İklim Değişimi ve Küçülen Koyunların Sırrı

Evrim Çalışkanı Dr. Arpat Özgül’ün Science’ın 2 Temmuz sayısında yayınlanan  The Dynamics of Phenotypic Change and the Shrinking Sheep of St. Kilda makalesi  büyük ilgiyle karşılandı. BBC, TİME ve New Scientist dahil pek çok yayın organında da  ele alınan bu önemli çalışmasından dolayı Dr. Özgül ve çalışma arkadaşlarını tebrik ediyoruz. Darısı diğer Evrim Çalışkanları’nın başına. Aşağıda Arpat’ın çalışması için Evrim Çalışkanları’nın katkılarıyla hazırlanan Türkçe basın duyurusunun tam metnini bulacaksınız. Arpat’la yaptığımız röportaj da pek yakında blogumuzdaki yerini alacak.

Türkiyeli  bilimadamı Dr. Arpat Özgül bu hafta ünlü bilim dergisi Science’ta iklim değişimi ve evrim üzerine ilginç bir makale yayınladı. Bu araştırma İskoçya açıklarındaki Hirta Adası’nda
yaşayan ve evcil koyunların yabani bir soyu olan Soay koyununun boy ortalamasında görülen
azalmanın sebeplerini inceliyor. Büyük boya sahip olmanın evrimsel avantajlarına
karşın, küresel ısınmayla birlikte kış aylarının daha ılıman geçmesi ve adadaki koyun
sayısının artması sonucu Soay koyunlarının boyu son 24 yıl içinde küçülüyor.

Büyük bireylerin hayatta kalma ve çoğalma olasılığının daha yüksek olması ve beden
büyüklüğünün kalıtsal olması koyunların boylarında zaman içerisinde bir artış olması
gerektiğini öngörüyor. Bir başka deyişle, koyunların boyunda artışa yönelik
mikroevrimsel bir baskı söz konusu. Ama Hirta Adası’nda yaşayan koyunların boy
ortalamasında son 24 yılda yüzde beş civarında bir düşüş görülmüş.

Bu yeni araştırma, Soay koyunlarında gözlemlenen bu esrarengiz küçülmenin küresel iklim
değişimi sonucu olduğunu gösteriyor. Daha ılımlı geçen kış aylarında hayat koşulları eskiye
göre daha kolay olduğundan, ufak bireylerin hayatta kalma olasılığı zamanla artıyor. Buna ek
olarak koyun sayısında görülen artış sonucu ot miktarı azalıyor ve kuzuların büyüme hızı
daha da yavaşlıyor. Bu iki etki birleşince koyunların boylarındaki düşüşün çevresel nedenleri
ortaya çıkıyor.

St. Kilda takımadalarının en büyüğü olan Hirta Adası’nda yaşayan Soay koyunları, üzerinde
uzun-süreli ekolojik araştırma yapılan ender memelilerden. Her birey yılda en az bir kez
yakalanıyor, boyu ve kilosu ölçülüp, gen örnekleri alınıyor. Toplanan bu demografik veriler
sayesine her bireyin hayatındaki önemli kilometre taşları (doğum tarihi, ilk kez kaç yaşında
yavruladığı, her yıl kaç kuzu yavruladığı, hangi yıl öldüğü) belgeleniyor. Science dergisinde
yayınlanan bu yeni çalışma, 24 yıl boyunca toplanan bu verileri inceleyerek Soay
koyunlarının eskisi kadar hızlı büyümediklerini ve daha ufak bireylerin eskiye oranla daha
kolay hayatta kaldığını gösteriyor. Bu etkiler sonucu boy ortalamasında bir düşüş görülüyor.
Imperial College London’da araştırma görevlisi olan Dr. Arpat Özgül ve çalışma arkadaşları
bu düşüşün sebeplerini şöyle açıklıyor: Kış aylarının daha sert geçtiği eski yıllarda yeni doğan
bir kuzunun hayatının ilk kışını atlatabilmesi için özellikle doğumdan sonraki 4-5 ay içinde hızlı
bir şekilde büyümesi gerekiyordu. Yani, sadece en iri kuzular zorlu kış aylarını atlatabiliyordu.
Ancak küresel ısınma sonucunda kış ayları eskiye oranla daha ılımlı geçiyor ve bu da hayat
koşullarını kolaylaştırıyor. Hem besin değeri yüksek otlar daha uzun süre toprakta kalıyor,
hem de bir çok koyunun ölümüne sebep olan aşırı soğuklar azalıyor. Bunun sonucunda daha
yavaş büyüyen kuzuların hayatta kalma olasılığı artıyor ve bu ufak bireyler ileriki yıllarda ufak
erişkinlere dönüşüyor. Kuzuların büyümesini yavaşlatan bir başka unsur da adadaki koyun
sayısının artarak taşıma kapasitesine ulaşmış olması. Koyun sayısı arttıkça birey başına
düşen ot miktarı azaldığından, kuzuların büyüme hızı zamanla yavaşlıyor. Bu iki unsurun
bileşimiyle koyunların boy ortalaması zaman içerisinde düşüyor.

Araştırma ekibi, koyun boylarında artışa yönelik bir evrimsel baskıya karşın gözlemlenen bu
ilginç düşüşün, koyunların iklim değişimine gösterdiği ekolojik bir tepkiden kaynaklandığını
belirtiyor. Bu oldukça önemli bir gözlem! Evrimsel ve ekolojik tepkilerin 24 yıl kadar kısa
bir zamanda birbirleriyle karmaşık bir şekilde etkileşerek bu beklenmeyen değişime yol
açabileceğini gösteriyor. Dr. Arpat Özgül bu sonuca ulaşmanın kolay olmadığını açıklıyor.
Araştırma ekibi, 24 yıl boyunca her yıl yüzlerce koyunu ölçmenin yanısıra, boy ortalamasında
gözlemlenen değişimi evrimsel ve ekolojik bileşenlerine ayırabilmek için detaylı bir
matematiksel analiz yöntemi geliştiriyor.

Bunun yanı sıra, araştırma ekibi bir annenin yaşının yavruladığı kuzunun boyunu belirleyen
önemli bir etken olduğunu gösterdi. Genç anneler henüz erişkin boya ulaşamadıklarından
ortalamadan daha ufak kuzular doğuruyor. Bu “genç anne” etkisi, boyda artışa yönelik bir
evrimsel baskı olmasına karşın, boy ortalamasının neden artmadığını açıklıyor. Ancak, bu
etki tek başına boy ortalamasında görülen düşüşü açıklamaya yetmiyor. Bu araştırma, boy
ortalamasındaki düşüşün iklim değişimi ve ada popülasyonundaki artış ile doğrudan
ilgili olduğunu gösteriyor. “Genç anne” etkisi ve kuzuların çevresel şartlara tepki olarak
daha yavaş büyümesi, arka planda gerçekleşen evrimsel baskıyı gölgeliyor. Bu “genç anne”
etkisi ve benzeri diğer anne kaynaklı etkiler evrimsel modellerde hesaba katılmazsa, farklı
türler üzerinde yapılan çalışmalarda gözlem ve mikroevrimsel tahminler arasında uyuşmazlık
görülebiliyor. Dolayısıyla bu çalışma doğada daimi olarak süregelen mikroevrimsel
sürece yeni bir ışık tutuyor.

Arpat Özgül ve çalışma arkadaşlarının bu araştırması bir kaç yıllık zaman dilimi
içerisinde evrimsel ve ekolojik süreçlerin nasıl iç içe geçtiğini açık bir şekilde
sergiliyor. İnsan veya doğal kaynaklı çevresel değişimin yabanhayat popülasyonlarını
kısa bir süre içerisinde ne derecede etkileyebileceğine dair ilginç bir örnek sunuyor.

Biyografi: Akademik kariyerine Boğaziçi Üniversitesi İşletme Bölümü’nde başlayan Arpat
Özgül kısa sürede Jeolog anne-babasının izine geri döndü. Mastır çalışmasını Boğaziçi
Üniversitesi Çevre Bilimleri Enstitüsü’nde Kuzeybatı Türkiye yarasalarının ekolojisi üzerine
yaptıktan sonra, doktora çalışmasını Florida Üniversitesi’nde popülasyon ekolojisi üzerine
tamamladı. Şu anda araştırma görevlisi olarak çalıştığı Imperial College London’da ise
evrimsel demografi üzerine çalışmakta. Çalışmalarını yürüttüğü türler arasında Soay koyunu,
kızıl geyik, yersincabı, marmot, mirket ve uyuzböceği yer alıyor.

Bu araştırma Imperial College, Leeds, Cambridge, Edinburgh ve Stanford Üniversiteleri’nin
ortak bir çalışmasıdır ve İngiltere “Doğal Çevre Araştırma Konseyi” (NERC) tarafından
finansal olarak desteklenmiştir.

Kullanılan görüntüler Arpat Özgül’e aittir.

Bu araştırmanın ön baskısı Science Express tarafından ‘The Dynamics of Phenotypic Change
and the Shrinking Sheep of St. Kilda’ (Fenotipik Değişim Dinamikleri ve St. Kilda’nın Küçülen
Koyunları) başlığıyla 2 Temmuz 2009 günü yayınlanmıştır.
Yazarlar: Arpat Özgül (1), Shripad Tuljapurkar (2), Tim G. Benton (3), Josephine M.
Pemberton (4), Tim H. Clutton-Brock (5) and Tim Coulson (1).
(1) Department of Life Sciences, Imperial College London, Silwood Park, Ascot, Berkshire,
SL5 7PY, UK.
(2) Department of Biology, Stanford University, Stanford, CA 94305-5020,
USA.
(3) School of Biology, University of Leeds, Leeds, LS2 9JT, UK.
(4) Institute for Evolutionary Biology, University of Edinburgh, Kings Buildings, West Mains
Road, Edinburgh, EH9 3JT, UK.
(5) Department of Zoology, University of Cambridge, Downing Street, Cambridge, CB2 3EJ,
UK.