(2009 Nisan ayında NTV Bilim'de yayınlanan Evrim dosyası içinde yer aldı -- aşağıdaki hafif düzenlenmiş bir versiyonu.)
Doğal seçilim hakkındaki yaygın bir kanıya göre, canlılar birbirleriyle sürekli bir rekabet ve çatışma içindedir: bireyler birbirlerini yerler, ya da birbirinin önünden yemeğini alırlar. Ünlü İngiliz şair Tennyson’un mısrasındaki gibi “pençeleri ve dişleri kana bulanmış” bir yerdir doğa. Ancak biraz dikkatli bakarsanız doğa, canlıların birbirleriyle işbirliği yapması ve özveri göstermesinin örnekleriyle dolup taşıyor. Bu örneklerin en çarpıcı olanlarından birisi karıncalar: Bir çok karınca türünde işçi karıncalar, kendi yavrularını yetiştirmek yerine, bütün hayatlarını kraliçe karıncanın yavrularına (yani kardeşlerine) bakmaya adarlar. Başka bir çarpıcı örnek de baklagillerin köklerinde yaşayan rizobium bakterileri: bu bakteriler, kendi ihtiyaçları olmadığı ve bunu yapmak enerji açısından pahalıya mal olduğu halde havadaki azotu mineral hale getirip ev sahiplerine “doğal gübre” sağlarlar. Bu işbirliği, biyojeokimyasal döngüler açısından da son derece önemli, çünkü rizobium bakterilerinin sabitlediği toplam azot miktarı, insan eliyle suni gübre üretiminde sabitlenen miktara eşit.
İşbirliğinin ve özgeci (altruistik) davranışların bu kadar yaygın olması, ilk bakışta rekabete dayalı bir evrim kuramına ters geliyor gibi gözükebilir. (Darwin de bu zorluğun farkındaydı.) Ancak, ilk bakış yanıltıcı olabilir: evrim süreci rekabete dayalı olsa bile, bazen rekabette öne geçmenin en iyi yolu uygun ortaklarla işbirliği yapmaktır. Nitekim, son 40 senedir elde edilen sonuçlar sayesinde artık doğal seçilimin nasıl olup da canlılar arasında işbirliğine ve özveriye yol açabildiğini genel hatlarıyla anlamış bulunuyoruz.
İşbirliği ve özgeciliğin evrimi problemlerini çözme yolundaki en büyük gelişmelerden biri 1964 yılında İngiliz biyolog William D. Hamilton’un yayınladığı iki makaleden geldi: Hamilton, bireylerin kendi üreme başarılarını düşürme pahasına bile olsa akrabalarına yardım ederek kendi genlerinin bir sonraki nesile daha çok aktarılmasını sağlayabileceklerini matematiksel olarak ispatladı. Bunun sebebi, akraba bireylerin aynı genlere sahip olmaları. Dolayısıyla akrabalarına yardım ederek bir birey, kendi genlerinin kopyalarının gelecek nesile daha çok aktarılmasını sağlayabilir. Aslında bu fikir bir süredir ortada idi: örneğin modern sentezin babalarından J.B.S. Haldane, kendi hayatından “iki kardeş ya da sekiz kuzeni” için vazgeçebileceğini söylemişti. (Çünkü kardeşinizle genlerinizin yarısı, kuzenlerinizle ise yalnızca 1/8’i ortaktır). Hamilton’un katkısı, sezgisel olarak açık olan bu fikrin gerçekte çalışabileceğini matematiksel olarak kanıtlaması idi. Bugün artık özgeciliğin evrilmesini sağlayan koşulları “Hamilton Kuralı” denen eşitsizlikle ifade ediyoruz: r B > C . Burada r, yardım edenle yardım alan arasındaki akrabalık katsayısı (yani aynı genlere sahip olmaları olasılığı, 0 ile 1 arasında bir sayı), B yapılan yardımın yardım alanın üreme başarısını ne kadar artırdığı, C ise yardım edenin üreme başarısından ne kadar kaybettiğini gösteren değişkenler. Yani Hamilton Kuralı bir bireyin yaptığı yardımın, akrabalık katsayısıyla ağırlıklandırılmış faydası, yardım yapmanın bedelinden daha fazla ise o yardım davranışı evrilecektir diyor.
Başka bir ünlü İngiliz biyolog, John Maynard Smith tarafından “akraba seçilimi” diye adlandırılan bu kuram, günümüzde karınca kolonilerinin evriminden, erkek yaban hindilerinin ortak olup birbirlerine dişilere kur yapmada yardımcı olmasına kadar bir çok durumda işbirliğini açıklayabilen güçlü bir kuram.
Öte yandan bazı işbirliği durumlarında ortaklar bırakın akraba olmayı, aynı türden, hatta aynı alemden bile değiller – yukarıda bahsettiğim rizobium bakterileri ve baklagiller gibi. Böyle durumların evrimsel açıdan sağlamlığı iki tarafın da işbirliğinden bir fayda görmesine ve yardımlarının suistimal edilmemesine bağlı, o yüzden de bunu sağlayacak mekanizmalar evrilmiş. Örneğin soya fasulyesinin köklerindeki rizobium bakterileri eğer azot sabitlemeyi bırakıp yalnızca bitkinin verdiği şekerleri tüketirlerse, bitki kısa zaman içinde bakterilere sağladığı oksijen ve şeker yardımını kesiyor. Bu yüzden azot sabitleyen bakteriler, sabitlemeyenlere göre daha az ürüyorlar (çünkü ev sahipleri onlara yardımcı olmuyor), ve doğal seçilim azot sabitleme özelliğinin evrilmesine yol açıyor. Bu gibi durumlar, evrimsel oyun kuramı kullanılarak inceleniyor.
Özetle işbirliğinin evrimi, halen evrimsel biyolojinin en çok ilgi gören alanlardan birisi ve her geçen yıl yeni buluşlara ve tartışmalara sahne oluyor. Bu pek de şaşırtıcı değil, zira işbirliği, çok hücreli yaşamın ortaya çıkmasından, insanların evrimine kadar bir çok konunun temelinde yatıyor. O yüzden, evrim rekabetçi bir süreç gibi gözükse de, nasıl çalıştığını anlamanın yolu çoğu zaman işbirliğini anlamaktan geçiyor desek abartmış olmayız.
Kaynakça:
Hamilton’ın çığır açan makaleleri:
Hamilton, W. D. (1964a) The genetical evolution of social behavior 1. Journal of Theoretical Biology, 7, 1-16.
Hamilton, W. D. (1964b) The genetical evolution of social behavior 2. Journal of Theoretical Biology, 7, 17-52.
Alanın günümüzdeki durumunu gözden geçiren bir makale:
West, S. A., Griffin, A. S. & Gardner, A. (2007) Evolutionary explanations for cooperation. Current Biology, 17, R661 -- R672.
Resim kaynakları:
1) Medicago italica (yoncanın yakın akrabası bir bitki) kökleri üzerinde Sinorhizobium meliloti bakterisinin oluşturduğu nodüller. Fotoğraf wikimedia'danö Ninjatacoshell isimli kullanıcı tarafından çekilmiş.
2) Bir Camponotus compressus karıncası, pul böceklerine bakarken görülüyor. Pul böcekleri, bitkilerin dallarına yapışarak bitkinin özsuyunu çekerler. Bu özsunun bir kısmı böceklerin vücutlarından taşar. Bir çok karınca türü, pul böceklerinin vücutlarından taşan özsuyla beslenebilmek için bu böcekleri korur ve onlara bakar. Bazen bu karıncalar bitkileri de korur (özellikle de tropik bölgelerde). Böylece üç taraflı bir işbirliği sağlanır. Fotoğraf L. Shyamal'a ait.