ADAPTASYON-MODİFİKASYON-MUTASYON-EVRİM

8.SINIF

DERS 3

ÜNİTE 2   DNA ve GENETİK KOD/CANLILAR VE YAŞAM

KONU: ADAPTASYON-MODİFİKASYON-MUTASYON-EVRİM

             GENETİK ALANINDAKİ GELİŞMELER

Adaptasyon: Canlılar yaşadıkları bölgenin iklim şartlarına uyum sağlamıştır. Aynı ortamda (kutuplar gibi) yaşayan canlılar benzer adaptasyonlar geçirmişlerdir.

Soğuk bölge canlılarının kulakları ve burunları küçüktür, böylece soğuk havadan daha az etkilenirler,
yaşama ve üreme şansları artar.(ADAPTASYON)

Sıcak bölge canlılarının kulak ve burunları büyüktür,böylece terleyerek vücüt ısılarını ayarlar, 
yaşama ve üreme şansları artar.(ADAPTASYON)

Adaptasyon canlının yaşadığı ortama uyum sağlamasıdır. Başka bir ifadeyle canlıların belirli ortam şartlarında yaşama şansını arttıracak çeşitli davranış ve özelliklerdir. Adaptasyon kalıtsal özellik taşır. Türün yavru bireylerinde de aynı özellikler görülür. 
Adaptasyona örnekler:
Kutup ayılarının postlarının beyaz olması: Sürekli karla kaplı olan ortamda kamufle olarak tehlikelerden korunmalarını sağlar.

Adaptasyon

Kutup ayılarının derilerinin altında kalın yağ tabakası olması:Yağ iyi bir yalıtkan olduğu için soğuk havanın kutup ayısına etkisini azaltır.
Kutup ayılarının ayaklarının geniş olması: Ağır vücutlarını dengede tutmak için kısa bacaklara ve geniş ayaklara sahiptir.Ayrıca ince buz ve yumuşak kar tabakada hareket eden kutup ayıları bu sayede buzları kırmadan ve kara batmadan yürüyebilmektedir.
Kutup ayılarının burunlarının suda kapanması: Burunlar su içinde kapanarak içeri su girmesi engellenir. Ayrıca kutup ayıları suda gözlerini açabilirler ve bu sayede kolayca avlanabilirler.
Develerin  uzun kirpikleri :Çöl ortamında kum fırtınalarından gözlerini korumak için uzun kirpiklere sahiptir.
Develerin hörgüçlerinde yağ depolaması: Kurak çöl ikliminde sürekli su bulamayan develer hörgüçlerindeki yağı suya dönüştürerek ihtiyaçlarını karşılarlar ve 3 hafta susuz yaşayabilirler.
Develerin kulaklarının  kıllı olması: Çöl fırtınalarından korunmak için kıllı kulaklara sahiptir. Bu sayede kulaklarının içine kum kaçmamış olur.
Nilüferin yapraklarındaki hava boşluğu: Nilüfer bitkisi su yüzeyinde yaşar. Eğer suya batarsa yaşayamaz. Bu yüzden nilüfer çiçeğinin yapraklarının içinde hava bulunur. Bu hava tıpkı bir can yeleği gibi çiçeğin batmasını engeller.

Çevre Etkenlerinin Kalıtımdaki Rollerine Örnekler
Bir canlıda karakterlerin oluşumunu genetik yapı ve çevre koşulları etkiler. Canlıda görülen özelliklerin bazıları sadece kalıtsal olmasına rağmen, bazıları kalıtım ve çevrenin karşılıklı etkileşimiyle ortaya çıkabilir.
Farklı ortamlarda yetiştirilen tek yumurta ikizlerinde boy, kilo, zekâ seviyesi gibi özelliklerde farklılık olduğu gözlenmiştir.

Modifikasyon

Ortam şartlarının etkisiyle, canlının dış görünüşünde meydana gelen, geçici değişikliklere modifikasyon denir.

Modifikasyon (ısı etkisi) 

Modifikasyona ışık, ısı, besin, nem gibi çevre koşulları sebep olur.

Modifikasyon Örnekleri

Modifikasyona sebep olan çevre koşulları ortadan kalktığında modifikasyonda ortadan kalkar.

Modifikasyon

Modifikasyon örnekleri:

Bir kovanda döllenmiş yumurtadan çıkan arı larvası bal ve çiçek tozuyla beslenirse işçi arı, arı sütüyle beslenirse kraliçe arı olur.

Çuha çiçekleri 30–35°C sıcaklıkta beyaz, 15–20°C’de kırmızı çiçek oluşturur.

İnsan teni güneşte bronzlaşarak renk değiştirir.

Himalaya tavşanının kulak, kuyruk ve ayak tüyleri kışın siyah, yazın beyaz olur.

Işıksız ortamda yetiştirilen fidelerin renksiz olup, ışıklı ortamda klorofil sentezleyerek yeşil olması.
Mutasyon

DNA’nın yapısında meydana gelen değişmeye mutasyon denir.
  

                   Mutasyon Örnekleri

Mutasyon

                                               Mutasyona sebebi çoğunlukla radyasyon, kimyasal maddeler, sıcaklık, kanserojenler, pH değişikliği gibi dış faktörler sebep olur.

Nadiren DNA’nın kendini kopyalaması esnasında mutasyon gerçekleşebilir.

Canlının vücut hücrelerinde meydana gelen mutasyonlar sonraki nesillere aktarılmaz.
Üreme hücrelerindeki mutasyonlar yavruya aktarılır.

Mutasyon DNA yapısında meydana gelen bir bozulma olduğundan sonuçları genellikle olumsuzdur.

Mutasyon canlının iç, dış yapısında ve vücut fonksiyonlarında bozulmalara sebep olur.

Mutasyon, gen ve kromozom mutasyonu olmak üzere ikiye ayrılır.
                                  

Gen (Nokta) Mutasyonu

Gen (Nokta) Mutasyonu

Gen mutasyonu bir DNA molekülünün belli bir yerinde meydana gelen değişmedir.

Kromozom Mutasyonu

Kromozomlardan bir parçanın kopması, kopan parçanın ters dönerek bağlanması veya yerine başka bir parça bağlanması gibi durumlarda ortaya çıkan mutasyona kromozom mutasyonu denir.

Hücre bölünmesi sırasında ortaya çıkan kromozom sayısındaki artma veya azalmada kromozom mutasyonudur.

Canlıların Çeşitliliği (Türler)

Yeryüzünde yaşayan milyonlarca canlı türü vardır. Ortak atadan gelen, benzer yapı ve özelliklere sahip, kısır olmayan canlılar oluşturan canlı topluluğuna tür denir. 
Örneğin; insanlar, aslan, kutup ayısı, leylek birer türdür. 
Bu canlı türlerinin hepsi yaşadığı ortamla uyum içerisindedir. 
Örneğin bir çöl faresi çöl ortamına, bir penguen kutup şartlarına göre donatılmıştır. Farklı türler arasında hem görünüm hem de genetik bakımından farklılıklar olmakla birlikte aynı türe ait birey arasında da önemli farklılıklar bulunur.
Çöl tilkileri ile soğuk bölgelerde yaşayan tilkiler arasında, kulak, kuyruk ve ayak uzunlukları, vücut hacmi ve kürk yapıları bakımından farklılık vardır.

Canlı Çeşitlerinin Farklılık, Benzerlik ve Değişmelerine Örnekler

Belli bir çevrede yaşayan bir türün bireyleri arasında, ortak atadan gelmiş olmaktan kaynaklanan pek çok benzerlik vardır. Ancak bu topluluğa dışarıdan yeni bireyler gelmesi veya mutasyon gibi faktörlerle benzerlikler azalabilir.
1850’li yıllara kadar Manchester bölgesinde güve kelebekleri açık renkliydi. Bu kelebekler açık renkli ağaç gövdelerinde kuşlar tarafından fark edilmiyordu.1850’li yıllardan sonra sanayi devrimiyle, kirliliğe duyarlı likenlerin yok olması, ağaç gövdelerinin is ve kurumla kaplanması sonucu beyaz güve kelebekleri kolayca fark edilmeye başlandı.1890'1i yıllara gelindiğinde bu yörede güve kelebeklerinin %98'i siyah renkliydi. 
Bu durumda çevre şartlarına uyum sağlayan güve kelebeklerinin yasama şansı artarken diğerlerininki azalmıştır. Güve kelebeklerinde görülen bu durum doğal seçilime örnektir.

Ortama uygun rengi olan siyah güve kelebekleri kuşlar tarafından fark edilmediği için çoğalmaya devam ederken, beyaz güve kelebeklerinin sayısı sürekli azalmıştır.

Çevre şartlarına uyum sağlayamayan canlıların yok olmasına doğal seleksiyon denir.

İnsanların, daha verimli bitki ve hayvan ırkları elde edebilmesi için yaptığı seçime yapay seleksiyon denir.. 
Evrim 
Canlı türlerinde görülen ve jeolojik zamanın ilk dilimlerinden başlayarak günümüzde de devam eden değişimlere evrim adı verilir.
Evrim teorisine göre, ilkel tek hücreli canlılar çok hücrelilere dönüşmüştür.
Lamarck

Lamarck çeşitli omurgasız hayvan türlerine ait fosilleri inceleyerek onları zaman sırasına göre sıralamıştır.Bazı türlerin yavaş yavaş diğerlerine dönüştüğünü ve bu olayın günümüzde de devam ettiğini ileri sürmüştür. Lamarck'a göre canlı dünyası denizde yaşayan basit organizmalarla başlamıştı.Bu organizmalar daha sonra karaya geçmiş ve bu değişim bugünkü türler oluşuncaya kadar devam etmişti.

Lamarck, türlerin yaşadıkları çevreye daha iyi uyum sağlamak için evrim geçirdiğini savunur. Bu düşüncesini desteklemek için zürafa örneğini verir.Lamarck a göre bir organ çok kullanılırsa gelişir. Lamarck vücut hücrelerinde meydana gelen değişimlerin kalıtsal olduğunu savunmuştur. Oysa bir haltercinin gelişmiş kasları bebeğine aktarılamaz.

Darwin                                                                                                                                       Darwin’in evrimle ilgili iki fikrinden birisi, türler içerisinde sayısız varyasyon (tür içindeki çeşitlilikler) bulunmaktadır. Bu varyasyonların büyük bir çoğunluğu genetiktir.

Diğer fikri ise doğal seçilimdir. Yaşamsal faaliyetler için gerekli besin, su, barınak, ışık gibi faktörler canlılar arasında yasam mücadelesine neden olur. Bu savaşta başarılı olanlar yaşamını sürdürürken, ortam koşullarına uyum sağlayamayanlar  yok olur.

Darwin doğal seçilim sonucu yeni türlerin ortaya çıkabileceğini ifade etmiştir.

Darwin’e göre evrimin asıl nedeni mutasyondur. Mutasyon sonucu ortaya çıkan

canlılardan güçlü olanlar kalmış, zayıf olanlar yok olmuştur. Örneğin uzun boylu zürafalar yaşarken, kısa boylu zürafalar yok olmuştur. Oysa mutasyonlar sonucu meydana gelen canlıların çoğu ölür veya kısırdır.

Darwin, modifikasyonların gelecek nesillere aktarılamayacağını, sadece mutasyonların aktarılabileceğini savunmuştur.                                                                                                       

BİLGİ:

Varyasyon

Genetik biliminde kullanılan bir terimdir ve çeşitlenme anlamına gelir. Bu genetik olay, bir canlı türünün içindeki bireylerin ya da grupların, birbirlerinden farklı özelliklere sahip olmasına neden olur. 

Örnek: Yeryüzündeki insanların hepsi temelde aynı genetik bilgiye sahiptirler, ama bu genetik bilginin izin verdiği varyasyon sonucu  insanlar çekik gözlü, siyah tenli, kızıl ya da sarı saçlı, uzun ya da kısa boylu olabilir.  

Kalıtımla İlgili Yeni Bilgiler:  

Bugün dünyamız çözüm bekleyen pek çok sorunla karşı karşıyadır. Bu sorunların en önemlileri, çevre kirliliği, açlık, hastalıklar ve yetersiz kalan doğal kaynaklardır.

Kalıtımla ilgili yapılan çalışmaların bu sorunların çoğuna çözüm bulması beklenmektedir.

21. yüzyılda genlerin kullanımıyla insan hayatını kolaylaştıran pek çok ürün elde etmek mümkün olacaktır. Bu çalışmalardan bazıları şunlardır:
 İnsan yumurta ve sperm genlerinin şifresinin çözülmesiyle, bu hücrelerdeki hastalık genleri tespit edilerek sağlamlarıyla değiştirilebilir.
 Sirke sineğinin genlerinde yapılan çalışmalarla ömrünün uzaması sağlandı. Aynı uygulamalar insanlarda yapılabilir.
İnsan vücudunda doğal olarak üretilen antibiyotiklerin suni ortamlarda üretilerek vücudunda yabancı olmayan ve yan etkisi bulunmayan ilaçlar yapılabilir.
Bir canlıya ait genlere eklemeler yapılarak canlıya yeni karakterler kazandırmak mümkün olabilir.

Genetik Alanındaki Gelişmeler
DNA'yı oluşturan ve canlıların sahip oldukları özelliklerin yavru bireylere aktarılmasını sağlayan genler ve genleri oluşturan nükleotitlerin dizilişini inceleyen bilim dalına genetik mühendisliği denir.

Genetik alanında yapılan çalışmalar çok hızlı ilerlemektedir. Genetik mühendisliğinin yaptığı çalışmalar sonunda son 15 yılda biyolojinin ve insanlık tarihinin dönüm noktası sayılabilecek iki önemli olay  gerçekleşmiştir.
Bunlardan biri İskoç bilim adamı Dr. Wilmut’un gerçekleştirdiği ve 1997 yılında açıklanan   
koyun kopyalama olayıdır. 
Dr. Wilmut bu çalışmada, bir koyunun memesinden aldığı çekirdeği, bir başka koyuna ait çekirdeği alınmış yumurta hücresine yerleştirdi. Bu şekilde elde edilen embriyoyu özel ortamda geliştirerek yumurtası alınan koyunun rahmine yerleştirdiler.Bir süre sonra DNA’sı alınan koyunun kopyası elde edilmiş oldu.

Genetikteki önemli gelişmelerden diğeri ise insan genom projesidir. Bu proje ile insana ait bütün genlerin haritasının çıkarılması ve genlerin şifresinin çözülmesi planlanmaktadır. Hangi genin insana ait hangi karakterden sorumlu olduğu tespit edilecek. Elde edilen bu bilgilerle kalıtsal hastalıkların erken tanınması ve tedavi edilmesi amaçlanmaktadır. 
Belki tedavisi hayal bile edilemeyen renk körlüğü, hemofili, albinizm gibi hastalıkların tedavisi mümkün olacak.

Biyoteknoloji Uygulamalarının Sağladığı Yararlar

Bitki ve hayvanların genetik yapısını etkileyerek verimli ırklar elde etmek için geliştirilen tekniklere biyoteknoloji denir.
Biyoteknolojik yöntemlerin uygulandığı bazı alanlar :

Tıp: İnsülin, büyüme hormonu, antibiyotikler gibi biyolojik moleküller ucuza ve bol miktarda üretilmektedir.

Tarım:Bitkilerin genetik yapısının geliştirilmesiyle verim arttırılabilir. Tarım zararlılarına karşı biyolojik mücadele gerçekleştirilmektedir.

Hayvancılık:Hayvanların et, süt verimi için çaprazlama ve diğer yöntemlerle yeni hayvan ırkları geliştirilmiştir.

Adli Tıp:DNA analizleri, babalık testi çalışmaları, olayların çözümlenmesine yardımcı olur.

Çevre:Bazı bakteri, alg ve mantarlar endüstriyel ve evsel atıkların, ağır metallerin ortadan kaldırılmasında kullanılmaktadır.