"Doğa, sınırları zorlayanları ödüllendirir."
"Bu rehber; tarihin ve bilimin izini sürme tutkusunu bizlere aşılayan, büyük tarihçi Sayın Prof. Dr. İlber Ortaylı’nın anısına ve onun derin entelektüel mirasına ithaf edilmiştir. Bıraktığın boşluk asla dolmayacak fakat fikirleri her zaman yolumuzu aydınlatacak olan, bize bıraktığın sönmeyecek bilim ışığının izinde saygıyla...."
Merhabalar değerli hobidaşlar. Bu rehberde sizlere akvaryumlara renk katan, her yaştan hobicinin, her akvaristin muazzam renklerine karşı koyamadan büyülendiği betta balıklarının en bilindik özelliği olan labirent organından ve evrimsel sürecinden bahsedeceğiz. Bu organ nereden geldi? Bu organ nedir? Gibi sorular bu rehberden sonra akıllarda kalmayacak. Hadi gelin bu muazzam canlıların biyolojisine göz atalım.
1- Betta balığı nedir ve taksonomik sınıflandırması.
2- Labirent organı nedir?
3- Evrim nedir?
4- Akvaryumlara girmeden doğasındaki bettalar.
5- Labirent organının evrimi.
6- Yapay seçilim sonucu betta genleri.
7- Son konuşma, toparlama ve kapanış.
1- Betta Balığı Nedir ve Taksonomik Sınıflandırması
Renkleri ile bizleri büyüleyen bettalar aslında o muazzam dış görünüşlerinde bir o kadar da muazzam bir biyoloji barındırmaktadırlar. Öncelikle betta balıklarını anlamakla başlayalım. Anayurdu Tayland olan betta balıkları aynı zamanda en eski akvaryum balıklarındandır. Akvaryum için beslenmeden önce Taylandlı çiftçiler tarafından evcilleştirilen bettalar, pirinç tarımı yapan çiftçiler için bölge korumacı ve kavgacı özellikleri sayesinde tarımda kullanıldı. Tarımda kullanılmadan önce bettaları dövüştürmek için yetiştirdiler ve bu gelenek yüzyıllardan beri devam etti. Bettalar kendi türlerine ve özellikle de hemcinslerine karşı aşırı saldırgan balıklardır; bundan dolayı iki erkek betta bir araya konulduğunda birinin ölümüyle sonuçlanacak kadar ciddi çatışmalar yaşayabilirler. Dişilerde ise durum biraz farklıdır. Her ne kadar kendi aralarında baskınlık belirlemek için gövde gösterileri yapsalar da, genellikle dişilerde kavgalar çok şiddetli olmaz.
Betta balıklarının doğal yaşam alanı sığ ve durgun sulardır. Az oksijenli sularda yaşama becerisine sahip olmasını sağlayan solungaçlarına bağlı olarak gelişen labirent organı sayesinde su dışından aldığı havayı solungaçlarında kullanabilen betta, ufak su birikintilerinde bile uzun zaman hayatta kalabilmektedir. Ancak bu durum daha sonraları çarpıtılarak "bettalar doğal olarak küçük kapları sever, doğada da küçük göllerde yaşarlar" gibi bir anlayış geliştirilmiştir; fakat bu düşünce yanlıştır. Her ne kadar alan tutan, bölge belirleyen, çok gezmeyen ve yüzeye yakın yaşamayı tercih eden balıklar olsalar da bettalar da tüm diğer balıklar gibi kendine ait yeterince alan olmasını isteyen balıklardır.
Etçil beslenirler. Doğal yaşam alanlarında en çok sivrisinek larvası, bunun yanında bazı kurtlar ve su piresi gibi canlılar tüketerek yaşamlarını sürdürürler. Yosun ve yenilebilen diğer su bitkileri diyetlerinde değildir ve sık karşılaşılmaz. Bu beslenme durumunu fark eden Tayland'daki çiftçiler, bettaları pirinç tarlalarındaki sivrisinek ve diğer zararlı canlıları yemesi için tarlalarına koymaya başladılar.
Taksonomik Sınıflandırma: Taksonomik sınıflandırılmasını anlamak bettalardaki labirent evrimini anlamak için en önemli durumlardan biridir.
Alem: Animalia
Şube: Chordata
Sınıf: Actinopterygii
Takım: Anabantiformes
Aile: Osphronemidae
Alt Aile: Macropodusinae
Cins: Betta
Tür: Betta splendens
Taksonomideki alem, hayvanlar alemine ait olduğunu gösterir. Şubesi ise kordalı yani omurgalılar sınıfından olduğunu söyler. Sınıf ise ışınsal yüzgeçli balıkları (modern balıkların büyük çoğunluğu) kapsar. Takım, labirentli balıklar takımına ait olduğunu söyler. Aile buradaki labirent organı taşıyan büyük bir kısımdan bahseder. Alt aile; daha küçük yapılı, köpük yuva yapan veya ağızda kuluçka yapanlardır. Cins, 70'ten fazla türü barındıran ana cinstir. Tür ise şu anki akvaryumlarda beslediğimiz betta balıklarıdır.
2- Labirent Organı Nedir?
En kaba tabiriyle labirent organı, betta balığının kafasının hemen üstünde, solungaçların hemen arkasındaki bir boşlukta yer alan, vasküler (damar ağıyla kaplı) ve kemiksi bir solunum aparatıdır. Bu organ, balığın atmosferik havayı doğrudan soluyarak kana oksijen transferi yapmasını sağlar. Eğer anatomik yapısına bakıyor olsaydık:
Lameller Sistemi: Organ, üst yutak kemiğinin (suprabranchial bone) genişlemesiyle oluşur. İsmini, birbirinin içine geçmiş, kıvrımlı ve karmaşık "labirent" benzeri kemik plakalarından alır.
Mukoza Tabakası: Bu kemik plakaların üzeri, son derece ince ve kılcal damarlar bakımından zengin bir epitel doku (mukoza) ile kaplıdır. Bu doku çoğu su canlısında ve kara canlısında da vardır ve önemli bir anatomik görevi vardır.
Yüzey Alanı Genişliği: Labirentin kıvrımlı yapısı, çok küçük bir hacimde devasa bir yüzey alanı yaratır. Bu, havadaki oksijenin kana geçiş hızını maksimize eder. Bunu doğada bitkiler dahil çoğu canlıda görebilirsiniz.
Yapılarını görüyor olurduk. Peki bu labirent organı nasıl çalışmakta? Gelin birlikte bakalım.
Burada olayları daha kalıcı şekilde aktarmak adına hikayeleştirme tarzı bir anlatım yapacağım. Betta yüzeye çıkar, ağzıyla bir miktar hava yutar ve bu havayı labirent odası dediğimiz diğer adıyla "suprabranchial chamber" içine hapseder. Odadaki hava, nemli mukoza tabakasıyla temas eder. Havadaki oksijen, yoğunluk farkı nedeniyle kılcal damarlara geçer; kandaki karbondioksit ise havaya bırakılır. Buna difüzyon denir. Bir sonraki nefes alışta, "kullanılmış" hava solungaç kapaklarının altından dışarı atılır.
Bettalar hakkında en çok karıştırılan noktalardan biri de havayı sadece keyfi olarak soludukları yanılgısıdır. Bettalar "obligate" (zorunlu) hava soluyuculardır. Zorunlu hava solumayı sadece betta değil; arapaima gigas, anabas testudineus vb. balıklar da yapmaktadır. Yani su ne kadar oksijenli olursa olsun, yüzeye çıkıp hava almaları engellenirse boğulabilirler. Labirent organı evrimsel süreçte o kadar baskın hale gelmiştir ki, solungaçlar tek başına balığın toplam oksijen ihtiyacını karşılamaya yetmez. Labirent organı, yeni bir betta doğduğunda vücutta doğrudan bulunan bir yapı değildir. Yavru bettalar, hayatlarının ilk 3-4 haftasında sadece solungaçlarıyla solunum yaparlar. Labirent organı yaklaşık 1. aydan sonra gelişmeye başlar. Ek bir bilgi olarak; labirent organı, balığın bulunduğu sıcaklık koşullarına uyumlu şekilde çalışır ve ani sıcaklık farklarına hassastır.
3- Evrim Nedir?
Biyolojik bağlamda evrim; bir popülasyonun gen havuzundaki allel frekanslarının (gen varyasyonlarının sıklığı) nesiller boyu değişimidir. Evrim ana kalıbıyla bir ilerleme veya mükemmelleşme değil, çevresel değişimlere karşı verilen bir adaptasyon sürecidir. Bettalar özelinde evrimi anlamak için şu üç mekanizmayı temel alarak ilerlemeliyiz:
Mutasyon: DNA replikasyonu sırasında meydana gelen rastgele değişimler, popülasyon içinde genetik çeşitliliği yani varyasyonu oluşturur. Örnek vermek gerekirse; bir bettanın kuyruğu uzun olabilirken bir diğerinin kısa olabilir. Birinin rengi mavi iken diğerinin kırmızı olabilir. Bunların hepsi bir varyasyon örneğidir. Labirent organının ilkel formları, solunum yollarındaki doku farklılaşmasına yol açan mutasyonların sonucudur.
Doğal Seçilim: Çevresel koşulların belirli genetik özelliklere sahip bireyleri hayatta tutması ve üreme şansını artırmasıdır. Oksijensiz suda solungaçları yetersiz kalan bireylerin elenmesi negatif seçilim; atmosferik havayı kullanabilenlerin genlerini aktarması ise pozitif seçilimdir.
Genetik Sürüklenme ve İzolasyon: Bettaların yaşadığı izole su birikintileri, küçük popülasyonlar içinde belirli genetik özelliklerin sabitlenmesini hızlandırmıştır. Genetik sürüklenme, özellikle küçük popülasyonlarda tamamen rastlantısal şekilde bazı genlerin yaygınlaşıp bazılarının kaybolmasıdır. Doğal seçilimden farklı olarak burada “en avantajlı gen” şart değildir; bazen yalnızca şans faktörü etkili olur.
Betta gibi türler doğada çoğu zaman birbirinden ayrılmış küçük su birikintilerinde, pirinç tarlalarında ve sığ bataklıklarda yaşar. Bu yaşam alanları kuraklık, yağmur mevsimi veya coğrafi engeller nedeniyle birbirinden izole olabilir. Bazense suni olarak insan eli ile ayrılabilir. Böyle durumlarda her su birikintisindeki balık grubu, diğer gruplarla daha az çiftleşmeye başlar. Örneğin küçük bir popülasyonda kırmızı renk genine sahip bireyler tesadüfen daha fazla yavru bırakabilir, daha uzun yüzgeçli bireyler hayatta kalan az sayıdaki balık arasında bulunabilir; bazı renk veya desen genleri tamamen kaybolabilir.
Bu değişimler başlangıçta adaptif olmak zorunda değildir; yalnızca küçük popülasyon etkisiyle nesiller boyunca yaygınlaşabilir. Zamanla izole popülasyonların gen havuzu birbirinden farklılaşır. İzolasyon uzun süre devam ettiğinde: Davranış farklılıkları, renk varyasyonları, yüzgeç yapısındaki değişimler, agresiflik düzeyi, solunum ve çevresel tolerans farklılıkları gibi unsurlar giderek belirginleşebilir.
Buna ek olarak doğal seçilim de sürece dahil olur. Örneğin bulanık sularda koyu renkli bireyler daha iyi kamufle olabilirken, oksijenin düşük olduğu sularda labirent organı daha verimli çalışan bireyler avantaj sağlayabilir. Böylece hem genetik sürüklenme hem de doğal seçilim birlikte çalışarak farklı varyasyonların oluşmasına katkıda bulunur.
Evcil bettalarda gördüğümüz çok sayıda renk ve yüzgeç formunun temeli de doğadaki bu genetik çeşitliliğe dayanır. İnsanlar daha sonra seçici üretim yaparak bu özellikleri aşırı derecede belirgin hâle getirmişlerdir. Halfmoon, Rosetail, Dumbo, Double Tail, Dragon Scale, Koi Betta gibi balıklar doğada olmayan, insan eli ile seçici olarak üretilmiş ve nesillerce izole olarak akvaryumlarımıza gelmiş betta türleridir.
Mesela Betta splendens “Halfmoon” formunda kuyruk yaklaşık 180 derece açılır. Doğada bu kadar büyük yüzgeçler dezavantaj olurdu çünkü:
Yüzme hızını düşürür, yırtıcılardan kaçmayı zorlaştırır, enerji harcanımını artırır vs. Bu yüzden doğal seçilim böyle aşırı formları genellikle eler. Ama akvaryum ortamında insanlar estetik özellikleri seçerek bu genleri nesiller boyunca sabitlemiştir.
Hatta bazı modern betta varyeteleri o kadar değiştirilmiştir ki: Yüzme problemi, görme sorunu, pul deformasyonu, tümör yatkınlığı gibi sağlık sorunları bu balıklarda sıkça görülebilir. Özellikle “Dragon Scale” bettalarda aşırı kalın pulların gözü kapatması sonucu körlük oluşabilir. Bu durum yapay seçilimin doğal seçilimden farklı çalıştığını gösteren iyi bir örnektir.
Konumuza geri dönecek ve devam edecek olursak:
Günümüzdeki yapay varyetelerin aksine, doğadaki bettanın vahşi formu, tamamen işlevsellik ve hayatta kalma üzerine programlanmış bir morfolojiye sahipti. Vahşi bettalar kısa yüzgeçlidir. Uzun yüzgeçler doğada suya karşı oluşan hidrodinamik direnci artırır ve avcılar tarafından fark edilme riskini yükseltir. Renkleri genellikle kahverengi, gri ve koyu yeşil tonlarındadır; bu da kamuflaj sağlayarak su bitkileri arasında gizlenmelerine yardımcı olur.
Bettalar Güneydoğu Asya'nın Tayland, Kamboçya, Vietnam muson yağmurlarıyla şekillenen ekosistemlerinde yaşarlar. Pirinç tarlaları, sığ kanallar ve durgun bataklıklar ana yaşam alanlarıdır. Bu sular tipik olarak yüksek organik yük içerir, görüş mesafesi düşüktür ve oksijen konsantrasyonu dalgalıdır. Bundan dolayı ise bettalar doğal olarak hayatta kalmak için bulundukları ortama adaptasyon sağlamak zorunda kalmışlardır. (Ek olarak insan faktörüde bu seçilimde etkilidir. Örnek günümüzün sorunlarından olan asit yağmurları verilebilir. )
Şimdi evrim için gereken temel faktörlere bakalım:
Genetik Varyasyon (Çeşitlilik): Popülasyondaki bireylerin genetik olarak birbirinden farklı olmasıdır. Eğer tüm bireyler aynı DNA dizilimine sahip olsaydı, değişen çevre koşullarına karşı seçilecek farklı bir özellik bulunamazdı. Bettalardan örnek vermek gerekirse; bazı bireylerin labirent dokusunun diğerlerine göre daha fazla kılcal damar içermesi bir varyasyondur.
Kalıtım (Heredity): Meydana gelen varyasyonların genetik yollarla bir sonraki nesle aktarılabilmesidir. Sadece üreme hücrelerinde (gametler) meydana gelen değişimler evrimsel bir öneme sahiptir. Örneğin bir insanın güneşte yanması sadece o insanı etkiler ve genetik olarak farklı nesillere aktarılmaz.
Seçilim Baskısı (Selection Pressure): Çevrenin, canlılar üzerinde yarattığı hayatta kalma ve üreme zorunluluğudur. Faktörler arasında besin kıtlığı, predatör (avcı) baskısı, iklim değişiklikleri, hastalıklar veya oksijen yetersizliği, kamuflaj yetersizliği vb. durumlar bulunur. Bu baskı altında, sahip olduğu varyasyon sayesinde avantaj kazanan bireyler hayatta kalır. Örneğin bir balık popülasyonunda meydana gelen tamamen tesadüfi bir şekilde 100 yavrudan 10 adedinin belirli genetik sorunlar veyahut mutasyonlar sayesinde kırmızı değil mavi renkli olduğunu düşünelim. Normal şartlarda bu 10 yavrudaki bu renk değişimi belki de pek bir işe yaramaz gibi görülebilir; fakat doğasında bu balık türü ile beslenen bir avcının kırmızı renkleri hassas bir biçimde ayırt ettiğini ve mavi gibi renkleri göremediğini düşünelim. Bu durumda bu popülasyonda o 10 balığın avcıya karşı avlanma riski diğer 90 balığa oranla daha azdır çünkü avcıları mavi tonlarını seçemez.
Diferansiyel Üreme Başarısı: Sadece hayatta kalmak yeterli değildir; evrimin devam etmesi için avantajlı özelliklere sahip bireylerin, bu özellikleri taşımayanlara oranla daha fazla üremesi ve genlerini popülasyona daha baskın hale getirmesi gerekir. Aynı şekilde av-avcı ilişkilerindeki bu dengede ise mavi bireylerin doğal seçilim sonucu daha fazla ürediğini ve diğer nesillere genlerinde olan mavi renk genetiğini aktardığını düşünelim.
Kısaca evrimi toparlayacak olursak:
1-Canlı türleri genetik bir temelden kaynaklanan çeşitliliğe sahiptir ve bu çeşitlilik kalıtsaldır.
2-Türler beklenmedik şekilde değişen çevre ve yaşam koşullarına karşı hayatta kalma mücadelesi verirler.
3-İlk maddedeki kalıtsal çeşitlilik bu hayatta kalma mücadelesinde rol oynar.
4-Değişen çevre koşullarına karşı başarılı olan bireyler hayatta kalırlar ve bu kalıtsal çeşitliliği bir sonraki nesle daha çok aktarırlar.
5-Aktarılan bu kalıtsal çeşitlilik birikimlidir; yani belirli bir özellik gelecekteki nesle aktarıldığında bu özellik tekrardan eski haline dönmez.
Buradaki bilgilere bakarak bettalardaki labirent organının evrimsel yapısını daha iyi anlayabileceğiz.
4- Akvaryumlara Girmeden Doğasındaki Bettalar
Doğadaki Betta splendens, akvaryumlardaki evcil formların aksine çevresiyle görsel ve biyolojik bir denge içindedir. Vahşi formlarda, süs balıklarında gördüğümüz uzun ve ağır yüzgeçler bulunmaz.
Kısa Yüzgeç Yapısı: Doğada uzun yüzgeçler, hidrodinamik direnci artırarak kaçış hızını düşürür ve bitkiler arasına takılma riski yaratır. Vahşi bettalar, kısa ve güçlü yüzgeçleri sayesinde ani ivmelenme yeteneğine sahiptir; bundan dolayı hızlı avcılara karşı daha da savunmalılardır.
Kriptik Renklenme (Kamuflaj): Doğal popülasyonlar genellikle donuk kahverengi, gri ve koyu yeşil tonlarındadır. Bu renkler, nehir tabanındaki çürümüş yapraklar ve bulanık su ile birebir uyum sağlar. Sadece bölgesini savunurken veya çiftleşme döneminde kromatofor hücreleri sayesinde kısa süreli metalik yeşil veya mavi parlamalar görülebilir.
Şimdi konumuza biraz daha yaklaştığımız özelliklere bakalım. Bettaların ana vatanı olan Güneydoğu Asya'nın (özellikle Chao Phraya havzası) ekosistemi, bu canlının evrimsel limitlerini belirlemede önemli rol oynamıştır.
Düşük Oksijenli Sular: Pirinç tarlaları, sığ bataklıklar ve durgun su kanalları; yüksek sıcaklık ve organik bozulma nedeniyle hipoksiktir (oksijence fakir). Labirent organı bu habitatın dayattığı bir zorunluluktur. Genel olarak çoğu balık türü sudaki oksijeni solungaçları sayesinde vücut dolaşımına direkt aktarabilirken; betta, oksijen seviyesi düşük sularda hayatta kalmak için ek bir organ geliştirmek zorunda kalmıştır. Ana sebeplerinde üstte saydığım sebepler dışında bakteri ve mantarlar, yoğun bitki veya algler, gece fotosentezin durması ve oksijen kullanılması, aşırı canlı yükü, çamurlu ve kirli taban, kimyasallar gibi birçok faktör de sudaki oksijen seviyesini düşürür. Özellikle sığ sularda su daha hızlı ısınır. Su ısındıkça suyun oksijen tutma seviyesi de ters orantılı olarak düşer. Örneğin 5 derece suda daha fazla çözünmüş oksijen varken 30 derece sularda daha az çözünmüş oksijen bulunur. Ayrıca oksijeni kısıtlayan tek temel fark da bu değildir. Sıcaklık arttıkça metabolizma hızlanır, daha fazla oksijen tüketilir ve bakteri faaliyetleri de artır. Yani hem oksijen azalmış olur hem de az oksijen daha hızlı tüketilir. Diğer yandan organik bozulmalar da oksijenin azalmasında etkilidir. Ölü yapraklar, atıklar, dışkılar ve ölü canlılar bakteriler tarafından parçalanır. Bu ayrışma sırasında bakteriler de solunum yapar. C6H12O6 + 6O2 > 6CO2 + 6H2O + Enerji; bu yazılan denklem hücresel solunum denklemidir. Buradaki C6H12O6 glikozu veyahut diğer bir anlamda organik maddeyi temsil ediyor, O2 ise sudaki oksijeni. Burada denklemdeki sağ tarafa baktığınızda, oksijeni kullanarak karbonları CO2'ye dönüştürmekte.
Su Kimyası: Doğal habitatları genellikle yumuşak ve asidiktir. Ağaçlardan düşen yaprakların salgıladığı tanenler, suyun pH değerini düşürürken balığın mukoza tabakasını ve bağışıklık sistemini güçlendiren doğal bir antiseptik bariyer oluşturur. Akvaristler bunun için genellikle "blackwater" yöntemini kullanırlar. Bu yöntemde ise suya catappa yaprağı eklenerek bu asidiklik sağlanır.
Ana besin kaynakları sivrisinek larvaları, küçük kabuklular (örneğin ostracod) ve su yüzeyine düşen böceklerdir. Ağızlarının yukarı dönük olması (superior ağız yapısı), su yüzeyinden besin toplamak ve atmosferik havayı yutmak için optimize edilmiştir; bu özelliği arapaima gigas gibi türlerde de görebilirsiniz. Vahşi bettalar arasındaki agresyon sadece bir "karakter" özelliği değil, sınırlı kaynakların (oksijenin en bol olduğu yüzey alanı ve besin yoğunluğu) korunması için gelişmiş bir hayatta kalma stratejisidir. Erkekler, yavruların (yumurtaların) oksijene en yakın olduğu noktayı savunmak için bu agresif davranışı evrimsel süreçte sabitlemiştir.
Konunun başına dönersek ve doğal ortamdaki bettalara bakarsak; akvaryumlardaki türlerine oranla morfolojik olarak gözle görülür derecede farklılıklar olduğu aşikar.
BETTA BURDİGALA
BETTA AKARENSİS
BETTA ALBİMARGİNATA
BETTA SP.
5- Labirent Organının Evrimi
Makalenin ana başlığında gördüğümüz şey olan o yapıya artık gelmiş bulunmaktayız. Labirent organının evrimi, biyolojik literatürde "suprabranchial" (solungaç üstü) solunum adaptasyonu olarak incelenir. Bu süreç, rastgele bir değişimden ziyade, Güneydoğu Asya’nın spesifik çevre koşullarının (seçilim baskısı) genetik mutasyonları filtrelemesiyle şekillenmiştir diyebiliriz.
A. Ekolojik İtici Güç: Hipoksi ve Hiperkapni
Evrimsel süreç, yaklaşık Paleojen dönem (66-56 milyon yıl önce) sonu ile Neojen dönemin (23.03 - 2.58 milyon yıl önce) başlarında, bettaların atalarının yaşadığı sulardaki oksijen seviyesinin kritik düzeye düşmesiyle hızlanmıştır.
-Hipoksi (Oksijen Azlığı): Artan su sıcaklığı, gazların suda çözünürlüğünü azaltır ve O2 konsantrasyonu düşer.
-Hiperkapni (CO2 Artışı): Durgun ve organik atık yoğunluklu sular, balığın solungaç yoluyla karbondioksit atmasını zorlaştırır.
-Sonuç: Sadece solungaç kullanan bireylerin ATP üretimi durma noktasına gelmiş, bu da hayatta kalma ve üreme başarısını neredeyse sıfırlamıştır.
B. Mukoza Farklılaşması ve Anjiyogenez (Damarlaşma)
Evrimsel ilk adım, yutak (pharynx) bölgesindeki epitel dokunun değişimidir.
-Vaskülarizasyon: Mutasyonlar sonucu, ağız boşluğunun tavanındaki dokularda kılcal damar yoğunluğu artmıştır. Bu, "hava yutma" davranışı sergileyen balıkların, yuttukları havadaki oksijeni bu ince doku üzerinden doğrudan kana aktarabilmesini sağlamıştır.
-Biyolojik Kanıt: Günümüzde labirentli balıkların bu bölgesindeki epitel doku, diğer balıklara göre çok daha ince ve gaz değişimine (difüzyon) uygun bir yapıdadır. Şimdilik burayı kısaca özetledim, ileride daha da detaylandıracağım.
C. Kemiksel Modifikasyon: Suprabranchial Boşluk
Gaz değişim yüzeyini artırmak için doğa, "yüzey alanını genişletme" prensibini kullanmıştır.
-Birinci Epibranchial Kemik: Birinci solungaç yayının üst kısmındaki kemik, evrimsel süreçte genişleyerek kıvrımlı, labirent benzeri plakalara dönüşmüştür.
-Koruma ve Destek: Bu kemiksi yapı, üzerini örten hassas damarlı dokunun çökmesini engeller ve havanın dokuyla temas süresini maksimize eder.
-Filogenetik Kanıt: Anabantidae ve Osphronemidae aileleri arasındaki morfolojik karşılaştırmalar, bu kemik yapısının karmaşıklığının, türün yaşadığı suyun oksijen fakirliğine paralel olarak arttığını göstermektedir. Yine bu noktada örneklerini ileride vereceğiz.
D. Solungaçların Regresyonu (Gerilemesi)
Evrimde bir organ geliştikçe, enerji tasarrufu sağlamak adına diğer organın yükü azalabilir.
-Enerji Dengesi: Labirent organı bu süreçte o kadar verimli hale gelmiştir ki, vücut enerjisini geniş solungaç yüzeyleri üretmek için harcamayı bırakmıştır.
-Zorunlu Solunum: Bu durum, bettaları "obligate air breathers" (zorunlu hava soluyucuları) haline getirmiştir. Günümüzde bir betta, oksijeni bol olan bir suda bile su yüzeyine çıkması engellenirse, solungaçları tek başına metabolik ihtiyacı karşılayamadığı için asfiksi (boğulma) sonucu ölür.
E. Genetik Temel: Hox Genleri ve Morfogenez
Bu organın gelişimi, vücut planını belirleyen Hox genleri ve FGF (Fibroblast Büyüme Faktörü) sinyal yollarındaki değişimlerle ilişkilidir. Embriyonik gelişim sırasında solungaç yaylarının farklılaşması, bu genetik talimatlar sayesinde labirent odasını oluşturacak şekilde modifiye edilmiştir.
Şimdi burada belirtilen tüm özellikleri öncelikle açıklayalım ve sonrasında ise evrimsel süreç ile bağlantılı olarak labirent organının nasıl bir evrimsel süreçten geçtiğinin kanıtına varalım.
Öncelikle mukoza farklılaşması ve anjiyogenez olayında ileride vereceğim dediğim fosil örneklerine ve diğer yapılaşmalara bakalım.
Günümüzde labirentli balıklar grubundaki türlerin suprabrankial (solungaç üstü) odacıklarında bulunan epitel doku, diğer kemikli balıklara göre çok daha ince, yoğun kapiller damar ağı içeren ve gaz difüzyonuna uygun bir yapı sergiler. Bundan önceki konularda da bahsetmiştik. Histolojik incelemeler, bu dokularda yüksek vaskülarizasyon ve geniş yüzey alanı bulunduğunu göstermektedir. Ayrıca yaşayan ilkel hava soluyan balıklara baktığımızda da örneğin African lungfish ve arapaimada ağız/yutak bölgesinden veya özelleşmiş hava keselerinden oksijen alabilmekte olup, bu durum hava solunumuna geçişin ara evrelerinin günümüzde de gözlenebildiğini göstermektedir. Burada belirli fosillerden örnek vermek gerekecek olursa Tiktaalik, Eusthenopteron, Gogonasus örnek verilebilir.
Bu fosillerden örnek vermemin ana sebeplerine gelirsek:
Tiktaalik: Yaklaşık 375 milyon yıl önce yaşamış bu canlı, tam anlamıyla labirent organı fosili değildir ama sığ, oksijence fakir sularda yaşayan ve hava solumaya kısmen adapte olmuş geçiş formu olarak çok kullanılır. Kafatasındaki spiraküler açıklıkların (biyolojik bağlamda solunum veya dış iskelet ile ilgili küçük delikler) büyümesi hava alımıyla ilişkilendirilebilir.
Eusthenopteron: Erken tetrapod benzeri balık; hem solungaç hem ilkel hava solunumu kombinasyonuna dair yorumlarda geçer. Eusthenopteron cinsi, yaklaşık 385 milyon yıl önce Geç Devoniyen döneminde yaşamış birkaç türden biri olarak bilinmektedir.
Gogonasus: Batı Avustralya'daki Gogo Formasyonu'nda bulunan üç boyutlu olarak korunmuş 380 milyon yıllık fosillerden bilinen loblu yüzgeçli bir balıktı. Geç Devoniyen döneminde, bir zamanlar kuzeybatı Avustralya'yı çevreleyen Kimberley kıyılarının açıklarında bulunan 1.400 kilometre uzunluğunda bir mercan resifi üzerinde yaşamıştır. Gogonasus, 30 ila 40 santimetre uzunluğa ulaşan küçük bir balıktır. Kafatası anatomisi nedeniyle hava solunumuna yönelik erken adaptasyon tartışmalarında kullanılır.
Devoniyen dönemine ait geçiş formları olan Tiktaalik ve Gogonasus gibi türlerde, sığ ve oksijence fakir ortamlara uyumla ilişkili kafatası ve solunum yapıları gözlenmektedir. Bu bulgular, hava solunumuna yönelik vaskülerleşmiş üst yutak dokularının evrimsel olarak aşamalı biçimde gelişmiş olabileceğini destekler. Burada gösterdiğim fosiller ortak olarak labirent evriminin amacına hizmet etmek için oluşmuş yapıların eski çağlarda da doğal seçilim sonucu oluşabileceğini kanıtlamıştır. Labirent organının kendisi doğrudan fosilleşmez çünkü yumuşak dokudur. Bu yüzden fosil kanıtlar “dolaylı anatomik çıkarım” şeklindedir; yani kafatası boşlukları, spirakül yapıları ve habitat ilişkileri üzerinden yorum yapılır.
Labirentli balıkların (Anabantoidei) en net fosil örnekleri Eosen (yaklaşık 56-34 milyon yıl önce) dönemine aittir. Özellikle Avrupa ve Asya'da bulunan fosillerde, kafatasının arka kısmında labirent organının yerleşeceği boşluğun genişlediği görülmüştür. Bu fosillerin operkulum (solungaç kapağı) ve suprabranchial bölge kemikleri incelendiğinde, bu balıkların halihazırda düşük oksijenli sularda hayatta kalabilmek için hava yutma adaptasyonuna sahip oldukları anlaşılmaktadır. Tethys Denizi'nin kapanması ve Asya kıtasının şekillenmesiyle (Miyosen dönemi), bugünkü Tayland ve çevresindeki sığ bataklıklar oluşmaya başlamıştır.
Güneydoğu Asya'da bulunan Miyosen dönemine ait balık fosilleri, modern betta türlerine morfolojik olarak çok yakındır. Bu fosillerde alt çene yapısının yukarıya doğru (superior) eğimli olması, bu balıkların milyonlarca yıl önce de su yüzeyinden hava yutma ve beslenme davranışı sergilediğinin büyük bir göstergesidir. Ayrıca Osphronemus goramy fosili, şu an için literatürde tanımlanmış en önemli anabantoid fosillerinden biri kabul ediliyor. Sumatra’daki Eosen yaşlı (~40–50 milyon yıl) Sangkarewang formasyonunda bulunmuş bu fosil doğrudan betta değil ama:
Aynı alt takımda (Anabantoidei) yani bettalarla ortak “labirent organlı balık” soyunda bulunuyor. Kafatası ve suprabrankial bölge anatomisi, modern labirentli balıklarla ilişkilendiriliyor.
NOT: Betta gibi küçük yapılı ve bataklık gibi asidik ortamlarda yaşayan canlıların kemikleri, asidik suyun etkisiyle hızla çözündüğü için fosilleşmeleri oldukça zordur. Bu yüzden evrimi bu durumlarda sadece tam fosillerden değil, yaşayan türlerin karşılaştırmalı anatomisi ve genetik saat verilerinden takip ediliyor. Diğer yandan moleküler çalışmalar, betta cinsinin yaklaşık 15-20 milyon yıl önce diğer labirentli balıklardan genetik olarak ayrıştığını gösteriyor.
Şimdi kemiksel modifikasyonlara gelelim. Burada daha iyi kavramanız adına direkt örneklendirmeyle başlayacağım.
Anabas testudineus:
Bu tür, labirentli balıklar arasındaki en gelişmiş kemik yapısına sahip örneklerden biridir. Sadece sudaki oksijensizliğe değil, suyun tamamen bitmesine (karada kısa süreli yer değiştirmelere) bile adapte olmuştur. Climbing perch (Anabas testudineus diğer adı), düşük oksijenli bataklık ve durgun sularda yaşayabilen ilkel labyrinth fish türlerinden biridir. Son derece gelişmiş labirent organı sayesinde atmosferik oksijeni doğrudan kullanabilir. Hatta kısa süreler boyunca su dışında yaşayabilmesi ve nemli zeminde hareket ederek farklı su kaynakları arasında göç edebilmesi, hava solunumuna yönelik adaptasyonun ileri düzeyini göstermektedir. Bu özellikler, suprabrankial boşluğun damarlaşması ve gaz değişim yüzeyinin genişlemesinin doğal seçilim altında nasıl avantaj sağladığını destekleyen modern biyolojik kanıtlar arasında kabul edilir.
Betta splendens:
Rehberimizin ana konusu olan betta, gelişmiş labirent organı sayesinde atmosferik oksijeni doğrudan kullanabilir ve çözünmüş oksijen seviyesi çok düşük sularda hayatta kalabilir. Düzenli olarak su yüzeyine çıkarak hava yutması, suprabrankial boşlukta gerçekleşen gaz değişiminin davranışsal göstergesidir. Bu özellikler, damarlaşmış epitel dokunun ve ince gaz değişim yüzeylerinin doğal seçilim altında nasıl avantaj sağladığını gösteren önemli biyolojik kanıtlar arasında kabul edilir.
Sphaerichthys osphromenoides:
Daha temiz ve görece daha yüksek oksijenli orman akıntılarında yaşayan bu türde, labirent organının kemik yapısı daha basittir. Bu nedenle türdeki labirent organı, aşırı hipoksik bataklıklarda yaşayan bazı anabantoidlere kıyasla daha basit kemiksi yapılara sahiptir. Buna rağmen atmosferik oksijen kullanımını sürdürebilmesi, labirent organının çevresel oksijen seviyesine göre farklı derecelerde özelleşebildiğini göstermektedir. Bu durum, labyrinth fish’lerde solunum yapılarının habitat koşullarına bağlı olarak kademeli evrim geçirdiğini destekleyen önemli biyolojik örneklerden biridir.
-Peki bu üç örnekten ne anlamalıyız?
Bu kemik plakaları sadece birer "iskelet" görevi görür. Asıl gaz değişimi, bu kemiklerin üzerini bir eldiven gibi saran ve içinde eritrositlerin (alyuvarların) aktığı ultra ince mukoza tabakasında gerçekleşir. Kemik karmaşıklaştıkça, üzerine serilen bu damarlı dokunun alanı da genişlemiş olur. Bu sayede atmosferik havayla temas eden toplam yüzey alanı artar ve difüzyon verimliliği yükselir. Daha geniş damarlaşmış yüzey, oksijenin mukozadan kana daha hızlı geçmesini sağlarken karbondioksitin de dışarı atılmasını kolaylaştırır. Evrimsel süreç boyunca kemiksi lamellerin giderek daha kıvrımlı ve katmanlı hale gelmesi, özellikle hipoksik ortamlarda yaşayan labyrinth fish türlerinde güçlü bir seçilim avantajı oluşturmuştur. Modern betta ve Climbing perch gibi türlerde görülen yoğun kıvrımlı labirent yapısı, bu yüzey alanı artışının ileri düzey örneklerinden biridir. Buna karşılık Chocolate gourami gibi daha oksijenli habitatlarda yaşayan türlerde kemiksi yapı daha sade kalmış, ancak temel gaz değişim mekanizması korunmuştur. İşte tam bu üç örnekte kademeli olarak maksimum karmaşıklık, dengeli adaptasyon ve minimalist yapı olarak çok güzel üç örnektir.
6- Yapay Seçilim Sonucu Betta Genleri
A. Poligenik Kalıtım ve Yüzgeç Deformasyonları
Doğadaki kısa yüzgeçli formdan bugün gördüğümüz Halfmoon, Crowntail veya Rosetail formlarına geçiş, yüzgeç ışınlarının uzunluğunu ve dallanmasını kontrol eden genlerin manipülasyonuyla gerçekleşmiştir.
-Aşırı Büyüme (Hypertrophy): Yapay seçilim, yüzgeç dokusunun kontrolsüz büyümesine yol açan mutasyonları sabitlemiştir. Bu sabitleme sonucunda doğal ortamındaki kısa ve küçük yapılı kuyruk manipüle edilerek daha uzun ve gösterişli kılınmıştır.
-Biyolojik Maliyet: Bu genetik değişim, balığın hidrodinamik yapısını bozar. Devasa yüzgeçler balığın hareket enerjisini artırır, kas yorgunluğuna ve dolayısıyla bağışıklık sisteminin baskılanmasına neden olur. Yapay seçilim sonucu oluşabilecek olası sonuçlara da ileride değineceğim.
B. Kromatofor Manipülasyonu ve Renk Tabakaları
Bettaların renkleri tek bir genle değil, üst üste binmiş dört ana kromatofor (renk hücresi) tabakasıyla belirlenir:
Sarı (Ksantofor)
Kırmızı (Eritrofor)
Siyah (Melanofor)
Mavi/Yeşil (İridofor - Işığı yansıtan kristaller)
Yapay seçilim süreci bu tabakaların yoğunluğunu değiştirmiştir. Örneğin, "Opaque" beyaz bettalar iridofor tabakasının aşırı kalınlaşmasıyla oluşur. "Solid Red" (tam kırmızı) bettalar ise melanofor (siyah) hücrelerinin genetik olarak baskılanması ve eritroforların (kırmızı) tüm vücuda yayılmasıyla üretilmiştir.
C. Agresyonun Genetik Seçilimi
Bettaların "Siyam Savaşçısı" olarak anılmasının sebebi, Tayland'da yüzyıllardır süregelen dövüş kültürüdür.
-Davranışsal Genetik: İnsanlar sadece en agresif, en uzun süre pes etmeyen bireyleri çiftleştirerek "territoryal agresyon" genlerini hiper-aktif hale getirmişlerdir. Bu sayede agresiflik karakteri baskın genler birikerek sonraki nesillere aktarılmıştır. Bunun sebebi olarak halen daha yapay seçilim sonucu üretilen bettalarda aşırı agresif tavır sergileme davranışı görülebilmektedir.
-Nörolojik Değişim: Bu seçilim, balığın beyin kimyasındaki dopamin ve serotonin dengesini değiştirerek normalde sadece üreme veya savunma anında ortaya çıkması gereken saldırganlık dürtüsünü sürekli hale getirmiştir. Aslen doğasında dar alanlarda bitki ve yosunlar arasında birçok balıkla yaşayan bettalar, daha önceden belirttiğimiz üzere doğası gereği üreme döneminde oksijence bol bölgeleri sahiplenmektedirler. Yapay seçilim sonucunda ise bu baskılama yine birikerek nesillerce aktarılmış ve daha baskın hale gelen bu karakter, dar akvaryumlarda başka balıklar ile yaşamayı zor hale getirmiştir.
D. Yapay Seçilimin Biyolojik Zararları (Inbreeding Depression)
Belirli bir formu (örneğin ejder derisi / Dragon Scale) sabitlemek için yapılan "yakın akraba çiftleştirmeleri" (inbreeding), genetik çeşitliliği yok eder. Ayrıca bu çiftleşme sonucunda otozomal çekinik genlerde taşınan bir hastalık sonucunda yavruların bu hastalıkla doğma veya taşıyıcı olma ihtimalleri çok yüksektir. Örneğin anne veya baba bireyde tümöre yatkınlık geni "a" geni üzerinden çekinik taşınıyorsa, ileriki yavrularda bu genlerin bir araya gelip tümör geni yaygın bir popülasyon oluşturması kuvvetle muhtemeldir.
-Dragon Scale Körlüğü: Yapay olarak seçilen kalın metalik pulların balığın göz dokusunun üzerine büyümesi (diamond eye) bir genetik yan etkidir. Bu yan etki balığın göz yapısını bozarak körlüğe yol açar.
-Kısalmış Ömür: Doğada 5-7 yıla kadar yaşayabilen genetik hatlar, yapay seçilim sonucu genetik yüklerin artmasıyla akvaryum ortamında genellikle 2-3 yıla düşmüştür. Bu da dolaylı yoldan yapay seçilim sonucu balıkların yaşam standartlarının da değiştiğini göstermektedir.
Şimdi üstte yazan A, B, C, D dört başlığını da baştan inceleyelim.
A-Poligenik Kalıtım ve Yüzgeç Deformasyonları:
Doğada Betta splendens’in yüzgeçleri hidrodinamik bir denge içindedir. Ancak yapay seçilim, bu dengeyi görsellik uğruna baskılamıştır. Yüzgeçlerin uzunluğu, şekli ve ışın (ray) sayısı tek bir gen tarafından değil, poligenik (çok genli) bir kalıtım sistemiyle kontrol edilir. Doğal formlarda yüzgeç ışınları genellikle 2'li dallanma yaparken, yapay seçilimle üretilen Halfmoon gibi varyetelerde bu dallanma 4, 8 hatta 16'lı seviyelere çıkarılmıştır. Bu, yüzgecin 180 derece açılmasını sağlayan genetik bir aşırı üretim durumudur. Yüzgeç uzunluğu geni baskın bir genetik karakter gibi görünse de yüzgecin son halini almasında çevresel faktörlerin yanı sıra birçok düzenleyici gen de rol oynar. Bu düzenleyici genler başka genlerin ne zaman, nerede ve ne kadar çalışacağını kontrol eden genlerdir. Yani doğrudan bir yapı üretmek yerine diğer genleri “açıp kapatan” biyolojik kontrol mekanizması gibi çalışır; örneğin HOX genleri embriyoda vücut planını düzenleyen genlerdir.
B-Kromatofor Manipülasyonu ve Renk Tabakaları:
Bettalarda renk, kromatofor adı verilen özelleşmiş hücreler tarafından üretilir. Bu hücreler deri üzerinde dikey bir hiyerarşiyle dizilir. Yapay seçilim bu katmanların yoğunluğunu ve dağılımını değiştirerek doğal formda mümkün olmayan kombinasyonlar yaratmıştır. Dıştan içe doğru kromatofor dizilimi şu şekildedir:
-İridofor Tabakası (Mavi/Yeşil/Metalik): En üstte yer alır. Renk pigmentle değil, ışığın yansıması (yapısal renklenme) ile oluşur. Yapay seçilimle üretilen Royal Blue, Steel Blue ve Turquoise varyeteleri bu katmandaki kristal yapıların yoğunluğuna göre belirlenir.
-Eritrofor Tabakası (Kırmızı): Kırmızı rengi veren pigmentlerdir. Doğada sadece yüzgeç uçlarında bulunurken yapay seçilim bu pigmentlerin tüm gövdeye yayılmasını sağlamıştır.
-Melanofor Tabakası (Siyah): Melanin pigmenti içerir. Doğada kamuflaj için en kritik tabakadır. Yapay seçilimle bu tabaka tamamen yok edilerek "Cellophane" (şeffaf) veya "Albino" (nadiren ve sağlıksız) formlar, ya da aşırı artırılarak "Black Melano" formlar elde edilir.
-Ksantofor Tabakası (Sarı): En alt tabakadır. Sarı ve turuncu renkleri sağlar.
"Dragon Scale" ve İridofor Kalınlaşması:
Modern varyetelerden biri olan Dragon Scale, yapay seçilimin en uç örneklerinden biridir. Bu balıklarda iridofor tabakası genetik olarak aşırı kalınlaştırılmıştır. Bu kalınlık, pulların sanki metalik bir zırh gibi görünmesini sağlar.
-Genetik Yan Etki (Diamond Eye): Bu genetik manipülasyonun kontrolsüz bir sonucu olarak, kalınlaşan iridofor dokusu balığın gözlerinin üzerine doğru büyüyerek körlüğe yol açabilir. Bu, yapay seçilimin estetik uğruna canlının temel duyularından birini nasıl feda ettiğinin maalesef ki kanıtıdır.
Pigment Konsantrasyonu ve Kontrast:
Yapay seçilimde "temiz" bir renk elde etmek, istenmeyen katmanların baskılanması (silencing) ile olur. Örneğin parlak sarı bir betta elde etmek için genetik olarak kırmızı ve siyah tabakaların tamamen "kapalı" konuma getirilmesi gerekir. Bu durum gen havuzundaki çeşitliliği daraltarak balığı belirli hastalıklara veya genetik kusurlara daha açık hale getirir.
C-Agresyonun Genetik Seçilimi:
Doğada agresyon; kaynakların (besin, bölge, dişi) korunması için kullanılan ve "maliyet-fayda" dengesi gözeten sınırlı bir davranıştır. Ancak yapay seçilim bu dengeyi bozarak agresyonu sürekli ve şiddetli bir hale getirmiştir.
-Davranışsal Genetik ve Seçilim Baskısı: Tayland’da yüzyıllardır süregelen dövüş kültürü, yapay seçilim ile hayatta kalma ilkesini, yapay bir agresyon ve sürekli bölgeci bir karakterle baskılamıştır. Üreticiler rakiplerinden kaçmayan, yaralansa dahi geri çekilmeyen ve kavga süresi en uzun olan bireyleri damızlık olarak seçmiştir. Bu durum korku ve kaçma içgüdüsünü sağlayan genlerin baskılanmasına, saldırı içgüdüsünü sağlayan genlerin ise aşırı vurgulanmasına neden olmuştur. Bundan dolayı ise yapay seçilim sonucunda doğası gereği sadece kaynak için savaşan bettalar artık aşırı bölgeci ve aşırı saldırgan olmuşlardır. Burada bir parantez daha açmak isterim. Bazı hobidaşlarımız akvaryumlarındaki bettalara ayna göstererek agresif tavırlarını ortaya çıkartmasını sağlarlar. Aslen bunun yapılış amacının doğayı taklit olduğu savunulur fakat aslında olay tam olarak bu değildir. Ev ortamında bettanıza ayna göstermeniz bettanızın doğal ortamını taklit etmez; ki zaten evdeki bettanız da doğal ortamından seçicilik ile gelmiş ve az önce anlattığım gibi agresif genlerce baskılanmış bir bettadır. Bundan dolayı siz ayna gösterdiğinizde veya cama renkli bir çubuk ile vurduğunuzda tabii ki tepki verecektir. Bu aslında yapay seçilim sonucu oluşmuş bir durumdur. Yani sizin ayna göstermeniz veyahut göstermemeniz bettanızın doğasına uygun bir davranış ürünü değildir.
-Nöroendokrin Mekanizmalar (Hormon ve Beyin Kimyası): Agresyonun genetik seçilimi balığın beynindeki sinirsel ileticilerin yani nörotransmitter çalışma prensibini değiştirmiştir. Bilimsel çalışmalar, agresif hatlardaki bettaların beyinlerinde serotonin (sakinleştirici/dengeleyici) seviyelerinin daha düşük, dopamin (ödül ve motivasyon) mekanizmalarının ise kavga anında daha aktif olduğunu göstermektedir. Balık için kavga etmek beyinde bir tür "ödül" mekanizmasını tetikler hale gelmiştir. Yapay seçilimle üretilen bireyler, stres hormonu olan kortizole karşı daha farklı bir eşiğe sahiptir. Başka bir erkeği gördüklerinde (hatta kendi yansımasını gördüğünde) verilen "kabarma" (flaring) tepkisi metabolik hızı bir anda zirveye çıkarır. İşte tam bu noktada ise doğal olarak değil yapay olarak da iyi veya kötü olsun insan eli ile agresyonluk geninin dahi hormonların baskılanıp açılması ile nesillerce aktarılıp devam ettirilebildiği görülmektedir.
-Etolojik Sonuç: Vahşi bettalarda kavga genellikle bir "dans" ve "gösteriş" ritüeliyle başlar; taraflardan biri gücünü ispatladığında diğeri zarar görmeden bölgeyi terk eder. Ancak yapay seçilimle üretilen "Show" veya "Fighter" varyetelerinde kaçma içgüdüsü genetik olarak köreltildiği için bu ritüel genellikle taraflardan birinin ağır hasar alması veya ölümüyle sonuçlanan bir savaşa dönüşür. Bu sadece betta ve betta arasında gerçekleşen bir durum değildir. Agresyon geni baskı altında olan ve kaçma içgüdüsü köreltilmiş betta ile başka bir agresyon geni baskılanmış ve kaçma içgüdüsü köreltilmiş başka bir tür balık karşılaşırsa, sonuçta her iki tür de bu kavga sonucu hasar görecek ve daha da ilerisi türlerden birinin yaralanması veya ölümü ile sonuçlanacaktır. Doğal olarak çoğu baskınlık kavgasında agresyon genleri ve kaçma içgüdüsü dengeli ilerler; örneğin aslanlar arası baskınlık genlerinde taraflar yara aldığında veya savaşı kaybedeceğini anladığında bölgeden ayrılır ve kazanan aslan kendini belli ederek sürüsüne döner veya duruma bağlı dişisine döner. Kısaca burada da bettalardaki agresyon geninin yapay seçilim sonucu baskı altına alınabildiği görülür.
D-Yapay Seçilimin Biyolojik Zararları:
Bu kısmı kalıtım üzerinden bir örnek ile vermenin daha akılda kalıcı olacağını düşündüğüm için burada otozomal ve gonozomal genlerin kalıtımından bahsedeceğim. Ardından yapay seçilimde akraba evliliği ve genetik varyasyonlar sonucu oluşan bazı durumlardan bahsedeceğim.
Öncelikle buradaki örnekleri anlamak adına otozomal ve gonozomal kavramlarını anlamak gereklidir. Bundan önce bettalardaki kromozom sayısına bakmak gerekir. Bettalar diploid bir türdür ve 2n=42 kromozom taşır; yani 21 çift kromozom vardır. Bunların tamamı “genetik materyal paketleridir." Bettalarda 42 kromozomun 20 çifti (40 adet) otozom ve 1 çifti (2 adet) gonozomal yani eşey ürünlerini taşır.
Otozomların özellikleri:
Cinsiyetle ilgili değildir, erkek ve dişide aynıdır ve türün çoğu özelliğini taşır: renk, yüzgeç yapısı, büyüme, metabolizma, davranış eğilimleri, labirent organ gelişimi... Yani bettadaki genetik çeşitliliğin büyük kısmı otozomlarda taşınır.
Gonozomal kromozomlar (eşey kromozomları):
Bettalarda XX/XY gen gibi sabit bir gonozom yoktur. Bir “kesin Y kromozomu ile belirlenen cinsiyet sistemi” zayıftır, cinsiyet belirlenmesi çok faktörlüdür (multifaktöriyel) ama yine de gonozomal bölge vardır. Cinsiyet gelişimini etkileyen genler bu bölgede yer alır, hormon regülasyonu burada etkilenir ve gonad (yumurtalık/testis) farklılaşması kontrol edilir. Kısaca betta 2n=42 kromozom taşır; bunun 20 çifti otozomal genleri (tüm temel vücut özelliklerini), 1 çifti ise cinsiyet gelişimiyle ilişkili gonozomal genleri içerir; ancak bu türde cinsiyet belirlenmesi klasik XY sisteminden ziyade karma genetik-çevresel bir mekanizmadır.
Şimdi bu yapay çiftleşme üzerinde akraba evliliğinin etkenini ve diğer yandan da yapay seçilimin etkilerini örneklemek gerekirse:
Diyelim ki küçük bir araştırma havuzunda, seçici üretim amacıyla yetiştirilen betta popülasyonunda nadir bir otozomal mutasyon tespit edilir. Bu mutasyon, hücre bölünmesini düzenleyen bir baskılayıcı genin, örneğin tümör baskılayıcı bir yolun işlevini zayıflatmaktadır. Sonuç olarak bazı bireylerde erken yaşta doku tümörleri ve anormal hücre çoğalması gözlenir.
NOT: Burada tümör geni aslında diğer birçok unsurla da ortaya çıkan ve genetikle iki birey çaprazlanması sonucu direkt ortaya çıktı diyebileceğimiz bir örnek olmasa da, daha akılda kalması adına yaygın bir hastalıktan örnek vermek istedim.
Erkek A (taşıyıcı): Aa
Dişi B (sağlıklı): AA
Burada "a" çekinik gende taşınan tümör genini temsil ediyor.
Aa × AA çaprazlaması:
Oluşacak genler:
AA, Aa, Aa, AA
Bu durumda oluşacak yavrular:
%50 AA (tam sağlıklı)
%50 Aa (taşıyıcı, fenotip normal)
%0 aa (tümörlü)
Aslında bu durumda bir sonraki nesle taşıyıcı tümör geni aktarılmış olur. Bu çaprazlama F1 dölüdür.
F1 içinden iki taşıyıcı seçilir:
Aa × Aa çaprazlaması:
Oluşacak genler:
AA, Aa, Aa, aa
Bu durumda oluşacak yavrular:
%25 AA (sağlıklı)
%50 Aa (taşıyıcı)
%25 aa (tümörlü / hastalıklı)
İşte bu noktada "aa" geni ile tümör artık kendini belli eder. Bir sonraki nesilde ise bu gen AA veya Aa ile çiftleşse dahi ortaya ya taşıyıcı ya da çok fazla tümör genetikli betta çıkacaktır. Aslında şu anki seçici üretimlerde de aynı tümör geni örneği gibi farklı genetik hastalıklar ithalat ile gelen bettalar ile ülkemize girebiliyor ve bir üretici bunu fark etmeden üretim yaptığında sonraki yavrulara büyük oranda bu geni taşıyıcı olarak aktarmış oluyor.
KARIN BÖLGESİNDE ŞİŞLİK OLAN BİR BETTA X-RAY GÖRÜNTÜSÜ
Burada konumuza dönersek, betta popülasyonunda akraba bireylerin çaprazlanması şunu yapar:
-Heterozigot (Aa) oranı artar.
-Zararlı çekinik alel (a) gizlenmeden aa formuna geçer.
-Hastalık fenotipi görünür hale gelir.
-İşte bu durumda da sadece iki nesilde havuza istenmeyen gen girmiş olur.
Tabii bu hiçbir şekilde bu gen döndürülemez veya bu gen artık baskılanamaz anlamına gelmez.
7- Son Konuşma, Toparlama ve Kapanış
Bettalar, akvaryum hobisinin en renkli figürleri olmalarının ötesinde, biyoloji dünyası için hayranlık uyandırıcı bir adaptasyon örneğidir. Genellikle cam fanuslarda görmeye alıştığımız bu canlılar; aslında Güneydoğu Asya’nın en acımasız ve oksijen fakiri sularında hayatta kalmak üzere kodlanmış, genetik birer hayatta kalma uzmanıdır. Sırf bu yüzden geliştirdikleri labirent sayesinde insanlar tarafından maalesef "doğal ortamı budur" gibi safsatalar ile fanuslarda bakılmaya mahkum edilmiş bu canlı, doğal ortamında aslında böyle bir ortamda değildir.
Labirent Organı: Bettayı diğer pek çok balıktan ayıran en temel özellik, şüphesiz labirent organıdır. Bu organ, balığın atmosferik havadan doğrudan oksijen almasını sağlar. Ancak bu özellik bir "tercih" değil, zorunlu bir evrimsel mirastır. Bettalar, suyun içindeki oksijen tükendiğinde boğulmak yerine, yüzeye çıkıp hava yutarak yaşamlarına devam edebilirler. Labirent organı gelişimi sadece betta gibi balıklarda gelişmiş bir özellik de değildir; bazı gurami türleri, arapaimalar ve hatta channalar da bu gruba dahildir.
Evrim: Evrim, en basit tanımıyla, bir popülasyonun genetik yapısının nesiller boyunca çevre koşullarına uyum sağlayarak değişmesidir. Bu süreç "rastgele mutasyonlar" ile başlar ve "doğal seçilim" ile filtrelenir. Eğer bir canlı, bulunduğu ortamın zorluklarına (örneğin susuzluk veya oksijen azlığına) karşı avantajlı bir özellik geliştirirse hayatta kalır ve bu genleri yavrularına aktarır. Bettanın hikayesi de tam olarak budur. Bu noktada evrimin kurallarında bahsettiğim konuları burada toplayıp bettaların evrimsel süreçteki labirent organını nasıl geliştirdiklerine bakarsak:
Evrimin Kuralları:
-Canlı türleri genetik bir temelden kaynaklanan çeşitliliğe sahiptir ve bu çeşitlilik kalıtsaldır.
-Türler beklenmedik şekilde değişen çevre ve yaşam koşullarına karşı hayatta kalma mücadelesi verirler.
-İlk maddedeki kalıtsal çeşitlilik bu hayatta kalma mücadelesinde rol oynar.
-Değişen çevre koşullarına karşı başarılı olan bireyler hayatta kalırlar ve bu kalıtsal çeşitliliği bir sonraki nesle daha çok aktarırlar.
-Aktarılan bu kalıtsal çeşitlilik birikimlidir; yani belirli bir özellik gelecekteki nesle aktarıldığında bu özellik tekrardan eski haline dönmez.
Bu türde başlangıçtan itibaren popülasyon içinde renk, yüzgeç yapısı, oksijen toleransı ve davranış gibi özelliklerde kalıtsal farklılıklar bulunur. Bu farklılıklar mutasyonlar ve genetik rekombinasyonlar sayesinde ortaya çıkar ve nesilden nesle aktarılabilir.
Betta atalarının yaşadığı Güneydoğu Asya’nın durgun, sıcak ve oksijen açısından fakir sulak alanları güçlü bir çevresel baskı oluşturmuştur. Bu koşullarda bazı bireyler, daha düşük oksijen seviyelerine dayanabilme veya su yüzeyinden hava yutabilme gibi avantajlı özelliklere sahip oldukları için hayatta kalmada daha başarılı olmuştur.
Bu avantajlı özelliklere sahip bireyler daha fazla yaşama ve üreme şansı bulmuş, böylece bu özellikleri taşıyan genleri sonraki nesillere daha yüksek oranda aktarmıştır. Zamanla bu süreç, popülasyon içinde oksijen yetersizliğine dayanıklılığı artıran özelliklerin giderek yayılmasına neden olmuştur. Özellikle yutak bölgesinde artan damarlaşma ve hava solunumu davranışı bu süreçte önemli bir rol oynamıştır.
Nesiller boyunca biriken küçük değişimler sonucunda bu özellikler daha belirgin hale gelmiş ve sonunda labirent organı adı verilen özel bir solunum yapısının gelişmesine yol açmıştır. Böylece betta türü, yalnızca solungaçlarla değil aynı zamanda atmosferik oksijen kullanabilen yardımcı bir solunum sistemiyle de hayatta kalabilen bir yapıya evrimleşmiştir.
Doğadaki Vahşi Bettaların Morfolojisi Akvaryumlardaki süslü kuzenlerinin aksine, doğadaki gerçek bettalar (Wild Type) gösterişten uzaktır:
Kriptik Renkler: Kahverengi, donuk yeşil ve gri tonları, çamurlu sularda bettaları avcılardan saklar.
Aerodinamik Gövde: Silindirik ve ince yapıları, bitki yoğunluğu fazla olan dar alanlarda hızla manevra yapmalarını sağlar.
Kısa ve Güçlü Yüzgeçler: Uzun tül yüzgeçler doğada bir engeldir; vahşi bettalar ise kısa yüzgeçleriyle su direncini minimuma indirir. Ayrıca bu geniş yüzgeçlerin avcılar tarafından fark edilmesi daha kolaydır.
Labirent Organının Evrimi Milyonlarca yıl önce, Güneydoğu Asya'nın muson yağmurlarıyla dolup taşan ancak sıcaklıkla hızla oksijensizleşen sığ bataklıkları, bettaların atalarını bir seçim yapmaya zorladı: Ya havayı soluyacaklardı ya da yok olacaklardı.
İşte bu noktada evrim devreye girdi. Solungaç yaylarının üst kısmındaki kemik yapıları zamanla genişleyerek kıvrımlı bir hal aldı ve üzerini örten ince, damarlı doku sayesinde havadaki oksijeni kana transfer etmeye başladı. Bu seçimi bettalar keyfiyen yapmadı; onları doğa bu seçime zorladı ve onlara bir fırsat verdi. İşte bu noktada bettalar önce doğal seçilim ile baskılandı ve bu baskı sonucunda buna karşı gelebilecek ve hayatta kalabilecekleri yapıyı oluşturmak için evrimleştiler.
Kısaca bu rehberde evrimsel süreç ile milyonlarca yıl boyunca ve hatta dinozorlardan sonraki ilk nesil boyunca gelişmiş bir yapıyı görmekteyiz. Örnekleri arasında fosillerde görülememesinin temel nedenleri arasında da bu dokunun kemiksi bir yapıda olmamasından kaynaklı (yumuşak doku olması) durumlar vardır. Fakat bu fosillerde labirent görülmedi diye labirent evriminin olmadığını veya birikimli şekilde gelişerek gelmediğini göstermez. Çünkü yumuşak dokular fosilleşmediği için labirent organı gibi ince damarlaşmış yapılar genellikle korunmaz. Buna rağmen labirentli balıklar gruplarına ait fosillerde kafatası ve solungaç kemikleri üzerinde bulunan özel boşluklar (suprabrankial boşluk yapısına karşılık gelen anatomik alanlar), bu sistemin varlığına dolaylı kanıt sunar. Özellikle kemik yapısındaki genişlemiş hava boşlukları ve kas tutunma yüzeyleri, bu bölgenin zamanla hava solunumuna uygun bir yapıya dönüştüğünü düşündürmektedir. Bu da modern bettalardaki labirent işlevi yerine aynı görevi gören başka bir sistemi geliştirdiklerinin kanıtıdır. Bu sayede labirent organının kendisi fosillerde doğrudan görülmese bile, onu taşıyan iskeletsel altyapının değişimi üzerinden evrimsel süreç izlenebilmektedir. Bu durum, özelliklerin birikimli olarak küçük anatomik değişimlerle zaman içinde şekillendiğini ve modern bettalardaki gelişmiş labirent yapısına giden evrimsel hattın izlenebilir olduğunu destekler. Bu destekleri fosillerde ve şu an yaşayan gurami türlerindeki labirentlerin bettalardakinden farklılaşması ile de görebiliriz. Dolaylı olaraktan üstte belirttiğimiz "maksimum karmaşıklık, dengeli adaptasyon ve minimalist yapı"nın birikimle geldiğini de bu şekilde anlamış oluruz. Labirentli balıklar grubunda yer alan türler, evrimsel olarak tek bir anda değil, farklı zaman dilimlerinde ayrışmış soy hatlarını temsil eder. Moleküler filogenetik verilere göre bu ayrışma süreci kabaca yaklaşık 20–50 milyon yıl önce başlamış, Eosen–Oligosen dönemleri boyunca devam etmiştir. Bu süreçte Climbing perch hattı diğer labirentli balıklardan daha erken ayrılmış; betta ve Chocolate gourami ise Güneydoğu Asya bataklık ekosistemlerine uyum sağlayan daha yakın akraba dallar olarak daha sonra birbirlerinden farklılaşmıştır.
Amacımız; sadece görsel bir güzelliğe odaklanmak değil, bir canlının milyonlarca yıl boyunca zorlu ekosistemlerde nasıl şekillendiğini, labirent organı gibi hayati modifikasyonların biyolojik temellerini ve insan müdahalesinin (yapay seçilim) bu genetik miras üzerindeki derin etkilerini bilimsel bir perspektifle ortaya koymaktır.
Bu çalışmanın hazırlanma sürecinde;
Bilimsel verilerin doğruluğuna sadık kalarak bizlere rehberlik eden akademik kaynaklara,
Doğadaki vahşi formların korunması için emek veren biyolog ve araştırmacılara, Ve doğayı sadece izlemekle yetinmeyip onun mikroskobik detaylarını merak eden tüm doğa tutkunlarına içtenlikle teşekkür ederim.
Biyolojinin karmaşık ama bir o kadar da büyüleyici dünyasında gerçekleştirdiğimiz bu yolculuğun, doğaya karşı duyduğumuz merakı ve sorumluluk bilincini pekiştirmesini temenni ederim.
KAYNAKLAR:
"Bu rehber; tarihin ve bilimin izini sürme tutkusunu bizlere aşılayan, büyük tarihçi Sayın Prof. Dr. İlber Ortaylı’nın anısına ve onun derin entelektüel mirasına ithaf edilmiştir. Bıraktığın boşluk asla dolmayacak fakat fikirleri her zaman yolumuzu aydınlatacak olan, bize bıraktığın sönmeyecek bilim ışığının izinde saygıyla...."
Merhabalar değerli hobidaşlar. Bu rehberde sizlere akvaryumlara renk katan, her yaştan hobicinin, her akvaristin muazzam renklerine karşı koyamadan büyülendiği betta balıklarının en bilindik özelliği olan labirent organından ve evrimsel sürecinden bahsedeceğiz. Bu organ nereden geldi? Bu organ nedir? Gibi sorular bu rehberden sonra akıllarda kalmayacak. Hadi gelin bu muazzam canlıların biyolojisine göz atalım.
1- Betta balığı nedir ve taksonomik sınıflandırması.
2- Labirent organı nedir?
3- Evrim nedir?
4- Akvaryumlara girmeden doğasındaki bettalar.
5- Labirent organının evrimi.
6- Yapay seçilim sonucu betta genleri.
7- Son konuşma, toparlama ve kapanış.
1- Betta Balığı Nedir ve Taksonomik Sınıflandırması
Renkleri ile bizleri büyüleyen bettalar aslında o muazzam dış görünüşlerinde bir o kadar da muazzam bir biyoloji barındırmaktadırlar. Öncelikle betta balıklarını anlamakla başlayalım. Anayurdu Tayland olan betta balıkları aynı zamanda en eski akvaryum balıklarındandır. Akvaryum için beslenmeden önce Taylandlı çiftçiler tarafından evcilleştirilen bettalar, pirinç tarımı yapan çiftçiler için bölge korumacı ve kavgacı özellikleri sayesinde tarımda kullanıldı. Tarımda kullanılmadan önce bettaları dövüştürmek için yetiştirdiler ve bu gelenek yüzyıllardan beri devam etti. Bettalar kendi türlerine ve özellikle de hemcinslerine karşı aşırı saldırgan balıklardır; bundan dolayı iki erkek betta bir araya konulduğunda birinin ölümüyle sonuçlanacak kadar ciddi çatışmalar yaşayabilirler. Dişilerde ise durum biraz farklıdır. Her ne kadar kendi aralarında baskınlık belirlemek için gövde gösterileri yapsalar da, genellikle dişilerde kavgalar çok şiddetli olmaz.
Betta balıklarının doğal yaşam alanı sığ ve durgun sulardır. Az oksijenli sularda yaşama becerisine sahip olmasını sağlayan solungaçlarına bağlı olarak gelişen labirent organı sayesinde su dışından aldığı havayı solungaçlarında kullanabilen betta, ufak su birikintilerinde bile uzun zaman hayatta kalabilmektedir. Ancak bu durum daha sonraları çarpıtılarak "bettalar doğal olarak küçük kapları sever, doğada da küçük göllerde yaşarlar" gibi bir anlayış geliştirilmiştir; fakat bu düşünce yanlıştır. Her ne kadar alan tutan, bölge belirleyen, çok gezmeyen ve yüzeye yakın yaşamayı tercih eden balıklar olsalar da bettalar da tüm diğer balıklar gibi kendine ait yeterince alan olmasını isteyen balıklardır.
Etçil beslenirler. Doğal yaşam alanlarında en çok sivrisinek larvası, bunun yanında bazı kurtlar ve su piresi gibi canlılar tüketerek yaşamlarını sürdürürler. Yosun ve yenilebilen diğer su bitkileri diyetlerinde değildir ve sık karşılaşılmaz. Bu beslenme durumunu fark eden Tayland'daki çiftçiler, bettaları pirinç tarlalarındaki sivrisinek ve diğer zararlı canlıları yemesi için tarlalarına koymaya başladılar.
Taksonomik Sınıflandırma: Taksonomik sınıflandırılmasını anlamak bettalardaki labirent evrimini anlamak için en önemli durumlardan biridir.
Alem: Animalia
Şube: Chordata
Sınıf: Actinopterygii
Takım: Anabantiformes
Aile: Osphronemidae
Alt Aile: Macropodusinae
Cins: Betta
Tür: Betta splendens
Taksonomideki alem, hayvanlar alemine ait olduğunu gösterir. Şubesi ise kordalı yani omurgalılar sınıfından olduğunu söyler. Sınıf ise ışınsal yüzgeçli balıkları (modern balıkların büyük çoğunluğu) kapsar. Takım, labirentli balıklar takımına ait olduğunu söyler. Aile buradaki labirent organı taşıyan büyük bir kısımdan bahseder. Alt aile; daha küçük yapılı, köpük yuva yapan veya ağızda kuluçka yapanlardır. Cins, 70'ten fazla türü barındıran ana cinstir. Tür ise şu anki akvaryumlarda beslediğimiz betta balıklarıdır.
2- Labirent Organı Nedir?
En kaba tabiriyle labirent organı, betta balığının kafasının hemen üstünde, solungaçların hemen arkasındaki bir boşlukta yer alan, vasküler (damar ağıyla kaplı) ve kemiksi bir solunum aparatıdır. Bu organ, balığın atmosferik havayı doğrudan soluyarak kana oksijen transferi yapmasını sağlar. Eğer anatomik yapısına bakıyor olsaydık:
Lameller Sistemi: Organ, üst yutak kemiğinin (suprabranchial bone) genişlemesiyle oluşur. İsmini, birbirinin içine geçmiş, kıvrımlı ve karmaşık "labirent" benzeri kemik plakalarından alır.
Mukoza Tabakası: Bu kemik plakaların üzeri, son derece ince ve kılcal damarlar bakımından zengin bir epitel doku (mukoza) ile kaplıdır. Bu doku çoğu su canlısında ve kara canlısında da vardır ve önemli bir anatomik görevi vardır.
Yüzey Alanı Genişliği: Labirentin kıvrımlı yapısı, çok küçük bir hacimde devasa bir yüzey alanı yaratır. Bu, havadaki oksijenin kana geçiş hızını maksimize eder. Bunu doğada bitkiler dahil çoğu canlıda görebilirsiniz.
Yapılarını görüyor olurduk. Peki bu labirent organı nasıl çalışmakta? Gelin birlikte bakalım.
Burada olayları daha kalıcı şekilde aktarmak adına hikayeleştirme tarzı bir anlatım yapacağım. Betta yüzeye çıkar, ağzıyla bir miktar hava yutar ve bu havayı labirent odası dediğimiz diğer adıyla "suprabranchial chamber" içine hapseder. Odadaki hava, nemli mukoza tabakasıyla temas eder. Havadaki oksijen, yoğunluk farkı nedeniyle kılcal damarlara geçer; kandaki karbondioksit ise havaya bırakılır. Buna difüzyon denir. Bir sonraki nefes alışta, "kullanılmış" hava solungaç kapaklarının altından dışarı atılır.
Bettalar hakkında en çok karıştırılan noktalardan biri de havayı sadece keyfi olarak soludukları yanılgısıdır. Bettalar "obligate" (zorunlu) hava soluyuculardır. Zorunlu hava solumayı sadece betta değil; arapaima gigas, anabas testudineus vb. balıklar da yapmaktadır. Yani su ne kadar oksijenli olursa olsun, yüzeye çıkıp hava almaları engellenirse boğulabilirler. Labirent organı evrimsel süreçte o kadar baskın hale gelmiştir ki, solungaçlar tek başına balığın toplam oksijen ihtiyacını karşılamaya yetmez. Labirent organı, yeni bir betta doğduğunda vücutta doğrudan bulunan bir yapı değildir. Yavru bettalar, hayatlarının ilk 3-4 haftasında sadece solungaçlarıyla solunum yaparlar. Labirent organı yaklaşık 1. aydan sonra gelişmeye başlar. Ek bir bilgi olarak; labirent organı, balığın bulunduğu sıcaklık koşullarına uyumlu şekilde çalışır ve ani sıcaklık farklarına hassastır.
3- Evrim Nedir?
Biyolojik bağlamda evrim; bir popülasyonun gen havuzundaki allel frekanslarının (gen varyasyonlarının sıklığı) nesiller boyu değişimidir. Evrim ana kalıbıyla bir ilerleme veya mükemmelleşme değil, çevresel değişimlere karşı verilen bir adaptasyon sürecidir. Bettalar özelinde evrimi anlamak için şu üç mekanizmayı temel alarak ilerlemeliyiz:
Mutasyon: DNA replikasyonu sırasında meydana gelen rastgele değişimler, popülasyon içinde genetik çeşitliliği yani varyasyonu oluşturur. Örnek vermek gerekirse; bir bettanın kuyruğu uzun olabilirken bir diğerinin kısa olabilir. Birinin rengi mavi iken diğerinin kırmızı olabilir. Bunların hepsi bir varyasyon örneğidir. Labirent organının ilkel formları, solunum yollarındaki doku farklılaşmasına yol açan mutasyonların sonucudur.
Doğal Seçilim: Çevresel koşulların belirli genetik özelliklere sahip bireyleri hayatta tutması ve üreme şansını artırmasıdır. Oksijensiz suda solungaçları yetersiz kalan bireylerin elenmesi negatif seçilim; atmosferik havayı kullanabilenlerin genlerini aktarması ise pozitif seçilimdir.
Genetik Sürüklenme ve İzolasyon: Bettaların yaşadığı izole su birikintileri, küçük popülasyonlar içinde belirli genetik özelliklerin sabitlenmesini hızlandırmıştır. Genetik sürüklenme, özellikle küçük popülasyonlarda tamamen rastlantısal şekilde bazı genlerin yaygınlaşıp bazılarının kaybolmasıdır. Doğal seçilimden farklı olarak burada “en avantajlı gen” şart değildir; bazen yalnızca şans faktörü etkili olur.
Betta gibi türler doğada çoğu zaman birbirinden ayrılmış küçük su birikintilerinde, pirinç tarlalarında ve sığ bataklıklarda yaşar. Bu yaşam alanları kuraklık, yağmur mevsimi veya coğrafi engeller nedeniyle birbirinden izole olabilir. Bazense suni olarak insan eli ile ayrılabilir. Böyle durumlarda her su birikintisindeki balık grubu, diğer gruplarla daha az çiftleşmeye başlar. Örneğin küçük bir popülasyonda kırmızı renk genine sahip bireyler tesadüfen daha fazla yavru bırakabilir, daha uzun yüzgeçli bireyler hayatta kalan az sayıdaki balık arasında bulunabilir; bazı renk veya desen genleri tamamen kaybolabilir.
Bu değişimler başlangıçta adaptif olmak zorunda değildir; yalnızca küçük popülasyon etkisiyle nesiller boyunca yaygınlaşabilir. Zamanla izole popülasyonların gen havuzu birbirinden farklılaşır. İzolasyon uzun süre devam ettiğinde: Davranış farklılıkları, renk varyasyonları, yüzgeç yapısındaki değişimler, agresiflik düzeyi, solunum ve çevresel tolerans farklılıkları gibi unsurlar giderek belirginleşebilir.
Buna ek olarak doğal seçilim de sürece dahil olur. Örneğin bulanık sularda koyu renkli bireyler daha iyi kamufle olabilirken, oksijenin düşük olduğu sularda labirent organı daha verimli çalışan bireyler avantaj sağlayabilir. Böylece hem genetik sürüklenme hem de doğal seçilim birlikte çalışarak farklı varyasyonların oluşmasına katkıda bulunur.
Evcil bettalarda gördüğümüz çok sayıda renk ve yüzgeç formunun temeli de doğadaki bu genetik çeşitliliğe dayanır. İnsanlar daha sonra seçici üretim yaparak bu özellikleri aşırı derecede belirgin hâle getirmişlerdir. Halfmoon, Rosetail, Dumbo, Double Tail, Dragon Scale, Koi Betta gibi balıklar doğada olmayan, insan eli ile seçici olarak üretilmiş ve nesillerce izole olarak akvaryumlarımıza gelmiş betta türleridir.
Mesela Betta splendens “Halfmoon” formunda kuyruk yaklaşık 180 derece açılır. Doğada bu kadar büyük yüzgeçler dezavantaj olurdu çünkü:
Yüzme hızını düşürür, yırtıcılardan kaçmayı zorlaştırır, enerji harcanımını artırır vs. Bu yüzden doğal seçilim böyle aşırı formları genellikle eler. Ama akvaryum ortamında insanlar estetik özellikleri seçerek bu genleri nesiller boyunca sabitlemiştir.
Hatta bazı modern betta varyeteleri o kadar değiştirilmiştir ki: Yüzme problemi, görme sorunu, pul deformasyonu, tümör yatkınlığı gibi sağlık sorunları bu balıklarda sıkça görülebilir. Özellikle “Dragon Scale” bettalarda aşırı kalın pulların gözü kapatması sonucu körlük oluşabilir. Bu durum yapay seçilimin doğal seçilimden farklı çalıştığını gösteren iyi bir örnektir.
Konumuza geri dönecek ve devam edecek olursak:
Günümüzdeki yapay varyetelerin aksine, doğadaki bettanın vahşi formu, tamamen işlevsellik ve hayatta kalma üzerine programlanmış bir morfolojiye sahipti. Vahşi bettalar kısa yüzgeçlidir. Uzun yüzgeçler doğada suya karşı oluşan hidrodinamik direnci artırır ve avcılar tarafından fark edilme riskini yükseltir. Renkleri genellikle kahverengi, gri ve koyu yeşil tonlarındadır; bu da kamuflaj sağlayarak su bitkileri arasında gizlenmelerine yardımcı olur.
Bettalar Güneydoğu Asya'nın Tayland, Kamboçya, Vietnam muson yağmurlarıyla şekillenen ekosistemlerinde yaşarlar. Pirinç tarlaları, sığ kanallar ve durgun bataklıklar ana yaşam alanlarıdır. Bu sular tipik olarak yüksek organik yük içerir, görüş mesafesi düşüktür ve oksijen konsantrasyonu dalgalıdır. Bundan dolayı ise bettalar doğal olarak hayatta kalmak için bulundukları ortama adaptasyon sağlamak zorunda kalmışlardır. (Ek olarak insan faktörüde bu seçilimde etkilidir. Örnek günümüzün sorunlarından olan asit yağmurları verilebilir. )
Şimdi evrim için gereken temel faktörlere bakalım:
Genetik Varyasyon (Çeşitlilik): Popülasyondaki bireylerin genetik olarak birbirinden farklı olmasıdır. Eğer tüm bireyler aynı DNA dizilimine sahip olsaydı, değişen çevre koşullarına karşı seçilecek farklı bir özellik bulunamazdı. Bettalardan örnek vermek gerekirse; bazı bireylerin labirent dokusunun diğerlerine göre daha fazla kılcal damar içermesi bir varyasyondur.
Kalıtım (Heredity): Meydana gelen varyasyonların genetik yollarla bir sonraki nesle aktarılabilmesidir. Sadece üreme hücrelerinde (gametler) meydana gelen değişimler evrimsel bir öneme sahiptir. Örneğin bir insanın güneşte yanması sadece o insanı etkiler ve genetik olarak farklı nesillere aktarılmaz.
Seçilim Baskısı (Selection Pressure): Çevrenin, canlılar üzerinde yarattığı hayatta kalma ve üreme zorunluluğudur. Faktörler arasında besin kıtlığı, predatör (avcı) baskısı, iklim değişiklikleri, hastalıklar veya oksijen yetersizliği, kamuflaj yetersizliği vb. durumlar bulunur. Bu baskı altında, sahip olduğu varyasyon sayesinde avantaj kazanan bireyler hayatta kalır. Örneğin bir balık popülasyonunda meydana gelen tamamen tesadüfi bir şekilde 100 yavrudan 10 adedinin belirli genetik sorunlar veyahut mutasyonlar sayesinde kırmızı değil mavi renkli olduğunu düşünelim. Normal şartlarda bu 10 yavrudaki bu renk değişimi belki de pek bir işe yaramaz gibi görülebilir; fakat doğasında bu balık türü ile beslenen bir avcının kırmızı renkleri hassas bir biçimde ayırt ettiğini ve mavi gibi renkleri göremediğini düşünelim. Bu durumda bu popülasyonda o 10 balığın avcıya karşı avlanma riski diğer 90 balığa oranla daha azdır çünkü avcıları mavi tonlarını seçemez.
Diferansiyel Üreme Başarısı: Sadece hayatta kalmak yeterli değildir; evrimin devam etmesi için avantajlı özelliklere sahip bireylerin, bu özellikleri taşımayanlara oranla daha fazla üremesi ve genlerini popülasyona daha baskın hale getirmesi gerekir. Aynı şekilde av-avcı ilişkilerindeki bu dengede ise mavi bireylerin doğal seçilim sonucu daha fazla ürediğini ve diğer nesillere genlerinde olan mavi renk genetiğini aktardığını düşünelim.
Kısaca evrimi toparlayacak olursak:
1-Canlı türleri genetik bir temelden kaynaklanan çeşitliliğe sahiptir ve bu çeşitlilik kalıtsaldır.
2-Türler beklenmedik şekilde değişen çevre ve yaşam koşullarına karşı hayatta kalma mücadelesi verirler.
3-İlk maddedeki kalıtsal çeşitlilik bu hayatta kalma mücadelesinde rol oynar.
4-Değişen çevre koşullarına karşı başarılı olan bireyler hayatta kalırlar ve bu kalıtsal çeşitliliği bir sonraki nesle daha çok aktarırlar.
5-Aktarılan bu kalıtsal çeşitlilik birikimlidir; yani belirli bir özellik gelecekteki nesle aktarıldığında bu özellik tekrardan eski haline dönmez.
Buradaki bilgilere bakarak bettalardaki labirent organının evrimsel yapısını daha iyi anlayabileceğiz.
4- Akvaryumlara Girmeden Doğasındaki Bettalar
Doğadaki Betta splendens, akvaryumlardaki evcil formların aksine çevresiyle görsel ve biyolojik bir denge içindedir. Vahşi formlarda, süs balıklarında gördüğümüz uzun ve ağır yüzgeçler bulunmaz.
Kısa Yüzgeç Yapısı: Doğada uzun yüzgeçler, hidrodinamik direnci artırarak kaçış hızını düşürür ve bitkiler arasına takılma riski yaratır. Vahşi bettalar, kısa ve güçlü yüzgeçleri sayesinde ani ivmelenme yeteneğine sahiptir; bundan dolayı hızlı avcılara karşı daha da savunmalılardır.
Kriptik Renklenme (Kamuflaj): Doğal popülasyonlar genellikle donuk kahverengi, gri ve koyu yeşil tonlarındadır. Bu renkler, nehir tabanındaki çürümüş yapraklar ve bulanık su ile birebir uyum sağlar. Sadece bölgesini savunurken veya çiftleşme döneminde kromatofor hücreleri sayesinde kısa süreli metalik yeşil veya mavi parlamalar görülebilir.
Şimdi konumuza biraz daha yaklaştığımız özelliklere bakalım. Bettaların ana vatanı olan Güneydoğu Asya'nın (özellikle Chao Phraya havzası) ekosistemi, bu canlının evrimsel limitlerini belirlemede önemli rol oynamıştır.
Düşük Oksijenli Sular: Pirinç tarlaları, sığ bataklıklar ve durgun su kanalları; yüksek sıcaklık ve organik bozulma nedeniyle hipoksiktir (oksijence fakir). Labirent organı bu habitatın dayattığı bir zorunluluktur. Genel olarak çoğu balık türü sudaki oksijeni solungaçları sayesinde vücut dolaşımına direkt aktarabilirken; betta, oksijen seviyesi düşük sularda hayatta kalmak için ek bir organ geliştirmek zorunda kalmıştır. Ana sebeplerinde üstte saydığım sebepler dışında bakteri ve mantarlar, yoğun bitki veya algler, gece fotosentezin durması ve oksijen kullanılması, aşırı canlı yükü, çamurlu ve kirli taban, kimyasallar gibi birçok faktör de sudaki oksijen seviyesini düşürür. Özellikle sığ sularda su daha hızlı ısınır. Su ısındıkça suyun oksijen tutma seviyesi de ters orantılı olarak düşer. Örneğin 5 derece suda daha fazla çözünmüş oksijen varken 30 derece sularda daha az çözünmüş oksijen bulunur. Ayrıca oksijeni kısıtlayan tek temel fark da bu değildir. Sıcaklık arttıkça metabolizma hızlanır, daha fazla oksijen tüketilir ve bakteri faaliyetleri de artır. Yani hem oksijen azalmış olur hem de az oksijen daha hızlı tüketilir. Diğer yandan organik bozulmalar da oksijenin azalmasında etkilidir. Ölü yapraklar, atıklar, dışkılar ve ölü canlılar bakteriler tarafından parçalanır. Bu ayrışma sırasında bakteriler de solunum yapar. C6H12O6 + 6O2 > 6CO2 + 6H2O + Enerji; bu yazılan denklem hücresel solunum denklemidir. Buradaki C6H12O6 glikozu veyahut diğer bir anlamda organik maddeyi temsil ediyor, O2 ise sudaki oksijeni. Burada denklemdeki sağ tarafa baktığınızda, oksijeni kullanarak karbonları CO2'ye dönüştürmekte.
Su Kimyası: Doğal habitatları genellikle yumuşak ve asidiktir. Ağaçlardan düşen yaprakların salgıladığı tanenler, suyun pH değerini düşürürken balığın mukoza tabakasını ve bağışıklık sistemini güçlendiren doğal bir antiseptik bariyer oluşturur. Akvaristler bunun için genellikle "blackwater" yöntemini kullanırlar. Bu yöntemde ise suya catappa yaprağı eklenerek bu asidiklik sağlanır.
Ana besin kaynakları sivrisinek larvaları, küçük kabuklular (örneğin ostracod) ve su yüzeyine düşen böceklerdir. Ağızlarının yukarı dönük olması (superior ağız yapısı), su yüzeyinden besin toplamak ve atmosferik havayı yutmak için optimize edilmiştir; bu özelliği arapaima gigas gibi türlerde de görebilirsiniz. Vahşi bettalar arasındaki agresyon sadece bir "karakter" özelliği değil, sınırlı kaynakların (oksijenin en bol olduğu yüzey alanı ve besin yoğunluğu) korunması için gelişmiş bir hayatta kalma stratejisidir. Erkekler, yavruların (yumurtaların) oksijene en yakın olduğu noktayı savunmak için bu agresif davranışı evrimsel süreçte sabitlemiştir.
Konunun başına dönersek ve doğal ortamdaki bettalara bakarsak; akvaryumlardaki türlerine oranla morfolojik olarak gözle görülür derecede farklılıklar olduğu aşikar.
BETTA BURDİGALA
BETTA AKARENSİS
BETTA ALBİMARGİNATA
BETTA SP.
5- Labirent Organının Evrimi
Makalenin ana başlığında gördüğümüz şey olan o yapıya artık gelmiş bulunmaktayız. Labirent organının evrimi, biyolojik literatürde "suprabranchial" (solungaç üstü) solunum adaptasyonu olarak incelenir. Bu süreç, rastgele bir değişimden ziyade, Güneydoğu Asya’nın spesifik çevre koşullarının (seçilim baskısı) genetik mutasyonları filtrelemesiyle şekillenmiştir diyebiliriz.
A. Ekolojik İtici Güç: Hipoksi ve Hiperkapni
Evrimsel süreç, yaklaşık Paleojen dönem (66-56 milyon yıl önce) sonu ile Neojen dönemin (23.03 - 2.58 milyon yıl önce) başlarında, bettaların atalarının yaşadığı sulardaki oksijen seviyesinin kritik düzeye düşmesiyle hızlanmıştır.
-Hipoksi (Oksijen Azlığı): Artan su sıcaklığı, gazların suda çözünürlüğünü azaltır ve O2 konsantrasyonu düşer.
-Hiperkapni (CO2 Artışı): Durgun ve organik atık yoğunluklu sular, balığın solungaç yoluyla karbondioksit atmasını zorlaştırır.
-Sonuç: Sadece solungaç kullanan bireylerin ATP üretimi durma noktasına gelmiş, bu da hayatta kalma ve üreme başarısını neredeyse sıfırlamıştır.
B. Mukoza Farklılaşması ve Anjiyogenez (Damarlaşma)
Evrimsel ilk adım, yutak (pharynx) bölgesindeki epitel dokunun değişimidir.
-Vaskülarizasyon: Mutasyonlar sonucu, ağız boşluğunun tavanındaki dokularda kılcal damar yoğunluğu artmıştır. Bu, "hava yutma" davranışı sergileyen balıkların, yuttukları havadaki oksijeni bu ince doku üzerinden doğrudan kana aktarabilmesini sağlamıştır.
-Biyolojik Kanıt: Günümüzde labirentli balıkların bu bölgesindeki epitel doku, diğer balıklara göre çok daha ince ve gaz değişimine (difüzyon) uygun bir yapıdadır. Şimdilik burayı kısaca özetledim, ileride daha da detaylandıracağım.
C. Kemiksel Modifikasyon: Suprabranchial Boşluk
Gaz değişim yüzeyini artırmak için doğa, "yüzey alanını genişletme" prensibini kullanmıştır.
-Birinci Epibranchial Kemik: Birinci solungaç yayının üst kısmındaki kemik, evrimsel süreçte genişleyerek kıvrımlı, labirent benzeri plakalara dönüşmüştür.
-Koruma ve Destek: Bu kemiksi yapı, üzerini örten hassas damarlı dokunun çökmesini engeller ve havanın dokuyla temas süresini maksimize eder.
-Filogenetik Kanıt: Anabantidae ve Osphronemidae aileleri arasındaki morfolojik karşılaştırmalar, bu kemik yapısının karmaşıklığının, türün yaşadığı suyun oksijen fakirliğine paralel olarak arttığını göstermektedir. Yine bu noktada örneklerini ileride vereceğiz.
D. Solungaçların Regresyonu (Gerilemesi)
Evrimde bir organ geliştikçe, enerji tasarrufu sağlamak adına diğer organın yükü azalabilir.
-Enerji Dengesi: Labirent organı bu süreçte o kadar verimli hale gelmiştir ki, vücut enerjisini geniş solungaç yüzeyleri üretmek için harcamayı bırakmıştır.
-Zorunlu Solunum: Bu durum, bettaları "obligate air breathers" (zorunlu hava soluyucuları) haline getirmiştir. Günümüzde bir betta, oksijeni bol olan bir suda bile su yüzeyine çıkması engellenirse, solungaçları tek başına metabolik ihtiyacı karşılayamadığı için asfiksi (boğulma) sonucu ölür.
E. Genetik Temel: Hox Genleri ve Morfogenez
Bu organın gelişimi, vücut planını belirleyen Hox genleri ve FGF (Fibroblast Büyüme Faktörü) sinyal yollarındaki değişimlerle ilişkilidir. Embriyonik gelişim sırasında solungaç yaylarının farklılaşması, bu genetik talimatlar sayesinde labirent odasını oluşturacak şekilde modifiye edilmiştir.
Şimdi burada belirtilen tüm özellikleri öncelikle açıklayalım ve sonrasında ise evrimsel süreç ile bağlantılı olarak labirent organının nasıl bir evrimsel süreçten geçtiğinin kanıtına varalım.
Öncelikle mukoza farklılaşması ve anjiyogenez olayında ileride vereceğim dediğim fosil örneklerine ve diğer yapılaşmalara bakalım.
Günümüzde labirentli balıklar grubundaki türlerin suprabrankial (solungaç üstü) odacıklarında bulunan epitel doku, diğer kemikli balıklara göre çok daha ince, yoğun kapiller damar ağı içeren ve gaz difüzyonuna uygun bir yapı sergiler. Bundan önceki konularda da bahsetmiştik. Histolojik incelemeler, bu dokularda yüksek vaskülarizasyon ve geniş yüzey alanı bulunduğunu göstermektedir. Ayrıca yaşayan ilkel hava soluyan balıklara baktığımızda da örneğin African lungfish ve arapaimada ağız/yutak bölgesinden veya özelleşmiş hava keselerinden oksijen alabilmekte olup, bu durum hava solunumuna geçişin ara evrelerinin günümüzde de gözlenebildiğini göstermektedir. Burada belirli fosillerden örnek vermek gerekecek olursa Tiktaalik, Eusthenopteron, Gogonasus örnek verilebilir.
Bu fosillerden örnek vermemin ana sebeplerine gelirsek:
Tiktaalik: Yaklaşık 375 milyon yıl önce yaşamış bu canlı, tam anlamıyla labirent organı fosili değildir ama sığ, oksijence fakir sularda yaşayan ve hava solumaya kısmen adapte olmuş geçiş formu olarak çok kullanılır. Kafatasındaki spiraküler açıklıkların (biyolojik bağlamda solunum veya dış iskelet ile ilgili küçük delikler) büyümesi hava alımıyla ilişkilendirilebilir.
Eusthenopteron: Erken tetrapod benzeri balık; hem solungaç hem ilkel hava solunumu kombinasyonuna dair yorumlarda geçer. Eusthenopteron cinsi, yaklaşık 385 milyon yıl önce Geç Devoniyen döneminde yaşamış birkaç türden biri olarak bilinmektedir.
Gogonasus: Batı Avustralya'daki Gogo Formasyonu'nda bulunan üç boyutlu olarak korunmuş 380 milyon yıllık fosillerden bilinen loblu yüzgeçli bir balıktı. Geç Devoniyen döneminde, bir zamanlar kuzeybatı Avustralya'yı çevreleyen Kimberley kıyılarının açıklarında bulunan 1.400 kilometre uzunluğunda bir mercan resifi üzerinde yaşamıştır. Gogonasus, 30 ila 40 santimetre uzunluğa ulaşan küçük bir balıktır. Kafatası anatomisi nedeniyle hava solunumuna yönelik erken adaptasyon tartışmalarında kullanılır.
Devoniyen dönemine ait geçiş formları olan Tiktaalik ve Gogonasus gibi türlerde, sığ ve oksijence fakir ortamlara uyumla ilişkili kafatası ve solunum yapıları gözlenmektedir. Bu bulgular, hava solunumuna yönelik vaskülerleşmiş üst yutak dokularının evrimsel olarak aşamalı biçimde gelişmiş olabileceğini destekler. Burada gösterdiğim fosiller ortak olarak labirent evriminin amacına hizmet etmek için oluşmuş yapıların eski çağlarda da doğal seçilim sonucu oluşabileceğini kanıtlamıştır. Labirent organının kendisi doğrudan fosilleşmez çünkü yumuşak dokudur. Bu yüzden fosil kanıtlar “dolaylı anatomik çıkarım” şeklindedir; yani kafatası boşlukları, spirakül yapıları ve habitat ilişkileri üzerinden yorum yapılır.
Labirentli balıkların (Anabantoidei) en net fosil örnekleri Eosen (yaklaşık 56-34 milyon yıl önce) dönemine aittir. Özellikle Avrupa ve Asya'da bulunan fosillerde, kafatasının arka kısmında labirent organının yerleşeceği boşluğun genişlediği görülmüştür. Bu fosillerin operkulum (solungaç kapağı) ve suprabranchial bölge kemikleri incelendiğinde, bu balıkların halihazırda düşük oksijenli sularda hayatta kalabilmek için hava yutma adaptasyonuna sahip oldukları anlaşılmaktadır. Tethys Denizi'nin kapanması ve Asya kıtasının şekillenmesiyle (Miyosen dönemi), bugünkü Tayland ve çevresindeki sığ bataklıklar oluşmaya başlamıştır.
Güneydoğu Asya'da bulunan Miyosen dönemine ait balık fosilleri, modern betta türlerine morfolojik olarak çok yakındır. Bu fosillerde alt çene yapısının yukarıya doğru (superior) eğimli olması, bu balıkların milyonlarca yıl önce de su yüzeyinden hava yutma ve beslenme davranışı sergilediğinin büyük bir göstergesidir. Ayrıca Osphronemus goramy fosili, şu an için literatürde tanımlanmış en önemli anabantoid fosillerinden biri kabul ediliyor. Sumatra’daki Eosen yaşlı (~40–50 milyon yıl) Sangkarewang formasyonunda bulunmuş bu fosil doğrudan betta değil ama:
Aynı alt takımda (Anabantoidei) yani bettalarla ortak “labirent organlı balık” soyunda bulunuyor. Kafatası ve suprabrankial bölge anatomisi, modern labirentli balıklarla ilişkilendiriliyor.
NOT: Betta gibi küçük yapılı ve bataklık gibi asidik ortamlarda yaşayan canlıların kemikleri, asidik suyun etkisiyle hızla çözündüğü için fosilleşmeleri oldukça zordur. Bu yüzden evrimi bu durumlarda sadece tam fosillerden değil, yaşayan türlerin karşılaştırmalı anatomisi ve genetik saat verilerinden takip ediliyor. Diğer yandan moleküler çalışmalar, betta cinsinin yaklaşık 15-20 milyon yıl önce diğer labirentli balıklardan genetik olarak ayrıştığını gösteriyor.
Şimdi kemiksel modifikasyonlara gelelim. Burada daha iyi kavramanız adına direkt örneklendirmeyle başlayacağım.
Anabas testudineus:
Bu tür, labirentli balıklar arasındaki en gelişmiş kemik yapısına sahip örneklerden biridir. Sadece sudaki oksijensizliğe değil, suyun tamamen bitmesine (karada kısa süreli yer değiştirmelere) bile adapte olmuştur. Climbing perch (Anabas testudineus diğer adı), düşük oksijenli bataklık ve durgun sularda yaşayabilen ilkel labyrinth fish türlerinden biridir. Son derece gelişmiş labirent organı sayesinde atmosferik oksijeni doğrudan kullanabilir. Hatta kısa süreler boyunca su dışında yaşayabilmesi ve nemli zeminde hareket ederek farklı su kaynakları arasında göç edebilmesi, hava solunumuna yönelik adaptasyonun ileri düzeyini göstermektedir. Bu özellikler, suprabrankial boşluğun damarlaşması ve gaz değişim yüzeyinin genişlemesinin doğal seçilim altında nasıl avantaj sağladığını destekleyen modern biyolojik kanıtlar arasında kabul edilir.
Betta splendens:
Rehberimizin ana konusu olan betta, gelişmiş labirent organı sayesinde atmosferik oksijeni doğrudan kullanabilir ve çözünmüş oksijen seviyesi çok düşük sularda hayatta kalabilir. Düzenli olarak su yüzeyine çıkarak hava yutması, suprabrankial boşlukta gerçekleşen gaz değişiminin davranışsal göstergesidir. Bu özellikler, damarlaşmış epitel dokunun ve ince gaz değişim yüzeylerinin doğal seçilim altında nasıl avantaj sağladığını gösteren önemli biyolojik kanıtlar arasında kabul edilir.
Sphaerichthys osphromenoides:
Daha temiz ve görece daha yüksek oksijenli orman akıntılarında yaşayan bu türde, labirent organının kemik yapısı daha basittir. Bu nedenle türdeki labirent organı, aşırı hipoksik bataklıklarda yaşayan bazı anabantoidlere kıyasla daha basit kemiksi yapılara sahiptir. Buna rağmen atmosferik oksijen kullanımını sürdürebilmesi, labirent organının çevresel oksijen seviyesine göre farklı derecelerde özelleşebildiğini göstermektedir. Bu durum, labyrinth fish’lerde solunum yapılarının habitat koşullarına bağlı olarak kademeli evrim geçirdiğini destekleyen önemli biyolojik örneklerden biridir.
-Peki bu üç örnekten ne anlamalıyız?
Bu kemik plakaları sadece birer "iskelet" görevi görür. Asıl gaz değişimi, bu kemiklerin üzerini bir eldiven gibi saran ve içinde eritrositlerin (alyuvarların) aktığı ultra ince mukoza tabakasında gerçekleşir. Kemik karmaşıklaştıkça, üzerine serilen bu damarlı dokunun alanı da genişlemiş olur. Bu sayede atmosferik havayla temas eden toplam yüzey alanı artar ve difüzyon verimliliği yükselir. Daha geniş damarlaşmış yüzey, oksijenin mukozadan kana daha hızlı geçmesini sağlarken karbondioksitin de dışarı atılmasını kolaylaştırır. Evrimsel süreç boyunca kemiksi lamellerin giderek daha kıvrımlı ve katmanlı hale gelmesi, özellikle hipoksik ortamlarda yaşayan labyrinth fish türlerinde güçlü bir seçilim avantajı oluşturmuştur. Modern betta ve Climbing perch gibi türlerde görülen yoğun kıvrımlı labirent yapısı, bu yüzey alanı artışının ileri düzey örneklerinden biridir. Buna karşılık Chocolate gourami gibi daha oksijenli habitatlarda yaşayan türlerde kemiksi yapı daha sade kalmış, ancak temel gaz değişim mekanizması korunmuştur. İşte tam bu üç örnekte kademeli olarak maksimum karmaşıklık, dengeli adaptasyon ve minimalist yapı olarak çok güzel üç örnektir.
6- Yapay Seçilim Sonucu Betta Genleri
A. Poligenik Kalıtım ve Yüzgeç Deformasyonları
Doğadaki kısa yüzgeçli formdan bugün gördüğümüz Halfmoon, Crowntail veya Rosetail formlarına geçiş, yüzgeç ışınlarının uzunluğunu ve dallanmasını kontrol eden genlerin manipülasyonuyla gerçekleşmiştir.
-Aşırı Büyüme (Hypertrophy): Yapay seçilim, yüzgeç dokusunun kontrolsüz büyümesine yol açan mutasyonları sabitlemiştir. Bu sabitleme sonucunda doğal ortamındaki kısa ve küçük yapılı kuyruk manipüle edilerek daha uzun ve gösterişli kılınmıştır.
-Biyolojik Maliyet: Bu genetik değişim, balığın hidrodinamik yapısını bozar. Devasa yüzgeçler balığın hareket enerjisini artırır, kas yorgunluğuna ve dolayısıyla bağışıklık sisteminin baskılanmasına neden olur. Yapay seçilim sonucu oluşabilecek olası sonuçlara da ileride değineceğim.
B. Kromatofor Manipülasyonu ve Renk Tabakaları
Bettaların renkleri tek bir genle değil, üst üste binmiş dört ana kromatofor (renk hücresi) tabakasıyla belirlenir:
Sarı (Ksantofor)
Kırmızı (Eritrofor)
Siyah (Melanofor)
Mavi/Yeşil (İridofor - Işığı yansıtan kristaller)
Yapay seçilim süreci bu tabakaların yoğunluğunu değiştirmiştir. Örneğin, "Opaque" beyaz bettalar iridofor tabakasının aşırı kalınlaşmasıyla oluşur. "Solid Red" (tam kırmızı) bettalar ise melanofor (siyah) hücrelerinin genetik olarak baskılanması ve eritroforların (kırmızı) tüm vücuda yayılmasıyla üretilmiştir.
C. Agresyonun Genetik Seçilimi
Bettaların "Siyam Savaşçısı" olarak anılmasının sebebi, Tayland'da yüzyıllardır süregelen dövüş kültürüdür.
-Davranışsal Genetik: İnsanlar sadece en agresif, en uzun süre pes etmeyen bireyleri çiftleştirerek "territoryal agresyon" genlerini hiper-aktif hale getirmişlerdir. Bu sayede agresiflik karakteri baskın genler birikerek sonraki nesillere aktarılmıştır. Bunun sebebi olarak halen daha yapay seçilim sonucu üretilen bettalarda aşırı agresif tavır sergileme davranışı görülebilmektedir.
-Nörolojik Değişim: Bu seçilim, balığın beyin kimyasındaki dopamin ve serotonin dengesini değiştirerek normalde sadece üreme veya savunma anında ortaya çıkması gereken saldırganlık dürtüsünü sürekli hale getirmiştir. Aslen doğasında dar alanlarda bitki ve yosunlar arasında birçok balıkla yaşayan bettalar, daha önceden belirttiğimiz üzere doğası gereği üreme döneminde oksijence bol bölgeleri sahiplenmektedirler. Yapay seçilim sonucunda ise bu baskılama yine birikerek nesillerce aktarılmış ve daha baskın hale gelen bu karakter, dar akvaryumlarda başka balıklar ile yaşamayı zor hale getirmiştir.
D. Yapay Seçilimin Biyolojik Zararları (Inbreeding Depression)
Belirli bir formu (örneğin ejder derisi / Dragon Scale) sabitlemek için yapılan "yakın akraba çiftleştirmeleri" (inbreeding), genetik çeşitliliği yok eder. Ayrıca bu çiftleşme sonucunda otozomal çekinik genlerde taşınan bir hastalık sonucunda yavruların bu hastalıkla doğma veya taşıyıcı olma ihtimalleri çok yüksektir. Örneğin anne veya baba bireyde tümöre yatkınlık geni "a" geni üzerinden çekinik taşınıyorsa, ileriki yavrularda bu genlerin bir araya gelip tümör geni yaygın bir popülasyon oluşturması kuvvetle muhtemeldir.
-Dragon Scale Körlüğü: Yapay olarak seçilen kalın metalik pulların balığın göz dokusunun üzerine büyümesi (diamond eye) bir genetik yan etkidir. Bu yan etki balığın göz yapısını bozarak körlüğe yol açar.
-Kısalmış Ömür: Doğada 5-7 yıla kadar yaşayabilen genetik hatlar, yapay seçilim sonucu genetik yüklerin artmasıyla akvaryum ortamında genellikle 2-3 yıla düşmüştür. Bu da dolaylı yoldan yapay seçilim sonucu balıkların yaşam standartlarının da değiştiğini göstermektedir.
Şimdi üstte yazan A, B, C, D dört başlığını da baştan inceleyelim.
A-Poligenik Kalıtım ve Yüzgeç Deformasyonları:
Doğada Betta splendens’in yüzgeçleri hidrodinamik bir denge içindedir. Ancak yapay seçilim, bu dengeyi görsellik uğruna baskılamıştır. Yüzgeçlerin uzunluğu, şekli ve ışın (ray) sayısı tek bir gen tarafından değil, poligenik (çok genli) bir kalıtım sistemiyle kontrol edilir. Doğal formlarda yüzgeç ışınları genellikle 2'li dallanma yaparken, yapay seçilimle üretilen Halfmoon gibi varyetelerde bu dallanma 4, 8 hatta 16'lı seviyelere çıkarılmıştır. Bu, yüzgecin 180 derece açılmasını sağlayan genetik bir aşırı üretim durumudur. Yüzgeç uzunluğu geni baskın bir genetik karakter gibi görünse de yüzgecin son halini almasında çevresel faktörlerin yanı sıra birçok düzenleyici gen de rol oynar. Bu düzenleyici genler başka genlerin ne zaman, nerede ve ne kadar çalışacağını kontrol eden genlerdir. Yani doğrudan bir yapı üretmek yerine diğer genleri “açıp kapatan” biyolojik kontrol mekanizması gibi çalışır; örneğin HOX genleri embriyoda vücut planını düzenleyen genlerdir.
B-Kromatofor Manipülasyonu ve Renk Tabakaları:
Bettalarda renk, kromatofor adı verilen özelleşmiş hücreler tarafından üretilir. Bu hücreler deri üzerinde dikey bir hiyerarşiyle dizilir. Yapay seçilim bu katmanların yoğunluğunu ve dağılımını değiştirerek doğal formda mümkün olmayan kombinasyonlar yaratmıştır. Dıştan içe doğru kromatofor dizilimi şu şekildedir:
-İridofor Tabakası (Mavi/Yeşil/Metalik): En üstte yer alır. Renk pigmentle değil, ışığın yansıması (yapısal renklenme) ile oluşur. Yapay seçilimle üretilen Royal Blue, Steel Blue ve Turquoise varyeteleri bu katmandaki kristal yapıların yoğunluğuna göre belirlenir.
-Eritrofor Tabakası (Kırmızı): Kırmızı rengi veren pigmentlerdir. Doğada sadece yüzgeç uçlarında bulunurken yapay seçilim bu pigmentlerin tüm gövdeye yayılmasını sağlamıştır.
-Melanofor Tabakası (Siyah): Melanin pigmenti içerir. Doğada kamuflaj için en kritik tabakadır. Yapay seçilimle bu tabaka tamamen yok edilerek "Cellophane" (şeffaf) veya "Albino" (nadiren ve sağlıksız) formlar, ya da aşırı artırılarak "Black Melano" formlar elde edilir.
-Ksantofor Tabakası (Sarı): En alt tabakadır. Sarı ve turuncu renkleri sağlar.
"Dragon Scale" ve İridofor Kalınlaşması:
Modern varyetelerden biri olan Dragon Scale, yapay seçilimin en uç örneklerinden biridir. Bu balıklarda iridofor tabakası genetik olarak aşırı kalınlaştırılmıştır. Bu kalınlık, pulların sanki metalik bir zırh gibi görünmesini sağlar.
-Genetik Yan Etki (Diamond Eye): Bu genetik manipülasyonun kontrolsüz bir sonucu olarak, kalınlaşan iridofor dokusu balığın gözlerinin üzerine doğru büyüyerek körlüğe yol açabilir. Bu, yapay seçilimin estetik uğruna canlının temel duyularından birini nasıl feda ettiğinin maalesef ki kanıtıdır.
Pigment Konsantrasyonu ve Kontrast:
Yapay seçilimde "temiz" bir renk elde etmek, istenmeyen katmanların baskılanması (silencing) ile olur. Örneğin parlak sarı bir betta elde etmek için genetik olarak kırmızı ve siyah tabakaların tamamen "kapalı" konuma getirilmesi gerekir. Bu durum gen havuzundaki çeşitliliği daraltarak balığı belirli hastalıklara veya genetik kusurlara daha açık hale getirir.
C-Agresyonun Genetik Seçilimi:
Doğada agresyon; kaynakların (besin, bölge, dişi) korunması için kullanılan ve "maliyet-fayda" dengesi gözeten sınırlı bir davranıştır. Ancak yapay seçilim bu dengeyi bozarak agresyonu sürekli ve şiddetli bir hale getirmiştir.
-Davranışsal Genetik ve Seçilim Baskısı: Tayland’da yüzyıllardır süregelen dövüş kültürü, yapay seçilim ile hayatta kalma ilkesini, yapay bir agresyon ve sürekli bölgeci bir karakterle baskılamıştır. Üreticiler rakiplerinden kaçmayan, yaralansa dahi geri çekilmeyen ve kavga süresi en uzun olan bireyleri damızlık olarak seçmiştir. Bu durum korku ve kaçma içgüdüsünü sağlayan genlerin baskılanmasına, saldırı içgüdüsünü sağlayan genlerin ise aşırı vurgulanmasına neden olmuştur. Bundan dolayı ise yapay seçilim sonucunda doğası gereği sadece kaynak için savaşan bettalar artık aşırı bölgeci ve aşırı saldırgan olmuşlardır. Burada bir parantez daha açmak isterim. Bazı hobidaşlarımız akvaryumlarındaki bettalara ayna göstererek agresif tavırlarını ortaya çıkartmasını sağlarlar. Aslen bunun yapılış amacının doğayı taklit olduğu savunulur fakat aslında olay tam olarak bu değildir. Ev ortamında bettanıza ayna göstermeniz bettanızın doğal ortamını taklit etmez; ki zaten evdeki bettanız da doğal ortamından seçicilik ile gelmiş ve az önce anlattığım gibi agresif genlerce baskılanmış bir bettadır. Bundan dolayı siz ayna gösterdiğinizde veya cama renkli bir çubuk ile vurduğunuzda tabii ki tepki verecektir. Bu aslında yapay seçilim sonucu oluşmuş bir durumdur. Yani sizin ayna göstermeniz veyahut göstermemeniz bettanızın doğasına uygun bir davranış ürünü değildir.
-Nöroendokrin Mekanizmalar (Hormon ve Beyin Kimyası): Agresyonun genetik seçilimi balığın beynindeki sinirsel ileticilerin yani nörotransmitter çalışma prensibini değiştirmiştir. Bilimsel çalışmalar, agresif hatlardaki bettaların beyinlerinde serotonin (sakinleştirici/dengeleyici) seviyelerinin daha düşük, dopamin (ödül ve motivasyon) mekanizmalarının ise kavga anında daha aktif olduğunu göstermektedir. Balık için kavga etmek beyinde bir tür "ödül" mekanizmasını tetikler hale gelmiştir. Yapay seçilimle üretilen bireyler, stres hormonu olan kortizole karşı daha farklı bir eşiğe sahiptir. Başka bir erkeği gördüklerinde (hatta kendi yansımasını gördüğünde) verilen "kabarma" (flaring) tepkisi metabolik hızı bir anda zirveye çıkarır. İşte tam bu noktada ise doğal olarak değil yapay olarak da iyi veya kötü olsun insan eli ile agresyonluk geninin dahi hormonların baskılanıp açılması ile nesillerce aktarılıp devam ettirilebildiği görülmektedir.
-Etolojik Sonuç: Vahşi bettalarda kavga genellikle bir "dans" ve "gösteriş" ritüeliyle başlar; taraflardan biri gücünü ispatladığında diğeri zarar görmeden bölgeyi terk eder. Ancak yapay seçilimle üretilen "Show" veya "Fighter" varyetelerinde kaçma içgüdüsü genetik olarak köreltildiği için bu ritüel genellikle taraflardan birinin ağır hasar alması veya ölümüyle sonuçlanan bir savaşa dönüşür. Bu sadece betta ve betta arasında gerçekleşen bir durum değildir. Agresyon geni baskı altında olan ve kaçma içgüdüsü köreltilmiş betta ile başka bir agresyon geni baskılanmış ve kaçma içgüdüsü köreltilmiş başka bir tür balık karşılaşırsa, sonuçta her iki tür de bu kavga sonucu hasar görecek ve daha da ilerisi türlerden birinin yaralanması veya ölümü ile sonuçlanacaktır. Doğal olarak çoğu baskınlık kavgasında agresyon genleri ve kaçma içgüdüsü dengeli ilerler; örneğin aslanlar arası baskınlık genlerinde taraflar yara aldığında veya savaşı kaybedeceğini anladığında bölgeden ayrılır ve kazanan aslan kendini belli ederek sürüsüne döner veya duruma bağlı dişisine döner. Kısaca burada da bettalardaki agresyon geninin yapay seçilim sonucu baskı altına alınabildiği görülür.
D-Yapay Seçilimin Biyolojik Zararları:
Bu kısmı kalıtım üzerinden bir örnek ile vermenin daha akılda kalıcı olacağını düşündüğüm için burada otozomal ve gonozomal genlerin kalıtımından bahsedeceğim. Ardından yapay seçilimde akraba evliliği ve genetik varyasyonlar sonucu oluşan bazı durumlardan bahsedeceğim.
Öncelikle buradaki örnekleri anlamak adına otozomal ve gonozomal kavramlarını anlamak gereklidir. Bundan önce bettalardaki kromozom sayısına bakmak gerekir. Bettalar diploid bir türdür ve 2n=42 kromozom taşır; yani 21 çift kromozom vardır. Bunların tamamı “genetik materyal paketleridir." Bettalarda 42 kromozomun 20 çifti (40 adet) otozom ve 1 çifti (2 adet) gonozomal yani eşey ürünlerini taşır.
Otozomların özellikleri:
Cinsiyetle ilgili değildir, erkek ve dişide aynıdır ve türün çoğu özelliğini taşır: renk, yüzgeç yapısı, büyüme, metabolizma, davranış eğilimleri, labirent organ gelişimi... Yani bettadaki genetik çeşitliliğin büyük kısmı otozomlarda taşınır.
Gonozomal kromozomlar (eşey kromozomları):
Bettalarda XX/XY gen gibi sabit bir gonozom yoktur. Bir “kesin Y kromozomu ile belirlenen cinsiyet sistemi” zayıftır, cinsiyet belirlenmesi çok faktörlüdür (multifaktöriyel) ama yine de gonozomal bölge vardır. Cinsiyet gelişimini etkileyen genler bu bölgede yer alır, hormon regülasyonu burada etkilenir ve gonad (yumurtalık/testis) farklılaşması kontrol edilir. Kısaca betta 2n=42 kromozom taşır; bunun 20 çifti otozomal genleri (tüm temel vücut özelliklerini), 1 çifti ise cinsiyet gelişimiyle ilişkili gonozomal genleri içerir; ancak bu türde cinsiyet belirlenmesi klasik XY sisteminden ziyade karma genetik-çevresel bir mekanizmadır.
Şimdi bu yapay çiftleşme üzerinde akraba evliliğinin etkenini ve diğer yandan da yapay seçilimin etkilerini örneklemek gerekirse:
Diyelim ki küçük bir araştırma havuzunda, seçici üretim amacıyla yetiştirilen betta popülasyonunda nadir bir otozomal mutasyon tespit edilir. Bu mutasyon, hücre bölünmesini düzenleyen bir baskılayıcı genin, örneğin tümör baskılayıcı bir yolun işlevini zayıflatmaktadır. Sonuç olarak bazı bireylerde erken yaşta doku tümörleri ve anormal hücre çoğalması gözlenir.
NOT: Burada tümör geni aslında diğer birçok unsurla da ortaya çıkan ve genetikle iki birey çaprazlanması sonucu direkt ortaya çıktı diyebileceğimiz bir örnek olmasa da, daha akılda kalması adına yaygın bir hastalıktan örnek vermek istedim.
Erkek A (taşıyıcı): Aa
Dişi B (sağlıklı): AA
Burada "a" çekinik gende taşınan tümör genini temsil ediyor.
Aa × AA çaprazlaması:
Oluşacak genler:
AA, Aa, Aa, AA
Bu durumda oluşacak yavrular:
%50 AA (tam sağlıklı)
%50 Aa (taşıyıcı, fenotip normal)
%0 aa (tümörlü)
Aslında bu durumda bir sonraki nesle taşıyıcı tümör geni aktarılmış olur. Bu çaprazlama F1 dölüdür.
F1 içinden iki taşıyıcı seçilir:
Aa × Aa çaprazlaması:
Oluşacak genler:
AA, Aa, Aa, aa
Bu durumda oluşacak yavrular:
%25 AA (sağlıklı)
%50 Aa (taşıyıcı)
%25 aa (tümörlü / hastalıklı)
İşte bu noktada "aa" geni ile tümör artık kendini belli eder. Bir sonraki nesilde ise bu gen AA veya Aa ile çiftleşse dahi ortaya ya taşıyıcı ya da çok fazla tümör genetikli betta çıkacaktır. Aslında şu anki seçici üretimlerde de aynı tümör geni örneği gibi farklı genetik hastalıklar ithalat ile gelen bettalar ile ülkemize girebiliyor ve bir üretici bunu fark etmeden üretim yaptığında sonraki yavrulara büyük oranda bu geni taşıyıcı olarak aktarmış oluyor.
KARIN BÖLGESİNDE ŞİŞLİK OLAN BİR BETTA X-RAY GÖRÜNTÜSÜ
Burada konumuza dönersek, betta popülasyonunda akraba bireylerin çaprazlanması şunu yapar:
-Heterozigot (Aa) oranı artar.
-Zararlı çekinik alel (a) gizlenmeden aa formuna geçer.
-Hastalık fenotipi görünür hale gelir.
-İşte bu durumda da sadece iki nesilde havuza istenmeyen gen girmiş olur.
Tabii bu hiçbir şekilde bu gen döndürülemez veya bu gen artık baskılanamaz anlamına gelmez.
7- Son Konuşma, Toparlama ve Kapanış
Bettalar, akvaryum hobisinin en renkli figürleri olmalarının ötesinde, biyoloji dünyası için hayranlık uyandırıcı bir adaptasyon örneğidir. Genellikle cam fanuslarda görmeye alıştığımız bu canlılar; aslında Güneydoğu Asya’nın en acımasız ve oksijen fakiri sularında hayatta kalmak üzere kodlanmış, genetik birer hayatta kalma uzmanıdır. Sırf bu yüzden geliştirdikleri labirent sayesinde insanlar tarafından maalesef "doğal ortamı budur" gibi safsatalar ile fanuslarda bakılmaya mahkum edilmiş bu canlı, doğal ortamında aslında böyle bir ortamda değildir.
Labirent Organı: Bettayı diğer pek çok balıktan ayıran en temel özellik, şüphesiz labirent organıdır. Bu organ, balığın atmosferik havadan doğrudan oksijen almasını sağlar. Ancak bu özellik bir "tercih" değil, zorunlu bir evrimsel mirastır. Bettalar, suyun içindeki oksijen tükendiğinde boğulmak yerine, yüzeye çıkıp hava yutarak yaşamlarına devam edebilirler. Labirent organı gelişimi sadece betta gibi balıklarda gelişmiş bir özellik de değildir; bazı gurami türleri, arapaimalar ve hatta channalar da bu gruba dahildir.
Evrim: Evrim, en basit tanımıyla, bir popülasyonun genetik yapısının nesiller boyunca çevre koşullarına uyum sağlayarak değişmesidir. Bu süreç "rastgele mutasyonlar" ile başlar ve "doğal seçilim" ile filtrelenir. Eğer bir canlı, bulunduğu ortamın zorluklarına (örneğin susuzluk veya oksijen azlığına) karşı avantajlı bir özellik geliştirirse hayatta kalır ve bu genleri yavrularına aktarır. Bettanın hikayesi de tam olarak budur. Bu noktada evrimin kurallarında bahsettiğim konuları burada toplayıp bettaların evrimsel süreçteki labirent organını nasıl geliştirdiklerine bakarsak:
Evrimin Kuralları:
-Canlı türleri genetik bir temelden kaynaklanan çeşitliliğe sahiptir ve bu çeşitlilik kalıtsaldır.
-Türler beklenmedik şekilde değişen çevre ve yaşam koşullarına karşı hayatta kalma mücadelesi verirler.
-İlk maddedeki kalıtsal çeşitlilik bu hayatta kalma mücadelesinde rol oynar.
-Değişen çevre koşullarına karşı başarılı olan bireyler hayatta kalırlar ve bu kalıtsal çeşitliliği bir sonraki nesle daha çok aktarırlar.
-Aktarılan bu kalıtsal çeşitlilik birikimlidir; yani belirli bir özellik gelecekteki nesle aktarıldığında bu özellik tekrardan eski haline dönmez.
Bu türde başlangıçtan itibaren popülasyon içinde renk, yüzgeç yapısı, oksijen toleransı ve davranış gibi özelliklerde kalıtsal farklılıklar bulunur. Bu farklılıklar mutasyonlar ve genetik rekombinasyonlar sayesinde ortaya çıkar ve nesilden nesle aktarılabilir.
Betta atalarının yaşadığı Güneydoğu Asya’nın durgun, sıcak ve oksijen açısından fakir sulak alanları güçlü bir çevresel baskı oluşturmuştur. Bu koşullarda bazı bireyler, daha düşük oksijen seviyelerine dayanabilme veya su yüzeyinden hava yutabilme gibi avantajlı özelliklere sahip oldukları için hayatta kalmada daha başarılı olmuştur.
Bu avantajlı özelliklere sahip bireyler daha fazla yaşama ve üreme şansı bulmuş, böylece bu özellikleri taşıyan genleri sonraki nesillere daha yüksek oranda aktarmıştır. Zamanla bu süreç, popülasyon içinde oksijen yetersizliğine dayanıklılığı artıran özelliklerin giderek yayılmasına neden olmuştur. Özellikle yutak bölgesinde artan damarlaşma ve hava solunumu davranışı bu süreçte önemli bir rol oynamıştır.
Nesiller boyunca biriken küçük değişimler sonucunda bu özellikler daha belirgin hale gelmiş ve sonunda labirent organı adı verilen özel bir solunum yapısının gelişmesine yol açmıştır. Böylece betta türü, yalnızca solungaçlarla değil aynı zamanda atmosferik oksijen kullanabilen yardımcı bir solunum sistemiyle de hayatta kalabilen bir yapıya evrimleşmiştir.
Doğadaki Vahşi Bettaların Morfolojisi Akvaryumlardaki süslü kuzenlerinin aksine, doğadaki gerçek bettalar (Wild Type) gösterişten uzaktır:
Kriptik Renkler: Kahverengi, donuk yeşil ve gri tonları, çamurlu sularda bettaları avcılardan saklar.
Aerodinamik Gövde: Silindirik ve ince yapıları, bitki yoğunluğu fazla olan dar alanlarda hızla manevra yapmalarını sağlar.
Kısa ve Güçlü Yüzgeçler: Uzun tül yüzgeçler doğada bir engeldir; vahşi bettalar ise kısa yüzgeçleriyle su direncini minimuma indirir. Ayrıca bu geniş yüzgeçlerin avcılar tarafından fark edilmesi daha kolaydır.
Labirent Organının Evrimi Milyonlarca yıl önce, Güneydoğu Asya'nın muson yağmurlarıyla dolup taşan ancak sıcaklıkla hızla oksijensizleşen sığ bataklıkları, bettaların atalarını bir seçim yapmaya zorladı: Ya havayı soluyacaklardı ya da yok olacaklardı.
İşte bu noktada evrim devreye girdi. Solungaç yaylarının üst kısmındaki kemik yapıları zamanla genişleyerek kıvrımlı bir hal aldı ve üzerini örten ince, damarlı doku sayesinde havadaki oksijeni kana transfer etmeye başladı. Bu seçimi bettalar keyfiyen yapmadı; onları doğa bu seçime zorladı ve onlara bir fırsat verdi. İşte bu noktada bettalar önce doğal seçilim ile baskılandı ve bu baskı sonucunda buna karşı gelebilecek ve hayatta kalabilecekleri yapıyı oluşturmak için evrimleştiler.
Kısaca bu rehberde evrimsel süreç ile milyonlarca yıl boyunca ve hatta dinozorlardan sonraki ilk nesil boyunca gelişmiş bir yapıyı görmekteyiz. Örnekleri arasında fosillerde görülememesinin temel nedenleri arasında da bu dokunun kemiksi bir yapıda olmamasından kaynaklı (yumuşak doku olması) durumlar vardır. Fakat bu fosillerde labirent görülmedi diye labirent evriminin olmadığını veya birikimli şekilde gelişerek gelmediğini göstermez. Çünkü yumuşak dokular fosilleşmediği için labirent organı gibi ince damarlaşmış yapılar genellikle korunmaz. Buna rağmen labirentli balıklar gruplarına ait fosillerde kafatası ve solungaç kemikleri üzerinde bulunan özel boşluklar (suprabrankial boşluk yapısına karşılık gelen anatomik alanlar), bu sistemin varlığına dolaylı kanıt sunar. Özellikle kemik yapısındaki genişlemiş hava boşlukları ve kas tutunma yüzeyleri, bu bölgenin zamanla hava solunumuna uygun bir yapıya dönüştüğünü düşündürmektedir. Bu da modern bettalardaki labirent işlevi yerine aynı görevi gören başka bir sistemi geliştirdiklerinin kanıtıdır. Bu sayede labirent organının kendisi fosillerde doğrudan görülmese bile, onu taşıyan iskeletsel altyapının değişimi üzerinden evrimsel süreç izlenebilmektedir. Bu durum, özelliklerin birikimli olarak küçük anatomik değişimlerle zaman içinde şekillendiğini ve modern bettalardaki gelişmiş labirent yapısına giden evrimsel hattın izlenebilir olduğunu destekler. Bu destekleri fosillerde ve şu an yaşayan gurami türlerindeki labirentlerin bettalardakinden farklılaşması ile de görebiliriz. Dolaylı olaraktan üstte belirttiğimiz "maksimum karmaşıklık, dengeli adaptasyon ve minimalist yapı"nın birikimle geldiğini de bu şekilde anlamış oluruz. Labirentli balıklar grubunda yer alan türler, evrimsel olarak tek bir anda değil, farklı zaman dilimlerinde ayrışmış soy hatlarını temsil eder. Moleküler filogenetik verilere göre bu ayrışma süreci kabaca yaklaşık 20–50 milyon yıl önce başlamış, Eosen–Oligosen dönemleri boyunca devam etmiştir. Bu süreçte Climbing perch hattı diğer labirentli balıklardan daha erken ayrılmış; betta ve Chocolate gourami ise Güneydoğu Asya bataklık ekosistemlerine uyum sağlayan daha yakın akraba dallar olarak daha sonra birbirlerinden farklılaşmıştır.
Amacımız; sadece görsel bir güzelliğe odaklanmak değil, bir canlının milyonlarca yıl boyunca zorlu ekosistemlerde nasıl şekillendiğini, labirent organı gibi hayati modifikasyonların biyolojik temellerini ve insan müdahalesinin (yapay seçilim) bu genetik miras üzerindeki derin etkilerini bilimsel bir perspektifle ortaya koymaktır.
Bu çalışmanın hazırlanma sürecinde;
Bilimsel verilerin doğruluğuna sadık kalarak bizlere rehberlik eden akademik kaynaklara,
Doğadaki vahşi formların korunması için emek veren biyolog ve araştırmacılara, Ve doğayı sadece izlemekle yetinmeyip onun mikroskobik detaylarını merak eden tüm doğa tutkunlarına içtenlikle teşekkür ederim.
Biyolojinin karmaşık ama bir o kadar da büyüleyici dünyasında gerçekleştirdiğimiz bu yolculuğun, doğaya karşı duyduğumuz merakı ve sorumluluk bilincini pekiştirmesini temenni ederim.
KAYNAKLAR:
Anabas testudineus summary page
www.fishbase.se
Betta splendens summary page
www.fishbase.se
Histological Study of Suprabranchial Chamber Membranes in Anabantoidei and Clariidae Fishes - PMC
Air-breathing fish constitute a broad evolutionary group of fish, which are generally characterized by distinctive phenotypical plasticity. These fishes usually inhabit waters where oxygen deficiency occurs periodically, which is why they have ...pmc.ncbi.nlm.nih.gov
The genetic architecture of phenotypic diversity in the Betta fish (Betta splendens) - PMC
The Betta fish displays a remarkable variety of phenotypes selected during domestication. However, the genetic basis underlying these traits remains largely unexplored. Here, we report a high-quality genome assembly and resequencing of 727 ...
Betta genetics: color and form
Very cool color chart made by AusAqua! A little difficult to read, but you can blow it up using the magnification tool in your internet browser (you can probably find it in the top bar under View)....www.ingloriousbettas.com
Histological Study of Suprabranchial Chamber Membranes in Anabantoidei and Clariidae Fishes - PMC
Air-breathing fish constitute a broad evolutionary group of fish, which are generally characterized by distinctive phenotypical plasticity. These fishes usually inhabit waters where oxygen deficiency occurs periodically, which is why they have ...
Betta Fish X-Rays and Anatomy
Finley had intestinal problems and his belly blew up like a balloon. I took him to the only vet around who would see fish, and they gave him some x-rays to find out what was happening inside. Here …finleybfish.wordpress.com
Tiktaalik - Vikipedi
tr.wikipedia.org
Eusthenopteron - Vikipedi
Anabas testudineus - Wikipedia
en.wikipedia.org
