Biyolojiye gercekci yaklasimin tek adresi.

Arama Sonuçları..

Toplam 32 kayıt bulundu.

Zeitgeist ve Biyoinformatik

Zamanın ruhu. Enteresan bir kavram. Bu kavramın biyoinformatikle olan ilişkisini anlatabilmek için bu konuyu iki ayrı yazıda ele alacağım. Geçen gün sıradışı bir belgesel izledim: "How Earth Made Us: Winds". Rüzgarların medeniyetleri nasıl şekillendirdiğini anlatıyordu. Birbirini bu kadar az çağrıştıran iki kavramın birbiriyle belki hiç bir şeyin olmadığı kadar içiçe olması çok şaşırtıcı geldi bana; ve bunu ancak bu yüzyılda keşfedebilmemiz de bir o kadar hayret verici. Belgeseli yarısında izlemeye başlamıştım ancak bahsedilen ilişki o kısa zaman diliminde beni çarpmaya yetti. Diyordu ki; dünyayı şekillendiren birkaç büyük hava akımı döngüsü var, ve bunların bazıları yıllık, bazıları on yıllık, ve bazıları 50 yıllık döngüler. Bu döngülerdeki değişim yağmurun dünya üzerindeki dağılımını sürekli değiştiriyor fakat bazıları o kadar uzun sürelerde etkili ki, insan ömrü bunları tespit ve takip edebilmek için yeterli gelmiyor. Bu nedenle de bazı motiflerin [pattern] tespiti bu yüzyıla gelinceye kadar mümkün değildi. Suyun miktarındaki değişim, özellikle de azalma o su kaynağına bağımlı olarak ortaya çıkan bir medeniyetin kaderini doğrudan etkiliyor. Hatta bu nedenle sırf kuraklıktan ötürü tamamen terkedilen yerleşim yerleri ve sona eren medeniyetler varmış; günümüzün temiz su şebekeli şehir yapısında bunu düşünebilmek çok zor geliyor. Ve bilim ancak bu günkü kadar gelişip de, birçok fiziksel etkinin arkasında yatan büyük resmi görmeye başladıkça bazı şeyler anlamlandırılabiliyor. Gelelim zamanın ruhuna. Deniyor ki, herhangi bir zaman diliminde tarihin nasıl şekilleneceği büyük oranda dış etkenlere bağlıdır, buna da zamanın ruhu denir. Bundan birkaç asır önce bir su kaynağına yakın olmadıkça bir medeniyet inşa etmek mümkün değilken, artık bir çöl dahi ehlileştirilebiliyor. Gerçi bu ehlileştirme teknolojisini de o çölün sakinleri değil, birçok açıdan kanlı bıçaklı oldukları bir ülke geliştiriyor. Tolstoy diyor ki, liderlik büyük ölçüde kişilerin değil, bulundukları zamanın bir ürünüdür. Dolayısıyla o zamanın şartları büyük ölçüde kimin lider olacağını empoze eder; bunu rüzgar ve medeniyet ilişkisi paralelinde düşünelim. Bu açılardan bakınca, aslında yaşadığımız zaman diliminde ortaya çıkan, önem kazanan, önem kaybeden, veya farkedilmeden yok olup giden kavramların/disiplinlerin aslında zamanın ruhu tarafından şekillendirildiğini farkedebiliyoruz. Diyebilirsiniz ki, bunu farketmek bu kadar da zor değil. Evet, insanın önüne hazır olarak konulduğunda fazlasıyla kolay, ancak zor olanın, bu yaklaşım gözlüğünü takarak dünyaya tekrar bakmak olduğunu düşünüyorum. Bu bakış açısının bize kattığı en büyük şey, geleceği öngörebilmek, veya farklı ve yeni bir kelimeyle, uzgörebilmek. Sonunda biyoinformatiğin zamanın ruhuyla olan ilişkisine gelebildik. Zamanın ruhunun son birkaç yüzyıldaki değişimi, standardizasyonun dünya üzerinde yaygınlaşmasını beraberinde getirdi. Bilim bu nedenle bu denli gelişti ve hızlandı, sanayi ve teknoloji de yine aynı şekilde bundan nasibini aldı. İçiçe geçen birçok şeyin arkasında, zamanın son dönemde hızlanması yatıyor aslında. Zamanın hızlanmasıyla da kitlesel alışkanlıklarımız bu hıza ayak uydurabilmek adına şekil değiştirmeye başladı. Yalnız perde arkasında şöyle bir durum var; bu değişim o kadar büyük ki, hayatı yeniden öğrenmek ve keşfetmek zorunda kalmaya başladık. Abarttığımı düşünüyorsanız cep telefonunuza bakın, bilgisayarınıza bakın, biraz daha geri gidip ulaşım dönüşümüne bakın, bilginin yayılımına bakın. Örneğin, bundan 20 sene önce herhangi bir bilgiye ilişkin ansiklopedi vardı, ve o ne derse oydu. Bu nedenle de güvenilir olduğunu düşündüğümüz kişiler tarafından yazılır ve kontrol edilirdi, yani bilginin güvenilirliği çoğu zaman büyük bir problem değildi. Ancak şimdi, herkes malumat veya bilgi üretebiliyor ve herkesin ulaşımına sunabiliyor; artık bilgiye ulaşmanın kendisinden öte bilginin güvenilirliğine ilişkin kaygılar ön plana çıktı ve bu nedenle daha önce yapılabilmesi mümkün olmayan bir proje dünyaya geldi: Wikipedia. Bilginin güvenilirliğine ilişkin bir otokontrol mekanizması kuruldu; bilgisayarlar bu kadar yaygınlaşmadan önce böyle bir şeyin mümkün olamayacağını rahatlıkla söyleyebiliriz.  

http://www.biyologlar.com/zeitgeist-ve-biyoinformatik

Kuş Gözleminde Kullanılan Malzemeler

Kuş Gözleminde Kullanılan Malzemeler

Dürbün ve Teleskop Dürbün kuş gözlemcisinin ayrılmaz parçasıdır. Kullandığımız dürbün ne kadar kaliteli olursa yapacağımız gözlemde o kadar zevkli olur. Gözlemci, dürbününü seçerken bazı noktaları göz önünde bulundurmalıdır. Sonuçta her dürbün ile kuş gözlemi yapılmaz. Eğer bir dürbünümüz yoksa, yapacağımız ilk iş bir dürbün almak olacaktır. Dürbünümüzü, konusunda uzman ve daha sonra bize teknik destek sağlayabilecek yerlerden almalıyız. Aksi takdirde, bir arıza durumda sorun yaşayabiliriz. Satın alacağımız ya da gözleme götüreceğimiz dürbünü seçmeden önce gözlem için en ideal dürbün nasıldır bunu belirleyelim. Gözlem yapacağımız dürbünde arayacağımız ilk özellik görüntü kalitesidir. Peki bir dürbünün kaliteli görüntü verdiğini nasıl anlarız? Bütün dürbünlerin üzerinde bazı sayılar vardır. Örneğin:6x42, 10x50 gibi. Buradaki sayılardan ilki (örneğin 6x42 büyütmedeki 6 rakamı) dürbünün Okülerinin, diğer sayı ise (42) dürbünün Objektif lensinin mm değerinden çapını ifade eder. Bu sayılar kuş gözlem için iyi bir dürbün almamızda bize yardımcı olurlar. Bir dürbünün kuş gözlem için uygun olup olmadığını anlamak için o dürbünün “Büyütme Değeri”ne bakarı. Dürbünün büyütme değerini, Objektif lens çapını Oküler Çapına bölerek bulabiliriz. Büyütme değeri 5-7 arasında olan dürbünler kuş gözlem için idealdir. Yukarıda ki örnek için Büyütme değeri 42/6=7’dir. Objektif lens çapı ne kadar büyük olursa dürbün o kadar çok ışık toplar. Büyük lense sahip dürbünler iyi ışık topladığından güzel görüntü verir. Bu tip dürbünler ışık şiddetinin düşük olduğunu, sabaha karşı, akşama doğru gibi kapalı havalarda gözlem yapmak için idealdir. Büyük mercekli dürbünlerin dezavantajı ise, büyük merceğe sahip oldukları için boyutları büyük ve ağırlıkları fazladır. Bu dürbünler uzun süreli yapılan gözlemlerde, gözlemciyi yorabilir. Eğer ışık şiddetinin düşük olduğu zamanlarda ve yerlerde gözlem yapmayacaksak mercek çapı küçük olan dürbünleri tercih etmeliyiz. Dürbünümüzde arayacağımız diğer özellikler ise şöyle olmalıdır; -Dürbünümüz demir ya da benzeri malzemelerden değil, plastik gibi hafif ve herhangi bir darbe anında merceğe zarar vermeyecek malzemeden yapılmış olmalıdır. Bu tür dürbünler ayrıca hafif oldukları için fazla ağırlık yapmazlar. -Dürbünümüz, elimizin büyüklüğüne uygun olmalı ve parmaklarımız ayar vidalarına rahatlıkla yetişebilmelidir. -Dürbünle baktığımızda nesneleri normal şekillerinde görmeliyiz. Ayrıca dürbünün ışığı halkalar biçiminde gösterip göstermediğine de dikkat etmeliyiz. Teleskoplar dürbünlere göre daha büyük, ağır ve kullanması deneyim isteyen aletlerdir. Teleskopların büyütme gücü x20 ve üzeridir. Bu büyütmeye sahip aletlerin gözlem esnasında titremesi görüntüyü bozar, bunun için teleskoplar, üçayakla (tripod) birlikte kullanılırlar. Bilimsel bir çalışma yapmıyor ve sürekli yerimizi değiştiriyorsak, gözlemimize teleskop götürmeye gerek yoktur. Çünkü bir teleskopu arazide saatlerce taşımak oldukça zordur ve gözlem açısından pratik değildir. Eğer teleskop alacaksak dikkat etmemiz gereken bazı noktalar vardır. Bunları kısaca şöyle özetleyebiliriz: -Teleskopumuz plastik malzemeden yapılmış olmalıdır. -Gözü yoran düz teleskoplar yerine üstten bakmalı teleskopları tercih etmeliyiz.

http://www.biyologlar.com/kus-gozleminde-kullanilan-malzemeler

Çeşitlilik açıklanıyor

Darwin değişkenlerin nereden geldiğini söyleyememenin yanısıra yeni özelliklerin bir sonraki nesillerde nasıl yayıldığını da açıklayamadı. Yavrunun ebeveynlerin özelliklerinin karışımını aldığı karma kalıtıma (blending inheritance) inanıyordu. Ancak Darwin bile bu kuramın sorunlu olduğunu anlamıştı, çünkü eğer özellikler gerçekten karışmış olsaydı, herhangi nadir ve yeni bir özellik, bu özelliği taşımayan bireylerin nesiller boyu çoğalmasıyla giderek seyrelirdi. Karma kalıtımla ilgili karışıklık 1900 yılında, Gregor Mendel'in 1850'lerde ve 1860'larda yürüttüğü ünlü bezelye yetiştirme deneylerinin yeniden ele alınmasıyla ortadan kalktı. Avusturyalı rahibin bahçesinde yetiştirdiği bezelye bitkileri, uzun veya kısa gövdeler, kırışık veya düz tohumlar gibi belirgin biçimsel farklar gösterdiler. Ters özellikleri olan safkan bezelye bitkileri bibiriyle döllendiğinde ortaya çıkan bitki genellikle iki ebeveynden birine benziyordu. Ancak sürdürülen döllenmeler sonucunda, bir özelliğin her iki çeşidi de ileriki nesillerde bozulmamış biçimiyle yeniden ortaya çıkıyordu, bu da değişik biçimlerin genetik blgilerinin karışmamış olduğunu gösteriyordu. Mendel'in deneyleri, kalıtsal değişkenlerin geçici ve birbirine karışabilen öğeler olduğu yolundaki genel kanıyı, görünebilir olmasa da var olan, ve ebeveynlerden yavrulara geçen gizli öğeler olduğu yönünde değiştirdi. Kısa bir süre sonra, Mendel'in "genetik öğelerinin" şaşırtıcı bir biçimde hücrenin çekirdeğindeki kromozomların davranışlarında yansıdığı bulundu. "Türlerin Kökeni Üzerine"nin 50. yıl dönümünde, değişkenlerin kaynağı hala bilinmemesine rağmen, genetik bilgi fiziksel bir varlık haline dönüşüyordu, ve sonunda çekirdek içindeki teller biçiminde görünür hale geldi. Kitabın basımının 100. yıldönümünde, kromozomlardaki kalıtsal bilginin büyük bir asidik polimer olan "deoxyribonucleic acid" yani DNA'ya dayandığı bulundu. James D. Watson ve Francis Crick 1953'de DNA molekülünün yapısını ortaya çıkardılar, bu olayın kalıtımı ve çeşitliliği fiziksel olarak kavramamızda çarpıcı etkileri oldu. DNA, omurgası şeker ve fosfatın yinelenen zincirlerinden yapılmış, uzun ve iki telli bir sarmaldır. Polimerin iki teli, dört olası kimyasal bazın karşılıklı eşlenmesiyle bir arada tutulur, bunlar; adenine, cytosine, guanine ve thymine'dir (A,C,G,T), ve aynı zamanda basit bir genetik dilin de temelini oluşturur. Tıpkı İngiliz alfabesindeki 26 harf gibi, DNA alfabesindeki dört harf, ebeveynden yavruya geçen değişik komutları heceleyerek, sarmalın bir telinde herhangi bir sırada dizilebilir. DNA'nın yapısı Çift telli sarmal yapı aynı zamanda genetik bilginin kopyalanması için de basit bir gereç oluşturur. C'ler her zaman G'lerle, ve A'lar da her zaman T'lerle molekülün ortasında birleşir; bu bağlar birbirini tamamlayan büyüklük, biçim ve karşılıklı kimyasal grupların tutunma özellikleri tarafından tayin edilir. Böylece, DNA sarmalının iki teli ayrıldığında her bir teldeki harflerin dizilimi telin diğerini inşa etmede bir şablon olarak kullanılabilir. Watson ve Crick'in bulduğu DNA yapısı kendiliğinden olan çeşitliliğin fiziksel bir temeli olduğunu derhal gösterdi. Hücre bölünmesinden önce fiziksel zarar görme (örn.radyasyona maruz kalarak), veya DNA molekülünün kopyalanması sırasında gerçekleşen hatalar DNA'nın normal harf dizisini değiştirebilir. Mutasyonlar çok çeşitli biçimler alabilir; polimerin belli bir pozisyonundaki harfin yerine başka bir harf geçmesi, harf kümelerinin silinmesi, harflerin çoğalması ya da yeni harflerin sokulması, harf dizilerinin tersine çevrilmesi veya yerlerinin değişmesi gibi. Böylesi değişiklikler DNA yapısı önerildiğinde (1950'lerde) hala kuramsaldı. Ancak Darwin'in ünlü kitabı "Türlerin Kökeni Üzerine"nin 150. yıldönümü yaklaştığında, büyük ölçekli sıralama yöntemleri genomların tamamının okunmasını ve (Darwin'in önerdiği evrimsel sürecin ham maddesi olduğu anlaşılan genlere dayalı olan) genetik çeşitliliğin analiz edilmesini benzeri görülmemiş bir biçimde olanaklı kıldı. Çeşitli organizmaların ve yavrularının DNA sıralamasını yaparak, ve nesilden nesile geçen uzun DNA zincirinde kendiliğinden olan değişiklikleri inceleyerek bilim adamları, böylesi mutasyonların oldukça düzenli bir biçimde gerçekleştiğini açık bir biçimde gösterdiler. (Doğaldır ki yalnızca tohum hücrelerinde olan mutasyonlar yavruya geçebilir ve bu şekilde saptanabilir.) Mutasyonların mutlak oranları türden türe değişim gösteriyor ancak her bir nükleotid, nesil ve baz-çifti yergeçimi (substitution) başına tipik ortalama 10-8 dir. Bu frekans küçük gibi görünebilir ancak pek çok bitkinin ve hayvanın çok büyük bir genomu vardır. Genomunda 100 milyon ve hatta 10 milyar baz çifti olan çok hücreli hayvanlarda, bazı spontone tek baz-çifti değişikliklerin kalıtsal bilginin bir sonraki nesile geçtiği her durumda gerçekleşmesi kuvvetli bir olasılıktır. Bazı yergeçim tiplerinin diğerlerine göre olma olasılığı daha fazladır, bu durum DNA bazlarının kimyasal dengesine ve yapısal özelliklerine bağlıdır. Buna ek olarak bazı büyük (uzun) dizi değişimleri, tek baz-çifti değişikliklerinin genel ortalama oranından çok daha fazla sıklıkla gerçekleşir. Bir sırada sekiz veya daha fazla aynı harfi içeren ve homopolimer diye bilinen DNA dizileri DNA kopyalanması sırasında kopyalama hatalarına yol açmaya son derece eğilimlidirler. Mikrouydu diye bilinen ve iki, üç, veya daha fazla nükleotid dizisinden oluşan ve sürekli yinelenen bölgeler de böyledir. Genomdaki tüm bu kendiliğinden oluşan değişiklikler, kendi türümüz de dahil olmak üzere, aynı türün içinde bile, eklene eklene çeşitliliğe neden olur. Tarihsel bir dönüm noktası olan 2003 yılında 3 milyar baz çiftinden oluşan insan genomunun tamamının referans dizisi, dört yıl sonra da Watson'un neredeyse tamamlanmış kişisel genomu belgelendi, böylece iki insana ait DNA dizilerinin birbiriyle karşılaştırlması olanaklı oldu, bu örnekler daha sonra Celera'nın kurucusu Craig Venter'in genom dizisi de katıldı. Bu üç dizinin yan yana karşılaştırılması ilginç bulguları ortaya çıkardı. Öncelikle, her bireyin genomu, referans dizisinden yaklaşık olarak 3.3 milyon tek baz-çifti kadar değişim gösteriyordu, bu da ortalama her 1000 bazdan birinin değişik olduğuna karşılık geliyordu. Her ne kadar daha büyük DNA bölgelerindeki silinmeler ve eklemeler tek baz-çifti değişiklikleri kadar sık değilse de (genom başına bir kaç milyon yerine bir kaç yüz bin olay), bu olaylar genomlar arasındaki baz değişikliklerinin çoğunluğunu oluşturdular, yani en az 15 milyon baz-çifti etkilenmişti. Bir çok yeni genom bölgesinin de bireyler arasında değişik sayılarda kopyaları olduğu saptandı, bu da etkileri daha yeni yeni keşfedilmeye başlanan genom yapısındaki görülmemiş yapısal bir değişimi yansıtıyor. Sonuç olarak, insan genomlarının tamamı karşılaştırıldığında görülen dizisel değişimler ya protein kodlamasını ya düzenleme bilgisini ya da insanın 23.000 geninin önemli bir kısmının kopyalanmasını değiştiriyor, bu da bireyler arasında değişim gösteren pek çok özellik için büyük miktarda olası çeşitlilik kaynağı oluşturuyor. Kaynak: evrimolgusu.blogspot.com

http://www.biyologlar.com/cesitlilik-aciklaniyor

Darwin ve Moleküler Evrim

Doğal seçilim aslında bir genetik kuramı. Çünkü doğal seçilim süreci genetik çeşitliliğin varlığını gerektiriyor. Bu çeşitlilik ortamında, Darwin'in deyimiyle "varolma mücadelesi"nde, avantajlı özelliklere sahip bireyler varlıklarını sürdürebiliyor ve bu özelliklerini bir sonraki kuşağa aktarabiliyorlar. Ancak Darwin, genetik süreçlerin nasıl işlediğini özelliklerin bir kuşaktan diğerine nasıl aktarıldığını- bilmiyordu. Ebeveynler ve yavrular arasındaki genel benzerliğin farkında olsa da, kalıtım sürecinin ayrıntılarını anlamamıştı. Oysa, tam da Danvin'in evrim düşüncesini geliştirmekte olduğu sıralar, Gregor Mendel bu ayrıntıları anlama aşamasındaydı. Darwin, Mendel'in makalesini hiç bir zaman okumadı. Sonuç olarak, o sıralar kalıtımla ilgili geçerli yaklaşım olan "karışımsal kalıtım" düşüncesiyle yetinmek zorunda kaldı. Bu düşünceye göre bir yavru, ebeveynlerinin özelliklerinin bir karışımını taşırdı ve genellikle bir özellik, anne ve babanınkilerin ortalaması gibiydi. Ancak, "Türlerin Kökeni"nin yayımlanmasından sekiz yıl sonra (Mendel'in makalesinden bir yıl sonra), 1867'de, bir mühendis olan Fleeming Jenkin. karışımsal kalıtım ve doğal seçilimin bir birleriyle uyumlu olmadığını gösterdi.Biri kırmızı, diğeri beyaz iki kutu boya olduğunu ve doğal seçilimin "kırmızı" özelliği yeğlediğini düşünün. Karışımsal kalıtım durumunda, kırmızı bir birey ile beyaz bir bireyin çiftleşmesi sonucu oluşacak yavrular her zaman pembe olacaktır. Yalnızca kırmızı ile kırmızının çiftleşmesi durumunda kırmızı bireyler ortaya çıkacak, diğer tüm çiftleşmelerdeyse (ör. beyaz x kırmızı: pembe x kırmızı) kırmızılık azalacaktır. Yeni ve yararlı bir özellik olan kırmızı, büyük bir olasılıkla ender olarak ortaya çıkacak ve hakim durumdaki beyaz form ile çiftleşerek pembe yavrular üretecektir. Diğer bir deyişle, karışımsal kalıtım herşeyin orta noktaya yaklaşmasına yol açacak, renk pembeye yaklaştıkça, bir uç nokta olan kırmızı yok olacaktır. Fleeming'in düşüncesi, haklı olarak bunun doğal seçilimin etkisine ters düşen bir süreç olduğuydu. Darwin, Jenkin'in haklılığını görerek kuramını kurtarmak için bir yol aradı ve "pangenesis" adını verdiği kendi kalıtım kuramını ortaya attı. Bu kuram özünde, Jean-Baptiste de Lamarck adlı Fransız biyologun 19. yüzyılda dile getirdiği ve sonradan "Lamarkizm"le tanımlanacak olan kalıtım sürecine benziyordu. Bu süreç, "edinilmiş özelliklerin kalıtımı"nı içeriyordu. Temelde Lamarck. bir canlının, yaşamı süresince edindiği özellikleri yavrularına geçirebileceğine inanıyordu. Lamarck'ın kendisi tarafından kullanılmamış olmasına karşın, bu konudaki en ünlü örnek zürafanın boynuyla ilgili olanıdır. Lamarkizme göre tek tek her zürafa, en üst dallardaki yapraklara ulaşabilmek için yaşamı boyunca boynunu gerdiği için, yaşlı bir zürafanın boynu gençlerinkine göre biraz daha uzundur. Lamarck, zürafanın boyun uzunluğundaki bu değişimin yavrularını da etkileyeceğini düşünüyordu; böylece sonraki kuşağın zürafaları, yaşamlarına önceki kuşaktan daha uzun boyunlarla başlayacaklardı. Darwin'in pangenesis kuramıysa bu süreç için bir mekanizma öneriyordu: Vücudun değişik parçalarında üretilen "gemül"ler, kana karışarak eşey hücrelerine, yani erkekte sperm, dişideyse yumurta hücrelerine taşınıyordu. Her bir gemül, anatomik bir parça ya da bir organa ait özellikleri belirliyordu. Bu durumda bir zürafanın yaşamı boyunca boynunu germesi, "boyun uzunluğu" gemüllerinin sürekli "daha uzun boyun" sinyalleri göndermesine neden olacaktı. Lamarck ve Darwin yanılmışlardı. Darwin'in kurguladığı sistemin yanlışlığını ortaya çıkaran, kendi kuzeni Francis Galton oldu. Galton birkaç kuşak boyunca tavşanlara, başka renk tavşanlardan kan verdi. Darwin haklı olsaydı, kanın içindeki yabancı renk gemülleri nedeniyle alıcı tavşanların en azından birkaç tane 'yanlış renkte' yavru üretmeleri beklenirdi. Oysa Galton, deneyi birçok kuşak boyunca tekrarlamasına karşın, beklenenden farklı bir renk oranı gözlemlemedi. Jenkin'in eleştirilerini yanıtlayabilmek için son çare olarak pangenesise sarılmış olan Darwin'se. Galton'un ortaya koyduğu delilleri kabul etmek istemedi. Sonunda, Darwin'in öldüğü sıralarda Alman biyolog August Weismann, sperm ve yumurta oluşturan eşey hücrelerinin diğer vücut dokularıyla ilişkisi olmadığını ortaya koydu. Yani. bir zürafanın boynuyla sperm/yumurta üreten hücreleri arasında hiç bir iletişim yoktu. Dolayısıyla Lamarkizm ve pangenesis biyolojik olarak olanaksızdı. Talihsiz Darwin! Mendel'in çalışmaları konusunda bilgisi olsaydı, Jenkin'i yanıtlayabilmek için son derece ayrıntılı, üstelik de bütünüyle yanlış olan pangenesis kuramını ortaya atması gerekmeyecekti. Mendel, bezelye bitkilerini üreterek yaptığı gözlemlerine dayanarak, daha sonra "gen" adı verilecek olan kalıtım etkenlerinin, bireyin deneyimlerinden etkilenmedikleri, aksine, kuşaktan kuşağa bir bütün olarak ve değişmeden aktarıldıkları sonucuna vardı. Ayrıca bazı koşullar altında, bir özellik geçici olarak gizli kalabiliyordu. Kırmızı ve beyaz boya kutularımıza dönecek olursak, ilk çiftleşmenin sonucunda pembe bireyler ortaya çıksa bile. bir sonraki kuşakta, örneğin pembe x pembe çiftleşmesinden kırmızı bireyler elde edilebilirdi. Böylece Mendel'in çalışmaları hem doğal seçilimi Jenkin'in eleştirilerinden kurtarıyor, hem de doğal seçilimin işleyebileceği genetik bir temel sağlıyordu. Doğal seçilimin kritik etkeniyle ilgili olarak (önce karışımsal kalıtım, sonra da pangenesis konusunda) Darwin'in iki kez yanıldığı düşünülürse, bu kuramın varlığını sürdürmesi çok olağandışı bir durum. Üstelik, kuruluşundaki hatalara karşın bu kuramın doğruluğu artık kanıtlanmış bulunuyor. Bu olağandışı sonucun nedeni, Darwin'in öncelikli olarak bir 'deneyci' (empiricist) olmasıydı: Onun için önemli olan. gözlemlerini açıklama çabaları değil, gözlemlerin kendisiydi. Evrim biyologu Ernst Mayr'ın da yazdığı gibi, "Darwin, genetik çeşitliliği bir 'kara kutu' gibi ele aldı. Hem bir doğabilimci, hem de hayvan yetiştiriciliğiyle ilgili literatürü izleyen bir okuyucu olarak. çeşitliliğin her zaman var olduğunu biliyordu ve bu onun için yeterliydi. Ayrıca, doğal seçilimin hammaddesi olan çeşitliliğin her kuşakta yenilendiğinden ve dolayısıyla her zaman varolacağından da emindi. Diğer bir deyişle, doğal seçilim kuramının öncülü olarak doğru bir genetik kurama gereksinimi yoktu." (One Long Argument, s. 82. Harvard Univ. Press. 1991) Öte yandan, son 50 yıl içinde moleküler genetik alanında kaydedilen olağanüstü ilerlemeyi gözönüne alırsak, Darvin'in düşüncelerinin varlığını sürdürebilmiş olması daha da şaşırtıcı. Jim Watson ve Francis Crick, DNA'nın sarmal yapısını. "Türlerin Kökeni"nin yayınlanmasından neredeyse 100 yıl sonra ortaya çıkardılar. O zamandan beri moleküler biyolojide kaydedilen ilerlemeleri Darwin'in öngörmesine olanak yoktu. Yine de onun basit kuramı, biyolojide kendisini izleyen tüm gelişmelere ters düşmeden yaşadı. Hatta yeni bulgular, kuramı zayıflatmak bir yana. destekledi bile. Moleküler genetiğin en son zaferini, insanın (ve birçok başka türün) genomundaki dizilimin eksiksiz olarak belirlendiği çalışmayı ele alın: Kendisi de genom projelerinin başlatanlarından olan Jim Watson, projeden bugüne kadar elde edilen en önemli bulgunun ne olduğu konusunda düşüncesi sorulduğunda, "Genom projesi Darwin'in, kendisinin bile inanmaya cesaret edebileceğinden daha haklı olduğunu gösterdi" yanıtını vermişti. Ayrıca Watson. beklenilenin tersine, genom projesinden çıkarılacak tıbbi sonuçlar yerine evrimsel sonuçlan vurgulamayı yeğledi. Çünkü genom projesi, genetik organizasyonun temel özelliklerinin tüm canlılar tarafından ne ölçüde paylaşıldığını ortaya çıkarmış bulunuyordu. Watson haklı olarak, genom çalışmalarıyla birlikte, canlıların evrimsel bağlantılarıyla ilgili yeni ufukların da açılacağı düşüncesinde. Yakın zamanda "Türlerin Kökeni"ni yeniden yazma ve güncelleştirme işini üstlenmiş olan İngiliz bilimci Steve Jones da, Darwin'in çalışmasının sağlamlığından etkilenenlerden: "Sonuç olarak bu kitap (benim beklemediğim kadar) aslına benzeyen bir yapıt oldu. Darwin'in ¤¤¤i. bir asırlık bilimsel gelişmeyi kolayca kaldırabiliyor." (Almost like a whale, s. XXVII Doubleday 1999) Bunu izleyen bölümlerde, yüzyılı aşkın süre boyunca bilimde gerçekleştirilen bu ilerlemenin daha ilginç ve daha yeni sonuçlarından bir kısmını kısaca gözden geçireceğiz. Tüm bulgular, Darwin'in düşleyebileceğinin çok ötesinde olmalarına karşın, "Türlerin Kökeni"nde çizilen çerçeveye rahatça oturuyorlar. Bu modern çağda Darwin gerçekten de "kendisinin bile inanmaya cesaret edebileceğinden daha doğru".Yaprak yiyebilmek için moleküler düzeyde ne gerekli? Doğal seçilimin gücünü en iyi ortaya koyan süreçlerden biri de "benzeştiren evrim"dir. Bu süreç, akrabalıkları olmayan canlı gruplarının, aynı seçilim baskısı sonucunda benzer özellikler edinmesini içerir. Bu yakınlaşma farklı düzeylerde olabilir: Örneğin kuşların ve yarasaların kanatlan, benzeştiren evrim sonucunda oluşmuştur. Her iki çözüm de. bir uçma organı yaratmak şeklindeki evrimsel sorunu paylaşır. Kuş ve yarasa kanatları temelde bütünüyle farklıdır elbette (örneğin, kuş kanadı kuşun yalnızca ön ayağını, yarasa kanadıysa hem ön hem de arka ayakları içerir). Ayrıca bu iki canlı grubunun, uçma yeteneğini birbirlerinden bağımsız olarak kazandıkları da çok açıktır. Taksonomistlerin yarasayı kuş olarak sınıflandırma tehlikesi yoktur; çünkü bu canlılar ortak olan sorunlarını çok farklı yollarla çözmüşlerdir. Ancak, taksonomistler için büyük sorun yaratan doğal seçilim örnekleri de var. Bazı durumlarda benzeşim süreci o kadar etkili oluyor ki, ortaya çıkan benzerliğe dayanarak hiç bir akrabalığı olmayan canlılar, yanlışlıkla aynı gruba konulabiliyorlar. Örneğin, soyu tükenmiş olan keselikurdun, görünürde kurda çok benzemesi, ilk taksonomik değerlendirmeler sonucunda bu iki canlının yakın evrimsel akrabalar olarak sınıflandırılmasına (diğer bir deyişle benzerliklerinin, kurt-benzeri ortak bir atadan evrimleşmiş olmalarından kaynaklandığı düşüncesine) neden olmuş. Oysa daha ayrıntılı bir incelemede, temelde çok farklı iki ayrı memeli grubuna ait oldukları ortaya çıkıyor: Keselikurt bir keseli, kurtsa bir etenli (plasentalı) memeli. Yani bir kurda benzemesine karşın keselikurt, aslında kanguru gibi keseli hayvanlarla daha yakın akraba. Öyle görünüyor ki, iki ayrı bölgede 'köpek'liği yeğleyen seçilim baskısı, biri keseli, diğeri plasentalı olmak üzere iki farklı hayvan çözümüyle sonuçlanmış. Darwin'in bu örneklerle bir sorunu olmayacağı kesin. Ancak DNA devrimi, seçilim sonucu oluşan benzerlikleri çok daha ayrıntılı incelememize olanak tanıyor. Doğal seçilim ne kadar duyarlı? Benzer seçilim baskıları, farklı gruplar arasında moleküler düzeyde benzeşmeyle sonuçlanabilir mi? Diğer bir deyişle, temel bir işlevi yerine getirmek üzere belli bir proteini kullanan çeşitli canlılar arasında, protein dizilimi açısından benzeştiren evrim gelişmesini bekleyebilir miyiz? DNA dizilimi, yaşamın aktif molekülleri olan proteinleri kodlar. Proteinlerin kendileriyse aminoasit adı verilen yapıtaşlarından oluşurlar. Yani bir genin DNA dizilimi, oluşacak aminoasit zincirini belirler. Dolayısıyla DNA diziliminde oluşan bir mütasyon. üretilen proteinin aminoasit dizilimini de etkiler. Öyleyse, belli bir proteinin belli bir biçimde kullanımının yeğlendiği durumlarda, akrabalığı olmayan canlıların aminoasit diziliminde de benzeştiren evrim görmeyi bekleyebilir miyiz? Doğal proteinlerde 20 farklı aminoasit bulunabiliyor. Proteinin belli bir yerinde bu 20 aminoasitten herhangi biri bulunabileceği için, olası farklı dizilim sayısının çok yüksek olduğunu unutmayın. Örneğin, 200 aminoasit uzunluğundaki bir protein için 20 üzeri 200 farklı aminoasit dizilimi bulunabilir. Doğal seçilim, proteinin işlevini en iyi biçimde yerine getirmesini sağlayan dizilimi yeğler. Ama doğal seçilim ne kadar kesin sonuç verebilir? Belli bir işlev için ortak seçilim baskıları olduğunu varsayarsak, farklı canlı gruplarında bağımsız olarak aynı aminoasit dizilimiyle -bütün olasılıklara karşın yeğlenen dizilimle- sonuçlanabilir mi?Belli koşullar altında, "evet". Bunun en iyi örneğini yaprak-yiyen hayvanlarda görebiliriz. Yaprak yemek, besin elde etmenin zahmetli bir yolu; çünkü bitkilerde hücre duvarının temel maddesi olan selülozun parçalanması, özellikle zor. Ve selülozu parçalayamazsanız yaprak hücrelerinin içine ulaşıp gerekli besinleri alamazsınız. Bu nedenle, "geviş getirenler" olarak bilinen, ineğin yanısıra başka evcil hayvanları da içeren memeli grubu, mikroplardan yararlanır. Bu hayvanların bağırsaklarında, selülozu ustaca parcalayabilen bakteri toplulukları yaşar. Kısacası inekler, selülozu parçalayıp bitki hücrelerini açmak için bakterileri kullanırlar. Ama bakteriler bu hücrelerin içindeki besini kendileri kullandıkları için, ineklerin bu kez de besini bakterilerden ayırmanın bir yolunu bulmaları gerekir. Bunu yapabilmek için inekler ve diğer geviş getirenler, "lizozim" adı verilen ve bakterilerin hücre duvarını parçalayan bir enzim (aktif bir protein) kullanırlar. Sonuç olarak, bir ineğin yediği otlardan besin elde etme süreci son derece dolaylı: Otu yiyor, bakteriler bitkinin selüloz hücre duvarını parçalıyor ve hücrenin içindekileri kullanıyor: bundan sonra ineğin bağırsaklarındaki lizozim, bakterileri parçalıyor ve sonunda besinler ineğe ulaşabiliyor. Evrimsel açıdan lizozim, yeni bir sindirim işlevi için kullanılmış oluyor. Enzimin tipik işleviyse, memeli vücudunu bakteri saldırılarına karşı korumak; hayvan için sorun yaratmalarına fırsat vermeden, bakterilerin lizozimler tarafından parçalanması gerekiyor. Örneğin, gözyaşındaki lizozim bu yolla bakteriyel enfeksiyon riskini azaltıyor. Aslında geviş getirenler yaprak yemekte uzmanlaşmış tek memeli grubu değil. Özellikle Asya'da yayılım gösteren ve langur adı verilen bir grup maymun da bu işi yapabiliyor. Peki ama langurlar selülozu sindirme sorununu nasıl çözüyorlar? Şaşırtıcı bir şekilde (ve geviş getirenlerle hiç de yakın akraba olmadıkları için bağımsız olarak) bu sorun için aynı çözümün evrimleştiğini görüyoruz: Onlar da bağırsaklarında, işlevi selülozu parçalamak olan bir bakteri topluluğu barındırıyorlar. Ve onlar da, bakterilerin bitkilerden aldıkları besini elde etmek için, bakterilerin hücre duvarını parçamada lizozimden yararlanıyorlar. Bu olgunun kendisi, benzeştiren evrimin. diğer bir deyişle bütünüyle ayrı iki hayvan grubunun ortak bir evrimsel sorunda aynı çözüme ulaşmasının, güzel bir örneğini oluşturuyor. Ancak benzeşim bununla da kalmıyor: Langur maymunlarına ve geviş getirenlerden biri olarak ineğe ait lizozimlerin aminoasit dizilimlerini karşılaştırdığımızda, bu kadar uzak akraba olan gruplar için bekleyebileceğimizden çok daha yüksek bir benzerlik buluyoruz. Daha ayrıntılı bir inceleme yaptığımızdaysa, geviş getirenlerdeki belli aminoasit değişimlerinin (olasılıkla lizozimin sindirime ilişkin bu yeni işlevi kazanmasını kolaylaştırmak üzere) langurlarda da gerçekleşmiş olduğunu görüyoruz. Bu son derece olağanüstü bir sonuç. Bu iki yaprak-yiyen grup, yalnızca selüloz sorununu çözmek için kirli işlerini bakterilere yaptırmakla kalmadılar, lizozimi genel bir bakteriyel savunma enzimi olmaktan, sindirim işlevinin temel öğesi olmaya dönüştüren aminoasit değişimleri açısından da benzeştiler. Doğal seçilimin, aminoasit diziliminde evrimle sonuçlanması gerçekten dikkate değer bir olgu. Bizim gibi (ya da inekler ya da langur maymunları gibi) karmaşık hayvanların vücudunda üretilen yaklaşık 100 000 farklı protein var. Ve bu örnekte, bu proteinlerden yalnızca bir tanesinde, lizozimde oluşan küçük farklılaşmalar, doğal seçilimin gücünü yönlendirmek için yeterli olmuş. Yakın geçmişte bu öykünün bir başka yanı daha ortaya çıktı. Geviş getirenler ve langur maymunları gibi yaprak yiyen ve dolayısıyla selüloz sorunuyla karşı karşıya olan bir kuş türü incelendiğinde, yalnızca Amazon havzasında bulunan ve son derece garip görünüşlü olan "hoatzin" adlı bu kuşun da, selüloz sorununu bakterilerin yardımıyla çözdüğü ve bakterileri parçalamak içinse lizozim kullandığı bulundu. Evet, yaprak yiyen iki memeli grubuna ait lizozimin ve hoatzin lizoziminin aminoasit diziliminde de benzeşme oluşmuş. Diğer bir deyişle, moleküler düzeydeki bu benzeştiren evrim örneğinin yalnızca memelileri değil, kuşları da içerdiğini görüyoruz. Yüksek uçuş: Yüksek irtifa için moleküler uyum Bir enzimin değişik formları arasındaki işlevsel farklılıklar konusunda yorumlar yapabilmek için, o enzim ve biyolojik etkinliklerinin aynntılarıyla ilgili bilgilere gereksinmemiz var. Aminoasit diziliminde, dört aminoasidin wxyz şeklindeki dizilimini de içeren bir protein düşünün. Başka bir türde aynı işlevi gören proteinde aminoasit dizilmi wxtz olursa, diğer bir deyişle bu kısa dizide 'y' aminoasidi yerine 't' geçmişse, bu önemli bir farklılık mıdır? Bu soruyu, ancak proteinin yapısı ve işlevi konusunda fazlaca bilgimiz varsa yanıtlayabiliriz. Eğer, örneğin "bu protein f fonksiyonu için kullanılıyor" şeklinde genel bir düşünceden daha ayrıntılı bilgimiz yoksa, y --> t değişiminin önemini anlamamız olanaksız. Oysa çok az sayıda protein konusunda gerekli bilgiye sahibiz ve bunun sonucunda moleküler uyumla ilgili çalışmalar zorunlu olarak sınırlı düzeyde kalıyor. Morfolojik düzeydeki uyumla ilgili çalışmalar içinse durum farklı. Örneğin, elin işlevini tam olarak anlamak ve hayvanlar arasında görülen farklı el tiplerinin uyumsal değerini çıkarsamak çok zor değil. Kırmızı kan hücrelerinde bulunan ve oksijenin taşınmasından sorumlu molekül olan hemoglobin, moleküler uyumun evrimsel incelemesi için bulunmaz bir aday. Hemoglobin, akciğerlerde yoğun olan oksijene bağlanır ve vücudun, örneğin çalışan kaslar gibi, oksijen yoğunluğu az olan bölgelerinde bu oksijeni salar. İnsanlarda rastlanan pek çok hastalıkta hemoglobinle ilgili sorunların varlığı ve oksijen taşınımının hayvan fizyolojisinin temel bir öğesi olması nedeniyle hemoglobin, üzerinde çok iyi çalışılmış bir protein: hatta X-ışını yayılımı yöntemi kullanılarak üç boyutlu yapısı belirlenen ilk proteinlerden biri (Proteinler doğrusal aminoasit zincirlerinden oluşurlar; ancak bunlar proteinin işlevi için gerekli olan karmaşık üc-boyutlu yapıları oluşturacak şekilde kendi üstlerine katlanırlar.). Hemoglobinin evrimsel inceleme açısından iyi bir aday olmasının başka bir nedeni de, oksijen taşınımı açısından çok farklı ortamlarda yaşasalar da. tüm canlıların oksijen taşıma gereksinimi için aynı temel molekülü kullanmaları. Örneğin bazı kuşlar, deniz düzeyiyle karşılaştırıldığında oksijen miktarının çok daha az olduğu yüksek irtifalarda yaşarlar. Oysa yalnızca uçmak bile, çok enerji gerektiren ve oksijene bağımlı bir etkinlik. Dolayısıyla, bu molekülün doğal seçilim sonucunda -oksijen açısından- aşırı ortamlara uyum sağlayıp sağlamadığını belirlemek amacıyla, tipik olarak yükseklerde uçan bir kuşla alçaktan uçan bir kuşun hemoglobinlerini birbirleriyle karşılaştırabiliriz. Kuşların çok yükseklerde uçabildiği, bilinen bir olgu. Şimdiye kadar kaydedilmiş en yüksek kuş uçuşu. Fildişi Kıyısı'nda 11.300 m yükseklikteyken bir jet uçağına çarpan Rüppell akbabasına (Gyps rueppellii) ait. Bu yükseklik. Everest Tepesi'nin yüksekliğinden 2000 m daha fazla. Yükseklik arttıkça oksijen yoğunluğunun daha hızlı azalmasına bağlı olarak yüksekte uçan kuşlar oksijen bakımından, alçakta uçan akrabalarından bütünüyle farklı bir ortamda yaşarlar. Göç ederken Himalayalar gibi yüksek dağ sıralarının üzerinden geçen kuşlar da sıklıkla çok yükseklerde uçarlar. Örneğin yazlarını Tibet, kışlarını da Kuzey Hindistan'da geçiren Hint kazı (Anser indicus), mevsim aralarında Himalayalar'ın üzerinden uçar. Hint kazının ve alçak bölgelerde yaşayan en yakın akrabası olan bozkazın hemoglobinlerine bakıldığında, yalnızca 4 amino asit açısından farklı oldukları, bu farklılıkların, molekülün üç boyutlu yapısı üzerindeki etkisi incelendiğinde de, yalnızca bir tanesinin hemoglobinin oksijen tutma yeteneğini artırdığı görülüyor. Buysa, yükseklerde daha az olan oksijene çok daha kolay bağlanabilmesi için Hint kazının hemoglobininde bulunması gerekli olan özellik. Aynı durum, yükseklerde uçan başka bir kaz türü olan And kazı (Chloepahaga melanoptera) için de geçerli. Hint kazında olduğu gibi And kazında da, hemoglobinin oksijen tutma yeteneğinin artmasından tek bir aminoasit değişimi sorumlu. Her iki sonuç da, bu iki kaza ait hemoglobin proteinlerinin, alçak yerlerde yaşayan bozkaza ait olanlarıyla karşılaştırılması, ardından da oksijen-bağlama yeteneğini etkileyecek aminoasit değişimlerinin kimyasal yapıya ilişkin argümanlarla saptanması yöntemiyle elde edilmişti. Oysa bu, birçok açıdan tartışmalı bir yöntem. Oksijen bağlama yeteneğiyle ilgili yorumlarımızın gerçekten doğru olduğunu nasıl bilebiliriz? Hemoglobinin bu kadar iyi çalışılmış bir protein olması nedeniyle bu soru, gerekli deneylerle en iyi şekilde yanıtlanmış durumda. Ancak bu. ilk bakışta göründüğünden çok daha zor bir işlem: Bir insan hemoglobini alınıyor ve oksijen-bağlama yeteneği ölçülüyor; sonra genetik mühendisliği devreye sokularak uygun konumdaki aminoasitin yerine, Hint kazı için kritik olduğu belirlenen aminoasit yerleştiriliyor. Böylece, yeryüzünde olasılıkla daha önce hiç varolmamış, yeni bir hemoglobin molekülü üretilmiş oluyor. Şimdi, yeni üretilen bu molekülün oksijen bağlama yeteneği ölçülebilir. Bu deney, insan hemoglobini ve hem Hint kazı. hem de And kazının yüksek irtifa aminoasitleri kullanılarak gerçekleştirildi. Her iki durumda da, yeni hibrid hemoglobin molekülünün, normal insan hemoglobinine göre belirgin şekilde yüksek bir oksijen bağlama yeteneğine sahip olduğu görüldü. Kısacası deneysel sonuçlar, yapısal bilgilere dayanılarak yapılan çıkarsamaları doğruladı. Deneyler karmaşık olsa da sonuç basit: Moleküler düzeyde doğal seçilim son derece etkili bir unsur. Moleküller, uygun koşullarda en iyi performansı gösterecek ince bir ayara sahipler. Rüppell akbabasının 11.000 m'de uçabilmesini sağlayan unsur ise, hemoglobin molekülü üzerindeki etkisi aracılığıyla doğal seçilim. Moleküller ve biz: Darwin'in insan evriminde bilmedikleri DNA devrimi sonucunda ortaya çıkan evrimsel bulgular arasında belki de en dikkate değer olanları, kendi türümüzü ve onun tarihini ilgilendiren bulgular. Moleküler genetik tekniklerin gelişmesinden önce, insanın geçmişini araştırmak için kullanabileceğimiz fazla malzeme yoktu. Sümer tabletleriyle başlayan yazılı kayıtlar göreceli olarak çok yeniydi; arkeolojik ve fosil kayıtlarsa hem çok az bilgi sağlıyordu, hem de bölük pörçük oldukları için yorumlayanın yaklaşımlarına bağımlıydılar. DNA dizilimi bunların tümünü değiştirdi: Yeryüzünde bugün varolan genetik çeşitliliğe bakarak geçmişle ilgili çıkarsamalarda bulunabiliyoruz artık. Kullanılan mantıksa basit DNA dizilimi zaman içinde yavaş yavaş değişir: dolayısıyla herhangi iki dizilim -ve ait oldukları insanlar- birbirlerinden ne kadar uzun süre yalıtıldılarsa, o kadar farklı olurlar. Şu anda varolan farklı grupların, örneğin Avustralya yerlileri, Amazon yerlileri, Japonlar, Türkler, Kalahari buşmanlarının DNA dizilimlerini karşılaştırarak, kimlerin birbirlerine daha yakın olduğunu belirleyebiliriz. Bu araştırmalardan elde edilen ilk ve en önemli sonuç, basın dünyasında "mitokondriyel Havva" olarak adlandırıldı. Hücrenin içinde, enerji fabrikası işlevini gören ve mitokondri adı verilen küçük bir yapı var. İşte bu yapının içinde bulunan kısa bir DNA molekülünün dizilimini kullanarak tüm insanlar için bir soy ağacı oluşturursak, iki şey buluyoruz: hepimizin ortak atasının yaklaşık 100 000 yıl önce yaşadığı; ve bu ortak atanın Afrika'da olduğu. Buradan çıkaracağımız sonuçsa, modern insanın 100 000 yıl önce Afrika'da ortaya çıktığı ve oradan dünyaya yayıldığı. Bu sonuç, kayda değer bir bulguydu. Uzun zamandır türümüzün 100 000 yıldan çok daha yaşlı olduğu varsayılıyordu. Gerçekten de evrim standartlarına göre 100 000 yıl göz açıp kapayıncaya kadar geçer: bizim türümüz çok genç bir tür. Bu noktayı açıklığa kavuşturmak için bu süreyi, orangutanlar için geçerli olanla karşılaştırmakta yarar var. Orangutanlar Güneydoğu Asya'daki iki adada, Borneo ve Sumatra'da bulunurlar. Mitokondriyel Havva çalışmasında kullanılan genetik teknikler orangutanlara uygulandığında, ortak bir atayı en son olarak 3,5 milyon yıl önce paylaştıkları ortaya çıktı. Diğer bir deyişle, bu adaların her birinden alınacak birer orangutan, birbirlerinden genetik olarak en farklı durumdaki iki insandan ortalama 35 kat daha farklılar. Ve ne ilginçtir ki. büyük bir olasılıkla siz bu iki orangutanı birbirlerinden ayırdedemezsiniz. 3,5 milyon yıllık bir evrimin bile çok önemli farklılaşmalara yol açması gerekmiyor. Yani. ırkçılar tarafından bu kadar sık dile getirilen yüzeysel farklılıklara karşın, bir tür olarak bizler şaşılacak derecede birörneğiz. En siyah Afrikalıyla en beyaz Avrupalı arasındaki genetik farklılık, uzman olmayan birine aynı gibi görünen iki orangutan arasındaki genetik farklılığın yanında çok önemsiz kalıyor. 30.000 yıllık bir iskeletin DNA'sından elde edilen veriler sayesinde artık biliyoruz ki, yakın geçmişimize ait soy ağacının en eski dalı bütünüyle yok oldu. Neandertaller adı verilen bu insanlar 800.000 yıl kadar önce ortaya çıktılar ve yaklaşık 30.000 yıl önce ortadan kayboldular. Neandertallerin bizler, yani modern insanlar tarafından mı yokedildiği. yoksa karışma sonucunda bizim bugün bir ölçüde Neandertal mi olduğumuz sorusu yakın zamana kadar açıklık kazanmamış olan bir konuydu. Oysa şimdi DNA analizlerine bakarak, Neandertal insanının kaderinin, karışma sonucu yokolmak değil, zor kullanılarak soyunun tükenmesi olduğunu açıkça görebiliyoruz. Neandertal DNA'sı tüm modern insanlarınkinden çok farklı: eğer bizimle üremiş olsalardı, bu farklı dizilimlerin modern insan popülasyonlarında da bulunmasını beklerdik. Bulunmaması, Neandertallerin 30.000 yıl önce yokolduklarını ve DNA'larını da beraberlerinde götürdüklerini gösteriyor. İnsanın tarihiyle ilgili modern yaklaşımlar, yalnızca ırkçılık için biyolojik bir temel olasılığını ortadan kaldırmakla ve Neandertallerin kaderini ortaya çıkarmakla kalmadı. En ilginç sonuçlar çok yakın zamanda bulundu. Bu sonuçlar, cinsiyetler arasındaki farklılıklar, özellikle de göç konusundaki farklılıklarla ilgiliydi. Yeryüzündeki herkes için. incelemekte olduğumuz DNA parçasında dizilimin aynı olduğunu ve bu dizilimde, örneğin Güney Afrika'da bir mütasyon oluştuğunu düşünün. Eğer yoğun bir göç hareketi yaşanıyorsa, bu mütasyon hızla yayılır ve belki birkaç kuşak sonra, örneğin İstanbul'da görülebilir. Ancak eğer göç hareketleri çok azsa insanlar oldukları yerlerde kalıyorlarsa mütasyon Güney Afrika'yla sınırlı kalır ya da çok çok yavaş yayılır. Yani, DNA varyantlarının -mütasyonların- yayılım miktarı, göç hareketinin büyüklüğünü belirlemek için dolaylı bir ölçüt olarak kullanılabilir. İnsanlık tarihini (ve göç hareketlerini) kadınlar ve erkekler için ayrı ayrı incelememiz mümkün. Bazı DNA parçaları kuşaktan kuşağa yalnızca kadınlar arasında aktarıldıkları için dişi tarihinin, başka parçalarsa yalnızca erkekten erkeğe aktarıldıkları için erkek tarihinin "işaretleri" olarak kullanılabiliyorlar. Kadınlara özgü olan ve mitokondride bulunan DNA'dan daha önce söz etmiştik. Yalnızca dişinin üretebildiği döllenmemiş bir insan yumurtası mitokondri (ve dolayısıyla mitokondriyel DNA) içerirken, erkeğin sperm hücresiyle yeni bireye yaptığı katkı mitokondri içermez. Yani mitokondriyel DNA yalnızca kadınlar tarafından aktarılır. Öte yandan, yalnızca erkekler tarafından aktarılan küçük bir insan kromozomu var. Erkekleri erkek yapan, bu "Y" kromozomu olduğu için. tanımı gereği "Y" kromozomunu taşıyan tüm insanlar erkek. Yani "Y" kromozomu erkeklere özgü ve yalnızca erkek soyunda aktarılıyor. İnsan popülasyonları arasındaki mitokondriyel DNA çeşitliliğini yapısal olarak incelediğimiz zaman, mütasyonların çoğunluğunun tüm popülasyonlar arasında büyük ölçüde yayılmış olduğunu görüyoruz. Diğer bir deyişle, yalnızca yerel olarak görülen varyantlara hemen hemen hiç rastlamıyoruz; yani popülasyonlar büyük ölçüde karışıyormuş gibi görünüyor. Ve elbette bu karışma, göç hareketinin sonucu. Oysa "Y" kromozomundaki farklılıklarla ilgili olarak yakınlarda yapılan çalışmalar, bunun tam tersi olan sonuçlar ortaya çıkarıyor. Bu sonuçlar, yayılım miktarının aslında çok düşük olduğunu, ve örneğin Güney Afrika'da ortaya çıkan bir mütasyonun genellikle pek uzağa gitmediğini gösteriyor. Acaba neler oluyor? Tek bir tür için, kendi türümüz için nasıl bu kadar çelişkili iki ayrı sonuç elde edilebilir? Aslında bunun açıklaması basit: Erkekler ve kadınlar farklı hızlarda göç ediyorlar ve bunu beklenmedik bir şekilde yapıyorlar. Çok dolaşan erkekler ve evde duran kadınlarla ilgili tüm önyargılarımıza karşın, aslında kadınlar erkeklerden çok daha fazla yer değiştiriyorlar. Hatta birçok kuşak gözönüne alınarak yapılan hesaplamalarda, kadınların erkeklerden ortalama olarak 8 defa daha fazla göç ettiği ortaya çıkıyor. Bu, sezgilerimize bütünüyle aykırı bir sonuç. Büyük İskender'in dizginsiz dolaşan orduları ya da Cengiz Han'in Orta Asya'da savaşan atlılarıyla ilgili öyküleri dinleyerek büyümüş olsak da. erkekleri hareketli avcılar ve gezginler olarak gören önyargılarımızın bütünüyle yanlış olduğu ortaya çıkıyor. Aslında antropologlar bu olguyu kolayca açıklayabilirler. Tüm toplumlarda antropologların "atakonumu" (patrilocality) adını verdikleri bir uygulama görülür: İki ayrı köyden bir çift evlendikleri zaman, kadın erkeğin köyüne taşınır. A köyünden bir kadının B köyünden bir adamla evlendiğini ve B köyüne taşındığını varsayın. Bir kızları ve bir oğulları oluyor. Kızları C köyünden bir adamla evlenerek C köyüne taşınıyor; oğullan da D köyünden bir kadınla evleniyor ve bu kadın B köyüne geliyor. Böylece erkek soyu B köyünde kalırken dişi soyu iki kuşakta A'dan B'ye, sonra da C'ye taşınmış oluyor. Bu sürecin kuşaklar boyunca sürmesi, dişi göçünün çok yaygın, erkek göcününse sınırlı olmasıyla sonuçlanıyor. Erkekler gerçekten de bazen uzak ülkeleri fethetmek için yola çıksalar da. bunlar insan göçünün bütünü içinde önemsiz kalıyor: insanlığın tarihini şekillendiren, kadınların adım adım köyden köye yaptıktan göçler. Darwin'e dönüş: "Darwin'in bile inanmaya cesaret edebileceğinden daha doğru" Darwin'in zamanından bu yana biyolojide olağanüstü ilerlemeler kaydedildi. Bunların birçoğu evrimle doğrudan ilgili ve Darwin'in kur..... ışık tutuyor. Ama Darwin mezannda rahat yatabilir: Evrimsel değişimin mekanizmasını şimdi artık çok daha iyi anlıyoruz ve bu yeni bulgular karşısında Darwin'in görüşlerinin özü hâlâ sağlamlığını koruyor. Daha önce de gördüğümüz gibi. kalıtım, ve mekanizması olan genetik konusundaki bilgisizliğine karşın kuramının yaşayabilmesi. Darwin'in öncelikle bir deneyci olmasından kaynaklanıyor. Doğadaki çeşitliliğin ve bunun bir kuşaktan diğerine -bir şekilde- aktarıldığının farkında olması onun için yeterliydi. Ayrıntılı bir kalıtım kur..... gereksinimi yoktu. Aynı durum çalışmalarının başka yönleri için de geçerli. Örneğin, "Türlerin Kökeni"ninde, hayvan ve bitkilerin coğrafi dağılımını inceleyen biyocoğrafyaya yalnızca iki bölüm ayırmıştı. Darwin kitabını, kıtaların coğrafi tarihini şekillendiren en önemli gücün levha tektoniği olduğunun bulunmasından çok önce yazmış olmasına karşın, gözlemleri bugün hâlâ güncelliğini ve doğruluğunu koruyor. Levha tektoniği konusundaki bilgisizliği, biyocoğrafyaya yaptığı katkıları engellemedi. Hiç bir zaman bildiğinden ayrılmadı ve bir deneyci olarak kaldı. Farklı anlamları olabilecek veriler konusunda spekülasyon yapmak yerine, çok miktarda veriye sahip olduğu ve basit yorumlarla üzerinde çok şey söyleyebileceği konulara ağırlık verdi. Böylece, biyocoğrafya gibi iddialı konulara sapmak yerine, adaların yanısıra üzerlerinde yaşayan hayvan ve bitkiler konusunda da çok ayrıntılı yazılar yazabildi. Darwin'in bu deneyciliği hepimize örnek olmalı. Bu güzel kuramının olağanüstü verimliliği, deneyciliğin, olgulardan sapmamanın gücünü ustaca ortaya koyuyor.

http://www.biyologlar.com/darwin-ve-molekuler-evrim

Sera Gazlarının Ekolojik Denge Üzerindeki Olumsuz Etkileri

Sera gazlarının ekolojik denge üzerindeki olumsuz etkileri arasında en önemlisi tüm sera gazlarının atmosfere zarar verdiğinin bilinmesidir. Sera gazları özellikle kutup üzerindeki ozon tabakalarının delinmesine etkilidir ve böylece güneş ışınları hiçbir engele uğramadan dünyamıza ve özellikle kutup bölgesine direk olarak geldikleri için burada aşırı ısınmaya neden olurlar. İşte tüm bunlar küresel ısınmanın temelini oluşturmaktadır. Küresel ısınma ile iklim değişikliklerinin meydana gelmesi gibi ayrıca dünyamızda şiddetli yağışlara ve kasırgalara neden olmaktadırlar. İklimde yaşanan bu dengesizlik bir bölgenin seller altında kalmasına neden olurken örneğin tarıma elverişli bir bölgenin de kurak kalmasına sebep olur. Meydana gelen bu iklim değişikliği bitki örtüsünden hayvan türlerinin yer değiştirmesine ve hatta yok olmasına sebebiyet verirler. Dünya üzerine düşen güneş ışınlarından çok, dünyadan yansıyan güneş ışınlarıyla ısınır. Bu yansıyan ışınlar başta karbondioksit ve su buharı olmak üzere atmosferde bulunan gazlar tarafından tutulur, böylece dünya ısınır. Işınların bu gazlar tarafından tutulmasına da sera etkisi denir. Atmosferde bu gazların miktarının artması ısınmayı artırır. Günümüzdeki tehlike, karbondioksit ve diger sera gazlarinin miktarindaki artışın bu dogal sera etkisini şiddetlendirmesinde yatmaktadır. Binlerce yıldır dünyamizdaki karbon kaynakları kararlı kalırken, şimdi modern insanoğlu aktiviteleri-fosil yakıtlarin kullanımı, ormanların yokoluşu, aşırı tarım yapılması, atmosfere büyük miktarlarda karbondioksit ve diger sera gazlarının atmosfere salınmasına sebep olmaktadır. Sera etkisi dünyamızı nasıl değiştiriyor? Yeryüzü güneşten gelen bir ışık enerjisi alır. Bu enerjinin bir kısmı bulutlar ve yer yüzeyi tarafından yansıtılır. Geriye kalan kısım atmosfer ve yeryüzü tarafından toplanır. Yeryüzü, bir kısmı atmosfer tarafından soğurulan kızılötesi ışınlar yayar. Bu kızılötesi ışınların uzaya giden kısmıyla yeryüzünde biriken güneş enerjisi dünyanın ortalama sıcaklığını sabitleyebilecek şekilde dengelenir. Eğer atmosfer daha fazla kızılötesi ışın soğurursa, yeryüzü topladığından daha az enerji yayar ve bu ısınmasına neden olur. Bu durum, ilk sıcaklıktan daha yüksek bir sıcaklıkta yeni bir denge sağlanana dek yeryüzün ışımasını artırır. Buna sera etkisi denir. Sera etkisi olmasaydı yeryüzündeki ortalama sıcaklık -18 derece olurdu. Oysa,bugün sıcaklık 15 derece. Kısaca kızılötesi ışınların atmosfer tarafından tutulması “sera etkisi” olarak adlandırılır, çünkü bitki seralarındaki camların iç tarafı, gezegenin atmosferi gibi görünen güneş ışınlarını geçirme ve nesneler tarafından seranın içine salınan kızılötesi ışınların bir kısmını geçirmeyerek tutma özelliğine sahiptir. Ancak bu etki seraların içine hakim olan sıcaklığın tek sorumlusu değildir. Camların iç tarafı havanın dolaşımını ve dolayısıyla ısının taşınarak azalmasını engeller. Bu durum özellikle rüzgar kuvveti dikkate alındığında daha önemlidir. Ancak, sera etkisinin bu son özelliği gezegeni çevreleyen uzay boşluğu için geçerli değildir ve bu anlamda sera etkisi olarak adlandırılan olaya dahil değildir. Kızılötesi ışınları soğuran tüm gazlar sera etkisine neden olan gazlardır. Bunlar, karbondioksit, su buharı, azot protoksit, ozon ve sentetik endüstri molekülleridir. Etkileri, yoğunluklarına ve molekül başına soğurma kapasitelerine bağlıdır. Yoğunlukla ilgili olarak su buharının durumu ayrıcalıklıdır, çünkü yeryüzünde bolca bulunan su iklim sisteminin ayrılmaz parçasıdır. Su buharının atmosferdeki yoğunluğu havanın onu tutma kapasitesi ile belirlenir. Endüstriyel çağın başından beri insan faaliyetleri sera etkisi yaratan başka gazların salımına sebep oluyor ve bu gazların atmosferdeki yoğunluğu belirgin ve düzenli bir şekilde artıyor. Ek sera etkisi de küresel ısınmayı tetikliyor. Bu “radyoaktif gelişme” 1990 ile 2004 yılları arasında yüzde 20 oranında artış gösterdi. Gezegenimiz 4,65 milyar yıllık tarihi boyunca birçok kez ısınmış ve soğumuştur. Günümüzde dünyamız yine hızlı bir ısınma periyoduna girmiştir ve bu kez diğerlerinden farklı olarak, oldukça fazla bir nüfus kitlesiyle bu etkiye maruz kalacaktır. Küresel ısınmayı sade bir tanımlama ile; “atmosfer, okyanuslar ve kara kütleleri yüzeyindeki sıcaklıktaki yükselme” olarak tanımlayabiliriz. Bu ısınmaya kömür, petrol ve doğal gaz gibi fosil yakıtların yakılması sonucu atmosfere dahil olan sera gazlarının neden olduğu sanılmaktadır. Kömür, doğalgaz ve fuel gibi fosil yakıtlar, yüksek basunç altında oluşmuş ve karbondioksit içeriği bakımından çok zengin organik maddelerdir. Bu yakıtların kullanımı sonucunda açığa çıkan CO2 gazı, atmosfere karışır. Normalde karbon döngüsünün bir parçası olan bu olay, fosil yakıtların kullanımının artması ile atmosferdeki CO2 miktarının normalden yüksek seviyelere çıkmasına neden olur. Havanın başlıca iki bileşeni olan oksijen ve azot gazları, güneşin gözle görülebilen dalga boylu ışınlarını yansıtır ve morötesi ışımaların bir kısmını da absorblar (soğurur). Dünya yüzeyine ulaşabilen güneş ışınları, yeryüzü tarafından soğurularak ısıya dönüştürülür. Bu ısı, yeryüzündeki atomların titreşimine ve kızılötesi ışıma yapmalarına neden olur. Bu kızılötesi ışımalar, oksijen veya azot gazı tarafından soğurulmaz. Ancak havada bulunan CO2 ve CFC (kloroflorokarbon) gazları, kızılötesi ışımaların bir kısmını soğurarak, atmosferden dışarı çıkmalarını engeller. Bu soğurma olayı, atmosferin ısınmasına yol açar. Bunun sonucunda dünya, güneşin altına park edilmiş bir arabanın içi gibi ısınır. İşte bu etkiye, "sera etkisi" adı verilir. Sera etkisi dünya yüzeyinin ortalama sıcaklığını değiştireceği için, uzun vadede iklimlerde değişiklikler, buzulların erimesi, mevsimlerin kayması ve tarım alanlarının verimsizleşmesi gibi çok ciddi sorunlara neden olabilir.Uzun dönemde, yeryüzünün, güneşten aldığı enerji kadar enerjiyi uzaya vermesi gerekir. Güneş enerjisi yeryüzüne kısa dalga boyu radyasyon olarak ulaşır. Gelen radyasyonun bir bölümü, yeryüzünün yüzeyi ve atmosfer tarafından geri yansıtılır. Ama bunun büyük bölümü, atmosferden geçerek yeryüzünü ısıtır. Yeryüzü bu enerjiden, uzun dalga boyu, kızılötesi radyasyonla kurtulur. Gezegenimizin yüzeyi tarafından yukarıya salınan kızılötesi radyasyonun büyük bölümü atmosferdeki su buharı, karbondioksit ve doğal olarak oluşan diğer “sera gazları” tarafından emilir. Bu gazlar enerjinin, yeryüzünden geldiği gibi doğrudan uzaya geçmesini engeller.Birbiriyle etkileşimli birçok süreç (radyasyon, hava akımları, buharlaşma, bulut oluşumu ve yağmur dahil) enerjiyi atmosferin daha üst tabakalarına taşır ve enerji oradan uzaya aktarılır. Bu daha yavaş ve dolaylı süreç bizim için bir şanstır; çünkü yeryüzünün yüzeyi enerjiyi uzaya hiç engelsiz gönderebilseydi, o zaman yeryüzü soğuk ve yaşamsız bir yer, Mars gibi çıplak ve ıssız bir gezegen olurdu.Atmosferdeki gazların gelen güneş ışınımına karşı geçirgen, buna karşılık geri salınan uzun dalgalı yer ışınımına karşı çok daha az geçirgen olması nedeniyle Yerküre’nin beklenenden daha fazla ısınmasını sağlayan ve ısı dengesini düzenleyen bu doğal süreç sera etkisi olarak adlandırılmaktadır.

http://www.biyologlar.com/sera-gazlarinin-ekolojik-denge-uzerindeki-olumsuz-etkileri

Cehennemden gelen mikro organizma

BİYOTEK® ARAŞTIRMA Floridalılar uyarıldı : onun bulunduğu suyu içmeyin, onun bulunduğu suya girmeyin, onun bulunduğu suda balık tutmayın. ABD ekonomisine milyarlarca dolar zarar verdi. Dokuz yılda milyonlarca balık öldürdü, şimdi ise insanlara saldırıyor! ABD medyası tarafından mercek altına alınan bu mikroorganizmanın Akdeniz’e bulaşması bir an meselesi. Pfiesteria piscicida konusunda Türkiye’de bilinen hiçbir çalışma veya hazırlık yok ama tehdit son derece ciddi ve görünen o ki bir çok konuda olduğu gibi bu konuda da tehlike yanı başımıza gelinceye kadar kılımızı kıpırdatmayacağız! Bir çok turistik ve ticari geminin Florida sahillerinden Ege ve Akdeniz’e gelip gitmekte olduğunu düşünürseniz bulaşma tehtidi hiç de abartılmış bir olasılık değil. Özellikle simtine suları bu tür bulaşmada ideal bir araç oluyorlar. Pfiesteria piscicida avına pusu kuran bir mikroskobik yaratık. Pfiesteria piscicida’ya bitki veya hayvan değil de “yaratık” dememizin nedeni ise bu canlının av bulamadığı zaman bitki gibi yaşaması, av bulduğunda ise hayvanlaşarak saldırması. Av bulamayınca bitkilerden elde ettiği kloroplastları kullanarak bitki gibi fotosentez yapabiliyor ve bitki gibi yaşayabiliyor. Ayrıca da son derece sabırlı, yıllarca pusuya yatarak avını bekleyebiliyor. Bu canlının bir de kimlik problemi var çünkü Pfiesteria piscicida hayatı boyunca birbirinden çok farklı 24 şekilde yaşayabiliyor. Pusudayken üzerinden geçen bir balık sürüsünün atıkları ile tetiklenen mikroorganizma bitki şeklini değiştiriyor ve toksik bir form alarak yukarı yüzüp avına yapışarak onun vücut sıvılarını emmeye başlıyor. Avı öldüğünde yeniden ürüyen yaratık nehir dibine dönerek yeni kurbanlarını beklemeye başlıyor. Dokuz yıldır tam olarak sınıflandırılamamış olan Pfiesteria piscicida’nın en yaratıcı bilim kurgu senaryolarını dahi geride bırakan bir hayat hikayesi var çünkü değişik zamanlarda ve değişik amaçlar için büründüğü 24 ayrı şeklin her birinin çok değişik amaç ve işleyiş mekanizmaları var. Böylesine bir canlıyı ortaya çıkaran doğal evrim şartlarının ne olduğu son derece merak konusu. Bu canlının birdenbire ortaya çıkışını ve aniden zarar verici olmasını ise tam olarak açıklayabilen yok ama en tutarlı tez bu canlının gittikçe artan kirlilik neticesinde yaygınlaşmakta olduğu şeklinde çünkü bu yaratık pislikle tetikleniyor. Pislikle tetiklenen reaksiyoner yapısı açısından bakıldığında bu canlının pislik yaratıcılara karşı biraz militan bir çevreciliği olduğunu söyleyebiliriz çünkü pislikle tetiklenmediğinde oldukça barışçıl bir bitki gibi davranıyor! Aslında bu canlı şu anda sadece ABD sularında aktif olmakla birlikte Dünya’nın hangi noktasından kaynaklandığı konusunda bir kesinlik yok çünkü ilk tespitinin yapıldığı yer ABD’deki bir AR&GE akvaryumu ve bu akvaryumda da dünyanın hemen her yerinden canlılar mevcut. Başlangıçta araştırmacılar tarafında Pfiesteria piscicida’ya “fantom” yani “hayali” lakabı takılmış çünkü zararlı etkileri görülse dahi bu etkilere neden olan nedenlerin tespitinde oldukça zorlanılmış. Pfiesteria piscicida’nın yaydığı toksinin ise izole edilmesi çok daha sonraları olmuş. Bu zehrin insan üzerinde hafıza kaybı dahil bir çok etkisi olduğu kesinlikle biliniyor çünkü Pfiesteria piscicida kendi üzerinde çalışmakta olan dikkatsiz bir araştırmacıyı hastanelik etmiş. Bu kaza araştırmacı için her ne kadar üzücü bir durum olsa da bu canlının toksinlerinin insan üzerindeki etkilerinin gözlenmesi açısından çok da yararlı olmuş. Normal şartlar altında gözle görülemeyen bu mikroorganizmanın ekonomiye ve canlılara zarar verici etkisi son derece gözle görülebilir olmakta. ABD medyası şu sıralarda Pfiesteria piscicida’nın ekonomiye verdiği zararın boyutunu tartışmakta. Özellikle yerel yöneticiler Florida sahillerinde bu yaratığın turist kaçırıcı bir etkisinin olmasından endişe ediyorlar. Verdiği ekonomik ve fiziksel zararın boyutu açısından Pfiesteria piscicida ABD’de bir “biyogüvenlik” sorunu olarak kabul edilmekte ve Federal kurumların bu soruna el atmış olduğu görülmekte. Pfiesteria piscicida konusunda daha detaylı ve kapsamlı bilgi edinmek isteyenler internet’teki her hangi bir arama motorunda Pfiesteria piscicida kelimelerini tarattıklarında karşılarına onlarca sayfa çıktığını görebilirler. Bu biyogüvenlik meselesinin geç kalınmadan bizim araştırmacılarımızın da ilgisini çekeceğini umarız çünkü bu işin muhasebesi milyarlarca dolarlık rakamlarla yapılıyor.

http://www.biyologlar.com/cehennemden-gelen-mikro-organizma

Sera Gazlarının Ekolojik Denge Üzerindeki Olumsuz Etkileri Nelerdir

Dünya üzerine düşen güneş ışınlarından çok, dünyadan yansıyan güneş ışınlarıyla ısınır Bu yansıyan ışınlar başta karbondioksit ve su buharı olmak üzere atmosferde bulunan gazlar tarafından tutulur, böylece dünya ısınır Işınların bu gazlar tarafından tutulmasına da sera etkisi denir Atmosferde bu gazların miktarının artması ısınmayı artırır. Günümüzdeki tehlike, karbondioksit ve diger sera gazlarinin miktarindaki artışın bu dogal sera etkisini şiddetlendirmesinde yatmaktadır Binlerce yıldır dünyamizdaki karbon kaynakları kararlı kalırken, şimdi modern insanoğlu aktiviteleri-fosil yakıtlarin kullanımı, ormanların yokoluşu, aşırı tarım yapılması, atmosfere büyük miktarlarda karbondioksit ve diger sera gazlarının atmosfere salınmasına sebep olmaktadır Sera etkisi dünyamızı nasıl değiştiriyor? Yeryüzü güneşten gelen bir ışık enerjisi alır Bu enerjinin bir kısmı bulutlar ve yer yüzeyi tarafından yansıtılır Geriye kalan kısım atmosfer ve yeryüzü tarafından toplanır Yeryüzü, bir kısmı atmosfer tarafından soğurulan kızılötesi ışınlar yayar Bu kızılötesi ışınların uzaya giden kısmıyla yeryüzünde biriken güneş enerjisi dünyanın ortalama sıcaklığını sabitleyebilecek şekilde dengelenir Eğer atmosfer daha fazla kızılötesi ışın soğurursa, yeryüzü topladığından daha az enerji yayar ve bu ısınmasına neden olur Bu durum, ilk sıcaklıktan daha yüksek bir sıcaklıkta yeni bir denge sağlanana dek yeryüzün ışımasını artırır Buna sera etkisi denir Sera etkisi olmasaydı yeryüzündeki ortalama sıcaklık -18 derece olurdu Oysa,bugün sıcaklık 15 derece Kısaca kızılötesi ışınların atmosfer tarafından tutulması “sera etkisi” olarak adlandırılır, çünkü bitki seralarındaki camların iç tarafı, gezegenin atmosferi gibi görünen güneş ışınlarını geçirme ve nesneler tarafından seranın içine salınan kızılötesi ışınların bir kısmını geçirmeyerek tutma özelliğine sahiptir Ancak bu etki seraların içine hakim olan sıcaklığın tek sorumlusu değildir Camların iç tarafı havanın dolaşımını ve dolayısıyla ısının taşınarak azalmasını engeller Bu durum özellikle rüzgar kuvveti dikkate alındığında daha önemlidir Ancak, sera etkisinin bu son özelliği gezegeni çevreleyen uzay boşluğu için geçerli değildir ve bu anlamda sera etkisi olarak adlandırılan olaya dahil değildir Kızılötesi ışınları soğuran tüm gazlar sera etkisine neden olan gazlardır Bunlar, karbondioksit, su buharı, azot protoksit, ozon ve sentetik endüstri molekülleridir Etkileri, yoğunluklarına ve molekül başına soğurma kapasitelerine bağlıdır Yoğunlukla ilgili olarak su buharının durumu ayrıcalıklıdır, çünkü yeryüzünde bolca bulunan su iklim sisteminin ayrılmaz parçasıdır Su buharının atmosferdeki yoğunluğu havanın onu tutma kapasitesi ile belirlenir Endüstriyel çağın başından beri insan faaliyetleri sera etkisi yaratan başka gazların salımına sebep oluyor ve bu gazların atmosferdeki yoğunluğu belirgin ve düzenli bir şekilde artıyor Ek sera etkisi de küresel ısınmayı tetikliyor Bu “radyoaktif gelişme” 1990 ile 2004 yılları arasında yüzde 20 oranında artış gösterdi. Gezegenimiz 4,65 milyar yıllık tarihi boyunca birçok kez ısınmış ve soğumuştur Günümüzde dünyamız yine hızlı bir ısınma periyoduna girmiştir ve bu kez diğerlerinden farklı olarak, oldukça fazla bir nüfus kitlesiyle bu etkiye maruz kalacaktır Küresel ısınmayı sade bir tanımlama ile; “atmosfer, okyanuslar ve kara kütleleri yüzeyindeki sıcaklıktaki yükselme” olarak tanımlayabiliriz Bu ısınmaya kömür, petrol ve doğal gaz gibi fosil yakıtların yakılması sonucu atmosfere dahil olan sera gazlarının neden olduğu sanılmaktadır Sera Etkisi Dünyamızı aydınlatan ve ısıtan enerjinin kayna ğ ı güne ş tir Güneşten, gezegenimizin yüzeyine ulaşan kısa dalgalı radyasyon, ışıktan ısıya dönüşmek suretiyle dünyamızı ısıtır Yeryüzü, bu radyasyonun bir kısmını uzun dalgalı kızılötesi ışın olarak uzaya geri yansıtır Bu uzun dalgalı kızılötesi ışınların büyük bölümü uzaya geri dönerken, bir bölümü dünya atmosferinde sera gazları vasıtasıyla tutulu kalmaktadır Atmosferde kızılötesi ışınların tutulması ve yansıtılması sırasında, tıpkı seradaki camlar gibi ısıyı muhafaza etme özelliklerinden dolayı bu gazlara “sera gazı” adı verilmiş tir Bu gazların atmosfer içindeki miktarlarının artması ile atmosfer, güne ş yoluyla dünyamıza sağlanan ısının tutulmasını tekrar geriye bırakılmasını sağlayan bir yalıtkana dönüşmektedir Sera Gazı Çeşitleri Sera gazları tabii olarak do ğ ada bulunurlar ve ayrıca insanların çeşitli faaliyetleri sonucu ortaya çıkarlar Sera gazları içerisinde en bol miktarda bulunanı okyanuslar, denizler, göller ve akarsulardan buharlaşma yoluyla atmosfere karışan su buharıdır Karbon dioksit (CO2) ikinci en fazla bulunan sera gazıdır Organik maddenin çürümesi, hayvan ve insanlarını solunumu, yanardağ patlamaları gibi birçok do ğ al olaylar sonucu atmosfere dahil olmaktadır Ayrıca, insanlar fosil yakıtlar, katı atıklar, ağaç ve ağaç ürünleri yakmak suretiyle evlerini ısıtmak, motorlu taşıtlar kullanmak ve elektrik üretmek amaçlarıyla atmosfere dahil olan karbon dioksit miktarını arttırırlar 18nci yüzyılın ortalarındaki Sanayi Devrimi’nden bu yana atmosferdeki miktarı 281 ppm’den 368 ppm’e ulaşarak %31’lik bir artış göstermiştir Metan (CH4), atmosfer içerisinde daha etkili yalıtkanlık yaratan bir gazdır Aynı miktardaki karbon dioksite oranla en az 20 kat daha fazla ısıyı tutabilmektedir Kömür, doğal gaz ve petrolün üretim ve taşınması esnasında atmosfere dahil olmaktadır Metan, büyükbaş hayvanlar başta olmak üzere kimi hayvanların sindirim yan ürünü olarak ortaya çıkmasının yanında atık alanlarındaki organik maddelerin bozuşmasından da meydana gelmektedir Sanayi Devrimi’nden bu yana atmosferdeki metan miktarı iki kattan daha fazla artmıştır Diazot monoksit (N2O), esas olarak tarım topraklarının işlenmesi ve fosil yakıtların yakılması sonucu ortaya çıkmaktadır Çok güçlü yalıtkanlık özelli ğ i olan bir gazdır Aynı miktardaki karbon dioksitin tuttuğundan yaklaşık 300 kat fazla ısı tutma özelliğine sahiptir Atmosferdeki miktarı, sanayileşme öncesindeki düzeyle kıyaslandığında %17’lik bir artı ş göstermiştir Sera gazları, aynı zamanda modern ve teknolojik bir hayatın devamı için gerekli üretim işlemleri sonucunda da meydana gelmektedir - Alüminyumun eritilmesinden perflorlu bileşikler meydana gelmektedir - Otomobil koltukları, mobilyalar ve yalıtımda kullanılan köpükler de dahil olmak üzere birçok maddenin üretimi esnasında hidroflorokarbonlar meydana gelmektedir - Kimi gelişmekte olan ülkelerde montajı yapılan buzdolaplarına hâlâ soğutucu gaz olarak kloroflorokarbonlar kullanılmaktadır 20nci yüzyıl boyunca, atmosfer içerisinde büyük miktarlarda artış gösteren bu sentetik kimyasalların bazıları atmosfer sıcaklığını arttırma özelliklerinin yanında, dünyamızı morötesi ışınların olumsuz etkilerinden koruyan ozon tabakasına da zarar vermektedirler 2000 yılında triflorometil sülfür pentaflorid adında yeni bir sentetik bileşiğin atmosferde hızlı bir şekilde arttı ğ ı belirlenmiştir Bu gazın diğer bilinen sera gazlarından çok daha fazla ısı tutma özelli ğ i olması endişe vericidir ve endüstriyel kaynağı hâlâ bulunamamıştır Küresel Isınmanın Etkileri Dünya üzerindeki tüm yaşamlar sera etkisi ile yakından ilişkilidir Sera etkisi olmayan bir dünya, yaklaşık 33 o C’lik bir soğuma ile karşı karşıya kalır ki, bu da dünyamızın bir kutuptan diğerine buzlarla kaplanması anlamına gelmektedir Ancak, sera gazlarının atmosferde aşırı bir şekilde artması da sürekli ısınma şeklinde dengelerin bozulması tehdidini yaratmaktadır Dünyanın ortalama yüzey sıcaklı ğ ı 15 o C’dir Geçti ğ imiz yüzyılda bu sıcaklık 0,6 o C’lik bir artış göstermiş tir Kıtalar üzerindeki sıcaklık okyanuslar ve denizlere oranla daha fazla artmıştır 1950 yılından bu yana deniz yüzeyi sıcaklı ğ ı kara yüzeyindekinin ancak yarısı kadar artmıştır Gece sıcaklıklarında da her 10 yılda ortalama 0,2 o C artı ş görülmüş tür IPCC (Intergovernmental Panel On Climate Change)’nin 2001 yılında yayımlanan üçüncü değerlendirme raporunda 2100 yılına kadar dünyamızdaki ortalama sıcaklığın 1,4-5,8 o C arasında artacağı belirtilmektedir Bu artışın 1990-2025 yılları arasında 0,4-1,1 o C, 1990-2050 yılları arasında 0,8-2,6 o C civarında seyredeceği kurgulanmaktadır Küresel ısınmaya bağlı olarak geçti ğ imiz yüzyılda kar örtüsü ve buzul boyutlarında küçülmeler ya ş andı 1960’ların sonlarından bu yana Kuzey Yarıküre’de kar örtüsünde %10’luk bir azalma oldu Orta ve daha yukarı enlemlerde göl ve nehirlerin yıllık buzla kaplı kalma sürelerinde yaklaşık 2 haftalık bir kısalma oldu 20nci yüzyıl boyunca dağ buzullarında da büyük çapta zirveye doğru çekilmeler yaşandı 1950’lerden 2000’e kadar geçen sürede Kuzey Yarıküre’de bahar ve yaz aylarındaki deniz buzulu boyutlarında %10-15 oranında küçülmeler yaşandı 20nci yüzyılın son 30 yılında Arktik deniz buzulu kalınlığında yaklaşık %40’lık bir azalma ya ş andı Önümüzdeki süreçte de ısınmaya bağlı olarak okyanusların ılıklaşmasıyla birlikte da ğ buzullarının ve kutuplardaki buz örtüsünün erimeye devam etmesi beklenmekte ve deniz seviyelerinin de 9-100 cm arasında yükseleceği tahmin edilmektedir 20nci yüzyıl boyunca deniz seviyelerinde 10-25 cm arasında bir artı ş oldu ğ u saptanmıştır Sibirya’nın batısında 11 bin yıldır donmuş halde bulunan ve yaklaşık Fransa ve Almanya büyüklüğündeki turbalıklar küresel ısınmanın etkisiyle son 3-4 yıldır erimeye başladılar Son 40 yıl içinde bu yörede 3 o C’lik bir sıcaklık artışı görülmüştü Artık geri dönüşü olmayan bu erime olayının sonucunda atmosfere milyarlarca ton metan gazı dahil olacak CO2 gazından 20 kat daha fazla ısı tutabilme özelli ğ i olan CH4 gazının bu düzeyde atmosfere salınımı küresel ısınma hızını ve şiddetini bu güne kadar yapılan tahminler üzerinde arttıracaktır Deniz seviyesinde görülecek yükselme, birçok kıyı bölgesi yerleşimini olumsuz yönde etkileyecektir Örneğin deniz seviyesinde meydana gelecek 100 cm’lik bir artışla Hollanda’nın %6’sı, Bangladeş ’in %17,5’i ve birçok adanın ya tümü ya da büyük bölümü sular altında kalacaktır Denizlerdeki yükselme kıyı ekosistemlerinde büyük değişiklikler yaratacak, denizlere yakın alçak düzlüklerde yeni bataklıklar meydana gelecektir Denizlerin karalar üzerinde ilerlemesi ile oluşacak arazi kayıplarının yanında kıyı erozyonlarında da artışlar görülecektir Mevsimler bazı bölgelerde daha uzun olmaya başlayacak, kış ve gece sıcaklıkları, yaz ve gündüz sıcaklıklarından daha fazla artma eğiliminde olacaktır Isınan bir dünyada sıcak stresinden dolayı daha çok insan ölecek, tropik bölge hastalıkları serin iklim bölgelerine doğru yayılma gösterecektir Isınmayla birlikte okyanus ve denizlerden daha fazla su buharlaşacak ve dünya daha rutubetli olacaktır Bu da yağışların artmasına neden olacaktır Kıtalar üzerine düşen yağış miktarı son yüzyıl içerisinde %1’lik bir artış göstermiş tir Gücünü suyun buharlaşmasından alan kasırgalar muhtemelen daha da güçlü olacaklardır El Nino kasırgası önceki yüz yıllık periyotla karşılaştırıldığında son 20-30 yıllık süreçte daha sık, uzun süreli ve şiddetli görülmeye başlanmıştır Sert ve devamlı rüzgarlar, suyun topraktan daha hızlı bir şekilde buharlaşmasına yol açacak, bu da bazı bölgelerin eskisinden de daha kurak olmalarına neden olacaktır 20nci yüzyıl boyunca orta ve daha yukarı enlemlerdeki kıtalar üzerine düşen yağış ta %5-10 arasında artış saptanmıştır Yoğun yağış sıklığında da %2-4’lük artış (24 saatte 50 mm) görülmüştür Buna karşılık subtropikal alanlardaki karalara düşen yağışta %3’lük azalma olmuştur Özellikle kuzey ve batı Afrika ve Akdeniz ülkelerinin kimilerinde yağışlarda düşüş yaşanmıştır Son 10 yılda Asya ve Afrika gibi bazı kıtalarda kuraklık ve sıcaklık şiddetlerinde artış olmuştur İklimi ısınmış bir dünyada muhtemelen önceden oldu ğ undan daha fazla tarım ürünü üretilebilecektir Ancak, bu üretim ille de ş u anda verimli olan bölgelerde olmayıp serin iklim kuşaklarına doğru kayacaktır Kuzey Yarıküre’de özellikle üst enlemlerde son 40 yıllık süreçte, ürün yetiştirme sezonunda her on yılda 1-4 gün uzama belirlenmiştir Küresel ısınma ve nemin artmasına paralel olarak gelecekte tarım ürünlerine ve ormanlara daha fazla böcek ve hastalık musallat olacaktır Küresel ısınmanın etkisiyle hayvanlar ve bitkiler kutuplara ve üst dağlık kesimlere yüksek rakımlara doğru göç edeceklerdir Ancak, bu göç yollarını tıkayan kentler ya da tarım arazileri ile karşılaşan ve bunları aşamayan bitki türlerinin nesilleri tükenecektir Küresel Isınmanın Türkiye Üzerindeki Olası Etkileri Türkiye, küresel ısınmanın potansiyel etkileri açısından risk grubu ülkeler arasındadır Ülkemiz küresel ısınmanın özellikle su kaynaklarının zayıflaması, orman yangınları, kuraklık ve çölleşme ile bunlara bağlı ekolojik bozulmalar gibi olumsuz yönlerinden etkilenecektir IPCC’nin 2002 yılı yayımlanan V Teknik Raporu’nda; 1901-2000 yılları arasında Türkiye’de -her 10 yılda sıcaklık 0,2 o C’ye kadar arttığı, -yağış ta ortalama %10 düşüş olduğu, 2071-2100 yılları arasında ise -Samsun’dan Adana’ya bir hat çizildiğinde bunun batı kısmının 3-4 o C, doğu kısmının ise 4-5 o C civarında ısınacağı, -günlük yağış miktarında 0,25 mm’ye kadar düşeceği, -buharlaşma ve evaporasyonun artacağı, -yaz kuraklığının artacağı, -yağıştaki azalış , sıcaklık, evaporasyon ve kuraklıktaki artışla doğrudan bağlantılı olarak orman yangınlarında artış olacağı, -su kaynaklarındaki zayıflamaya bağlı olarak iç sularda yaşayan balık türlerinde azalma yaşanacağı, -sularda meydana gelecek sıcaklık artışının üreme bozukluklarına yol açacağı, -arazi kullanımında meydana gelecek değişikliklerin erozyonu artıracağı, belirtilmektedir Dünya Su Kaynakları ve Tarım Toprakları Dünya üzerindeki en yaşlı kayalar oldukları belirlenen Greenland’daki Isua kayaları içerisinde 3,8 milyar yıllık suya rastlanmıştır Suyun kökeni ile ilgili birçok teori bulunmakla birlikte yeryüzünde bu zamandan daha önce suyun varlığına dair başka kanıt bulunamamıştır Dünyadaki toplam su miktarı 1,4 milyar km 3 olup, bu suyun %97,5’i tuzlu su, geriye kalan %2,5’i tatlı su kaynaklarından olu ş maktadır Tatlı suların da ancak %0,3’ü göllerde, akarsularda, barajlarda ve göletlerde bulunmaktadır Dünyamızda 1,4 milyar insan yeterli içme suyundan yoksundur 2,3 milyar kişi sağlıklı suya hasrettir ve yılda 7 milyon kişi su ile ilgili hastalıklardan ölmektedir Dünyada kişi başına su tüketimi yılda ortalama 800 m 3 civarındadır Ayrıca, dünyada 800 milyon kişi gıda yetersizliği ile karşı karşıyadır Dünyadaki toplam su tüketiminin %73’ü sulamada kullanılmaktadır 1995 yılı itibarıyla dünyada sulanan tarım alanları 253 milyon hektar iken, 2010 yılında 290 milyon hektara, 2025 yılında ise 330 milyon hektara ulaşması beklenmektedir Dünyada toplam işlenebilir tarım arazisi 3,2 milyar hektardır Son yıllarda kişi başına düşen tarım arazisi gelişmiş ülkelerde %14,3 azalırken, gelişmekte olan ülkelerde %40 oranında azalmıştır Birleşmi ş Milletler Gıda ve Tarım Örgütü (FAO)’ne göre kişi başına düş en tarım arazisi 0,23 hektar olup, 2050 yılında bu miktar 0,15 hektara kadar düşecektir Türkiye’nin Su Kaynakları ve Tarım Toprakları Ülkemizin yenilenebilir su potansiyeli 234 milyar m 3 olup bulun 41 milyar m 3 ’ü yeraltı suları, 193 milyar m 3 ’ü yerüstü sularından meydana gelmektedir Ülkemizde çeşitli amaçlara yönelik kullanımlarda teknik ve ekonomik anlamda tüketilebilecek yüzey ve yeraltı suyu miktarının 110 milyar m 3 olduğu belirlenmiştir Bir ülkenin su zengini sayılabilmesi için yılda ortalama kişi başına 10000 m 3 su potansiyeline sahip olması gerekir Su potansiyeli 1000 m 3 ’ten az olan ülkeler “Su Fakiri” kabul edilmektedir Ki ş i başına düşen kullanılabilir su potansiyeli 3690 m 3 olan ülkemiz, dünya ortalaması olan 7600 m 3 ’ün oldukça altında olmasından dolayı su fakiri olmamakla birlikte su kısıtı bulunan ülkeler arasındadır Kişi başına düşen kullanılabilir su miktarımız 1735 m 3 ’tür Devlet İstatistik Enstitüsü, 2025 yılına kadar ülkemiz nüfusunun 80 milyona varacağını tahmin etmektedir Bu durumda kişi başına düşecek kullanılabilir su miktarımız 1300 m 3 ’e düşecektir Ülkemizin yüzölçümü 78 milyon hektar olup bunun sadece 28 milyon hektarlık kısmı ekilebilir arazilerden meydana gelmiştir Suyun Tarımdaki Önemi Kıtlık ve açlığın dünyayı ciddi olarak tehdit etti ğ i 21nci yüzyılda toprak ve su en önemli stratejik maddeler olarak kabul edilmektedir Günümüzden 6000 yıl önce Mezopotamya bölgesinde Sümerler, hendekler kazarak Fırat ve Dicle’nin sularını tarlalarına akıtmakla insanoğlunun ilk sulu tarıma geçmesini sağladılar ve uygarlığı başlattılar Kentler kuruldu, nüfus arttı, ortaya yönetici sınıflar çıktı Benzer geliş meler Mısır’ın Nil, Hindistan’ın İndus vadileriyle Çin’de Sarı Nehir civarında yaş andı Suyun en verimli şekilde değerlendirilmesi 2nci Dünya Savaşı’ndan sonra başlamıştır Sava ş tan sonra insanların beslenme ve giyinme gibi gereksinimlerinin artı ş ı topraktan daha fazla yararlanmayı zorunlu hale getirmiş ve bunun da etkin sulama ile sağlanabileceği sulama yatırımlarına öncelik verilmiştir Türkiye’de de modern anlamda sulama projelerinin geliştirilmesi, 1950’li yılların başında DS İ ve TOPRAKSU gibi kamu kurumlarının kurulması ile büyük bir hız kazanmıştır Ülkemizde ekilebilir araziler limitine 1970’li yıllarda ulaşılmış , bu tarihten itibaren ise tarımsal üretimin arttırılması ancak ülke genelinde geliştirilen modern sulama projeleri ile mümkün olabilmiştir Ülkemiz topraklarının 25,8 milyon hektarlık kısmı sulanabilir arazilerden oluşmaktadır Ekonomik olarak sulanabilir arazi miktarı ise 8,5 milyon hektardır DSİ , Mülga Köy Hizmetleri Genel Müdürlüğü ve halk sulamalarıyla bu alanın ancak 4,9 milyon hektarlık kısmı sulamaya açılabilmiştir Sektörel bazda yapılan su tüketim tahminlerinde, ülkemizin ekonomik olarak sulanabilir 8,5 milyon hektar arazisinin, bu i ş için ayrılan ödenekler dikkate alındığında, tamamının sulamaya açılabilmesi için yaklaşık 100 yıl daha gerekmektedir Dünyadaki sulanan alanlar ekili alanların sadece %17’lik kısmını oluşturmalarına karşın, toplam bitkisel üretimin %40’ı bu alanlardan elde edilmektedir Suyun Yanlış Kullanımının Sonucu: Çölleşme! Kurak ve yarı kurak iklim kuşağında yer alan ülkemizde kuraklık ve çölleşme sorunlarının küresel ısınma ile daha da artacağı dikkate alındığında sulama, aynı zamanda önemli bir sorunu da beraberinde getirmektedir; toprakların tuzlanması, yani arazi kalitesinin bozulması, çölleşme! Yağışlı bölgelerde, toprak içerisinde doğal olarak bulunan tuzlar yağmur sularıyla akarsulara ve yer altı sularına taşınır, bunlar aracılığıyla da deniz ya da göllere kadar ulaşır Bu nedenle yağışlı bölge topraklarında genellikle tuz birikmesi olmaz İklimi sıcak, yağış ı az bölgelerde tarımsal üretim ve verimi arttırmak amacıyla toprağa kontrolsüz-gelişigüzel verilen sular, içlerinde doğal olarak bulunan tuzu toprağın içine dahil ederler Fazla verilen bu su, aynı zamanda taban suyunu yükseltmek suretiyle toprak ve taban suyu içinde bulunan tuzları da yukarı doğru harekete geçirir Sıcağın etkisiyle beraberinde toprak yüzeyine kadar taşıdığı tuzları burada bırakarak, hızla buharlaşmak suretiyle, toprak yüzeyinde buzlanma yaratır, tarımsal üretimi sınırlar ve verimi düşürür Fırat Nehri’nin iyi kalitedeki suyu bile her yıl 10 dekar toprağa 1,1 ton civarında eriyebilir tuzlarını dahil etmektedir 1940 yıllarında dizel motopompların kullanılmaya başlanmasıyla birlikte sulama masraflarının düştüğü Suriye’nin Fırat Nehri havzasında yeni alanlar tarıma kazandırılmıştır 1980 yılına kadar geçen süreçte, bu arazilerin yarısına yakın kısmında son derece yüksek tuz konsantrasyonları meydana gelmiş ve bu alanların büyük bir kısmı terk edilmiştir Aynı durum şu anda GAP Bölgemizde de görülmektedir Harran Ovası’nın topraklarında belirgin bir tuzlanma başlamıştır GAP Bölgesinin kalan toprakları da sulamaya açıldıkça, bu problem o kısımlarda da görülecektir Sadece Harran Ovası de ğ il, tüm GAP topraklarının ilerideki en önemli sorunu tuzluluk olacaktır Bugün, bir zamanlar “verimli ay” olarak tanımlanan Mezopotamya bölgesindeki toprakların %80’i tuzlanarak elden çıkmıştır Dünya tarihinde su kaynakları yönetimi uygarlıkların gelişmesinde ve hatta çöküşlerinde her zaman önemli roller oynamıştır Mısır, Çin, Hindistan, Mezopotamya uygarlıklarında, hanedanlıkların yıkılması ile su kaynakları yönetimi arasında yakın ili ş kiler bulunmaktadır Mezopotamya’da drenajın olmayı ş ı ya da yetersizliği, sulama suyunun alt katmanlardaki tuzu bitki kök derinli ğ ine çıkartması ve sulama suyundaki tuzun bitki kök bölgesinde birikmesi sonucunda tarım alanlarında tuzlanmaya neden olmuştur Ülkemizde tuzlu, sodyumlu ve borlu topraklar İ ç Anadolu başta olmak üzere 1,6 milyon hektar alan kaplarlar Özellikle batı ve güney bölgelerimizde aşırı sulamalar sonucu toprak kalitesi bozulmuş , tuzlanma, zararlı ve hastalık oranları artmış ve verim düşmeye başlamış tırÇukurova, Gediz, Söke ve Amik Ovaları tipik örneklerdir Dünyada hâlâ pek çok sulama projesi, kısa vadeli ve akılcı olmayan planlamalar yüzünden tarım topraklarında tuzlanmaya neden olmaktadır Bugün dünyada tuzlanmanın yılda 2 milyon hektar gibi bir miktarla yayıldığı ve bu nedenle sulama sayesinde elde edilen üretim artışının sağladığı gelirlerin büyük oranlarda azalmasına neden olduğu görülmektedir Tüm dünyada olduğu gibi ülkemizdeki su tüketiminin %73’ü tarım sektöründe gerçekleşmektedir Erozyonun Barajlarımız ve Sularımız Açısından Önemi Büyük yatırımlar yapılarak çeşitli amaçlar için tesis edilen, bir amacı da sulama olan barajlarımız, akarsu ve yüzey akışların taşıdığı toprak materyali ile planlanan ekonomik ömürlerinden daha kısa sürede dolmakta ve işlevlerini yitirmektedir Genelde ekonomik ömürleri 50 yıl olarak belirlenen bazı barajların aşırı erozyon etkisi ile 15-20 yılda doldukları görülmüştür (Karamanlı 13 yıl, Altınapa 10 yıl, Kartalkaya 19 yıl, Kemer 22 yıl) Yapılan ölçümlere göre; - Dicle Nehri’nin 26,7 milyon ton/yıl - Fırat Nehri’nin 16,8 milyon ton/yıl - Kızılırmak Nehri’nin 15,7 milyon ton/yıl - Çoruh Nehri’nin 7,8 milyon ton/yıl sediment taşıdığı tespit edilmiştir Fırat üzerinde tesis edilmiş olan Keban Barajı’na her yıl en az 32 milyon ton toprak taşınmış ve tesis tarihi olan 1974 yılından 2001 yılına dek yaklaşık olarak 850 milyon ton toprak baraj tabanına yığılmıştır Dünya genelinde erozyonla kaybedilen toprak miktarı 24 milyar tondur Ülkemizde her yıl kaybolan 500 milyon tona yakın verimli topraklarla birlikte 9 milyon ton bitki besin maddesi de yitirilmektedir Bu özelli ğ i ile de erozyon, ekosistemin ve suların kirletilmesinde en büyük etken olmaktadır Çünkü yüzey akışları ile taşınan bitki besin maddeleri (gübre dahil) ve tarım ilaçları su kaynaklarının kirlenmesine neden olmaktadır Ülkemizdeki ortalama yıllık toprak kaybı Avrupa’da olu ş an kaybın 9,5 katı, Avustralya’da olu ş an kaybın 2,9 katı, Amerika’da oluşanın 1,6 katıdır Barajlar, akarsuların taşıdıkları toprak materyalini tutmak suretiyle denize kavuştukları yerlerde oluşturdukları deltaların beslenmesini engellemekte, denizlerin deltaları aşındırmasına-kıyı erozyonuna neden olmakta, denizlerin karalar üzerinde ilerlemeleri sorununu da yaratmaktadır Sonuç Olarak Hem ekolojik dengenin korunması, hem de insan topluluklarının sürdürülebilir gelişiminin sağlanması için, su ve toprak kaynaklarının bugünkü ve gelecekteki ihtiyaçları karşılayabilecek en akılcı bir şekilde kullanılması gerekmektedir Bugün yeryüzünde en çok yararlanılan yenilenebilir su kaynağı akarsulardır (dünyada yenilenebilir su rezervi yılda yaklaşık 42750 km 3 olarak tahmin edilmektedir) Özellikle dünya nüfusunun ve buna bağlı olarak ta gıda ihtiyacının hızlı bir şekilde artış göstermesi insanoğlunun akarsuları, en fazla su tüketen sektör olan tarımda hemen hemen son damlasına kadar kullanmasına yol açmıştır Akarsuların aşırı ve plansız kullanımlarının olumsuzluklarına örnek vermek gerekirse, Aral Gölü’nü besleyen Amu Derya ve Siri Derya nehirlerinin aşırı ve plansız kullanımları, bu gölün oldukça küçülmesine yol açmış , bundan dolayı da 20 balık türü ortadan kalkmış ve balıkçılığın bitmesine neden olmuştur Bir başka örnek ise, Ganj Nehri gibi dünyamızdaki birçok büyük akarsu günümüzde deltasına kadar ulaşamamaktadır Önümüzdeki süreçte denizlerin yükselmesiyle bu gibi akarsu yatakları vasıtasıyla tuzlu sular karaların içlerine ilerleyecekler, toprak ve su kaynaklarında tuzlanmaya neden olacaklardır Kurak mevsimler boyunca yararlanabilmek ve küresel ısınmanın ülkemiz üzerindeki olumsuz etkilerini azaltabilmek amacıyla, elbette akarsularımız üzerindeki baraj ve özellikle de gölet sayımızı arttırmamız gerekmektedir Ancak bu yapılaşma asla akarsularımızın do ğ al akışını ve doğanın dengesini büyük ölçüde etkileyecek yapılaşmalar olmamalıdır Küçük birikimler sağlayacak göletlerin yapımına ağırlık verilmelidir Su kaynaklarımızı arttırmaktan daha önemlisi, bu kaynakların insanlarımız tarafından en verimli şekilde kullanılması bilincinin oluşturulmasıdır Nüfusu hızla artan İstanbul’da önemli su rezervuarları olan Elmalı Barajı ile Küçükçekmece gölü çevrelerinin yo ğ un yerle ş im ve sanayi alanına dönüşmesi sonucu bu kaynaklar kullanma suyu olarak dahi şehre verilememektedir Yerleşim ve sanayi alanları Büyükçekmece gölü koruma kuş aklarına kadar dayanmış durumdadır Bu kaynakların ve bunları besleyen akarsuların çevresinde gelişigüzel kimyasal gübre ve zirai mücadele ilacı kullanmakta kirlili ğ e ve su kalitesinin bozulmasına neden olmaktadır Özellikle azotlu gübre kullanımındaki hatalar N2O emisyonunu da artırmaktadır Trakya’yı boydan boya geçen ve Meriç Nehri’ne birle ş en Ergene Nehri kirlilikten dolayı tarımsal sulamada dahi kullanılamamaktadır Oysa birçok gelişmiş ülkede büyük kentlerdeki su kaynakları ve havzaları ormanlarla çevrilmiş tir ve kirlenmediğinden dolayı da arıtılmaksızın kullanıma sunulabilmektedir Toprakların üretkenlik kapasitesinin düşmesi ya da yok olması çölleşme olarak tanımlanabileceğinden tarım toprakları üzerinde hızlı kentleşme ve sanayileşme yaşanan Bursa, Sakarya ovaları, Çukurova, İzmir, Manisa, Kocaeli ve İstanbul Türkiye’nin en hızlı çölleşen yöreleridir Oysa gelecekte küresel ısınmanın etkisiyle tarımında önemli verim kaybı yaşayacak Türkiye’nin tarım topraklarını kaybetmemesi, su kaynaklarını cömertçe kirletmemesi gerekmektedir Günümüzde tarımsal üretim miktar ve verimini, kaliteli tohumlar kullansak dahi ancak sulamayla arttırmamız mümkün oldu ğ undan gerek yeraltı gerekse yer üstü su kaynaklarımızı temiz ve planlı kullanmalıyız Yıllık çekilebilir yeraltı suyu rezervi 12,3 km 3 olan ülkemizde, tarım alanlarının sulanmasında özellikle bu su kaynaklarımızı da devreye sokmamız gerekir Ancak, kuraklığın şiddetli görüldü ğ ü devrelerde yeraltı sularına fazla yüklenmemek, yerüstü su kaynaklarını bu dönemlerde devreye sokmak yararlı olacaktır Özellikle denizlere yakın bölgelerde yeraltı sularında aşırı kullanım, deniz sularının bu alanlara ilerlemesine neden olmakta ve tuzlanan bu kaynakları tekrar geri kazanmak mümkün olmamaktadır Türkiye, küresel ısınmanın özellikle yağışın azalması, sıcaklığın ve dolayısıyla kuraklığın artmasına bağlı olarak arazi kullanım şekli ve tarım metotları ile su kaynaklarının kullanımı ve su kalitesi konusunda özen göstermelidir Ülkemizde adeta bir gelenek haline gelen ormanların ve meraların tahrip edilmesinin önüne geçilmelidir Önemli karbon yutak alanı olan bu alanların amacı dışında kullanılmaları hem verimli yüzey toprağının yok olmasına, hem de yaratılan erozyonla su kaynaklarının siltasyonla kalitelerinin bozulmasına ve baraj göllerinin hızlı dolmasına yol açmaktadır Yanlış arazi kullanımı yağışla gelen suyun toprağa sızmasını da önlemekte yüzey akışa geçerek sele ve yeraltı su kaynaklarının beslenememesine yol açmaktadır Gelecekte daha kurak bir periyoda girecek Türkiye’de erozyon kontrolü ve suyun toprakta muhafaza edilmesi önem kazanmaktadır Suyun toprakta muhafazasını sağlayan anızın tahrip edilmesinin önüne geçilmelidir Toprak yüzeyi anızsız nadasa bırakılmamalıdır Suyun muhafazası açısından topraklar yüzlek sürülerek hafifçe kabartılmalıdır Yüksek verimli kurağa dayanıklı tohumlar geliştirilmelidir Baraj gölleri altında verimli tarım topraklarının kalmamasına özen gösterilmelidir Sulama amaçlı inşa edilerek tarımsal üretimi ve verimliliği arttırmayı amaçlayan bir baraj, aynı zamanda tarımsal üretimin gerçekleşme alanı olan verimli alüviyal toprakları suları altında bırakarak yok etmemelidir Sulamaya açılan bölgelerde, topraklarda tuzlanmanın önlenmesi açısından mutlaka drenaj sistemleri kurulmalıdır Ülkemizde tarımsal üretim planlaması yapılmadığından, sulamaya açılan bölgelerde ekilecek bitki deseni köylünün insiyatifine bırakılmakta, buna sulama konusundaki bilgisizlikte eklenince sulamadan yeterli randıman alınamadı ğ ı gibi topraklarımızın üretkenlik kapasitesi de düşmektedir Sürekli baraj ve gölet in ş a etmenin yanında çiftçi, sulu tarım konusunda eğitilmeli ve denetim altında tutulmalıdır Eskiden in ş a edilmiş olup, bugün bakımsızlıktan dolayı işlevini kaybetmiş oldukça fazla sulama tesisi bulunmaktadır İklime dayalı olumsuzluklardan ülke tarımımızın en az düzeyde etkilenmesi için ülkemizin tarım kesimi ve bu kesimle muhatap olan tarım kurumları devlet tarafından daha fazla desteklenmeli, Tarım Bakanlığı’nın 1984 tarihli reorganizasyonu ile kapatılan TOPRAKSU Genel Müdürlüğü zaman kaybedilmeden kurularak toprak ve su kaynaklarının yönetimi tek elde toplanmak suretiyle mücadeleye derhal başlanmalıdır.

http://www.biyologlar.com/sera-gazlarinin-ekolojik-denge-uzerindeki-olumsuz-etkileri-nelerdir

Gen Tedavisi ve Kök Hücreler

Halen ABD’de yapılan hücre programlanması ve gen tedavisi çalışmalarının üçte birinde, kök hücreler kullanılmaktadır. Vücut dışında programlanan kök hücrelerde birçok hastalığı tedavi etmek mümkündür. Kök hücrelerin en büyük avantajı, kendilerini sürekli olarak yenileyebilmeleridir. Böylece, programlanmış olan diğer hücreleri defalarca hastaya verilmesi yerine kök hücrelerinin bir kez verilmesi mümkün olmaktadır. Örneğin, hastanın kan kök hücrelerine virüsler veya mikrokeseciklerle istenen gen yerleştirilir. Genetik yapısı değiştirilen kök hücreler kültürde çoğaltılır ve belli bir sayıya ulaştıktan sonra vücuda geri verilir. Programlanan kan kök hücreleri vücuda verildiğinde başta kemik iliği, karaciğer, dalak ve lenf düğümleri olmak üzere çeşitli organlara yerleşir ve işlevini görür. Gen tedavisiyle kök hücrelerini maniple etmek her zaman mümkün görünüyor. Bu yöntemin kullanılması yoluyla özgün bir hücre tipine farklılaşmayı yönlendiren veya istenilen bir protein ürününü ekprese eden genler embriyonik kök hücre serilerine verilebilmektedir. Nisan (2003) ayında Nature Medicine’de yayınlanan bir makaleye göre araştırmacılar, diyabetik farelerin hepatosit kök hücrelerine neuro – d ve betacellulin genlerini vererek, onların insülin salgılayan hücrelere dönüşümünü teşvik ettiler ve normoglisemiyi sağladılar. Şimdi bunu insanlarda denemeyi düşünüyorlar. Eğer bu tür teknikler insan embriyonik kök hücrelerinin kullanılması yoluyla geliştirilebilirse, gen tedavisi için daha iyi yöntemlerin bulunması mümkün olabilecektir. Yakın zamanda gerçekleştirilen birbaşka çalışmada ise, beta-hücre farklılaşması için önemli bir transkripsiyon faktörü olan Pax4 geni ile transfekte EKH’lerden elde edilen hücrelerin farelere transplantasyonu sonrası kan glikoz düzeylerinin normalleştiği gözlendi. Rekombinaz aktive edici gen 2 (Rag2)’nin homozigot noksanlığının bir sonucu olarak tüm B ve T hücre fonksiyonu eksikliği olan Rag2 -/- fare. Kuyruk ucundan elde edilen hücrelerin genetik materyali kullanılarak klon embriyo elde ediliyor. Bu embriyondan izole edilen EKH’lerdeki iki defektif Rag2 alellinden bir tanesi homolog rekombinasyon ile sağlam bir kopya ile yer değiştiriyor. Sonuçta Rag2+/- hücre serisi elde edilmiş oluyor. Bu hücreler, kültür koşullarında hematopoietik kök hücrelere farklılaştırıldıktan sonra radyasyona maruz kalmış Rag2-/- fareye transplante ediliyor. Engrafmanı takiben, farenin B ve T hücreleri sağlıklı duruma gelmiş oluyor. Gen ve hücre tabanlı tedavi protokollerinin birlikte kullanıldığı bu terapötik klonlama örneğinde hayvanın savunma sistemi yeniden inşa edilmiş oldu. kaynak:http://kogem.kocaeli.edu.tr

http://www.biyologlar.com/gen-tedavisi-ve-kok-hucreler

Tek gen bozukluklarının tespiti

Mutasyonlar iki tip olabilir: nükleotid substitüsyonları ve nükleotidlerin daha geniş parçalarını içeren mutasyonlar, yani insersiyonlar ve delesyonların sebep olduğu nokta mutasyonları. Bunların örnekleri tablo 4.1’de gösterilmiştir. Delesyonların bazılarının bitişik genlere uzandığı ve kesinlikle bunların sebep olduğu hastalıkların tek gen bozukluğu olmadığı göz önünde bulundurulmalıdır. Bir gendeki tek nükleotid değişikliklerinin tümü fenotipik bir etkiye (genetik hastalık) yol açmaz. Bunun sebebi değişikliğin proteinin primer amino asit dizilimini değiştirmemesi veya eğer değiştiriyorsa da sonuç değişikliğin proteinin fonksiyonel özelliklerine etki etmemesidir. Fakat, mutasyona uğrayan gen genetik olarak farklılık gösterir ve değişiklik tek nükleotid polimorfizmi (SNP, “snip” olarak okunur) olarak bilinmektedir. SNPler aynı zamanda genomun kodlamayan bölgelerinde de meydana gelir, daha sonra görüleceği gibi, genetik hastalıkların tanısında ve poligenik bozuklukların araştırılmasında oldukça yararlıdırlar. Nokta mtasyonu Protein fonksiyonunu etkileyen proteinde amino asit sübstitüsyonuna yol açan missense mutasyon Kısalmış proteinin oluşumuna yol açan prematüre stop kodonunun oluşumunun sebep olduğu nonsense mutasyon Anormal splicinge yol açan RNA processing mutasyonu Gen ekspiresyonunu ör., transkripsiyon faktör binding’i etkileyen regülatör mutasyon İnseriyon veya delesyon Çerçeve kaymasına neden olmadan az sayıda bazların (32 veya 3’ün katları bazların) eklenmesi veya delesyonu Çerçeve kaymasına neden olan azsayıda bazların eklenmesi veya delesyonu Line veya Alu elementi gibi yaygın tekrar dizisinin insersiyonu Trinükleotid tekrar dizisinin yayılması Β-globin geninin altıncı kodonunda A’nın T’ye değişimi bir glutamat rezidusunu valine dönüştürür ve orak hücreanemisine neden olur β-globin geninin 39. kodonundaki mutasyon bir glutamin kodonunu bir stop kodonuna dönüştürmesi β-talesemiye yol açar. γ-globin geninin promotorunun upstreaminde G’nin A’ya değişimi fetal hemoglobinin kalıtsal kalıcılığına neden olur. Kistik fibrozis genindeki üç baz delesyonu fenilaalanin rezidusunu uzaklaştırır, Kafkaslardaki kistik fibrozis vakalarının çoğundan sorumludur. Heksozaminidaz A geninde dört baz insersiyonu Askenazi Yahudilerinde Tay- Sachs hastalığına yol açar Huntingtin genindeki CAG tekrarının 35’den fazla kopyası yetişkinlerde Huntington hastalığına yol açar Tek gen bozukluklarını tespit etmek için pek çok farklı yöntem vardır ve hepsi allel-spesifik oligonükleotidlerin hibridizasyonuna daha fazla veya daha az miktarda bağımlıdır. İlkin moleküler metotlar, bir restriksiyon endonükleazla kesilmiş insan DNA’sının elektroforetik ayrıştırılmasını takip eden Southern blotlamayı kullanarak test problarının hibridizasyonunu içermekteydi. Bu tekniğin bir örneği kalıtsal anfizemden sorumlu α1-antitripsin genindeki bir nokta mutasyonun tespitidir. İki farklı 19-merlik oligonükleotidler kullanılmıştır, biri normal allele komplementerken diğeri mutanat allele komplementerdir. Bunlar normal ve etkilenmiş bireyleri ve heterozigotları (taşıyıcılar) ayırt etmek için yeterli ayrım sağlar (Fig 4.1). Burada tanımlanan gibi, katı matrisleri içeren yöntemlerin avantajı, yorumlanması kolay olan ‘resimli’ bir sonuç vermesidir. Dezavantajı, her ikisi de zaman alıcı ve külfetli olan Southern blot ve elektroforezi içermesidir. Neyse ki, tamamıyla çözelti içerisinde çalışan birkaç mutasyon tespit yöntemi geliştirilmiştir. Bu yöntemlerin en popüler olanı TaqMan assay’dir (Fig. 4.2). Bu metotta, her biri bir veya diğer allel için spesifik olan iki probun varlığında polimorfizmi kapsayan 100- bp’lik bir bölge PCR ile amplifiye edilir. Problar 5’ uçlarında raportör bir floresana sahiptir ancak solusyon içinde serbest haldeyken ışıma yapmazlar çünkü 3’ ucunda bir söndürücü (quencher) içerirler. PCR sırasında Taq DNA polimeraz özellikle hedefi ile baz eşleşmesi yapan ve floresansı serbest bırakan bir prob ile karşılaşır ve böylelikle net floresansı arttırır. Her biri farklı floresan ile işaretli iki probun varlığı, herhangi bir post-PCR işlemine gerek kalmadan tek bir tüp içinde birinin her iki alleli tespit etmesine olanak verir. TaqMan assay’e bir alternatif, moleküler beaconların kullanımıdır. Bunlar hedef-spesifik dizileri kapsayan iki komplementer sekansa sahip, zıt uçlarında bir raportör floresan ve susturucu boya olan oligonükleotid problardır (Fig. 4.3). Hedef DNA’nın amplifikasyonundan sonra, moleküler beaconlar eklenir. Eğer hedef DNA’ya hibridizasyon gerçekleşirse, iki boya ayrılır ve raportör floresan bir sinyal yayar. Eğer hibridizasyon gerçekleşmezse susturucu, raportör boyanın floresansını engeller. Moleküler beaconlar çok çeşitli floroforların kullanımı ile pek çok farklı renkte yapılabilir ve bu çok sayıda mutasyonun simültane şekilde analiz edilmesine olanak tanır. Yukarıdaki yöntemler genetik hastalığın bir veya birkaç mutasyon sebebi ile oluştuğu bilindiği durumlarda oldukça kullanışlıdır. Bir gende çok sayıda farklı mutasyon biliniyorsa, ör., β-globin geni, diğer yöntemlerin kullanılması gereklidir. İlgili gende çok sayıda farklı delesyonun olabileceği biliniyorsa western blot kullanılabilir. Bu yöntemde, bir hücre ekstraktından izole edilmiş proteinler poliakrilamit jel elektroforezinde boyutlarına göre ayrıştırılır ve sonra bir membrana transfer edilir. Membran analiz edilecek proteini özgül şekilde tanıyan antikorlarla inkübe edilir. Antikor ve antijen arasındaki özgül etkileşim bir histokimyasal veya floresan etiket taşıyan ilk antikora karşı ikinci bir antikorun eklenmesi ile tespit edilir. Bu yöntemin müsküler distrofili hastaların analizinde kullanımı Fig. 4.4’de gösterilmiştir. Trinükleotid yayılımı gibi değişken sayıda sıralı tekrarların tespiti Southern blot kullanılarak yapılabilir. Bu durumda, ilgilenen bölgeyi taşıyan restriksiyon fragmentlerinin boyundaki değişiklikler aranır (Fig. 4.5).

http://www.biyologlar.com/tek-gen-bozukluklarinin-tespiti

YENİ GENETİK TEKNOLOJİ

Yeni genetik teknoloji, bir taraftan yaşamı yönlendirirken, diğer taraftan yaşamı, kimyasal maddeye indirgeyerek; doğal sınırları aşan genetik materyaller oluşturmayı amaçlıyor. Bu, baştanbaşa yeni biyolojik işlem, hem doğa anlayışını, hem de insanın doğayla ilişkisini değiştiriyor. Genetik mühendisleri, organizma ve canlılara, bir kimyacı ve mühendis gözüyle bakıyor ve maalesef gerekli saygıyı göstermiyor. Küresel bilim, gezegenin biyolojik kaynakları üzerinde eşi görülmemiş bir egemenlik kuruyor. Tarımdan, tıbba kadar sıralanan yaşam-bilim alanları, oluşan biyoteknoloji pazarında, dev yaşam şirketleri şemsiyesi altında birleşiyor. Genetik olarak tasarlanmış dokuları ve onları değiştirmekte kullanılan yöntemlerin patentlerini elde etmek, büyük bir ticari pazar oluşturuyor. Fare embriyosuna DNA enjekte ediliyor. Bugün Avrupa ve Amerika'da, yüzlerce yaşam mühendisliği firması (Amgen, Organogenesis, Gen-zyme, Colgene, Mycogen, Myriod vb…), kimi sanayi uzmanlarının 2. büyük teknoloji devrimi saydığı bu olay için uzun kuyruklar oluşturmaktadır. Dünya'nın önde gelen uluslararası şirketleri de, bu genetik araştırmalara fonlar ayırmaktadır. Bu şirketlerden bazıları; Dupont, Novartis, Upjohn, Monsento, Elilily, Rohm-Hoos ve Down Chemical'dır. Hepsi de, yeni genetik ürünler ve pazardan pay almak için, çılgınca bir saldırı içinde ve insanlığa bu ürünlerini sunmaya hazırlanıyor. Yalnızca ABD'de, şimdiden yıllık toplam geliri milyarlarca dolar olan, çok sayıda biyoteknoloji şirketi ve binlerce çalışanı var. Genetik bilim, beraberinde "yeni bir ticaret anlayışı", "yeni toplum bilim", "yeni evren bilim", "yeni kültürel akımlar" ve "yeni tanrı insan" anlayışı getirerek, dünyayı tekrar inşa etmeye hazırlanıyor. Bu bilimsel anlayış, yaşamı yeniden tanımlıyor ve varoluşun gerçek anlamıyla oynuyor. İşte genetik mühendislerinin sloganlarından bazıları: "Gezegenimiz, tüm sunduklarıyla gerçek bir cennet", "Hayatımızı cennete çevirmek için gereken bilgiye de, güce de sahibiz", "Artık bunun farkında olma ve uygulama zamanı".

http://www.biyologlar.com/yeni-genetik-teknoloji

Bir İnsan Genini Ehlileştirmek

Bir İnsan Genini Ehlileştirmek

Bir coğrafyanın insanlaşmasıAnadolu’nun genetik ve kültürel yapısını anlamak için iki sene dağ bayır, köy köy gezmiştim doktora çalışmalarımın bir parçası olarak. Hititlerin başkenti Hattuşaş’da da bu köy ziyaretlerinin birisinde dolaşma fırsatım olmuştu. Tepelik bir alanda olan Yukarışehir’de, Aslanlı kapının yakınından aşağı baktığımda, kendi kendime söylendiğimi hatırlıyorum.‘Herhalde 3500-4000 sene önce, Hititliler’de benzer bir manzaraya bakıyorlardı’Böyle düşünmemin nedeni ise tarımın buradaki araziyi ve habitatı tamamen evcilleştirmiş olmasıydı.İnsanlar kimi ormanlık, kimi kurak, kimi tepelik, kimi düz topraklara yerleşmiş, sonrasından da metre metre coğrafyayı işlemiş, değişik yerlerden getirdikleri tahılları ekmiş, toprakları her bahar sürmüş, tahılları binlerce senedir toplamışlardı. Coğrafya, eski yaban halini hatırlamaz halde idi. Telepinu’nun öfkesiArkeologların Anadolu’da bulunan binlerce tableti uzun, yavaş ama sonunda inanılmaz hikayelerin izini sürmemizi sağlayan çabaları sayesinde biliyoruz ki Hititler’in bir tarım tanrısı vardı. Bu tabletlerde yazılan hikayelere göre Telepinu, bereket tanrısı Hannahannahi le fırtınaların, dolayısı ile iklimin tanrısı Teshub’un oğlu idi. Telepinu’nun en bilinen hikayesi, bir gün tersinden kalktığından olsa gerek, ayakkabısını ters giydiğine sinirlenen Telepinu, o sinirle alır başını gider ve yorulup bir çimliğe uzanır ve uyur. Bu uyku sırasında bütün bitkiler ve hayvanlar üremeyi keserler. Kıtlık olur. Hem insanlar, hem diğer tanrılar zor durumda kalır. Güçlü fırtına tanrısı ve Telepinu’nun babası bir kartal göndererek bulmaya çalışır Telepinu’yu. Ancak kartal başarısız olur. Anne Hannahannah ise bir kartalın ve diğer tanrıların bakmayı düşünmeyeceği  yerlere bakacak olan bir arıyı gönderir oğlunu bulması için. Arı gerçekten de başarılı olur ve çimlikte uyuyan Telepinuyu bulur.Bu hikayeyi anlatmamdaki amaç, o dönem yaşayan Hititli’lerin inançlarının kendi eserleri olan tarımsal ekolojiden ne kadar etkilendiğini göstermek. İlk dikkatinizi çekmek istediğim tarım tanrısının insanın kontrolü dışında olan iki doğal gücün, bereketin ve fırtınaların yani iklimin çocuğu olması. İkinci enteresan gözlem ise Telepinu’nun tabiri caizse anne baba sözü dinlememesi ve insan yaratısı olsa da ancak bir tanrının olabileceği kadar kaprisli olması. Son olarak da, Telepinu’yu kudretli ve keskin gözlü bir kartaldan ziyade evcil bir hayvan olan arının bulabilmesi. Bütün bu hikayenin ana teması, en azından benim okumama göre, tarımın artık insanların hayatındaki en önemli sosyo-ekonomik etken olduğu ve tarımla ilgili değişkenlerin artık eski yapılar içinde anlaşılamayacağı.Diğer bir deyişle, Hititliler kendi ekolojilerini kökten değiştirdiklerini ama bu değişikliği tamamen kontrol altında tutamadıklarını ve de kendi yarattıkları tarımsal ekolojinin içinde adeta hapsolduklarını biliyorlardı ve bunu bin yıllar öncesinde mitleştirmişlerdi.Hitit mitlerinden nişastanın sindirimine geçişİşte ben bu muazzam kültürel dönüşümün genlerimize bir etkisi olup olmadığını merak ediyorum ve araştırmalarımın bir kısmı bu yönde. Ancak tabi ki hem metodolojik, hem teorik problemler var. En büyük problem zaman aralığının evrimsel olarak çok kısıtlı olması.  Biyolojimizin ve kültürümüzün tarımla beraber yoğrulduğu, onlarca medeniyetin yükselip yıkıldığı 10-15 bin yıl kültürel değişimler için çok uzun bir dönem olsa da, biyolojik evrimsel süreçte bir göz kırpması kadar kısa bir dönem. O yüzden toplum genetikçileri bu kadar kısa zamanda genlerin üzerinde görülebilir bir seçilim baskısı uygulayabileceği konusunda çok kuşkulular.Ben daha umutluyum. Bence, kültürel ekolojik yapıların genlerimiz üzerine önemli etkileri var. Bunun bir elin parmaklarını aşmayacak kadar az sayıda, ancak çok enteresan açılımları olan örnekleri var.Bu örneklerden birisi tükürüğümüzde kodlanan ve nişastanın ağızda sindirimini sağlayan amilaz enzimi. Bu enzimi kodlayan genin ismi AMY1. Bu gen, diğer çoğu gen gibi şempanzelerde anneden birisi babadan geçen 2 kopya halinde bulunuyor. Bu zaten beklenen herhangi bir gen için beklenen bir rakam. Ancak, yeni çalışmalar insanların genomlarında AMY1 geninin sayısına baktıklarında 4 kopyadan 17 kopyaya kadar hiç beklenmedik ölçekte bir aralık ortaya çıkardı.Bu noktada hemen akla gelen hipotez, bu genin fazla kopyada bulunmasının nedeninin tarımla beraber artan nişasta tüketimi olduğu idi. Ancak bu hipotezin ampirik olarak test edilmesi gerekiyordu. Çünkü ortada enteresan bir gözlem olsa da, bir çok varsayımın denetlenmesi gerekiyordu.Bu varsayımlardan ilki, bir genin daha fazla kopyasına sahip olan insanların tükürüğünde salgılanan amilaz miktarının artması idi. Bunun test edilmesi oldukça kolaydı. Bir çok insan örneğinden alınan tükürük örneklerinde amilaz geninin kopya sayısı, enzim miktarı ile istatistik olarak anlamlı bir şekilde ilişkilendirildi bir çok çalışma tarafından (örneğin şekil 3).Daha sonra, değişik insan gruplarının nişasta tüketimleri ile amilaz geni kopya sayısını karşılaştırdı araştırmacılar. Coğrafyadan bağımsız olarak, çok nişasta tüketen erken tarıma geçiş yapmış grupların genomlarında daha fazla sayıda amilaz geni bulmuşlardı. Örneğin çok nişasta tüketen Japonya populasyonu ile İç Asya’da Japonlarla genetik olarak yakın olan ancak az nişasta tüketen Turki Yakut populasyonu arasında genomik amilaz geni sayısında istatistik olarak anlamlı bir fark buldular. Japonlarda ortalama daha fazla gen kopyası bulunuyordu. Aynı şekilde, Afrika’da ki erken tarımcı topluluklardan Hadza’da, avcı toplayıcı olan pigmelerden daha fazla amilaz geni kopyası bulunuyordu. Bu enteresan çalışmamın yazarları makalelerin sonunda yazarlar çıkarımlarını alçakgönüllü bir şekilde sunuyorlardı:‘AMY1 kopya sayısının yüksek nişasta tüketen toplumlarda pozitif veya yönlü seçilime maruz kaldığını ancak az nişasta tüketen toplumlarda nötral olarak evrimleştiğini öngören bir modeli savunuyoruz’.Bu sonuç tabi ki çok enteresandı. Ben dahil bir çok araştırmacı, genlerin kopya sayısının hızlı evrimleştiğini ve belki de tarım sonrası diet ve bağışıklık sistemi ile ilgili bir çok biyolojik çeşitliliğin kaynağı olabileceğini düşünmekteyiz.AMY1 kopya sayısının insanlardaki çeşitliliği özellikle bilim insanlarının hala çok ilgisini çekiyor ve iki çok enteresan yeni araştırmanın odağı. Bu araştırmaların ilki, AMY1 geninin kopya sayısının, nişastayı nasıl algıladığımızı etkileyip etkilemediğini sorguluyor. Gerçekten bu çalışmaya göre, daha fazla amilaz genine sahip bireyler nişasta bazlı yiyecekler yerken tükrüklerinin daha hızlı normale döndüğünü bildiriyorlar. Diğer bir deyişle, nişasta ağırlıklı yiyecekler ‘ağızda büyümüyor’ daha fazla amilaz salgılayan bireylerde.  İkinci ve daha büyük tıbbi önemi olan çalışma ise, az sayıda amilaz kopya sayısını obezite ile ilişkilendiriyor. Bu çalışmadan çıkarılabilecek bir hipotez, tarıma adapte olamamış bünyelerin, yani az amilaz salgılayan bireylerin, bir şekilde obeziteye daha yatkın olması. Sonuç olarak amilaz geni modern insanlar içinde hızlı bir şekilde, muhtemelen tarımın değiştirdiği yiyeceklerin etkisi ile evrimleşmiş ve bugunkü insanların biyolojik çeşitliliğinin önemli bir parçası haline gelmiş durumda.Karmaşık ilişkiler silsilesiHititlerin zamanından beri doğanın gidişatını etkilemeye başladığımızın ama tam olarak kontrolün elimizde olmadığını anlamışız insanlar olarak. Bugünde durum farklı değil. Bildiklerimiz kısıtlı. En azından biliyoruz ki diyetle ilgili genler ve kültürler birbiri içine geçmiş bir şekilde değişiyor ve evrimleşiyor. Biyolojik evrimimiz, kültürel değişimlere olanak sağlıyor. Kültürel değişimler ekolojimizi, yediklerimizi, maruz kaldığımız patojenleri değiştiriyor. Buna tepki olarak seçilen genetik çeşitlilikler, biyolojik algılarımızı etkiliyor. Bütün bu kaotik gen-kültür ilişkileri muhtemelen ayrı coğrafyalarda başka başka süreçler üzerinden tanımlıyor. Sonuçta, bugün gözlemlediğimiz muazzam kültürel çeşitliliğimiz ve ona eşlik eden enteresan genetik motifler ortaya çıkıyor.Öyle görünüyor ki, kültürler ve genler arasındaki ilişkileri anlamak için Teshub’un yabani kartalı gibi yükseklerden uçup büyük genellemeler peşinde koşmak yerine, Hannahannah’ın evcil arısının meşaketli arayışında olduğu gibi yukarıdan görünmeyen ve beklenmedik köşelere bakmamız gerekecek tek tek. Çok heyecanlı bir zamanda yaşıyoruz ve insanların son on bin senedeki karmaşık serüveni ile ilgili çok şeyler öğreneceğiz önümüzdeki seneler içerisinde.Kaynaklar1. Mandel, A. L., Peyrot des Gachons, C., Plank, K. L., Alarcon, S. & Breslin, P. A. S. Individual differences in AMY1 gene copy number, salivary α-amylase levels, and the perception of oral starch. PLoS One 5, e13352 (2010).2. Perry, G. H. et al. Diet and the evolution of human amylase gene copy number variation. Nat. Genet. 39, 1256–1260 (2007).3. Falchi, M. et al. Low copy number of the salivary amylase gene predisposes to obesity. Nat. Genet. (2014).Yazar hakkında: Ömer Gökçümenhttp://www.acikbilim.com

http://www.biyologlar.com/bir-insan-genini-ehlilestirmek

Genomik veriler tanı ve tedavinin boyutunu <b class=red>değiştiriyor</b>

Genomik veriler tanı ve tedavinin boyutunu değiştiriyor

Özellikle tedavinin çok güç olduğu nadir görülen genetik hastalıklarda elde edilen genomik veriler bireye özgü ilaçların geliştirilmesinde önemli katkı sağlıyor. DNA ve RNA teknoljisindeki gelişmeler ile sadece tanı değil, tedavinin de boyutu değişiyor. Yeni nesil RNA bazlı ilaçlar ile tedavisi güç olan hastalıkların tedavileri artık daha da kolaylaşacak. Uzmanlar, bugün için anlamlandırılamayan bir çok hastalığın zamanla genomik bilgiler ışığında değerlendirilerek tedavi edilebilir hale geleceğini ifade ediyor.Üsküdar Üniversitesi Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü öğretim görevlisi Doç. Dr. Korkut Ulucan, genombilimin hızla gelişmesinin hastalıkların teşhis ve tedavisinde önemli katkılar sağladığını belirterek şunları söyledi: “Genombilim hızla gelişiyor ve artık hastalıkların moleküler temelleri daha da netleşiyor. Böylece hastalıkları daha net teşhis edebiliyoruz, klinisyenlerin yaklaşımı da daha farklı oluyor. Tedaviye bakış farklılaşıyor, tedavinin hem maliyetleri hem de süreleri kısalıyor, böylece hasta- hekim ilişkisi daha güçleniyor. Özellikle tedavinin çok güç olduğu nadir görülen genetik hastalıklarda elde edilen genomik veriler, bireye özgü ilaçların gelişmesine neden oluyor. DNA ve RNA teknoljisindeki gelişmeler ile sadece tanı değil, tedavinin de boyutu değişiyor.Özellikle RNA dünyası çok geniş ve çok iyi aydınlatılması gereken bir dünya. Yeni nesil RNA bazlı ilaçlar ile bir çok tedavisi güç olan hastalıkların artık tedavileri daha da kolaylaşacak. Genomik bilgiyi iyi değerlendiren ilaç firmaları da zamanla fark yaratacak. Örneğin andidepresanların kullanımında veya kanser tedavisinde ilaç kullanımında doz ayarlanmasında farmakogenetik bizlere çok değerli bilgiler vermekte, bunları kullanan hekim veya kurumlar da fark oluşturmaktadır.Zamanla bugün için anlamlandırılamayan bir çok hastalık, genomik bilgiler ışığında değerlendirilerek tedavi edilebilir hale gelecek. Genetik hastalıklar, DNA molekülündeki farklılıklardan kaynaklanır. Tanısında da bu farklılıklar belirlenir, ona göre teşhis konur. Hastalığın tedavisinde de bu farklılıkların yarattığı metabolizma değişimleri düzeltilerek tedavide başarı sağlanır. Bu yüzden genombilimi iyi anlama çok önemlidir.”http://www.medikalakademi.com.tr

http://www.biyologlar.com/genomik-veriler-tani-ve-tedavinin-boyutunu-degistiriyor

RNA ve protein sentezi posttranslasyonel posttranskripsiyonel modifikasyonu

Transkripsiyon aynen protein sentezinde oldugu gibi baslangic, uzama ve sonlanma asamalari var. DNAda replikasyon orjini denen yer vardi. Ayni sekilde DNA uzerinde promoter bolgeleri var. RNA polimerazlar bunu taniyorlar ve transkripsiyon buradan basliyor. Promoterlar; pribnow box TATAAT (-10 dize) baslangictan on dize once baslar. -35 dize var. ökaryotlarda -25 dize tata kutusu hognex box filan var. (dikkat edersen A ve Tden zengin, ezberleme bunlari, boyle promoterlar oldugunu bil) Uzama safhasinda RNA polimeraz ile uzar, burada proof reading yok. Yani kalip hatali ise yanlis RNA uretiliyor. Sonlanma; RNA DNAdan kücük oldugu icin bir yerde bitecek. Rho faktoru denen protein yapida yerler vardir. Promoterin baslatmasi gibi rho faktoru ile de sonlanma olur. Bazen de bu bolgeler yok, palindrom denen bolgeler var. 5’3’ ve 3’5’ olarak tersten okundugunda ayni olan bolgeler var. bunlara gelince sac tokasi gibi kivrilir ve sonlanir. Postranskripsiyonel modifikasyonlar; mRNAda sentez sonrasi yapilan degisiklikler. Ribozomal RNAlar ilk basta 30 50S seklinde degil prerbozomal45SrRNA diye basliyor 5.8 5 28S gibi parcalaniyor. Bu arada 45S RNA cekirdekçiktedir. tRNAlar üzerinde; her tRNA da saat 12 üzerinde a.a. baglama bolgesi 5’CCA3’ var. tum tRNAlarda ayni ve sonradan ekleniyor. Nukleotidil transferaz enzimi ile. En cok oynama mRNA seklinde yapilir. mRNAlar sentezlenirken hnRNA seklinde oluyordu. 1- 5’ ucuna metil guanozin sapkasi eklenir. (metili SAMdan gelir). 2- 3’ucuna poliA kuyrugu eklenir. Bu iki posttranskripsiyonel modifikasyon m-RNAyi 20-30 sn korumak icindir. 3- intronlarin cikartilmasi ve ekzonlarin birlestirilmesi(splicing). snRNA(proteinlerle birlesik bir RNAdir) ekson birlesmesine yardim eder. 4- Alternatif splicing yardimci (snRNA vs) kullanmadan yapilan ekson birlestirme islemidir. SLEde snRNAlara karsi otoantikorlar vardir. ß thalassemi eksonlarin yanlis birlestirilmesine en onemli ornektir. ß geni 11. kromozom uzerinde bir noktada idi iki tane kromozom oldugu icin iki tane vardi. Biri bozuksa minor ikisi bozuksa ß thalasemi major idi. Ekzonlarin birlesmis ve protein kodlayabilecek anlamli haline (modifiye ve son haldeki mRNAya) siston(?) denir. Prokaryotlarda ayni siston birden fazla proteini kodluyor olabilir ama okaryotlar monosistoniktir. Protein sentezi; translasyon, santral dogma da denir. (aynen aktarildigi icin, hatali bile olsa duzeltilmez. Aynen RNAda oldugu gibi). Her uc nukleotid bir a.a.e karsilik gelir. Buna genetik kod denir. U,C,A,G ile 4X4X4=64 varyasyon olabilir. Ama 20a.a. var. AUG metiyoninin tek sifresidir ve baslatici kodondur. Bir sürü a.a. eklenir. En son uclusu UAA, UAG, UGA stop kodonlaridir. Hatalara bi ornek verelim. UCA serin sifresi UCU olursa bu da serin olur. Bu sessiz mutasyondur. CCA olursa proline donusur, bu yanlis mutasyondur. UAA olursa da stop kodonu oldu, protein tak diye bitti bu da sacma mutasyondur. bu iki mutasyon nokta mutasyonlardir. ß zincirinde 6.a.ade glutamat yerine valin gecmesi yanlis mutasyondur ve HbS(OHA) olusur. en sik rastlanan mjutasyonlar baz degisimleridir. İki tipi var; transisyon: purin cikip purin, pirimidin cikip pirimidin gelmesi. A ile G, U ile C yer degistiriyor. Transversiyon; purin yerine pirimidin gelirse, ya da tersi. Misal, GAA glutamatin sifresidir GUA valin sifresidir. GAG yine glutamat GUG olursa valin olur. Bu ikisi de HbStir. En tehlikeli mutasyon cerceve kaymasi mutasyondur. 1,2,3,4,5,6,7,8,9 diye giden protein aslinda 123/456/789/dur. Eger aradaki ucuncu (veya daha cok) a.a. yok olsa (124/567/8910), ya da araya bir veya daha fazla a.a. gelirse cerceve kayiyor. Mutasyondan sonraki tum a.a. sifreleri degisiyor. DNAda mutasyon yapan nedenler; radyasyon, UV isinlari timinleri kaynastirir timin dimerleri olusturur demistik, bunu UV ozgun endonukleaz acar eksikliginde xeroderma pigmentosum olur demistik. Bazen X isinlari DNA uzerinde bozukluk yapiyor. X isinlarinin onarilamadigi durumlarda da Ataksi telenjiektazi olusuyor. (UV=xeroderma, X=ataksi telenjiektazi) kimyasal mutajenler; alkilleyici olan/olmayan ajanlar. Formaldehit, hidroksilamin, nitroz asit vs. interkalating ajanlar (akridinler) cerceve kaymasi mutasyonu yaparlar. Bazi maddeler ilk alindiginda, bazilari metabolize edilirken kanserojen olur. Bir maddenin kanserojenik potansiyelini gosteren testi Ames testidir. Tumor supressor genler p53, G1 ve G2 (ilk ve ikinci ayrilik) fazinda denetler. Hasarinda Kontrolsuz cogalma olur. Protein sentezi icin 1-a.a.ler 2- tRNAlar 3- aminoaçil tRNA sentetaz (a.a. ve tRNA baglanmasini saglayan enzimler) burada da ATP> AMP donusumu olur. (protein sentezinde baska yerde ATP kullanimi olmaz, yani prt sentezinde ATP dolayli yoldan kullanilir.) 4-mRNA (kalip) 5- rRNA 6-baslangic uzama ve sonlanmaya eslik eden yardimci faktorler. Baslangic uzama ve sonlanma burada da vardir. Postranslasyonel modifikasyon da var. Baslayabilmesi icin 1- 30S kucuk rRNA gereklidir. Uzamada rolu yok sadece baslangicta. 2- mRNA kaliptir o mutlaka gerekiyor, 3-metiyonin baslangic icin mutlaka gerekli, 4-GTP gerekli (ATP degil) 5-baslangic faktoru olmali. Translasyonun balslanacagi nokta, 1- E. Coliye ozel shine dalgarno dizesi AUGden ≈10 baz once olur. 30S rRNA bu diziye komplementerdir. 2- AUG kodonunu taniyan ozel tRNA ile belirlenir. Streptomisin gibi 30s inhibitoru ilaclar prt sentezini baslangic asamasinda durdururlar. Uzama icin 50S rRNA gerekli. Metiyoninden sonra gelen a.a. ile arasindaki baglari kuran enzim peptidil transferazdir. Kloramfenikol 50S inhibitorudur ama total etkisi peptit baglarinin olusumunu engelleme (peptidil transferazi engelleme) seklinde gosterir. A.a. eklendi, peptid bagi kuruldu, simdi 3 nukleotid yana kaymali rRNA. Bu yer degistirme islemine translokasyon denir. Translokasyona yardimci olan faktorlere elongating factor EF-2 denir. Difteri toksini EF-2yi inhibe eder. Klindamisin ve eritromisin de 50S inhibisyonu yaparak ve uzamayi engelleyerek etki gosterir. Fusidik asit de translokasyonu engeller. Puromisin; tirozinin aminoaçil tRNA sina yapisal analogudur (a.a. ile birlesmis tRNA). Uzama safhasinda durdurur. Peptid baginin olusumunda 50S rRNA nin icindeki 23S rRNAnın peptidil transferaz aktivitesi yer alir. (enzim aktivitesi olan RNA, ligandin de enzim aktivitesi olan proteindi.) Kloramfenikol peptidil transferazi inhibe eder. Sikloheksimid ökaryotlarda peptidiltransferazi inhibe eder. Sonlanma, son kodon olur. (Transkripsiyonu bitiren rho faktoru ya da palindromdu.) buralarda hep GTP kullanilir. Kisaltma posttranslasyonel modifikasyona ornektir (zimojenler). Sinyal peptidin kaybi; preprohormonlarin amino ucunda 15 30 a.a.lik sinyal peptid olur. İnsulinden sinyal peptit ayrilir misal. (bu da bi cesit kisalma). Glikozillenme, kandaki albumin haric butun prtler glikoprt idi. Golgide olur. Glikozit olusturan a.a.ler serin treonin asparajin idi. İlk ikisi o ikincisi n glikoziddi. Tunikamisin deoksijiromisin (?) n glikoziti bozarlar. Hidroksillenme; kollagende hidroksiprolin hidroksilizin vardi. İdrarda artisi kemik harabiyeti. Metillenme; 3metil histidin aktin ve miyozinde vardi, idrarda artisi kas yikimini gosterir. Epsilon N Metillizin de karnitin(metiyonin+lizin) sentezinde yer alir. (metil SAMdan gelir.) Karboksillenme, K vitaminine bagli pihtilasma faktorlerin aktivasyonunda gorevli a.a. gama karboksiglutamattir. (burada glutamata karboksil ekleyen her zamanki gibi biyotin degil vitamin Kdir.) osteokalsin kemikte kollajen disi en cok bulunan prtdir. Bunda da gama karboksiglutamat var. (osteokalsin aktivasyonunda gorevli a.a. diye soracaktir gama karboksiglutamati). Fosforilasyon; serin treonin ve tirozin fosforlanan a.a.lar. en onemlisi diye sorarsa da serin. Desmozin, elastine esneklik veren yapiydi ve dort tane capraz bagli lizinden olusuyordu. İzopren turevlerinin eklenmesi; kolesterol sentezi sirasinda olun izoprenlerin proteinlere eklenmesidir. Sisteinlere eklenir Ras protein ve onkogenleri, proto onkogenler ve G proteinleri izoprenlenir. Diger kovalan modifikasyonlar. Karboksilaz enzimleri mutlaka biyotin isterler ve biyotin kovalan sekilde irreversible baglanir. ß alanin KoA ve pantotenik asit yapisinda yer alan posttranslasyonel a.a.dir. Selenosistein, kendi tRNAsi olan ve bazi proteinlerin yapisina direk giren bir a.a.dir. tiyoredoksin reduktaz ve glutatyon peroksidaz yapisindadir. Sonradan katilmadigi icin posttranslasyonel değildir. Bastan girmistir.

http://www.biyologlar.com/rna-ve-protein-sentezi-posttranslasyonel-posttranskripsiyonel-modifikasyonu

Lesepsiyen göçü

Görünüşe göre Lesepsiyen göç, Akdeniz’in canlı yapısını yavaş yavaş tropik denizlerinkine benzetiyor. Bugün kıyı kesiminde yapılan herhangi bir dalışta bir zamanlar Kızıldeniz’de yaşayan türlerle karşılaşmak çok olağan. Sokar balıkları, trompet balıkları, balon balığı, deniztavşanları bunlardan bazıları. Göç nedeniyle Akdeniz, özellikle Doğu Akdeniz, dinamik bir ekosistem yapısına bürünmüş durumda. Ekosisteme yeni giren Lesepsiyen türlerin etkileri bölgede devamlı olarak dengeleri değiştiriyor. Bu nedenle de dinamik bir eko göçmenler olarak da adlandırılan bu türler benzer besinleri tükettikleri, benzer ortamlarda üredikleri ve benzer davranış biçimleri gösterdikleri yerel canlılar ile rekabete girer ve çoğu zaman galip gelir. Örneğin dip omurgasızlarıyla beslenen Lesepsiyen türlerden Paşa barbunu ve Nil barbunu Doğu akdeniz’e girdikten sonra, aynı besinle beslenen yerli türlerden barbun ve tekir nüfusu üzerinde baskı oluşmuş ve yerli türlerin sayısının Doğu Akdeniz’de azalmıştır. Diğer yandan ekonomik değeri olan Paşa barbunu ve Nil barbunu bölge balıkçılığına hayli destek olmuştur. Bununla birlikte sokar balığı gibi bazı otçul Lesepsiyen göçmenler, Akdeniz’in yerli balıkları tarafından yeterince kullanılmayan alglerle kaplı yerleri değerlendirerek yayılışlarını ve nüfuslarını diğer türlerle rekabete girmeden artırmıştır. Diğer yandan balıkçılığı olumsuz etkileyen türler de var. Bunlardan üzgün balığı (Callionymus filamentosus) vücudunda bulunan dikenlerden dolayı balık ağlarına zarar verebiliyor. Bir başka Lesepsiyen tür olan balon balıklarıysa (Lagocephalus sp) dikenlerinde ve bazı organlarında zehir taşıdığından yendiği zaman ciddi tehlike yaratabilir. Lesepsiyen türlere diğer bir örnek lokum balığıdır (Saurida undosquamis). Lokum balığı, yerel bir tür olan berlâm balığı (Merluccius merluccius) üzerinde baskı kurarak (yani besinine ve yaşama ortamına ortak olarak) onu kendisinin girmediği daha derin bölgelerde yaşamaya itmiştir. Balıklar dışında çok sayıda omurgasız ve alg de Akdeniz ekosistemine girmiş ve uyum sağlamıştır. 2009 yılında Mantis karidesinin Kuzeydoğu Akdeniz kıyılarından kaydı verildi. Ardından da bu tür çok kısa denebilecek bir zaman içinde bölgede çok yüksek bir nüfusa ulaştı ve yakın akrabası olan karideslerden Squila mantis ve Erugosquilla massavensis’in sayısının çok azalmasına neden oldu. Bunun yanı sıra denize girenler için tehlikeli olabilecek omurgasız iki Lesepsiyen türe daha değinmekte yarar var. Bunlardan Rhopilema nomadica adlı zehirli denizanasının sayısı yaz aylarında zaman zaman patlama yaparak çok artıyor ve insanlar için tehlike yarattığı biliniyor. Diğer bir zehirli Lesepsiyen tür olan uzun dikenli denizkestanesi (Diadema setosum) de özellikle Antalya kıyılarında, kıyıdan denize girenler için tehlike oluşturuyor. Deniz alglerinden “terörist yosun” olarak da bilinen Caulerpa recemosa türüne 2000’li yıllarda kıyı ekosisteminde yaygın biçimde rastlanması bilim insanlarını heyecanlandırdıysa da günümüzde bu türe rastlanma oranı çok düşmüştür.

http://www.biyologlar.com/lesepsiyen-gocu

Gözün evrimi, gözün evrim aşamaları

TÜM HAYVANLARIN kendi dünyalarıyla ve dünyalarının içindeki nesnelerle baş etmeleri gerekir. Söz konusu bu nesnelerin üzerinde yürürler, altında sürünürler, onlara çarpmaktan kaçınırlar; bu nesneleri alırlar, yerler, onlarla çiftleşirler ve onlardan kaçarlar. Evrimin genç olduğu yerbilimsel şafakta, hayvanların, nesnelerin orada olduklarını anlamadan önce, onlarla fiziksel temas kurmaları gerekiyordu. Uzaktan algılama teknolojisini geliştirecek ilk hayvanı ne kadar da büyük faydalar bekliyordu, yani ona çarpmadan önce bir engelin, yakalanmadan önce bir avcının, ulaşma mesafesinde olmayan ama çevrede herhangi bir yerde olabilecek yiyeceğin varlığından haberdar olma teknolojisi. Bu teknoloji ne olabilirdi?  Güneş; sadece, yaşamın kimyasal çarklarını döndürmekte kullanılan enerjiyi temin etmekle kalmadı. Aynı zamanda uzaktan yönlendirme teknolojisi fırsatını da sundu. Güneş, dünya yüzeyinin her milimetrekaresini bir foton kümesiyle vurdu. Fotonlar, düz bir çizgide, evrenin imkân verdiği en yüksek hızda hareket eden; dünya üzerindeki delik ve çatlaklardan içeri girip oradan oraya sekerek girilmedik bir kuytu, bulunmadık bir yarık bırakmayan minik parçacıklardır. Fotonlar, düz hatlarda büyük bir hızla ilerledikleri için, bazı maddeler tarafından diğer maddelere kıyasla daha çok emildikleri ve bazı maddeler tarafından diğer maddelere kıyasla daha fazla yansıtıldıkları için ve her zaman çok sayıda olup sürekli yayıldıkları için, muazzam kesinlik ve kuvvete sahip olan algılama teknolojileri için fırsat sağladılar. Sadece fotonları saptamak ve (daha zor bir şekilde) fotonların geldiği yönü tayin etmek gerekiyordu. Bu fırsat kullanılabilecek miydi? Üç milyar yıldan sonra cevabın ne olduğunu biliyorsunuz, ne de olsa bu sözcükleri görebiliyorsunuz.  Darwin, bilindiği üzere, "aşırı derecede mükemmel ve karmaşık organlar" konulu tartışmasına gözü örnek vererek başlamıştır: “Gözün, odağı farklı uzaklıklara ayarlamak, farklı miktarlarda ışığı içeri almak, küresel ve kromatik sapmayı düzeltmek için kullandığı eşsiz düzenekleriyle beraber doğal seçilim tarafından şekillendirildiğini varsaymak, açıkça itiraf ediyorum ki son derece gülünç gözüküyor.”Darwin, eşi Emma tarafından ortaya konan problemlerden etkilenmiş olabilir. Darwin, Türlerin Kökeni eserinden on beş yıl önce, doğal seçilimli evrim teorisinin ana hatlarını çizen uzun bir makale yazmıştı. Ölmesi durumunda, eşi Emma'dan bu makaleyi yayınlamasını istemiş, Emma'nın makaleyi okumasına izin vermişti. Emma'nın makalenin kenarlarına aldığı notlar günümüzde hala durmaktadır ve Emma'nın, özellikle Darwin'in insan gözünün "küçük ama her seferinde faydalı sapmaların aşamalı olarak seçilimiyle elde edilmiş olması olasıdır" şeklindeki önermesini işaretlemiş olması ilginçtir. Emma'nın buradaki notu şu şekilde: "Büyük bir varsayım / E.D." Türlerin Kökeninin yayınlanmasından çok sonra Darwin, Amerikalı bir meslektaşına yazdığı bir mektupta şöyle bir itirafta bulunmuştur: "Göz, bugün hala tüylerimi ürpertiyor ama iyi bilinen ara kademeleri düşününce, mantığım bana bu ürpertiyi ortadan kaldırmam gerektiğini söylüyor." Darwin'in bu ara sıra ortaya çıkan şüpheleri galiba, 3. bölümün başında alıntısını yaptığım fizikçinin şüphelerine benziyordu. Fakat Darwin bu şüphelerini, pes etmek için hoş bir bahane olarak değil, üzerinde düşünmeye devam edilecek bir zorluk olarak görmüştü.  Bu arada, "göz"den bahsettiğimizde, soruna adil yaklaşmış olmuyoruz. Gözlerin, hayvanlar âleminin farklı bölümlerinde en az kırk defa ve muhtemelen altmıştan fazla birbirlerinden bağımsız olarak evrimleştiği şüpheye yer bırakmayacak şekilde hesaplanmıştır. Bazı vakalarda bu gözler oldukça farklı prensipler üzerine kuruludur. Birbirinden bağımsız bir şekilde evrimleşmiş olan kırk ila altmış gözde, dokuz farklı ilke belirlenmiştir. Devam ettikçe, bu temel dokuz göz türünün bazılarından (ki biz bunları Olasılıksızlık Dağının kapladığı alanda farklı yerlerde bulunan dokuz ayrı zirve olarak düşünebiliriz) söz edeceğim.  Bu arada, bir şeyin iki farklı hayvan grubunda, birbirlerinden bağımsız bir şekilde evrimleştiğini nasıl anlıyoruz? Sözgelimi, yarasa ve kuşların kanatlarını birbirlerinden bağımsız olarak geliştirdiklerini nasıl anlıyoruz? Yarasalar, gerçek kanatlarıyla memeliler arasında eşsizdirler. Teoride, memelilerin atalarının kanatlı olması ve yarasalar dışında diğer tüm memelilerin sonradan bu kanatları kaybetmiş olmaları mümkündür. Fakat bunun olması için gerçekçi olamayacak kadar çok bağımsız kanat kaybının meydana gelmiş olması gerekir ve kanıtlar, öyle bir şeyin olmadığını gösterip sağduyuyu destekliyor. Atasal memeliler ön uzuvlarını uçmak için değil, çoğu torununun hâlâ yaptığı gibi yürümek için kullanıyorlardı. İnsan da, gözün hayvanlar âleminde birbirinden bağımsız bir şekilde pek çok kez geliştiğini benzer bir mantık yürütmeyle anlamıştır. Buna ek olarak, gözün embriyodaki gelişimi gibi detayları da kullanabiliriz. Örnek olarak, hem kurbağaların hem de mürekkep balıklarının kamera benzeri iyi gözleri vardır fakat bu gözler iki farklı embriyoda o kadar farklı yollarla ortaya çıkarlar ki, birbirlerinden bağımsız bir şekilde evrimleştiklerine emin olabiliriz. Bu, kurbağa ve mürekkep balığının ortak atasının bir tür göze sahip olmadığı anlamına gelmiyor. Eğer günümüzde yaşayan tüm hayvanların (belki de bir milyar yıl önce yaşamış olan) ortak atası göze sahip olsaydı, buna şaşırmazdım. Belki de ışığa duyarlı pigmentlerden oluşan bir tür ilkel dokuya sahipti ve sadece geceyle gündüzü ayırt edebiliyordu. Ancak gelişmiş seviye bir görüntü şekillendirme aracı olarak gözler, bazen benzer tasarımlara yakınsanarak, bazı zamanlarda da oldukça farklı tasarımlar ortaya koyarak, bağımsız bir şekilde pek çok kez evrimleşmiştir. Oldukça yakın bir zaman önce, gözün hayvanlar âleminin farklı bölümlerindeki bağımsız evrimini aydınlatan heyecan verici yeni kanıtlar bulunmuştur. Bölümün sonunda bu konuya döneceğim.  Hayvan gözlerinin çeşitliliğini incelerken, her göz tipinin Olasılıksızlık Dağının yamaçlarında nerede bulunduğundan bahsedeceğim sıklıkla. Fakat bu gözlerin hep modern hayvanlara ait olduğunu, gerçek atalara ait olmadığını unutmayın. Bu gözlerin, atalarda bulunan göz türleriyle ilgili bazı ipuçları verebileceğini düşünmek işe yarayacaktır. En azından, Olasılıksızlık Dağının ortasında yer aldığını düşündüğümüz göz türlerinin esasında işe yarayabileceklerini gösterecektir. Bu, gerçekten önemli bir konu, çünkü daha önce de ifade ettiğim gibi, hiçbir hayvan yaşamını evrimsel bir yoldaki ara geçiş formu olarak idame ettirmemiştir. Daha iyileşmiş bir göze doğru giden bir patikada yer alan bir istasyon olarak düşünebileceğimiz bir göz, o hayvan için en önemli organ olabilir ve kuvvetle muhtemel o hayvanın yaşam biçimi için ideal gözdür. Sözgelimi yüksek çözünürlüğe sahip görüntü oluşturan gözler çok küçük hayvanlar için uygun değildir. Yüksek kaliteye sahip olan gözler belli bir büyüklükten (hayvanın vücuduna kıyasla göreceli bir büyüklük değil, mutlak bir büyüklük) fazla olmalılar ve gözler ne kadar büyükse o kadar iyi olurlar. Mutlak büyüklüğü fazla olan bir göz, büyük ihtimalle küçük bir hayvanın edinemeyeceği kadar masraflı ve taşıyamayacağı kadar hantal olurdu. İnsanınki gibi bir görme şekline sahip olan bir salyangozun gözleri oldukça komik gözükürdü (şekil 5.1). Ortalamadan biraz daha büyük olan gözleri geliştiren salyangozlar diğerlerine kıyasla daha iyi görebilirler. Fakat daha büyük bir ağırlığı taşımanın da faturasını ödemek zorunda kalırlardı ve böylelikle hayatta kalma şansları düşerdi. Bu arada, kaydedilen en büyük göz 37 santimetre çapındadır. Böyle bir gözü taşıyabilen deniz canavarı, 10 metrelik dokunaçlarıyla dev bir mürekkep balığıdır.  Olasılıksızlık Dağı benzetmesinin sınırlamalarını kabul ederek, görme ile ilgili olan yokuşun en dibine inelim. Burada, aşırı derecede sade oldukları için neredeyse göz olarak anılmayı bile hak etmeyecek gözler görüyoruz. Genel vücut yüzeyinin ışığa biraz duyarlı olduğunu söylemek daha doğru olacaktır. Bu, bazı tek hücreli organizmalar, bazı denizanaları, denizyıldızları, sülükler ve diğer birçok kurtçuk türü için geçerlidir. Böyle hayvanlar görüntü oluşturma veya ışığın hangi yönden geldiğini ayırt etme yetisinden bile yoksundurlar. Algılayabildikleri (belirsiz bir biçimde) tek şey, etraftaki (parlak) ışığın varlığıdır. Tuhaf bir biçimde, hem erkek hem de dişi kelebeklerin üreme organlarında ışığa duyarlı hücreler olduğuna dair sağlam kanıtlar vardır. Bunlar görüntü oluşturan hücreler değildirler ama ışık ve karanlık arasındaki ayrımı fark edebilirler ve gözün uzak evrimsel kökeninden konuşurken bahsettiğimiz başlangıç noktasını temsil ediyor olabilirler. Kelebeklerin bu hücreleri nasıl kullandığını kimse bilmiyor gibi, benim bu konuda kaynak olarak başvurduğum eğlenceli kitap olan Eşeysel Seçilim ve Hayvan Üreme Organı (Sexual Selection and Animal Genitalia) adlı kitabın yazarı William Eberhard bile buna dâhil.  Olasılıksızlık Dağının altındaki ovanın ışıktan hiç etkilenmeyen atasal hayvanlar tarafından mesken tutulduğunu düşünürsek, denizyıldızlarının ve sülüklerin (ve kelebek üreme organlarının) yön belirleyici olmayan ışığa duyarlı derileri, dağ patikasının başladığı, alt yamaçlarda yukarıya doğru giden yollardır. Esasında ışığa karşı tamamen duyarsızlık "ovası" her zaman küçük olmuş olabilir. Belki de canlı hücreler öyle ya da böyle ışıktan etkileniyorlardır; ki bu şekilde kelebeklerin ışığa duyarlı üreme organları da daha az tuhaf görünebilir. Bir ışık ışını, doğrusal bir foton demetinden oluşur. Bir foton, renkli bir madde molekülüne çarptığı zaman tutulabilir ve molekül, aynı molekülün farklı bir formuna dönüşebilir. Böyle bir şey olduğunda bir miktar enerji açığa çıkar. Yeşil bitkilerde ve yeşil bakterilerde bu enerji, fotosentez adı verilen süreç yoluyla yiyecek molekülleri elde etmek için kullanılır. Hayvanlarda bu enerji, herhangi bir sinirde herhangi bir tepkimeyi tetikleyebilir ve bu, bizim göz diyebileceğimiz gözlere sahip olmayan hayvanlarda bile, görme olarak adlandırılan sürecin ilk adımını teşkil eder. Geniş bir çeşitliliğe sahip olan renkli pigmentlerden herhangi biri, ilkel bir seviyede iş görecektir. Bunun gibi pigmentlerden çok vardır ve ışığı tutma dışında her türlü amaç için kullanılırlar. Olasılıksızlık Dağının yamaçlarından yukarı doğru çıkan endişeli ilk adımlar, pigment moleküllerinin aşamalı olarak iyileştirilmesinden ortaya çıktı. Sığ, devamlı ve küçük adımlarla tırmanılması kolay olan bir iyileşme yokuşu vardır.  Bu az eğimli yokuş; bir pigmente sahip olan fotonları tutmada ve onların etkilerini sinir uyarılarına dönüştürmede uzmanlaşmış olan fotoselin canlılardaki eşdeğerinin evrimine doğru giden yolu hızlandırdı. Retinada bulunan ve fotonları yakalamakta uzmanlaşmış hücreleri adlandırmak için fotosel kelimesini kullanmaya devam edeceğim (biz insanlarda, bunlar ışığa duyarlı çubuk ve koni hücreleri olarak adlandırılır). Tamamının kullandığı yöntem, foton yakalamada kullanılacak mevcut pigment katmanlarının sayısını arttırmaktır. Bu önemli bir şeydir zira bir fotonun, herhangi bir katmanın bir yüzünden girip diğer yüzünden hasarsız bir şekilde çıkması oldukça muhtemeldir. Ne kadar çok pigment katmanına sahipseniz, fotonları yakalama olasılığınız o kadar büyüktür. Kaç fotonun tutulup, kaçının kaçıp gittiği neden önemli olsun ki? Her zaman bolca foton yok mu? Hayır. Bu konu, gözün tasarımını kavramamız için büyük bir öneme sahiptir. Bir tür foton ekonomisi vardır, bu foton ekonomisi, parasal insan ekonomisi gibi kötü karakterli ve kaçınılmaz değişinimler içeren bir ekonomidir.  Daha ilginç ekonomik ödünleşmelere geçmeden önce, fotonların bazı zamanlar (mutlak veriler ışığında) az bulunduğu şüphesizdir. 1986 senesinde, soğuk ve yıldızlı bir gecede, iki yaşındaki kızım Juliet'i uyandırıp battaniyeye sardım ve kucağıma alıp bahçeye kadar taşıdım. Uykulu yüzünü, Halley kuyrukluyıldızının olduğu ifade edilen yöne doğru döndürdüm. Söylediklerimi anlamıyordu ama ben ısrarla kulağına kuyruklu yıldızın öyküsünü ve benim kuyrukluyıldızı bir daha kesinlikle göremeyeceğimi fakat onun yetmiş sekiz yaşına geldiğinde tekrar görebileceğini fısıldadım. 2062 yılında torunlarına kuyruklu yıldızı daha önce de görmüş olduğunu söyleyebilsin diye uyandırdığımı ve böylece babasını, kuyrukluyıldızı görmesi için onu gecenin karanlığına taşıyan hayalperest hevesiyle belki de hatırlayabileceğini ifade ettim.  1986 senesindeki o gece, Halley kuyrukluyıldızından çıkan birkaç foton gerçekten de muhtemelen Juliet'in retinasına temas etmiştir fakat itiraf etmek gerekirse ben kendimi kuyrukluyıldızı gördüğüme ikna etmekte zorlandım. Bazen aşağı yukarı doğru yerde, soluk, griye çalan bir leke görür gibi oluyordum. Sonra ise leke kayboluyordu. Buradaki sorun, retinalarımıza düşen fotonların sayısının sıfıra yakın olmasıydı. Fotonlar, yağmur damlaları gibi rastgele zamanlarda gelirler. Yağmur yağarken bu durumdan şüphe etmeyiz ve şemsiyemizin çalınmamış olmasını dileriz. Ama yağmur yavaş yavaş atıştırırken, yağmurun kesin olarak ne zaman başladığını nasıl bilebiliriz? Tek bir yağmur damlasını hissedince, ikinci veya üçüncü yağmur damlası gelene kadar emin olamayarak, merakla yukarı bakarız. Yağmur böyle yavaş atıştırırken, birisi yağmurun yağdığını söylerse arkadaşı bunu kabul etmeyebilir. Yağmur damlaları, diğer arkadaşa ilk kez düşmeden bir dakika önce ilkinin üzerine düşecek kadar seyrek olabilir. Işığın var olduğunu kabul edebilmek için, fotonların retinamıza fark edilebilecek kadar sık düşmesi gerekir. Juliet ve ben, Halley kuyruklu yıldızının olduğu yöne bakarken, kuyruklu yıldızdan gelmekte olan fotonlar retinalarımızdaki fotosellere büyük ihtimalle kırk dakikada bir gibi aşırı derecede düşük bir sıklıkla temas ediyorlardı! Bu, şöyle bir anlama geliyor: Fotosellerden biri, "evet orada ışık var" diyorduysa da, komşusu olan fotosellerin büyük bir çoğunluğu böyle demiyordu. Benim kuyrukluyıldız şeklindeki bir nesneyi algılamamın tek sebebi beynimin, yüzlerce fotoselin kararlarını bir araya getiriyor olmasıydı. İki fotosel bir fotosel den daha çok foton yakalar. Üç fotosel iki fotoselden daha çok yakalar ve bu şekilde Olasılıksızlık Dağının yokuşlarını tırmanmaya devam eder. İnsan gözü gibi gelişmiş gözlerde, halıya işlenmiş nakışlar gibi yoğun bir şekilde doldurulmuş milyonlarca fotosel vardır ve bu fotosellerin her biri mümkün olduğu kadar çok sayıda fotonu yakalayacak şekilde ayarlanmıştır. Şekil 5.2 insanda bulunan tipik bir gelişmiş fotoseldir fakat diğer hayvanlardaki fotoseller de büyük ölçüde aynıdır. Resmin ortasında, kurtçuk kolonisi gibi gözüken şeyler mitokondrilerdir. Bunlar hücrelerin içinde yaşayan küçük canlılardır. İlk olarak parazit bakterilerinden ortaya çıkmışlardır ama enerji üretimi için kendilerini tüm hücrelerimizde vazgeçilmez bir konuma getirmişlerdir. Fotoselin sinirsel bağlayıcı teli, resmin sol tarafında başlamaktadır. Resmin sağında askeri katılıkta hizalanmış dikdörtgen biçimindeki hassas zar dizileri, fotonların tutuldukları yerdir. Her katmanın içinde, hayati önemde olan foton tutucu pigmentin molekülleri vardır. Ben bu resimde doksan bir tane zar katmanı sayıyorum. Kesin sayı çok önemli değil, foton tutmak söz konusu olduğunda sayıları ne kadar fazla olursa o kadar iyi olur, ama bu kez de çok fazla katman sahibi olmayı önleyecek genel masraflar olacaktır. Buradaki önemli nokta, doksan bir zar, fotonları tutma konusunda doksan zardan daha etkilidir, doksan zar seksen dokuz zardan daha etkilidir ve bu şekilde devam eder. Bu yolla tek bir zara kadar ulaşabiliriz, o da sıfır zardan daha etkilidir. Olasılıksızlık Dağının üst noktalarına gitmeyi sağlayan hafif bir yokuş var ve kastettiğim şey bu. Sözgelimi, kırk beşten fazla zar oldukça etkiliyken kırk beşten az sayıda olanlar oldukça etkisiz olsaydı, sarp bir uçurumla karşı karşıya kalırdık. Ne sağduyu ne de kanıtlar bizi böyle bir süreksizliğin varlığından şüpheye yönlendiriyor. Gördüğümüz gibi mürekkep balıkları, omurgalılardan bağımsız olarak onlarla benzer gözler evrimleştirmişlerdir. Fotoselleri bile büyük ölçüde benzerdir. Ana fark, mürekkep balığındaki katmanların, disk şeklinde toplanmak yerine içi boş bir tüpün etrafında toplanmış halkalar gibi olmasıdır. (Evrimde bu tür yüzeysel farklılıklar görülür, sözgelimi İngiliz elektrik anahtarının aşağı, Amerikan elektrik anahtarının ise yukarı basılınca ışığı yakmasıyla benzer önemsiz sebepten dolayı.) Gelişmiş hayvan fotosellerinin tümü, aynı metodun (fotonun, tutulmadan kaçması durumuna karşı, içinden geçmesi gereken pigmente sahip zar katmanlarının sayısını arttırma) farklı çeşitlerini uygulamaktadırlar. Olasılıksızlık Dağının bakış açısından bakıldığında, buradaki önemli olan şey, hâlihazırda kaç tane katman olursa olsun, bir fazla sayıda katmanın fotonların tutulma olasılığını az da olsa arttıracak olmasıdır. En nihayetinde, fotonların çoğu tutulduğunda daha fazla katmanın getireceği artan masraf için azalan getiri kanunu olacaktır.  Vahşi hayatta elbette, gözardı edilebilecek kadar az sayıda foton yansıtarak yetmiş altı yılda bir geri dönen Halley kuyruklu yıldızını tespit etmeye pek gerek yoktur. Fakat ay ışığında (hatta bir baykuşsanız yıldız ışığında) görebilecek kadar hassas gözlere sahip olmak oldukça faydalıdır. Normal bir gecede herhangi bir fotoselimize saniyede yaklaşık bir foton gelebilir. Bunun sıklığının kuyruklu yıldıza kıyasla daha yüksek olduğunu ama yine de gelen olası her fotonu yakalamayı hayati kılacak kadar az olduğunu kabul etmek gerekir. Ancak fotonların acımasız ekonomisinden konuşurken, bu acımasızlığın geceyle sınırlı olduğunu düşünmek yanlış olacaktır. Parlak gün ışığında fotonlar retinamıza sağanak yağmur gibi düşebilirler ama bunda da bir sorun vardır. Örüntülü bir imgeyi görmenin esası, retinanın farklı kısımlarındaki fotosellerin farklı ışık yoğunluklarını bildirmesidir ve bu da foton yağmurunun farklı yerlerindeki yağış sıklığını ayırt etmek anlamına gelir. Manzaranın farklı yerlerindeki ince detaylardan gelen fotonların sınıflandırılması sırasında bazı yerel bölgelerde fotonlar açısından fakirlik oluşabilir, bu fakirlik geceleyin fotonların nadirliği kadar ciddidir. Şimdi bunlara bakacağız.  Tek başlarına fotoseller hayvana sadece ışığın olup olmadığını söylerler. Hayvan geceyle gündüzü ve avcının varlığına işaret edebilecek bir gölgenin üzerine düşüp düşmediğini ayırt edebilir. İyileştirme bağlamında bir sonraki adım, ışığın ve (örneğin tehlikeli bir gölgenin neden olduğu) hareketin yönüne karşı ilkel bir duyarlılığın edinilmesi olmuş olmalıdır. Bunu elde etmenin asgari bir yolu, fotosellerin yalnızca bir yanına karanlık bir perde yerleştirmektir. Karanlık bir perdeye sahip olmayan şeffaf bir fotosel her yönden ışık alır ve ışığın nereden geldiğini ayırt edemez. Başında sadece tek bir fotoseli olan bir hayvan, fotoselinin arkasında bir perde olması durumunda ışığa doğru veya tam tersi yönde ilerleyebilir. Bunu yapmanın basit bir yolu kafayı bir sarkaç gibi yanlara sallamaktır: eğer iki yandaki ışığın yoğunluğu eşit değilse, eşitlenene kadar yönünü değiştirir. Işığın tam ters yönüne kaçmak için bu yöntemi kullanan kurtçuklar vardır.  Fakat kafanızı iki yana sallamak, ışığın yönünü tespit etmek için kullanılan ilkel bir yöntemdir. Olasılıksızlık Dağının en alçak yokuşlarında bulunur. Daha iyi bir yöntem, her birinin arkasına karanlık bir perde yerleştirilmiş, farklı yönlere bakan birden çok fotosele sahip olmaktır. Sonrasında farklı iki hücrenin üzerine düşen foton yağmurunun sıklığını kıyaslayarak ışığın yönü hakkında tahminler yapabilirsiniz. Daha iyi bir yol, eğer üzerine fotosel döşenmiş bir zemininiz varsa, zemini bir eğri oluşturacak şekilde (perdesiyle beraber) eğmek olacaktır. Böylece eğrinin farklı yerlerindeki fotoseller sistematik bir şekilde farklı yönlere bakacaktır. Dışbükey bir eğri, bir süre sonra böceklerin sahip olduğu türden "bileşik gözü" beraberinde getirebilir. Bu konuya tekrar döneceğim. İçbükey bir eğri kâse gibidir ve diğer ana göz türü olan ve bizim de sahip olduğumuz kamera tipi gözü beraberinde getirir. Kâsenin farklı yerlerindeki fotoseller, ışık farklı yönlerden geldiğinde tetiklenecek ve hücre sayısı ne kadar fazlaysa ayrım o kadar hassas olacaktır.  Işık ışınları (oklara sahip olan paralel beyaz çizgiler) kasenin arkasındaki kalın siyah perde tarafından engellenir (şekil 5.3). Beyin hangi fotosellerin tetiklenip hangilerinin tetiklenmediğinin kaydını tutarak ışığın hangi yönden geldiğini tespit edebilir. Olasılıksızlık Dağına tırmanma bakımından önemli olan, fotosellerle döşenmiş düz bir zemin sahibi olan hayvanlarla kâseli hayvanları birbirine bağlayan, sürerlilik arz eden aşamalı bir evrimsel geçişin (dağın yukarılarına tırmanan hafif bir eğimin) olmasıdır. Kâseler sürerlilik oluşturan küçük aşamalarla adım adım derinleşebilir veya sığlaşabilir. Kâse ne kadar derinse, gözün farklı yönlerden gelen ışığı ayırt etme yeteneği o kadar fazlalaşacaktır.  Bunun gibi kâse gözler hayvanlar âleminde yaygındır. Şekil 5.4, deniz minaresi, tüplü kurt, deniz tarağı ve yassı kurdun gözlerini göstermektedir. Bu gözler, bu kâse şekillerini büyük olasılıkla birbirlerinden bağımsız olarak evrimleştirmişlerdir. Bu durum, özellikle fotosellerini kâsenin içinde muhafaza ederek ayrı kökenini açığa vuran yassı kurt örneğinde açıktır. Görünüşte bu, garip bir düzen gibi durur (ışık ışınlarının fotosellere çarpmadan önce bir bağlantı kablosu yığınının içinden geçmesi gerekir). Ama bu konuda kendini beğenmişlik yapmayalım çünkü aynı kötü tasarımdan bizim çok daha gelişmiş olan gözlerimiz de etkilenmiştir. Bu konuya daha sonra geri dönerek esasında o kadar da kötü bir fikir olmadığını göstereceğim.  Her halükarda bir kâse göz tek başına, kusursuz gözlerimizle biz insanların doğru dürüst bir görüntü olarak nitelendireceği görüntüyü oluşturma yetisine sahip olmaktan çok uzaktadır. Bizim (mercek ilkesine dayanan) görüntü oluşturma yöntemimizin biraz açıklanması gerekiyor. Problemi, sadece fotosellerden oluşan bir zeminin veya sığ bir kâsenin, sözgelimi, bir yunusun görüntüsünü, yunus gözünün önünde bariz bir şekilde bulunurken bile niçin göremeyeceğini sorarak ele alacağız.  Eğer ışık ışınları şekil 5.5'teki gibi davransalardı, her şey çok kolay olurdu ve yunusun görüntüsü retinada (ters değil düz bir şekilde) belirirdi. Maalesef bu şekilde davranmıyorlar. Daha açıklayıcı olmak adına, benim aynen resimde çizdiğimi yapan ışınlar vardır. Sorun şu ki bu ışınlar, aynı anda diğer her yönde ilerleyen sayısız ışının arasında kaybolur. Yunusun her parçası retinanın her noktasına bir ışın gönderir. Yalnızca yunusun her parçası da değil, arka planın ve manzaradaki diğer her şeyin her parçası da gönderir. Sonuç olarak ortaya çıkan şeyi, kâsenin yüzeyinde mümkün olan her pozisyonda ve mümkün olan her yöne bakan sonsuz sayıda yunus görüntüsü olarak düşünebilirsiniz. Elbette bu da görüntü elde edilememesi ve ışığın yüzeyin tamamı boyunca pürüzsüzce yayılması anlamına gelir (şekil 5.6).  Sorunun teşhisini koyduk. Göz çok fazla şey görmektedir yani tek bir tane yerine sonsuz sayıda yunusu. Net çözüm eksiltme yapmaktır yani biri hariç tüm yunusları çıkarmak. Hangisinin kaldığı önemli değil, ama geri kalanlardan nasıl kurtulunacak? Bir çözüm yolu, Olasılıksızlık Dağının bize kâseyi sunan yokuşuna yavaşça tırmandığımızda olduğu gibi, kâseyi sürekli derinleştirip ağzım kapatarak, ağız açıklığı bir iğne deliği kadar daralana dek yine yavaşça tırmanmayı sürdürmektir. Artık ışınların çok büyük bir bölümünün kâseye girişi engellenmiştir. Geriye kalan azınlık yalnızca, yunusun az sayıdaki benzer resimlerinin (baş aşağı olacak şekilde) görüntüsüdür (şekil 5.7). İğne deliği aşırı derecede küçülürse bulanıklık yok olur ve geriye yunusun tek bir keskin resmi kalır (aslında aşırı derecede küçük iğne delikleri yeni bir tür bulanıklığa sebep olurlar ama biz şimdilik bunu görmezden gelelim). İğne deliğini, bir tanesi hariç baş döndürücü görsel yunus ahenksizliğinin tamamını ayıklayan bir görüntü filtresi olarak düşünebilirsiniz. İğne deliği etkisi, daha önce ışığın yönünü tayin etme aracı olarak karşılaştığımız kâse etkisinin aşırı bir versiyonudur. İğne deliği göz, Olasılıksızlık Dağının aynı yokuşunun çok az daha yukarılarında yer alır ve aralarında herhangi bir keskin uçurum yoktur. İğne deliği gözün kâse gözden evrilmesinde bir zorluk yoktur ve kâse gözün, fotosellerden oluşan düz bir zeminden evrilmesinde de bir zorluk yoktur. Düz zeminden iğne deliğine çıkan yokuş kademelidir ve yolun tamamı boyunca kolayca tırmanılabilir. Bu yokuşu tırmanmak, birbiriyle çelişen görüntüleri ilerlemeli olarak yalnızca bir tanesi kalana kadar elemeyi temsil eder. İğne deliği gözler gerçekten de (değişik seviyelerde) hayvanlar âleminin çeşitli yerlerine yayılmıştır. En kusursuz iğne deliği gözü, soyu tükenmiş ammonitlerle akraba olan (ve sarmal şeklinde bir kabuğu olması haricinde ahtapotların daha da uzak akrabası olan) esrarengiz yumuşakça Nautüus'a aittir (şekil 5.8 a). Şekil 5.8 b'deki deniz salyangozununki gibi diğer gözleri belki de gerçek anlamda bir iğne deliği yerine derin kâseler olarak nitelemek daha doğru olacaktır. Bunlar Olasılıksızlık Dağına tırmanan bu özellikli yokuşun pürüzsüzlüğünü gözler önüne sermektedir. İlk bakışta, iğne deliğini yeterince küçük kılmanız kaydıyla, iğne deliği gözün oldukça iyi işlemesi gerektiği düşünülebilir. İğne deliğini son derece küçük yaparsanız, birbiriyle rekabet halinde olan ve karışan görüntülerin büyük çoğunluğundan kurtularak son derece mükemmel bir görüntü elde edebileceğinizi düşünebilirsiniz. Ama bu noktada iki sorun baş gösterir ve bunların ilki kırınımdır. Bundan bahsetmeyi az önce ertelemiştim. Bu, ışığın dalga gibi (ki dalgalar birbirleriyle karışabilirler) davranması gerçeğinden kaynaklanan bir bulanıklaşma problemidir. İğne deliği çok küçük olduğunda bu bulanıklaşma da artar. Küçük bir iğne deliğinin getirdiği diğer sorun "foton ekonomimizin" katı ödünleşimlerini konu alır. İğne deliği keskin bir görüntü elde edecek kadar küçük olduğunda, zorunlu olarak şöyle bir sonuç ortaya çıkar: delikten o kadar az ışık geçer ki, ancak neredeyse elde edilemez parlaklıktaki bir ışık kaynağı tarafından aydınlatılırsa nesneyi görebilirsiniz. Normal aydınlatma seviyelerinde iğne deliğinin içine, gözün gördüğü şeyin ne olduğundan emin olmasını sağlamaya yetecek kadar foton girmez. Minnacık bir iğne deliğimiz varken, Halley kuyruklu yıldızı sorununun bir versiyonuyla karşı karşıya oluruz. Bu sorunla iğne deliğini yeniden büyüterek baş edebilirsiniz. Ama o zaman da başladığınız nokta olan birbiriyle rekabet halindeki "yunus" keşmekeşine geri dönersiniz. Foton ekonomisi bizi Olasılıksızlık Dağının bu eteğinde bir açmaza sürüklemiştir. İğne deliği tasarımıyla ya keskinimsi ama karanlık, ya da parlak ama bulanık bir görüntü elde edebilirsiniz. İkisini birden elde edemezsiniz. Bu tür ödünleşimler ekonomistlerin oldukça hoşuna gider ki ben de fotonların ekonomisi kavramını bu yüzden kullanıyorum. Peki parlak ve aynı zamanda keskin bir görüntü elde etmenin hiçbir yolu yok mu? Neyse ki var.  Öncelikle sorunu bir hesaplama problemi olarak düşünün. İçine bolca ışık alacak şekilde iğne deliğini genişlettiğimizi hayal edin. Ama deliğin ağzını bomboş bırakmaktansa buraya "sihirli bir pencere" yerleştirelim (şekil 5.9). Son teknoloji ürünü elektronik bir alet olan bu pencere, cama yerleştirilmiş ve bir bilgisayara bağlanmış olsun. Bilgisayar tarafından kontrol edilen bu pencerenin özelliği şu: ışık ışınları camın içinden doğrudan düz bir şekilde geçmektense kurnazca ayarlanmış bir açı ile kırılırlar. Bir noktadan (örneğin yunusun burnundan) gelen tüm ışınların, retinada ilgili tek bir noktada birleşmesi için kıracak bu açıyı bilgisayar dikkatlice hesaplamaktadır. Ben burada sadece yunusun burnundan gelen ışınları resmettim ama elbette sihirli perdenin herhangi bir noktayı kayırması için bir sebebi yok ve hesaplamayı diğer tüm noktalar için de yapacaktır. Yunusun kuyruğundan gelen tüm ışınlar, retinadaki ilgili bir kuyruk noktasında birleşecek şekilde kırılırlar vs. Sihirli pencere sayesinde retinada mükemmel bir yunus resmi belirecektir. Ama bu, minik iğne deliğinde olduğu gibi karanlık bir görüntü değildir çünkü çok sayıda ışın (diğer bir deyişle bir foton seli) yunusun burnundan, çok sayıda ışın yunusun kuyruğundan ve çok sayıda ışın yunusun her noktasından gelip retinadaki kendilerine ait noktada birleşirler. Sihirli pencere, iğne deliğinin büyük dezavantajına sahip olmadan bütün avantajlarına sahiptir.  Böylesi bir "sihirli pencereyi" hayal etmek iyi hoş da, yapmak mümkün mü? Sihirli pencereye eklenmiş bilgisayarın nasıl da karmaşık bir hesaplama yaptığını bir düşünün. Dünyanın milyonlarca noktasından gelen milyonlarca ışık ışınını kabul etmektedir. Yunusun her noktası, sihirli pencerenin yüzeyinin farklı noktalarına milyonlarca farklı açıda milyonlarca ışın yollamaktadır. Işınlar birbirleriyle afallatıcı bir şekilde kesişmektedirler. Sihirli pencere, bilgisayarıyla birlikte, bu milyonlarca ışının tümüyle birden sırayla ilgilenip, her birinin kırılması gereken açının derecesini hesaplamak zorundadır. Bu muazzam bilgisayar (karmaşık bir mucizeden başka) nereden bulunabilir? Yolun sonuna geldiğimiz nokta burası mı? Olasılıksızlık Dağına tırmanışımızda karşımıza çıkan kaçınılmaz bir uçurum mu bu?  Cevap, ilginç bir şekilde hayırdır. Resimdeki bilgisayar sadece, tek yönlü bakacak olursanız, görevin aşikâr karmaşıklığını vurgulamak için çizilmiş bir hayal ürünüdür. Ama probleme farklı bir açıdan yaklaşırsanız çözümün gülünç derecede kolay olduğunu görürsünüz. Tam da bizim sihirli pencerelerimizin özelliklerine sahip olan ama ne bilgisayarı, ne elektronik mahareti, ne de herhangi bir karmaşıklığı olmayan akıl almaz basitlikte bir alet vardır. Bu alet, mercektir. Bir bilgisayara ihtiyaç duymazsınız çünkü hesaplamaların bilfiil yapılmasına gerek yoktur. Milyonlarca ışının açısının görünürde karmaşık olan hesaplamalarının icabına otomatik olarak ve kolayca, kavisli bir saydam materyal tarafından bakılır. Merceğin evriminin zor olmamış olması gerektiğini göstermeye giriş teşkil etmesi açısından merceklerin nasıl çalıştığını açıklamaya biraz zaman ayıracağım.  Işık ışınlarının bir saydam materyalden diğerine geçerken kırılmaları bir fizik yasasıdır (şekil 5.10). Kırılma açısı bu saydam maddelerin ne olduğuna bağlıdır çünkü bazılarının kırılma indisi (ışığı kırma gücünün bir ölçüsü) diğerlerininkinden daha büyüktür. Elimizde cam ve su varsa kırılma açısı küçük olacaktır çünkü suyun kırılma indisi camınkiyle hemen hemen aynıdır. Eğer maddeler cam ve hava ise ışık daha büyük bir açıyla kırılacaktır çünkü havanın görece düşük bir kırılma indisi vardır. Işık sudan havaya girdiğinde ise kırılma açısı, bir küreği eğrilmiş gösterecek kadar fazla olacaktır. Şekil 5.10, havadaki bir cam kütlesini temsil ediyor. Kalın çizgiyle gösterilen ışık ışını cama giriyor, camın içindeyken kırılıyor, daha sonra da diğer taraftan çıkarken orijinal açısına geri dönecek şekilde tekrar kırılıyor. Ama elbette saydam bir materyalin pürüzsüz paralel kenarları olmak zorunda değildir. Işın, materyalin yüzeyinin açısına bağlı olarak, dilediğiniz her yöne yönlendirilebilir. Ayrıca materyalin yüzeyi farklı açılardaki çok sayıda çıkıntıyla kaplıysa, ışın çok sayıda farklı yöne de yönlendirilebilir (şekil 5.11). Eğer materyalin bir veya her iki köşesi dışbükey olacak şekilde eğilmişse, materyal bir mercek olacaktır ki bu da bizim sihirli camımızın işleyen bir eşdeğeridir. Saydam materyaller doğada hiç de nadir bulunmazlar. Gezegenimizdeki en yaygın maddelerden ikisi olan hava ve su saydamdır. Diğer birçok sıvı da öyle. Keza, yüzeylerindeki sertliği ortadan kaldırmak için, yüzeyleri, örneğin denizdeki dalga hareketleriyle cilalanırsa, pek çok kristal de öyle. Kristal bir materyalden yapılmış ve dalgalar tarafından rastgele bir şekle sokulmuş bir çakıl taşını hayal edin. Tek bir kaynaktan gelen ışık ışınları çakıl taşı tarafından, çakıl taşının yüzeyinin açılarına bağlı olarak pek çok yönde kırılacaktır. Çakıl taşlarının boyutları çok çeşitlidir. Sıklıkla her iki köşeleri de dışbükeydir. Bu gerçek, örneğin ampul gibi bir kaynaktan gelen ışık ışınlarını nasıl etkiler?  Işınlar, kenarları hafifçe dışbükey olan bir çakıl taşından dışarı çıktıklarında, birleşme eğiliminde olacaklardır. Bu birleşme, hayali "sihirli penceremiz" gibi bir ışık kaynağının mükemmel imgesini oluşturacak şekilde düz, tek bir noktada olmayacaktır. Bunu ummak hayalperestlik olurdu. Ama burada kesinlikle doğru yöne doğru bir meyil vardır. Aşınım biçimi bir şekilde her iki kenarında da kıvrımlı hatlara sahip olacak şekilde gerçekleşmiş olan bir kuvars çakıl taşı, iyi bir "sihirli pencere" olarak iş görürdü: keskin olmaktan çok uzak olsalar da, iğne deliğinin üretebileceğinden çok daha parlak görüntüler oluşturma yeteneğine sahip gerçek bir mercek olarak iş görürler. Su tarafından aşındırılmış çakıl taşlarının genellikle her iki kenarı da dışbükeydir. Eğer saydam bir materyalden yapılmış olsalardı, çoğu, kaba da olsa oldukça kullanışlı mercekler teşkil ederlerdi.  Çakıl taşı, basit bir mercek olarak kullanılabilecek tesadüfi, tasarlanmamış nesnelere sadece bir örnektir. Başka örnekler de vardır. Bir yapraktan sarkan yağmur damlasının eğimli kenarları vardır. Başka türlü olması mümkün değil. Bizim tarafımızdan tasarımına katkıda bulunulmasına gerek duymadan, otomatik olarak ilkel bir mercek olarak iş görecektir. Sıvı ve jeller (yerçekimi gibi bunu aktif olarak engelleyen bir kuvvet olmadığı takdirde) otomatik olarak eğimli şekillere bürünürler. Bunun da anlamı, sıklıkla, mercek olarak iş görmekten başka çarelerinin olmadığıdır. Çoğu kez aynısı biyolojik materyaller için de geçerlidir. Genç bir denizanası hem mercek şeklindedir hem de hoş bir şekilde saydamdır. Her ne kadar merceklik özellikleri gerçek hayatta hiç kullanılmasa da ve doğal seçilimin onun mercek benzeri özelliklerini desteklediğini düşünmek için bir sebep yoksa da, idare eden bir mercek olarak iş görecektir. Denizanasının saydamlığı, muhtemelen, düşmanlarının onu görmesini zorlaştırdığı için, eğimli şekli ise merceklerle hiç alakası olmayan yapısal bir sebepten ötürü bir avantajdır.  Burada, kaba ve tasarlanmamış çeşitli görüntü oluşturma aletlerini kullanarak bir perdeye yansıttığım görüntüleri görüyorsunuz. Şekil 5.12 a'da, bir iğne deliği kameranın (tek tarafında delik olan kapalı bir mukavva kutu) arkasında duran kâğıda yansıtılmış haliyle büyük bir A harfini görüyorsunuz. Görüntüyü oluşturmak için çok parlak bir ışık kullanmış olmama rağmen, size orada ne yazdığını söylemeseydim muhtemelen A'yı okuyamazdınız. Harfi okunabilir kılacak kadar çok ışık alması için "iğne" deliğini oldukça büyütmek zorunda kaldım (çapı yaklaşık bir santimetre olacak şekilde). İğne deliğini küçülterek görüntüyü keskinleştirebilirdim ama o zaman da görüntü yok olurdu. Daha önce de tartıştığımız tanıdık ödünleşme bu. Şimdi kaba ve tasarlanmamış bir "merceğin" bile nasıl bir fark yarattığına bakın. Şekil 5.12 b için de aynı A harfi, aynı mukavva kutunun arka duvarındaki aynı delikten geçecek şekilde yansıtılmıştır. Ama bu sefer deliğin önüne içi su dolu polietilen bir torba astım. Torba pek de mercek şeklinde olmak üzere tasarlanmamıştı. Sadece, içini suyla doldurduğunuzda doğal olarak kıvrımlı bir şekle bürünerek asılı kalıyordu. Öyle sanıyorum ki, kırış kırış değil pürüzsüzce eğimli olması nedeniyle bir denizanası daha da iyi bir görüntü üretirdi. Şekil 5.12 c [resimdeki İngilizce "can you read this?" yazısı "bunu okuyabiliyor musunuz?" anlamına geliyor] aynı mukavva kutu ve delikle yapılmıştır ama deliğin önüne bu sefer sarkık bir torba yerine içi su dolu yuvarlak bir şarap kadehi yerleştirilmiştir. Kabul etmek gerekir ki kadeh, insan yapımı bir nesnedir ama tasarımcıları onun bir mercek olmasını amaçlamamışlardı ve şeklini farklı sebeplerden ötürü küresel yapmışlardı. Bir kez daha, mercek olması amacıyla tasarlanmamış olan bir nesnenin fena olmayan bir mercek olarak iş gördüğünü görüyoruz.  Elbette atasal hayvanlar polietilen torbalar ve şarap kadehleri kullanmıyorlardı. Gözün evriminin bir plastik torba aşamasından veya mukavva kutu aşamasından geçtiğini iddia etmiyorum. Polietilen torbayla vurgulamak istediğim nokta, bunun, tıpkı yağmur damlası, denizanası ve yuvarlatılmış kuvars kristali gibi mercek olarak tasarlanmamış olmasıdır. Mercek benzeri şekillerini, doğada etkili olan başka bir sebepten ötürü almışlardır.  O halde mercek benzeri ilkel bir nesnenin kendiliğinden oluşmasının zor olmadığını görüyoruz. Yarı yarıya saydam herhangi bir jel kütlesi iş görecektir, yeter ki eğimli bir şekle bürünüp (ki bürünmesi için pek çok sebep vardır) basit bir kâseye veya iğne deliğine kıyasla küçük de olsa bir iyileşmeye sebep olsun. Küçük iyileşmeler, Olasılıksızlık Dağının alçaktaki yokuşlarını yavaşça tırmanmak için gereken tek şeydir. Peki, ara kademeler neye benzerdi? Tekrar şekil 5.8'e bakalım. Bir kez daha vurgulamalıyım ki bu hayvanlar günümüze ait hayvanlardır ve gerçek bir atasal seri olarak düşünülmemelidirler. Şekil 5.8 b'deki (deniz salyangozuna ait) kâsenin, belki de görevi fotoselleri aralıktan kâseye doğru serbest bir şekilde akan saf deniz suyundan korumak olan "camsı kütle" olarak algılayabileceğimiz, şeffaf jelden oluşan bir astarı vardır. Tek işlevi koruma sağlamak olan bu sıvı, mercek için gereken özelliklerden birine yani saydamlığa sahiptir ama doğru eğime sahip değildir ve yoğunlaştırılması gerekmektedir. Şimdi de şekil 5.8 c, d ve e'deki iki kabuklu yumuşakça, denizkulağı ve kum kurdunun gözlerine bakın. Bunlar kâselere ve kâselerle iğne delikleri arasındaki kademelere daha da çok örnek teşkil etmekle kalmıyor, aynı zamanda tüm bu gözlerde göz içi sıvısının oldukça yoğunlaştığını da gösteriyor. Göz içi sıvıları hayvanlar âleminde, şekilsizlik dereceleri farklılık arz edecek şekilde oldukça yaygındır. Bir mercek olarak bu jel öbeklerinden hiçbiri Bay Zeiss veya Bay Nikon'u etkilemeyi başaramazdı. Yine de yüzeyi biraz da olsa dışbükeylik arz eden bir jel öbeği, açık bir iğne deliğine kıyasla kayda değer bir gelişme anlamına gelecektir. İyi bir mercekle, deniz kulağının göz içi sıvısı gibi bir şey arasındaki en büyük fark şudur: en iyi sonucu elde etmek için merceğin retinadan ayrılıp, ondan belli bir uzaklığa konması gerekmektedir. Aradaki boşluğun içinin boş olması gerekmez, burası daha da fazla göz içi sıvısıyla doldurulabilir. Gereken şey, merceğin, merceği retinadan ayıran maddeden daha büyük bir kırılma indisine sahip olmasıdır. Bunu elde etmenin (hiçbiri zor olmayan) pek çok yolu vardır. Ben burada sadece bir yolla ilgileneceğim. Bu yolda mercek, şekil 5.13'teki gibi bir göz içi sıvısının ön kısmındaki yerel bir bölgenin yoğunlaşmasıyla oluşmaktadır.  Öncelikle, her saydam maddenin bir kırılma indisine sahip olduğunu hatırlayın. Kırılma indisi, maddenin ışık ışınlarını kırma gücünün bir ölçütüdür. Mercek üreticileri normalde bir cam kütlesinin kırılma indisinin cam boyunca aynı olduğu varsayarlar. Bir ışık ışını belli bir cam merceğe girip, yönü buna bağlı olarak değiştiğinde, merceğin diğer tarafına çarpana kadar düz bir çizgide yol alacaktır. Mercekçinin sanatı, camın yüzeyini hassas şekillere sokacak şekilde ezip parlatmakta ve farklı mercekleri birbirlerine bağlamakta gizlidir.  Çeşitli kısımları farklı kırılma indisine sahip olan bileşik mercekler elde etmek için, farklı cam çeşitlerini karmaşık şekillerde birbirlerine yapıştırabilirsiniz. Örneğin şekil 5.13 a'daki merceğin merkezi çekirdeği, daha büyük kırılma indisi olan farklı tür bir camdan yapılmıştır. Ama yine de bir kırılma indisi diğerinden bir anda farklılaşmaktadır. Prensipte ise bir merceğin kırılma indisinin, merceğin içinde süreklilik arz edecek şekilde değişmemesi için bir sebep yoktur. Bu durum şekil 5.13 b'de resmedilmiştir. Böylesi "dereceli indisli mercekleri" elde etmek mercekçiler için, mercekleri camdan üretme yöntemleri sebebiyle zordur.1 (1 Bunu yazdıktan sonra, önceleri Cable and Wireless Şirketinde çalışan Howard Kleyn, bana insanların dereceli indisli merceklerin eşdeğerini yaptıklarını belirtti. Bu şey esasında bir dereceli indis mercek optik lifi. Tarif ettiğine göre, şu şekilde çalışıyor: İyi bir camdan yapılmış, yaklaşık bir metre uzunluğunda ve birkaç santimetre çapında içi boş bir tüple başlıyorsunuz ve tüpü ısıtıyorsunuz. Daha sonra tüpün içine toz haline getirilmiş olan camı üflüyorsunuz. Toz haline getirilmiş olan cam eriyerek tüpün astarına kaynıyor, bu şekilde tüpün astarını kalınlaştırırken iç çapını daraltıyor. Şimdi işin ilginç kısmına geçiyoruz. Bu süreç ilerledikçe, içeriye doğru üflenmiş olan tozun niteliği dereceli olarak değişiyor: özellikle de, dereceli olarak artarak ışığı kıran indisten oluşan camdan öğütülüyor. Boş oyuk neredeyse yok olana kadar, tüp, dış katmanlarına doğru, dereceli olarak azalan ışığı kırma indisine sahip olan merkezinde, ışığı oldukça çok kıran bir çubuğa dönüşüyor. Sonra çubuk yeniden ısıtılıyor, ince bir filamana yerleştiriliyor. Bu filaman da, kendisinden çekilen çubuk gibi, ufak çapta, merkezden dışa doğru aynı dereceli ışığı kırma indisini kaybetmiyor. Artık teknik olarak bu, dereceli bir indisli mercek, fakat çok ince ve uzun bir mercek. Mercek özelliği görüntüyü odaklamak için değil, ışık ışınının dağılmasına izin vermeyen bir kılavuz ışığı olarak görüntünün kalitesini artırmak için kullanılıyor. Bu filamanların birçoğu normalde çok telli optik lif kablosu imalatında kullanılır.) Ama canlı merceklerin bu şekilde yapılması kolaydır çünkü onlarda merceğin tamamı aynı anda yapılmaz: genç hayvanlar geliştikçe, önceleri küçük olan mercekler de gelişir. Hatta aslına bakarsanız kırılma indislerinin değişimi süreklilik arz eden mercekler, balıklar, ahtapotlar ve pek çok başka hayvanda bulunmaktadır. Şekil 5.8 e'ye dikkatlice bakarsanız, gözün açıklığının arkasındaki bölgede, kırılma indisinin farklılık arz ediyor olmasının gayet olası olduğu bir alan görürsünüz.  Ama ben daha merceklerin (gözün tamamını dolduran göz içi sıvısından) ilk olarak nasıl evrimleşmiş olabileceklerinin hikâyesini anlatmaya başlamak üzereydim. Bunun hangi prensiple ve hangi hızda gerçekleşmiş olabileceği, İsveçli biyologlar Dan Nilsson ve Susanne Pelger tarafından bir bilgisayar modeliyle güzel bir biçimde gösterilmiştir. Nilsson ve Pelger'in zarif bilgisayar modellerini biraz dolambaçlı bir yolla açıklayacağım. İkilinin ne yaptıklarını doğrudan anlatmak yerine Biyomorftan NetSpinner'a doğru giden bilgisayar programları dizisine geri dönüp, gözün evrimi için de benzer bir bilgisayar programı yazmaya ideal olarak nereden başlanabileceğini sorgulayacağım. Daha sonra bunun (her ne kadar onlar bu şekilde ifade etmemişlerse de) Nilsson ve Pelger'in yaptığı şeye denk olduğunu göstereceğim.  Biyomorfların yapay seçilimle evrildiğini hatırlayın: seçici etmen, insan beğenişiydi. Doğal seçilimi bu modele gerçekçi bir biçimde dâhil etmenin bir yolunu bulamadığımız için örümcek ağlarına yönelmiştik. Örümcek ağlarının avantajı, işlerini iki boyutlu bir düzlemde gördükleri için, sinek yakalamaktaki verimliliklerinin bilgisayar tarafından otomatik olarak hesaplanabilmesiydi. Keza ipek masrafları da öyle ve böylece model ağlar bir çeşit doğal seçilimle bilgisayar tarafından otomatik olarak "seçilebilirlerdi." Örümcek ağlarının bu açıdan istisnai olduklarında hemfikir olmuştuk: aynı şeyi, avlanan bir çitanın belkemiği veya yüzen bir balinanın kuyruğu için yapmayı ummak kolay değildi çünkü üç boyutlu bir organın verimliliğini hesaplarken dikkate alınması gereken fiziksel detaylar fazlasıyla karmaşıktı. Ama göz bu açıdan örümcek ağı gibidir. İki boyutta resmedilmiş model bir gözün verimliliği bilgisayar tarafından otomatik olarak hesaplanabilir. Gözün iki boyutlu bir yapı olduğunu ima etmiyorum, zira değil. Tek söylediğim, gözün tam karşıdan bakıldığında dairesel olduğunu varsayarsanız, üç boyuttaki verimliliğinin, gözün ortasından alınmış tek bir dikey kesitinin bilgisayar resmiyle hesaplanabileceğidir. Bilgisayar basit bir ışın izleme analizi yapıp, gözün tamamının oluşturacağı görüntünün keskinliğini hesaplayabilir. Böylesi bir kalite hesaplama yöntemi, NetSpinner'ın, bilgisayar örümcek ağlarının bilgisayar sineklerini yakalamaktaki verimliliğini hesaplamasına denktir.  Tıpkı NetSpinner programının evlat ağlar üretmesi gibi, biz de modelimizin, mutasyona uğramış evlat gözler üretmesini sağlayabiliriz. Her bir evlat gözün şekli ebeveyninkiyle hemen hemen aynı olacaktır, sadece şeklinin ufak bir kısmında küçük bir rastgele değişiklik meydana gelecektir. Elbette bu bilgisayar "gözlerinden" bazıları gerçek gözlerden, göz olarak adlandırılmayacak kadar farklı olacaklardır ama fark etmez. Onlar bile yeni yavrular üretebilirler ve bunlara da sayısal bir skor verilebilir (muhtemelen bunların skoru çok düşük olacaktır). Dolayısıyla, tıpkı NetSpinner programında yaptığımız gibi, bilgisayarda doğal seçilimle üst düzey gözleri evrimleştirebiliriz. Ya iyi bir gözle işe koyulup çok iyi bir göz evrimleştirebiliriz ya da işe çok kötü bir gözle, hatta hiç göz olmaksızın koyulabiliriz. İlkel bir başlangıç noktasından başlamasını sağlayıp nelere ulaşabileceğini görmek üzere NetSpinner programını gerçek bir evrim benzeşimi olarak çalıştırmak oldukça öğreticidir. Farklı denemelerde farklı doruk noktalarına bile ulaşabilirsiniz çünkü Olasılıksızlık Dağında erişilebilecek alternatif zirveler olabilir. Modelimizi evrim modunda da çalıştırabiliriz ve bu şık bir gösteri olurdu. Ama aslına bakarsanız, modelin kendi kendine evrilmesine izin vermekten ziyade Olasılıksızlık Dağının yokuş yukarı patikalarının nereye çıkacağını daha sistematik olarak araştırarak daha fazla şey öğrenebilirsiniz. Belli bir noktadan başlayan ve hiç aşağı gitmeden hep yukarı giden bir patika doğal seçilimin takip edeceği patika olacaktır. Eğer modeli evrimsel modda çalıştırırsanız, doğal seçilim bu patikayı takip edecektir. Dolayısıyla, kabul edilen başlangıç noktasından erişilebilen yokuş yukarı patikaları ve tepeleri sistematik olarak ararsak, bilgisayarın çalışma süresinden tasarruf edebiliriz. Burada önemli olan nokta, oyunun kurallarının yokuş aşağı gitmeyi yasaklıyor olmasıdır. Nilsson ve Pelger'in yaptığı şey de tam da böylesi yokuş yukarı patikaları arayan sistematik bir aramaydı ama onların bu çalışmasını neden (onlarla birlikte) NetSpinner tarzında bir evrim mizanseni planlıyormuşuz gibi sunmayı seçtiğimi görebiliyorsunuz.  Modelimizi ister "doğal seçilim" modunda, ister "dağın sistematik olarak araştırılması" modunda çalıştırmayı seçelim, bazı embriyoloji kuralları belirlememiz gerekir. Bunlar genlerin vücutların gelişimini nasıl kontrol edeceğini belirleyen kurallardır. Mutasyonlar şekillerin hangi yönlerini etkileyecek? Peki, mutasyonların kendisi ne kadar büyük veya küçük olacak? NetSpinner örneğinde mutasyonlar örümcek davranışlarının bilinen yönlerine etki ediyordu. Biyomorflar örneğinde mutasyonlar, büyümekte olan ağaçların dallarının uzunluk ve açıları üzerine etki ediyordu. Gözlerde ise Nilsson ve Pelger işe, tipik bir "kamera" gözde üç ana doku tipi olduğu gerçeğini kabul ederek başladılar. Kameranın, genellikle ışık geçirmeyen bir dış cephesi vardır. Işığa hassas bir "fotosel" katmanı vardır. Son olarak da, koruyucu bir pencere olarak kullanılabilecek veya kâsenin içindeki boşluğu doldurabilecek (tabi bu ikincisi bir kâse varsa mümkün olacaktır, zira benzeşimimizde hiçbir şeyin varlığını önceden varsaymıyoruz) saydam bir materyal vardır. Nilsson ve Pelger'in başlangıç noktası (yani dağın eteği), düz bir destekleyici zemin üzerinde duran (siyah) ve üstünde düz ve saydam bir doku katmanı bulunan (kirli beyaz) düz bir fotosel katmanıydı (şekil 5.14'te, gri renkli). Mutasyonların, bir şeyin büyüklüğünde küçük bir oranda değişikliğe neden olacağını varsaydılar: örneğin saydam katmanın kalınlığında küçük bir azalmaya veya saydam katmanın yerel bir yüzeyinin kırılma indisinde küçük bir artışa.  Sordukları soru aslında, dağın alçaklarında bulunan belli bir kamp yerinden başlayıp düzenli olarak yukarıya tırmanarak dağın neresine ulaşabileceğinizdir. Yukarıya tırmanmak, her seferinde küçük bir adım atarak mutasyona uğramak ve yalnızca optik performansı iyileştiren mutasyonları kabul etmek demektir.  Peki sonuçta neye varırız? Sevindirici şekilde, düzgün bir yokuş yukarı patikayı takip ederek, tanıdık balıkgözüne (merceğiyle birlikte) ulaşırız. Merceğin kırılma indisi merceğin her yerinde, insan yapımı sıradan bir mercekte olduğu gibi sabit değildir. Bu, tıpkı şekil 5.13 b'de karşılaştığımız mercek gibi dereceli indisli bir mercektir. Merceğin, mercek boyunca sürekli olarak değişiklik arz eden kırılma indisi, resimde grinin değişik tonlarıyla gösterilmiştir. Mercek, kırılma indisinde kademeli, adım adım değişikliklere sebep olarak, göz içi sıvısının "yoğunlaşmasıyla" meydana gelmiştir. Burada bir aldatmaca yok. Nilsson ve Pelger bilgisayarda simüle edilmiş göz içi sıvısını, ortaya çıkmayı bekleyen ilkel bir mercek sahibi olacak şekilde önceden programlamamışlardı. Yalnızca, saydam materyalin her noktasının kırılma indisinin, genetik kontrol altında çeşitlenmesine izin vermişlerdi. Saydam materyalin her bir parçası, sahip olduğu kırılma indisini rastgele herhangi bir yönde değiştirmekte özgürdü. Göz içi sıvısı, değişik kırılma indislerine sahip sonsuz sayıda kırılma indisine de sebep olabilirdi. Merceğin, mercek şeklinde oluşmasını sağlayan şey, en iyi gören gözü her nesilde seçici olarak ıslah etmenin eşdeğeri olan, kesintiye uğramamış yukarı yönlü devingenlikti.  Nilsson ve Pelger'in amacı sadece, bir düzlemsel göz olmayan şeyden iyi bir balıkgözüne giden pürüzsüz bir iyileştirme patikası bulunduğunu göstermek değildi. Aynı zamanda modellerini, bir gözün sıfırdan evrilmesinin ne kadar süreceğini hesaplamak için de kullanabilmişlerdi. Her adım bir şeyin büyüklüğünde yüzde birlik bir değişikliğe sebep olduğunda modellerinin attığı toplam adım sayısı 1.829 idi. Ama yüzde birin sihirli bir tarafı yok. Aynı değişim miktarı, yüzde 0,005'lik değişiklik oranıyla 363.992 adım sürerdi. Nilsson ve Pelger toplam değişim miktarını keyfi olmayan, gerçekçi birimler, yani genetik değişikliğin birimleri cinsinden yeniden ifade etmek zorunda kalmışlardır. Bunu yapmak için, bazı varsayımlarda bulunmak şarttı. Örneğin seçilimin şiddeti hakkında bir varsayımda bulundular. İkili, iyileşmiş göze sahip olarak hayatta kalan her 101 hayvana karşılık, iyileşmiş göze sahip olmayan 100 hayvanın hayatta kaldığını varsaymışlardır. Gördüğünüz gibi bu, sağduyuyla bakıldığında düşük bir seçilim şiddetidir: iyileşmiş bir göze sahip olmakla olmamak arasında fark yok gibidir. Nilsson ve Pelger kasıtlı olarak düşük, muhafazakâr veya "kötümser" bir değer seçmişlerdir çünkü evrim hızı tahminlerini olabildiğince yavaş kılabilmek için çaba gösteriyorlardı. Ayrıca iki tane daha varsayımda bulunmak zorundaydılar: "kalıtılabilirlik" ve "çeşitlilik katsayısı" hakkında. Çeşitlilik katsayısı, popülasyonda ne kadar çeşitlilik olduğunun bir ölçüsüdür. Doğal seçilim, işlemek için çeşitliliğe gerek duyar ve Nilsson ve Pelger bir kez daha kasıtlı olarak kötümser derecede düşük bir değer seçmişlerdir. Kalıtılabilirlik, popülasyonun sahip olduğu çeşitliliğin ne kadarının kalıtıldığının bir ölçüsüdür. Kalıtılabilirlik düşükse bunun anlamı popülasyondaki çeşitliliğin çoğunun çevresel nedenlere dayandığıdır ve doğal seçilimin, bireylerin hayatta kalıp kalmayacağını "seçmesine" rağmen, evrime çok az etkisinin olacağıdır. Eğer kalıtılabilirlik yüksekse, seçilimin gelecekteki nesiller üzerinde büyük bir etkisi olacaktır çünkü bireysel hayatta kalış gerçekten de genlerin hayatta kalımı anlamına gelecektir. Kalıtılabilirlikler sıklıkla yüzde 50'den daha büyük olurlar, dolayısıyla Nilsson ve Pelger'in karar kıldığı oran olan yüzde 50, kötümser bir varsayımdı. Son olarak da gözün farklı kısımlarının tek bir nesilde aynı anda değişemeyeceği şeklindeki kötümser bir varsayımda bulundular.  Tüm bu örneklerdeki "kötümser" kelimesinin anlamı, bir gözün evriminin ne kadar süreceğine dair nihayetinde elde edeceğimiz değerin muhtemelen, gerçek dünyadaki gerçek gözün evrimi için gerekmiş olan süreden daha fazla çıkacağıdır. Bulacağımız değerin, gerçek evrim için gerekmiş olan süreden fazla çıkmasına iyimser yerine kötümser dememizin sebebi ise şu. Emma Darwin gibi evrimin gücünden şüphe duyan birisi, göz gibi karmaşıklığı ve çok parçalılığıyla ün salmış bir organın evrilmesinin (o da eğer evrilebilirse) inanılmaz derecede uzun bir zaman alacağı görüşüne doğal olarak yatkın olacaktır. Nilsson ve Pelger'in bulduğu nihai değer ise insanı afallatacak kadar kısadır. Hesaplamalarının sonunda, mercekli iyi bir balıkgözünün evrilmesinin yalnızca yaklaşık 364.000 nesil alacağını bulmuşlardır. Daha iyimser (ki muhtemelen bunun da anlamı "daha gerçekçi"dir) varsayımlarda bulunsalardı bu süre daha da kısa olurdu.  364.000 nesil kaç yıla tekabül eder? Elbette bu nesil süresine bağlıdır. Bizim sözünü ettiğimiz hayvanlar, solucanlar, yumuşakçalar ve küçük balıklar gibi küçük deniz hayvanlarıdır. Onlar için bir nesil tipik olarak bir yıl ya da daha az sürer. Dolayısıyla Nilsson ve Pelger'in vardıkları sonuç, mercekli gözün evriminin yarım milyon yıldan daha kısa bir sürede elde edilmiş olabileceğidir. Ve bu yerbilimsel standartlara göre gerçekten de çok kısa bir süredir. Süre öylesine kısadır ki, bahsettiğimiz eski dönemlerin tabakaları arasında, aniden oluşan şeylerden ayırt edilemez olurlardı. Gözün evrilmesi için yeteri kadar zaman olmadığı iddiasının sadece yanlış değil, dramatik, kesin ve yüz kızartıcı olarak yanlış olduğu ortaya çıkmıştır.  Elbette tam anlamıyla gelişmiş bir gözün, Nilsson ve Pelger'in buraya kadar değinmedikleri bazı detayları vardır ve bu detayların evrilmeleri daha uzun sürebilir (gerçi ikili bunun doğru olduğunu düşünmüyor). Bunlardan biri, Nilsson ve Pelger'in, model evrim sistemlerinin başlamasından önce ortaya çıktığını varsaydıkları, ışığa hassas hücrelerin (benim fotosel olarak adlandırdığım şeylerin) evrimidir. Modern gözlerin, gözün odağını değiştirmek, göz bebeğinin büyüklüğünü değiştirmek ve gözü hareket ettirmek için mekanizmalar gibi başka ve daha gelişmiş özellikleri vardır. Ayrıca beyinde, gözden gelen bilgiyi işlemek için gerekli olan bir sürü sistem vardır. Gözü hareket ettirmek önemlidir ve yalnızca bariz sebepten ötürü değil: daha zaruri olarak, vücut hareket ederken bakışı sabit tutmak için. Kuşlar bunu, başın tamamını sabit tutması için boyun kaslarını kullanarak sağlarlar (vücutlarının geri kalanı ise fazlasıyla hareket edebilir). Bunu yapabilecek gelişmiş sistemler, oldukça incelikli beyin mekanizmaları gerektirir. Ama basit ve kusurlu ayarlamaların bile, hiç yoktan iyi olduğunu görmek kolaydır, dolayısıyla Olasılıksızlık Dağının pürüzsüz bir yokuşunu tırmanan atasal bir seri hayal etmekte hiçbir zorluk yoktur.  Çok uzak bir hedeften gelen ışınları odaklamak için, yakın bir hedeften gelen ışınları odaklamada kullanılacak olan mercekten daha zayıf bir merceğe ihtiyacınız vardır. Hem uzağı hem de yakını keskin bir şekilde odaklamak, bir canlının sahip olmadan yaşayabileceği bir lükstür fakat doğada hayatta kalma şansını artıracak her küçük ilerleme önemlidir ve gerçekten de farklı hayvan türleri merceğin odağını değiştirmek için çeşitli mekanizmalara sahipler. Biz memeliler bu işi merceği çekip şeklini biraz değiştiren kaslar aracılığıyla yapıyoruz. Kuşlar ve çoğu sürüngen de bu şekilde yapıyor. Bukalemunlar, yılanlar, balıklar ve kurbağalar bu işi kamera gibi merceği ileri geri hareket ettirerek yapıyor. Daha küçük gözlere sahip olan hayvanlar için bir sıkıntı yok. Onların gözü Box Brownie marka fotoğraf makinesi gibi: mükemmel olmasa da, yaklaşık olarak her türlü mesafede odak halinde. Bizler yaşlandıkça gözlerimiz maalesef daha çok Box Brownie marka fotoğraf makinesi gibi oluyor ve hem yakını hem de uzağı net görmek için çift odaklı gözlüklere ihtiyaç duyuyoruz.  Odak değiştirme mekanizmalarının aşamalı evrimini hayal etmek hiç de zor değil. Suyla doldurulmuş plastik torbayla olan deneyi yaparken, hemen fark ettim ki parmaklarımla torbayı dürterek odağın keskinliğini daha iyi (ya da daha kötü) hale getirmek mümkün. Torbanın şeklinin bilinçli bir şekilde farkında olmayarak, çantaya bile bakmadan gösterimdeki görüntünün kalitesine odaklanmış bir şekilde, görüntü daha iyi hale gelene kadar torbayı rastgele dürterek büzdüm. Camsı kütlenin civarındaki herhangi bir kas, başka bir amaç uğruna daraltma işleminin bir yan ürünü olarak tesadüfen merceğin odağını iyileştirebilir. Bu, memelilerin ya da bukalemunların kullandığı odak değiştirme gibi metoda neden olabilecek bir şekilde Olasılıksızlık Dağının yamaçlarından yukarıya doğru giden hassas iyileştirmelerin yer aldığı bir yol açmaktadır.  Açıklığı (ışığın içerisinden geçtiği deliğin boyutunu) değiştirmek birazcık daha zor olabilir ama çok zor değil. Bunun yapılmak istenilmesin nedeni fotoğraf makinesinde istenilen şeyle aynıdır. Filmin veya fotosellerin belirlenmiş herhangi bir duyarlılığı için, çok fazla (göz kamaşması) veya çok az ışığa sahip olmak mümkündür. Hatta, delik ne kadar küçükse, odak yoğunluğu (eşzamanlı bir şekilde odakta yer alan mesafeler dizisi) o kadar iyidir. Gelişmiş bir fotoğraf makinesinde, ya da gözde otomatik olarak, güneş çıktığı zaman mercek perdesini küçülten, güneş yokken mercek perdesini büyüten dâhili bir ışıkölçer bulunur. İnsandaki göz bebeği oldukça gelişmiş bir otomasyon teknolojisidir, Japon bir bilim insanının gurur duyabileceği türden bir şey.  Fakat bir kez daha belirtmek gerekirse, bu ileri mekanizmanın Olasılıksızlık Dağının aşağı yamaçlarında nasıl başladığını görmek zor değil. Gözbebeğinin şeklini yuvarlak olarak düşünürüz, ama öyle olmak zorunda değil. Koyunların ve sığırların uzun, yatay ve baklava dilimi şekilli gözbebekleri vardır. Ahtapotların ve bazı yılanların da öyle, ama diğer yılanlarınki dikeydir. Kedilerin gözbebekleri, yuvarlak gözbebeğinden dikey gözbebeğine kadar çeşitlilik gösterir (şekil 5.15) Prenses biliyor mu acaba, gözbebekleri, Değişimden değişime girecek, Hilalden dolunaya dolaşacak, Prenses yeşilliklerden süzülürken? Yalnız, ciddi ve bilge, Kaldırır değişen gözlerini Değişmekte olan aya bakar W.B. Yeats  Çoğu pahalı fotoğraf makinesinin bile kusursuz daireler yerine basit çokgenler olan gözbebekleri vardır. Tek mesele göze giren ışığın niceliğini kontrol etmektir. Bunu fark ettiğinizde, değişmekte olan gözbebeğinin erken dönemdeki evrimi bir problem olmaktan çıkıyor. Olasılıksızlık Dağının alçak yamaçlarından yukarıya doğru çıkmak için kullanılabilecek birçok zarif yol var. Bunları anlayınca artık iris diyaframı, anal büzücü kasından daha fazla anlaşılmaz bir engel değil. Belki de geliştirilmesi gereken en önemli nicelik gözbebeğinin yanıt verme hızıdır. Sinirleriniz olduğu sürece, onları hızlandırmak ve Olasılıksızlık Dağının yamaçlarından yukarıya doğru gitmek kolaydır. Aynada gözbebeğinize bakarken, gözünüze doğru bir el feneri tuttuğunuzda hemen fark edebileceğiniz gibi, insan gözbebeği hızlı yanıt verir (Eğer bir gözünüzdeki bebeğe bakarken diğer gözünüze feneri tutarsanız bu etkiyi en çarpıcı bir şekilde görürsünüz: çünkü iki göz birlikte hareket eder.)  Gördüğümüz gibi, Nilsson ve Pelger modeli insan yapımı merceklerden farklı olan, ama balıkların, mürekkep balıklarının ve diğer sualtı kameralarının merceklerine benzer olan bir dereceli indisli mercek geliştirdiler. Mercek, daha önceleri tekdüze şeffaf bir jel içerisinde bulunan, yerel olarak yüksek oranda ışık kıran indis bölgesinin yoğunlaşmasıyla yükseliyor.  Tüm mercekler jel kütlesinden yoğunlaşarak evrimleşmedi. Şekil 5.16 gözleri oldukça farklı şekillerde oluşmuş iki sineğe ait gözleri göstermektedir. Bunların ikisi de basit gözlerdir, birazdan bahsedeceğim bileşik gözlerle karıştırılmamaları gerekiyor. Bu basit gözlerin ilkinde (testere sineği larvasına ait), mercek, dış şeffaf katman olan korneayı kalınlaştırıyor. Mayıs sineğine ait olan ikincisinde kornea kalınlaştırılmıyor ve mercek renksiz, şeffaf hücrelerden oluşan bir yığın olarak gelişiyor. Bu mercek geliştirme metotlarından her ikisine de, Olasılıksızlık Dağında, camsı kütleli solucan gözde kullandığımız aynı yoldan tırmanılabilir. Gözlerin kendisi gibi mercek de birçok kez bağımsız olarak evrimleşmişe benziyor. Olasılıksızlık Dağı'nda pek çok doruk noktası ve tepecik vardır.  Retinalar da çeşitli formlarıyla türlü türlü kökenlerini açığa çıkartıyorlar. Şu ana kadar gösterdiğim gözlerin tamamının fotoselleri (tek bir istisnayla) onları beyine bağlayan sinirlerin önünde yer alıyor. Bu, bunu gerçekleştirmenin apaçık bir yolu, ancak evrensel bir yol değil. Şekil 5.4 a'daki yassısolucanın fotoselleri görünüşe göre bağlayıcı sinirlerin yanlış tarafında duruyor. Bizim kendi omurgalı gözümüz de öyle. Fotoseller ışıktan uzak bir konumda geriyi işaret ediyorlar. Bu kulağa geldiği kadar anlamsız değil. Çok küçük ve şeffaf oldukları için, işaret ettikleri nokta pek de önemli değil: fotonların çoğu doğrudan içinden geçecek ve daha sonra kendilerini yakalamayı bekleyen pigment yüklü bölmelerden oluşan zırha geçecekler. Omurgalı fotosellerinin geriyi işaret ettiğini söylerken anlamlı tek nokta onları beyne bağlayan "kabloların" (sinirlerin) beyne doğru değil de, ışığa doğru yanlış yönde yola çıkmaları. Daha sonra, retinanın ön yüzeyine, belirli bir yere hareket ediyorlar: "kör nokta" olarak anılan yere. Burada, retina boyunca optik sinire doğru dalışa geçiyorlar, bu sebeple retina bu noktada kör oluyor. Bu noktada hepimiz kör olmamıza rağmen, bunun farkında bile olmuyoruz, çünkü beyin eksik parçayı yeniden oluşturma konusunda oldukça zeki. Kör noktayı, ancak bağımsız kanıta sahip olduğumuz, küçük ve etrafından farklı bir nesnenin görüntüsü bu nokta üzerine hareket edince fark ediyoruz: daha sonra da, görünüşe göre bir ışık gibi sönüyor ve o noktadaki görüntü zeminin arka plandaki genel rengiyle yer değiştiriyor.  Retinanın geriden öne doğru olmasının pek fazla fark etmeyeceğini söylemiştim. Diğer tüm şeylerin mutlak olarak eşit olması suretiyle, retinalarımız doğru yönde yer alsaydı daha iyi olurdu denilebilir. Bu durum, Olasılıksızlık Dağının aralarında derin vadiler bulunan birden fazla doruk noktasına sahip olduğu gerçeğine güzel bir örnektir. Geriden öne doğru yer alan retinaya sahip iyi bir göz evrimleşmeye başladığında, yapılacak en iyi şey mevcut gözün tasarımını iyileştirmektir. Tamamen farklı bir tasarıma değiştirmek yokuş aşağı inmeyi, bunu yaparken de biraz değil, tamamen inmeyi içeriyor ve buna doğal seçilim izin vermiyor. Omurgalı retinası, embriyodaki gelişme şekli yüzünden izlediği yolla yüzleşiyor ve bu durum kesinlikle antik atalara kadar gidiyor. Birçok omurgasızın gözü farklı şekillerde gelişiyor ve retinaları sonuç olarak "doğru pozisyonda" yer alıyor. İlginç bir şekilde geriyi işaret etmelerini saymazsak, omurgalı retinası Olasılıksızlık Dağının en yüksek doruk noktalarını tırmanmaktadır. İnsan retinası çeşitli türlere ayrılmış yaklaşık 166 milyon fotoselden oluşur. Temel olarak çubuk hücrelerine (nispeten düşük ışıkta düşük hassasiyetteki renksiz görüntüler üzerine uzmanlaşmış) ve koni hücrelerine (parlak ışıkta yüksek hassasiyetteki renkli görüntüler üzerine uzmanlaşmış) ayrılmaktadır. Buradaki sözcükleri okurken, yalnızca koni hücrelerini kullanıyorsunuz. Eğer Juliet, Halley kuyrukluyıldızını görseydi, bu işi çubuk hücreleriyle yapacaktı. Koni hücreleri, çubuk hücrelerinin bulunmadığı, küçük merkezi bir alan olan göz çukuruna yoğunlaşırlar (göz çukurlarınızla okursunuz). İşte bu yüzden Halley kuyrukluyıldızı gibi bulanık bir nesneyi görmek istiyorsanız, gözlerinizi doğrudan o nesneye değil, biraz uzağına işaret etmelisiniz ki nesnenin yetersiz miktarda olan ışığı göz çukuruna gelsin. Fotosel sayıları ve fotosellerin birden fazla tipe ayrılması Olasılıksızlık Dağının bakış açısı yönünden bir sorun teşkil etmiyor. Her iki iyileştirme türü de apaçık bir şekilde dağın üst kısımlarına doğru hoş eğimler oluşturuyor.  Büyük retinalar küçük retinalardan daha iyi görür. Çünkü içine daha fazla fotosel sığar ve daha detaylı görür. Ancak, her zamanki gibi, burada da maliyetler vardır. Şekil 5.1'deki sürrealist salyangozu hatırlayın. Ama gerçekte, küçük bir hayvanın bedelini ödediğinden daha büyük bir retinaya sahip olmasının bir yolu var. Sussex Üniversitesi'nden Profesör Michael Land (ki kendisinin dünyadaki egzotik keşiflerle ilgili gıpta edilesi bir geçmişi vardır ve ben gözlerle ilgili bildiğim çoğu şeyi ondan öğrendim), sıçrayan örümceklerde harikulade bir örnek buldu. Örümceklerin hiçbirinde bileşik gözler yok: sıçrayan örümcekler kamera gözünü çarpıcı bir ekonomi doruğuna götürmüşler (şekil 5.17). Land'in keşfettiği şey sıra dışı bir retinaydı. Tam bir görüntünün üzerinde gösterilebileceği geniş bir tabaka olmak yerine, hassas bir görüntüye sahip olabilecek kadar geniş olmayan uzun, dikey bir şerit. Ancak örümcek retinasının darlığını ustaca bir çözümle telafi ediyor. Görüntünün oluşturulabileceği bir alanı "tarayarak" retinasını sistematik bir şekilde dolandırıyor. Etkili retinası böylelikle asıl retinasından daha geniş oluyor yani az çok bolas örümceğinin dönmekte olan tek bir lifle bile, tam bir ağın tutma alanına yaklaşmasına benzer bir prensiple. Sıçrayan örümceğin retinası uçan bir kuş ya da bir başka sıçrayan örümcek gibi ilgi çekici bir nesne bulduğunda, tarama hareketlerini tam de hedefin bulunduğu alana yoğunlaştırıyor. Bu, ona bir göz çukurunun dinamik eşdeğerini veriyor. Sıçrayan örümcekler bu zeki hileyi kullanarak, mercek gözü, Olasılıksızlık Dağındaki kendi yerel bölgelerinde hatırı sayılır küçük bir doruğa taşımışlardır.  Merceği, iğne deliğinin eksikliğine harikulade bir çözüm olarak sundum. Mercek tek çözüm değildir. Eğimli bir ayna mercekten daha farklı bir prensip teşkil ediyor ancak bir nesnenin üzerine her noktadan gelen fazlaca miktardaki ışığı toplayıp bir görüntü üzerinde tek bit noktaya ulaştırma sorununa iyi bir alternatiftir. Bazı amaçlar doğrultusunda, eğimli bir ayna probleme mercekten daha ekonomik bir çözüm olarak karşımıza çıkıyor ve dünyadaki en büyük optik teleskoplar hep aynalı yansıtıcılardır (şekil 5.18 a). Aynalı teleskopla ilgili küçük bir sorun vardır. Görüntü aynanın önünde oluşturulur, yani gelen ışınların yolunun üzerinde. Aynalı teleskopların genelde odaklanan görüntüyü bir göz merceğine ya da kameraya yansıtmak için kullandığı küçük bir aynası vardır. Küçük ayna görüntüyü bozacak kadar araya girmez. Küçük aynanın odaklanan görüntüsü görünmez: yalnızca, teleskopun arkasındaki büyük aynaya vuran toplam ışık miktarında küçük bir azalmaya sebep olur.  O halde eğimli ayna önemli bir probleme getirilmiş olan teoride işe yarayan fiziksel bir çözümdür. Hayvanlar âleminde eğimli ayna gözlere sahip olan hayvan var mıdır hiç? Bu doğrultudaki en eski önerme, Gigantocypris adı verilen ilginç bir derin deniz kabuklusuna ait olan resim üzerine yorum yapan ve benim Oxford'tan eski hocam olan Sör Alister Hardy tarafından ortaya kondu (şekil 5.18 b). Astronomlar Wilson Dağı ve Palomar'daki gibi gözlemevlerindeki devasa eğimli aynaları kullanarak uzak yıldızlardan gelen az sayıdaki fotonu yakalıyorlar.  Gigantocypris'in de okyanusun derinliğine sızan az sayıdaki fotonla aynı şeyi yaptığını düşünmek cezp edici, ama Michael Land tarafìndan yapılmış olan yeni araştırmalar detaylı bir şekilde herhangi bir benzerliğe imkân vermiyor. Gigantocypris'in nasıl gördüğü şu an için net değil. Fakat görüntü oluşturmak için gerçekten eğimli bir ayna kullanan bir hayvan türü daha vardır, fakat bu hayvanın da yardımcı bir merceği vardır. Bir kez daha, bu gerçek de hayvan gözü çalışmalarının Kral Midas'ı olan Michael Land tarafından keşfedildi. Şekil 5.18 c'deki fotoğraf bu çift kabuklu yumuşakçalardan birisinin boşluğunun küçük bir parçasının (enine iki kabuk-kıvrımı) büyültmüş halidir. Kabuk ve dokunaçların arasında düzinelerce küçük gözden oluşan bir dizi var. Her bir göz, retinanın arkasında yatan eğimli bir ayna kullanarak görüntü oluşturur. Her bir gözün küçücük mavi veya yeşil bir inci gibi parlamasına sebep olan şey bu aynadır. Kesiti alındığında, göz şekil 5.18 d'deki gibi gözüküyor. Belirttiğim gibi, aynayla beraber bir tane de mercek var, bu konuya daha sonra döneceğim. Retina, mercek ve eğimli ayna arasında bulunan grimsi bölgenin tamamıdır. Retinanın ayna tarafından yansıtılan keskin görüntüyü gören kısmı merceğin arka tarafına sıkıca bitişik olan bölümdür. O görüntü baş aşağıdır ve ayna tarafından geriye doğru yansıtılan ışınlar tarafından oluşturulmaktadır.  Peki, neden bir de mercek var? Bunun gibi küre şeklindeki aynalar küresel sapma olarak adlandırılan özel bir tür bozulmaya maruz kalırlar. Meşhur bir aynalı teleskop tasarımı olan Schmidt, bu sorunun üstesinden, mercek ve aynadan oluşan ilginç bir birleşimle gelir. Tarak gözleri, sorunu birazcık farklı bir şekilde çözmüşe benziyor. Küresel sapmanın üstesinden "Kartezyen oval" olarak adlandırılan bir şekle sahip olan özel bir tür mercek aracılığıyla gelinebilir. Şekil 5.18 e ideal bir kuramsal Kartezyen oval taslağıdır. Tarağa ait gözün yandan görünüşüne şimdi bir kez daha bakın (şekil 5.18 d). Çarpıcı benzerlikten esinlenerek, Profesör Land, merceğin orada ana görüntü oluşturucu aynanın küresel sapmasının düzelticisi olarak bulunduğunu öneriyor.  Dağda kendine ait bölgenin alçak yamaçlarında bulunan eğimli aynanın kökeniyle ilgili olarak ise bilgimize dayalı bir tahmin yürütebiliriz. Retinaların arkasında bulunan yansıtıcı tabakalar, hayvanlar âleminde yaygındır ama bulunuş amaçları taraklarda olduğu gibi görüntü oluşturmak değildir. Parlak bir spot ışığıyla ormanın derinliklerine doğru giderseniz, doğruca size doğru bakan sayısız birer çift parlaklık görürsünüz. Pek çok memeli, özellikle şekil 5.19 b'deki Batı Afrika'da yaşayan altın potto ya da angvvantibo gibi gece avlanan hayvanların retinalarının arkasında yansıtıcı tabaka olan tapetumları (guanin aynaları) vardır. Tapetumun yaptığı şey, fotosellerin durduramadığı fotonları yakalamak için ikinci bir yakalama fırsatı sunmaktır yani her bir foton, onu az önce yakalamakta başarısız olmuş fotosele geri yansıtılır ve böylelikle görüntü bozulmamış olur. Omurgalılar da tapetumu keşfetmişlerdir. Ormanda ateş yakmak belirli tür örümcekleri bulmak için mükemmel bir yoldur. Esasında, kurt örümceğinin yandan görünüşüne bakarak (şekil 5.19 a), yollarda işaret görevi gören "kedigözlerinin" neden "örümcek gözleri" olarak anılmadığını merak ediyor olabilirsiniz. Her fotonu yakalamada kullanılan tapetumlar atasal kâse gözlerin içinde merceklerden daha önce evrimleşmiş olabilir. Belki de, bazı izole canlılarda bir tür aynalı teleskop oluşturacak şekilde değişikliğe uğramış ön uyarlamadır. Ya da ayna başka bir kaynaktan ortaya çıkmış olabilir. Bu konuda emin olmak güç.  Mercek ve eğimli ayna bir görüntüyü keskin bir biçimde oluşturmanın iki yoludur. Her iki durumda da görüntü baş aşağı ve sağdan-sola ters çevrilmiş bir biçimdedir. Doğrudan bir görüntü üreten tamamıyla farklı bir göz türü de; böcekler, kabuklular, bazı solucanlar ve yumuşakçalar, kral yengeçleri (asıl yengeçlerden daha çok örümceklere yakın oldukları söylenen tuhaf deniz canlıları) ve günümüzde nesli tükenmiş olan trilobitlerden büyük bir grup tarafından tercih edilen bileşik gözlerdir. Aslında bileşik gözün birçok çeşidi vardır. En temel olanıyla başlayacağım yani apozisyon bileşik gözü adı verilen gözle. Apozisyon gözün nasıl çalıştığını anlamak için Olasılıksızlık Dağı'nın neredeyse en dibine geri dönüyoruz. Gördüğümüz gibi, bir gözün görüntü görmesini veya sadece ışığı ayırt etmekten daha fazlasını yapmasını istiyorsanız, bir fotoselden daha fazlasına ihtiyacınız var ve onların ışığı farklı yönlerden toplaması gerekiyor. Onları farklı yönlere konumlandırmanın bir yolu, onları mat bir ekranla desteklenen bir kâseye koymaktır. Şu ana kadar konuştuğumuz gözlerin tamamı bu içbükey kâse prensibinin soyundan gelen gözlerdi. Problemin belki de daha kesin bir çözümü, fotoselleri kâsenin dışbükey yüzeyine koymak ve böylelikle onların farklı yönlerde dışa doğru bakmalarını sağlamak. Bu en basit haliyle birleşik bir gözü ele almak için iyi bir yoldur.  Bir yunus görüntüsü oluşturma probleminden ilk bahsedişimi hatırlayın. Problemin çok fazla görüntüye sahip olma ile alakalı bir problem olduğunu söylemiştim. Retina üzerinde, her yönden gelen ve her noktada oluşan sonsuz sayıdaki "yunus" görüntüleri, hiçbir yunus görüntüsü olmaması anlamına geliyordu (şekil 5.20 a). İğne deliği göz işe yaramıştı çünkü ışınların neredeyse tamamını filtreleyip iğne deliği üzerinde sadece birbirleriyle kesişen azınlığı bırakarak yunusun tek bir baş aşağı görüntüsünü oluşturmuştu. Mercekten aynı prensibin biraz daha gelişmiş bir yöntemi olarak bahsetmiştik. Apozisyon bileşik gözü, sorunu daha da basit bir şekilde çözüyor.  Göz, bir kubbenin çatısından her doğrultuda yayılan, düz uzun tüplerden oluşan yoğun bir yığın gibi inşa edilmiştir. Her bir tüp, dünyanın sadece küçük bir kısmını kendi doğrusal ateş hattından gören bir silahın görüş açısı gibidir. Filtreleme benzetmemiz doğrultusunda, dünyanın diğer kısımlarından gelen ışınların fotosellerin olduğu tüpün arkasına vurmasının tüpün duvarları ve kubbenin desteği tarafından önlendiğini söyleyebiliriz. İşte apozisyon bileşik göz de bu şekilde çalışır. Pratikte, ommadityum adı verilen küçük tüpçüklerin her biri aslında bir tüpten daha fazlasıdır. Kendi özel merceğine ve genelde yarım düzine civarı olan "retinaya" ve fotosellere sahiptir. Her bir ommadityum dar tüpün dibinde bir görüntü oluşturduğu sürece, görüntü baş aşağı olmaktadır: ommadityum uzun ve düşük kaliteli bir kamera gözü gibi çalışmaktadır. Birbirinden ayrı ommadityum baş aşağı görüntüleri göz ardı ediliyor ve ommadityum, yalnızca tüpüne ne kadar ışığın geldiğini bildiriyor. Mercek sadece ommadityumun görüş açısında daha fazla ışık ışını toplama ve bu ışınları retinaya odaklama vazifesi görüyor. Ommadityumların tamamı bir arada tutulduğunda, özetlenmiş "görüntüleri" şekil 5.20 b'de gösterildiği gibi doğru yönde oluyor.  Her zaman olduğu gibi, "görüntü" biz insanların düşündüğü gibi bir görüntüyü ifade etmek zorunda değil: yani bir manzaranın bütününün tastamam, renkli bir algısı olmak zorunda değil. Daha ziyade, farklı yönlerde neler olduğunun ayrımına varmak için bir şekilde gözleri kullanma yetisinden bahsediyoruz. Sözgelimi, bazı böcekler bileşik gözlerini yalnızca hareket eden hedefleri izlemek için kullanıyor olabilirler. Olayın sabit görüntüsünü çıkaramayacak kadar kör olabilirler. Hayvanların bizim gördüğümüz şekilde görüp göremedikleri sorusu felsefi bir soru ve bu soruyu yanıtlamak beklenilmeyecek kadar zor olabilir.  Bileşik göz prensibi, örneğin hareket eden bir sinek üzerinde yoğunlaşmış olan bir yusufçuk için işe yarar fakat bileşik bir gözün bizimki kadar detaylı görebilmesi için bizim sahip olduğumuz basit kamera çeşidinden çok daha büyük olması gerekirdi. Bunun nedeni aşağı yukarı şöyledir: şurası kesin ki, tamamı birazcık farklı yönlere bakan ne kadar fazla ommadityumunuz varsa, o kadar fazla detayı görebilirsiniz. Bir yusufçuk 30.000 kadar ommadityuma sahip olabilir ve bu sayı böcekleri kanatlarından avlamak için oldukça iyidir (şekil 5.21). Ancak bizim kadar fazla detay görmesi için, milyonlarca ommadityuma ihtiyacı var. Milyonlarca ommadityumun da sığabilmesi için oldukça küçülmeleri gerekir. Maalesef bir omadityumun ne kadar küçük olabileceği konusunda bir sınır vardır. Bu sınır çok küçük iğne deliklerinden konuşurken bahsettiğimiz sınırla aynı ve buna kırınım sınırı adı veriliyor. Sonuç olarak denebilir ki, bileşik bir gözün insan kamera gözü kadar detaylı görmesini sağlayabilmek için bileşik gözün gülünç bir şekilde büyük olması gerekir yani çapının 24 metre olması gerekir. Alman bilim adamı Kuno Kirschfeld, bir insanın bileşik gözler kullanarak normal bir insan kadar detaylı görebilmesi için nasıl görünmesi gerekebileceğini çizmiştir (şekil 5.22). Çizimdeki petek deseni de oldukça empresyonist. Çizilmiş olan her altıgen yüzey gerçekte 10.000 ommadityuma tekabül ediyor. İnsan bileşik gözlerinin 24 metre değil de sadece bir metre olmasının nedeni Kirschfeld'in, biz insanların sadece retinamızın merkezinden detaylı görebildiğimizi hesaba katmış olmasıdır. Detaylı merkezi görüşümüzün ve retinamızın kenarlarına doğru oluşan çok daha az detaylı olan görüşümüzün ortalamasını alarak bir metrelik göz gösterimine karar verdi. Bir metre ya da 24 metre, dünyadaki görüntüleri detaylı olarak görmek istiyor sanız, bu büyüklükteki bir bileşik göz kullanışsız kalır.  Buradan çıkan sonuç, eğer dünyadaki görüntüler detaylı bir şekilde görülmek isteniyorsa, bileşik göz değil, bir tane iyi merceğe sahip olan basit kamera gözü kullanılmalıdır. Dan Nilsson bile bileşik gözlerden şöyle bahsediyor: "Evrimin, temelde felaket olan bir tasarımı iyileştirme çabasıyla umutsuz bir savaş verdiğini söylemek büyük bir abartı olmaz."  O halde, böcekler ve kabuklular neden bileşik gözü bırakıp onun yerine kamera gözü geliştirmiyorlar? Bu Olasılıksızlık Dağı kütlesinde bir vadinin yanlış tarafında tuzağa düşme vakalarından birisi olabilir. Bileşik gözü kamera göze değiştirmek için, işe yarayan ara formların, hiç durmayan, sürekli bir dizisi olması gerekir: daha yüksek bir doruğa tırmanmak için bir vadiden aşağı doğru inemezsiniz. Peki, bileşik göz ve kamera gözü arasındaki geçiş formları nasıl olurdu?  En azından akla oldukça çarpıcı bir güçlük geliyor. Bir kamera gözü baş aşağı görüntüler oluşturmaktadır. Bileşik gözün görüntüsüyse doğrudandır. Bu ikisi arasında bir orta yol bulmak oldukça zordur. Olası bir geçiş, hiç görüntü olmamasıdır. Derin denizlerde veya tamamen karanlıkta yaşayan bazı hayvanlar vardır ve bu hayvanların ilgilenebileceği o kadar az fotonları vardır ki görüntülerle uğraşmayı tamamen bırakmışlardır. Bilmeyi umdukları tek şey ışığın olup olmadığıdır. Böyle bir hayvan görüntü-işleme sinir aparatını tamamen kaybedebilir ve dağın tamamen farklı bir yamacından taze bir başlangıç yapabilir. Böylelikle bileşik gözden kamera gözüne giden yolda bir ara geçiş olabilir.  Bazı derin deniz kabuklularının bileşik gözleri vardır ama hiç mercekleri ya da optik aparatları yoktur. Bu hayvanların ommatidyumları tüplerini kaybetmiştir ve fotoselleri hangi yönden gelirse gelsin az sayıda olan fotonları topladıkları yer olan dış yüzeyde korumasız bir şekilde bulunmaktadır. Oradan bakınca şekil 5.23'teki ilgi çekici göze giden küçük bir adım olarak görünebilir. Bu göz, kabuklu bir hayvan olanAmpelisca'ya aittir. Bu hayvan çok da derinlerde yaşamıyor, muhtemelen derin-deniz atalarından sonra yeniden yukarıya doğru bir seyahatin içinde. Ampelisca'nın gözleri retinanın üzerinde baş aşağı bir görüntü oluşturan tek bir mercekle kamera gözü gibi çalışıyor. Ancak retinanın bileşik bir gözden türediği apaçıktır ve bu retina bir ommadityum kümesinin kalıntılarından oluşmaktadır. Bu, küçük bir adım olabilir, ama tamamen körlüğe yakınlaşan bir ara dönemde, beynin tersyüz olmayan görüntüyü işleme ile ilgili her şeyi "unutacak" yeterli evrimsel zamanı olmuştur.  Bu, bileşik gözden kamera göze giden evrime bir örnektir (ayrıca, gözün hayvanlar âlemi boyunca birbirinden bağımsız geliştiğine de bir örnektir). Ancak, bileşik göz ilk olarak nasıl evrimleşti? Olasılıksızlık Dağının bu doruğunun aşağı yamaçlarında neler buluyoruz?  Bir kez daha, modern hayvanlar âlemine bakmak bize yardımcı olabilir. Eklembacaklılar (böcekler, kabuklular ve onların akrabaları) dışında, bileşik gözlere sadece bazı deniz halkalı solucanlarında (kum kurdu ve tüp solucanı) ve bazı çift kabuklu yumuşakçalarda rastlanılmaktadır. Solucanlar ve yumuşakçalar evrimsel tarihçiler olarak bizlere yardımcı oluyorlar çünkü bu hayvanların içinde, Olasılıksızlık Dağının bileşik-göz doruğuna giden aşağı yamaçlarında sıralanmış makul ara geçişlere benzeyen bazı ilkel gözler bulunuyor. Şekil 5.24'teki gözler farklı solucan türlerine ait. Bir kez daha, bunlar ata türler değiller, günümüzde yaşayan türlerdirler ve muhtemelen doğru ara geçiş türlerinden bile gelmiyorlar. Ancak bize, sol taraftaki fotosel yığınları ve sağ taraftaki bileşik gözle, evrimsel ilerlemenin nasıl olduğuna dair bir fikir verebilirler. Şüphesiz bu eğim de, sıradan kamera göze ulaşırken kullandığımız eğim kadar hafiftir. Şu ana kadar tartıştığımız gibi, ommadityumlar, komşularından izole olmaktaki etkililiklerine bağlıdırlar. Yunusun kuyruk ucuna bakan görüş açısı, yunusun diğer kısımlarından gelen ışınları tutmamalıdır, aksi takdirde daha önce karşılaştığımız milyonlarca yunus görüntüsü sorunuyla tekrar göz göze gelebiliriz. Ommadityumların çoğu, izolasyonu tüpün etrafında karanlık bir pigment kılıfı oluşturarak sağlıyor. Ancak bazı zamanlar bunun yan etkileri oluyor. Bazı deniz canlıları kamuflajda şeffaflıktan yararlanırlar. Deniz suyunda yaşıyorlar ve deniz suyuna benziyorlar. Bu hayvanlarım kamuflajının esası fotonları durdurmamaktan geçiyor. Fakat ommadityumların etrafındaki karanlık perdelerin tek amacı fotonları durdurmaktır. Bu zalim çelişkiden nasıl kurtulunabilir?  Bu soruna becerikli bir şekilde çözüm üretmiş olan derin deniz canlıları vardır (şekil 5.25). Bu canlıların karartma pigmentleri yoktur ve bunların ommatidyumları bilindik manada tüpler değildir. Daha ziyade, insan yapımı optik lifler gibi çalışan şeffaf ışık kılavuzlarıdır. Her bir ışık kılavuzu, ön uç kısmından şişerek balıkgözü gibi çeşitli ışık kırıcı indislerde küçük birer lense dönüşür. Işık kılavuzu bir bütün olarak büyük miktardaki ışığı fotosellere yoğunlaştırır. Ancak bu yalnızca doğrudan görüş açısı doğrultusundan gelen ışığı içerir. Bir tüpün içerisine yanlamasına gelen ışınlar, bir pigment tarafından örtülmek yerine geri yansıtılır ve tüpün içine girmemiş olur.  Tüm bileşik gözler kendilerine gelen ışığın tamamını izole etmeye çalışmazlar bile. Bunu sadece apozisyon göz türü yapar. Çözümü daha zor olan bir şey yapan en az üç farklı "üstdüşüm" bileşik göz türü vardır. Tüpteki ışınları veya fiber optik ışık kılavuzlarını yakalamaktan çok uzak olmakla beraber, bir ommadityumun merceğinin içerisinden geçen ışınlara, komşu bir ommadityumun fotoselleri tarafından alınmak üzere izin veriyorlar. Tüm ommadityumlar tarafından paylaşılan boş, şeffaf bir bölge var. Tüm ommadityumların mercekleri, ortak bir retina üzerinde tek bir görüntü oluşturmak için birlik oluyorlar. Bu ortak retina ise tüm ommadityumların ışığa duyarlı hücreleri tarafından müştereken oluşturuluyor. Şekil 5.26 Michael Land'in yaptığı, bir ateşböceğinin üstdüşüm bileşik gözünün bileşik merceğinden görülen Charles Darwin resmi.  Görüntü, kamera gözden veya şekil 5.23'tekiAmpelisca'nm-kinden farklı olarak apozisyon bileşik gözde olduğu gibi düzdür. Üstdüşüm gözlerin apozisyon atasal gözlerden geldiğini düşünürsek zaten bu beklenilen bir durum. Tarihsel olarak anlam ifade ediyor ve beyin söz konusu olduğundan zahmetsiz bir geçiş için de anlam ifade etmiş olmalı. Ancak bu hala ilginç bir gerçek. Bu şekilde basit bir düz görüntü oluşturmanın fiziksel problemlerini düşünün. Apozisyon bir gözdeki her bir ommadityum önünde bir merceğe sahipse ve bu mercek bir şekilde bir görüntü oluşturuyorsa, o görüntü baş aşağı oluyor.  Apozisyon bir gözü üstdüşüm bir göze dönüştürmek için, her bir mercekten geçen ışınların bir şekilde düzleştirilmesi gerekiyor. Sadece bununla da kalmıyor, farklı merceklerin oluşturduğu bağımsız görüntülerin tamamının ortak bir görüntü için dikkatlice üst üste koyulması gerekiyor. Bunun avantajı da ortak görüntünün çok daha parlak olması. Ancak ışınları döndürme işinin fiziksel zorlukları muazzam. Ama ilginç bir şekilde bu problem evrimde çözülmekle kalmadı, en az üç defa birbirinden bağımsız bir şekilde çözüldü: iyi mercek kullanımı, iyi ayna kullanımı ve iyi sinir sistemi kullanımı. Detaylar o kadar karmaşık ki ayrıntılı bir biçimde bahsetmek hâlihazırda oldukça karmaşık olan bu bölümün dengesini iyice bozabilir. Bu yüzden bunlardan sadece kısaca bahsedeceğim.  Tek bir mercek görüntüyü baş aşağı çevirir. Aynı şekilde, arkada uygun bir mesafede bulunan başka bir mercek de görüntüyü tekrar düzleştirir. Bu kombinasyon Kepler teleskopu olarak anılan bir alette kullanılmaktadır. Eşdeğer etki, ışık kırıcı indisin işe yarar aşamalarını kullanarak tek bir karmaşık mercekte de sağlanabilir. Kepler teleskopu etkisini taklit eden bu yöntem, mayıs sinekleri, dantel kanatlılar, kınkanatlılar, güveler ve beş farklı kabuklu grubunun üyeleri tarafından kullanılmaktadır. Akrabalık mesafeleri, bu grupların en az bir kaçının aynı Kepler yöntemini birbirinden bağımsız olarak geliştirdiğini önermektedir. Eşdeğer bir yöntem de üç kabuklu grubu tarafından aynalarla yapılmaktadır. Bu üç gruptan ikisi aynı zamanda mercek yöntemini kullanan üyeleri de içeriyor. Daha ziyade, hangi hayvan türünün hangi farklı bileşik göz türünü benimsediğine bakacak olursanız, harikulade bir şey fark edersiniz. Sorunlara farklı çözümler her yerde ortaya çıkıyor ve bir kez daha hemen, hızlı bir şekilde evrimleştiklerini görüyoruz.  "Sinirsel üstdüşüm" veya "bağlı üstdüşüm" iki kanatlı böceklerin büyük ve önemli bir grubu olan sineklerde evrimleşmiştir. Benzer bir sistem de su kayıkçısı böceğinde gerçekleşmektedir ve öyle görünüyor ki bu da bağımsız olarak evrimleşmiştir. Sinirsel üstdüşüm şeytansı bir şekilde ustacadır. Buna üstdüşüm demek bir anlamda yanlıştır, çünkü buradaki ommadityumlar apozisyon gözlerdeki gibi izole olmuş tüplerdir. Ancak ommadityumların arkasındaki sinir hücrelerinin becerikli bir şekilde bağlanmasıyla üstdüşüm benzeri bir etki gerçekleştiriyorlar. Bunu da şöyle yapıyorlar: tek bir ommadityumun "retinasının" yaklaşık yarım düzine fotoselden oluştuğunu hatırlayacaksınız; sıradan apozisyon gözlerde, altı fotoselin tamamının ateşlenmesi basit bir şekilde toplanıyor, işte benim retinayı tırnak işareti içerisinde belirtmemin sebebi de bu. Hangi fotosele vururlarsa vursunlar, tüpe çarpan tüm fotonlar sayılıyor. Birçok fotosele sahip olmaktaki tek amaç, ışığa toplam duyarlılığı arttırmaktır. Bu sebepten dolayı, bir apozisyon ommadityumunun dibindeki küçücük bir görüntünün baş aşağı olması önemli değil.  Ancak bir sineğin gözündeki altı hücrenin çıkış noktaları birbirleriyle birleşmiyorlar. Daha ziyade, her birisi komşu ommadityumdan gelen belirli hücrelerin çıkış noktalarıyla birleşiyorlar (şekil 5.27). Daha net olmak gerekirse, bu şemadaki ölçek tamamen yanlıştır. Aynı sebepten dolayı, oklar (mercek tarafından kırılan) ışınları temsil etmiyor, yunus üzerindeki noktalardan tüplerin dibindeki noktalara olan eşlemeyi temsil ediyor. Şimdi bu planın vurucu marifetini fark edin. Esas fikir, bir ommadityumda yunusun kafasına bakan fotosellerin komşu ommadityumlardaki yunus kafalarına bakmalarıdır. Bir ommadityumdaki yunusun kuyruğuna bakan fotoseller komşu ommadityumlardaki yunus kuyruğuna bakan fotosellerle birleşmektedirler. Ve bu şekilde devam eder. Sonuç, yunusun her bir parçasının basit bir tüp düzeneğine sahip olan sıradan bir apozisyon gözde bulunacağından daha fazla sayıda foton tarafından işaret edilmesidir. Bu, bizim yunusumuzun üzerindeki bir noktadan gelmekte olan fotonların sayısını nasıl artıracağımızla ilgili olan önceki problemimize optik bir çözümden ziyade bir tür hesapsal çözüm getirmektedir.  Buna neden kesin olarak öyle olmasa bile üstdüşüm dendiğini anlayabilirsiniz. Gerçek üstdüşümde, cancanlı mercekler veya aynalar kullanılarak, komşu taraflardan gelen ışık üst üste koyulur böylelikle yunusun baş kısmından gelen fotonlar, baş kısımdan gelen diğer fotonlarla aynı yere gelmiş olur; aynı şekilde, yunusun kuyruğundan gelen fotonlar, kuyruk kısmından gelen diğer fotonlarla aynı yere gelmiş olur. Sinirsel üstdüşümde, apozisyon gözde olduğu gibi, fotonlar farklı yerlere gelmiş oluyorlar. Ancak o fotonlardan gelen sinyal, beyne giden tellerin ustaca örülmesiyle aynı yere gelir.  Nilsson'un, kamera gözün evriminin hızına dair tahmini, hatırlayacağınız üzere, yerbilimsel standartlarla az çok ani olduğu yönündeydi. Ara geçiş aşamalarını kaydeden fosilleri bulursanız şanslısınız. Bileşik gözler ya da gözün diğer tasarımları için kesin tahminler yapılmadı, ancak çok daha yavaş olduklarını sanmıyorum. Zaten fosillerde gözlerle ilgili çok fazla detay bulmak beklenmez çünkü gözler fosilleşemeyecek kadar yumuşaktır. Bileşik gözler bu noktada bir istisnadır çünkü detayların çoğunluğu dış yüzeyin üzerindeki aşağı yukarı dik olan yönlerin hassas kısmında görülebilmektedir. Şekil 5.28 yaklaşık 400 milyon yıl önceye denk gelen Devonyen dönemine ait bir trilobit gözü göstermektedir. Bir gözün evrimleşmesi için geçmesi gereken zaman yerbilimsel standartlarla göz ardı edilirse görmeyi beklediğimiz şey bu olur.  Bu bölümün ana mesajlarından biri gözlerin hızlı ve kolay bir şekilde evrimleştiğidir. Alanında uzman bir kişinin hayvanlar âleminin faklı kısımlarında gözün birbirinden bağımsız bir biçimde en az 40 defa evrimleştiğine dair ulaştığı sonucu alıntı yapmıştım. Öyle görünüyor ki, Profesör Walter Gehring ile özdeşleşmiş olan bir grup çalışan tarafından İsviçre'den bildirilen bir dizi ilginç deneyin sonucu, bu mesaja meydan okuyormuş gibi görünebilir. Ne bulduklarını ve bu bölümün ana fikrine neden meydan okumadığını kısaca açıklayayım. Başlamadan önce, genetikçilerin genlerin isimlendirilmesiyle ilgili anlamsız geleneklerinden dolayı özür dilemem gerekiyor. Meyve sineği Drosophila'daki eyeless (gözsüz) olarak adlandırılan gen esasında göz yapıyor! (Şahane, değil mi?) Bu kafa karıştırıcı terminolojinin sebebi oldukça basit, hatta ilgi çekici. Bir genin ne işe yaradığını, o gen hata yapınca bunu fark ederek öğreniyoruz. Hata yaptığında, sineklerin gözsüz olmasına neden olan bir gen var. Bu genin kromozom üzerindeki pozisyonu bu sebeple eyeless lokus (gözsüz yer) olarak adlandırılıyor ("locus" Latince'de yer anlamına gelen bir kelime ve genetikçiler bunu bir genin alternatif formlarının bir kromozom üzerinde bulundukları yeri ifade etmek için kullanıyorlar). Ancak biz eyeless adındaki lokustan bahsettiğimizde, aslında o lokus üzerindeki normal, zarar görmemiş geni kastediyoruz. Çelişki eyeless (gözsüz) bir genin göz yapıyor olmasında yatıyor. Bu, bir hoparlöre "sessiz cihaz" demek gibi bir şey, çünkü radyodan hoparlörü çıkarttığınızda, ses gidiyor. Bence böyle bir şeye gerek yok. Ben bu geni göz yapıcı olarak yeniden adlandırmak isterdim, ama bu da kafa karıştırıcı olurdu. Ama bu gene kesinlikle eyeless demeyeceğim, onun yerine bilindik olan ey kısaltmasını kullanacağım. Şimdi, her ne kadar bir hayvanın tüm genlerinin hayvanın tüm hücrelerinde bulunduğu genel bir gerçek olsa da, vücudun belirli bir kısmında bu genlerin sadece küçük bir kısmı açığa vuruluyor. İşte bu yüzden, her iki organda da aynı gen serisi bulunmasına rağmen, karaciğerler böbreklerden farklıdır. George Halder, Patrick Callaerds ve Walter Gehring ey İn vücudun farklı yerlerinde açığa vurulmasına sebep olan deneysel bir uygulamaya imza attılar. Drosophila larvalarında oldukça uzmanlaşarak ey geninin antenlerde, kanatlarda ve bacaklarda açığa vurulmasını başardılar. Şaşırtıcı bir biçimde, deneye tabi tutulan yetişkin sinekler kanatlarında, antenlerinde, bacaklarında ve vücutlarının başka yerlerinde gözleri olduğu halde geliştiler (şekil 5.29). Normal gözlerden biraz daha küçük olsalar da, bu "ektopik (normalde olmaması gereken bir yerde olan. çev.n)" gözler uygun bir şekilde bir araya getirilmiş bir dizi ommatidyumdan oluşan bileşik gözlerdir. Hatta bu gözler işlevseldir. Sineklerin bu gözlerle herhangi bir şey görüp göremediklerini bilmiyoruz ancak omma-dityumlardaki sinirlerden elde edilen elektronik kayıtlar bu gözlerin en azından ışığa duyarlı olduklarını gösteriyor.  Bu, birinci ilginç durumdu. İkinci durum ise daha da ilginç. Farelerde küçük göz adı verilen bir gen var, insanlarda da aniridi adı verilen bir gen var. Bu genlerin isimleri genetikçilerin olumsuz bir eğilimlerinden kaynaklanıyor: bu genlere verilen mutasyon hasarları, gözlerin veya gözlerin bazı kısımlarının küçülmesine ya da yok olmasına neden oluyor. İsviçre'de aynı laboratuarda çalışan Rebecca Quiring ve Uwe Waldorf bu belirli memeli genlerinin DNA dizilimleri bakımından Drosophila’daki ey genine neredeyse tıpatıp benzediğini buldular. Bu, aynı genin uzak atalardan bu yana, birbirlerine memeli ve böcek kadar uzak olan modern hayvanlara ulaştığı anlamına geliyor.  Dahası, hayvanlar âleminin bu her iki büyük sınıfında da bu genin gözlerle yakından ilgili olduğu görülüyor. Üçüncü ilginç durum ise oldukça şaşırtıcı. Halder, Callaerts ve Gehring, fare genini Drosophila embriyolarına aktarmayı başardılar. Dile kolay, fare geniDrosophila'daki ektopikgözleri uyardı. Şekil 5.29 (alt), ey geninin faredeki eşdeğeri olan gen tarafından meyve sineğinin bacağında uyarılmış küçük bir bileşik gözü gösteriyor. Dikkate değer bir şey var ki, o da sineğin bacağındaki gözün bir fare gözü değil, bileşik göz olmasıdır. Fare geni yalnızca Drosophila'mn göz yapıcı mekanizmasını aktif hale getirdi. Ey genininkine benzer DNA dizilimleri ayrıca yumuşakçalarda, nemertine adı verilen deniz solucanlarında ve bazı tunikatlarda da bulundu. Ey geni hayvanlar arasında evrensel bir gen bile olabilir ve hayvanlar âleminin herhangi bir yerindeki donörden alınan gen çeşidi, hayvanlar âleminin oldukça uzak bir bölümündeki alıcıda göz gelişmesini uyarabilir.  Bu harikulade deneyler dizisi, bizim bu bölüm ile ilgili ne gibi bir sonuç çıkarmamıza yardımcı oluyor? Gözlerin birbirinden bağımsız bir şekilde 40 defa evrimleştiğini söylediğimizde acaba yanılmış mıydık? Hiç sanmıyorum. En azından, gözlerin kolayca ve hızlıca evrimleştiği ifadesi hala geçerliliğini koruyor. Bu deneyler, muhtemelen farelerin, insanların, tunikatların vb. ortak atasının gözlere sahip olduğu anlamına geliyor. Uzak ortak atanın bir tür görme yetisi vardı ve nasıl bir formda olursa olsun, gözleri muhtemelen modern ey genininkine benzer bir DNA dizilimine sahipti. Ancak farklı göz çeşidi formları, retina detayları ile mercekler ve aynalar, bileşik veya basit göz tercihi, eğer bileşikse, apozisyon ve farklı üst düşüm çeşitleri arasındaki tercih, tüm bunlar bağımsız ve hızlı bir şekilde gelişiyor. Bu gerçeği hayvanlar âleminin çeşitli yerlerindeki bu çeşitli sistemlerin münferit değişken dağılımlarından biliyoruz. Özet olarak, hayvanların gözleri sıklıkla yakın kuzenlerinden daha ziyade uzak kuzenlerininkine benziyor. Tüm bu hayvanların ortak atalarının muhtemelen bir tür göze sahip olduğuna dair ulaştığımız sonuç halen sarsılmaz bir sonuçtur ve tüm gözlerdeki embriyonik gelişim aynı DNA dizilimi tarafından uyarılıyor gibi gözükmektedir.  Michael Land bu bölümün ilk taslağını okuyup bölümle ilgili eleştiri yaptığında, kendisinden Olasılıksızlık Dağı Yun göz ile ilgili olan bölgesinin görsel bir temsilini yapmasını istedim ve şekil 5.30 da onun ne çizdiğini gösteriyor. Metaforların belli amaçlara hizmet ederken diğer amaçlara hizmet etmemeleri onların doğasında vardır ve bizlerin bu metaforları değiştirmeye, hatta gerekirse tamamen atmaya hazırlıklı olmamız gerekir. Bu durum, okuyucunun her ne kadar Jungfrau Dağı gibi tekil bir isme sahip olsa da, Olasılıksızlık Dağının daha karmaşık bir şey olduğunu, birçok doruk noktasına sahip bir dağ olduğunu ilk fark edişi değildir.  Bu bölümü taslak halindeyken okuyanlardan birisi ve hayvan gözleri konusunda büyük bir otorite olan Dan Nilsson da dikkatimi bir gözün geçici ve faydacı evriminin belki de en ilginç örneğine çekerek ana mesajı özetledi. Üç farklı balık grubunda "dört göz" durumu olarak adlandırılan durum üç defa birbirinden bağımsız bir şekilde evrimleş-ti. Dört gözlü balıkların muhtemelen en çarpıcısı Bathylychnops exiüs (Şekil5.31). Olağan doğrultuda, dışarıya doğru bakan tipik balık gözüne sahip. Ancak ana göz duvarında konumlanmış bulunan ve doğruca aşağı doğru bakan bir ikincil gözü var. Kim bilir nereye bakıyor. Belki de Bathylychnopsaşağıdan saldırma alışkanlığına sahip olan bir avcıdan muzdariptir. Bizim bakış açımızdan ilginç olan şey bu. İkincil gözün embriyolojik gelişimi ana gözünkinden tamamen farklı, ancak bu gelişimin doğada ey geninin bir çeşidi tarafından uyarıldığı kanısına da varabiliriz. Özellikle, Dr. Nilsson'un bana yazdığı mektupta belirttiği gibi "Bu tür, daha öncesinde bir merceğe sahip olmasına rağmen, bir mercek daha yeniden icat etti. Bu, merceklerin evrimleşmesinin zor olmadığı görüşünü destekler nitelikte."  Hiçbir şeyin evrimleşmesi biz insanların hayal ettiği kadar zor değil. Darwin için konu üzerine çok fazla kafa yorup gözün evrimleşmesindeki zorluğu kabul etmek oldukça zor bir durumdu. Karısı için ise bu duruma şüpheci yaklaşmak kolaydı. Darwin ne yaptığını biliyordu. Yaradılışçılar, bu bölümün başında bahsettiğim alıntıyı çok severler, ama asla tamamlamazlar. Konuyla ilgili taviz verdikten sonra, Darwin şöyle devam etti:  "Güneşin sabit durduğu, dünyanın ise güneşin etrafında döndüğü ilk defa dile getirildiğinde, insanlığın sağduyusu bu doktrinin yanlış olduğunu söyledi; fakat halkın sözü, hakkın sözüdür deyişine bilimde her zaman güvenilemez. Mantığım bana diyor ki, eğer her bir aşaması sahibi için yararlı olacak şekilde, kusurlu, basit bir gözden kusursuz, karmaşık bir göze doğru giden sayısız aşamaların gerçekleşmiş olduğu gösterilebilirse, ki durum kesinlikle bu şekilde; eğer göz biraz da olsa değişikliğe uğrayabiliyor ve bu değişiklikler kalıtılabiliyorsa, ki durum kesinlikle bu şekilde; ve bu değişiklikler değişen yaşam koşullarında hayvanlara yarar sağlıyorsa, o halde kusursuz ve karmaşık bir gözün, her ne kadar bizim hayal gücümüz algılayamasa da, doğal seçilim yoluyla oluşabileceğine inanmakta çekilen zorluğun gerçekte var olduğu düşünülemez."  Prof. Richard Dawkins  Kaynak: Olasılıksızlık Dağına Tırmanmak / s. 157-212 Kuzey Yayınları / Baskı: Temmuz 2011 / ISNB: 978-9944-315-24-1 NOT: Kitabı Kuzey Yayınları'nın resmi sitesi üzerinden online olarak satın alabilirsiniz.  AYRINTI VE RESİMLER İÇİN richarddawkins-turkey.blogspot.com/2011/...iden-krk-asamal.html  Gözün evrimi  Gözün evriminin önemli aşamaları.Gözün evrimi, taksonlarda geniş ölçekte rastlanan özel bir homolog organ örneği olarak anlamlı bir çalışma konusudur. Gözün görsel pigmentler gibi bazı bileşenleri ortak bir atadan geliyor gibidir. Yani bu pigmentler, hayvanlar farklı dallara ayrılmadan evvel evrimlerini tamamlamıştır. Bununla birlikte görüntü oluşturma yeteneğine sahip, karmaşık gözler, aynı proteinler ve genetik malzeme kullanılarakLand, M.F. and Nilsson, D.-E., Animal Eyes, Oxford University Press, Oxford (2002). birbirinden bağımsız olarak 50 ila 100 kere evrimleşmiştir.Haszprunar (1995). "The mollusca: Coelomate turbellarians or mesenchymate annelids?". in Taylor. Origin and evolutionary radiation of the Mollusca : centenary symposium of the Malacological Society of London. Oxford: Oxford Univ. Press.Karmaşık gözler ilk kez birkaç milyon yıl önce Kambriyen patlaması olarak adlandırılan süratli türleşme döneminde evrilmiş görünmektedir. Kambriyen öncesinde gözlerin varlığına dair herhangi bir kanıt yoktur ancak Orta Kambriyen devrinde Burgess shale olarak bilinen fosil yatağında geniş bir çeşitlilik gözlendiği açıktır.Gözler, ait oldukları organizmaların ihtiyaçlarını karşılayan çok sayıda adaptasyon sergiler. Keskinlikleri, tespit edebildikleri dalgaboyu aralığı, az ışık seviyelerindeki hassasiyetleri, hareketi yakalama,nesneleri seçebilme ve renkleri ayırt etme becerileri bakımından farklılıklar gösterebilir.  Yaklaşımlar İnsan gözü, iris tabakası1802 yılından bu yana, göz gibi karmaşık bir yapının doğal seçilim yoluyla evrimini izah etmenin zor olduğu söylenegelmektedir. Charles Darwin de, Türlerin Kökeni’nde, doğal seçilim yoluyla gözün evriminin ilk bakışta “son derece saçma” geldiğini yazar. Ancak yine de bunu hayal etmenin güçlüğüne rağmen açıklamaya girişir, ki bu açıklama son derece makuldur: ...kusursuz ve karmaşık bir göz ile kusurlu ve basit bir göz arasında, her biri sahibine yarar sağlayan sayısız aşama bulunduğu; dahası gözün çok az bile olsa değiştiği ve bu değişimler sonraki kuşaklara miras kaldığı, ki zaten durum budur, ve organdaki herhangi bir değişim ya da modifikasyonun değişen yaşam koşulları altındaki bir hayvana fayda sağladığı gösterilirse, hayal gücümüz kabul etmekte ne kadar zorlanırsa zorlansın, kusursuz ve karmaşık bir gözün doğal seçilim tarafından biçimlendirilmiş olabileceğine inanmaktaki güçlük, geçerliliğini yitirir. Darwin, Charles (1859). Türlerin Kökeni. Halen mevcut olan ara evrim basamaklarından örnekler vererek “başka herhangi bir düzenek içermeyen, yalnızca pigmentle kaplı bir optik sinir”den “az çok yüksek bir kusursuzluk düzeyine” doğru bir değişim olduğunu ileri sürer.Darwin’in düşüncesi bir süre sonra doğrulanır. Mevcut çalışmalar, gözün gelişimi ve evriminden sorumlu genetik mekanizmaların araştırılması üzerinedir.  Evrim hızı  İlk göz fosilleri, bundan yaklaşık 540 milyon yıl önce, Kambriyen Devri’nin başlarında ortaya çıktı.Parker, Andrew R. (2009). "On the origin of optics". Optics & Laser Technology. Bu devirde, Kambriyen patlaması olarak adlandırılan gözle görünür hızlı bir evrimleşme süreci yaşandı. Bu çeşitlenmenin “nedenleri” için ileri sürülen pek çok hipotezden birisi de Andrew Parker’ın “Elektrik düğmesi” teorisidir. Bu teoriye göre gözün evrimi canlılar arasında bir silahlanma yarışını tetiklemiş, bu da hızlı bir evrimleşme sürecinin önünü açmıştır.Parker, Andrew (2003). In the Blink of an Eye: How Vision Sparked the Big Bang of Evolution. Cambridge, MA: Perseus Pub. Bundan önce organizmalar ışığa karşı duyarlılıktan yararlanmış olabilirler ancak görme duyusunu hızlı hareket ve yön bulma için kullandıklarına dair bir kanıt yoktur.Kambriyen Deviri’nin ilk dönemine dair fosit kayıtları son derece zayıf olduğu için gözün evrim hızını belirlemek zordur. Doğal seçilime maruz kalan küçük mutasyonlardan başka bir şey gerektirmeyen basit (bir) modelleme ilkel bir optik duyu organından insandaki gibi karmaşık bir gözün, birkaç yüz bin yılda evrilebileceğini göstermektedir.Nilsson, D-E; Pelger S (1994). "A pessimistic estimate of the time required for an eye to evolve". Proc R Soc Lond B 256: 53–58.  Köken sayısı Gözün bir kerede mi, yoksa birbirinden bağımsız bir çok soyoluş dalında mı evrildiği tartışma konusudur. Gözün gelişimine katılan genetik mekanizma göze sahip bütün organizmalarda ortaktır. Görme duyusu için organizmada hazır bulunması gereken tek şey görme pigmentindeki A vitaminine bağlı kromoforlardır ve bu molekül parçaları bakterilerde de bulunur. Fotoreseptör hücreler de, moleküler açıdan benzer kemoreseptörler ve muhtemelen Kambriyen patlamasından çok önceleri de varolan ışığa duyarlı hücrelerden birden fazla kere evrimleşmiş olabilir.Nilsson, D.E. (1996) Eye ancestry: old genes for new eyesIşığa duyarlı bütün organlar, opsinler olarak adlandırılan bir protein grubunu kullanan fotoreseptör sistemlerine dayalı olarak çalışır. Yedi opsin alt grubunun tümü, hayvanların son ortak atasında zaten bulunuyordu. Dahası, gözleri konumlandıran genetik malzeme bütün hayvanlarda ortaktır: Farelerden tutun insanlara ve meyve sineklerine varıncaya kadar bütün gözlü organizmalarda gözün gelişeceği yeri PAX6 geni kontrol eder.Halder, G., Callaerts, P. and Gehring, W.J. (1995). "New perspectives on eye evolution." Curr. Opin. Genet. Dev. 5 (pp. 602–609).Halder, G., Callaerts, P. and Gehring, W.J. (1995). "Induction of ectopic eyes by targeted expression of the eyeless gene in Drosophila". Science 267 (pp. 1788–1792).Tomarev, S.I., Callaerts, P., Kos, L., Zinovieva, R., Halder, G., Gehring, W., and Piatigorsky, J. (1997). "Squid PAX-6 and eye development." Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 94 (pp. 2421–2426). Bununla birlikte bu ana kontrol genleri, modern hayvanlarda kontrol ettikleri yapıların çoğundan çok daha eski olsalar gerektir ve muhtemelen başka bir amaç için seçilmiştir.Duyu organları muhtemelen beyinden daha önce evrildi. Çünkü işleyecek bilgi olmadan bu bilgiyi işleyecek bir organa gerek yoktur.Gehring, W. J. (13 January 2005). New Perspectives on Eye Development and the Evolution of Eyes and Photoreceptors (Full text). Journal of Heredity (Oxford Journals) 96 (3): 171–184.  Gözün evriminin aşamaları Öglenada ışığa duyarlı beneği, stigma (2) gizler.Gözün en erken atası, tekhücreli organizmalarda bile bulunan gözbeneği denilen ışığa duyarlı fotoreseptör proteinlerdi. Gözbenekleri yalnızca çevredeki parlaklığı hissedebilir: Işığı karanlıktan ayırt edebilirler, ki bu fotoperiyodizm ve 24 saatlik tempoya bağlı günlük senkronizasyon için yeterlidir. Ancak şekilleri ayırt edemedikleri ve ışığın yönünü belirleyemedikleri için görme duyusu oluşturmakta yetersizdirler. Gözbenekleri hemen hemen tüm büyük hayvan gruplarında bulunur ve öglena dahil, tekhücreli organizmalarda ortaktır. Öglenanın göz bebeğine stigma denir ve hücrenin ön tarafında bulunur. Bu, bir dizi ışığa duyarlı kristalin üzerini örten kırmızı pigment içeren küçük bir benektir. Hareketi sağlayan kamçıyla birlikte gözbeneği, organizmanın ışığa göre konum alabilmesine olanak verir. Bu, genelde, fotosentezi kolaylaştımak için ışığa yönelim şeklindedir.M F Land; R D Fernald (1992). "The Evolution of Eyes". Annual Review of Neuroscience 15: 1–29. Gözbeneği gece ve gündüzü ayırt eder, ki bu 24 saatlik yaşam ritmi oluşturmadaki temel işlevdir. Daha karmaşık organizmalarda görsel pigmentler beyindedir ve yumurtlamayı ayın çevrimleriyle senkronize etmekte rol oynadıkları sanılmaktadır. Organizmalar, üreme oranını en üst düzeye çekebilmek için, sperm ve yumurta salımını gece vakti ışık miktarındaki küçük değişimleri tespit ederek senkronize ediyor olabilir.Görme duyusu, bütün gözlerde ortak olan temel bir biyokimyasal sürece dayanır. Bununla birlikte bir organizmanın çevresel özelliklerini yorumlamak için bu biyokimyasal mekanizmanın kullanılış biçimleri büyük farklılıklar gösterir: Gözler son derece farklı yapılarda ve farklı biçimlerdedir. Hepsi de mekanizmanın temelini oluşturan protein ve moleküllere kıyasla oldukça geç evrimleşmiştir. Hücresel düzeyde bakıldığında iki temel göz “tasarımı” var gibidir: ilkin ağızlıların ( yumuşakçalar, halkalı solucanlar ve eklem bacaklılar) gözleri ve ikincil ağızlıların ( omurgalılar ve derisi dikenliler) gözleri.Gözün işlevsel birimi, opsin proteinleri içeren ve sinirsel bir impuls başlatarak ışığa tepki veren reseptör hücredir. Işığa duyarlı opsinler, yüzey alanını maksimuma çıkarmak için tüysü bir katman üzerine borne. Bu “tüylerin” doğası üst şubelere göre farklılık gösterir: İlkin ağızlılarda hücre duvarının uzantısı, mikrovilüs şeklindedirler. Ancak ikincil ağızlılarda, bağımsız yapılar olan sillerden türemişlerdir.Bu bir tür sadeleşmeye benzemektedir zira bazı mikrovilüsler, sil benzeri oluşumlara sahiptir. Ancak başka gözlemler, ilkin ağızlılarla ikincil ağızlılar arasında kökten bir fark olduğu fikrini desteklemektedir. Bu hususlar hücrelerin ışığa verdiği tepki üzerine odaklanmaktadır. Sinirsel impulsu oluşturacak elektrik sinyalini tetiklemek için bazılarında sodyum, bazılarında da potasyum kullanmaktadır. Dahası, ilkin ağızlılar genel olarak, hücre duvarlarından daha fazla sodyumun geçmesine izin vererek sinyal oluşturur. İkincil ağızlılarsa daha azını geçirerek sinyal oluşturur.Buna göre, Prekambriyen devrinde iki dal birbirinden ayrıldığında, birbirinden bağımsız olarak daha karmaşık gözlere doğru gelişen son derece ilkel ışık reseptörlerine sahiplerdi. İlk gözler  Gözün temel ışık işleme birimi, ince bir zar içinde iki molekül barındıran özelleşmiş bir fotoreseptör hücredir. Bu moleküller kromoforu çevreleyen, ışığa duyarlı opsin proteini ve renkleri ayırt eden bir pigmenttir. Bu tip hücre gruplarına “gözbeneği” denir ve bu hücre grupları 40 ila 65 arası bir sayıyla ifade edilebilecek kere birbirlerinden bağımsız olarak evrimleşmiştir. Bu gözbenekleri, hayvanların, ışığın yönünü ve şiddetini son derece basit bir düzeyde algılamalarına imkân tanır. Bu algı, bir mağaranın içinde, güvende olduklarını bilmelerine yetecek, ancak nesneleri çevrelerinden ayırt etmeye yetmeyecek düzeydedir.Işığın yönünü yaklaşık olarak ayırt edebilecek optik bir sistem geliştirmek, çok daha zordur ve otuz küsür şubenin sadece altısında bu tip bir sistem vardır. Bununla birlikte, bu şubeler yaşayan canlıların % 96’sına karşılık gelir. Planaryalar, az da olsa ışığın yönünü ayırt edebilen, çanak şeklinde gözbeneklerine sahiptir.Bu karmaşık optik sistemler, çokhücreli göz lekeleri olarak yolculuklarına başlamış, daha sonra adım adım çanak şekli alacak biçimde içe göçmüştür. Bu sayede öncelikle parlaklığın yönünü belirleyebilme becerisini kazanmışlardır. Sonraları çukur derinleştikçe bu beceri gittikçe daha da sofistike hâle gelmiştir. Düz göz lekeleri ışığın yönünü belirlemede yetersizdi, zira bir ışık ışını, hangi yönden gelirse gelsin, aynı ışığa duyarlı hücre grubunu aktive edecektir. Öte yandan çukurlu gözlerin çanağa benzeyen biçimi, geliş açısına göre ışığın, üzerine düştüğü hücrelerin farklı olması sayesinde sınırlı da olsa yön tayini yapmaya izin verecekti. Kambriyen devrinde ortaya çıkan çukurlu gözler, o dönemki salyangozlarda görülmekteydi. Hâlâ varlıklarını sürdüren bazı salyangozlarda ve planaryalar gibi omurgasızlarda da mevcuttur. Planarya, çanak biçimindeki, bol pigmentli retina hücreleri yüzünden, ışın yönünü ve şiddetini çok az belirleyebilir. Bu hücreler, ışığın girmesi için sadece bir açıklık bırakacak şekilde ışığa duyarlı hücrelerin önünü kapatır. Bununa birlikte, bu proto-göz, daha çok ışığın yönünden ziyade varlığını ya da yokluğunu tespit etmede yararlıdır. Göz çukuru derinleşip fotoreseptör hücrelerin sayısı arttıkça bu durum daha kusursuz görsel bilgi elde etmeye doğru adım adım değişir. Eye-Evolution? Geliş açısına bağlı olarak ışık ışını göz çukurunda farklı hücreleri aktive eder.Bir foton, kromofor tarafından emildiğinde, kimyasal bir reaksiyon, fotonun enerjisinin elektrik enerjisine çevrilmesine ve yüksek hayvanlarda sinir sistemine aktarılmasını sağlar. Bu fotoreseptör hücreler, retinanın bir kısmını oluşturur. Bu kısım, görsel bilgiyiFernald, Russell D. (2001) The Evolution of Eyes: How Do Eyes Capture Photons? Karger Gazette 64: "The Eye in Focus"., bunun yanı sıra vücut saati için gerekli gün uzunluğu ve ışık bilgisini beyne ileten ince bir hücre tabakasıdır. Bununla birlikte Cladonema gibi bazı denizanalarının oldukça ayrıntılı gözleri vardır, ancak beyinleri yoktur. Bu canlılarda gözler, bilgiyi, herhangi bir ara işleme tabii tutmadan doğrudan kaslara gönderir.Kambriyen patlaması boyunca, gözün evrimi süratle ivme kazanmış ve görüntü işleme ve ışığın yönünü tespit etmede radikal gelişimler göstermiştir.Conway-Morris, S. (1998). The Crucible of Creation. Oxford: Oxford University Press İlkel notilus göz fonksiyonları, iğne deliği kameranınkine benzerİğne deliği kamera tipindeki göz, önce bir çanağa, ardından bir odacığa doğru derinleşen bir oyuk şeklinde gelişmiştir. Giriş açıklığının daralamasıyla birlikte organizma, temiz bir yön ve şekil algılamasına imkân veren gerçek bir görüntüleme becerisi edinmiştir. Korneadan ve mercekten yoksun olan bu tip gözler notiluslarda bulunur. Çözünürlükleri zayıftır, görüntü pusludur. Ama yine de gözbeneklerine göre çok daha gelişkindirler. Richard Dawkins 1986. Kör saatçiŞeffaf hücrelerin oluşturduğu şişkinlik organizmayı bulaşımdan ve parazit istilasından korur. Artık ayrı bir bölüm olan odacığın içinde kalanlar, yavaş yavaş, renk filtreleme, daha yüksek kırılma indisi, morötesi ışınımı bloke etmek veya su içinde ve dışında iş görebilme gibi optimizasyonlar için şeffaf bir salgı şekline özelleşebildi. Bazı sınıflarda, bu tabakanın organizmanın kabuk ya da deri değiştirme alışkanlıklarıyla ilgili olabileceği düşünülmektedir.Gözlerin, elektromanyetik tayftaki kısa dalgaboylarını algılayacak şekilde özelleşmelerinin sebebi, ışığa duyarlılık geliştiren ilk türlerin sucul olması ve görünür ışığın su içinde ilerleyebilen en belirgin dalgaboyu olması gibi görünmektedir. Suyun ışığı filtreleme özelliği bitkilerin ışığa duyarlılığını da etkilemiştir.Fernald, Russell D. (2001). The Evolution of Eyes: Why Do We See What We See? Karger Gazette 64: "The Eye in Focus".Fernald, Russell D. (1998). Aquatic Adaptations in Fish Eyes. New York, Springer.Fernald, RD. The evolution of eyes, Journal: Brain Behav. Evol., volume=50, issue=4, pages=253–9, 1997  Mercek oluşumu ve farklılaşma  merceğin eğriliğini değiştirmek suretiyle odaklanması.]]Canlılar dünyasında birbirinden bağımsız olarak evrilmiş bir dizi mercek tipi mevcuttur. Basit çukurlu gözlerde mercekler, muhtemelen retinaya düşen ışık miktarını arttırmak için gelişti. Mercekli basit gözlere sahip bir erken dönem lobopodunun odak uzaklığı görüntüyü retinanın arkasına odaklıyordu, bu nedenle görüntünün hiçbir kısmı odaklanamadığı için mevcut ışık yoğunluğu organizmaya yaşamak için daha derin (ve daha karanlık) suları seçme olanağı sağlamıştır. Schoenemann, 2008: "Merceğin kırınım indeksinde sonradan ortaya çıkan bir artış, muhtemelen odak içinde kalan bir görüntünün oluşmasıyla sonuçlandı."Kamera tipi gözlerin evrimi muhtemelen başka bir yörüngede cereyan etti. İğne deliği gözün üzerindeki şeffaf hücreler, aralarında bir sıvı bulunan iki katmana ayrıldı. Bu sıvı aslında, toplam kalınlığın artmasını ve böylece mekanik koruma da sağlayan; oksijen, besin maddeleri, atıklar ve bağışıklık fonksiyonları için kullanılan bir dolaşım sıvısı olarak iş görüyordu. Ayrıca katı ve sıvı maddeler arasındaki çoklu arayüzleri, daha geniş görüş açıları ve daha büyük çözünürlük sağlayarak optik gücü arttırmaktadır. Tabakaların ayrılması, deri değiştirmeyle alakalı olarak da ortaya çıkmış ve hücreler arası sıvı da ortaya çıkan bu boşluğu doldurmuş olabilir. Antartika krilinin bileşik gözü Omurgalılarda mercekler, yüksek yoğunlukta kristalin proteini içeren epitel hücrelerinden oluşur. Gelişimin embriyo basamağında mercek canlı bir dokudur. Ancak hücre mekanizması, şeffaf olmamasından ötürü, organizmanın görme becerisi kazanabilmesi için dışarı atılmalıdır. Mekanizmanın dışarı atılması demek, merceğin, organizmanın ömrü boyunca kullanılabilecek kadar kristalinle paketlenmiş ölü hücrelerden oluşması demektir. Merceği kullanılabilir kılan kırılma indisi gradienti, merceğin değişik parçalarının mevcut kristalin konsantrasyonundaki radyal değişim sayesindedir. Buradaki püf noktası kristalinin varlığı değil, merceği kullanılabilir yapan nispi dağılımıdır.Fernald, Russell D. (2001).  The Evolution of Eyes: Where Do Lenses Come From? Karger Gazette 64: "The Eye in Focus".Bir akıllı tasarım taraftarı olan David Berlinski, bu hesaplamaların dayandığı temeli sorgulamışBerlinski, David (April 2001). Commentary magazine ancak Berlinski'nin bu eleştirileri, hesaplamaların olduğu orijinal çalışmanın yazarı tarafından çürütülmüştür.Nilsson, Dan-E. Beware of Pseudo-science: a response to David Berlinski's attack on my calculation of how long it takes for an eye to evolve "Evolution of the Eye" on PBS    

http://www.biyologlar.com/gozun-evrimi-gozun-evrim-asamalari

DNA’daki epigenetik değişiklikler tip 2 diyabeti açıklayabilir mi?

DNA’daki epigenetik değişiklikler tip 2 diyabeti açıklayabilir mi?

Lund Üniversitesindeki araştırmacılar tarafından yürütülen büyük çaplı bir çalışmada Tip 2 diyabetli kişilerin DNA’larında sağlıklı kişilerin sahip olmadığı epigenetik değişiklikler olduğu gösterildi. Araştırmacılar ayrıca azalmış insülin üretimine katkıda bulunan çok sayıda gende epigenetik değişiklikler buldu. Çalışmayı yöneten İsveç Scane Üniversitesi Hastanesi uzmanlarından Prof. Dr. Charlotte Ling, “Bu durum, tip 2 diyabet geliştirme riskinin sadece genetik değil, aynı zamanda epigenetik de olduğunu göstermektedir” dedi.Epigenetik değişiklikler, çevre ve yaşam tarzını kapsayan faktörlerin bir sonucu olarak ortaya çıkar ve genlerin fonksiyonunu etkiler. Prof. Dr. Ling ve meslektaşları, insülin üreten hücreleri hem sağlıklı bireylerde hem de tip 2 diyabetli hastalarda analiz etti. Analiz tip 2 diyabetlilerin yaklaşık 800 geninde epigenetik değişiklikler ortaya çıkarttı. Genlerin 100’ünden fazlası da ayrıca değişen salıma sahipti ve bunlardan çoğu insülin üretiminin azalmasına katkıda bulundu. Azalmış insülin üretimi tip 2 diyabetin altta yatan nedenlerinden biridir.Hangisinin tavuk hangisinin yumurta olduğunu anlamak için, yani, epigenetik değişiklikler mi hastalığın bir sonucu yoksa hastalık mı değişikliklerin bir sonucu olduğunu anlamak için, araştırmacılar ayrıca sağlıklı bireylerin yaş, VKİ ve yükselmiş kan şekeri düzeylerinin neden olduğu epigenetik değişikliklere sahip olup olmadıklarını araştırdı.Yaş veya yüksek VKİ’nin bir sonucu olarak sağlıklı bireylerde çok sayıda epigenetik değişikliğin çoktan meydana geldiğini gözlemleyebildiklerini söyleyen Prof. Dr. Ling, şu bilgileri verdi: “Böylece bu değişikliklerin hastalığın gelişmesine katkıda bulunabileceği sonucuna varabildik. Epigenetik değişikliklere neden olan ilaçlar, kanser ve epilepsi tedavisinde uzun zamandır kullanılıyor. Yeni araştırma diyabetle ilişkili olarak epigenetiklere dair manzarayı değiştiriyor. Epigenetiklerin tip 2 diyabet için majör derecede önemli olduğunu gösteriyor ve insanların neden bu durumu geliştirdiğini anlamada bize yardım edebilir. Bu durum ayrıca gelecekteki ilaçların geliştirilmesi için yolu açmaktadır.”PLOS Genetics editörlerinden Dr. Tasnim Dayeh, ise “Değiştirilemeyen genlerden farklı olarak, epigenetik değişiklikler geri döndürülebilir,” ilavesinde bulundu.Kaynak: Genome-Wide DNA Methylation Analysis of Human Pancreatic Islets from Type 2 Diabetic and Non-Diabetic Donors Identifies Candidate Genes That Influence Insulin Secretion.  Tasnim Dayeh, Claes Wollheim, Lena Eliasson, Tina Rönn, Charlotte Ling. PLoS Genetics, 2014; 10 (3): e1004160 DOI: 10.1371/journal.pgen.1004160Makalenin tam metnine aşağıdaki linkten ulaşılabilmektedir:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24603685Abstract Impaired insulin secretion is a hallmark of type 2 diabetes (T2D). Epigenetics may affect disease susceptibility. To describe the human methylome in pancreatic islets and determine the epigenetic basis of T2D, we analyzed DNA methylation of 479,927 CpG sites and the transcriptome in pancreatic islets from T2D and non-diabetic donors. We provide a detailed map of the global DNA methylation pattern in human islets, β- and α-cells. Genomic regions close to the transcription start site showed low degrees of methylation and regions further away from the transcription start site such as the gene body, 3’UTR and intergenic regions showed a higher degree of methylation. While CpG islands were hypomethylated, the surrounding 2 kb shores showed an intermediate degree of methylation, whereas regions further away (shelves and open sea) were hypermethylated in human islets, β- and α-cells. We identified 1,649 CpG sites and 853 genes, including TCF7L2, FTO and KCNQ1, with differential DNA methylation in T2D islets after correction for multiple testing. The majority of the differentially methylated CpG sites had an intermediate degree of methylation and were underrepresented in CpG islands (∼ 7%) and overrepresented in the open sea (∼ 60%). 102 of the differentially methylated genes, including CDKN1A, PDE7B, SEPT9 and EXOC3L2, were differentially expressed in T2D islets. Methylation of CDKN1A and PDE7B promoters in vitro suppressed their transcriptional activity. Functional analyses demonstrated that identified candidate genes affect pancreatic β- and α-cells as Exoc3l silencing reduced exocytosis and overexpression of Cdkn1a, Pde7b and Sept9 perturbed insulin and glucagon secretion in clonal β- and α-cells, respectively. Together, our data can serve as a reference methylome in human islets. We provide new target genes with altered DNA methylation and expression in human T2D islets that contribute to perturbed insulin and glucagon secretion. These results highlight the importance of epigenetics in the pathogenesis of T2D.http://www.medikalakademi.com.tr

http://www.biyologlar.com/dnadaki-epigenetik-degisiklikler-tip-2-diyabeti-aciklayabilir-mi

Dünya dan Gelen Acı Mesaj!

Dünya dan Gelen Acı Mesaj!

Ne mavilerimin engin güzelliği, ne sınırsız yeşillerimin tazeliği, ne de şekilden şekle giren bulutlarımın akça pakça hali anlatamadı beni size. Benim adım dünya! Tüm mutluklarımın da acılarımın da çevresinde usanmadan sabırla dolandım durdum.Kimi zaman maviydim, kimi zaman kirli sislerle griye boyandım durdum.Bir yanım aydınlanırken diğer yanımı karanlığa koydum,Bir yanım ısınırken diğer yanımı buz gibi soğukta buldum.Benim adım dünya!Ahhh içim ah!Benim, doğanın her rengine bulamaç olmuş için var ya içim, her şeyi kabule verip de sükûta yatırdığım içim… Bakmayın sükût dediğime, ben öylesine sessiz çığlıklarla vurdum ki kendimi size, duymak size kalmış beklemek yine bendenize…Benim adım dünya!En acı çığlık sessiz atılırmış.Az mı vurdum her saniye başı tüm dalgalarımı kıyılarıma?Çektiğim acılar yüzünden titreyen topraklarım yarılıp, çatlaklar oluşturmadı mı gövdemde?Neredesiniz siz, nerede?Yıkılmadı mı sevgisizlikten, duyarsızlıktan eriyen kıtalar boyundaki buzlarım?Patlamadı mı içime atıp atıp da dağlardan coşturduğum kızgın lavlarım?Peki ya yırtılmadı mı, umarsızca harcadığınız kimyasallardan ozon tabakalarım?Benim adım dünya!Ne mavilerimin engin güzelliği, ne sınırsız yeşillerimin tazeliği, ne de şekilden şekle giren bulutlarımın akça pakça hali anlatamadı beni size.Ne yüzümdeki yıldızlar, ne de derinde sakladığım inci mercanlar anlatamadı beni size.Güneşimin sarısı da, gökyüzümün kuşağı da, tenim dediğim toprağımda anlatamadı sizlere.Oysa tüm rüzgârlarımla bile fısıldadım her renkteki tenlerinize.Oysa tüm ağlamalarımla değdim her renkteki ellerinize.Benim adım dünya!Dönüyorum!Ben yine de ısrarla üstümde barındığınız tüm benliğinizle sizlere dönüyorum.Ben sizler için durmadan dolanıp dönüyorum da, sizin bana sırt döndüğünüzü de görüyorum.Ve şimdi, siz insanoğluna sesleniyorum!Bu sabah gözlerinizi yine bana açacaksınız.Bu kez sadece gözlerinizi değil, beni duyup yüreğinizi de açmanızı diliyorum.Benim adım dünya!Belki de genelimiz dünyada yaşayan insanlar üzerindeki dönüşüme odaklanıyoruz. Bir birimizi dinliyor, bir birimizden yakınıyor ve kim bilir nerelere doğru yol alıyoruz. Evet değişiyor, dönüşüyoruz- değiştiriyor, dönüştürüyoruz.  Dışlarımız bir yerdeyken içlerimiz çoğu zaman çok uzaklarda, belki de çoğu zaman her ikisi de kayıp ya da kaybolma arzusunda olabiliyor. Duygularımızın çoğuna takılıyor, takılı kaldığımız duygulara azapları yüklüyor  ve ömür tüketebiliyoruz.Ama işte gördüğünüz gibi dünya bu okuduklarımızın isyanında. Her neye dönüşüyorsak dönüşelim umarım iyi bir şeylerdirKendi içsel dönüşümlerimizi yaşarken dünyanın içsel dönüşümünü de artık görmeli ve sessiz çığlıklarını duymaya başlamalıyız.2014 yılında tüm dünyaya, doğaya ve üzerindeki tüm canlılara karşı sevgiyle elimizi uzatıp yüreğimizi açmak dileğiyle…http://indigodergisi.com

http://www.biyologlar.com/dunya-dan-gelen-aci-mesaj

Harvard Tıpta Mikrobiyota Alanında Doktora Sonrası Çalışmalarını Sürdüren Biyolog Deniz Ertürk

Harvard Tıpta Mikrobiyota Alanında Doktora Sonrası Çalışmalarını Sürdüren Biyolog Deniz Ertürk

Harvard Üniversitesi Tıp Fakültesinden Dennis Kasper’in laboratuvarında çalışmalarını sürdüren Biyolog Deniz Ertürk, mikrobiyotı ilgili çalışmaları  ve doktora sonrası araştırma yapmanın tüm yönleri hakkında bilgi verdi. Amerika’da Bacteroides fragilis’in önleyici ve tedavi edici etkileri gün geçtikçe daha da çok gündeme gelmeye başlıyor.  Deniz Ertürk, mikrobiyotayı oluşturan mikroorganizmaların sindirmeye yardımcı olmak ve bazı vitaminleri üretmek dışında, bağışıklık sitemini regüle ederek bazı hastalıklara direk etki ettikleri üzerine araştırmalarını sürdürüyor. Ne üzerine çalışıyorsunuz? Çalıştığım laboratuvarda genel olarak, mikrobiyota yani vücudumuzda yaşayan mikroorganizmalar ile bağışıklık sistemimiz arasındaki ilişkileri araştırıyoruz. Benim projem “Bacteroides fragilis” adı verilen kommensal (diğer bir organizmanın üzerinde veya içerisinde yaşayan ancak zarar vermeyen organizma) bir bakterinin bağışıklık sitemine etkileri üzerine. Bu bakterinin hücre zarında bulunan, Polisakkarid A isimli bir kommensal antijenin, bağırsaklarda bulunan bağışıklık hücrelerinde hangi sinyalleme yöntemlerini kullandığını anlamaya çalışıyorum. Hangi tip hastalıklarla ilgili? Bizim çalıştığımız bakteri, Bacteroides fragilis, normal şartlarda bağırsakta yaşayan ve hastalık yapmayan bir bakteri. Sadece bağırsak yaralanmaları sırasında karın boşluğuna sızarsa periton içi apse oluşumuna sebep olabiliyor. Bağırsak içinde ise bunun aksine olumlu etkileri var. Hem bağırsakla ilgili hem de bağırsak dışı birçok hastalığı önlemede önemli bir rol oynadığı gösterildi. Bacteroides fragilis’in önleyici ve tedavi edici etkileri, ülseratif kolit ve Crohn’s hastalığı gibi enflamasyonlu bağırsak hastalıklarında, alerji ve multipl skleroz gibi otoimmun hastalıklarda ve hatta otizm hastalığında gözlemlendi. Tabii bu çalışmalar genelde fare modelleri kullanılarak yapılıyor. İnsanlarda bu hastalıkların tedavisi için kullanılma potansiyeli var fakat henüz klinik denemelere başlanmadı. Bu hastalığın dünyada ve Türkiye'de görülme sıklığı nedir, bu konuda istatistikî bilgileri paylaşabilir misiniz? Burada rakamlardan daha önemli bir konu var ki bu hastalıkların görülme oranı Amerika, Kanada ve kuzey Avrupa ülkelerinde dünyanın geri kalan bölgelerinden daha fazla. Türkiye’de görülme sıklığı dünya ortalaması civarında. Gelişmiş ülkelerde bu hastalıkların daha fazla görülüyor olması David Strachan’in hijyen hipotezine bağlanıyor. Bu hipoteze göre, gelişmiş ülkelerde daha az çocuklu çekirdek ailelerde, daha hijyenik koşullarda, daha yüksek oranda antibiyotik kullanarak, doğadan ve hayvanlardan uzak büyüyen çocuklar, daha az mikropla karşılaşıyorlar ve çeşitliliği düşük bir mikrobiyotaya sahip oluyorlar. Bu durum, bağışıklık siteminin yeterince gelişmemesine ve dolayısıyla belirttiğimi hastalıklara neden oluyor. Kısaca kendinizden bahsedebilir misiniz? İstanbul’da doğdum ve üniversiteyi bitirene kadar orada yaşadım. Lise yıllarımdan itibaren biyoloji okumak istiyordum. Lisans eğitimimi Boğaziçi Üniversitesi Moleküler Biyoloji ve Genetik bölümünde yaptım. Yaz stajlarım sırasında Avrupa ve Amerika’daki laboratuvarlarda çalışma imkânı buldum ve doktoramı yurtdışında yapmaya karar verdim. 2001 yılında doktora yapmak üzere Amerika’ya geldim. Şu anda doktora sonraki çalışmalarımı sürdürüyorum. Bugüne kadar eğitim aldığınız ve çalıştığınız kurumlar hakkında bilgi verebilir misiniz? Şişli Terakki Lisesi’nden mezun oldum. Eski ve iyi bir okul olmasına rağmen, lisede iyi bir bilimsel eğitim aldığımızı söyleyemem. Türkiye’deki pek çok lise gibi, öğrencilere bilimsel düşünce yöntemlerini öğretmekten çok, üniversite sınavını kazandırmaya yönelik eğitim veriliyordu. Lisans eğitimimi Boğaziçi Üniversitesi Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümünde tamamladım. Teorik olarak sağlam bir temel almamıza rağmen çoğunlukla maddi sebeplerden pratik konularda çok iyi eğitim verilmiyordu. Birçoğumuz yaz stajlarıyla bu açığımızı kapatmaya çalıştık. Ben de Almanya’da Berlin Max Planck Enstitüsü’nde ve Amerika’da Pittsburgh Üniversitesi’nde yaz stajları yaptım. Doktoramı yurt dışında yapmaya karar verdikten sonra Amerika’da birçok okula başvurdum. Massachusetts Üniversitesi Tıp Fakültesine kabul edildim ve doktoramı Neal Silverman’in laboratuvarında meyve sineklerindeki antibakteriyel sinyalleme yolları üzerine tamamladım. Massachusetts Üniversitesi Tıp Fakültesi hızla büyüyen bir okul ve çok iyi bir kadrosu var. Tıp fakültesinde çalışmanın avantajı temel bilimler, uygulama ve klinik araştırmaları yapanların bir arada ve yakın ilişki içinde çalışıyor olmaları. Halen Harvard Üniversitesi Tıp Fakültesinden Dennis Kasper’in laboratuvarında çalışıyorum. Burası tabii ki dünyanın en iyi araştırma merkezlerinden biri fakat rekabet de fazla. UMASS’teki yakın ve ortak çalışma ortamını burada daha az hissediyorum. Eğitim aldığınız kurumların halen bulunduğunuz konuma gelmenizdeki katkıları nelerdir, şu anda çalıştığınız kurumu neden seçtiniz? Boğaziçi Üniversitesi’nde iyi bir teorik eğitim aldığımızı düşünüyorum, fakat benim okuduğum donemde pratik konularda çok iyi eğitilmiyorduk. Yurtdışında yaptığım yaz stajlarının bu konudaki eksikliklerimi kapatmakta çok faydası oldu. Ayrıca çalıştığım yaz projelerinden edindiğim deneyimler ve yayımladığımız makaleler doktoraya kabul edilmemde büyük katkı sağladı. Amerika’da doktora yapmamda Boğaziçi Üniversite’sinden hocam Nese Bilgin’in verdiği destek de çok önemlidir benim için. Massachusetts Üniversitesi tip fakültesinde doktoramı, kariyerine yeni başlayan hocam Neal Silverman’in ilk öğrencisi olarak yaptım. Motivasyonu yüksek, öğretmeyi çok seven ve öğrencilerinin kariyer planlarına büyük destek veren bir insanla çalıştığım için çok şanslıyım. Onun desteği ve yönlendirmeleriyle önce doktora sonrasında hangi konuda çalışmak istediğime karar verdim, sonra o konuda en iyi olan laboratuvarlarla görüşmeler yaptım. Doktora sonrası çalışmalarda, kurumdan çok çalışmak istediğiniz laboratuvar önemli. Ben, Dennis Kasper’in laboratuvarını hem bilimsel çalışmalar hem de insani ilişkiler bakımından çok güzel bir çalışma ortamı sağladığı için seçtim. Halen pratiğini yaptığınız branşın Türkiye ve ABD'deki durumunu karşılaştırabilir misiniz? Pubmed’de konumla ilgili araştırma yaparken, mikrobiyota alanında Türkiye’deki Tıp Fakültelerinin mikrobiyoloji bölümlerinden bazı klinik çalışmalara rastlıyorum. Maalesef Türkiye’de hangi konuların kimler tarafından çalışıldığını takip etmek çok kolay değil. Üniversitelerin web sitelerinde fakülte üyelerinin laboratuvarları, çalıştıkları konular ve son yayınları hakkında güncellenmiş bilgilere ulaşmak çoğunlukla mümkün olmuyor. Marmara Üniversite’sinden Güner Söyletir’in laboratuvarından bizim de çalıştığımız Bacteroides fragilis isimli bakteriyle ilgili yayınlar görmüştüm. Aslında mikrobiyota alanında yapılan çalışmalar Amerika’da da yeni sayılabilir. Bu konu 1950li yıllardan beri bilinmesine rağmen son yıllarda büyük bir ilgi odağı haline geldi. 2005 yılından beri bu konuda yapılan çalışmalarda patlama yaşandı diyebiliriz. Mikrobiyotamızı oluşturan mikroorganizmaların sindirmeye yardımcı olmak ve bazı vitaminleri üretmek dışında, bağışıklık sitemini regüle ederek bazı hastalıklara direk etki ettikleri anlaşıldı. Artık Clostridium difficile, enfeksiyonunda olduğu gibi, mikrobiyotanın kendisi bir tedavi yöntemi olarak kullanılmaya başlandı. Halen çalışmakta olduğunuz kurumu ya da çalışmış olduğunuz kurumları eğitim, araştırma ve sağlık hizmetleri konuları açısından Türkiye'de kurumlar ile karşılaştırabilir misiniz? Türkiye’deki kurumlar hakkında çok bilgi sahibi değilim ama duyduğum kadarıyla Türkiye’de de en az buradaki kadar kaliteli bir sağlık hizmeti veriliyormuş. Tabii en temel insan hakkı olan sağlıklı yasam hakkı ücretsiz olması gerekirken, hem Türkiye’de hem Amerika’da sağlık hizmetleri nüfusun çoğunluğu için hala çok pahalı. Bilimsel araştırmaları bakımından Türkiye’de gelişmeler olmakla birlikte hala dünyanın pek çok ülkesinden daha geride. Araştırma konusunda buradaki avantajlardan biri de ders yükünün Türkiye’dekinden az olması. Böylece hocalar vakitlerinin büyük bir kısmını araştırma yapmaya ayırabiliyorlar. Türkiye'de halen eğitim almakta olan biyoloji öğrencilerine ya da biyologlara neler önerirsiniz? Eğer araştırmacı olarak kalmak istiyorlarsa, tavsiyem bu işi yapan insanlarla mümkün olduğu kadar çok konuşup kendilerini nasıl bir hayatın beklediğini öğrenmeleri. Bu zor ve sabır isteyen bir iş. Geri dönüşümü ve ödülleri günlük değil, genelde çok uzun vadeli oluyor. Bazen günlerce uğraştığınız bir deney çıkmayabiliyor, makalenizi basmak için aylarca uğraşmanız gerekebiliyor. İşten çıkıp eve gittiğinizde bile işinizi kafanızdan çıkarmanız pek mümkün olmuyor. Hem aklı, hem bedeni yoran bir iş. Tabii ki her gün bulmaca çözer gibi, çıkmayan deneyleri yeniden dizayn etmek, aklına ilginç bir fikir geldiğinde mutlu olmak ve heyecanla araştırmaya başlamak, dünyanın dört bir yanından insanlarla ortak bir amaç için çalıştığını bilmek, insanlığa ufacık da olsa bir katkıda bulunduğunu hissetmek, makalen yayınlandığında duyduğun o gururla karışık sevinç bu işin güzel tarafları. Ama dediğim gibi herkese uygun olmayabilir, gerçekten bu işi yapmak istediklerine emin olsunlar. Hangi bilimsel dergileri takip ediyorsunuz? Düzenli olarak takip ettiğim 30 dergi var ama bu dergilerde çıkan makalelerin tamamını okumuyorum. “Old reader” adında bir RSS okuyucu programıyla bu dergilerde çıkan makalelerin baslıklarını ve abstractlarını anında takip edebiliyorum. İlgimi çekenleri ve detaylı okumak istediklerimi işaretleyip Mendeley adlı başka bir programa aktarıp kendi kütüphanemi oluşturuyorum. Benim çalıştığım konuyla ilgili makaleler genelde Science, Nature, Cell, Nature Immunology, Immunity, Cell Host Microbe, Plos Pathogens, PNAS gibi dergilerde çıkıyor. Mesleğinizle ilgili en çok ziyaret ettiğiniz 3 internet sitesi nedir? Literatürü takip etmek için pubmed ve google scholar, networking için linkedin en çok kullandığım siteler. Alanınızda araştırma yapanlara mutlaka okumalarını tavsiye ettiğiniz kitaplar hangileri? Kitaplar bir konuda temel kazanmak için önemli gerçekten ama son gelişmeleri takip etmek için iyi bir yol değil. Birçok okulda ders kitabı olarak okutulan “Janeway’s Immunobiology” ve hocam Dennis Kasper’in editörlüğünü yaptığı “Harrison’s Infectious Diseases” kitapları bağışıklık sistemi alanında çalışmak isteyenler için iyi birer başlangıç kitabı olabilir. Son gelişmeleri takip etmek için derleme makalesi türünde yayınlar daha faydalı bence. “Nature Reviews Immunology” ve “Current Opinion in Immunology” gibi dergileri takip edebilirler. Bilim ile uğraşan veya ilgilenen herkese mutlaka okumalarını tavsiye ettiğin bir kitaplar hangileri? Ayrıca yaptığınız spor, tavsiye edeceğiniz film, müzik nelerdir? Bulunduğunuz kurumun size sunduğu sosyal etkinlikler nelerdir? Ben kitap tavsiye etmek yerine, kaynak tavsiye edeyim. Science dergisinde “Books et al.” ve Nature dergisinde “Books and Arts” başlıklı bölümlerin altında yeni çıkan bilim kitapları tanıtılıyor. Buradan ilgilerini çekecek kitapları takip edebilirler. Ben şu anda Frans de Waal’ın “The Bonobo and the Atheist” kitabını okuyorum. Okumak istediğim bir sonraki kitap da Martin Blaser’in “Missing Microbes” isimli kitabı.  Düzenli olarak spor yaptığımı söyleyemem. 2-3 yıl yelken yaptım. Fırsat buldukça okulun havuzuna gidip yüzüyorum. Şehir içinde mümkün olduğunca bisiklet kullanmaya çalışıyorum.  Massachusetts’in çok güzel bir doğası var. Dağda, ormanda doğa yürüyüşleri yapmayı da çok seviyorum. Müzik konusunda çok bilgili değilim ama sinemayı takip etmeye çalışıyorum. Iran ve Kore sinemalarını özellikle seviyorum. Bahman Ghobadi ve Joon-ho Bong’un filmlerini tavsiye ederim. Okulun spor tesisleri ve havuzu çok iyi. Onun dışında akşam dersleri alabileceğiniz bir sürekli eğitim sistemi var. Harvard çalışanları bu sistemden ücretsiz ders alabiliyorlar. Ben de bir yıldır bu akşam okulundan İspanyolca dersleri alıyorum. Yurt dışında biyolog olmanın sıkıntıları nelerdir? Amerika’da biyologlara özel bir sıkıntı yaşamadım ama Amerika’daki çalışma sistemi genel olarak Avrupa’ya kıyasla daha acımasız. Özellikle doktora öğrencileri çok düşük maaşlarla çalışmak zorunda kalıyorlar. Tatil süresi ve sosyal haklar çok az. Sağlık ve emeklilik gibi hizmetler tamamen özelleştirilmiş durumda. Anne olmak isteyen kadınlar için şartlar daha da zor. Doğum izni sadece 8 hafta ve kreşler çok pahalı. Birçok kadın akademisyen doğurmak için kariyerinden fedakârlık yapmak zorunda kalıyor. Bu konuda Nature’da bir makale yayımlanmıştı. Biyoloji bölümlerinde kadın ve erkek öğrenci sayısı eşitken, tam zamanlı profesör pozisyonuna gelindiğinde erkeklerin sayıca çok daha fazla olduğu görülüyor. Amerika’daki sistem maalesef kadın akademisyenlerin hayatını kolaylaştıracak imkânları sunmuyor. Türkiye'de biyolojinin durumu nedir? Ülke dışında tahsil almak gerekli midir? Kimler için daha uygundur? Benim Türkiye’den ayrıldığım 2001 senesinden beri Türkiye’de biyoloji alanında büyük ilerleme olduğunu orada çalışan arkadaşlarımdan ve hocalarımdan duyuyorum. Fakat yine de bilimsel makale üretimi, kalitesi ve atıf sayısı bakımından dünya sıralamasında çok iyi durumda değiliz. Ülke dışında eğitim almak gerçekten çok faydalı ama gerekli olup olmadığı kişiye göre değişir. Yurt dışında yaşam özellikle ilk yıllarda, gittiğiniz ülkeye adapte olana kadar oldukça zor oluyor. Ayrıca aile olarak gelenler için durum daha da zor. Örneğin Amerika'da eşlere çalışma izni verilmiyor, bu da maddi ve manevi birçok soruna yol açıyor. Yeniliklere açık, değişik kültürlere meraklı, memleket hasretini kafaya takmayan biriyseniz yurt dışında tahsil almak ve yaşamak çoğaltıcı bir deneyim bence. ABD'deki kurumların yabancı biyologlara karşı özel bir tutumu var mıdır? Çalıştığım üniversitelerde ırkçılık ve ayrımcılığı önlemeye yönelik kâğıt üzerinde birçok kural olmasına rağmen olumsuz deneyimler yaşayanlar da vardır eminim. Kendi yaşadıklarım özelinde Türkiyeli olmamın bana avantaj veya dezavantaj sağladığı bir durumla karşılaşmadım. Özellikle tıp ve biyoloji alanlarında çok kültürlü bir ortamda çalıştığımızı söyleyebilirim. Örneğin bizim 13 kişilik laboratuvarımız 6 farklı ülkeden gelen insanlardan oluşuyor. Olumsuz bir durumla karşılaşmamış olmamın Massachusetts gibi görece daha liberal bir eyalette yaşıyor olmakla da alakası var. Muhafazakârlık ve milliyetçiliğin daha yüksek olduğu başka eyaletlerde olumsuz bir durumla karşılaşma ihtimaliniz de daha yüksek. ABD'deki ünlü araştırma merkezlerine eğitim amaçlı olarak girebilmek mümkün müdür? Benim gözlemlerime göre Boston civarındaki okullara Türkiye’den lisans ve lisansüstü eğitim için gelen öğrencilerin sayısında büyük artış var. Amerika’daki okullara kabul şartları genelde standarttır, o koşulları yerine getirdiğiniz sürece tabii ki girebilmek mümkündür. Araştırma ekibinizin bir rutin gününü anlatabilir misiniz? Aslında her gün birbirinde farklı geçiyor ama düzenli olarak yaptıklarımızdan bahsedeyim. Pazartesi sabahları laboratuvar toplantımız oluyor. Her hafta laboratuvardan bir kişi projesiyle ilgili sunum yapıyor, deney sonuçlarını ve planlarını anlatıyor, hep birlikte tartışıyoruz, önerilerde bulunuyoruz. Öğlen bölümde seminer varsa ona katılıyorum. Öğleden sonra büyümekte olan hücre kültürüm varsa onları kontrol ediyorum, gerekiyorsa medyumunu değiştiriyorum. Daha sonra farelerimi kontrol etmeye gidiyorum. Eğer kolit modeli gibi sürmekte olan bir deneyim varsa kilo değişikliklerini günlük olarak kaydetmemiz gerekiyor. Ayrıca fareleri çiftleştirmek, büyüyen yavruları annelerinden ayırmak gibi rutin işler de oluyor. Daha sonra haftanın geri kalanında yapmam gereken deneyleri planlıyorum, ısmarlamam gereken malzemeler varsa ısmarlıyorum. Kendi projemi tek başıma yürütüyorum ama takıldığım yerlerde laboratuvardaki diğer arkadaşlara danışıp fikir alışverişinde bulunduğum oluyor. Her cuma hocamla birebir toplantım var. O toplantıda da ona yaptığım deneyler hakkında düzenli olarak bilgi veriyorum, sonuçları ve yapacağım şeyleri birlikte tartışıyoruz. Deneylerden kalan zamanlar da yeni çıkan makaleleri takip etmekle geçiyor. http://fesraoz.blogspot.com.tr   ESRA ÖZ

http://www.biyologlar.com/harvard-tipta-mikrobiyota-alaninda-doktora-sonrasi-calismalarini-surduren-biyolog-deniz-erturk

Mars’ta Akan Su Keşfi Neyi Değiştirebilir?

Mars’ta Akan Su Keşfi Neyi Değiştirebilir?

20 Temmuz 1969’da Ay’a ayak basan ilk insan olan Amerikalı astronot Neil Armstrong yürüyüşüne başlarken, “Bir insan için küçük, insanlık için dev bir adım” demişti.Belki bir astronotun Mars gezegenine ayak basmasına daha 15-20 yıl var ama dün açıklanan bir keşif belki de ilerde tarihe “insanlık için bir diğer dev adım” olarak geçecek.Zira Amerikan Uzay ve Havacılık Dairesi NASA, dün Mars’ta tuzlu su akıntıları bulduğunu açıkladı.İyi ama bu açıklama neyi değiştiriyor?NASA’nın Gezegen Bilimi Dairesi Başkanı Jim Green, “Mars geçmişte düşündümüz gibi kurak bir gezegen değil” diyor. Bilim insanları 2008 yılında Mars’ta donmuş su olduğunu doğrulamıştı.Ancak gezegende akan su bulunması, Mars’la ilgili çalışmalarda yeni ve çok önemli bir aşama. Zira akan su yaşam için gerekli. Hele tuzlu su, daha da iyi haber.NASA’nın Bilim Misyonu yöneticisi John Grunsfeld dün Washington’da düzenlediği basın toplantısında, “Son buluş, Mars’ta bugün yaşamın mümkün olduğunu gösteriyor” diye konuştu.Yine NASA’nın Mars projesinde görevli bilim adamlarından, Arizona Üniversitesi’nden Alfred McEwen’a göre ise Mars’ta yaşam olasılığı, “çok yüksek”.Astronotlar için iyi haberPeki Kızıl Gezegen’de gerçekten hayat olup olmadığını nasıl, ne zaman anlayacağız?NASA’nın Mars keşif programını yöneten bilim adamı Michael Meyer, gezegende yaşam olup olmadığına karar vermenin en kesin yolunun, toplanacak kayaların ve toprak parçalarının Dünya’da incelenmesi olduğunu söylüyor.Zaten 2020 yılında da tam da bu amaçla gezegene bir uzay aracı gönderilecek.NASA’nın dün açıkladığı buluşun bir sonucu daha var:BBC Bilim Muhabiri Jonathan Amos, Mars yüzeyinde su bulunmasının astronotların gezegende yaşamalarını da kolaylaştıracağını söylüyor.Zira gezegendeki su işlenip içilebilir, oksijen ve roket yakıtı gibi ihtiyaçlar için kullanılabilir.NASA, 2030’larda Mars’a insanlı uzay aracı göndermeyi planlıyor.Ancak bu yeni buluş, yeni bir sorunu da beraberinde getiriyor: Bundan böyle Mars misyonları nereye inmeli?Uluslararası kabul gören bir kural gereği, Mars’ta akan su bulunabilecek yerlere insanlı ya da insansız araç gönderilemiyor.İngiltere’deki Mars uzmanlarından Doktor Peter Grindrod bunu şöyle açıklıyor:“Gezegenleri korumak istiyorsak, akan su bulunan yerlere gidemeyiz. Çünkü uzay araçlarımızı, bu yerleri yeni organizmalarla kirletmeyecek kadar sterilize etmemiz mümkün değil.”Keşfin arkasında bir doktora öğrencisi varMars’ın günümüzdeki hali, geçmiştekinden çok farklıydı. Gezegende 3 milyar yıl önce büyük bir okyanus vardı. Daha sonra gezegende neler olduğu ise hala gizemini koruyor.Bilim insanları bugüne dek Mars’ın yüzeyindeki şekillere bakarak akan su bulunduğunu tahmin ediyordu aslında.Ama bileşimi hakkında bir fikir veremiyorlardı.Bulguları Nature Geoscience dergisinin son sayısında yayımlanan keşfin arkasındaki isim, Georgia Teknoloji Enstitüsü’nde doktorasını sürdüren ve ilk kez 2010’da Mars’ta akan su olabileceğini söyleyen Lujendra Ojha.Ojha ve ekibine göre Mars’ta bulunan suyun üç tür tuz içerdiği sanılıyor: Magnezyum perklorat, magnezyum klorat ve sodyum perklorat.Kış aylarında karlı havalarda yolları açmak için kullanılan bu maddeler, ortalama sıcaklığın eksi 22 derece olduğu Mars’ta son derece düşük hava sıcaklığında dahi suyun donmasını önlüyor olabilir.Karanlık, dar bir damar boyunca akan suların Mars’ın en sıcak aylarında ortaya çıkıp, yılın geri kalanında kaybolduğu saptandı.Son keşfin zamanlaması ise en azından NASA için daha iyi olamazdı.Zira içeriğini NASA’nın da onayladığı, başrollerinde Matt Damon ve Jessica Chastain’ın olduğu “The Martian” (Marslı) adlı film Cuma günü Türkiye dahil tüm dünyada gösterime girecek.http://www.gazeddakibris.com

http://www.biyologlar.com/marsta-akan-su-kesfi-neyi-degistirebilir

Dünya Üzerinde Kaç Dinozor Türü Yaşadı?

Dünya Üzerinde Kaç Dinozor Türü Yaşadı?

Bugün Dünya üzerinde yaklaşık 10.000 kuş türü yaşamaktadır. Bugün yaşayan kuşların dinozor soylarının devamı olduğu düşünülecek olursa, bugün yaşayan yaklaşık

http://www.biyologlar.com/dunya-uzerinde-kac-dinozor-turu-yasadi

BPA’sız Plastikler de Sanıldığı Kadar Sağlıklı Değil

BPA’sız Plastikler de Sanıldığı Kadar Sağlıklı Değil

Son dönemde şirketler piyasaya sürdükleri ürünlerde ve bu ürünlerin paketlerinde kullanılan plastiklerin ‘BPA’sız plastik’ olarak daha güvenli olduğu yönünde tanıtımını ve reklamını yapıyorlar.

http://www.biyologlar.com/bpasiz-plastikler-de-sanildigi-kadar-saglikli-degil


İkizlerin Genleri Birebir Aynı Değil!

İkizlerin Genleri Birebir Aynı Değil!

Tek yumurta ikizleri, "ikiz"dir değil mi? Birebir/tıpatıp aynıdırlar. Sonuçta ikisi de tek bir döllenmiş yumurtadan gelirler ve bu yumurtanın, anne ve babadan gelenlerin birleşimiyle oluşan tek bir genomu (genetik veri seti) vardır.

http://www.biyologlar.com/ikizlerin-genleri-birebir-ayni-degil

Dünya, 2020 Yılında Yaban Hayatının Üçte İkisini Kaybedebilir

Dünya, 2020 Yılında Yaban Hayatının Üçte İkisini Kaybedebilir

Gezegenimiz yeni bir çağa giriyor: Antroposen adı verilen bu çağda, insan faaliyetleri gezegenimizin jeolojisini ve ekosistemlerini, karşı konulamaz ve geri döndürülemez şekilde değiştiriyor.

http://www.biyologlar.com/dunya-2020-yilinda-yaban-hayatinin-ucte-ikisini-kaybedebilir

Sıçrayan Arkadaşlar

Sıçrayan Arkadaşlar

Dişi ve erkek habronattus coecatus sıçrayıcı örümcekler

http://www.biyologlar.com/sicrayan-arkadaslar

Yaşamın Kökeninde Metaller mi Var?

Yaşamın Kökeninde Metaller mi Var?

Canlılık denince ilk aklımıza gelen yumuşak, süngerimsi ve ıslak şeyler oluyor. Bazen de sonu “om”la biten çeşitli adları çağrıştırıyor:

http://www.biyologlar.com/yasamin-kokeninde-metaller-mi-var

Endoplazmik Retikulum ve Virüsler Arasındaki Özel İlişki

Endoplazmik Retikulum ve Virüsler Arasındaki Özel İlişki

Virüsler doğadaki en küçük canlılardan biridir. Çok az sayıda DNA, protein veya RNA ile yapabildiklerine bakınca bu canlılara hayret etmemek elde değil.

http://www.biyologlar.com/endoplazmik-retikulum-ve-virusler-arasindaki-ozel-iliski

Gen Değil Genom Değiştiriliyor

Gen Değil Genom Değiştiriliyor

MIT (Massachusetts Teknoloji Enstitüsü) ve Harvard Üniversitesi bilim insanlarından oluşan bir ekip DNA’yı istedikleri gibi biçimlendirerek hücrelere yeni işlevler kazandırabiliyor.

http://www.biyologlar.com/gen-degil-genom-degistiriliyor

Büyük memelilerin tükenmesi, dünyanın manzarasını sonsuza kadar değiştirebilir

Büyük memelilerin tükenmesi, dünyanın manzarasını sonsuza kadar değiştirebilir

Büyük memelilerin geçmişte soyunun tükenmesiyle ilgili bir incelemeye göre, fil gibi büyük kara hayvanları ve Afrika antilopu gibi dev otçullar korunmaya değer.

http://www.biyologlar.com/buyuk-memelilerin-tukenmesi-dunyanin-manzarasini-sonsuza-kadar-degistirebilir

Bağırsak Mikroorganizmaları Psikolojinizi Etkileyebilir

Bağırsak Mikroorganizmaları Psikolojinizi Etkileyebilir

Yapılan yeni bir çalışmada, bağırsaklarımızda yaşayan trilyonlarca mikroorganizmanın karmaşık topluluğunun vücudumuzla olan ilişkisi ile ilgili yeni bulgular elde edildi.

http://www.biyologlar.com/bagirsak-mikroorganizmalari-psikolojinizi-etkileyebilir

Tuz Miktarı Kurbağa Popülasyonlarında Cinsiyet Oranını <b class=red>Değiştiriyor</b> olabilir.

Tuz Miktarı Kurbağa Popülasyonlarında Cinsiyet Oranını Değiştiriyor olabilir.

Kurbağalar, asfalt yüzeylerindeki buzu çözmek için kullanılan yol tuzlarındaki kimyasal maddelerden etkilenebilir. Bu durum yerel kurbağa popülasyonlarını etkileyebilir. (Fotoğraf David Cannon / Getty Images)

http://www.biyologlar.com/tuz-miktari-kurbaga-populasyonlarinda-cinsiyet-oranini-degistiriyor-olabilir-

Biyoçeşitliliğe Yönelik Tehditler Nelerdir ?

Biyoçeşitliliğe Yönelik Tehditler Nelerdir ?

Biyolojik çeşitliliğine yönelik tehditlerin sayısı her geçen gün artmaya devam ediyor; doğal çevremizi bencil çıkarlarımız için değiştiriyoruz. Peki, böyle davranarak nereye gidiyoruz? Fotoğraf: National geographic

http://www.biyologlar.com/biyocesitlilige-yonelik-tehditler-nelerdir

 
3WTURK CMS v6.03WTURK CMS v6.0