Rezonans

Cinsiyyətin təkamülü 1:cinsi çoxalmanın inkişafı

Canlıların həyati prosesləri içərisində ən önəmli olanlarından biri çoxalmaqdır.Canlılar təkamülün yön verməsi ilə müxtəlif çoxalma tipləri inkişaf etdirmişdir.Canlıların çoxalma tiplərinin kökləri çox keçmişə dayanır. Bunun səbəbi də dünya üzərindəki canlıların fizika qanunlarının əhatəsində əmələ gəlib,inkişaf etməsidir.Belə ki, canlı formalarında həyatda qalmağın yolu  entropiyaya qarşı qoymaqdır. Ən sadə canlı formalarından ən mürəkkəbinə qədər bütün canlılar  aktiv olaraq enerjidən istifadə edib entropiyaya qarşı gəlməyə çalışırlar. Bunları nəzərə alsaq deyə bilərik ki,həyatda qalmağın ən asan yolu,yaşamağa əl verən  ünsürləri gələcək nəsillərə ötürməkdir. Bir sözlə canlılar  formaları iki əsas məqsədlə yaşayır. Buna həyat qanunu da deyə bilərik : Həyatda qalmaq və çoxalmaq.

Nəyə görə canlılar çoxalmaq məqsədindədirlər?

Bunun da səbəbi odur ki, entropiya daima var olmağa imkan vermir.Canlı daima çalışır entropiya ilə mübarizə etsin,amma müəyyən vaxta qədər. Növ olaraq məhv olmamaq üçün informasiyanı gələcək nəslə ötürməlidir.Günümüzə qədər də canlıların quruluşunda çoxsaylı dəyişikliklər baş versə də məqsədlər dəyişməmişdir.

Çoxalma tiplərinin təkamülü:

 Bildiyimiz ən ilkin çoxalma forması amitoz bölünmədir. Bilirik ki,amitoz bölünmə,sürətli şəkildə genetik materialın,sonra da sitoplazmanın bölünməsi ilə gedən çoxalma növüdür. Prokariotlarda(formalaşmış nüvəsi olmayanlar) çox rast gəlinir. Həmin dövrdə var olan canlıların genetik materialı ən sadə quruluşa sahib idi.Tək DNT molekulu halqa şəklində hüceyrənin mərkəzində dayanır,bölünmə anında da DNT özünü sürətlə kopyalayar,hüceyrənin zarına doğru itələnər, sitoplazma fermetnlərin təsirində iki yerə bölünər və nəticədə iki hüceyrədə də eyni DNT əldə edilmişdir. Təkamül ərzində bu ən sadə, ən asan quruluşdur. Zaman keçdikcə bəzi dəyişikliklər amitozun ixtisaslaşıb mitoz bölünməyə başlanğıc verməsidir. Belə deyək ki,amitoz bölünmə üzərində ediləcək çox cüzi özəlləşdirmə  mitoz bölünməni əmələ gətirir. Prokariot canlıların təkamülündə bir qol olaraq ayrılan və sonradan çeşidlənən ilkin eukariotlar(formalaşmış nüvəsi olan) genetik cəhətdən prokariotlardan bir addım önə keçmişlər.Eukariotların DNT quruluşu, nüvə zarı kimi qoruyucu bir ünsürün təkamülü ilə birlikdə daha böyük və rahat şəkildə istehsal edilməyə başlandı. Bu da “dairəvi DNT” quruluşunun yerinə “düzgün paketlənmiş DNT” quruluşunu əmələ gətirməsinə təkan verdi. DNt- nin bu şəkildə mürəkkəbləşməsi  informasiyanın daha güclü şəkildə depolanmasına şərait yaratsa da bu, materialın çoxaldılmasında problem yaradırdı. Bunun nəticəsində mitoz bölünmə təkamül keçirməyə məcur olmuşdur. Başqa bir səbəb də var.Belə ki,mitozun interfaza, profaza , metafaza, anafaza və telofaza mərhələlərinin nəticəsi olaraq əmələ gələn sitokinez (sitoplazmatik bölünmə) sonrasında əvvəlcə DNT-nin miqdarı 2 dəfə artır  və sonradan bölünmə ilə yarıya bölünür və mutasiyaları nəzərə almasaq 2 eyni hüceyrə əmələ gəlmiş olur. Düzdü, hüceyrə sayını sürətli şəkildə artırır,amma çoxalma zamanı bir-birinin eyni olan hüceyrələr əmələ gəlir ki bu da çox risklidir. Çünki əslində ana hüceyrə ilə eyni genlərə sahib olmaq çox da yaxşı bir şey deyil. Əgər populyasiya içərisinə ölümcül bir virus ya da yoluxucu xəstəlik daxil olarsa genetik müxtəliflik demək olar ki olmayacağı üçün bu çoxsaylı ölümü də bərabərində gətirəcək. Əlbəttə ki mitozla bölünən canlılarda bir miqdar da olsa fərqlilik var, ətraf mühitin də daimi dəyişməsi müxtəlifliyə təkan verməkdədir. Amma bu yetərli deyil.Üstəlik sadəcə bu da deyil ,fərdin birində meydana gələcək ölümcül və ya başqa bir mutasiya, olduğu kimi gələcək nəsillərə ötürüləcək və bir nəslin həyatda qalma və çoxalma şansını əhəmiyyətli dərəcədə azaldacaq, hətta ola bilər ki ,yox edə bilsin. Çünki mitozla çoxalmada əmələ gələn genetik xətalar demək olar ki heç bir zaman tam düzəldilə bilməz. Buna görə də, müxtəlifliyin həyati önəmi bir qrup canlı üzərində seçilmə “təzyiqi “yaratmışdır. Bunun nəticəsində cinsi çoxalma təkamül edə bilmişdir.

Diploid xrmosom dəstinə malik canlıların əmələ gəlməsi mitozdan meyoza keçidin əsas hadisələrindən biri olmuşdur.Bu proses əslində mitozun düzgün getməməsinin nəticəsində inkişaf edə bildi.Belə ki,erkən prokariot  canlılarda tək halda olan DNT,mitozun başlanğıcında ikiləşir amma elə ola bilir ki,bölünmə baş verməsin.Nadir hallarda ola bilər ki,iki hüceyrə birləşib vahid hüceyrə əmələ gətirsin və bununla dagenlər bir bədəndə birləşib ikiqat artsın.Bu proseslərin nəticəsində diploid orqanizmlər yarandı.Düzdü,bu tip canlıların əksəriyyəti ölümcül xüsusiyyətlər qazandılar.(gen uyuşmazlığı və s.)Nadir hallarda da olsa  çox xromosomlu canlılar sağ qalırdı.

 Cinsi çoxalma ya da meyoz,mitozdan bir az daha fərqli bir prosesdir. Əslində arxa-arxaya 2 mitoz kimi görünə bilər, sadəcə xromosomların çoxaldılması və paylanması fərqlidir. Meyozda hər bir xromosom homoloq xromosom əmələ gətirir və mitoza olduqca bənzəyən bölünmə ilə homoloq xromosomlar fərqli hüceyrələrə ayrılır və yenə mitoza olduqca bənzəyən ikinci bir bölünmə ilə qız xromatidlər bir birindən ayrılaraq cəmi 4 fərqli hüceyrə əmələ gəlir, beləcə tək hüceyrədən 4 fərqli hüceyrə əmələ gəlir. Ana hüceyrədə 2 dəst (diploid)xromosom olduğu halda qız hüceyrələrdə tək bir dəst(haploid) xromosom olur və qarşı cinsdən gələn bir dəst xromosom   sayəsində birləşərək 2 dəst xromosomun bərpasına gətirib çıxarır. Cinsi çoxalma təkamül edə bildi, çünki bir çox üstünlükləri var.2 fərqli canlının genlərinin qarışmasından müxtəliflik əmələ gəlir. Bu sayədə ana fərd ilə fərqlər əmələ gəlir. Yeni yaranmış fərd  hər iki  “valideyin” in bəzi xüsusiyyətlərini öz üzərində daşıyır və belə güclü xüsusiyyət nəqli baş tutarkən, eyni zamanda da bunların üzərinə yeni  xüsusiyyətlərin əlavə olunması mümkün olur. Çünki bir gen tək bir allel olaraq bir fərddə olarkən deaktiv ola bilər amma bu öz alleli ilə birlikdə yeni nəsildə ortaya çıxa bilər.Həm də cinsi çoxalmada təsadüfi birləşmələrin baş vermə ehtimalı daha yüksəkdir. Krossingover adlanan bu proses sayəsində iki  tərəfdən alınan genlərin bir qismi tamamilə təsadüfi olaraq qarışır. Bu qarışma da yeni xüsusiyyətlərə malik yeni fərdin əmələ gəlməsi deməkdir. Müxtəlifliyi arttırıcı xüsusiyyətinə görə fərqli mühitdə fərqli şəkillərdə dözümlü ola bilən fərdlər əmələ gəlir ki, bu da təkamül ərzində bəzi genlərə üstünlük yarada bilir. Mitoz ilə çoxalan populyasiyalar sürətlə bölünə bilir, buna görə də mənbələr çox sürətli şəkildə istifadə olunur. Amma meyoz ilə çoxalan fərdlərdə çoxalma sürəti daha azdır. Qısaca belə deyə bilərik ki, mitozla çoxalma sürətli şəkildə irəliləsə də,meyoz ilə çoxalan növlər daha yavaş ancaq əmin addımlarla irəliləyər və çoxalarlar.

Meyoz ilə çoxalma daha yavaş bir prosesdir beləliklə prosesin sürətindən qaynaqlana biləcək xətaların da xətaların da qarşısı alınmış olur. Proses ərzində meydana gələn istər genetik, istərsə də başqa xətalar düzəldilə bilər. Cinsi çoxalma ərzində ciddi bir xətanı təmizlənmə mexanizmi də təkamül etmişdir.

Meyozla çoxalma uzun enerji planlanması lazım gəlir. Bu da canlılar üzərində ilk baxışda mənfi görünən əslində son dərəcə faydalı olan təzyiq yaradır. Canlılar çoxalmaya gedən yolda mühitə çox daha adaptasiya xüsusiyyərləri təkümül etdirirlər. Mitozla çoxalan canlılar çox qıa zaman ərzində çoxalma fazasına çata bildikləri üçün çox da dəyişikənlik göstərə bilmirlər.

Meyoz ilə çoxalma sürəti mitoza nəzərən daha zəif olsa da, daha çox enerji sərf edilsə də lazımlı xüsusiyyətlər  bunu kompensasiya edir.

Əgər növ yetərincə şanslıdırsa mitoz ilə uğurlu bir genetik quruluşa, beləliklə fiziki quruluşa sahib ola bilər, amma təbii ki yuxarıda sayılan səbəblərə görə bu quruluşun yox olması da eyni dərəcədə asandır. Meyozda isə çıxdaş olunan bir çox fenotip olur, çünki ciddi miqdarda müxtəliflik əmələ gələ bilmişdi.Ancaq təbiət  insani hisslərlə dolu bir quruluş olmadığı üçün bir var olmaq mübarizəsi yaradır, elə  təkamülə hərəkət verici ən önəmli ünsürlərindən biri də budur. Yəni Təbii Seçmə.  Bu proses sayəsində çətinlik də gözardı edilə bilər, çünki təkamül  keçirmək bir növ üçün yaxşı bir haldır.

Cinsi çoxalmanın bir digər problemi “partnyor” tapmaq problemidir. Çünki qeyri-cinsi çoxalmada canlı özündən çoxala bildiyi halda cinsi çoxalmada qarşı cinsə ehtiyac vardır. Bu da ciddi bir enerji sərfiyyatı deməkdir. Bunun nəticəsində  təkamülə hərəkət verən mexanizmlərdən biri olan  Cinsi Seçmə əmələ gəldi.

Göründüyü kimi cinsi çoxalmanın təkamül eddə bilməsi üçün bir çox problemlərlə üz üzə qalınsa da qarşılığında alınanlar növ üçün saysız üstünlüklər verir.

Cinsi çoxalma necə təkamül etdi?

 Bu məsələ haqda uzun illərdir alimlər müzakirələr aparırlar. Açığı ortaq bir fikir yoxdur. Və bu fikirlər də gün keçdikcə inkişaf edir və yeni şeylər ortaya çıxır. Cinsi çoxalmanın təkamülündə araşdırılmaqda olan 3 əsas fikir mövcuddur.

Bunlardan birincisi meyozun bakterial “seks” yəni transformasiyanın xüsusi bir növü olduğu və bu çoxalma tipinin ixtisaslaşıb təkamül etməsi nəticəsində əmələ gəldiyi irəli sürülməkdədir. Bəzi bakterialar DNT-lərini hüceyrələrin kənarına sözün həqiqi mənasında çıxarırlar və bu gen başqa bir bakterial tərəfindən “yeyilir”(endositoz) və öz DNTsi ilə inteqrasiya olunur. Bu prosesə transformasiya deyilir indiyə qədər bu şəkildə çoxalan 67 fərqli prokariot növü tapılmışdır. Bu fikir sayəsində prokariotik cinsi çoxalma ilə eukariotik cinsi çoxalma arasında bir körpü qura bilirik. Bakterial transformasiya ilə eukariotik cinsi çoxalma arasında bir çox bənzərlik mövcuddur.Biri də son zamanlarda kəşf olunan G.intestinalis adlı təkhüceyrəli növündə görünən ,hardasa meyozdakı homoloq xromosomların əmələ gəlməsinə oxşar çoxalmadır.  

İkinci bir fikir meyoz ilə mitozun ikisinin də bakterial transformasiyadan paralel olaraq təkamül etdiyi ilə bağlıdır. Yəni ilk əvvəllər bakterialar ,mitoz ilə meyoz arası ,nə mürəkkəb nə sadə olan, amma mitoz qədər də meyoz qədər də ixtisaslaşmamış olan bir çoxalma tipinə malik idilər. Sonrasında isə təkamül nəticəsində bir qrup prokariot mitozla bölünməyi inkişaf etdirərkən bir digər qrup meyoz ilə bölünməyi inkişaf etdirmişdir. Bu fikir günümüzdə çox da üzərində durulmayan çox sübutu olmayan ancaq yenə də açıqlama gücü baxımından dəyərləndirməyə alınan bir fikirdir.

Son olaraq ən məntiqli gələn mitozdan təkamül edən meyoz fikri. Bu fikirə görə əvvəlcə mitoz, amitoz kimi bir prosesdən təkamül edib sonrasında isə meoz, mitotik bölünmədən təkamül edib.

Müasir dövrdə meyoz ilə çoxalan canlılar mitoza da bağlıdırlar, çünki mitoz yuxarıda dediyimiz kimi çox effektiv bir çoxalmadır. Beləliklə təbiət ikisi arasında nizam yaratmış və eukariotik canlıların birinə məhkum olmağa məcbur etməmişdir. Qısaca ikisini də nizamlı bir şəkildə istifadə edə bilən canlılar təbiətdə üstün vəziyyətə keçmiş və çoxalmışlar. Günümüzdəki eukariotik canlıların çoxunda cinsi çoxalma mexanizmi meyozdur, amma somatik hüceyrələr mitoz ilə çoxalır, yəni bir eukariotik heyvan olaraq insanı nəzərə alsaq çoxalma orqanlarında meyoz ilə çoxalma hüceyrələri əmələ gələrkən geridə qalan bütün heceyrələr mitoz yolla bölünür. Hətta bunu da demək lazımdır ki, çoxalma orqanlarımız da mitoz bölünmə nəticəsində əmələ gəlir.

İlk cinsiyyət orqanlarının nə zaman və hansı canlıda təkamül etdi?

Bu suala alimlər cavab verə bilirlər. İlk cinsiyyət orqanları 2 fərqli orqanizmdə təkamül etmiş ola biləcəyi düşünülür :

1.       Funisiya dorethea  : 565 milyon il öncə yaşamış bu onurğasızların ilk cinsiyyət orqanları təkamül edən canlı olduğu düşünülməkdədir. Bunlar müasir süngərlərin əcdadlarıdır. İlk dəfə spermatazoidləri və yumurtaları saxlayan orqanların inkişaf etdiyi düşünülür, çünki bu heyvanlardan əvvəlki heyvanlarda belə quruluşlar tapılmayıb.

2.       Materpiscis sp. Bir növ balıq olan bu canlının ilk dəfə cinsiyyət orqanları inkişaf etdirdiyi düşünülən ikinci canlıdır.  Bu heyvanda cinsi çoxalmanın  410 və ya 400 milyon il öncə təkamül etdiyi düşünülür.

       

Belə xüsusi orqanların səbəbi budur ki, dəniz son dərəcə xaotikdir və bir çox balıq daima üzməlidir, bu da sperm ilə yumurtaların görüşmə şansını azaldır bu səbəblə də ilk dəfə bu balıqlar qarmaq şəklində quruluşlar inkişaf etdirərək dişilərin yumurta kisələrinə tutunmağa çalışmışlar milyonlarla illik təkamül etdikdən sonra yumurtalarına gedən çuxurcuq genişlənərək dişi cinsiyyət orqanını əmələ gətirmişdir, yəni cinsiyyət orqanlarının təkamül etmə səbəbi spermatazoid ilə yumurtanın daha məhdud bir mühitdə daha əlverişli birləşməsidir.

Vüsal Həsənov

http://www.evrimagaci.org/makale/25

http://www.seeker.com/fish-had-sex-first-fossils-suggest-1765123979.html