Ortak Yaşam Simbiyoz

Simbiyoz veya simbiyozis, “ortak yaşama” anlamındadır. Birden fazla canlı türünün, belirli koşullar altında bir arada yaşaması, simbiyozis olarak tanımlanır. Bir arada yaşayan bu türler, birbirlerinin varlığından yarar sağlarlar. Simbiyozis çeşitleri, 3 ana başlık altında toplanır:

1. Kommensalizm: Birlikte yaşayan iki türden birisi bu birlikten yarar sağlarken, diğerinin herhangi bir kazancı veya zararı yoktur. Bu birliktelikte türler birbirlerinden ayrı da yaşayabilirler. Buna en güzel örnek, köpekbalıklarının üzerinde yaşayan küçük balıklardır. Bu küçük balıklar köpekbalığının artıklarıyla yaşarken, köpekbalığı bu durumdan herhangi bir zarar görmez.

2. Protokooperasyon: Birlikte yaşayan her iki tür de bu birlikten fayda sağlar. Ancak bir önceki tip gibi bu birlikte de, türler ayrı ayrı yaşamaya devam edebilir. En klasik örnek, bir tür deniz yengeci (Pagurus) ile deniz gülünün (Actinia) ortaklığıdır. Burada yengeç, deniz gülünün yakıcı tentakülleri ile kendisine koruma sağlarken, deniz gülü de yengecin yakaladığı besinlerden faydalanır ve onunla birlikte hareket ederek yayılım yeteneğini arttırmış olur.

3. Mutualizm: Bir önceki tipten, bir arada yaşayan türlerin birbirlerine tamamen bağımlı oluşları ile ayrılır. Bağırsaklarımızda yaşayan simbiyont bakteriler, selülozu sindirerek ve vücudumuz için gerekli olan bazı vitaminleri sentezleyerek bize yarar sağlarlar. Bizler de onlara uygun ve korunaklı bir yaşama alanı sağlamış oluruz. Bu bakteriler olmaksızın selüloz sindirimin gerçekleştiremeyiz, onlar da vücudumuz dışında yaşamlarını sürdüremezler. Çiçeklerden polen sağlayan böceklerin tozlaşmaya yardımcı olması da, yine bir mutualizm örneğidir.

Simbiyozis tiplerinde, ileri derecede uyum görülür. Türlerin yapılarında, dış görünüşlerinde ve davranışlarında, büyük değişiklikler ortaya çıkar. Yine simbiyozis sayesinde, birçok tür hayatta kalma şansını ve başarısını yükseltmiş olur. Bu da, seçilim hızını ve bu türlerin doğal seçilimdeki şansını artırır.

Simbiyogenez
(= parazitizm + simbiyoz), iki ayrı organizmanın birbirleriyle birleşerek tek ve yeni bir organizma oluşturması. Bu düşüncenin kökeni, Konstantin Mereschkowsky’in kloroplastların siyanobakterilerin protozoa tarafından yutulduğu simbiyoz bir ilişki sonucu ortaya çıktıklarını anlattığı 1926 tarihli “Simbiyogenez ve Türlerin Kökeni” isimli kitabından gelmektedir. Aynı zamanda İvan Wallin de “Simbiyontizm ve Türlerin Kökeni” isimli kitabında bu kavramı desteklemiş ve bakterilerin türlerin kökeni olabileceğini, ayrıca türlerin endosimbiyoz yoluyla oluşmuş olabileceğini öne sürmüştür. Bugün kloroplast ve mitokondrinin böyle bir kökeni olduğu düşünülmektedir ve endosimbiyoz kuramı olarak adlandırılmaktadır.

Peki Simbiyotik Yaşam Nasıl ve Neden Evrimleşti?
Bu noktayı da açığa kavuşturmak önemlidir. Tennessee Üniversitesi Biyokimya Bölümü’nden Prof. Kwang W. Jeon ve Prof. Jae Park’ın PubMed dergisinde yayınladıkları makalede ve öncesinde düzenledikleri deneyde Amoeba proteus isimli bir protista ile Escherichia coli bakterisi arasında simbiyotik yaşam kurulmuştur. İlk etapta bakteri konağına zarar vermiştir ve bağımsız olarak yaşayan amiplere göre daha yavaş büyümesine sebep olmuştur. Ancak 18 aylık deney ve 200 nesil sonunda, bakterinin amip üzerindeki zararlı etkisi azalarak yok olmuş ve amip, bakterilerin varlığından etkilenmeden yaşamını sürdürmeye devam etmeye başlamıştır.
Bu araştırma sonucunda elde edilen bulgular, simbiyotik ilişkilerin zıt karakterlerin bir arada bulunmasından evrimleştiğini ortaya koymuştur. Yani birbiriyle alakası olmayan ve hatta birbirlerine zararlı olan türler, bir arada bulunmaları sonucu önce birbirlerine zarar vermişler, daha sonradan ise birbirlerine “alışarak” (ya da alışacak şekilde adapte olarak) birlikte yaşamaya başlamışlardır. Peki bu evrim ne sıklıkla ve ne zaman olmuştur? Bu konu hala tam olarak bilinmiyor. Ancak filogenetik ağaç sorunuza da bir miktar cevap olması açısından, şu anda bilimsel bulgularla desteklenen bir gerçek, çimler ile ortak yaşayan endofitik mantarlar ile Epichloë isimli patojen bir tür birbirleriyle evrimsel olarak oldukça yakındır. Öyle ki, farklı türler olmalarına rağmen birbirleriyle cinsel açıdan uyumludurlar (ki bu da onlarca “tür” tanımından Biyolojik Tür olarak tabir ettiğimiz tanımlamaya bir istisna teşkil etmektedir). Bir diğer örnek, baklagiller ile ortak ilişki kuran Rhizobium ile bir diğer patojen bakteri olan Agrobacterium’un yakın filogenetik ilişkisidir.
Evrimsel olarak, bu ilişkilerin canlılara doğal ortamda avantaj sağlamasından ötürü evrimleştiği düşünülmektedir. Çünkü simbiyotik ilişki sonucunda, taraflar, karşı tarafın bazı koşulları sağlamasından ötürü, kendilerinin yaptığı bazı işleri yapmayı bırakırlar. Bu da onlara enerji açısından fayda sağlar. Örneğin bazı bitkiler, karıncaları üzerlerine çekerler ve otçullara karşı kendilerini karıncaların varlığıyla korurlar. Bu sayede, bazı diğer bitkilerin salgıladığı koruyucu salgıları üretmek zorunda kalmazlar. Güney Amerika’daki Akasya ağaçları, alelokimyasal denen ve otçulları kovan kimyasalları salgılar. Ancak bu türün bazı popülasyonları, bir tür karıncanın bol bulunduğu bölgelerde yaşarlar ve bu karıncalar onları otçullardan korur. Bu popülasyonlarda, bu kimyasalların artık salgılanmadığı gözlenmektedir.

SİMBİYOZU KISACA ANLATALIM

Ortak Yaşam (Simbiyoz); iki ya da ikiden çok türün bireyleri arasında ortaya çıkan çeşitli birlikte yaşama biçimlerinin ortak adıdır. Birlikte yaşayan türlerin bireylerine ortakyaşar ya da simbiyont denir. Bu bireyler arasındaki olumlu (yararlı) ya da olumsuz (istenmeyen ya da zararlı) ilişkiler ortakçılık ve asalaklık gibi ilişki biçimleri yaratır. Ortak yaşam kavramı en geniş anlamıyla, birlikte yaşayan türdeş topluluklar arasındaki etkileşimsiz ilişkileri de kapsar. Ama birçok kaynakta ortak yaşam adı yalnız ortakyaşarların karşılıklı yararlanma temelinde kurdukları ilişkiler için kullanılmaktadır. Karşılıklı yararlanma ilişkisi büyük ölçüde yaşama gereksinimleri birbirinden çok farklı canlılar arasında görülür. Ortakyaşar canlılara örnek olarak azot bağlayıcı bakteriler ile baklagiller, gevişgetirenler ile işkembe bakterileri, ağaç kökleri ile mikoriza oluşturan bazı mantarlar verilebilir.
Karşılıklı yararlanma bazen zorunlu bir ortak yaşam biçimini almıştır. Örneğin bazı bağırsak tekhücrelileri ve termitler ancak birlikte var olabilirler. Oksijensiz ortamda yaşayan bu tekhücreliler termitlerin başlıca besini olan selülozu’ sindirir. Çiçekler ve tozlaşmayı sağlayan böcekler arasındaki ilişki de genellikle karşılıklı yararlanma temeline dayanır.