Biyoloji ve Coğrafya

Bir Organizmanın Sahip Olabileceği Maksimum Biyolojik Ebeveyn Sayısı Kaçtır? Cevap 2 Değil!

Söz konusu biyoloji olduğunda şaşırtıcı birçok durumla karşı karşıya kalmamız çok olasıdır. Bunlardan biri de ebeveynlik kavramıdır. Öyle ki, tüm canlı organizmalar biyolojik olarak bir ebeveynin ürünüdür. Fakat bu durum bazen daha tuhaf olabiliyor.

Kuşlar ve memelilerde yavru bakımı ve aile kavramı görülürken diğer canlılarda aile kavramını görmek biraz daha zordur. Homo sapiens de memeliler sınıfının bir üyesi olduğundan aile kavramını rahatlıkla görebiliyoruz. Hatta aile kavramı sadece biyolojik değil, sosyal ve kültürel bir anlam kazanmış durumdadır.

Bir Organizmanın Sahip Olabileceği Maksimum Biyolojik Ebeveyn Sayısı Kaçtır?
Yavrusunu besleyen bir anne kuş

Ancak biz bugün işin biyolojik boyutuyla ilgileneceğiz. Öyleyse sorumuzu sorarak işe başlayalım: Sizce bir organizmanın en fazla kaç tane biyolojik ebeveyni olabilir?

Hepimiz Bu Yollardan Geçtik: Genetik Miras DNA’nın Yolculuğu

Çoğu insan anne ve babasından aldığı DNA’nın bir ürünüdür. Yani birçoğumuzun genetik olarak birer anne ve babası vardır. Ancak bazı insanların teknik olarak 3 genetik ebeveyni olabilir. Ayrıca ebeveynlik kavramını nasıl tanımladığımıza bağlı olarak diğer canlıların çok farklı sayılarda ebeveynleri olabilir.

İnsanlar ve diğer birçok canlı eşeyli olarak ürerler. Eşeyli üreme; iki farklı cinsiyetteki bireyin üreme hücrelerinin birleşmesi sonucu yeni bir hücre meydana getirmesi olayıdır. Daha sonra oluşan bu yeni hücre bölünerek yeni organizmayı oluşturur.

mitoz
Erkek birey ve dişi birey mayoz bölünme yoluyla sırasıyla üreme hücreleri olan sperm ve yumurtayı meydana getirir. Sperm ve yumurta döllenerek çekirdeklerindeki genetik materyali birleştirmiş olur. Döllenme sonucu oluşan yeni hücre zigot adını alır. Daha sonra mitoz bölünmelerle hücre sayısını arttıran zigot önce embriyo ve ardından da fetüs evresine geçer.

Çok nadir olsa da bazı insanlar genetik materyalini 2 değil, 3 ebeveynden miras alır. Bu duruma 2 sperm 1 yumurta ya da 1 sperm 2 yumurta döllenmesi sebep olur.

Mitokondriyal DNA ve Çekirdek DNA’mız Biyolojik Ebeveyn Sayımızı Etkiler mi?

Öncelikle ikinci durumu inceleyelim, yani 1 sperm ile 2 yumurtanın döllenmesini. Ökaryot hücrelerde DNA, çekirdek içerisinde yer alır. Fakat DNA’nın bulunduğu tek yer hücre çekirdeği değildir. Hayvan ve bitki hücrelerinin mitokondrilerinde ve bitki hücrelerinin kloroplastlarında da DNA vardır.

İnsanlarda döllenme söz konusu olduğunda yeni oluşan hücre, spermden çekirdek DNA’sını; yumurtadan ise hem çekirdek hem de mitokondriyal DNA alır. Yumurtadan iki çeşit DNA almasının sebebiyse sperm ve yumurta hücresinin yapısının farklı olmasıdır. ( Ek okumalar için: DNA Her Bir Hücremizde Ne İş Yapacağını Nereden Biliyor?)

bir yumurta iki sperm
Döllenme olayında spermin yalnızca baş kısmındaki materyaller yumurta içerisine girer. Ve sperm hücresinin mitokondrileri, spermin hareketini sağlamak amacıyla boyun bölgesindedir. Bu nedenle yeni oluşacak hücreye geçen mitokondriyal DNA, annenin mitokondriyal DNA’sıdır.

Ancak yumurta hücresindeki mitokondriyal DNA’nın hasarlı olduğu durumlar olabilmektedir. Bu da doğacak çocukların kısır olmasına ya da çeşitli kas ve nörolojik hastalıklarla doğmasına sebep olmaktadır.

Bu durumun tedavisi ise mitokondriyal replasman terapisi adı verilen bir yöntemle gerçekleştirilir. Bu yöntemde sağlıklı mitokondriyal DNA ile sağlıksız DNA yer değiştirilir. Sağlıklı DNA, annenin sağlıklı hücresinden alınabileceği gibi donör yumurtadan da alınabilmektedir.

Eğer DNA, donör yumurtadan alınırsa bu durumda doğacak bebeğin 3 farklı biyolojik ebeveyni olmaktadır. Yalnız, bu durumda oluşan yavrunun toplam DNA’sının %1’inden azı donör yumurtadan gelmektedir.

Bir Yumurta İki Sperm Tarafından Döllenebilir mi?

Şimdi de diğer olasılığa bir göz atalım. Yani 2 spermin 1 yumurtayı döllemesi olayına. İnsanlarda ve diğer hayvanlarda son derece nadir durumlarda 2 sperm 1 yumurtayı dölleyebilir. Bu durumda doğacak yavrunun genetik olarak 3 ebeveyni olmuş olur.

2 spermin 1 yumurtayı döllediği bu olaya polispermi denir ve oldukça nadir görülen bir durumdur. Çünkü spermlerden biri yumurtaya ulaştığı anda yumurta çeşitli kimyasallar salgılayarak başka bir spermin döllenmeye katılmasını engeller. Ya da 2 sperm yumurtayı döllemeyi başarsa bile oluşan canlı yaşamını sürdüremez ve ölür.

Görselde döllenme olayının aşamaları gösteriliyor. Spermlerden biri baş kısmındaki genetik materyali yumurtaya aktarmaya başladığında yumurtanın dış kısmını çevreleyen zona pellucida sertleşir. Böylece başka bir spermin yumurtayı döllemesi engellenmiş olur. Zona pellucida türe özgü bir zardır. Bu nedenle başka bir türe ait sperm, yumurtayı dölleyemez. Zona pellucida sertleşince yumurta çeşitli kimyasallar salgılayarak diğer polispermiyi engeller.

Peki o halde bu olaydan nasıl 2 ebeveynden fazlasına sahip olan bireyler oluşabiliyor? İki spermin bir yumurtayı döllemesiyle oluşan yavru triploid bir canlı olmuş olur. Normal şartlarda triploid memeliler hayatta kalamaz. Ancak canlının vücudunun bir kısmı triploid ise canlının hayatta kalma şansı olur.  

Genellikle triploid hücrelere bölündüklerinde yeterli genetik materyale sahip olmazlar. Ancak bölünmüş hücrelerden bazıları yeterli genetik materyale sahip olacaktır. Bu şekilde oluşmuş yavrularda farklı DNA’lar bulunmaktadır. Çok nadir gerçekleşen bu olay sonucunda doğan insan yavrularının çoğunun ciddi fiziksel ve zihinsel engelleri olduğu görülmüştür.

İkiden Fazla Biyolojik Ebeveyn Durumu İnsanlara Özgü Değil!

Örneğin Ambystoma cinsindeki bazı semenderlerin birden fazla ebeveyni olması mümkündür. Söz konusu semenderlerin sadece dişi yavruları vardır. Ve bu dişi yavrular Ambystoma cinsindeki başka türden erkeklerde çiftleşir. Çiftleşen bu dişiler, çiftleştikleri erkeğin genlerinin bir kısmını vücutlarını tutar, geri kalanınıysa atarlar. Bu dişileri inceleyen araştırmacılar, 3 farklı erkek türünden 3 farklı genomu inceledikten sonra, her babanın kızına eşit derecede genetik katkı sağladığını bulmuşlar.

Bir Organizmanın Sahip Olabileceği Maksimum Biyolojik Ebeveyn Sayısı Kaçtır?
Ambystoma cinsi dişi bir semender

Bitkilerdeki ebeveynlik durumu da hayvanlarınkine benzerdir diyebiliriz. Farklı olarak, bitkilerin 3 ebeveyni olabilir. Hatta daha fazlası da mümkündür fakat bunun gerçekleşmesi için mutasyona ihtiyaç var gibi görünüyor.

Bakterilere geldiğimizde ise işler iyice karışıyor. Çünkü bakteriler, bitkiler ve hayvanlar gibi eşeyli olarak üremiyor. Bakterilerin üreme biçimine eşeysiz üreme diyoruz. Yani 2 farklı cinsiyette bireyin yeni bir birey meydana getirmesi söz konusu değil bu üreme biçiminde. Tek bir bakteri mitoz benzeri bir bölünme ile yeni bir bakteri meydana getirebiliyor. Bu nedenle ebeveyn ve çocuk ayrımı, bakterilerde pek net değil.

Bir Organizmanın Sahip Olabileceği Maksimum Biyolojik Ebeveyn Sayısı Kaçtır?
Bakterilerin üreme sürecini gösteren bir şema. Bölünmeye hazır hale gelen bakteri DNA’sını kopyalar. Bu esnada hücre zarı uzamaya başlar ve kopyalama işlemi bittikten sonra bakteri bölünür. Bu sayede iki yeni bakteri hücresi oluşmuş olur.

Bakterilerdeki bu ebeveyn çocuk ayrımının olmayışı, her bir bakterinin potansiyel olarak binlerce ebeveyne sahip olması anlamına gelmektedir. Sonuç olarak, yazımızın başında sorduğumuz soru için “binlerce” cevabını verebiliriz.


Kaynaklar ve İleri Okumalar


Size Bir Mesajımız Var!

Matematiksel, 2015 yılından beri yayında olan ve Türkiye’de matematiğe karşı duyulan önyargıyı azaltmak ve ilgiyi arttırmak amacıyla kurulmuş bir platformdur. Sitemizde, öncelikli olarak matematik ile ilgili yazılar yer almaktadır. Ancak bilimin bütünsel yapısı itibari ile diğer bilim dalları ile ilgili konular da ilerleyen yıllarda sitemize dahil edilmiştir. Bu sitenin tek kazancı sizlere göstermek zorunda kaldığımız reklamlardır. Yüksek okunurluk düzeyine sahip bir web sitesi barındırmak ne yazık ki günümüzde oldukça masraflıdır. Bu konuda bizi anlayacağınızı umuyoruz. Ayrıca yazımızı paylaşarak veya Patreon üzerinden ufak bir bağış yaparak da büyümemize destek olabilirsiniz. Matematik ile kalalım, bilim ile kalalım.

Matematiksel

Melike Üzücek

Ankara Fen Lisesi'nden mezun oldum. Araştırma yapmayı ve sorgulamayı seven biriyim. Matematik ve biyoloji başta olmak üzere felsefe, astronomi, modern fizik ile ilgileniyorum.

İlgili Yazılar

Bir yanıt yazın

E-posta adresiniz yayınlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir