Simbiyoz terimi biyoloji literatüründe değişik birçok anlamda kullanılmaktadır. Bazı otoriteler bu terimi yalnızca birlikte yaşayan ve karşılıklı yarar sağlayan iki türün durumunu ifade etmek için kullanırlar. Etimolojik (kelime kökü olarak) simbiyoz herhangi bir ön yargıya işaret etmeden yalnızca birlikte yaşamak demektir. Bu anlam biyolojiye ilk uygulandığındaki anlamdır. Ancak, biz simbiyozun üç farklı tipini tanımlayacağız. İlki, iki tür arasındaki ilişkiden birinin yarar, diğerinin çok az yarar ya da ne yarar ne zarar sağlandığı durum olan kommensalizmdir.
İkincisi, her iki türün karşılıklı yarar sağladığı mutualizmdir.
Üçüncüsü ise bir türün bireylerinin yarar diğer türün bireylerinin zarar gördüğü parazitizmdir.
Kommensalizm
Komenensal türün kendi konağı ile olan birlikteliğinden edindiği yararlar barınma, destek taşınma, beslenme ya da bunların bir kaçının bir arada olduğu avantajlardır. Örneğin, tropik ormanlarda epifit olarak adlandırılan birçok küçük bitki, büyük bitkilerin dalları ya da gövdeleri üzerindeki yarıklarda büyürler. Aralarında orkide ve bromeliadların belirgin olduğu bu kommensaller parazit değillerdir. Bunlar, konak bitkiyi sadece bir araç olarak kullanırlar ve oradan besin temin etmezler. Çok nadir olarak, bir ağaç üzerinde çok fazla birey bulunduğunda, o ağacın büyümesini önleme ve dalların kırılmasına neden olma hariç görünüşte üzerinde bulundukları ağaca zarar vermezler. Benzer tip bir komensalizm, kuşların, ağaçları yuva yapma yeri olarak kullanmasıdır. Bazen kommensal ilişkide ne gibi bir yararın olduğunu söylemek zordur. Örneğin, balinaların sırtına tutunarak yaşayan bir grup midye, balinaların sırtına tutunma durumu dışında başka bir yerde bulunmazlar ve bu midye grubunun diğer bazı türleri balinalara tutunanlara yapışarak yaşayabilir, bunun dışında başka bir yerde bulunmazlar.
Her iki grup midyenin bu yeteneklerinin avantajının, net olarak ne olduğu açık değildir.
Doğal olarak, göresel olarak midyeler predasyondan korunan, özgür bir boş zemin edinme ve döllerinin yayılışını arttıracak taşıma avantajı sağlayabilirler. Fakat, bu özgüllüğün evrimleşmesi için bu yararın tek başına yeterli olduğu kesin değildir. Ancak, bazı kommensalizm durumlarında yarar belirgin olarak açıktır. Örneğin, deniz lalesi ile birlikte yaşayan bir balık türü, deniz lalesine sığınır ve korunur ve de bazen deniz lalesinin besinini çalar. Deniz lalelerinin tentakülleri, kendilerine dokunan diğer balıkları çok çabuk felç (paralize) etmelerine karşın, lalebalığı bu tentaküller arasında serbestçe dolaşır. Deniz laleleri düzenli olarak balıklarla beslenir; deniz laleleri ile kommensal yaşayan bu balıklar, zarar görmeden kendi konaklarının gastrovasküler (sindirim) kanalına girer ve çıkabilirler. Böylesi bir kommensalizmi olası kılan fizyoloji ve davranışların bedeli çok ağır olmalıdır.
Diğer çarpıcı bir örnek, bir tür denizhıyarının solunum sisteminde yaşayan küçük bir tropikal balıktır. Normalde konağın solunum sisteminde yaşayan bu balık beslenmek için gece dışarı çıkar ve sonra burnuyla konağın rektal açıklığını iter ve hızla dönerek önce kuyruğunu rektal kanalın içinden solunum kanalına geçirip tekrar garip yuvasına yerleşir. Bu tip kommensalizmin diğer bir örneği, istiridye mantosunda yaşayan küçük bir yengeçte görülür. Yengeç, larva olarak midyenin manto boşluğuna yerleşir ve zamanla midye kabuğunun iki kapakçığı arasındaki dar açıklıktan çıkamayacak kadar büyür. Böylece konağın bir tutsağı -fakat, iyi bakılan bir tutsak- haline gelir. Yengeç istridye besinlerinden biraz çalar fakat görünüşte önemli bir zarar vermez.
Mutualizm
Her iki türe de yarar sağlayan bu tip simbiyotik ilişki yaygındır. Yaygın olarak temizleme simbiyozu denilen ve yaşama biçimi olarak mutualistik iki örneği bulunur. Bir termit ya da bir inek ile onların sindirim kanalında yaşayan selüloz sindiren mikroorganizmaların ilişkisi ya da insan ve insanın sindirim sisteminde B12 vitaminini sentezleyen bakteriler arasındaki ilişki mutualizmin diğer örnekleridir. Liken dediğimiz canlılar (bir alg ya da siyanobakter ile bir mantarın oluşturdukları mutualistik simbiyoz), kadar yakın bir birliktir ki, tek bir canlı izlenimi verirler. Görünüşte, mantar, konuğunun (algin) fotosentetik aktivitesinden yararlanır ve alg ya da siyanobakteryum ise fungal duvarın su tutma özelliğinden yararlanır.
Kommensalizm ve mutualizm ile ilgili bu tartışmalardan (yukarıda verilen) anlaşıldığı kadarıyla, simbiyozun üç alt kategoriye ayrılması bir çok nedenden dolayı yapaydır. Kommensalizm, mutualizm ve parazitizm ilişkilerinin tümü, olası ilişkilerin sürekli spektrumunun parçalarıdır. Çoğu durumlar için hangi tanımlamanın kullanılacağı kesinlikle çok önemli değildir. Kategoriler, doğa hakkında bildiklerimizi organize etmek ve test edilebilir hipotezler olarak şekillendirilebilmek için birer araç olarak bize yardımcı olur. Akılda tutulması gereken önemli şey, kommensalizm, mutualizm ve parazitizmin derecelenmelerinin nasıl iç içe girdiği ve her bir simbiyoz durumunun diğerlerinin tümünden farklı olduğunu anlamak ve her birinin kendi içinde çalışıp analiz edilmesi gerektiğidir.
Parazitizm
Parazitizm ve kommensalizm, hatta parazitizm ve mutualizm arasında kesin sınırlar olmadığı gibi, parazitizm ile avcılar arasında da kesin sınırlar yoktur. Genellikle dış parazitler olarak adlandırdığımız sivrisinek ve bitlerin her ikisi de memelilerden kan emerler.
Tilkiler ve yassıkurtların her ikisi tavşanlara saldırırlar, fakat tilkiler avcı, yassı kurtlar ise parazit olarak adlandırılırlar. Parazitizm ve avcılar arasındaki genel ayırdım, avcının avını hemen yer ve yoluna devam eder, parazit ise yaşamının çoğunu yaşayan canlı konağının vücudu içinde ya da üzerinde geçirir ve konağına zarar verecek bir yolla besinini sağlar. Parazitler genellikle konağını öldürmez. Sonunda konağını öldüren parazitler ise parazitoid olarak adlandırılırlar.
Açıkçası, parazit ve avcı arasındaki ayırım belirgin değildir. Bir organizmanın bir parazit olarak adlandırılabilmesi için, diğer bir organizma üzerinde ne kadar süre yaşıyor olmalıdır? Fakat, her ne kadar, hemen her zaman ara durumlar olsa da, avcılık ve parazitizmi ayırmak yararlı olacaktır. Çünkü, bunların her biri, organizmaların var olma biçiminden biridir ve her birinin uyumunun kendisine özgü özellikleri vardır.
Parazitler alışılageldiği gibi iki tipe ayrılırlar: dış parazitler ve iç parazitler. Dış parazitler konağının dış yüzeyinde yaşarlar ve genellikle konağının kıl, tüy, pul ya da deri kısımlarını yiyerek ya da konağın kanını emerek beslenirler. İç parazitler ise konağın kanal ya da boşluklarında, özellikle sindirim, solunum ya da ürogenital sisteminde yaşarlar: ya da parazitler delik açarak konağın kas ya da karaciğer gibi dokularına yerleşirler. Virüs, bazı bakteri ve protozoonlarda olduğu gibi bizzat konağın hücrelerinde de yaşayabilirler.
İç parazitlik, dış parazitliğe göre çok fazla özelleşme gösterdiğinden daha belirgindir. Başka bir organizmanın vücudu içinde kullanışlı yaşama ortamı (habitat) bulabilme, dışarıda bir habitat bulmaktan tamamen farklıdır ve karşılaştıkları beklenmedik sorunlar serbest yaşayan formlarda görülenden tamamen farklı evrimsel uyumlarla sonuçlanmıştır. Örneğin iç parazitler, serbest yaşayan organizmalar için bulunma şart olan organ ya da organ sistemlerini genellikle yitirmişlerdir. Örneğin, yassısolucanların sindirim sistemleri yoktur. Bunlar, konaklarının sindirim sistemlerinde yaşarlar, burada konağın sindirilmiş besinlerinin içinde yüzer, besinlerini vücut duvarlarından doğrudan absorbe edebilirler ve her hangi bir atık bırakmazlar. Yapılarının sık evrimsel süreçte yitirilmesinden dolayı, çoğunlukla esas parazitlerin dejenere oldukları söylenir. Ancak, dejenere olma, herhangi değerli bir şey ifade etmez, sadece serbest yaşayan atalarında bulunan bazı yapıların, genelde iç parazitlerde bulunmamasını ifade edebilir.
Teleutomyrmex cinsinden bir karınca türü başka bir karınca türünün yuvasında yaşayan dejenere bir parazittir. Bir iç parazit olmamasına karşın, dejenerasyonu konağının yuvası dışında yaşayamayacak derecededir: bu parazit karınca, çok sayıda salgı bezini, iğnesini, pigmentasyonunu ve konak tarafından sunulan sıvı besinler dışındaki besinleri sindirme yeteneğini yitirmiştir. Hatta, beyni bile dejeneredir. Yeni bir çevrede, yararsız yapıların kaybı, evrimsel açıdan bir özelleşmiş uyum örneğidir.
Bu durumda, özelleşme, yapısal karmaşıklığın artışı demek değildir; sadece belirgin olarak bazı özel durumlara ya da yaşama taleplerine uygun özelliklerin evrimleşmesi demektir. İç parazitlerde -ya da kapalı yerlerle yaşayan gözlerini yitirmiş hayvanlarda -artık kullanışlı bir fonksiyonu olmayan yapıların korunması ve geliştirilmesi- organizmanın daha yararlı , başka bir şekilde kullanılabileceği bir enerjinin bu yolda harcanmasına neden olur ve hem iç parazitlerde hem de mağara hayvanlarında göz gibi bazı yararsız yapılar, bu özel çevreler için bir dezavantaj olabilir. Çünkü bu yapıların bir enfeksiyon bölgesi olması olasıdır. Bu nedenle doğal seçilimin, böylesi kullanışsız organları indirgenmiş ya da tamamen yok olmuş bireylerin yararına işleyeceği kolayca anlaşılabilir.
Alternetif olarak kullanılan yapılar, uyumsal açıdan nötr olabilir ve sadece genetik sürüklenme sırasında yitirilebilirler. Her iki durumda da, “kullanılmayan organlar evrimsel olarak ortadan kalkar” kavramı, Lamarck’ın “bir yapının kullanılması ya da kullanılmamasının, bir organizmanın yavrularında bu organın büyüklüğünü etkileyebileceği” şeklindeki yanlış sanısı ile herhangi bir ilgisi yoktur. Yalnız, genotipin bir yapı bakımından eksik olması ya da genetik sürüklenme sırasında genotipin kendiliğinden yitirilmesinin tek koşulu böyle bir yapı elimine edildiğinde popülasyonun devamının mümkün olmasıdır.
Yapısal kayıp, iç parazitlerdeki yaygın tek uyum türü değildir. İç parazitler, çoğunlukla konağın parçalayıcı enzimlerine ve antikorlarına oldukça dirençli vücut çeperlerine sahiptirler. Örneğin, şeritler her zaman konağın sindirim sıvıları içinde yüzerler; fakat enzime dirençli kutikulaları, bunları sindirimden korur. Şeritler, tutunmalarını sağlayan, konağın bağırsak içeriğini hareket ettiren kuvvetli peristaltik kasılmalarla atılmaktan koruyan, çengel ve vantuzları olan özelleşmiş bir başa sahiptirler. Yeni bir konak bulmak için, aynı derecede hassas özelleşmeleri gereklidir.
Parazitler evrimleştiği gibi, konakları da evrimleşir ve parazitlerin tahribatına karşı daha etkili savunma mekanizmalarının evrimleşmesi için bir seçilim baskısı vardır. Konak ve parazit arasındaki sürekli etkileşme, red-queen (kızıl kraliçe) kuramının kalbini oluşturur. Parazitle etkileşimde, savunma sistemleri daha üstün olan konak bireylerin, yaşama ve üreme yetenekleri daha başarılı olacaktır. Aynı bağlamda, konağın savunma bariyerini aşmada en başarılı mekanizmalara sahip olan parazit bireyleri, büyük olasılıkla en başarılı bireyler olacaktır. Diğer taraftan, parazitlerin konağın bariyerlerini aşma çabası, konakta, daha da iyi savunma mekanizmalarının evrimleşmesi için bir seçilim baskısına yol açacak, buna karşı, parazit soyunun devamı için tekrar yeni yollar evrimleştirebilir ve bu şekilde devam edecektir. Belki, uzun sürede oluşan konak-parazit ilişkilerinin çoğu dengelenmiş ilişkilerdir. Konakta ciddi hastalıklarla sonuçlanan ilişkiler genellikle daha yenidir ya da konak daha yakın zamanlarda ortaya çıkmış, daha virulant ve yeni bir parazitle ilişkidedir ya da bu ilişkide ciddi bir hastalık septomu gösteren konak parazitin esas konağı değildir. Örneğin, Amerika kızılderilileri Avrupalı kolonistlere göre, Amerika’ya daha önce gittiklerinden, kolonistlerin getirdikleri hastalıkları çok şiddetli geçirmekteydiler. Hatta bu hastalıkların bazıları, hastalık etmeni organizmalara yüzyıllarca maruz kalmış olan ve konak-parazit ilişkileri yaklaşık bir dengeye ulaşmış olan Avrupalılarda daha yumuşak septomlar oluşturmaktaydı. Başlıca konağı olan yabanıl hayvanla, parazit arasında olan ilişkide çok az hastalık etkisi göstermesine rağmen, ara sıra konak olan insanda hastalık septomlarının daha şiddetli geçirildiğine ilişkin birçok örnek vardır.
Ancak konak ve paraziti arasındaki oransal olarak daha yumuşak ilişkilerin evrimleşmesinde ne kadar uzun bir sürenin geçmesi gerektiği unutulmamalıdır. Bunun nedeni, bir parazitin optimal stratejisinin, kendisinin ve konağının yaşam öyküsüne kritik olarak bağlı olmasıdır ve bazı kombinasyonlar için parazitin dengeyi başarmasında bir avantaj sağlamaz ve konak için de yeni bir şey getirmez. Bazı hastalıklarda parazitler -örneğin kuduz (insan ve diğer memeliler için hemen her zaman öldürücü olan) ve çiçek hastalığı (müdahale edilmediğinde kurbanlarını n % 30’unu öldüren)- döllerinin hızla yayılmasını sağladığı için, kitlesel bir saldırıdan görünüşte yarar sağlarlar.
Yavaş üreyen bir parazit, eninde sonunda üreme kapasiteleri daha düşük olan döller vereceklerdir. Gerçekten en son çalışmalar göstermiştir ki konak parazit dinamiği ile ilgili evrimsel bir perspektif, özellikle yaşam öyküleri bulaşma etkinlikleri ile ilgili olan iyileşme ve önlem alma ile ilgili en uygun planların yapılmasını sağlar. Yoksa, etkileşimleri dikkate almayı başaramayan, çok sayıda, sezgisel çekici alternatifi bertaraf etmek olası olmayacaktır.
Kaynakça:
https://www.sciencedirect.com
Yazar: Taner Tunç