Biston Betularia’nın koyu renkli bireylerine yol açan bir mutasyon keşfedildi. Bu mutasyonun 1820 yılı civarında gerçekleştiği tahmin ediliyor.
İngiltere yabanındaki bir güvenin rengi, 19. yüzyılda çevredeki ağaçların kararmasıyla birlikte koyulaştı.
19. yüzyılın başlarında İngiltere taşrasında bol kömür yakan fabrikalar ve imalathaneler bol bol is bulutu püskürttü ve Londra ile Manchester arasındaki ağaçları kararttı. Bu, bölgedeki Biston betularia güveleri için kötü haber anlamına geliyordu. Soluk, benekli bir bedene sahip olan ve bu görünümüyle normal renkli ağaçlar üzerinde arka plana mükemmel bir şekilde karışan bu böcek birden göze kolayca çarpar oldu. Kararmış ağaç kabukları üzerinde beyaz rengiyle kolayca fark edilen güve, kendisini avlayan kuşlar için kolay bir hedef haline geldi.
On yıllar geçtikçe koyu renkli Biston betularia’lar türemeye başladı. Bu mutantlar aynı türe aitti; ancak tipik görünümlerini terk etmiş ve ağaçlar üzerinde göze çarpmasını yeniden zorlaştıracak biçimde daha koyu renklere bürünmüştü. Yüzyıl sona ererken Manchester’daki güvelerin neredeyse tamamı siyahtı.
İngiltere’de hava temizlenip ağaçlar renklerini yeniden açınca bu siyah güveler ortadan yok olmaya başladı. Ancak bu kısa var oluş sürelerinde evrimin birer simgesi oldular. Genetikçi Sewall Wright’ın da dediği gibi “belirgin bir evrimsel sürecin gözlemlendiği en net durumdu.”
Bu durum birçok tartışmayı da beraberinde getirdi. Yaratılışçılar güvelerin renginin koyulaşmasının bir organizmadan diğerine doğru bir değişiklik değil, yalnızca gen frekanslarındaki bir değişiklik olduğunu belirttiler; ki aslında bu da evrim tanımının ta kendisiydi. Biliminsanları da kendi aralarında güvenin renklerinin kuşlar tarafından avlanmasında gerçekten bir fark yaratıp yaratmadığına dair teknik tartışmalara girişti. Ancak bu tartışma merhum Michael Majerus’un çığır açan deneyleri sayesinde çözümlenmişti.
Günümüzdeyse Liverpool Üniversitesi’nden Arjen van’t Hof ve Pascal Campagne, güvelerin ikonik statüsünü daha da ileri götürdü ve geni klasik aktarmanın ötesine yerleştirdi. Hoş bir sürprizle söz konusu genin bir sıçrayan gen olduğu; yani doğuştan gelen genomunun çevresinden dolaşabilecek güce sahip, bencil bir DNA parçası olduğu ortaya çıktı.
Sıçrayan genler hakkında daha önce birçok kez yazmıştım. Seyyar DNA parçaları, diğer genleri engelleyerek veya kanser ile diğer gelişimsel rahatsızlıkların ihtimalini artırarak yıkıma yol açabiliyor. Aynı şekilde çeşitlenmeye yol açarak evrimin harekete geçebileceği fırsatlar da meydana getirebiliyor. Memeli hamileliğinin ve bağışıklık sistemimizin evrimine bu tür genler önderlik etmişti. Ve şimdi anlaşılan o ki bu genlerden biri de Biston betularia‘nın Sanayi Devrimi’yle başa çıkabilmesine yardım etti.
2011’de Ilik Saccheri’nin önderlik ettiği Liverpool ekibi açık ve koyu renkli güveleri üretip karşılaştırarak koyulaştırıcı görünümden sorumlu olan gen veya genleri belirlemeye çalıştı. Araştırmalarını adım adım daralttılar ve en sonunda böceğin, 13 olası gene sahip olan on yedinci kromozomuna yoğunlaştılar. O zamandan beri daha fazla güveyi inceleyen ekip, çalışmalarını korteks adı verilen belirli bir gen üzerine yönelttiler.
Koyu renkli güvelerin neredeyse tamamında korteks geni, açık renkli bireylerde hiç olmayan bir DNA parçasına sahipti. Bir sıçrayan genin tüm karakteristiklerini barındırıyordu; kendini orijinal konumundan kesip çıkarmasını ve başka bir yere yapıştırmasını sağlayan bir enzim de dahil. Güvenin genomu, ekibin carbonaria adını verdiği bu genin 255 kadar kopyasını içerebiliyor.
Carbonaria, sıçrayışlarından birinde korteksin ortasına kondu. Güvenin bedeni, bir geni (carbonaria) diğer bir genin (korteks) içine yerleştiren bu mukadder olay sayesinde karardı. Van’t Hoff ve Campagne bu olayın 1819 yılı civarında, entomolojistlerin yabandaki ilk koyu renkli güveleri bulmasından onlarca yıl önce meydana geldiğini düşünüyor.
Zamanlama uyuyor, ancak diğer ayrıntılar bu kadar net değil. Örneğin carbonaria‘nın koyu renklere yol açması nasıl gerçekleşti? Genler, bir hayvan hücresindeki çeşitli işlere koşan minik biyolojik makineler olan proteinlerin inşası için talimatları kodluyor. Carbonaria‘nın korteks genindeki talimatları değiştirdiğini ve yepyeni özelliklere sahip farklı bir protein ortaya çıkardığını düşünüyor olabilirsiniz. Ancak tam da öyle değil – sıçrayan gen aslında korteksin gözden çıkarılan parçasına konmuş; yani protein inşasında hiçbir rolü yok.
Ekip, carbonaria‘nın, korteks geninin inşa ettiği şeyi değiştirmektense ne zaman veya nerede aktive olduğunu değiştirmiş olabilir. Sıçrayan gene sahip olan korteks, larva halindeki güvenin ergin kanatlarının oluşmaya başladığı noktada oldukça güçlü bir biçimde devreye giriyor. Bunun neden olduğu veya neden siyah kanatlara yol açtığı halen tam olarak bilinmiyor; ancak şimdilik görünen o ki corteks kanatların gelişimini etkiliyor – ve carbonaria da onun işini nasıl yapacağına etki ediyor.
Cambridge Üniversitesi’nden Nicole Nadeau ve Chris Jiggins, farklı bir araştırmada korteksin güzeller güzeli Heliconius kelebeklerinin desenlerini de (muhtemelen pulların gelişimine etki ederek) kontrol ettiğini ortaya çıkardı. Doğal seçilim bu genle oynayarak birçok böceğin renklerinde ve desenlerinde ayarlamalar yapmış gibi duruyor.