Darwin'i huzursuz eden arılar, evrimin tek yönlü yollarını gösterdi

22 Mayıs 1860'ta Charles Darwin, Amerikalı botanikçi Asa Gray'e yazdığı mektupta kendini "şaşkına dönmüş" diye tanımlıyordu. Ateizm yazmak gibi bir niyeti olmadığını söylüyor, ama çevresinde "tasarımın ve iyiliğin" kanıtını başkaları kadar açık göremediğini ekliyordu. Mektubun en çok anılan cümlesi şuydu: merhametli ve her şeye gücü yeten bir Tanrı'nın, Ichneumonidae'yi yavrularının canlı tırtılların bedeni içinde beslenmesi amacıyla bilerek yarattığına kendini ikna edemiyordu. Aynı cümlenin devamında bir de kedinin fareyle oynaması vardı.

Bu cümledeki canlılar bugün "Darwin arıları" (İngilizcede Darwin wasps) olarak bilinen Ichneumonidae ailesi. Berlin Doğa Tarihi Müzesi'nden Bernardo F. Santos ile ekibi, bu ailenin yaşam tarzının evrimini 697 türün genetik verisiyle yeniden kurdu ve Current Biology dergisinde yayımladı. Bulgu Darwin'in 166 yıl önceki huzursuzluğundan bağımsız, ama onunla ilginç biçimde örtüşüyor: evrim bazı kapıları açıyor, sonra kapatıyor.

Önce adı: bu arılar neden "Darwin"

Ichneumonidae, 25 binden fazla tanımlı türü olan geniş bir aile. Dişiler yumurtalarını tırtılların, böceklerin ya da örümceklerin üzerine veya içine bırakıyor. Yumurtadan çıkan larva konağı yiyor ve sonunda öldürüyor. Bu yaşam biçimine bilimde parazitoitlik deniyor: parazitten farkı, konağı sonunda öldürmesi.

Müzenin bülteninde (phys.org'da yayımlandı) anlatıldığına göre, "Darwin arıları" adı tam da yukarıdaki mektuptan geliyor. Yani ailenin çağrıştırdığı ahlaki rahatsızlık, adının içine işlenmiş durumda.

İki strateji: felç et ya da büyümesine izin ver

Parazitoit arılar yumurtalarını yerleştirdikleri konakla iki biçimde baş edebiliyor. Birinci grup, konağı baştan hareketsiz bırakıp gelişimini durduruyor; larva böylece "sabitlenmiş bir kiler"in başında büyüyor. Bilimde bunlara idiobiyont deniyor. İkinci grup, konağın yaşamaya, beslenmeye ve gelişmeye devam etmesine izin veriyor; larva konağı yavaş yavaş, çoğu kez içeriden tüketiyor. Bunlar da koinobiyont.

Genel tanımlara göre koinobiyont stratejinin bir avantajı var: konak büyüdükçe larvaya daha fazla yiyecek çıkıyor ve konak kendi savunma davranışlarıyla larvayı da koruyor.

Strateji	Konağa ne yapılıyor?	Larva genellikle nerede?
İdiobiyont	Konak baştan hareketsiz bırakılıyor, gelişimi duruyor	Çoğunlukla konağın dışında
Koinobiyont	Konak yaşıyor, büyüyor, beslenmeye devam ediyor	Çoğunlukla konağın içinde

Tablodaki tanımlar parazitoitler üzerine genel başvuru kaynağı Wikipedia'daki anlatıma dayanıyor; "genellikle" ve "çoğunlukla" sözcükleri oradan geliyor, çünkü istisnalar var.

697 tür, 23 geçiş, sıfır dönüş

Araştırmacılar ailenin bütün büyük soylarını temsil eden 697 türün genetik verisinden bir soy ağacı kurdu ve parazitoit stratejilerin bu ağaç üzerinde nasıl değiştiğini izledi. Çalışmanın tam başlığı Türkçeye şöyle çevrilebilir: "Parazitoit stratejilerin yönlü evrimi ve koşullu konak değişimleri, Darwin arılarının çeşitlenmesini şekillendiriyor". Müze bülteninin aktardığı bulgular iki cümleye sığıyor:

• Konağı kalıcı biçimde felç etmekten, konağın gelişmeye devam etmesine izin vermeye geçiş en az 23 kez, birbirinden bağımsız olarak ortaya çıkmış.
• Bu geçişin tersine, yani konağın gelişmesine izin veren soydan yeniden felç edici stratejiye dönüşe dair hiçbir kanıt bulunamamış. Larvanın konağın içinde gelişmesi de birçok kez evrimleşmiş, ama çok nadir geri dönmüş.

Santos, bülten aracılığıyla şunları söyledi: "Evrim bütün seçeneklerini açık tutmak zorunda değil. Bir arı soyu canlı ve gelişen bir konakla yakın bir ilişki kurduğunda, atasal stratejiye dönmek son derece zor görünüyor. Bu bir tür dişli mandal gibi: ileri gidebilirsin, ama geriye gitmek neredeyse imkânsız hale geliyor."

Benzer özelliklerin farklı soylarda bağımsız olarak defalarca doğması evrim biyolojisinde bilinen bir olgu; bu yüzden evrimin ne kadar "tekrarlanabilir" olduğu uzun zamandır tartışılıyor. Daha az bakılan soru ise yolun geri dönülüp dönülemediği. Bülten, çalışmanın evrimin hem tekrarlanabilir hem de yönlü olabildiğini gösterdiğini söylüyor: atalardan kalan geçmiş, ilerledikçe seçenekleri daralttığı için bazı yollar tek yönlü kalıyor.

Bulgunun sınırları

Bu yazı makalenin kendisine değil, Berlin Doğa Tarihi Müzesi'nin bültenine ve dergi kaydına dayanıyor; makalenin tam metnine erişilemedi. Bu yüzden yöntemin ayrıntıları (kaç genetik bölge kullanıldığı, geçişlerin yaklaşık zamanları, hangi konak gruplarının hangi geçişe denk geldiği) burada yer almıyor.

Birkaç sınır yine de açık. "Geri dönüş bulunamadı" ifadesi, geri dönüşün imkânsız olduğunun kanıtı değil; analizin dayandığı 697 tür, 25 binden fazla tanımlı türün yalnızca küçük bir bölümü ve soy ağacı üzerinden yapılan çıkarımlar yeni örneklerle değişebilir. Santos'un "mandal" benzetmesi de bir betimleme: nitekim larvanın konağın içinde gelişmesi için bülten "çok nadir" geri dönüş olduğunu belirtiyor, yani her tür geri dönüş yasak değil.

Darwin'in sorusuna ters taraftan bakmak

Darwin mektubunda arıların "neden" var olduğunu sorgulamıştı; 2026'daki çalışma ise "nasıl" sorusuna yöneliyor. Çalışma tasarım sorusuna girmiyor; stratejilerin soy ağacında nasıl dağıldığına bakıyor ve bir yaşam tarzı bir kez oturunca geri dönmenin neredeyse hiç görülmediğini ortaya koyuyor.

Açık kalan soru şu: aynı dişli mandalı başka parazitoit gruplarında ve başka yaşam biçimlerinde de işliyor mu? Bir ailenin soy ağacı bunu söylemeye yetmez; bunu yalnızca başka ailelerde yapılacak benzer taramalar gösterebilir.

Fotoğraf: Charles J. Sharp, CC BY-SA 4.0, Wikimedia Commons