Biyolojiye gercekci yaklasimin tek adresi.

Arama Sonuçları..

Toplam 109 kayıt bulundu.

Kayıp Dünya Borneo

Yarısı Endonezya ya diğer yarısı Malezya'ya ait Borneo Adası'nda, son 10 yılda 365 yeni canlı türü keşfedildi. Bu türler arasında Yeni bir kedi balığı Boyu 10 cm ulaşan dev hamamböceği 259 adet böcek türü, 50 adet yeni bitki türü 30 ayrı balık türü, 7 adet kurbağa, 6 adet kertenkele, 5 adet yengeç, Dünyanın en küçük ikinci omurgalısı olan 8 milimetre boyunda bir erişkin balık türü 2 ayrı yılan türü, (Kapuas Bataklık Yılanı) 2 yeni ağaç kurbağası Yeni bir etobur türü, Dünyanın en uzun böceği (56.6 cm) yeralıyor. Stuart Chapman, 220 bin kilometre karelik muazzam Borneo adasının tam ortasında yer alan sık ormanlarla kaplı bölgede, dünyanın en nadide hayvan türlerinin barınabileceğinden bahsediyor. 1970’li yıllardan beridir kerestecilik alanında çok büyük ilerleme kaydeden yerli halk dünyada kullanılan tropik yapraklı ağaç odunları ile geçimini sağlamaktadır. Çok hızlı bir şekilde kesilen ormanların 39 yılında yarısı yok edilmiştir. Ulaşımı güçlükle sağlanan iç bölgelerde bulunan dağlık alanlardaki orman kaybı diğer bölgelere nazaran daha azdır. Bölgenin önemli ağaç türlerinden olan yağ palmiyesi yok olma tehlikesiyle karşı karşıya olup, bunun yanında yukarıda bahsettiğimiz nadide türler parçalanan ve yok olan ormanların içinde yok olma tehlikesi ile karşı karşıyadır. Gunung Palung Ulusal Parkının uydu görüntüleri incelendiğinde ağaç kesiminin ne kadar hızlı olduğunu açıkça gözler önüne serilmektedir. Son 20 yılda kesilen orman alanın yaklaşık olarak 8000 kilometrekareye ulaştığı, 2010 yılında alçak bölge ormanlarının tamamen yok olma tehlikesi ile karşı karşıya kalacağı bildirilen haberler arasında yer alıyor. Kaçak ağaç kesimi nedeniyle Endonezya her yıl en az 2.8 milyon hektar orman kaybediyor. Yedi ayrı ekolojik bölgeye sahip olan Borneo biyolojik çeşitlilik açısından, 220 bin kilometrekarelik alanı ile tam bir canlıar topluluğunu iç içe barındırmaya devam ediyor. Bu güne kadar keşfedilen tür çeşitliliğine bakılacak olursa yer yüzünde eşi benzeri bulunmayan, vahşi doğa harikası, çok büyük bir ada olduğunu anlamak çok güç olmasa gerek... Ne varki ülkemizin birçok bölgesinde olduğu gibi ada da yaşayan halklar topluluğu da içinde bulundukları vahşi hazinenin farkında değil, Her geçen gün hızla tükenen bitki örtüsü, ormanlar ve canlılar yöre halkını çokda ilgilendirmiyor, belki ekonomik yokluklar, belki bilinçsizce yapılan avlanmalar ve ağaç kesimleri son 39 yılda nelerin kaybedildiğini açıkça göstermekte... Dünyada var olan kara parçaları içinde orangutan, fil, gergedan ve adını sayamadığım yüzlerce canlı türünün bir arada yaşadığı iki ayrı bölgeden biri olan 220 bin kilometrekarelik yağmur ormanının korunması için çalışmalar yürütülüyor. WWF'ye göre bu, sadece Borneo'yu değil, tüm Asya ve Dünya'yı ilgilendiren bir trajedi... Kaynaklar: www.coloradocarnivorousplantsociety.com maps.grida.no www.naturetrek.co.uk atlas dergisi Hazırlayan Uzm. Biyolog Yavuz AYDIN Bu haber Ediz HUN beye e- mail olarak gönderdik sağolsun kendisi bizi kırmayıp kendi görüşlerini yazıp gönderdi makaleyi aynan yayınlıyorum.

http://www.biyologlar.com/kayip-dunya-borneo

Aerosteon Dinazor

Aerosteon Dinazor Türü yeni keşfedilmiş bir tür sayılabilir. 1996 yılında keşfedilen bu dinazorun kalıntıları Arjantin de bulundu. Aerosteon 9 metre (30 ft) uzunluğunda, iki ayaklı, etçil ve yaklaşık 83 milyon yıl önce yaşamış bir dinozor türüdür. İç organları bakımından uş türlerine benzemektedir. Solunum sistemleri kuş türlerinin ki gibidir. Aerosteon kuş sanılsa da solunum sisteminde ki hava boşluklarının daha sonra vücut ısısını dengelemek için kullandığı keşfedildi.

http://www.biyologlar.com/aerosteon-dinazor

Ginseng Nedir? Faydaları Nelerdir?

Ginseng Nedir? Faydaları Nelerdir?

Ginseng, ginseng bitkisinin köklerinden elde edilen oldukça popüler bir bitkisel ilaçtır. Tarihçilere göre ginseng bitkisi ilk olarak 5000 yıl önce, Kuzey Çin’in dağlık bölgelerinde keşfedildi.Başlangıçta bu bitki yemek pişirme amaçlı kullanılırken, daha sonra tedavi edici özellikleri tespit edilmiştir. Ginsengin en az 3000 yıldır popüler olarak kullanıldığı düşünülmektedir. Bir çok hastalığın tedavisinde kullanılan ginseng, geleneksel Çin tıbbında çok önemli bir yere sahiptir. Ginseng bitkisinin köklerinin insan vücuduna olan benzerliği, bu bitkinin tedavi edici özelliklerine olan inancı güçlendirdi. Tıbbi özellikleri için esas kullanılan parçası etli kökleri de olsa, yaprakları da kullanılır. Ginseng yapraklarının kökleri kadar etkili olmadığı gözlemlenmiştir bu kökler aynı zamanda oldukça pahalıdır.Yabani ginseng Asyanın dağlık bölgelerinde, özellikle de Çin’de bulunur. “Panax” cins ve “Araliaceae” ailesine ait 11 ginseng türü vardır. Etli köklere sahip bu yavaş büyüyen bitkiler soğuk iklime sahip bölgelerde yetişmektedir. Çok çeşitli ginseng bitkileri arasında en değerlileri Amerikan ginsengi olarak da bilinen Panax quinquefolius ve Asya ginsengi olarak da bilinen Panax ginseng’dir. Kore ginsengi, tüm ginseng türleri arasında en etkili olarak kabul edilir. Panax kelimesi Yunanca’da her derde deva anlamındaki “panakos” kelimesinden, ginseng ise Çince insan suretinde anlamına gelen “jen-shen” kelimesinden köken almaktadır.Fiziksel Özellikleri:Bir çok ginseng türü olmasına rağmen, Amerikan ve Asya ginsengi en değerli olanlardır ve yaygın olarak kullanılmaktadırlar. Asya ve Amerikan ginsengi görünüm olarak hemen hemen aynıdır. Bu yavaş büyüyen bitkiler genellikle dağ geçitlerinin yamaçlarında ve iyi drene olan dağlık ormanlarda yetişir.Kullanımı:Tıbbi özellikleri nedeniyle çok popüler olan ginseng, ticari olarak dünyanın birçok yerinde yetiştirilmektedir. Ginseng için gittikçe artan talep dolayısıyla yabani ginseng oldukça azalmıştır hatta tehlikeli denebilecek bir hal almıştır. Ginseng bitkisi ağırlıklı olarak tedavi edici özellikleri nedeniyle kullanılır. Yaygın bir bitkisel ilaç olarak kabul edilir ve geleneksel Çin tıbbında önemli bir bileşendir. Diyabet tedavisinde, erkeklerde cinsel fonksiyon bozukluklarında, kan şekerini düşürmede ve kan kolestrolünü azaltmada kullanılır. Aynı zamanda afrodizyak ve uyarıcı olarak etkili olduğu ve oldukça popüler bir anti-aging maddesi olduğu bilinmektedir. Ginsengin faydaları kozmetiği ve enerji içeceklerini de kapsar. Çorbalara da eklenebilir.Ginseng kökleri genellikle kurutulmuş olarak satılır. Bunları bütün ya da dilimler halinde satın alabilirsiniz. Sayısız kozmetiğin ve bitkisel takviyenin içinde bulunan bir aktif maddedir aynı zamanda ginseng çayı olarak da çay poşetleri satılmaktadır. Ginsengi medikal amaçlar için kullanmaya başlayan antik Çinlilerdir. Gözlere parlaklık vermek, güç kazanmak ve pek çok hastalık için kullanmışlar ve bu durum bir ticarete dönüşmüştür. Çinliler bu bitkiyi Kore’den ve bazı Kuzey Amerikan ülkelerinden satın almaya başlamışlardır.Ginsengin Faydaları:- Ginseng kökleri stres, anksiyete, bulantı, kusma, baş ağrısı, hazımsızlık, ishal, akciğer sorunları, artrit, astım, Crohn hastalığı, tümörler, yorgunluk, şeker hastalığı, depresyon, diş ve diş eti hastalıkları gibi hastalıklara faydalıdır.-Mide sorunlarına faydalıdır. Bir yumuşatıcı ve bir uyarıcı olarak çalışır ve sindirim sisteminin sorunsuz ve verimli çalışmasını sağlar.-Ginseng kökleri afrodizyaktır. Cinsiyet ve doğurganlıkla ilgili problemlerin düzeltilmesi için çalışır. Üreme hormonlarının üretimini düzenler ve bu hormonları arttırır.-Kökler yorgunluk, sinirlilik ve travma gibi çeşitli stres faktörlerine karşı vücudun direncini artırır. -Menstruasyonu düzenlemek, doğum ağrılarını azaltmak için kullanılabilir.-Bağışıklık sistemini güçlendirir ve enfeksiyonlara karşı vücudu güçlendirir.-Ginseng hafızayı arttırarak öğrenme yeteneklerini geliştirebilir.-Ginseng kökleri karaciğer ve kalbin sorunsuz çalışmasını sağlayarak kan şekeri ve kolestrol seviyelerini düzenler.-Düzenli olarak tüketildiğinde kanser riskini azaltır.-Solunum sisteminin verimli çalışmasına yardımcı olur.-Ginseng kökleri tüm vücudu güçlendirir, canlandırır bu nedenle bir anti-aging maddesi olarak çalışır.Uzun süreli kullanımları, fazla miktarda kullanımları, diğer ilaçlarla etkileşimleri ve alerjik insanlarda kullanımları yan etkilere neden olabilir. Ancak doğru şekilde kullanıldığında ginsengin sayısız faydaları vardır.Ginsengin Yan Etkileri:Konsantrasyon azalması, sinirlilik, çarpıntı, bulantı, kusma, şişkinlik, karın ağrısı, uykusuzluk, göğüste ağırlık, deri döküntüleri, ödem, sindirim bozuklukları ve astım ginseng köklerinin en sık görülen yan etkilerinden bazılarıdır. Yan etkiler kullanan kişinin genel sağlık durumuna göre değişebilir. Bazı kişilerde düşük kan şekerine neden olabilirken, bazılarında hipertansiyona neden olabilir. Aşırı kullanımları baş ağrısı, ishal, burun kanaması, göğüs ağrısı ve vajinal kanamaya neden olabilir. Hızlı kalp atışları ve kas krampları ile birlikte yüksek tansiyon gibi bazı nadir yan etkiler Sibirya ginsenginin bir yan etkisi olarak görülebilmektedir.İleride yapılacak olan çalışmalar ginsengin faydaları ve yan etkileri konusunda daha net bilgiler verecektir. Ginsengin yararlarıyla ilgili yapılan çalışmalar genellikle kemirgenler üzerinde yapıldığından insanlar üzerindeki etkileri çok net bilinmemektedir. Buna rağmen düzenli olarak ginseng kullananlar, bu bitkinin sağlıkları üzerine olumlu etkiler yaptığından oldukça eminler.Kaynakça:http://www.buzzle.com/articles/ginseng-plant.htmlhttp://www.buzzle.com/articles/ginseng-root.htmlYazar: Tülay Arsoyhttp://www.bilgiustam.com

http://www.biyologlar.com/ginseng-nedir-faydalari-nelerdir

Bitki Hormonlarının Sınıflandırılması

Bitki hormonlarına, yapıca benzeyen kimyasal maddeler laboratuvarda sentetik yollarla elde edilmekte ve bunlar bitkiye dıştan uygulandığında bitki hormonu gibi fizyolojik etkiler göstermektedirler. Fakat bunlar, bitkide doğal olarak sentezlenmediğinden ve hormon tanımına girmediğinden büyümeyi düzenleyici maddeler olarak sınıflandırılır. Bitki hormonlarının (fitohormonların) bazı grupları büyümeyi teşvik edici etki gösterirken, bazıları ise engelleyici etki gösterirler. Fakat, bitkide düzenli bir büyüme için, büyümeyi teşvik eden ve engelleyen, her iki tip hormona da ihtiyaç vardır. Bitki hormonları; oksin, sitokininler, giberellinler, absisik asit, etilen ve brassinosteroidler olmak üzere altı gruba ayrılır. Büyümeyi teşvik edenler: oksin, sitokininler, giberellinler, etilen, brassinosteroidler Büyümeyi engelleyenler: absisik asit, etilen Hormon Bitkide Üretildiği Yer Ana İşlevler Oksin (IAA)----Tohumun embriyosu, apikal tomurcukların meristemleri, genç yapraklar.----Gövde uzamasını (yalnızca düşük konsantrasyonda), kök büyümesini, hücre farklılaşmasını ve dallanmayı teşvik eder; meyve gelişimini düzenler; apikal dormansiyi artırır; fototropizma ve gravitropizmada iş görür. Sitokininler (Zeatin)---Köklerde sentezlenir ve diğer organlara taşınırlar. ----Kök büyüme ve farklılaşmasını etkiler; hücre bölünmesi ve büyümesini teşvik eder; çimlenmeyi teşvik eder; senesensi geciktirir. Giberellinler (GA3)---Apikal tomurcukların ve köklerin meristemleri, genç yapraklar, embriyo.----Tohum ve tomurcuk çimlenmesini, gövde uzamasını ve yaprak büyümesini artırır; çiçeklenmeyi ve meyve gelişimini teşvik eder, kök büyümesini ve farklılaşmasını etkiler. Absisik asit---Yapraklar, gövdeler, kökler, yeşil meyve.----Büyümeyi engeller; su stresi esnasında stomalar kapanır; dormansinin kırılmasını engeller. Etilen----Olgunlaşan meyve dokuları, gövdelerin nodyumları, yaşlanan yaprak ve çiçekler.---Meyve olgunlaşmasını artırır; oksinin bazı etkilerini bastırır; türe bağlı olarak, köklerin, yaprakların ve çiçeklerin büyümesini artırır veya engeller. Brassinosteroidler (Brassinolid)----Tohumar, meyveler, gövdeler, yapraklar ve çiçek tomurcukları. ----Kök büyümesini engeller, yaprak absisyonunu engeller, ksilem farklılaşmasını artırır. OKSİN : Büyüme Hormonu Charles Darwin ve oğlu Francis, 19. yüzyılın sonlarında fototropizma üzerindeki ilk denemeleri gerçekleştirmiştir. Bu araştırmacılar, fototropik uyartının kuş yemi (Phalaris canariensis) koleptilinin ucunda oluştuğunu ve belli bir mesafede etki ettiğini gözlemiştir. Fototropizma üzerinde yapılan ilk deneyler. Sadece koleoptilin ucu ışığı algılayabilir; fakat kıvrılma uçtan belli bir uzaklıkta oluşur. Bir sinyal çeşidinin, uçtan aşağıya taşınması gerekir. Sinyal, geçirgen bir engelden (jelatin blok) geçebilir, fakat katı bir engelden (mika) geçemez bu, fototropizma sinyalinin taşınabilir bir kimyasal olduğunu göstermektedir. Koleoptilin ucu kesildiğinde, koleoptilin kıvrılmadığı gözlenmiştir. Koleoptilin ucu ışık geçirmeyen bir kapla örtüldüğünde de fideler ışık yönünde büyüyememişlerdir; buna karşılık, ne koleoptilin ucu şeffaf bir kapla örtüldüğünde, ne de koleoptilin alt kısmı ışık geçirmez bir kapla sarıldığında fototropizmanın oluşması önlenememiştir. Darwin, ışığın algılanmasından koleoptilin ucunun sorumlu olduğunu düşünmüştür. Bununla birlikte, gerçek büyüme yanıtı, yani koleoptilin kıvrılması, uçtan belirli uzaklıkta gerçekleşmekteydi. Darwinler, koleoptilin ucundan uzama bölgesine bazı sinyaller gönderildiğini ileri sürmüşlerdir Koleoptil: Bir yulaf (çim) tohumu embriyosunun genç kökünün örtüsü. Fototropizma: Bir bitki sürgününün ışığa doğru yada ışıktan uzaklaşarak büyümesi Birkaç on yıl sonra, Danimarka‟dan Peter Boysen–Jonsen, bu varsayımı sınamış ve sinyalin hareketli bir kimyasal madde olduğunu göstermiştir. Araştırmacı, koleoptil ucunu, hücreler arasındaki teması kesen, fakat kimyasalların geçişine izin veren jelatin bir blokla koleoptilin diğer kısımlarından ayırmıştır. Bu fideler, ışığa doğu kıvrılarak normal davranış göstermişlerdir. Buna karşın uç, koleoptilin alt kısmından geçirimsiz bir engelle ayrıldığında, fototropik yanıt oluşmamıştır 1926‟da Hollandalı bir lisans üstü öğrencisi olan Frits W. Went, Boysen-Jonsen‟in denemelerinde değişiklik yaparak fototropizmada iş gören kimyasal mesaj taşıyıcı elde etmeyi başarmıştır. Bu araştırmacı, koleoptil ucunu çıkartarak agara yerleştirmiştir, daha sonra agarı bloklara ayırarak koleoptillerin tek tarafına yerleştirmiştir Şöyle ki; agar blokları, karanlıkta tutulmuş ucu kesik koleoptillerin üzerine yerleştirmiştir Koleoptil tepesinin ortasına yerleştirilen bir blok, gövdenin dik büyümesine neden olmuştur. Fakat blok, merkezin uzağına yerleştirildiğinde (asimetrik olarak tek tarafa), koleoptil ucu, ışığa doğru büyümesinde olduğu gibi, agar bloğun bulunduğu tarafın aksi yönünde kıvrılmaya başlamıştır. Went’in Deneyleri. Ucun yerine bir blok konulduğunda, koleoptilden agar bloğa geçebilen bir kimyasal, kök koleoptilinin uzamasını teşvik eder. Eğer blok, karanlıkta tutulan ve ucu kesilmiş bir koleoptilin ucunun uzağına yerleştirildiğinde, organ, tek taraftan ışık alıyormuş gibi kıvrılır. Bu kimyasal, bir hormon olan oksindir. Oksin, sürgünde hücrelerin uzamasını teşvik etmektedir. NOT: Went deneylerinde Avena sativa (yabani yulaf) koleoptillerini kullanmıştır. Went, agar bloğun, koleoptil ucunda üretilen bir kimyasalı içerdiği sonucuna varmıştır. Went‟e göre, bu kimyasal koleoptile geçtikçe büyümeyi uyaran ve artıran bir kimyasaldı ve koleoptilin ışık almayan tarafında daha yüksek bir konsantrasyonda biriktiğinden koleoptil ışığa doğru büyüyordu. Wenti bu kimyasal mesaj taşıyıcı yada hormona, oksin (auxein = artmak) ismini verdi. Daha sonra oksin, Kaliforniya Teknoloji Enstitüsünden Kenneth Thimann ve arkadaşları tarafından izole edilmiş (saflaştırılmış) ve yapısı aydınlatılmıştır. Darwinler‟in ve Went‟in çalışmalarına dayalı olarak, koleoptillerin ışığadoğru büyümelerine neyin neden olduğu yönündeki klasik varsayım, oksinin, koleoptil ucundan aşağıya taşınarak asimetrik olarak dağılmasına ve ışık almayan taraftaki hücrelerin ışık alan taraftaki hücrelerden daha hızlı büyümesine neden olduğudur. Oksin Biyosentezi ve Metabolizması Kenneth Thimann ve arkadaşları tarafından izole edilen oksinin, indolasetik asit(IAA, indol-3-asetik asit) olduğuna karar verildi. Daha sonra bitkilerde çeşitli oksinlerin bulunduğuda anlaşıldı. Bunlar fenil asetik asit (PAA), indol butirik asit (IBA) ve 4-kloro indol-3-asetik asit (4-Cl-IAA) gibi maddelerdir. Bunlar gibi etki gösteren fakat doğal olmayan sentetik oksinlerde vardır; naftelen asetik asit (NAA), 2,4-dikloro fenoksi asetik asit (2,4-D), ve 2,4,5-trikloro fenoksi asetik asit (2,4,5-T), 2-metoksi-3,6-dikloro benzoik asit. Üç doğal oksinin yapısı. IAA, bütün bitkilerde; 4-Cl-IAA, bezelyede; IBA, hardal ve mısırda görülür. IAA, triptofan amino asitinden sentezlenir. IAA‟in bütün sentez yollarında başlangıç maddesi genelde triptofandır. IAA, gövde ve dal uçlarında sentezlenmekle beraber, tohumlarda ve genç yapraklarda da sentezlenir. Oksinin floem yoluyla yukarıdan aşağıya doğru taşınımı saatte 0,5-1,5 cm arasındadır. Oksinin, floem yoluyla az da olsa aşağıdan yukarıya taşındığı radyoaktif izleme yöntemiyle (C14 ile işaretlenmiş oksin kullanılarak) belirlenmiştir. Oksinin taşınımı sentetik bir madde olan 2,3,5-triiyodo benzoik asit (TIBA) ile engellenmektedir. Bunun dışında da doğal ve sentetik oksin inhibitörleri de vardır. Oksinin sürgün ucundan aşağıya, gövdeye doğru taşınma hızı saatte 10 mm dir. Bu taşınım hızı floem yoluyla taşınım hızından daha düşüktür. Oksin, bir hücreden diğerine, doğrudan parankima dokusundan taşınır. Taşınma sadece sürgün ucundan kaideye doğru gerçekleşir. Bunun aksi yönünde bir taşınım görülmez. Oksinin, bu tek yönlü taşınımı polar taşınım olarak adlandırılır. Polar taşınımın yer çekimiyle ilgisi yoktur. Bir gövde yada koleoptil parçası baş aşağı konumlandırıldığında oksin yukarı doğru taşınır. Şekil 10‟da plazma zarında ATP ile çalışan proton pompalarının oksin taşınımı için nasıl metabolik enerji sağladıkları gösterilmiştir (Oksin taşınma mekanizması, kemiozmozis ile hücrenin iş yapmasına diğer bir örnek teşkil eder. Kemiozmozis, proton pompalarının yarattığı H+ gradiyentlerini kullanır). Polar oksin taşınımı (kemiozmotik model). Oksin, büyüyen sürgünlerde, sürgün ucundan aşağı doğru tek yönde taşınır. Bu yol boyunca, hormon, hücrenin apikal ucundan girer ve basal ucundan çıkar. Bu esnada çeperden geçer ve bir sonraki apikal uçtan girer. 1) Oksin hücre çeperinin asidik ortamı ile karşılaşınca, elektriksel olarak nötrleşmek için bir hidrojen alır. 2) Nispeten küçük olan molekül plazma zarından geçer. (oksin hücreye girerken; yüksüz formda (AH), difüzyonla veya anyon (A-) olarak sekonder aktif taşımayla girer.) 3) Hücre içinde 7 olan ortam pH sında oksin iyonlaşır. Plazma zarının, iyonlara olan geçirgenliği aynı büyüklükteki nötr moleküllerden daha fazla olduğundan, hormon geçici olarak hücre içinde tutulur. 3) Hücre içinde 7 olan ortam pH sında oksin iyonlaşır. Plazma zarının, iyonlara olan geçirgenliği aynı büyüklükteki nötr moleküllerden daha fazla olduğundan, hormon geçici olarak hücre içinde tutulur. 4) ATP ile çalışan proton pompaları hücrenin içi ve dışı arasındaki pH farkının sürmesini sağlar. 5) Oksin yalnızca hücrenin basal ucundan dışarı çıkar. Hücrenin basal ucunda yer alan zarda, özel taşıyıcı proteinler bu çıkışı sağlar. 6) Proton pompaları, zarın iki yanında bir zar potansiyeli (voltaj) oluşturarak oksin çıkışına katkı yapar. Bu, anyonların hücre dışına çıkmasını sağlar. Kemiosmozis: ATP sentezi gibi, hücresel bir olayı yerine getirmek için zarın karşı tarafında hidrojen iyonu gradiyenti oluşturmakla ortaya çıkan, depolanmış enerjiyi kullanan bir enerji elde etme mekanizması. Hücrede sentezlenen ATP‟nin çoğu, kemiosmozis yoluyla sentezlenir. Proton pompası: Zar potansiyeli meydana getirme işleminde, ATP kullanarak hidrojen iyonlarını hücrenin dışında tutan, hücre zarındaki aktif taşıma mekanizması. Apikal meristem: Kökün uç kısmında ve gövdenin tomurcuklarında bulunan embriyonik bitki dokusu; bitkinin uzunlamasına büyümesi (uzaması) için bitkiye hücre sağlar. Oksin düzeyi bitkide her zaman sabit değildir; mevsim ve çevre şartlarına göre azalıp çoğalabilir. Dolayısıyla oksinin bitkide sentezlendiği gibi parçalandığı sonucuna ulaşırız. IAA hormonu iki şekilde etkisiz hale gelir: birisi çeşitli maddelerle bir enzim aracılığıyla birleştirilerek oksinin inaktif edilmesidir; diğeri ise IAA oksidaz enziminin kataliziyle indol asetaldehit ve CO2‟e parçalanmasıdır. Ayrıca kuvvetli ışıkta da oksin parçalanabilir. Oksinlerin Fizyolojik Etkileri ve Pratik Değeri Hücre Büyümesinde Oksinin Rolü Oksin, esas olarak bir sürgünün apikal meristeminde sentezlenir. Oksin sürgün ucundan hücre uzaman bölgesine taşındıkça, hücrelerin büyümesini uyarır. Bu etki, olasılıkla, oksinin plazma zarındaki bir reseptöre bağlanmasıyla gerçekleşir. Oksin büyümeyi sadece 10-8 ila 10-4 M‟lık konsatrasyon aralığında uyarır. Daha yüksek konsantrasyonlarda hücre büyümesini (uzamasını) engelleyebilir. Bu engellemeyi muhtemelen etilen üretimini teşvik ederek yapar(etilen, bu gibi oskin özelliklerini bastırabilir). Oksin aynı zamanda gen ifadesini hızla değiştirir. Gen ifadesinin değişmesi, dakikalar içinde hücrenin uzama bölgesinde yeni proteinlerin oluşmasını sağlar. Bu proteinlerin bazıları, diğer genleri baskı altına alan yada aktifleştiren kısa ömürlü transkripsiyon faktörleridir. Bu başlangıç hamlesinden sonra büyümenin sürmesi için hücrelerin daha fazla sitoplazma ve çeper maddesi alması gerekir. Oksin, aynı zamanda büyümeyle ilgili bu yanıtın devam etmesini sağlar. Oksine yanıt olarak hücre büyümesi (uzaması); asit büyüme hipotezi. Asit büyüme hipotezi olarak adlandırılan bir görüşe göre, proton pompaları hücrelerin oksine yanıtında büyük bir rol oynamaktadır. Oksin, bir gövdenin uzama bölgesinde plazma zarındaki proton pompalarını uyarır. Bu etkileşim sonucu dakikalar içinde zarın iki yanında zar potansiyeli oluşur (voltaj artar) ve hücrenin pH‟sı düşer (Şekil 11). Çeperin asitleşmesi, ekspansin olarak isimlendirilen enzimleri aktifleştirir. Ekspansinler çeperde selüloz mikrofibrillerin arasındaki bağlantıları (hidrogen bağları) koparır. Bunun sonucunda çeper gevşer. Zar potansiyelindeki artış hücreye iyon alınımını artırır. Bu da, suyun osmozla alınmaına neden olur. Çeperlerin esnekliğinin artışıyla birlikte olan su girişi, hücrenin uzamasını (büyümesini) sağlar. Yan Kök ve Adventif Kök oluşumu Oksinler, ticari olarak bitkilerin çeliklerle vejetatif olarak üretilmesinde kullanılmaktadır. Oksin içeren köklendirme tozu ile bir kesik yaprak yada gövdenin muamele edilmesi çoğunlukla kesik yüzeyin yakınında adventif kök oluşumuna neden olur. Oksin aynı zamanda köklerin dallanmasında da yer alır. Araştırmacılar, yan kökleri aşırı çoğalan bir Arabidopsis mutantının normalden 17 kat daha fazla oksin içerdiğini bulmuşlardır. Ayrıca oksin, apikal dominansinin sürdürülmesinde , absisyonun engellenmesinde, kambiyal faaliyetleri artırarak dikotillerde enine büyümenin teşvikinde, tohum çimlenmesinde, meyve gelişiminde, fototropizma, gravitropizma gibi olaylarda da rol alır. Oksin, primer büyüme için hücre uzamasını uyarmasının yanında, sekonder büyümeyi de etkiler. Bunu, demet kambiyumunda hücre bölünmesini teşvik ederek ve sekonder ksilemin farklılaşmasını etkileyerek yapar. Gelişmekte olan tohumlar oksin sentezlerler. Bu oksin, meyvelerin büyümesini artırır. Domates fidelerine oksin püskürtülmesi, tozlaşmaya gerek duyulmaksızın meyve gelişimini teşvik eder. Bu, normalde gelişmekte olan tohumlar tarafından sentezlenen doğal oksin yerine, sentetik (yapay) oksin kullanılarak, tohumsuz domates yetiştirilmesine olanak sağlar. Oksinlerin zirai amaçlı kullanımında aşağıdaki yöntemler kullanılır: 1) Yapraklara püskürtme. 2) Sulama suyuna karıştırma. 3) Kesik yüzeylere lanolin macunu içinde sürme. 4) Bitki organlarını hormon içeren çözeltiye batırma. 5) Belirli bir dokuya enjeksiyon yapma. Sentetik oskinler, daha ucuz olduğundan, bunları tanıyan yıkıcı enzimlerin bitkide bulunmadığından, bazılarının doğal olanlara göre daha etkili olduğundan pratik olarak daha çok kullanılırlar. Gravitropizma: Bitki yada hayvanların, yer çekimiyle ilişkili olarak verdikleri yanıt. Herbisit Olarak Oksinler 2,4-Dinitrofenol (2,4-D) gibi sentetik oksinler, yaygın bir şekilde herbisit (yabani ot öldürücü) olarak kullanılmaktadır. Mısır gibi monokotiller süratle bu sentetik oksinleri, etkisizleştirirken, dikotiller bunu yapamaz. Bu nedenle aşırı hormon dozları bu bitkileri öldürür. Tahıl tarlalarına 2,4-D püskürtülmesi, karahindiba gibi dikotil otları ortadan kaldırır. Böylece tahıllardan daha çok mahsul alınır. IBA ve NAA, çeliklerin köklendirilmesinde kullanılır. Çelikler bu maddelerin çözeltilerinde bir süre batırılarak köklendirilir. NAA seracılıkta domates ve salatalık gibi sebzelerde çiçeklenme ve meyve gelişimini artırmak için, elma ve armut gibi meyve ağaçlarında meyva tutumunu artırmak için kullanılır. Bu uygulamalar püskürtme ile yapılmaktadır. Bunların dışında, oksinler doku kültürü çalışmalarında kök geliştirilmek üzere besi ortamına ilave edilerek kullanılır. SİTOKİNİNLER : Hücre Büyüme Düzenleyicileri Doku kültüründe bitki hücrelerinin büyüme ve gelişimini artıran kimyasal katkı maddelerini bulmak için gösterilen çabalar, sitokininlerin keşfine yol açmıştır. New York‟ta Cold Spring Harbor Laboratuvarında çalışan, Johannes van Overbeek, 1940‟lı yıllarda, kültür ortamına, Hindistan cevizi tohumunun sıvı endosperminin (hindistancevizi sütü), bitki embriyolarının büyümesini uyardığını buldu, fakat bu madde tanımlanamadı. Bu maddeyi, 1974‟te Letham zeatin olarak tanımladı (ayrıca Letham mısır endosperminde de zeatin elde etmiştir). Daha sonra, t-RNA‟nın antikodon bölgesine yakın bir yerde bulunan izopentenil adenin (IPA) homonu keşfedildi. Bunlar bitkilerde sentezlenen-doğal- sitokinin hormonlarıdır. 1950‟de Wisconsin Üniversitesinden Folke Skoog ve Carlos O. Miller, kültür ortamına ilave ettikleri parçalanmış DNA örneklerinin, tütün hücrelerinin bölünmesini artırdığını gözlemlemişlerdir. Burada rol alan madde otoklavlanmış DNA‟da aydınlatılmış ve kinetin olarak adlandırılmıştır. Kinetin sentetik bir sitokinindir. Sentetik sitokinlere diğer bir örnek ise benzil adenin (BA)‟dir. Sitokininlerin aktif bileşeni, nükleik asitlerin bir elemanı olan adenin (amino pürin) bazının değişime uğramış formlarıdır. Sitokinezi yada hücre bölünmesini uyarması nedeniyle bu büyüme düzenleyicileri, sitokininler olarak isimlendirilmiştir. Bitkilerde doğal olarak oluşan sitokinin çeşitlerinden en yaygın olanı zeatindir. Zeatin, ilk kez mısır (Zea mays) bitkisinde keşfedildiği için bu isim verilmiştir. Sitokininlerin Biyosentezi ve Metabolizması Sitokininlerin sentezi amino pürin yani adeninden başlar. fakat yan grupların sentezi tam bilinmemektedir. Zaten sitokininlerin hormon aktivitesi gösteren kısmı yan gruplara bağlıdır. IPA, t-RNA‟nın yapısındayken hormon aktivitesi göstermez fakat t-RNA‟nın parçalanmasıyla serbest hale geçtiğinde aktivite gösterir. Büyük çabalara rağmen ne sitokininleri oluşturan enzimler bitkilerden izole edilebilmiş ne de onu kodlayan genler tanımlanabilmiştir. Hatta Salisbury Devlet Üniversitesinden Mark Holland, bitkilerin kendi sitokininlerini üretemeyebileceklerini ileri sürmüştür. Bu araştırmacıya göre, sitokininler bitki dokularında simbiyotik oalrak yaşayan ve metilobakteriler olarak isimlendirilen prokaryotlar tarafından üretilmektedir. Bu bakteriler in vitro kültürlerde bile aktif olarak büyüyebilmektedirler. Gerçekten metilobakteriler yok edilince normal gelişme süreci engellenmektedir. Bu süreç, metilobakterilerin yeniden uygulanması yada sitokininlerin yeniden verilemsiyle düzelmektedir. Bu kışkırtıcı varsayımın destek bulup bulmamasına bağlı olmaksızın, varacağımız yer şudur; genom sekanslanması bizi gerçek bilgiye götürecektir. Şu an Arabidopsis‟in gen dizisi analizi tamamlanmıştır. Dolayısıyla, eğer bir sitokinin üreten enzim mevcut ise bunun kolaylıkla tanımlanması gerekir. Bitki hücreleri sitokininlerin kaynağına bağlı olmaksızın sitokinin reseptörlerine sahiptir. Bazı kanıtlar, biri hücre içi, diğeri hücre yüzeyinde olmak üzere iki farklı sitokinin sınıfının varlığını göstermektedir. Sitoplazmik reseptör, sitokinine doğrudan bağlanır ve izole nukleusta transkripsiyonu uyarabilir. Sitokininler bazı bitki hücrelerinde plazma zarındaki Ca+2 kanallarını açarak, sitosolde Ca+2 artışına neden olur. Sitokinin sentezi ve sinyal iletimi hakkında tam olarak bilimsel veriler bulunamamıştır. Fakat bitki fizyolojisi ve gelişimi üzerindeki ana etkileri bilinmektedir. Sitokininlerin yıkımı, sitokinin oksidaz enzimi ile yan grupların uzaklaştırılması ve amino pürin kalmasıyla gerçekleşir. Amino pürin tek başına hormon etkisi gösteremez. Diğer bir yollada; sitokininler şekerlerle birleştirilerek glikozitlerin oluşmasıyla inaktif hale getirilebilir. Turpta rafanatin adı verilen glikozit (glikozil zeatin) bu şekilde meydana gelir. Sitokininlerin bitkide başlıca sentez yerleri tohumlar, genç yapraklar ve en çok kök uçlarıdır. Kök uçlarında sentezlenen sitokininler ksilem yoluyla gövdeye ordanda etki gösterecekleri hedef dokulara taşınırlar. Yaprak, tohum ve meyve gibi organlara sitokininlerin başlangıçta kökten taşınarak geldikleri kabul edilmektedir. Sitokininlerin yukarıdan aşağıya doğu taşınımları ile ilgili veriler çeşitlidir. Yapraklarda uygulanan sitokininler ağaç gibi bazı bitkilerde hiç taşınmayıp yaprakta biriktiği, ancak çilek gibi bitkilerde yavaşta olsa yapraktan diğer organlara taşındığı belirtilmiştir. Sitokininlerin Fizyolojik Etkileri ve Pratik Değeri Hücre Bölünmesi ve Farklılaşmanın Kontrolü Sitokininler, özellikle kökler, embriyolar ve meyvelerde olmak üzere, aktif olarak büyüyen dokularda üretilirler. Kökte üretilen (sentezlenen) sitokininler ksilem öz suyunda taşınarak hedef dokulara ulaşır. Sitokininler, oksin ile birlikte hareket ederek hücre bölünmesini teşvike eder ve farklılaşmayı etkiler. Doku kültüründe büyüyen hücreler üzerinde sitokininlerin etkileri, bu hormonun bütünlüğü bozulmamış bir bitkideki işlevi hakkında ipucu verir. Gövdeden alınan bir parankima dokusu parçası sitokinler olmaksızın kültüre alındığında hücreler çok fazla büyürler fakat, bölünmezler. Sitokininler tek başlarına etki göstermezler, oksin ile birlikte uygulandıklarında hücreler bölünürler. Sitokininin oksine olan oranı ise hücre farklılaşmasını kontrol eder. Bu iki hormonun konsantrasyonları dengelenince, hücre kütlesi büyümeyi sürdürmekle birlikte, farklılaşmaz ve küme oluşturur. Farklılaşmamış bu hücre kümesi, kallus olarak isimlendirilir. Eğer sitokinin oranı artırılırsa kallustan gövde tomurcukları gelişir. Oksin düzeylerinin artırılması halinde ise kökler oluşur. Simbiyoz: Birbirleriyle doğrudan temas halinde olan iki farklı türe ait organizma arasındaki ekolojik ilişki. Endosperm: Çifte döllenme sırasında bir sperm hücresinin iki kutup hücresi çekirdeği ile birleşmesiyle oluşan besince zengin doku; angiospermlerin tohumu içerisinde gelişen embriyoya besin sağlar. In vitro: Hücelerin, dokuların, organların ait oldukları organizmaların dışında yapay ortamlar içinde yetiştirilmeleri veya bulunmaları. Apikal Dominansinin Kontrolü Apikal dominansinin kontrolü için sitokininler oksin ve diğer faktörlerle etki gösterirler. Apikal dominansi, tepe tomurcuğunun yanal tomurcukların gelişimini baskı altına almasıdır. Son zamanlara kadar, apikal dominansinin hormonlar tarafından düzenlenmesi ile ilgili başlıca varsayıma göre (doğrudan engelleme varsyımı) yanal tomurucuk büyümesinin düzenlenmesinde oksin ve sitokinin antagonistik(birbirinin tersi etki göstermek) etki gösterir. Bu görüşe göre; tepe tomurcuğundan sürgünün alt kısımlarına taşınan oksin yanal tomurcukların büyümesini doğrudan engeller. Böylece gövde uzar, fakat yan dallar oluşmaz. Aynı zamanda, kök sisteminden gövde sistemine giren sitokininler büyümenin başlaması için yanal tomurcuklara sinyal göndererek oksin etkisini ortadan kaldırır. Buna göre; yanal tomurcuk engellenmesinin kontrolünde oksinin sitokinine oranı kritik bir etmendir. Pek çok gözlem doğrudan engelleme varsayımı ile uyumludur. Eğer başlıca oksin kaynağı konumundaki tepe tomurcuğu uzaklaştırılırsa (kesilirse), yanal tomurcuklar engellenmez ve bitki çalımsı görünüm alır. Ucu kesilmiş fidelerin kesik yüzeylerine oksin uygulanması yanal tomurcukların büyümesini baskı altına alır. Aşırı sitokinin üreten yada sitokininle muamele edilen bitkiler, normalin üstünde çalımsı görünüm alırlar. Doğrudan engelleme varsayımına göre, başlıca oksin kaynağı durumundaki tepe tomurcuğunun kesilmesi yanal tomurcukların oksin düzeyinde bir azalmaya neden olacaktır. Fakat, biyokimaysal çalışmalar bunun tersini göstermektedir. Ucu kesilen bitkilerin yanal tomurcuklarında oksin düzeyleri artmıştır. Böylece, doğrudan engelleme varsayımı tüm deneysel bulgular tarafından desteklenememektedir. Bu halen bir bilmecedir. Yaşlanmayı Önleyici Etkileri (senesensi geciktirme) Sitokininler, protein parçalanmasını (yıkımını) engelleyerek, RNA ve protein sentezini teşvik ederek ve etraftaki dokulardan besin elementlerini hareketlendirerek bazı bitki organlarının yaşlanmasını geciktirir. Eğer bir bitkiden alınan yapraklar bir sitokinin çözeltisine daldırılırsa, uzun süre yeşil kalırlar. Ayrıca sitokininler bütünlüğü bozulmamış bitkilerde yaprak bozulmasını yavaşlatır.Bu yaşlanmayı engelleyici etkisi nedeniyle, çiçek satıcıları kesilmiş çiçekleri taze tutmak için sitokinin spreyleri kullanırlar. Ayrıca sitokininler kloroplast gelişiminde, boy kısalığında, vasküler kambiyum faaliyetini artırıcı etkilerde etmendir. Kloroplast gelişiminde; karanlıktaki etiyole bitkiye sitokininle muamele edildiğinde, lamellere sahip kloroplastların meydana geldiği fakat klorofil oluşmadığı belirlenmiştir. Işık ve sitokinin etiyole bitkiye birlikte uygulanmasında ise, sadece ışık uygulanan bitkiye göre kloroplastların ve klorofilk sentezinin daha iyi ve hızlı oluştukları görülür. Kök ve gövdeye dıştan yüksek dozda uygulanan sitokinin enine büyümeyi artırarak boy kısalığına sebep olur. Etilende bu etkiye sahip olduğuna göre, sitokininlerde oksinler gibi bitkide etilen artışına sebep olurlar? Bu soruya cevap olarak; bu etkinin hücre çeperinde yeni sentezlenen (üretilen) mikrofibrillerin diziliş yönlerini değiştirmeleri öne sürülmüştür. Sitokininler oksinler gibi vasküler kambiyum faaliyetini artırıcı etkiye sahip olduklarından oksinlerle birlikte aşı macununa karıştırılarak aşı tutmayan bitkilerde aşılamayı kolaylaştırmada kullanılırlar. NOT: Sitokininler bazen oksinin tamamlayıcısı (büyüme), bazen de antagonisti (kök ve tomurcukların farklılaşması) gibi görünmektedir. Etki mekanizmaları bilinmemesine rağmen bu iki tip hormon arasındaki dengenin büyümeyi belirleyici faktörlerden biri olduğu açıktır. Apikal dominansi: Büyüme olayının, bitkinin gövdesinin uç kısmında yoğunlaşması ve buradaki terminal tomurcuğun, lateral tomurcukların büyümesini kısmen engellemesi. Senesens: Bitkilerde yaşlanma ile birlikte gerçekleşen ve bir dokunun, bir organın veya bir bikinin ölümüne yol açan katabolik olaylar dizisi. Kallus: Bitkilerde sürgünlerin kesilen ucunda yer alan, bölünme özelliği gösateren farklılaşmamış hücre kümesi. Dormansi: Büyümenin ve gelişmenin askıya alındığı, son derece düşük metabolik hız ile kendisini gösteren durum. Vernalizasyon: Bazı bitkilerinçiçeklenmesi için sadece uygun fotoperyod yeterli olammakta, belli bir süre düşük sıcaklığa maruz kalması gerekir. Absisyon: Yaprak, çiçek ve meyve gibi organların bitkiden koparak dökülmeleridir.

http://www.biyologlar.com/bitki-hormonlarinin-siniflandirilmasi

GİBERELLİNLER : Bitki Boyu Düzenleyicileri

Giberellinler Japonya’da 2. Dünya Savaşı yıllarında keşfedilmiştir, fakat bu sırada batı ile ilişkiler kopuk olduğundan batı bu keşfi 1950’lerde öğrenmiştir. Yüzyıl önce, Asya‟daki çiftçiler çeltik tarlalarındaki pirinç fidelerinin aşırı ölçüde boylandıklarını ve ince kaldıklarını gözlediler. Bu durumda, fideler olgunlaşmadan ve çiçek oluşturmadan önce, ince ve cılız oluyor ve bu sebepten dik duramayıp erkenden ölüyordu veya verim düşüyordu. Japon bitki pataloğu Kurusowa, 1926‟da, sersem fide hastalığı denen bu hastalığa Ascomycetes türü olan Gibberella fujikuroi isimli mantarın sebep olduğunu buldu. 1930‟lu yıllara kadar, fungusun giberellin adı verilen (Gibberella fujikuroi türüne itafen) bir kimyasal salgılayarak pirinç gövdelerinin aşırı uzamasına neden olduğunu buldular. Araştırmacılar, 1950‟lerde bitkilerinde giberellinleri sentezlediklerini keşfettiler. Her ne kadar sayıları her bir bitki türünde çok daha az ise de, bilim adamları son 40 yılda bitkilerde doğal olarak sentezlenen 100‟den fazla giberellin bulmuşlardır. Bunlar GA1,GA2,GA3…. şeklinde isimlendirlirler. En yaygın olanı ise GA3 yani giberellik asit (giberellan çekirdek)‟tir. Diğer giberellinler bu temel yapıya bağlı çeşitli yan gruplara sahiptir. Giberellin Biyosentezi ve Metabolizması Giberellin sentezi, bitkide asetil-KoA‟nın asetil biriminden başlar. Solunumdan kaynaklanan mevalonik asit yoluyla birkaç reaksiyondan sonra giberellin sentezlenir. Giberellinler diterpenler grubundadır. Giberellin sentezinin kaurenik aside kadar sitopolazmada, ancak giberellinlerin birbirine dönüşümünün kloroplastlarda olduğu bilinmektedir. 20 karbonlu kauren tüm gibberellinlerin çıkış noktasıdır. Piyasada giberellin antagonisti (büyüme engelleyici) olarak satılan Fosfon-D, Amo-1618, CCC gibi sentetik engelleyiciler giberellin sentezinin belirli reaksiyonlarını inhibe ederler. Bitkide genç yapraklarda ve daha çok tohum embriyosunda sentezlenirler. Buralardan bitkinin diğer kısımlarına taşınırlar. Çimlenen tohumlarda floem vasıtasıyla fideye taşınan giberellinlerin, genç yapraklardan diğer kısımlara hangi yolla taşındığı çelişkilidr. Daha çok floem dışıyollarla korteks ve öz parankimasından difüzyonla taşındığı düşünülmektedir. Dolayısıyla giberellinlerin taşınımı oksin taşınımı gibi polar olmayıp, olasılıkla, her yönde aynı hızdadır. Giberellinler sentezlendikten sonra çok yavaş parçalanırlar. Giberellinleri parçalayan enzimler bilinmemektedir. Giberellinler şekerlerle veya proteinlerle birleşerek inaktive olurlar. Ayrıca aktif olan giberllinler daha az aktif giberellinlere kolayca dönüşebilmektedir. Örneğin, GA4‟ün daha az aktif GA34‟e dönüşümü çok sık gerçekleşir. Giberellinlerin Fizyolojik Etkileri ve Pratik Değeri Gövde Uzaması Giberellinler esas olarak kökler ve genç yapraklarda üretilir. Giberellinler hem yapraklarda hem de gövdelerde büyümeyi teşvik etmekle birlikte, kök büyümesi üzerinde çok az etkiye sahiptir. Giberellinler, gövdelerde hücre uzamasını ve hücre bölünmesini uyarır. Oksinler gibi giberellinler de hücre gevşemesine neden olurlar. Ancak bunu çeperi asitleştirerek yapmazlar. Bir varsayıma göre, giberellinler hücre çeperi gevşetici enzimleri uyarmaktadır. Bu enzimler hücre çeperine ekspansinlerin girişini kolaylaştırmaktadır. Böylece, büyüyen bir gövdede uzamayı artırmak için oksin ve sitokininle birlikte hareket etmektedir. Bu süreçte, oksin hücre çeperini asitleştirmekte ve ekspansinleri aktifleştirmekte; giberellinler ise ekspansinlerin girişini kolaylaştırmaktadır. Cüce bitkilere (mutantlar) giberellin uygulanarak, giberellinlerin gövde uzamasına artırıcı etkisi ortaya konmuştur. Örneğin, bazı cüce bezelye bitkilerine (Mendel‟in çalıştığı türler dahil) giberellin uygulanırsa, çoğunlukla yanıt alınmaz. Çünkü, bu bitkiler önceden optimum dozda hormon üretmişlerdir. Çiçek sapının hızla büyümesi giberellinin teşvik ettiği gövde uzaması ile ilgili en dikkat çekici durumdur. Lahana benzeri bitkiler vejetatif evrede rozet formundadırlar: yani çok kısa internodyumlu oluşları nedeniyle toprağa çok yakındırlar. Bitki üreme evresine geçince; giberellinlerin artması internodyum uzamasını hızla artırır. Bunun sonucunda gövde uçlarındaki çiçek tomurcuklarının boyu uzar. Meyve Büyümesi Pek çok bitkide, meyve bağlanması için hem oksin hem de giberellinlerin bulunması gerekir. Giberellinlerin en önemli ticari uygulaması, Thompson isimli çekirdeksiz isimlere püskürtülmesidir. Hormon, tüketicilerin istediği biçimde, üzüm tanelerinin büyümesini ve salkımların internodyumlarının uzamasını sağlar. Taneler arasında hava dolaşımını artırdığından, diğer meyvelerin ve diğer mikroorganizmaların hastalık bulaştırıcı etkisi de azalır. Çimlenme Tohum embriyoları, zengin bir giberellin kaynağıdır. Suya batırıldıktan sonra, embriyodan serbest bırakılan giberellinler dormansinin kırılması ve çimlenmenin başlaması için tohuma sinyal gönderir. Çimlenme için ışık yada düşük sıcaklık gibi özel ortam koşullarına gereksinim duyan bazı tohumlara giberellin uygulanması durumunda dormansi kırılır. Giberellinler depo besin elementlerini mobilize eden α – amilaz gibi sindirici enzimlerin sentezini teşvik ederek tahıl fidelerinin büyümesini destekler. Ayrıca giberellinler çiçeklenme hormonu olarak bilinir. Bir çok bitkide çiçeklenmeyi teşvik eder. Gerek fotoperyodizmle gerekse vernalizasyonla çiçek açmada giberellinler rol alırlar. ABSİSİK ASİT : Stres Hormonu Absisik asit (ABA) kimyasal grup olarak seskuiterpenler grubundan bir maddedir. ABA‟nın giberellinlerle ortak noktası her ikisinin de ana grup olarak terpenlerden olmalarıdır. ABA bitkiler tarafından sentezlenen en önemli engelleyici hormondur. Tomurcuk dormansisinden önce ortaya çıkan kimyasal değişiklikleri çalışan bir araştırma grubu ve yaprak absisyonundan (son baharda yaprak dökülmesi) önce ortaya çıkan kimyasal değişiklikleri çalışan bir diğer ekip, 1960‟da, aynı bileşiği yani absisik asiti (ABA) izole etmiştir. Aynı yıllarda başka araştırma grupları akça ağaç ve baklada da ABA‟yı izole ettiler. Daha sonrayapılan çalışmalarda ABA‟nın ciğer otları, algler, bakteriler ve mantarlar dışında genel olarak bitki aleminde mevcut olduğu tespit edildi. ABA bulunmayan bitkilerde başka engelleyicilerin bulunduğu düşünülmektedir. Diğer açıdan işin garip tarafı ise, şu anda, ABA‟nın ne tomurcuk dormansisinde ne de yaprak absisyonunda önemli bir rol oynamadığı düşünülmektedir; fakat ABA bir çok etkiye sahip önemli bir bitki hormonudur. Şu ana değin incelediğimiz oksin, sitokinin ve giberellinlerin aksine, ABA büyümeyi yavaşlatıcı etki gösterir. Genel olarak büyüme hormonlarının etkilerine zıt etki yapar. Bir yada daha fazla büyüme hormonuna ABA oranı, fizyolojik etki gösterecek sonucu belirler. ABA Biyosentezi ve Metabolizması ABA 15 karbonlu bir seskuiperten olup kloroplastlarda ve diğer plastidlerde mevalonik asit yoluyla sentezlenir. Kaynaklandığı öncül maddenin bir ksantofil karotenoidi olan vialoksantin‟in fotokimyasal veya enzimatik yıkımıyla başladığı belirtilmektedir. (bu yol izopentil difosfat (IPP) la başlar ve C40 ksantofili olan vialoksantinle devam eder). Bu yıkımın ilk ürünü ksantoksin‟dir ki bununda bir engelleyici madde olduğu ve fototropizmada rol oynadığı ileri sürülmektedir. ABA‟nın inaktivasyonu ya karboksil grubuna bir glukoz bağlanmasıyla yada faseik asit ve dihidro fasetik asit‟e oksitlenmesiyle olmaktadır. ABA‟nın bitkide başlıca sentez yerleri yaşlı yapraklar, gövde ve yeşil meyvalardır. Tohumlarda da sentezlendiği bazı bitkilerde ise tohumlara başka yerlerden taşındığı düşünülmektedir. ABA’nın taşınımı giberellin taşınımına benzer. Hem ksilemden hem floemden taşındığı gibi parankima hücrelerinden difüzyonla da her yönde taşınabilir. Kuraklıkta, tuzlulukta, mineral eksikliği gibi çeşitli stres şartlarında yaprakta ABA sentezi artar. ABA‟nın bu ekstrem koşullarda bitkiye dayanıklılık sağladığı düşünülmektedir. Kuraklık stresinde ABA‟nın stomaların kapanmasına yol açtığı ve böylece transpirasyonla su kaybınıo azalttığı bilinmektedir. ABA’nın Fizyolojik Etkileri ve Pratik Değeri Tohum Dormansisi Tohum dormansisi, yaşamın sürmesinde büyük önem taşır; çünkü dormansi tohumun optimum ışık, sıcaklık ve nemlilik koşullarında çimlenmesini sağlar. Sonbaharda çevreye yayılan bir tohumun, kış koşullarında ölmesini engelleyecek şekilde, hızla çimlenmesini önleyen nedir? Bu tür tohumların ilkbaharda çimlenmesini hangi mekanizmalar sağlar? Hatta, meyvenin nemli iç ortamında, karanlıkta, tohumların çimlenmesini engelleyen nedir? Bu soruların yanıtı ABA‟dır. Tohum olgunlaşması sırasında ABA düzeyi, 100 kat artabilir. Olgunlaşan tohumlardaki yüksek ABA düzeyi, çimlenmeyi engeller ve özel proteinlerin üretimini teşvik eder. Bu proteinler, olgunlaşmayla birlikte oluşan aşırı su kaybına karşı tohumun ayakta kalmasına yardım eder. ABA, bazı yollarla yok edilir yada etkisizleştirilirse, tohumlar çimlenir. Bazı çöl bitkilerinin tohumlarında dormansi, sadece şiddetli yağmurların ABA‟yı tohumdan yıkayarak uzaklaştırmasıyla kırılır. Diğer tohumlar ise ABA‟nın etkisizleştirilmesi için ışığa yada uzun süren düşük sıcaklığa gereksinim duyar. Çoğunlukla ABA‟nın giberelline oranı, tohumun uyku halinde kalıp kalmayacağını yada çimlenip çimlenmeyeceğini belirler; çimlenme için suya daldırılmış tohumlara ABA ilave edilirse, tohumlar yeniden dormansi koşullarına döner. Tohumlar henüz koçan içindeyken çimlenen bir mısır mutantı, işlevsel bir transkripsiyon faktöründen yoksundur; bu transkripsiyon faktörü belirli genlerin ifade edilmesini sağlamak için ABA‟ya gereksinim duyar. Kuraklık Stresi ABA, bitkilerin kuraklığa karşı koymasını sağlayan asıl iç sinyaldir. Bir bitki solmaya başlayınca yapraklarda ABA birikerek stomaların hızla kapanmasını sağlar. Bunun sonucu transpirasyon (buharlaşmayla su kaybedilmesi) azalır ve su kaybı önlenir. ABA bekçi hücrelerinin (stomalarda bekçi ve arkadaş hücreleri ile birlikte bir por bulunur) plazma zarındaki dışa doğru yönelmiş potasyum (K+) kanallarının açılmasını artırır. Bunu, kalsiyum gibi sekonder mesajcıları etkileyerek yapar. Potasyum kanallarının açılmasıyla, bekçi hücrelerinden büyük miktarda potasyum çıkışı olur. Suyun ozmotik olarak kaybı, bekçi hücrelerinin turgorunun azalmasına ve stoma porunun küçülmesine neden olur. Bazı durumlarda su kıtlığı kök sistemini gövde sisteminden daha önce baskı latına alır. Köklerden yapraklara taşınan ABA, erken uyarı sistemi olarak iş görür. Solgunluğa özellikle duyarlı mutantlar genelde ABA üretemezler. Ayrıca, ABA‟nın hücrede RNA ve protein sentezini engelleyici etkisininde olabileceğine dair deneysel veriler vardır. ABA‟nın pratik kullanımı çok nadirdir. Tahıllarda dane verimini artırmak ve yatmaya karşı mukavemet kazandırmak için, bazı durumlarda da sormansi süresini uzatmak ve çeşitli stres şartlarına karşı bitkiye dayanıklılık sağlamak için kullanılır. ABA pahalı ve kolayca katabolize olduğu için bunun yerine fosfon-D kullanılmaktadır. ETİLEN : Gaz Hormon Kömür gazının bahçe ışıklandırılmasında kullanıldığı 19. yüzyılda, gaz lambalarından çıkan aydınlatma gazı sızıntısı çevredeki ağaçların yapraklarını erkenden dökmelerine neden olmuştur. Dimitri Neljubow isimli bir Rus bilim adamı, 1901‟de aydınlatma gazındaki aktif faktörün etilen gazı (C2H4) olduğunu göstermiştir. Ayrıca etilenin bitkiler tarafından sentezlenen (üretilen) bir hormon olduğu, ve bununla birlikte, etilen miktarının ölçümünü basitleştiren gaz kromatografisi tekniği geliştirilince yaptığı iş önemli ölçüde kabul görmüştür. Bitkiler, kuraklık, su baskını, mekanik basınç, zarar ve enfeksiyon gibi streslere yanıt olarak etilen üretir. Aynı zamanda meyve olgunlaşması ve programlanmış hücre ölümü sırasında etilen üretilir. Ayrıca dıştan yüksek konsantrasyonlarda oksin uygulanmasından sonrada etilen üretilmektedir. Dikkat çekici olan bir diğer noktada; daha önce kök uzamasının engellenmesi gibi, oksinle ilişkilendirlen bir çok biyolojik etkinin, şu an oksinin uyardığı etilen üretimine bağlı olduğudur. Etilen Biyosentezi ve Metabolizması 1970‟li yıllarda etilen sentezinin bitkide metionin amino asitinden kaynaklandığı belirlendi. Metionin‟den amino siklopropan karboksilik asit (ACC), ondanda dekarboksilasyon ve deaminasyonla etilen oluşmaktadır. Etilen sentezinin ACC üzerinden olduğunu, avokado meyvesinin hasatından sonra olgunlaşmasında meyvede ACC ve etilen konsantrasyonlarının pozitif korelasyonlu değişim göstermeleri doğrulamıştır. Amino etoksivinil glisin (AVG) ve aminooksi asetik asit (AOA) bileşiklerinin etilen sentezini inhibe ettikleri bilinmektedir. CO2 gazıda yüksek konsantrasyonlarda etilen üzerinde inhibisyon gösterir. Depolanırken olgunlaşması istenmeyen meyvelere CO2 gazının inhibisyon etkisi uygulanır. Gümüş iyonları ve bazı maddelere etilenin bağlanmasıyla, etilen sentezi inhibe edilir. Etilenin Fizyolojik Etkileri ve Pratik Değeri Mekanik Strese verilen Üçlü Yanıt: Bir Sinyal İletim Yolunun İncelenmesinde Mutantların Kullanılması Kaya gibi hareketsiz bir nesnenin altında kalmış ve topraktan yukarıya doğru yükselmeye çalışan bir bezelye fidesini düşünelim. Gövde üstündeki engeli ittikçe, narin yapılı uç bölge mekanik strese maruz kalır,. Bu, fideyi etilen üretmeye teşvik eder. Etilen ise fideyi üçlü yanıt olarak adlandırılan bir büyüme manevrası yapmaya teşvik eder. Bu manevra fidenin engeli aşmasını sağlar. Şekil 19‟da görebileceğiniz bu yanıt gövde uzamasının yavaşlaması, gövdenin kalınlaşması (dayanıklılığı artırır) ve gövdenin yatay olarak büyümesine neden olan bir eğrilme olmak üzere üç kısımdan oluşur. Gövde büyümeye devam ettikçe ucu nazikçe yukarıya dokunur. Eğer bu yoklama sonucu yukarda katı bir cisim olduğunu saptarsa yeniden etilen üretir ve gövde yatay olarak büyümeye devam eder. Bununla birlikte, eğer fidenin uç kısmı katı bir cisim algılamazsa etilen üretimi azalır ve normal olarak yukarı doğru büyümesini sürdürür. Gövdenin yatay olarak büyümesini fiziksel engelden ziyade etilen teşvik eder; ayrıca, fiziksel bir engelle karşılaşmaksızın serbestçe büyüyen fidelere dıştan etilen uygulanması, üçlü yanıttın oluşmasına neden olmaktadır (Şekil 19). Araştırmacılar bu yanıtta yer alan sinyal iletim yollarını araştırmak için anormal üçlü yanıt veren Arabidopsis mutantları üzerinde çalışmışlardır. Etilene duyarsız (ein) mutantlara etilen uygulanınca bu bitkiler üçlü yanıt verememişlerdir. İşlevsel bir etilen reseptörüne sahip olmadıklarından bazı ein mutant tipleri, etilene duyarsızdırlar. Diğer mutantlar ise, toprak dışında, fiziksel bir engelin bulunmadığı hava ortamında bile üçlü yanıt vermişlerdir. Bu tip mutantların bazılarında düzenleyici bir bozukluk bulunur. Bu bozukluk böyle mutantların 20 kat daha fazla etilen üretmelerine neden olur. Bu tür aşırı etilen üreten (eto) mutantlarda fenotip, fidelere etilen sentezi inhibitörleri uygulanmasıyla iyileştirilebilir. Üçüncü tip mutantlar hava ortamında bile üçlü yanıt verirler; ancak, üçlü yanıt (ctr) mutantları olarak adlandırılan bu mutantlar etilen sentezi inhibitörlerine yanıt vermezler. Bu durumda, etilen mevcut olmasa bile etilen sinyal yolu işlevini sürdürür. ctr mutantlarından etkilenen bir gen, bir protein kinazı kodlamak için açılır. Bu mutasyonun etilene verilen yanıtı aktifleştirmesi, yabani-tip allelin normal kinaz ürününün, etilen sinyal iletim işleminin negatif bir düzenleyicisi olduğunu düşündürmektedir. Yabani tip bitkilerde bu yolun nasıl çalıştığına ilişkin bir varsayım aşağıda verilmiştir: Etilenin etilen reseptörüne bağlanması kinazı aktif hale getirir. Bu negatif düzenleyicinin inaktif hale gelmesi üçlü yanıt için gerekli proteinlerin sentezlenmesini sağlar. Şekilde verildiği gibi; bu yolda iki membran proteini, bir engelleyici protein (CTR1), bir de transkripsiyon faktörü olan protein (EIN3) vardır: (eğer etilen varsa) ilki etilen reseptörü (ETR1) ve ikincisi bir kanal proteini olan (EIN2) dir. EIN2 bir sekonder mesajcıya etki eder ve buda bir transkripsiyon faktörü olan EIN3‟ü aktive eder. EIN3 etilen etkisini üretmek üzere ifade olacak genleri harekete geçirir. Eğer etilen yoksa; etilen reseptörü olan ETR1 inaktif kalır ve CTR1‟i inaktif edemez. Aktif kalan CTR1, membran proteini olan EIN2‟yi inaktif tutar. EIN2 nin aktivitesi olmayınca transkripsiyon faktörü olan EIN3 inaktif kalır ve nukleusta herhangi bir etki gösteremez. Apoptosis: Programlanmış Hücre Ölümü Bir yaprağın sonbaharda döküldüğünü yada tek yıllık bir bitkinin çiçek verdikten sonra öldüğünü düşünün. Yada içerdiği canlı maddenin parçalanması sonucu, içi boşalan bir trakenin farklılaşmasındaki son basamağı düşünün. Bu olayların tümü, belirli hücrelerin veya organların yada tüm bitkinin programlanmış ölümünü kapsar. Belirli bir zamanda ölmek için kalıtsal olarak programlanmış hücreler, organlar ve bitkiler, basitçe hücresel mekanizmayı kapatıp ölümü beklemez. Bunun yerine apoptosis olarak adlandırılan programlanmış hücre ölümünü yaparlar. Bu, bir hücrenin yaşamında en yoğun olduğu süreçlerden biridir. Apoptosis esnasında yeni genlerin ifade olmasına gerek duyulur. Bu sırada oluşan yeni enzimler, klorofil, DNA, RNA, proteinler ve zar lipitleri dahil pek çok kimyasal bileşeni parçalar. Bitki parçalanma ürünlerini kurtarabilir. Hücrelerin, organların yada tüm bitkinin apoptosisi sırasında etilen patlaması yaşanır. Yaprak Absisyonu Her sonbaharda yaprakların dökülmesi bir adaptasyondur. Kökten kışın topraktan su absorblayamadığından, bu adaptasyon kış aylarında yaprak döken ağaçların kurumasını önler. Yapraklar dökülmeden önce, ölmekte olan yapraklardan pek çok önemli element geri kazanılarak gövdenin parankima hücrelerinde birikir. Bu besin elementleri, bir sonraki bahar ayında gelişmekte olan yapraklar tarafından yeniden kullanılır. Sonbaharda tekrar üretilen kırmızı pigmentler ve yaprakta önceden bulunan, ancak sonbaharda koyu yeşil klorofilin parçalanmasıyla görünür hale gelen sarı ve turuncu karoteneyidler, yapraklara sonbahar rengini verir. Bir sonbahar yaprağı dökülünce, petiyolün kaidesinin yakınında bir absisyon tabakası oluşur. Daha sonra yaprak buradan koparak yere düşer. Absisyon tabakasındaki küçük parankima hücreleri çok ince çeperli olup, iletim demetlerinin çevresinde lifler bulunmaz. Hücre çeperlerindeki polisakkaritler daha da zayıflar. Sonuçta, rüzgarın da etkisi ile yapraktaki ağırlık absisyon tabakasının kopmasına neden olur. Hatta yaprak dökülmeden önce, absisyon tabakasının dala bakan tarafında mantar tabakası bir iz oluşturur. Bu iz bitkiyi patojenlere karşı korur Absisyonu, etilen ve oksin dengesindeki değişiklik kontrol eder. Yaşlanan bir yaprak, giderek daha az oksin üretir. Bu, absisyon tabakasındaki hücrelerin etilene karşı duyarlılıklarını artırmaktadır. Etilenin absisyon tabakası üzerindeki etkisi arttıkça, selülozu ve hücre çeperlerinin diğer bileşenlerini parçalayan enzimler üretilmektedir. Meyve Olgunlaşması Meyveler, çiçekli bitkilerde tohumların yayılmasına yardım eder. Ekşi, sert ve yeşil olan olgunlaşmamış meyveler, tohum olgunlaşması esnasında yenilebilir hale gelir. Meyvede etilen üretiminin patlaması, enzimatik olarak bu olgunlaşmayı tetikler. Hücre çeperi bileşenlerinin enzimatik olarak parçalanması ve nişastaların ile asitlerin şekerlere dönüşümü meyveyi tatlandırır. Yeni kokuların ve renklerin üretilmesi, olgunlaşan meyvenin, bu tohumları yiyen ve dağıtan hayvanları cezp etmesine yardım eder. Olgunlaşma sırasında bir zincir reaksiyonu ortaya çıkar; etilen olgunlaşmayı tetikler, olgunlaşmada etilen üretiminin artmasına neden olur. Bu, fizyolojide pozitif geri beslenmenin nadir örneklerinden biridir. Sonuçta etilen üretiminde dev bir patlama meydana gelir. Hatta etilen bir gaz olduğundan, olgunlaşma sinyali bir meyveden diğerine geçer; geçerken de çürük bir elma bir kasa elmayı çürütebilir. Eğer yeşil bir meyve satın alırsanız, meyveleri plastik bir torbada tutarak olgunlaşmayı hızlandırabilirsiniz. Çünkü plastik torba içinde etilen gazı birikir. Ticari amaçlı olarak, meyvelerin çoğu etilen gazı düzeyleri artırılmış dev depolarda olgunlaştırılır. Diğer durumlarda ise doğal etilenin sebep olduğu olgunlaşmayı geciktirmek için önlem alınır. Örneğin, elmalar karbondioksit içeren depolarda tutulur. Hava sirkülasyonu etilen birikimini önler ve yeni etilen sentezi engellenir. Sonbaharda toplanmış ve bu şekilde depolanmış elmalar, yaz aylarında bile satışa sunulabilir. Etilenin, meyvelerin hasat sonrası fizyolojilerindeki önemi düşünüldüğünde, etilen sinyal iletim yolları ile ilgili genetik mühendisliğin potansiyel olarak ticari önemi büyüktür. Örneğin, moleküler biyologlar isteğe bağlı olarak olgunlaşan domates meyveleri üretmiştir. Bunu, etilen sentezinde gerekli genlerden birinin transkripsiyonunu durduran bir antisens RNA yerleştirerek yapmışlardır. Yeşil haldeyken toplanan bu tür meyveler, etilen gazı verilmediği taktirde olgunlaşmayacaktır. Bu tür yöntemlerin geliştirilmesi meyve ve sebzelerin çürümesini önleyecektir. Bu sorun, şu an birleşik devletlerde ve bazı ülkelerde hasat edilen ürünün yarısına yakın kısmını yok etmektedir. BRASSİNOSTEROİDLER Brasinosteroidler büyümeyi teşvik edici karakteristik aktiviteleri ile, bitki hormonlarının yeni bir grubudur. 1979‟da kolza bitkisi (Brassica napus L.) poleninden izole ve karakterize edilmişlerdir. Sonradan 44 bitkide bundukları rapor edilmiş ve bitki aleminde muhtemelen her yeder bulundukları kabul edilmiştir. Brassinosteroidler, 37 Angiosperm (9 monokotil ve 28 dikotil), 5 Gimniosperm, 1 pteridofit ve 1 alg olmak üzere 44 bitki türünde izole edilmişlerdir. Brassinosteroidler, çok düşük konsantrasyonlarda etki gösterirler. Brassinosteroidler, büyüme gibi çeşitli gelişimsel etkileri , tohumların germinasyonu, rizogenez, çiçeklenme ve senesens gibi pleotropik etkileriyle dikkate alınmıştır. Ayrıca, çeşitli abiyotik stres durumlarına karşı da bitkiye dayanıklılık sağlamaktadırlar. Brassinosteroidlerin Biyosentezi ve Metabolizması 1974‟te ilk brassinosteroid olan brassinolid keşfedildi. Biyolojik olarak aktif olan bu bitki büyüme düzenleyicisi bir steroid lakton olarak C28H48O6 (MA: 480) formülü ile desteklendi. 1982‟de büyümeyi destekleyici, diğer bir steroid madde, kestane (Castenea crenata) üzerinde böcekler tarafından tahrip edilen kısımlardan izole edildi ve kastesteron (castesteron) olarak adlandırıldı. Brassinolid ve castesteronun keşfi, bitki aleminde büyümeyi destekleyici steroid hormonlarının varlığı düşüncesini desteklemiştir. Brassinosteroidler, doğal polihidroksi steroidlerin yeni bir grubudur. Şimdiye kadar tanımlanan doğal brassinosteroidler genel bir 5α-kolestan yapısına sahiptirler ve bunların varyasyonları yapı üzerindeki işlevlerinin çeşit ve oryantasyonundan oluşmaktadır. Fitosterol ailesine ait bileşikler C27, C28, C29 brassinosteroidler olarak sınıflandırılır. Şu ana kadar 42 brassinosteroid ve 4 brasinosteroid bileşiği karakterize edilmiştir. Brassinosteroidler BR1, BR2, …BRn şeklinde isimlendirilirler. Bitki steroidleri asetil Ko-A, mevalonat, izopentenil pirofosfat, geranil pirofasfat ve farnesil pirofosfattan, isoprenoid yolla sentezlenirler. Mevalonatla başlayan bu yol sonunda sikloartenol sentezlenir. Bu doğal yolun dışında, sentetik olaraktan kampesterol‟den brasinoid‟e kadar sentetik bir yolla sentezlenebilirler. Bitkide gelişmekte olan dokular, olgun dokulşara göre daha fazla konsantrasyonlarda brassinosteroidleri içerirler. Polen ve genç tohum zengin brassinosteroid kaynağıdır. Yapraklar ve sürgünler düşük konsantrasyonlarda brassinosteroid içerirler. Brassinosteroidlerin Fizyolojik Etkileri ve Pratik Değeri Brassinosteroidlerin analizinde göze çarpan iki test vardır; birincisi, fasulyede ikinci internod oluşumu testi ve diğeri pirinç laminasında eğilme testidir. Fasulyede ikinci intenod oluşumu testi, brassinolidin kolza bitkisinden izolasyonunda geliştirilmiştir. Fasulye fidesindeki ikinci internod kesilip, lanolin macunuyla brassinolid uygulanmasıyla uzama, eğilme, şişme ve iki ayrı parçaya ayrılma (splitleşme) göstermiştir. Uzama, eğilme ve şişme düşük konsantrasyonda, iki ayrı parçaya ayrılma ise yüksek konsantrasyonda gerçekleşmiştir. Bu, brasinosteroidlerin büyümeye etkilerinden biridir. Brassinosteroidler genç vejetatif dokuların gelişimine etki ederler. Soya fasulyesi ve bezelye epikotillerinde, Arabidopsis pedinkullarında, yulaf koleoptillerinde uzamayı ve büyümeyi teşvik ederler. Kök gelişimini engellerler fakat gövde gelişimini teşvik ederler. Hücre bölünmesini ve uzamasını, polen tübü uzamasını teşvik ederler. Yaprak absisyonunu geciktirler (Citrus) ve ksilemde farklılaşmayı artırırlar. İletim demetlerinin farklılaşmasında rol alırlar. Tohum germinasyonunu teşvik eder, aynı zamanda absisik asitin inhibe edici etkisini yok ederler. Brassinosteroidler üzüm meyvelerine spreyle muamele edildiğinde; sonbaharda çiçek sayısını artıran, kışın (aynı muamele yapıldığında) çiçek sayılarını azaltan etki göstererek çiçeklenmede rol oynarlar. Brassinosteroidler, Xanthium gibi bazı cinslerde senesensi hızlandırırlar. Ayrıca bitkilerin abiyotik stres şartlarına karşı dayanıklığını artırırlar; düşük sıcaklığa maruz kalan pirinç ve domates bitkilerinde brassinosteroid uygulamasıyla büyümenin daha iyi olduğu gözlenmiştir; mısır ve lahana fidelerinde de düşük sıcaklık stresine karşı toleransı artıran etki gösterirler. Bu etkilerin oksin etkilerine çok benzemesinden dolayı brassinosteroidlerin, oksinden farklı bir hormon olarak kabul edilmesi yıllar sürmüştür. Ek olarak brasinosteroidler kimyasal yapı olarak hayvanlarda bulunan steroid hormonlarına en benzer gruptur; bitki ve hayvan steroid hormonlarının benzer kimyasal yapıları, belirli genlerin ifade olmasında benzer etkiler göstermektedir. Şöyle ki; bitki steroidleri insanlardaki eşey hormonları gibi, aynı olan pek çok şeyi yaparlar. Bir bitkide steroid fazla olduğunda, o bitki daha büyük, daha dayanıklı ve daha kuvvetli olmaktadır. Örneğin; mutasyon nedeniyle bitkiler steroid üretmediklerinde cüceleşirler. Steroidler aynı zamanda bitkide eşeyli üremeyi düzenlemektedirler (burada; belirli bir molekül grubunun farklı organizmalarda sinyal molekülleri olarak iş görmesi ilginçtir). Bir bitkinin steroid sentezlemek için kullandığı enzimlerin çoğu, kendi steroid çeşitlerini üreten hayvanlarda da bulunmaktadır. Dolayısıyla bu enzimlerle ilgili bazı genlerin, bitkiler ve hayvanların bir milyar yıldan daha uzun bir süre önce ortak bir atadan dallanmaları sebebiyle korunmuş olma olasılığı vardır. Buna karşın, steroidlere yanıtlarla ilgili sinyal yolundaki moleküller, bitki ve hayvanlarda çok büyük bir farklılık göstermektedir. KAYNAKLAR Purves, Sadava ve arkadaşları, Life – The Science of Biology, 7inci baskı. Campbell ve Reece, Biology, 6ncı baskı. Salisbury ve arkadaşları, Plant Physiology. Taiz ve Zeiger, Plant Physiology, 3üncü baskı. Ram Rao S. ve ark., Brassinosteroids – A new class of phytohormones, Current Science, Vol. 82, No. 10, 2002. Haydarabad, Hindistan. Kocaçalışkan İ., Bitki Fizyolojisi, Dumlupınar Üniversitesi www.pubmedcentral.nih.gov 4e.plantphysiol.org www.whfreeman.com www.hhmi.org

http://www.biyologlar.com/giberellinler-bitki-boyu-duzenleyicileri

Duyarga bacaklılar - Protura

Duyarga bacaklılar - Protura

Duyargaları (antenleri) yoktur ama bunun yerine birinci bacak çiftini duyarga gibi kullandıkları için duyarga bacaklılar adı verilmiştir.

http://www.biyologlar.com/duyarga-bacaklilar-protura

Arkelerde Sistematik Yapı

Üst alem: Archaea Bölüm / Sınıf Crenarchaeota Euryarchaeota Korarchaeota Nanoarchaeota Arkeler, Arkea (Yunanca αρχαία, "eskiler" 'den türetme; tekil olarak Arkaeum, Arkaean, veya Arkaeon), veya Arkebakteriler, canlı organizmaların bir ana bölümüdür. Yabancı literatürde bu gruptaki canlılar Archaea veya Archaebacteria, grubun tek bir üyesi ise tekil olarak Archaeum, Archaean, veya Archaeon olarak adlandırılır Arkeler, Ökaryotlar ve Bakteriler, üç-saha sisteminin (İngilizce three domain system) temel gruplarıdır. Bakteriler gibi arkaeler de çekirdeği olmayan tek hücreli canlılardır, yani prokaryotlardır (prokaryotlar altı-alemli sınıflandırmada Monera olarak adlandırılırlar). İlk tanımlanan arkaeler aşırı ortamlarda bulunmuş olmalarına rağmen sonradan hemen her habitatta raslanmışlardır. Bu üst krallığa ait tek bir organizma "arkeli" (Arkea'ye ait anlamında; İngilizce archaean) olarak adlandırılır, bu sözcük sıfat olarak da kullanılır. Evrim ve sınıflandırma Arkeler rRNA filojenetik ağaçlarına göre iki ana gruba ayrılırlar, Euryarchaeota ve Crenarchaeota. Ancak yakın yıllarda bu iki gruba ait olmayan bazı başka türler de keşfedilmiştir. Woese, arke, bakteri ve ökaryotların ortak bir atadan (progenot) türemiş farklı evrimsel sülaleler olduğunu öne sürmüştür. Yunanca archae veya 'eski' anlamında Arke isminin seçiminin arkasında bu hipotez yatmaktadır. Daha sonra bu grupları, her biri bir çok âlem içeren, bölge (domain) veya üst-âlem olarak tanımlamıştır. Bu gruplandırma sistemi çok popüler olmuş, ancak progenot fikri genel destek görmemektedir. Bazı biyologlar arkaebakteri ve ökaryotların özelleşmiş öbakterilerden türediğini öne sürmüşlerdir. Arkea ve Ökarya arasındaki ilişki biyolojide önemli bir problem olarak sürmektedir. Yukarda belirtilen benzerlikler bir yana, birçok filogenetik ağaç bu ikisini beraber gruplandırır. Bazıları ökaryotları Crenarchaeota'lardan ziyade Euryarchaeota'lara yakın yerleştirir, hücre zarı biyokimyası aksini göstermesine rağmen. Thermatoga gibi bazı bakterilerde arke-benzeri genlerin keşfi aradaki ilişkinin tanımlanmasını zorlaştırmaktadır, çünkü yatay gen transferi olmuş olması muhtemel görünmektedir. Bazıları ökaryotların bir arkeli ile bir öbakterinin kaynaşmasıyla meydana geldiğini öne sürmüşlerdir, öyle ki birinci çekirdek, ikincisi ise sitoplazmayı oluşturmuştur. Bu hipotez genetik benzerlikleri açıklayabilmekte, ama hücre yapısını açıklamakta zorluklarla karşılaşmaktadır. Arkelerin bakterilerden farklılıkları rRNA gen dizinlerinin karşılıştırılması sonucu ortaya çıkmıştı. Yukarıda belirtilen problemlerin bazıları, gen dizinlerine tek başına bakmak yerine artık organizmaların bütün genomlarının karşılıştırılması yoluyla çözülmeye çalışılmaktadır. 2006 Eylül ayı itibariyle 28 arke genom dizini tamamlanmış, 28'i ise kısmen tamamlanmıştır. Arkelerin keşfi bilim dünyasındaki ilk etkisini canlıların sınıflandırılması ve gerçek bir soy ağacının oluşturulmasında göstermiştir.Bu konular özellikle biyolojik evrim ile yakından ilgili olduğu için çok önemlidir Gerçek akrabalık ilişkilerini ve ortak atayı bulmak için insanlar antik çağın büyük doğa bilgini Aritotales'ten beri ,canlıları sınıflandırmaya çalışmakta ve bunda da bir sorun yaşanmaktadır.Bunu nedeni sınıflandırmada kullanılan ölçütlerin kimi zaman canlılar arasındaki gerçek evrimsel bağların,yani akrabalık ilişkilerinin ortaya çıkarılmasında yardımcı olmamasıdır.Yani kim kimden önce evrimleşti,hangi canlı, hangi başka canlıyla ortak atayı paylaşıyordu;bu durum birçok noktada belirsizlik taşıyordu.Gözle görünür özelliklere dayalı sınıflandırma, özellikle yüzbinlerce tür içeren mikroskobik canlılarda pek yararlı olmamaktaydı.Bu nedenle 20.yüzyılın ortalarına denk mikroorganizmalar,sınıflandırma güçlüğü olan basit bitki ve hayvan alt grupları olarak kabul ediliyordu. 1957'ye kadar prokaryotlar iki alemli bir sistematik modelin(Carolous Linnaeus'a göre) parçası olarak günümüzde bile bir referans olarak kabul edilen Dr.David Hendricks Bergey'in "Bergey's Manual Of Determinative Bacteriology(Bergey'in tanımlamalı Bakteriyoloji El Kitabı)"nın 7. Baskısında olduğu gibi tek hücreli bitkiler olarak kabul edildi,ki bugün bu değişmişdir ve bu sistematik içinde bugün arke grubuna dahil edilmiş türlerde vardı;yani arke oldukları bilinmeselerde bakteri olarak adlandırılsalarda geçmişte arkeler bakteri olarak sınıflandırılmışlardı(örneğin Halobacterium salinarum türü ve Methanobacteriaceae ailesi). 1956'da ise bakteriler ve arkeler(ki 1956'da bakteri olarak biliniyorlardı) bugün bile kulanılan şekliyle monera içindeki yerlerini mavi-yeşil alglerle(yada siyanobakterilerle) beraber almışlardır(Lynn Margulis ve H.F. Copeland'ın yaptığı dörtlü sistematiğe göre). Arkeler bütün yaşamın bölündüğü üç domeynden birini oluşturur. Geri kalan iki domeynden birini bitkileri,hayvanları,protistaları ve mantarları içeren ökaryota grubu oluşturur.Protistalar hariç çoğunlukla tanıdık olduğumuz diğer ökaryotlar Aristotales zamanından beri bilinmekte ve araştırılmaktaydı.Son domeyn(ing.;domain:klasik taksonomideki karşılığı regnum(alem) yada regnumdan daha geniş bir grup olarak kabul edilir) olan bakteriler ilk defa 17.yy'da Hollandalı doğa bilimci Anthony Van Leeuwenhoek tarafından mikroskop altında gözlendi. Prokaryotların çok küçük olan boyutları onları çalışılması çok zor bir grup haline getirmişti.İlk sınıflandırma prokaryot hücrelerin şekline, labarotuvar kültürlerindeki kolonilerin görünüşüne ve diğer fiziksel karakterlere dayanıyordu.Biyokimya modern bir bilim dalı olarak gelişince,kimyasal karakterler prokaryot türlerin sınıflandırılmasında kullanıl-dı.Fakat buna rağmen bu bilği küçük mikropları güvenilir bir şekilde tanımlamak ve sınıflandırmak için yeterli olmamıştı. Çünkü hala,keşfedilmiş olan birçok arke türü bakterilerin içinde sınıflandırılmaya devam ediyordu.Örneğin metanojenler,oksijenin bunları öldürdüğü,olağan dışı enzimler üretmeleri ve hücre duvarlarının bilinen tüm bakterilerden farklı olmasıyla mikrop dünyasındaki kimyasal bir farklılık olarak zaten çoktan biliniyorlardı(arke diye farklı bir grup bulunmadan da öncede).Çoğu arkeon mikroskop altında bakteriden pek farklı görünmüyordu ve birçok türün olağandışı ko-şullarda yaşaması kültürlerinin yapılmasını zorlaştırıyordu (bilim insanları şimdilerde arkeyi okyanus yüzeyi,derin okyanus çamurları,antartika ve derin petrol yatakları gibi artan bir habitat düzeyi içinde bulmaya başladılar).Bu nedenle onların yaşayan organiznalar arasındaki yerleri çok uzun zamanlar keşfedilemedi. Prokaryotların güvenilir ve tekrar edilebilir deneylerle(örnegin bazı prokaryotlar değişen bazı ortam koşulu parametrelerine göre farklı gram boyama reaksiyonları verir)sınıflandırılması 20.yy'ın sonlarına,taki moleküler biyolojinin polinükleotid dizi sıralarının çıkarılmasına olanak verene kadar mümkün olmadı. 1950'lerde Sanger'in proteinleri yapıtaşları olan aminoasitlere ayırma metodlarıdan ilkini(ki daha birçok metod vardır) bulmasıyla diğer araştırmacılarda boş durmadı vede bu yöntemi diger moleküller de uygulamaya başaladılar.Buarada 1960'larda Wisconsin-Madison Üniversitesinde çalışmakta olan Thomas D.Brock,biyologların hayatın 80 santigrad üstündeki derecelere dayanamacağını düşündüğü bir ortamda araştırmalarına devam etti vede A.B.D.'de Yellowstone Ulusal Parkında(büyük bir bölümü Wyoming eyaletinde olan,tektonik yeryüzü hareketlerinin sürdüğü,gayzerleriyle ünlü bir bölgedir),sıcak su kaynaklarında Thermus aquaticus adınıverdiği,aşırı sıcak sever(hipertermofilik) bir bakteri buldu.Her ne kadar Brock'un bulduğu organizma arke olmasada termofilik arkelerin keşfedilmelerinde önemli role sahiptir.Çünkü hayatın varolamayacağı düşünülen habittlarda da yaşamarama çabaları başlamış ve birçok aşırı sıcak sever arke keşfedilmişdir. Yakın bir zamana kadar arke domeyni yaşamın ana bir domayni olarak farkedilemedi.20.yy'a kadar çoğu biyolog tüm canlıları bitkliler ve hayvanlar olarak düşündü.Fakat 1950'lerde ve 1960'larda çoğu biyolog mantar,protista ve bakterilere yer açmak için bu sınıflandırmanın yetersiz kaldığı gerçeğinin farkına vardı.1970'lerde beş alemli sistematik tüm canlılrın sınıflandırılabileceği bir model olarak kabul gördü(1969daki Whittaker yaptığı sınıflandırmaya göre).Temel ayrım bir prokaryota ve dört ökaryotik(bitki,hayvan,mantar,protista) grup arasında yapıldı.Ökaryotik organizmaların prokayotlardan ayrımı ortak özellikleri olan nükleus,sitoiskelet ve hücre içi zar sistemini gibi yapıları paylaşıyor olmalarıydı. Araştırmacılar 1960'lı yıllardan başlayarak canlıların sınıflandırılmasında protein,deoksikarboksilik asit(DNA) ve ribonükleik asit(RNA) molekülleri kullanmaya başladı.Çünkü ortak bir atadan evrimleştikleri için tüm canlılar ortak bir moleküler kalıtı paylaşmaktadırlar.Milyarlarca yıldır süre gelen evrimleşme süreci içinde bu moleküllerin yapısında birçok kalıcı değişme (mutasyon) meydana geldi ve hala gelmekte. Fakat bu moleküller her canlıda farklı bir öykü yaşadıkalrı için,geçirdikleri değişmenin boyutuda farklı oluyor.Doğal ola-rak birbirine yakın(akaraba) canlıların molekülleri arasındaki fark daha az,uzak olanlarda ise daha fazla.Bu durumu insanlardan bir örnek vererek açıklamak gerekirse,bir bireyin sahip olduğu küçük ve büyük kan grupları en fazla ana,baba ve kardeşlerine benzemekte,diğer insanlarla olan benzerlikse,akrabalık derecesine bağlı olarak azalmakta. DNA molekülleri canlı hücrelerde bulunur ve hücrelerin ihtiyaç duyduğu proteinlerin ve diğer hücresel komponentlerin yapımı için gerekli bilğiyi taşır.Ribozom ise DNA daki bilgiyi kimyasal bir ürüne çeviren,hücrenin en önemli bileşenlerinden biri olan büyük ve karmaşık bir moleküldür.Ribozomun kimyasal kompozisyonu DNA'ya çok benzer ve kendine özgü bir yapıtaşı sırasına sahip olan RNA ve proteindir.Dizi tanımlama teknikleriyle bir moleküler biyolog RNA'nın yapı taşlarını tek tek ayırarak tanımlayabilir. Ribozomlar(DNA mesajını kimyasal bir ürüne çevirir) canlıların fonksiyonları açısından kiritik derecede önemliydi,onlar çabuk evrimleşmeye meğilli değillerdi. Ribozamal dizideki büyük bir değişme,ribozomun hücre için yeni proteinler inşa etme görevini yerine getirememesine neden olabilirdi ve bunun ilk sonucuolarakda canlının yaşaması mümkün olmazdı.Yani bugün yaşayan canlılardaki ribozamal RNA'nın(özellikle de 16s RNA) diğer moleküllere göre çok daha az değişmesinin en büyük kanıtı bu canlıların hala hayatta olmalarıdır!Bunedenle araştırıcılar ribozal dizilerin sıralarının korunduğunu fazla değişmediğini söylüyorlar.Bu yavaş moleküler evrim oranı ribozomal sırayı bakteriyel evrim sırlarının gizli kalmaması için iyi bir seçenek yaptı.Geniş bir çeşitliliğe sahip olan bakteriler(hatta tüm canlılar) arasında ribozomal sıradaki az sayıdaki farklılıkları karşılaştırarak benzer dizi sıralarına sahip gruplar bulunabildi ve ilişkili gruplar olarak kabul edildi. Bilim dünyası 1970'lerin sonlarında arke denen tamamen yeni bir organizma grubunun keşfiyle anlaşılmaz bir şekilde şok oldu.1970'lerin sonunda Dr.Carl R. Woese Illinois üniversitesindeki meslektaşlarıyla beraber yürüttüğü prokaryotlar arasındaki evrimsel ilişki üzerine olan bir çalışmanın başkanıydı vede bakteriyel ilişkinin daha iyi bir resmini geliştirebilmek amacıyla bakterilerdeki moleküler dizi sıralarını arştırmaya başladılar.Dr.Carl R. Woese mikropların birbiriyle nekadar yakından ilişkili olduklarını bulmak için RNA dizi sıralarıyla özelliklede moleküler saat(evrim süresince tıpkı bir saat gibi sabit aralıklarla değişen) ve evrim boyunca geçirilen değişmeyi yansıtabilecek bir molekül olarak seçtiği 16S ribozamal RNA(ökaryotlardaki işlevsel karşılığı endoplazmik retikulumun zarına bağlı ve sitoplazmada serbest olarak bulunan ribozomlardaki(yani kısaca sitoplazmik ribozomlardaki) 18S vede kloroplast ve mitokondrideki ribozomlardaki 16S rRNA) -ne 23S rRNA(ökaryotlardaki işlevsel karşılığı 28S ve yine kendisi) kadar mutasyonlara açık ve gereksiz baz dizisine sahip olma olasılığı vardı ne de 5S rRNA(ökaryotlardaki karşılığı aynısı yani yine) gibi karşılaştırmaya yetmeyecek kadar az baz dizisine sahipti- ile çalıştı ve prokaryotların aslında bakteri ve onun arke dediği,yeni farkedilen iki çok farklı gruptan oluştuğunu farketti (tabiki DNA dizi sıraları ve klasik taksonominin kriterleriyle destekleyerek!). Bu grupların herbiri birbirinden ökaryotadan oldukları kadar farklıydılar. Bunula birlikte biyokimyasal olarak sizden ne kadar farklıysalar bakterilerden de o kadar farklıydı-lar.Bulgularını DNA vede protein dizileriyle destekledi.Bulguları 1977'de Proceedings of the National Academy of Sciences(PNAS)'ın Ekim 1977 sayısında yayınlandı (Carl R. Woese,Ralph Wolfe ve arkadaşları tarafından) ve çok büyük bir süprizle karşılandı.Bütün küçük yapılı mikroplar birbirleriyle yakından ilişkili değillerdi.Analizlerde bakteriler ve ökaryotlara ek olarak metan üreten mikropların üçüncü bir grubu daha vardı.O bu müthiş ayrımı farkederek,öbakterilerden (gerçek bakteriler) ayırdetmek için bu gruba arkebakteriler(eski bakteriler) adını verdi.Vede tüm canlıları:Öbakteriler,Ökaryotlar ve Arkebakteriler olarak üç domeyn altında topladı.Zaten beşli sistematik modelde bir prokaryot ve dört ökaryot olmak üzere prokaryotlar ve ökaryotlar ayrı guruplarda toplanmıştı fakat Woese'un çalışması bu iki ana gruba ek olarak Arkebakterileride(Arke) içeren üç ana grup ortaya çıkarmıştı!Kısacası bu genetik yapılarındaki farklılıktan dolayı Woese hayatın üç domeyne bölüneceğini ö-nerdi;Ökaryot,Öbakteri,Arke.Bugün ise bir otorite olarak kabuledilen Bergey'in Tanımlamlı Bakteriyoloji El Kitabı Arkebakterileri metanojenler,sülfat indirgeyiciler,aşırı tuzcullar,hücre duvarı olmayanlar ve aşırı sıcak severler(sülfür metabolize edenler) olarak beş gruba ayırmakta (Bergey'in Tanımlamalı Bakteriyoloji El Kitabı'ndan farklı olarak ilk defa 1984'de çıkan Bergey'in Bakteri Sistematiği adlı eserin 2001 yılındaki ikinci basımın birinci cildinde). Woese'un çalışmasının önemi,onun bu garip mikropların biyolojilerinin en temel düzeyinde bile farklı olduklarını göstermesidir.Onların RNA dizi sıraları bilinen bakterilere bir balık yada çiçekten daha benzer değildi.O bu müthiş farklılığı farkederek, bakterilerdenayırtetmek için bu gruba arkebakteriler(eski bakteriler) adını verdi.Bu organizmalar arasındaki doğru basamaksal ayrım kesinleşmeye başladıkça,Woese insanların arkebakterileri basit bir bakteriyal grup olarak düşünmemeleri için onların adını arke olarak kısalttı. Hatta kendisi 1998'de o zamanki Başkan Bill Clinton'dan,Amerika Birleşik Devletlerinde her yıl bilime katkılarından dolayı bilim adamlarına verilen bir ödül de almıştır. Arkeon filogenisinde(biyolojide birbirinden türeyen canlıların üreyerek birbirini izlemesi) DNA'larındaki moleküler dizi sıralarından dayararlanılır.DNA dizi sıralarının tayini (16S rRNA dizi sıraları,proteinlerin amino asit sıraları,klasik taksonomideki kriterlerden biyokimyasal ve fizyolojik özellikler,morfoloji gibi verilerle desteklenerek) arke içinde öyarkeota,krenarkeota ve korarkeotaolarak üç farklı grup olduğunu gösterir.Örneğin, krenarkeota ve öyarkeota DNA replikasyon mekanizmaları ve hücre döngüleri ve translasyonel araçları bakımından belirgin bir şekilde birbirlerinden farklıdırlar.Klasik taksonomi ölçütleriyle desteklenmiş olan filogenetikçalışmalara göre çıkarılmış yeni soy ağacı;bilgisayar simülasyonları, gen bankalarından gelen bilgiler,genetik allogoritma denen bir matematiksel modelleme kullanılarak tasarlanmıştır.Vede bu ağacın dallarının köküne olan uzaklığı,dallarının birbirine olan uzaklığı rastgele değildir,bu hesaplamalar sonucunda ortaya çıkarılmıştır. Arke domeyninin kendi içinde ayrıldığı gruplar. Metan üreticileri ve tuz seven arkeleri içine olan öyarkeota neredeyse en iyi bilinenidir.Hatta öyarkeota grubunda sülfonojen ve demir redükleyen aşırı sıcak sever türlerde keşfedilmişdir. Krenarkeota bilinen tüm canlılardan daha yüksek sıcaklıklarda yaşayan türleri içersede,toprağın içinde ve daha ılımlı sıcaklıklarda birçok türü keşfedildi.Korarkeota grubu ise en ilgincidir.Çünkü bu grubun bildiğimiz anlamda herhangi bir üyesi daha henüz canlı olarak izole edilememiştir.Sadece arkelerin habitatlarından izole edilen nükleik asit dizileri (PCR metoduyla amplifiye edilip,elektroforez yöntemiyle jelde yürütülerek)ve aminoasit dizilerine göre farklı bir grup oluşturulmuş ve korarkeota adını almıştır.Bu grubun işaret ettiği en önemli nokta ise,artık canlıları sınıflandırmak için canlının izoleedilmesede,o canlıya ait bulunan moleküllerinin yetebilecegidir!Ayrıca,bazı kaynaklara göre bu üç gru-ba(krenarkeota,öyarkeota,korarkeota) girmeyen vede toluen bozan ve metanojenlere benzeyen sınıflandırılmayı bekleyen arkeler de vardır. Yukarıda da görüldüğü gibi,metanojenlerin bakterilere değilde arkelere ait olduğu keşfedildiğinden beri(1970'lerde Woese'un çalışmasıyla),diğer birkaç arke grubu daha keşfedildi.Bunlar aşırı tuzcul sularda hayatını sürdüren ve suyun kaynama derecesine yakın sıcaklıklarda yaşayan bazı gerçekten garip arkeleri içerirler.Arke sadece 25 yılda belirsizlik-ten,anlaşılmazlıktan neredeyse tam bir düzene girmiştir. Arkeonlar artan bir şekilde bilimsel araştırmaların konusu oldu. Arekeal hücreler bir yandan bakteri hücrelerini andırabilir fakat önemli sayıdaki neden bakımından ökaryal hücrelere daha çok benzerler.Bu noktadaki önemli soru ise arkelerin bizimde içinde bulunduğumuz grup olan ökaryotanın mı yoksa bakteryanın mı yakın akrabası oduğudur.Bu cevaplanması oldukça zor bir soru çünkü,bizburada hayat ağcının en alt dalları hakkında konuşuyoruz,bugünhayatta karşılaştırmak için o kadar eski atalarımız yok.Bu soruya hitap eden ilğinç bir yaklaşım ise eş genlere bakılması yönündedir.Bazı DNA dizileri her hücrede bir kopyadan daha fazla bulunurlar.Çünkü tahminlere göre geçmişte fazladan kopyalar yapıldı. Hücrelerdeki bazı eş kopya olarak bulunduğu bilinen genler,eş kopya yapımının yaşamın üçüncü domeyni ayrılmadan önce meydana geldiğini des-tekler.Bilimadamları iki diziyi karşılaştırarak arkenin bizeve diğer ökaryotlara bakteriden daha yakın ilişkide olabileceğini buldular. Moleküler tekniklerin kullanılması,evrim sürecinin erken zamanlarında prokaryotların arke ve bakteri(yada öbakteri) olarak ayrıldığını kanıtladı(16S ve 18S ribozomal alt birimlerindeki ribozomal RNA sıralarındaki kanıt).Birincil özellikleri;hücre duvarlarının peptidoglikandan yoksun olması,plazma membranın kendilerine özgü bir lipit kompozisyonuna sahip olması ayrıca RNA polimeraz ve ribozomal proteinlerinin bakterilerden çok ökaryotlara benzemesi olarak sıralayabiliriz.

http://www.biyologlar.com/arkelerde-sistematik-yapi

Evrim Teorisi ile İlgili 5 Soru 5 Yanıt

Charles Darwin’in meşhur “Türlerin Kökeni” isimli yapıtının yayınlanmasının üzerinden bir buçuk yüzyıl geçti. Bu süre içinde evrim kuramı sürekli sorgulandı. Darwin genetik ve moleküler biyoloji konusunda hiçbir şey bilmemesine rağmen modern biyoloji bu büyük bilim adamının şaşırtıcı fikirlerini hep doğruladı. Ne var ki bugün evrim biyolojisinin hâlâ yanıtlayamadığı sorular var. Saygın bilim dergisi New Scientist bunların içinden önemli bulduğu 5 tanesini seçerek, en son bulguların ışığı altında uzmanlardan bunları yanıtlamasını istedi. Aşağıda bu sorulara 5 bilim adamının verdiği yanıtları kısaltılmış şekliyle bulacaksınız. 1.Soru Yaşam nasıl başladı? Bu soruyu Glaskow’daki Scottish Üniversities Çevre Araştırmaları Merkezi’nden Michael Russell yanıtladı. 4 milyar sene önce, nükleer ve yerçekimsel enerji Dünya’nın içini kavururken, dışı asteroid darbeleri altında delik deşik olmuştu. Doğal olarak bu ortamda canlıların yaşaması olası değildi. Her şeye rağmen hayat başladı. Pek çok bilim adamı ”vivosentrik” bir yaklaşımla bu olağanüstü olaya açıklık getirmek istediler. Bu yaklaşımın amacı, bugünün hayat şekillerinden başlayıp, aşama aşama geriye doğru giderek organik yapı malzemelerinin kökenini bulmaktı. Bana kalırsa bu yaklaşım başarısızla sonuçlanmaya mahkumdu, çünkü bu bakış açısı ilk Dünya’nın jeokimyasını dikkate almaz ve yaşamın ortaya çıkış nedenini gözardı eder. Şikago Üniversitesi’nden Stanley Miller ‘ın proteinlerin yapı taşı olarak bilinen amino asitleri yaratmasının üzerinden 50 sene geçti. Metan, hidrojen ve amonyağı, kapalı bir cam gereç içinde ısıtan Miller, daha sonra karışımı elektrik kıvılcımı ile hareketlendirdi. Bu deneysel çalışma, kavurucu bir Dünya’da yaşamın bir yıldırım düşmesi ve morötesi radyasyonla başlamış olabileceğiiddiasını doğrulayan bir kanıt olarak ele alındı. Ancak bugün insanlar proteinlerin ilk başta varolduğuna inanmıyor. Bugün geçerli olan düşünceye göre hayat bir RNA dünyasında başladı. Ve bu dünyada RNA’ların sadece bilgi taşıyıcı olarak değil, ilk denizlerdeki organik bileşimlerden yararlanarak, yaşamın reaksiyonlarını katalize eden ilkel enzimler olarak davrandığı düşünülüyor. Ne var ki okyanusların, hayat için gerekli olan organik molekül konsantrasyonunu sağlamış olma olasılığı çok düşük. Kuramcılar bu soruna çözüm oluşturabilecek değişik düşünceler ortaya atıyor. Bazıları yaşamın kuru bir kara parçasında, -dönemsel olarak buharlaşan bir gölette- başlamış olabileceğini ileri sürerken, başkaları okyanusların donup, gerekli molekül konsantrasyonunun artakalan sıvıda birikmiş olabileceğini ileri sürüyor. Diğer bilim adamları, metabolizmanın bir kil ya da pirit yüzeyinde iki boyutlu başlama olasılığından söz ediyor ve bu iki boyutluluğun lipidlerin hücre zarı olarak kendilerini örgütleyinceye kadar sürdüğüne inanılıyor. İddialar bunlarla sınırlı değil. Uzayın dört bir yanında yaşayan organik moleküller hayatı başlatmış olabilir. Bunlar göktaşlarının üzerinde Dünya’ya inmiş, okyanus yüzeylerinde birikerek, organik reaksiyonların meydana geldiği küçük kesecikler oluşturmuş olabilir. İnandırıcı değil Ben bu kuramların hiçbirini inandırıcı bulmuyorum. Benim görüşüme göre yaşamın kökeni biyolojik değil, jeolojik. Evrim ağacını köklerine doğru irdelemek yerine, kökten başlayarak yukarı doğru çıkmakta fayda var. Bu arada ilk Dünya’nın jeolojik yapısını hesaba katmak gerekiyor. Evrenimizde, yapılar eldeki malzeme ile inşa edilir. Bu süreçte enerji bir düzeyden diğerine geçiş sırasında azalırken, entropi (herhangi bir sistemin evrenle beraber düzensizlik ve etkisizliğe doğru olan eğilimi) çoğalır. Dolayısıyla yaşamın kökenlerini ortaya çıkartma çabalarımızda, ilk Dünya’yı oluşturan malzemenin ve enerjinin yaşam-benzeri bir yapıyı oluşturmak için nasıl biraraya geldiğini sormamız gerekir; hangi termodinamik ve kimyasal reaksiyonların söz konusu olduğunu, atık ve aşırı ısıdan nasıl kurtulduğumuzu öğrenmemiz gerekir. Özetle, yanıt bulmamız gereken soru şu: Kendi kendini düzenleyen elektrokimyasal bir aracın, birkaç milivoltluk bir enerjiyle, redoks reaksiyonlarından yararlanarak, aynı anda çoğalarak ve dışkı atarak nasıl varolduğunu çözmemiz gerekir. Başlangıç noktası İlk Dünya yaşamın başlangıç noktası olarak iki adet saha adayı sunuyor. Biri okyanus sırtlarındaki asidik pınarların içindeki mineral tortul birikimleri; diğeri deniz tabanındaki alkalin sızıntıları. Bu iki tip pınar daha soğuk, karbonik okyanus tabanına sürekli olarak malzeme ve enerji taşır. Ayrıca bu iki ortam da bugün bile canlı organizmaların yaşamasına uygun alanlardır. Ama bana göre pek çok nedene bağlı olarak okyanus sızıntıları yaşamın başlangıç noktası olmaya daha yatkın. Bir kere bu okyanus sızıntıları dayanılabilir bir sıcaklık olan 75 derecedir. Oysa asidik pınarlarda sıcaklık 350 dereceye kadar çıkar ve burada organik moleküller yaşayamaz. Ayrıca alkalin sızıntılar organik moleküllerin eriyebilirliklerine uygundur. Ve alkalin sızıntıların asidik okyanus sularıyla birleştiği noktada daha çok enerji bulunur. Çünkü denizden gelen protonlar, sızıntıdaki elektronları güçlendirir. Sonuçta toplamda ortaya yarım voltluk akım çıkar. Bu da metabolizma için yeterlidir. Yaşam eski alkalin sızıntılarda başladıysa neye benziyor olabilir? Bana kalırsa bu ilk şekil hareketsiz demir sülfid bölmeleri şeklindeydi. Bunlar yarı geçirgen, yarı iletken olmakla birlikte, reaksiyonları katalize edebilecek özellikteydi. Ayrıca demir sülfid zarlar organik zarların öncüsü, atası olabilir. Daha da önemlisi bunlar moleküler yapı bloklarını biraya getirmiş olabilir. Dolayısıyla yaşamın kimyasal reaksiyonlarının olması için ideal bir ortam oluşturuyordu. Bu demir sülfid bölmelerinin içinde hidrojen, amonyak ve siyanür kaynayıp durur. Bunların birarada reaksiyona girmesi için gerekli olan enerji, derece derece değişen elektronlardan sağlanır. Sonuçta şeker, ribonükleik asitler ve amino asitler oluşur. Eğer demir sülfid bölmeler Dünya’da hayatı başlatacak yapı taşlarının biraya gelmesi için yeterli ortamı sağladıysa, evrendeki herhangi bir gezegende nemli, kayalık ve güneşin aydınlattığı ortamlarda aynı rolü oynamıştır. Dolayısıyla sıvı suyun bulunduğu her yerde hayat oluşabilir. 2. Soru Mutasyonlar evrimi nasıl gerçekleştirdi? Bu soruyu University College London’dan Andrew Pomiankowski yanıtladı. Genetik mutasyonlar evrimin hammaddesidir. Ama hangi tip mutasyonların önemli olduğunu belirtmek gerekir. Eskiden beri biyologlar genlerdeki değişiklikler üzerinde durmayı seçim eder. Bu da protein kodlarının DNA dizilimidir. Son yıllarda kabul gören görüş şudur: Mutasyon sonucunda, amino asit dizilimi biraz değişik proteinler oluşur. Proteinler organizmaya hayatta kalma avantajı sağlar. Ne var ki pek çok gen diziliminin değişimi milyonlarca senede ama gerçekleşir. Bu yavaşlıkta seyreden bir değişim, morfolojik ve davranışsal evrimi yaratmış olabilir mi? Ben ve benim gibi gelişim biyologları en son yıllarda buna alternatif oluşturan bir görüş ortaya attı. Bu görüşe göre evrim konusunda en önemli rolü oynayan unsur, DNA’nın gen ifadesini düzenleyen bölgesindeki mutasyonlardır. Aykırı yollar var Son 10 senede bu konuda gerçekleştirilen en önemli keşif, değişik hayvan grupları arasındaki ortak gelişim genetik yollarıdır. Klasik örnek ”Hox” genleridir. Hox genleri sorumludur. Bunlar ilkin meyve sineklerinde keşfedildi. Ama balıklarda, kurbağalarda ve insanlarda da aynı gen bulundu. Bu organizmalarda vücut şekli değişik olmakla birlikte, Hox geninin dizilimi birbirinin aynısıdır. Daha da önemlisi, Hox genlerinin uzak türler arasında değiş tokuş edilmesidir. Bundan da şu sonuç çıkıyor: Evrim, aslında genleri korumaya alıyor. Ama aralarındaki etkileşimle oynayarak meyve sineklerinden insanlara dek çok değişik türlerin oluşumunu hazırlıyor. Gen ifadesini denetim eden sistemlerin biri ”cis-regülasyonudur”. Cis-regülasyonu, transkripsiyon faktörleri olarak bilinen proteinlerin, DNA’nın “promoter bölgeleri”ndeki genlerine bağlanmasıdır. Her promoter’ın çoklu bağlanma siteleri vardır. Transkripsiyon faktör bağlama, genleri açık ya da kapalı konuma getirir. Bunun sonucunda gen ifadesi gelişim sırasında denetim edilir. Ayrıca transkripsiyon faktör bağlama, organizmanın aynı genlere sahip olmakla beraber değişik şekillere dönüşmesine izin verir. Sonuçta ortaya az değişik proteinler çıkar. Sözgelimi embriyo evresinden yetişkine dönüşmek ya da dişi/erkek form değişikliği gibi. Şimdi artık, cis-regülasyon’un gelişim için çok önemli olduğu biliyoruz. Son yıllara kadar genlerin birbiriyle nasıl iletişim kurduğunu bilmiyorduk. Ama en son araştırmalar genler arasındaki iletişim ağını yavaş yavaş aydınlatıyor. Bu bilgilerin ışığı altında mutasyonların şekil ve işlev açısından ne biçimde uyum sağladını anlayabiliyoruz. Ama bu konuda temkinli davranmakta yarar var. Tüm bilim dallarında yeni bulguları abartma eğilimi vardır. Gen ağlarındaki evrimsel değişikliklerin, morfolojik evrimi tetikleyen en önemli güç olduğu iddialarını değerlendirirken kuşku payı bırakmakta yarar var. Kuşkusuz, genlerin iç mutasyonlarının ve yeni gen mutasyonlarının evrim konusunda çok önemli rol oynadığını biliyoruz. Ayrıca bundan böyle gen dizilimi konusundaki fonksiyonel değişiklikleri izleyebiliyoruz. 3. Soru Yeni türler nasıl oluştu? Bu soruyu İngiltere’deki Hull Üniversitesi’nden George Turner yanıtladı: Son günlere kadar türlerin nasıl oluştuğunu bildiğimizi sanıyorduk. Bu sürecin popülasyonların tecrit edilmesiyle oluştuğu inancı yaygındı. Popülasyonlar ciddi bir ”gen darboğazı”ndan geçerse çeşitlenme başlıyordu. Sözgelimi hamile bir dişi, uzak ve izole bir adaya gider ve doğan çocuklar birbirleriyle çiftleşirse yeni bir tür doğabilir. “Kurucu etkisi” adı verilen bu modelin güzelliği laboratuvarda test edilebilme olasılığıydı. Ne var ki gerçek yaşamda bunu kimse başaramadı. Evrim biyologlarının çabalarına rağmen, kimse kurucu popülasyondan yeni bir tür yaratmayı başaramadı. Dahası, bildiğim kadarıyla, küçük organizmaların yabancı ortamlara bırakılması sonucu yeni türler oluşmadı. Son günlerde çabalar başka bir yöne yoğunlaştı. Biyologlar çeşitliliğin coğrafi tecritten kaynaklandığına inansa da bu bağlamda “şans” ve küçük popülasyon kavramları geçerliliğini yitirdi. Artık biyologlar, türleri hızlı bir biçimde değiştiren aykırı yolları incelemeyi seçim ediyor. Etkili olan belli başlı güçler ekolojik seleksiyon (Değişen çevre koşullarına uyum çabaları sonucunda ortaya yeni türler çıkar) ve seksüel seleksiyondur (Değişen cinsel tercihler popülasyonda değişiklik yaratır). İşte en kritik soru bu iki gücün önemi üzerine yoğunlaşıyor. Ekolojik seleksiyona en güzel örnek ”paralel çeşitlenme” olgusudur. Burada aynı türler, birbirinden bağımsız şekilde, benzer çevresel koşullara tepki olarak, değişik mekânlarda ortaya çıkar. Buna en iyi örnek Kanada göllerinde yaşayan dikenli balıktır (gasterostus). Kanada’daki göllerde iki çeşit dikenli balık bulunur. Biri dipteki yiyeceklerle beslenirken, diğeri planktonlarla beslenir. Mitokondriyal DNA’larının (mtDNA) incelenmesi sonucu bu iki türün paralel çeşitlenme sonucu ortaya çıktığı anlaşıldı. Bu bulgular, “simpatrik çeşitlenme” denilen yeni bir oluşumu da ortaya çıkarttı. Burada çeşitlenme coğrafi tecride bağlı değildir; melezleşme söz konusudur. Tecrit çeşitlenmesini savunanlar bu görüşe karşı çıksalar da mtDNA çalışmaları simpatrik çeşitlenmeyi destekliyor. Bazı biyologlar melezleştirme sürecinin yeni türlerin oluşumunda önemli bir rol oynadığını düşünüyor. Kuram olarak, bir türün paralel evrim sonucu mu, seksüel seleksiyon sonucu mu yoksa melezleştirme sonucu mu ortaya çıktığını ”çeşitlenme genleri” ne bakarak test edebiliriz. Çeşitlenme genleri, değişik organizmaları birbiriyle karıştırarak üretme olasılığını ortadan kaldırır. Her gün yeni bir genom diziliminin çözümlendiği en son dönemlerde, biyologlar bir gün bu tür genleri keşfedeceklerini umuyor. Ayrıca genlerin ifade farklılıklarının daha çok incelenmesi sonucu çeşitlenmeyi daha iyi anlayabileceğiz. Bana kalırsa çeşitlenme nedenlerini araştırırken en uygun yöntem Mendel tipi çapraz eşleştirmedir. Dolayısıyla çeşitlenmenin tek bir genden mi yoksa bir çift genden mi -erkeğin kur yapması ve dişinin bu sinyale yanıt vermesi gibi- kaynaklandığı netlik kazanabilir. Pek çok bilim adamı bu yöntemin genel tabloyu açıklamakta yetersiz kalacağını iddia etse de, çeşitlenmesini yeni tamamlayan türleri incelemenin en doğru yöntem olduğunu düşünüyorum. 4. Soru Evrim tahmin edilebilir mi? Bu soruyu Oxford Üniversitesi’nde ve Yeni Zelanda’daki Auckland Üniversitesi’nde çalışan Paul Rainey yanıtladı: Son yıllarda yitirdiğimiz Stephen Jay Gould ‘a göre evrim, gelişigüzel ve seçici güçlerin sürekli olarak birbirleriyle etkileşimi sonucu ortaya çıkar. Gelişigüzel unsurların (mutasyon, rekombinasyon ve göç) ve stokastik unsurların (hedefe ulaşmak için uygun olasılıkları seçme işlemi-eş bulma olasılığı gibi) varlığı, evrimin tekrarlanamadığını, tahmin edilemediğini, hatta hiçbir kuralın geçerli olmadığını ortaya koyar. Ancak, Darwin’in net bir biçimde belirttiği gibi, beklenmedik bir olay ile doğal seleksiyon yan yana, beraber etkili olabilirler. Aslında Darwin’in doğal seleksiyon kuramının öngörüsü şudur: Organizmalar çevrelerine uyum sağlar. Olasılık çerçevesi En önemlisi, Darwin’in kuramına dayanarak yapılan bütün tahminler olasılık çerçevesi içinde ele alınır. Bu bağlamda spesifik bir olaya karşı bütün olasılıkları öngörmek gerekir. Burada en önemli sıkıntı, bütün olasılıkların hiçbir zaman hesaba katılamamasıdır. Bugünün evrim biyologları “yasaları” fizik bilimindeki yasalar gibi ele almasalar da -Darwin ve başka 19.Yüzyıl biyologlarının yaptığı gibi- evrimle ilgili kimi temel kuralların varolduğuna dair somut kanıtlar elde ediyor. Evrimsel değişikliklerin mekanizması daha iyi anlaşıldıkça, kimi sonuçların olası başka sonuçlardan daha olası olduğu görülüyor. Tarihsel olasılıklara bir göz attığımızda, Gould’un iddiasına kesin bir yanıt getirmek olası değil. Ama işe başlarken, biyolojik sistemlerin temel yapıları hakkında elde ettiğimiz bilgilerin ışığı altında, evrimin nereye varacağına dair tahminlerde bulunabiliriz. Şimdiden organizmaların çevrelerine nasıl uyum sağlayacağına dair öngörülerde bulunabiliyoruz. Dolayısıyla gelecekte olası değişikliklere dair kantitatif (nicel) tahminlerde bulunmak da olası olabilir. 5. Soru Tanrı’nın evrimle ilgisi ne? Bu soruyu İngiltere’deki Liverpool Üniversitesi’nden Robin Dunbar yanıtılyor: Pek çok insan, bu konuda meşhur bilim felsefecisi Karl Popper ile aynı fikirdedir. Popper’a göre din metafiziğin dünyasına aittir; bilimsel sorgulamaya tabi tutulamaz. Biyologların çoğu bu görüşe katılarak Tanrı konusunu tartışmaların dışında tutar. Ancak din ve tanrıların kişi davranışı üzerinde çok büyük etkisinin olduğunu yadsımak da doğru değildir. İşte bu sebeple ben ve benim gibi düşünen biyologlar, dinlerin niçin varolduğunu ve kişi evriminin hangi noktasında devreye girdiğini araştırmaya başladık. İnsanlar hayvan standartlarına göre çok tuhaf bir özellik sergiler. Bu özellik içinde bulunduğumuz topluluğun isteklerini kabullenme konusunda gösterdiğimiz olağaüstü arzu, hatta bu yolda canımızı bile vermeye hazır durumda olmamızdır. Bu düzeyde bir özveri başarının anahtarıdır. İnsanlar, kollektif çözümlerden yola çıkarak kendi küçük dünyalarıyla sınırlı kişisel sorularına yanıt getirmeye çabalarlar. Bu çözümün yararlı olabilmesi için kişiler kısa vadeli kişisel çıkarlarını uzun vadeli kazançlarıyla değiş tokuş etmeyi öğrenmek zorundadır. Ve gruba uyum sağlama özelliği bizi başka bir tehlikeyle karşı karşıya bırakır. Bu tehlike, topluma ait olma özelliğinden yararlanıp, bunun bedelini ödemek istemeyen parazitlerdir. Tabi ki bu asalakları durdurmanın yolları vardır. Biri, yasalar yardımıyla denetleme, ikincisi toplumsal terbiye kurallarıdır. Ama bu iki yöntem de bir yere kadar yararlıdır: “Benim yaptıklarımı senin onaylayıp onaylamaman beni ilgilendirmez. Ben kazancıma bakarım” şeklinde düşünenlere bu iki yöntem etkili olmaz. İşte bu noktada din devreye girer; kontrolumuzun dışında kimi güçlerin müdahale etme olasılığı insanlarda tedirginlik yaratır. Dinin yarattığı ceza sistemi herhangi bir sivil kuruluşun uygulayacağı cezadan daha ağırdır. Ama bu sistemin çalışması, insanların doğaüstü bir dünyanın varlığına inanmasına bağlıdır. İşte bu aşamada türümüze özgü olan bir özellik önem kazanır. Bu, kişi beynini okuma yeteneğidir. Buna “Aklın teorisi” diyebiliriz. Bu kuramı şu cümleyle açıklayabiliriz: “Senin ve benim ahlaklı davranma arzusu duyduğumu bilen doğaüstü bir varlığın varolduğunu sandığına inanıyorum.” Bu düşünca tarzı, dini doğaüstü kişisel inançların ötesine geçirerek, herkesin paylaştığı toplumsal bir fenomen haline getirdi. Beynimiz tanrıları ve dinleri yaratmamıza izin veriyor. Ama bu, büyük beyinlerin tesadüfen ortaya çıkarttığı bir yetenek midir? Yoksa uyum kaygısı sonucu mu ortaya çıkmıştır? Benim çalışmalarımdan çıkarttığım sonuçlara göre insanların da dahil olduğu primatlarda neokorteksin hacmi -özellikle frontal lob- doğrudan grubun büyüklüğne ve sosyal yeteneklere bağlı olarak değişir. Başka bir deyişle, beynin boyutlarının evrimi, geniş grupların içinde istikrarı sürdürebilecek sosyal yeteneğe bağlı olarak gelişir. Söz konusu insanlar olduğu zaman, bu toplumsal uyum çabalarına din de dahildir. Dinin büyük ölçüde zihinsel güce gereksinim duyduğu gerçeğinden hareketle, dinin ne zaman evrimleştiğini sorabiliriz. Dinsel inançları destekleyecek zihinsel gelişime, evrimsel tarihimizin en son dönemlerinde eriştiğimizi söyleyebiliriz. Dinin, yarım milyon sene ilkin Homo sapiens’in ortaya çıkışından ilkin başlaması olanaksız görünüyor. Bu tarih büyük bir olasılıkla modern insanın 200.000 sene ilkin ortaya çıkışına denk gelebilir. Aynı dönem lisanın da ortaya çıkışına rastlıyor. Kaldı ki dinin varlığı büyük ölçüde lisana bağlıdır. Tabi ki din ödül kavramını da beraberinde getirir. Dini yasaklar toplum krallarına uyumu sağlamakla birlikte, dinsel faaliyetler grubun bir parçası olma duygusunu da yaratır. Son yıllarda sinirbilim beyindeki “Tanrı-noktası”nın yerini buldu. Bu bölge varlığımızın uzamdaki yeri ile ilgili duyulardan ve “evrenle tek vücut olma” duygusundan da sorumlu. Fakat gruba bağlılığı pekiştiren ön önemli araç endorfinler. Bu beyin salgısı, vücut stres altında olduğu zaman salgılanır. Pek çok dinsel törende dövünme, dans ve ilahilerden oluşan uzun ayinler sonucunda endorfinin salgılanması tesadüf değildir. Endorfinlerin uyuşturucu etkisi insanlarda rahatlama ve aynı deneyimi paylaşan grup bireyleriyle yakınlaşma duygusu uyandırır. Dolayısıyla dinler, asalakların toplumsal yaşamın bütün avantajlarından hiçbir bedel ödemeden yararlanmasını önlemek için büyük beyinler tarafından yaratılmıştır. Ama dinsel faaliyetler, doğal dünyanın acımasızlığına karşı toplumsal dayanışmayı artıran yararlı etkinliklerdir. Kaynak: “EVRİM ile ilgili 5 soru 5 yanıt”, Cumhuriyet Bilim Teknik, 5.7.2003, New Scientist’ten Reyhan Oksay çevirisi, 14 Haziran 2003 Bilim Bilmek

http://www.biyologlar.com/evrim-teorisi-ile-ilgili-5-soru-5-yanit

Mikrobiyoloji nedir ?

Mikrop diye de isimlendirilen, gözle görülemeyecek kadar küçük canlıları inceleyen ilim dalı. Mikroorganizma denilince bakteriler, virüsler, protozoonlar, mantarlar ve ilkel algler anlaşılır. Mikrobiyoloji ilim dalının faydalı olduğu branşlar, tıp, tarım ve endüstridirmikrobiyoloji Mikrop terimi, ilim dünyasına ilk defa 1878’de Fransız cerrahı Charlet Sédillot tarafından getirilmiştir. Sédillot, mikropların kendilerine has apayrı bir dünyası olduğunu savunmuştur. Mikrobiyoloji ilim dalı beş ana kısma ayrılmıştır: Viroloji, bakteriyoloji, protozooloji, algoloji ve mikoloji. Bunlara ilaveten moleküler ve hücresel biyoloji, biyokimya, fizyoloji, ekoloji, botanik ve zoolojiyle de yakından ilgilidir. Uzun müddet insanlar, çevrelerinin mikroplarla dolu olduğundan habersizdi. Halbuki mikroorganizmalar, onun etrafındaki her yerde, eşyalarında hatta derisinde ve barsaklarında milyonlarca bulunuyordu. İlerleyen yüzyıllarda insan bilmeden mikropları işlerinde kullanmaya başladı. Ekmek yapımı, peynir ve sirke imali, boza yapımı bunların başta gelenleridir. Mikroskobun bulunmasından (1590) 16 asır önce yaşamış olan Marcus Terentius Varro (M.Ö. 116-27), iltihaplı alanlar için; "Buralarda çok küçük hayvanlar ürüyor ki, bunların gözle görülmesi imkansızdır." demiştir. Fatih Sultan Mehmed Hanın hocası Akşemseddin hazretleri de; "Hastalık insandan insana veya topraktan insana gözle görülemeyen canlı tohumlar vasıtasıyla iletilir." demiştir. Mikroplar hakkında ilk kayıt, Robert Hooke’un Mikrographa eserindedir. 1665’te basılan bu eserde bir küf mantarının sporları ve birçok küçük deniz kabuklusunun kabukları anlatılmıştı. Antony Van Leeuwenhoek ise kendi yaptığı mikroskoplarla 1674’te protozoonları ve 1676’da bakterileri görmeyi başardı. Mikrobiyolojinin kurulması, Pasteur ve Koch: Fransız kimyacısı Louis Pasteur, mikrobiyolojinin kurucusu olarak kabul edilir. Pasteur alkollü içki imalatında ortaya çıkan fermentasyonun mayalar tarafından yapıldığını söyledi (1856). Pasteur’ün mayalar üzerindeki bu açıklamasından sonra 1867’de İngiliz cerrahı Joseph Lister, antiseptik solusyonları infeksiyonlara karşı koruyucu olarak kullanmaya başladı. Otoklav denilen mikropsuzlaştırma (Sterilizasyon) aracının Pasteur’ün çalışma arkadaşlarından Charles Chamberland tarafından bulunmasıyla sterilizasyon işlemi laboratuvar ve ameliyathanelerde devamlı kullanılmaya başladı. 1877’de Prusya’da adı duyulmamış bir kasaba hekimi olan Robert Koch, belli bir bakterinin (Bacillus anthracis) şarbon etkeni olduğunu ispat etti. Pasteur bir adım daha ileri giderek, laboratuvar şartlarında mikropların hastalandırıcılık özelliklerini azaltmayı başardı. Koch’un ikinci büyük başarısı, 1882’de kendi adıyla anılan verem basilini bulmasıdır. 1885’te ise Pasteur Fransız Bilimler Akademisine sunduğu bildiride, kuduza karşı aşıyı bulduğunu açıkladı. Tıbbi Bakteriyolojinin gelişimi: Pasteur ve Koch’un çalışmasından sonra, bu bilgilerin ışığında birçok hastalık, bakterilerin mevcudiyetine bağlandı. Koch’un asistanlarından ve aynı zamanda da bir askeri cerrah olan Friedrich Loeffler kendi adıyla anılan Difteri basilini buldu (1884). Emil Behring ise, difteri toksinine karşı bağışıklanmış hayvanların serumlarını vererek insanlarda difterinin hafifletilebileceğini söyledi. 1893’te Alexander Yersin, Hong Kong’ta veba etkenini izole etmeyi başardı. Yersin’in bu buluşuna paralel olarak veba mikrobu Koch’un Japon asistanlarından Shibasaburo Kitasato tarafından da bulunmuştu. Kitasato 1889’da tetanus amilinin bir anaerobik sporlu ve toksin imal edici bir mikrop olan Clostridium tetani tarafından husule getirildiğini açıkladı. Zamanla bakteriler ve yaptıkları hastalıkların listesi giderek genişledi. Topraktaki bakteriler: Bakteriler yalnızca hastalık yapan varlıklar olarak ele alınmamalıdır. Tabiatta birçok yerde bakteriler çok önemli bir denge rolü oynamaktadır. 1878’de iki Fransız ilim adamı Théophile Schloesing ve Achille Mantz, topraktaki nitrat bileşiklerinden amonyak imalinin basit bir kimyasal reaksiyon olmayıp, olayın bazı mikroorganizmalarca yapıldığını açıkladılar. Bu olayı yapan bakterileri 1890’da bir Rus bilim adamı Sergei Winogradsky buldu. Bu tip bakteriler enerji ihtiyaçlarını karşılamada organik maddeleri kullanamazlar, ancak bu iş için amonyağın oksitlenmesiyle ortaya çıkan enerjiyi kullanırlar. Vücut maddelerinin yapımı için gereken karbonu karbondioksitten alırlar. Bu iki özellikleri dolayısıyla bunlara kemoototrof (kimyevi yolla kendi kendine beslenen) denmiştir. Aynı Rus bilim adamının bir diğer açıklaması bazı anaerobik (oksijene ihtiyacı olmayan) bakterilerin toprakta serbest bulunduğu ve atmosferdeki azotu, bitkilerin kullanabileceği hale getirdiği şeklindeydi. 1901’de toprakta baklagiller cinsi bitkilerin köklerinde yaşayan Rhizobium türünde bakteriler keşfedildi. Bunlar, kökünde bulundukları bitkinin faydasına olarak, havadaki azotu tespit edici özelliğe sahiptir. Viroloji: 1884’te Fransız bakteriyoloğu Charles Chamberland bakterilerin geçişine izin vermeyen porselen bir filtre imal etti. Bu filtre bakteriden arınmış su elde etmede kullanılıyordu. 1892’de Rus bilim adamı Dimitri İvanovsky tütün mozaik hastalığının etkeninin bu süzgeçten geçebildiğini gösterdi. Bu süzgeçlerden geçen mikroorganizmalara filtrabl (filtreden geçebilen) virüsler adı verildi. 1900’de Amerikalı ilim adamı Walter Reed’in bazı filtrabl virüslerin belli bir hastalığı yaptığını (bu hastalık "Sarı Humma" dır) göstermesi kendine haklı bir şöhret sağladı. Aynı şekilde bakteriden arındırılmış filtratların (süzülmüş sıvıların) hayvanlarda tümör ortaya çıkmasında rol oynadığı ilk olarak V. Ellerman ve O. Bang (1908 Danimarka) daha sonra da Peyton Rous (1911 ABD) tarafından açıklandı. Virüslerin bakteriler içinde de gelişebildikleri 1915’te Frederick Twort tarafından bildirildi. Bu virüslere Bakteriyofajlar denildi. Tütün mozaik virüsünün kristalizasyonla saflaştırılıp, elde edilmesi (1935), virüslerin birer mikrop olmaktan ziyade, birer kimyevi molekül olduğu fikrini ortaya çıkardı. 1937’de virüslerin nukleoprotein yapısında oldukları İngiliz araştırmacılar F.C. Bawden ve N.W. Pirich’in ekibince bildirildi. Elektron mikroskobunun ilim dünyasına sunulmasını takiben virüslerin fotoğrafları çekilebildi ve incelemeler sonucu hücresel yapıya sahip olmadıkları anlaşıldı. Yine elektron mikroskobunun ve moleküler biyolojinin gelişmesi "büyük virüs" veya "küçük bakteri" denilebilecek küçük mikroorganizmaların varlığını gösterdi. Bunlara riketsia denildi. Riketsialar tifus, siper humması, kayalık dağları humması ve diğer bazı hastalıkları yaparlar. Mikoloji: Mikrobiyolojinin, mantarlarla uğraşan dalı. Mantarların yapılarını, yaşayışlarını ve yaptıkları hastalıkları inceler. On sekizinci yüzyılın ikinci yarısı ve 19. yüzyılın ilk yarısında mantarlar ciddi olarak bitki hastalıklarının amili olarak tanındı. 1835’te Agastino Bassi, ipekböceklerinde hastalık yapan bir mikroorganizmanın günümüzde "Beauveria bassiana" adıyla anılan bir mantar olduğunu buldu. David Gruby adlı Paris’te yaşayan bir Macar ilim adamı da önce çocuk ağız-boğazındaki aftların amilinin "Candida albicans" adıyla anılan maya mantarı olduğunu açıklayıp, daha sonra derinin önemli mantar hastalıklarını bildirdi. 1841-1845 arasındaki bu keşiflerden sonra mantarların insan veya hayvan vücudunda yüzeyde ve derinde birçok iltihabi hastalığa sebep olduğu anlaşıldı. Bununla birlikte genel olarak bakterilerin daha çok insan ve hayvanda, mantarların da daha çok bitkilerde hastalık yaptığı kabul edilir. Mantarlar üzerindeki çalışmalar bu şekilde ilerleyerek 1900 yıllarına varıldı. 1928 yılında Alexander Flemming, Penicillum cinsi mantarların, bakterileri tahrip eden bir madde imal ettiklerini keşfetti. Bu maddeye depenisilin adını verdi. 1940 yılına kadar önemli addedilmeyen bu keşif, o tarihte Oxford Üniversitesindeki çalışma ekibinin penisilinin büyük antibakteriyel etkisini ortaya çıkarmasıyla önem kazandı. Penisilin gibi bakterilerin çoğalmalarını durduran maddelere antibiotik adı verildi. Mikrobiyolojide ortaya çıkarılan ilerlemeler, 1900 yıllarından sonra süratle devam etti. Mantarların yaptıkları hastalıklar, ilaç yapımı endüstrideki kullanılışları yüzyılımızda çok araştırılan konular haline geldi. Mikrobiyolojide kullanılmaya başlayan çok çeşitli metodlar, mikoloji ve mantar hastalıklarına da önemli katkılarda bulundu. Soburoaud’un bulduğu besi yeri birçok mantarın üretilerek teşhisini sağladı. Mantar hastalıkları (mikozlar) çok rastlanan rahatsızlıklardır. Özellikle ayak mantarları pekçok kişide görülen ve rahatsız edici kaşıntılar yapan durumlardır. Deri mantarları ve sistemik hastalık yapan mantarlar olarak mantar hastalıkları ikiye ayrılabilir. Deride hastalık yapan mantarlardan kel, kandida hastalığı, sakal mantarları ve tırnak mantarları önemlidir. Blastomikoz, akdtinomikoz, histoplazmoz gibi hastalıklar vücudun derinliklerinde yerleşen mantar enfeksiyonlarıdır. (Bkz. Mantarlar) Protozooloji: On dokuzuncu yüzyılın ilk yarısında Almanya’da C.G. Ehrenberg, protozooloji dalını ilim dünyasına takdim etti. O protozoonların hayvanlardaki her organ sistemine (çok çok küçültülmüş olarak) sahip olan canlılar olduğunu düşünmüştü. On dokuzuncu yüzyılın ortalarında Alman ilim adamı German Karl Van Siebold protozoonların tek hücreli canlılar olduğunu ortaya koydu. Günümüzde protozonların şark çıbanı, kala-azar, sıtma gibi hastalıkları yaptığı bilinmektedir. Kaynak: mikrobiyoloji.nedir.com/#ixzz2mM4qZMjt

http://www.biyologlar.com/mikrobiyoloji-nedir-

Jiberelinler (Gibberellic Asit)

1930'lu yıllarda keşfedilen oksin hormonu bitkilerdeki her türlü büyüme ve gelişme olaylarını düzenlediği bilinmekteydi.İlerleyen yıllarda bilim her zamanki gibi yerinde saymadı ve 1950'li yıllarda İngiliz ve Amerikalı bilim adamlarının yaptığı araştırmalar sonucunda bitkilerde başka hormonlarda keşfedildi. Oksin hormonundan sonra keşfedilen bitkisel hormon 'Jiberelin' hormonudur.Jiberelini İngiliz ve Amerikalı bilim adamları bulsa da onlardan çok önce Japonya çeltik çiftçilerinin çok önemli bir sorununu araştıran Japon bilim adamları Jiberelin hormonu keşfetmişti.Japonya’da çeltiklerin boyları çok fazla uzuyor ancak meyve verip tohum oluşmuyordu.Japonya’da bu hastaligia aptal tohum hastalığı 'Bakanae' denir.Yapılan çalışmalar sonucunda bu hastalığa Gibberella fujikuroi isimli bir fungusun(mantarın) sebep olduğu anlaşıldı.Bu mantarda bulunan jiberelin A hormonu çeltiklerde anormal uzamaya sebep oluyordu. Jiberelinlerin Jiberelin A1 A2 A3 ... ve Jiberelik(Gibberelic) asit gibi birçok türevleri vardır.Jiberelinler bitki gövdesinin boyca uzamasını sağlar.Bitkilerin gençliğini etkiler.Birçok odunsu perennial bitki olgunluğa ulaşmadan çiçek açıp meyve vermez.Bazı bitkilerde de gençliklerinde ve olgunluklarında yaprak formları farklılıklar gösterir.bu safhalarda bitkilerde jiberelin uygulaması ile bitki formlarında çeşitli değişikliler sağlanır.Hedera helix(orman sarmaşığı) e GA3 uygulanırsa yapraklar olgun halden tekrar genç yapraklara dönüşebilir.Genel anlamda jiberelinler erkek çiçek ,meyve gelişimini teşvik eder ve tohum çimlenmesini ve gelişimini hızlandırır.

http://www.biyologlar.com/jiberelinler-gibberellic-asit

Boy Uzamasını Belirleyen Gen

Harvard ve Oxford üniversitelerinin katkılarıyla yapılan bir araştırmada, insanlarda boyu belirleyen gen bulundu. 35 bin kişinin DNA'larını inceleyen uzmanlar, bazı insanların diğerlerinden daha uzun olmasının nedeninin genetik şifrelerinde yer alan tek bir harfte kaynaklandığını ortaya çıkardı. Araştırmaya göre, boyu belirleyen "HMGA2" adlı genin, şifresinde T yerine C harfi bulunan bir kopyasının çocuğa geçmesi halinde, bu kişinin boyunun yarım santimetre daha uzun olacağı anlamına geliyor. Tüm DNA'lar adenin (A), sitozin (C), guanin (G), ve timin (T) olarak adlandırılan temel yapı taşlarının farklı dizilimlerinden oluşuyor. İlk defa, boyu etkileyen tek bir gen keşfedildi. Ortalama beyazların dörtte biri, genin iki farklı 'uzun' genetik şifresini taşıyacaklar. Diğer dörtte biri ise iki 'kısa' genetik şifreyi taşıyacaklar. 5 bin beyaz gönüllü hastanın DNA örneklerini inceyen Harvard Üniversitesi, Boston Çocuk Hastanesi ile İngiliz araştırmacılar, HMGA2 adlı genin çok etkin bir rol taşıdığını belirlediler. Bilim adamlara, ayrıca bir genetik şifrenin değişmesiyle, vücüdun gelişiminde büyük bir fark yaratılabileceğini söylediler. 'Nature Genetics' dergisinde yayımlanan haberde, araştırma sorumlusu Joel Hirshhorn, "uzunluk çok karışık bir özellik, genetik ve genetik olmayan faktörler içeriyor. Genetik çerçeve hakkında bizim için değerli bir ders olucak. Ayrıca bu araştırmanın diyabet, kanser ve insan hastalıklarınada faydalı olacağını düşünüyoruz" şeklinde yorumladı. 2005'de yayımlanan bir araştırmada, HMGA2'nin tümör oluşumunuda etkileyebileceği ve uzun boylu insanların kanser olma ihtimallinin daha yüksek olduğu açıklanmıştı.

http://www.biyologlar.com/boy-uzamasini-belirleyen-gen

Yeni Hücre Atlası: Bilinmeyen Organeller

Yeni Hücre Atlası: Bilinmeyen Organeller

Mitokondri, çekirdek, endoplazmik retikulum ve kloroplast… Bunları zaten biliyorsunuz. Peki diğerlerini? Hücreler, lise biyoloji derslerinde duyduklarınızdan çok fazlasını içeriyor. Hatta çok sıradışı olanlarını. Bu yazıda, daha önce duymadığınız, çoğu yeni keşfedilen organellere göz atacağız. Elbette, bu yazıda yer alan yapılar, içinizdeki mikro-evrenin sadece küçük bir alanını içeriyor.Her Gün Yeni Bir Hücre Yapısı Keşfediliyor! 2008 yılında California Üniversitesi’nden doktora öğrencisi Chalongrat Noree, oldukça zahmetli bir dizi deneyi gerçekleştirmek için kolları sıvadı. Mikroskop altında, binlerce farklı maya hücresini (Saccharomyces cerevisiae) inceledi. İncelediği her bir maya hücresi, floresans boyalarla etiketlenmiş farklı proteinler içeriyordu. Boya ile etiketli proteinler, mikroskop altında parıldıyor; bu sayede, Noree, hangi proteinin hücrede nerede toplandığını görebiliyordu. (Floresans boyalar ile daha fazla bilgiyi Çağrı Yalgın‘ın Bir tavşanı nasıl yeşil yeşil parlatırız? başlıklı yazısından edinebilirsiniz)Henüz çalışması yeni başlamasına rağmen, Noree, çeşitli proteinlerin hücre içinde daha önce görülmemiş kümeler, yollar ve benzeri yapılar oluşturduğunu gördü. O günkü çalışmaları Noree’nin danışmanı Jim Wilhelm ”Her hafta yeni bir hücre yapısı buluyorduk. Gerçekleştirdiğimiz deneyler her defasında kazandıran bir kumar makinesi gibi sonuç veriyor.” sözleri ile özetliyor. Hücreler Arası  İletişim HatlarıHücre biyolojisine yeni giriş yapan yapılardan biri, hücreler arası uzanan nanotüpler… Bu zarla kaplı yapıların ortaya çıkışı ise tamamen bir rastlantı. 2000 yılında Heidelberg Üniversitesi’nde tümör hücreleri üzerinde gerçekleştirilen bir çalışmada, hücre boyama işlemlerini yapan master öğrencisi Amin Rustom’un deney protokolünde bir basamağı atlaması sayesinde, bu nanotüpler görülür hale geliyor.Araştırma takımının 2004′te yayınladığı çalışmada, bu hatların, hücreler arasında, küçük organellerin taşındığı bir otoyol olduğu ortaya çıkıyor. Aynı yıl, İngiliz immünolog Daniel Davis, gerçekleştirdiği araştırma sonucunda bağışıklık hücrelerinin birbirine bu nanotüpler ile sinyal gönderebildiğini gösteriyor.İlerleyen çalışmalar, bu nanotüplerin, çok çeşitli memeli hücrelerinde olduğunu gösteriyor. Bunlar araştırmalar arasında en heyecan verici olanı akyuvarlar ile ilgili olanı. Buna göre, lenfositler bu nanotüpleri bir zıpkın gibi kullanarak, tümör hücrelerini kendilerine çekebiliyor. Ya da kanser hücrelerine “ölüm sinyalleri” yollayarak, tümörün kendini yoketmesini sağlayabiliyor.2010 yılında gerçekleştirilen başka bir çalışmaya göre, bu nanotüpler, aynı zamanda elektriksel sinyalleri de taşıyabiliyor. Bu sayede hücre göçü veya yara iyileşmesi sırasında hücreleri yönlendirebiliyor. HIV‘nin veya prionların (hastalık yapıcı proteinler) da bu nanotüplerden geçebildiği biliniyor.Hücre İçinde Endüstriyel DevrimHücreler, laboratuvarlarda çok maliyetli işlemleri kolaylıkla ve yüksek verimle gerçekleştirebiliyor. Bilim insanları bu metabolik olayların bu kadar “iyi” bir şekilde çalıştığını uzun zamandır inceliyor.Hücredeki bir çok malzemenin üretimi, birbirinden farklı onlarca enzimin beraber çalışmasına ihtiyaç duyuyor. Bir enzim, bir ürünün bir parçasını yaparken; bir diğeri bu parçayı, ürünün bütününe bağlıyor. Bir diğer enzim, oluşacak ürünün kararlılığını koruyor. Bir diğeri ise, ürünü test ediyor. Tıpkı, bir otomobil fabrikasında, üretim hattındaki farklı robotlar gibi… Bir robot, kaportayı yerine yerleştirirken, diğeri cıvatalarla kaportayı sabitliyor. Bir diğeri ise motoru takıyor.Ancak, hücreler 3 boyutlu… Ve fabrikalarda gördüğümüz gibi, düz şekilde hareket eden sabit bir sistem bulunmuyor. Bir enzim tarafından işlenen malzeme hücre içine bırakılıyor. Bu malzemenin, bir şekilde, sıradaki enzime gidip, sonraki işlemleri gerçekleştirmesi gerekiyor. Elbette, hücre içi (sitoplazma) oldukça kalabalık olduğundan, enzimler arasında sorunsuz şekilde yol almak pek kolay değil. Hücreler bu önemli sorunu oldukça basit bir şekilde çözüyor. Benzer görevlere sahip enzimleri bir araya toplayarak…Örnekle açıklayalım. Hücrelerin genetik bilgileri DNA’larında Adenin, Sitozin, Guanin ve Timin olarak moleküllerinin kombinasyonları ile kodlanır. Ki bu harflere nükleotit denir. Bu genetik harfleri de hücre kendisi üretebilir. Ancak, bu üretim bir çok enzimin beraber çalışmasını gerektirir. Her enzim, kendisine has olan bir görevi yerine getirir ve elindeki malzemeyi diğer bir enzime verir. Bu şekilde enzimden enzime atlayan ürün, sonuç olarak Adenin veya Guanin‘e dönüşür. 2008′de ABD Pennsylvania Eyalet Üniversitesi’nde, bu üretimi sağlayan onlarca enzimin bir araya gelerek bir küme oluşturduğu keşfedildi. Purinosome adı verilen bu kümenin içinde, enzimler arasında hareket mesafesi kısaldığından, üretim veriminin arttığı ortaya çıkarıldı. 2010 yılında ise aynı araştırma grubu, ardışık görevlere sahip bu enzimlerin, hücre içinde mikrotübül adı verilen iplikçiklerle birbirine bağlanıp topaklar oluştuğunu gösterdi.Moleküler SandıklarÖkaryotlarda yeni yapılar bulunur da, bakteriler de bulunmaz mı? Günümüzde bazı araştırmacılar, bakterilerde yeni bulunan “protein sandıklarını” inceliyor. İlk defa 50 yıl önce gözlenen bu hücre içi konteynerler, yapıları gereği virüslere benziyorlar. Ancak, virüslerin aksine, içlerinde hastalık yapıcı genetik materyal yerine, bakteri için önemli reaksiyonları gerçekleştirecek olan enzimleri içeriyor. Karbondioksit’i, hücrenin kullanabileceği diğer karbon kaynaklarına çevirmek gibi.Enzimleri bu şekilde “moleküler sandıklarda” tutan bakteriler, enzimleri çevredeki toksik malzemelerden koruyabiliyorlar. Bu sayede enzimler daha yüksek verimde çalışabiliyor. 2005 yılında protein araştırmacılarının yaptığı çalışmalar sonucunda, 6 yüzlü olduğu ortaya çıkarılan bu sandıkların her bir yüzünde deliklerin olduğu görüldü. Bu delikler sayesinde, sandık içine ve dışına doğru madde akışı gerçekleşebildiği anlaşıldı. Buna göre biyolojik malzemeler, bu deliklerden sandığa giriş yapıyor; sandık içindeki enzimler tarafından işleniyor ve aynı delikten dışarı atılıyordu.Araştırmacılar, artık bu moleküler sandıkları, endüstriyel kullanım için inceliyor. İstenilen enzimlerin, bu sandıkların içine konulması durumunda, sadece bu yapılar kullanılarak büyük çapta biyoyakıt üretimi gerçekleştirilebilir. Ancak, bu yapılar hakkındaki bilgilerimiz oldukça az. İç yapısı ve barındırdıkları enzimler hakkında henüz bir şey bilmiyoruz.Hücrenin Kargo KonteynerleriGünümüzde dikkat çeken diğer bir hücresel yapı ise exosome‘lar. İlk defa 1980′de keşfedilen bu yapılar, yakın geçmişe kadar göz ardı edilmiş. Bugüne kadar, görevinin sadece, hücresel çöplerin dışarıya atılması olduğu sanılan exosome’lar, İsveçli araştırmacı  Jan Lötvall ile farklı görevlere sahip olduğunu gösterdi.Akyuvarlardan B lenfositler üzerinde çalışan Lötvall, bu hücrelerin exosome’lar sayesinde patojenlere ait proteinleri hücre dışına saldığını gösterdi. Bu salınım ile, çevre hücrelerin o patojene karşı savunma durumuna geçmesi dürtükleniyor.Exosome’ların daha şaşırtıcı bir görevi ise yine Lötvall’ın takımı tarafından 2008′de ortaya çıkarıldı. Bu çalışmaya göre, exosome’lar hücre içindeki mesajcı RNA’ları da dışarı salabiliyordu. Salınan bazı mRNA’lar da komşu hücreler tarafından alınıp protein yapımında kullanıldığı anlaşıldı. Bu bağlamda, exosome‘ların hücreler-arası iletişimde önemli bir potansiyelinin olduğu düşünülüyor.Araştırmacılar, exosome’ları kullanarak, dokuya spesifik ilaç taşınımı üzerinde çalışıyor. Bu yapıların doğal olması sebebiyle, toksik etkisinin olmaması ve bağışıklığı tetiklememesi önemli avantajlardan bir kaçı. Nitekim, Oxford Üniversitesi’ndefareler üzerinde gerçekleştirilen bir çalışmada, exosome’lar kullanılarak, Alzheimer hastalığına neden olan bazı proteinler, beyin içinde başarıyla etkisizleştirildi.Hücre YılanlarıYeni hücre yapılarını incelerken, son başlığımızda oldukça sıradışı, bir o kadar da bilinmeyen bir proteini göreceğiz. Tüm hücreyi baştan başa saran ipliksi proteinleri. Tüm hücreyi boydan boya dolaşan bu ipliksi proteinler, üzerlerinde binlerce enzimi barındırıyor. Bu yılana benzer proteinler, meyvesineklerinden bakterilere kadar bir çok hücrede bulunuyor.Ne işe yaradıklarına dair kesin bilgiler henüz bulunmuyor. Ancak fonksiyonları hakkında atılmış bazı hipotezler bulunuyor.Bunlardan birine göre, bu ipliksi proteinler, üzerlerinde barındırdığı enzimleri aynı anda aktif hale getirebiliyor. Bu yolla, hücre bir enzimin çalışmasına aniden ve yüksek miktarda ihtiyacı olduğunda, bu iplikçikleri kullanarak, binlerce enzimi aynı anda aktifleştirebiliyor. Diğer görüşlere göre, bu iplikçikler, hücreye yapısal bir iskelet sağlıyor ve hücrelerin şekillerini değiştirebiliyor.İncelenecek Milyonlarca Tür  Daha…Bu yazıda, yaşamın yapı taşı olan hücrelere ait yeni yapılardan sadece küçük bir kısmına değinebildik. Henüz keşfedilmeyi bekleyen onbinlerce tür canlı bulunuyor. Floresans boyama tekniklerinin yanı sıra, genomik bilginin okunmasındaki gelişmeler, yeni görüntüleme yöntemleri, hücrelere ait daha önce bilmediğimiz yapıları da gün yüzüne çıkarıyor. Hücre içinde yapılan bu keşifler, biyoteknoloji alanında, elimize yeni aletler sağlayacak gibi duruyor.Cell biology: The new cell anatomyYazar hakkında: Can Holyavkinİstanbul Teknik Üniversitesi'nde doktora yapan Moleküler Biyolog ve Genetikçi. Güncel biyoloji haberleri yayınlayan Biyo RSS adlı blogun hazırlayanı ve yazarı. http://www.acikbilim.com

http://www.biyologlar.com/yeni-hucre-atlasi-bilinmeyen-organeller

Biyoteknolojinin Tarihi Gelişimi

MÖ 1750: Sümerler, bira mayaladı. MÖ 500: Çinliler, küflü soya fasulyesini antibiyotik olarak kullandı. MS 100: Çinliler, toz haline getirilmiş krizantem biktisini böcek öldürücü olarak kullandı. 1590: Janssen, mikroskobu icat etti. 1663: Hooke 'hücre' tanımını getirdi. 1675: Leeuwenhoek, bakteriyi tanımladı. 1797: Jenner, ilk çiçek aşısı denemesini bir çoçuğa virüs inoküle ederek yaptı. 1830: Proteinler keşfedildi. 1833: İlk enzim ayrıştırması (izolasyonu). 1855: Escherichia coli (E. coli) bakterisi tanımlandı. Daha sonraları bu bakteri pek çok araştırma, geliştirme ve üretim uygulamasına temel oluşturdu. 1863: Mendel, bezelyeler ile yaptığı araştırmalarda karakteristik özelliklerin bir kuşaktan diğerine belirgin, bağımsız birimlerce aktarıldığını keşfetti. Bu birimler çok sonraları 'gen' olarak tanımlandı. Bu araştırma genetik biliminin temelini oluşturdu. 1869: Miescher, balık sperminde DNA keşfetti. 1877: Koch, bakterileri boyayarak ayrıştırma ve karakterize etmeye olanak sağlayan bir yöntem geliştirdi. 1878: Laval, ilk santrifüjü geliştirdi. 1879: Fleming, hücre çekirdeğinde küçük çubuklara benzeyen kromatin adlı bir yapı keşfetti. Daha sonra bu yapının kromozomları oluşturduğu anlaşıldı. 1879: William James Beal, Michigan'da ilk klinik kontrollü mısır çaprazlamasını yaptı. 1900: Sirkesineği (drosophila) ilk gen araştırmalarında kullanılmaya başlandı. 1902: 'İmmünoloji' (bağışıklık sistemini araştıran bilim dalı) terimi ortaya çıktı. 1906: 'Genetik' terimi ortaya çıktı. 1911: Rous, ilk kez kansere yol açan bir virüs keşfetti. 1914: İlk kez Manchester'da bakteriler atık işlemede kullanıldı. 1915: Bakteri virüsleri (bakteriofajlar) keşfedildi. 1919: Biyoteknoloji terimi ilk kez bir Macar mühendis tarafından kullanıldı. 1920: Evans and Long insan büyüme hormonunu keşfetti. 1928: Alexander Fleming, ilk tanımlı antibiyotik olan 'penisilin'i keşfetti. 1938: 'Moleküler biyoloji' terimi doğdu. 1940: Oswald Avery, DNA'nın kalıtımın temeli olduğunu ve genlerin yapısını oluşturduğunu keşfetti. 1941: Danimarkalı mikrobiyolog A. Jost ilk kez 'genetik mühendisliği' terimini Polonya'da verdiği bir derste kullandı. 1942: Elektron miksoskobu kullanılarak ilk kez bir bakteri virüsü tanımlandı ve karakterize edildi. 1944: Waksman, tüberküloza karşı etkin bir antibiyotik olan 'streptomycin'i ayrıştırdı. 1946: İlk genetik rekombinasyon örneği, değişik virüslerden alınan genetik materyalin birleştirilerek yeni bir virüs yaratmanın mümkün olduğu görüldü. 1947: Barbara McClintock, mısır bitkisinde zıplayan genleri (transpozonlar) keşfetti. 1949: Pauling orak hücre anemisinin hemoglobin molekülünde bir mutasyona bağlı olan genetik bir hastalık olduğunu keşfetti. 1950: Besi hayvanlarında dondurulmuş sperm kullanımıyla yapay döllenme sağlandı. 1953: James Watson ve Francis Crick, DNA molekülünün çift sarmal yapısını keşfetti. Bu çalışma modern genetiğin başlangıcı oldu. 1954: Hücre kültürü teknikleri geliştirildi.

http://www.biyologlar.com/biyoteknolojinin-tarihi-gelisimi

Tüm Ulusun Genetik Kodunu Çıkardılar!

Tüm Ulusun Genetik Kodunu Çıkardılar!

Söz konusu çalışmada İzlanda halkının soyağaçları ile DNA verileri birleştirildi. Ekip şimdi ‘bir düğmeye dokunarak’ örneğin meme kanseri riski yüksek her kadını bulmanın mümkün olacağını söylüyor.Nature Genetics dergisinde yayınlanan çalışmaya göre, veriler erkeklerin son ortak atasına dair tahminler de dahil, bir dizi keşifte kullanılmış. DNA nesilden nesile geçen bir veri. Eğer bir çocuğun ve büyükanne ile büyükbabasının DNA’sı hakkında her şeyi biliyorsanız, ana babasının DNA’sı hakkında da çok şeyi anlayabilirsiniz.Tıbbi uygulamalar Projenin İzlanda vatandaşlarına özellikle sağlık konusunda faydalı olacağı umuluyor. Kanser alanından örnek vermek gerekirse, BRCA genlerinde mutasyonlar yaşam boyu kanser riskini çok daha yüksek hale getirebiliyor. Bu mutasyon Hollywood yıldızı Angelina Jolie’nin de göğüs ve yumurtalıklarını aldırmasına yol açtı.İzlandalı ekibin yöneticisi Dr Kari Stefansson, “Biz, İzlanda’da bir düğmeye basarak BRCA2 geninde mutasyon taşıyan tüm kadınları bulabiliriz.“Böylece, temel önleyici müdahalelerle kanser riski ortadan kaldırılabilir.” diyor. Veriler şu anda tümüyle anonim. Tıpta bu tür verileri kullanan çalışmalar etik sorunlara neden oluyor.“Çok ilginç ve çok zarif”İngiltere’de 100.000 genom projesi ve ABD’de Başkan Obama’nın Hassas Tıp Girişimi de bu tür genetik bilgiyi kullanarak tıpta devrim yaratmayı hedefliyor.Genomics England projesinin başkanı olan Profesör Mark Caulfield İzlanda’daki çalışmayı “çok ilginç” ve “çok zarif” olarak niteledi.Caulfield BBC’ye yaptığı açıklamada, dünya çapında bu alanda kaydedilen ilerlemenin, “geniş ölçekte dönüştürücü genomik tıp uygulamalarında doruğa varıldığına işaret ettiğini” kaydetti.Ancak, BRCA2 mutasyonunun birçok türleri olduğu ve kadınları bilgilendirmeden önce emin olunmasının önemi konusunda da uyardı.Ortak atanın yaşı İzlanda’daki projede, Alzheimer hastalığı ile bağlantılı yeni bir gen de dahil olmak üzere, diğer bir çok keşif yapılmış.Ekip, erkek Y-kromozomu mutasyon oranına bakarak, bütün erkeklerin son ortak atasına ilişkin yeni bir tahmin ortaya koydu.Şimdi son ortak atanın 239.000 yıl önce yaşadığına inanıyorlar. Bir önceki tahmin 308.000 yıl öncesiydi.Keşifler ve kaygılarİzlandalı deCODE genetics ekibi 10.000 kişinin tüm genom dizisini aldı ve ulus çapında soyağaçları ile birleştirdi.İzlanda nüfusunun %8’inde bir genin tüm kopyalarının eksik olduğu da keşfedildi. Bu yararlı veya zararlı da olabilir, tümüyle etkisiz de. İzlandalı ekip bu insanların sağlık durumunu değerlendirmek için yeni bir çalışma başlatıyor. Ancak Nuffield Biyoetik Konseyi’nden Dr. Susan Wallace yapılan çalışmaya ilişkin kaygılar olduğunu da belirtiyor. Wallace “Endişelerden biri verilerin kamuya açık olması. Bu veri tabanlarının kullanımında ticari çıkarların söz konusu olacağı endişeleri var.” diyor.http://www.gazeddakibris.com

http://www.biyologlar.com/tum-ulusun-genetik-kodunu-cikardilar

Genler ve hastalıklar

Genler ve hastalıklar

Birçok hastalığın ortaya çıkması veya ilerlemesinde genetik faktörler önemli rol oynamaktadır. Şu ana kadar yapılan çalışmalarda genetik sebeplerden kaynaklanan 7000 civarında hastalık tespit edildi ve her geçen gün bunlara yenileri eklenmekte. Sadece son birkaç yıl içinde genomumuzun 12000 değişik noktasında 982 hastalığa ait noktasal mutasyonlar keşfedildi. Genetik rahatsızlıkların sınıflandırılmasıGenetik sebeplerden kaynaklanan rahatsızlıklar üç ana grupta toplanmaktadır.1.Kromozomal rahatsızlıklar: Kromozom sayısı veya yapısında meydana gelen değişikliklerden kaynaklananlar. Örnek; Down Sendromu…2.Monogenetik rahatsızlıklar: Tek bir gende meydana gelen değişikliklerden kaynaklananlar. Bu değişiklikler belirli bir enzim veya proteinin kayıp ya da hatalı sentezlenmesine sebep olur. Örnek; Talasemi, Hemofili…3.Poligenetik rahatsızlıklar: Birçok genden kaynaklananlar. Bir genin veya çevresel faktörlerin birçok genin faliyetini etkilemesi sonuçu ortaya çıkan rahatsızlıklardır. Örnek; Şeker hastalığı, yüksek tansiyon, obezite, arteriyoskleroz, şizofreni, alzheimer, depresyon gibi…Kolesterolün faydaları, zararları ve APOE geni ile olan ilişkisi.Kolesterol, vucut için yaşamsal öneme sahip çok önemli bir moleküldür. Hücre zarının önemli bir bileşeni olan kolesterol, membran stabilitesini artırırak hücre zarı içerisine çeşitli proteinlerin, kimyasalların ve iyonların giriş-çıkışına olanak sağlar. Kolesterol vücut için öyle gereklidir ki, bunu şansa bırakmaz ve ihtiyacının neredeyse tamamını kendisi üretir. Başka bir ifadeyle vücut kolesterol ihtiyacının sadece %10’nu gıdalar yoluyla dışardan alırken, geri kalanının tamamını bizzat kendisi üretir.APOE Geni: 19. kromozom üzerinde APO (Apolipoprotein) diye adlandırılan bir gen bulunmaktadır. Bu genin A,B,C ve E olmak üzere dört önemli formu(Allel) bulunmaktadır. Bu yazıda yüksek kollesterol ve ona bağlı rahatsızlıkları ilgilendiren E formu ele alınacaktır.APOE formunun görevi nedir:APOE(ApolipoproteinE), kanda bulunan Apolipopreteinlerden biridir. Yağ metabolizmasında önemli rol oynar ve bu nedenle bu genin mutasyonlu olup olmaması kalp ve damar hastalıklarının ortaya çıkmasında etkilidir.APOE, ligand özelliğine de bir sahip proteindir . APOE nin bu özelliği, kanda bulunan yağların hücrelerin yüzeyinde bulunan molekül yakalayacı Reseptörlere bağlanmasını ve hücre içerisine alınmasına olanak sağlar. Ayrıca APOE Trigliserid, VLDL, LDL, gibi kötü yağları katalize ederek karaciğere taşır ve orada parçalanmasına olanak sağlar. Bu da yağların damarlarda birikmesinin önüne geçer. APOE geni mutasyon geçirmesi durumunda kolesterol damarlarda birikerek damarların tıkanmasına yani Arteriyoskleroz sebep olur.APOE geninde meydana gelen mutasyonlar ve sebep olduğu hastalıklarAPOE formunun da mutasyondan kaynaklanan üç önemli Alt-Formu(Alleli) bulunmaktadır. Bunlar sırasıyla APOE2, APOE3 ve APOE4 formlarıdır. Bu formların en önemli özelliği reseptör sayılarının farklı olmasıdır. Kişinin sağlığı bu formlardan hangisine sahip olduğu ile yakından alakalıdır. Çünkü Alt-Formların çeşidi ileTrigliserid, LDL ve VLDL gibi kötü yağların kandan uzaklaştırılması arasında sıkı bir ilişki bulunmaktadır.1.APOE2 versiyonu: Genetik bir hastalık olan Tip III hiperlipoproteinemi oluşmasında rol oynar ve Arteriyoskleroz için düşük risk oluşturur. APOE2 formunun toplumda görülme sıklığı  % 6-72.APOE3 versiyonu: En iyi ve en yaygın olan versiyondur. APOE3 formunun toplumda görülme sıklığı % 80 dır.3.APOE4 versiyonu ile Arteriyoskleroz ve Alzheimer arasındaki ilişki: APOE4 versiyonu, en kötü olan versiyondur. İnsanların yaklaşık % 7 sinde bu versiyon bulunur. Bu versiyon bir yandan Arteriyoskleroza sebep olurken diğer yandan Alzheimer hastalığı ile bilişsel işlev bozukluklarına da sebep olur. Bunun dışında sinir hücrelerinin gelişimini de yavaşlatır.•apoe-genotip1APOE4 ve Kalp Krizi Riski: E4 Alt-Formu insanda altı değişik kombinasyonda bulunur. Örneğin genin iki kopyasının birden vucutta bulunuyor olması E4’ün en kötü kombinasyodur (Hem anneden, hem babadan E4’ün birer kopyasının çocuğa geçmiş olması). Bu gruptakiler kalp krizi konusunda en riskli grubu oluşturmaktadır ve toplumda görülme sıklığı % 4 dür.•APOE4 ve Azheimer Riski: APOE 19. kromozom üzerinde bulunan 864 harf uzunluğunda bir gendir. Alzheimer hastalığı 334. pozisyonundaki nükleotidin Adenin(A) yerine Guanin(G) gelmesi ile oluşurBuna göre;•Eğer kişi APOE4 formunun tek kopyasına sahipse, yani anne veya babadan sadece birinden mutasyonlu APOE4 geni alınmışsa bu kişilerin 75 yaşında Alzheimer hastalığına yakalanma riski % 47 dir.•Eğer kişi APOE4 formunun çift kopyasına sahipse yani hem anneden hemde babadan mutasyonlu APOE4 geni almışsa bu kişilerin 69 yaşında Alzheimer hastalığına yakalanma riski yaklaşık % 90 dir.•Eğer kişi APOE4 formuna hiç sahip değilse bu kişilerin 85 yaşında Alzheimera yakalanma riski sadece % 20 dirMehmet SaltuerkDipl. Biologe Mehmet SaltuerkInstitute for GeneticsUniversity of CologneReferanslar[1] http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2791332?dopt=Abstract[2] http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ana.24135/abstract[3] http://www.nia.nih.gov/alzheimers/publication/alzheimers-disease-genetics-fact-sheet#apoehttp://www.medikalakademi.com.tr

http://www.biyologlar.com/genler-ve-hastaliklar

Bağışıklık Sistemimizi Neandertallere ve Denisovalılara Borçluyuz

Bağışıklık Sistemimizi Neandertallere ve Denisovalılara Borçluyuz

Neandertallerden ve Denisovalılardan bize miras kalan genler, birçok hastalıkla mücadele etmemize yardım etmiş olabilir. Yapılan yeni araştırmalar, erken insan türlerinin melezlenmesinin, hastalıklarla mücadelede bize önemli bir geni sağlamış olabileceğini gösteriyor.Bilim insanları bir zamanlar atalarımızın kuzenleriyle çiftleştiği düşüncesiyle alay ederken, son 6 yılda yapılan önemli genetik keşifler bunun doğru olduğunu gösteriyor. Üstelik sadece eski atalarımızın Neandertallerle çiftleştiği değil, bir de üçüncü bir insan türü Denisovalılarla da çiftleştiği muhtemel. Ayrıca bu sadece bir defaya mahsus bir şey değildi. Araştırmalar, atalarımızın bu insan türleriyle DNA’larının %1 ila %2’sine etki edecek kadar çiftleştiğini gösteriyor. Şimdi ise bilim insanları, aynı sonuçları gösteren iki araştırma üstünde çalışıyor. Sonuçlara göre, Neandertal ve Denisovalılardan kalan genler, bizim hastalıklara ve enfeksiyonlara karşı gelişen bağışıklık sistemimizde çok önemli bir rol oynadı.Max Planck Enstitüsü’nden Michael Dannemann: “DNA’mıza geçen Neandertal genleri, enfeksiyonlara ve öldürücü patojenlere karşı bağışıklık sistemimizde bir avantaj sağlamış olabilir.” dedi.Dannemann ve meslektaşları, bağışıklık sistemimizin binlerce yıl içinde nasıl değiştiğini görmek için modern insan ve erken Homo sapiens genlerini inceledi. Modern insanın genleri incelenirken, bağışıklık sistemine bağlı birçok Neandertal DNA’sı keşfedildi. Aynı zaman içinde, Paris’teki Pasteur Enstitüsü’nde yürütülen başka bir projede, Neandertal ve Denisovalı DNA’sı taranırken aynı sonuçlara rastlandı. Yapılan iki araştırma da geçtiğimiz hafta içinde American Journal of Human Genetics’te yayımlandı.Afrika’dan ayrılan küçük bir modern insan grubunun fazla genetik çeşitlilik taşıyamayacağını belirten Max Planck Enstitüsü’nden Janet Kelso; “Mutasyonlar sonucu adapte olabilirsiniz, fakat zaten orada bulunan yerli nüfusla çiftleşirseniz, bazı adaptasyonları bedava elde edebilirsiniz.” dedi.Araştırmalar modern insanın, Neandertallerle ve Denisovalılarla ne zaman etkileşime geçtiğine bağlı olarak üç dalgada üç gen aldığını gösteriyor. İkisi Neandertallerden biri ise Denisovalılardan.Atalarımızın bu genler sayesinde hastalıklarla ve enfeksiyonlarla daha kolay savaşması bir yana, bu genler aynı zamanda bir yan etkiye sahipti: Alerji. Söz konusu üç gen, atalarımıza patojenlerle savaşması için fazladan bir koruma sağlarken, aynı zamanda zararsız polen ve ota karşı da bir reaksiyon bıraktı. Maalesef bu gereksiz ve aşırı reaksiyon da nesilden nesile aktarıldı.smithsonianmag.comBy Erman Ertugrul http://arkeofili.com

http://www.biyologlar.com/bagisiklik-sistemimizi-neandertallere-ve-denisovalilara-borcluyuz

Bağırtlak Familyası Kuşları Nasıl Canlılardır?

Bağırtlak Familyası Kuşları Nasıl Canlılardır?

Bağırtlaklar, olağanüstü kuşlar familyasıdır. Her bağırtlak, net olarak tanınabilen özellikleri paylaşmasına rağmen, familyanın sınıflama planı, uzun süren bir tartışma konusu olmuştur. Sorun,  kuşlarının morfolojik bakımdan muhtelif diğer kuşların Özelliklerini ödünç almalarından kaynaklanmaktadır: tüylü ayaklarını keklik familyasından (dolayısıyla ismini); kısa gagalarını, boyun ve bacaklarını güvercin familyasından; sivri uçlu kanatlarını ise çamurda yürüyen dalıcı kuşlar familyasından. Fakat bağırtlaklar, hangileriyle ilişkilidir? Son zamanlarda elde edilen biyokimyasal kanıtlar, dalıcı kuşları işaret etmektedir fakat bu konudaki anlaşmazlık süreceğe benzer. 16 tür bağırtlak vardır. Hepsi, güvercinlerin ki gibi baş ve gövdeleri olan bodur, tıknaz kuşlardır. Bacakları kısa olmasına rağmen, uzun, zarif kanatları, ve kuyrukları vardır. Bu olağandışı birleşim onları ayırt edilir yapar, iyi uçarlar ve toprakta koşarlar fakat pençeleri, (Pterocles türlerindeki gibi) ya çok küçüktür ya da (Syrrhaptes türlerindeki gibi) hiç yoktur. İşte bu yüzden dolayı üstünde tüneyemezler. Ayaklarındaki tüyler, onları çöllerde aşırı sıcaktan korurken, kalın ayakaltı derileri, sert ve kaba yerlerde yürürken aşınma ve yırtılmalardan korur. Sessiz Yaşamlar En büyük çeşitliliği Afrika’da olmak üzere bütün bağırtlaklar Eski Dünya’da yaşar. İşlenmiş arazilerden gerçek çöllere kadar bir dizi doğal yaşam alanında yaşayan verimsiz, kıraç ve çorak bölgelerin kuştarıdır. Sessizce yerlerde beslenerek tohum, yaprak ve yeşil filiz arayarak günlerinin 6048_bagirtkançoğunu kendi hallerinde mütevazı bir hayat sürerek geçirirler. Bu kuşlar gizemli yaşam şekillerini sadece su içmeye gereksinimleri olduğu vakit terkeder. Bu, tamamen zamanlaması çok iyi ayarlanan ve günde bir defa, sabah yapılan bir etkinliktir. Küçük sürüler, daha büyük sürüler oluşturmak üzere büyük sürülere karışarak bazen üç-beş bine varan sayılarda bütün yönlerden su kaynağına doğru uçar. Kuşlar, suyun etrafında bir tur atar ve sonunda sahilden biraz uzağa iner. Sonra Ölçülü ve zarif adımlarla, sessizce su kıyısına tırmanırlar. Her bir kuş, birkaç yudum su içer ve hemen gider. Nadir olarak havalanmadan önce suyun başında 10 saniyeden fazla kalırlar. Havalandıktan sonra yiyecek aramaya giderler.Basit YuvalarYuva, genellikle sığ bir çukura, yere yerleştirilir. Bu çukur, deve gibi büyük memeliler tarafından yapılmıştır ve bunlar kuşların en sevdiği yuva yerleridir. Çoğu tür, herhangi bir malzeme koymadan doğrudan toprağın üstüne yumurtlar. Yuvaya mümkün olduğu kadar az dikkat çekmek için, ebeveynler yumurtaların üstünde saatler süren, uzun vardiyalar halinde kuluçkaya yatar. Erkek geceleri, daha çok kamuflaj tüyü olan dişi ise gündüzleri kuluçkaya yatar. 1896 yılında, su tutma özelliği yüksek olan karın tüyleriyle, erkek bağırtlakların yavrularına su taşıdığı keşfedildi. Erkek bağırtlaklann karınlarındaki tüyler, bir süngerin tutabileceği su miktarından üç kat daha fazla su emer. Üreme mevsimi esnasında, su kaynaklarını ziyaret ederken erkek bağırtlaklar gövdelerini suya daldırarak göbek tüyleri suya doymuş vaziyette yuvalarına geri uçar. Erkek bağırtlak yuvasına vardığında, yavrular kendilerini erkek kuşun tüylerine iliştirirler ve sıcak çöl güneşi altında babalarının tüyleri arasındaki nemi emerek susuzluklarını giderir. Bu özellik; uçsuz bucaksız çöl arazisinin ortasında, su kaynaklanndan uzaklarda güvenli yuva yeri seçen bir kuş için mükemmel bir uyumdur.Kaynakça:Reader’s DigestYazar: Tuncay Bayraktar http://www.bilgiustam.com

http://www.biyologlar.com/bagirtlak-familyasi-kuslari-nasil-canlilardir

Kızılderili Köyünde 1000 Yıllık Tohumlar Bulundu

Kızılderili Köyünde 1000 Yıllık Tohumlar Bulundu

Güney Dakota’daki tarihöncesi kızılderili köyünde her yıl yeni bir kalıntı gün yüzüne çıkarılmaya devam ediyor.  Bu sene yapılan keşiflerin boyu küçük ama önemleri çok büyük. Toprağın 1,5-2 metre derinlerinde keşfedilen tohumlar bölgedeki tarımcılığın tarihine ışık tutuyor.Mitchell Gölü çevresindeki kazı alanında uzun süredir çalışmalarına devam eden arkeologlar,  1000 yıl boyunca el değmemiş, birkaç milimetre boyundaki kömürleşmiş mısır taneleri ve ayçekirdeklerine ulaştılar. Aynı zamanda, mısır koçanları da bulduklarını ifade eden araştırmacılar, bu kalıntıların tarımcılığın ne kadar büyük bir değişim geçirdiğini ve bölge insanlarının beslenme biçimlerinde çeşitlilik olduğunu kanıtladığını dile getirdi.Bölgedeki Tarımın Tarihini Aydınlatan TohumlarKazı alanında 12 yıldır öğrencileriyle beraber çalışmalarını sürdüren Exeter Üniversitesi Arkeoloğu Alan Outram, ekibin son 1 ay içerisinde, 11 yılda keşfedilenden daha fazla kömürleşmiş bitki ürünü keşfettiğini dile getirdi. Alan Outram, “Bu bölge bir tarım alanı ve buluntular buradaki tarımcılığın tarihini aydınlattığı için gerçekten çok önemli.” dedi. Proje Direktörü, Augustuna Koleji Arkeoloji Profesörü Adrien Hannus, kazı alanındaki çalışmalar ışığında bölgede yaşamış Amerika yerlilerinin günlük hayatları hakkında geniş bilgi sahibi olmayı amaçladıklarını dile getirdi. Hannus, “Bu köy, tarihöncesi tarımın kökenini yansıtmasa da,  bölgedeki tarımı anlamak için incelenmesi gereken en önemli kazı alanlarından bir tanesi.” dedi.Mısır taneleri ve ayçekirdekleri, yiyeceklerin ve çeşitli aletlerin saklandığı derin çukurlar içerisinde keşfedildi. Bu çukurlar, o dönemde insanların yemeklerini ve aletlerini muhafaza etmek için kullandıkları depolardı. Bölge insanları, yemeklerini saklamak için bu derin çukurların yeterli olmadığını anladıklarında,  çukurları çöp depoları olarak kullanmaya başladılar. Arkeoloji öğrencileri bu çukurlarda çanak çömlek parçaları ve başka eşya kalıntıları da buldular.Hannus, ülkenin bu kısmında yer alan tarihöncesi çukurların geniş bir ağzı olduğunu ve 1,5-2 metre derinde çukurların gitgide genişlediğini belirtti. Bu çukurların çevresi kil ve kül ile kaplıydı. Araştırmacılara göre bunun nedeni, böceklerin böylesine kalın bir kül tabakasını canlı bir şekilde geçemeyecek olmasıydı. Bu yıla kadar, araştırmacılar bölgede, etrafındaki kil ve kül kaplaması zarar görmemiş bir depolama çukuruna ulaşamamışlardı.Mısır koçanlarının boyunun bir yetişkinin parmağını geçmediği görüldüğünden, Hannus, burada yaşayan insanların koçanların tamamını közlediklerini ya da kaynattıklarını öne sürdü.  Alan Outram, “Bu kalıntılar bize bitki yapılarının zaman içinde ne kadar değişime uğradığını gösteriyor. Mısır taneleri günümüzdeki ile aynı boyda olsa da koçanlar çok daha küçük ve üzerlerinde daha az mısır tanesi var.” dedi. “Kömürleşmiş olmaları, tanelerin günümüze kadar korunmasını sağlamış. Aksi takdirde bu tohumlar zaman içinde büyüyerek toprağın dışına çıkardı.”Günümüz Kırsal Hayatının İzleriHannus, “Kalıntılar, bölgedeki Amerika yerlilerinin karmaşık bir beslenme biçimi olduğunu ve tamamen ilkel canlılar olmadıklarını kanıtlıyor.” dedi. “Burada asıl önemli ve güzel olan, bu köydekilerin başarılı çiftçiler, avcı ve toplayıcılar olmaları.  Bu insanlar balık tuttular, çeşitli vahşi hayvanları topladılar;  bizon, geyik ve daha küçük memelileri avladılar. Burada bir açlık hikayesi yok. Burada, çok canlı ve önemli bir topluluğun hikayesi saklı.”31 yıldır bölgede çalışmalarını sürdüren Hannus, bu tarihöncesi köydeki yaşamın, Güney Dakota’daki günümüz kırsal yaşamından çok da farklı olmadığını belirtti. “Kazı alanını ziyaret eden insanlara, buradaki yaşayışın çok yabancı veya farklı bir kültüre ait olmadığını anlatmaya çalışıyorum. Bugün Güney Dakota’daki küçük kasabalar, aynı buradakine benzer şekilde işleyen bir hayat sürdürüyorlar.”mitchellrepublic.com http://arkeofili.com

http://www.biyologlar.com/kizilderili-koyunde-1000-yillik-tohumlar-bulundu

Dinozorların Yok Olduğu Zamana Tarihlenen Fosil Yatağı Bulundu

Dinozorların Yok Olduğu Zamana Tarihlenen Fosil Yatağı Bulundu

New Jersey’de bulunan eski bir maden ocağında, tarihi dinozorların soylarının tükenişine çok yakın bir tarihe dayanan bir fosil yatağı keşfedildi.66 milyon yıl önce bir astroid Dünya’ya çarptığında, gezegenin üzerindeki bitkilerin ve hayvanların neredeyse %75’ini yok etti. Günümüzdeki kuşların atası olan dinozorların dışındaki bütün dinozorlar bu çarpışma ile yok oldu. Böylesine büyük bir yokoluşun ardından, dinozorların fosillerini içeren bir kemik yatağına hiçbir zaman ulaşılamamıştı, ancak New Jersey’nin küçük bir kasabasının yanında yer alan bir maden ocağında, bugüne kadar ortaya çıkarılamayan bu gizemli kalıntılar keşfedilmiş olabilir. Çalışmaya dahil olan araştırmacılar kesin kanıtlar elde edememiş olsalar da, maden ocağı dinozorların soyunun tükenmesine neden olan olayın çok yakınına tarihlendiriliyor. Maden ocağındaki kazıların başında yer alan paleontolog Dr. Kenneth Lacovara “Alanın tam olarak dinozorların soylarının tükendiği döneme tarihlendirilebileceğine emin değiliz, ancak alandaki fosilleri, çökeltileri ve kimyasalları inceleyerek bu hipotezi test ediyoruz.” dedi. Araştırmacılar, fosil yatağında astroid ve kuyrukluyıldızların içerisinde bolca bulunan iridyuma rastladıklarından, kazı alanının çarpışmanın çok yakın bir dönemine tarihlendirilmesinin mümkün olduğunu belirtiyorlar.New Jersey’deki bu maden ocağı, neredeyse 100 yıldır Inversand şirketine aitti ve kullanıldığı dönemde ocaktan gübreleme ve su arıtma için kullanılan kireçtaşı çıkartılıyordu. Bu maden ocağı, aynı zamanda çoğunluğu deniz organizmalarından oluşan zengin fosil kaynakları ile de biliniyor.Bölge Kretase Dönemi’nin sonunda (dinozorların yok olduğu dönemin sonlarında), balık, su kaplumbağası, timsah ve hatta mosasaurlarla dolu sığ bir tropikal denizdi. Yaklaşık 66 milyon yıl önce, belki bir astroidin çarpması ile, belki de başka bir nedenden bu denizin birçok sakini yaşamına veda etti ve bu canlıların kalıntıları büyük kemik yataklarında saklı kaldı.Rowan Üniversitesi geçen senenin sonunda bu maden ocağını Inversand şirketinden 2 milyon Dolar karşılığında satın aldı. Üniversitenin planı, kazılara devam ederek fosil yatağının gerçek tarihini belirlemek ve kemik yatağının ardındaki sırları ortaya çıkarmak. Eğer fosil yatağı gerçekten tahmin edilen döneme tarihlendirilirse, bu yatak, dinozorların soylarının tükenişine tarihlendirilen ilk kemik yatağı olarak, bu olayın nasıl gerçekleştiğine ışık tutacak ve uluslararası bir önem taşıyacak.Rowan Üniversitesi, maden ocağını, gelecek nesillere yalnızca paleontolojiye değil, genel anlamda bilime ilgi duymaları için ilham verebilecek, kendi müzesi ve tesislerine sahip bir eğitim merkezine dönüştürmeyi planlıyor.http://arkeofili.com

http://www.biyologlar.com/dinozorlarin-yok-oldugu-zamana-tarihlenen-fosil-yatagi-bulundu

Kambriyen Patlaması’nın Ardındaki Nedenler

Kambriyen Patlaması’nın Ardındaki Nedenler

Namibya’nın çim düzlüklerinin üzerinde 80 metreye kadar yükselen bir dizi sarp tepecik görülüyor. Bu tepeler, çok eski tarih öncesine ait olayların izlerini bugün de taşıyormuş gibi görünür – eski uygarlıkların gömüldüğü höyükler veya çağlar boyunca toprağın altına gömülmüş dev piramitlerin uçları gibi.

http://www.biyologlar.com/kambriyen-patlamasinin-ardindaki-nedenler

BİTİRME TEZİ

1980’lerin başında geliştirilen rekombinant teknoloji, deoksiribonükleik asit (DNA) kullanarak hormon üretim yöntemidir. Bu yöntemin keşfinden önce hormonlar sadece postmenopozal kadınların idrarından elde edilir ve saflaştırılırdı. Bu teknoloji, hala üreme hormonlarının üretimi için geçerli ve etkili bir yöntemdir. Binlerce çift bu tip hormonları kullanarak tedavide başarı sağlamıştır. Bununla beraber hormon üretimi için rekombinant teknolojilerin gelişimi, yumurtalık uyarımının ve kişinin hamile kalma olasılığının artırılmasında büyük önem taşıyan, infertilite tedavisinin iki alanında önemli katkılar sağlıyor: Yumurtalık uyarısının tam kontrolü için etkili üreme ilaçları Hastaların kişisel gereksinimlerini karşılamak için kişiye özel tedavi Yöntem nasıl işliyor? İster bakteri ister insan olsun yaşayan bir organizmanın her bir hücresi, genetik bilginin saklandığı bir ‘kütüphane’ olarak tanımlayabileceğimiz, bir ya da birden fazla DNA molekülü içerir. Bu kütüphane, yaşamın oluşması için gereken çeşitli moleküllerin (proteinlerin) üretiminde ihtiyaç duyulan tüm kitapları, başka bir deyişle genleri içerir. Bununla beraber, bir organizmanın her bir hücresi, kendine özgü bir ortam içerisinde sınırlı sayıda özgün protein üretmeye programlanmıştır. Genlerin bir hücreden diğerine nakledilebildikleri keşfedilmiştir. Yani bir hücre özel bir proteini, örneğin büyüme hormonunu salgılamak üzere, söz konusu büyüme hormonunun gen kodlarının verilmesiyle yeniden programlanabilir. Üstelik başta bu amaç için programlanmamış olsa bile bu işlemi gerçekleştirebilir (bkz. Aşağıda şema 1). Rekombinant hücreler denilen değişikliğe uğratılmış bu hücreler, yeni özellikleri kendi soyundan gelen yeni hücrelere aktarır. Hücre kültürü içerisine konduğu zaman söz konusu hücre bölünerek çoğalır ve kardeş hücrelerden oluşan koloni istenen proteini salgılamaya başlar. Bir genin bir hücreden diğerine transferi Bu yeni teknik tıp alanında bir dizi yeni uygulamanın kapısını açtı. Böylece idrar gibi ham maddelere bel bağlamadan, geçmişte üretilenlere kıyasla daha saf moleküllerin, daha garantili miktarlarda üretilmesi mümkün olmuştur. İdrardan elde etme ve saflaştırmayla karşılaştırıldığında, kontrolü daha kesin ve kolay olan bu yöntem, gelişmiş teknolojilere çok büyük yatırımlar yapılmasını gerektirmektedir. Gonadotropinlerin (üreme hormonları) rekombinant DNA teknolojisiyle üretimi üzerine araştırmalar 1980’lerin ortasında başladı. Escherichia coli (E. coli) gibi bakteri hücrelerinin, rekombinant protein içeren ilaçlar için temel üretim sistemi olduğu düşünülüyordu. Ancak küçük ve basit proteinler için uygun olan bu üretim sistemi, insan folikül uyarıcı hormonu (h-FSH), insan lüteinleştirici hormonu (h-LH) ve insan koryonik gonadotropini (hCG) gibi büyük ve karmaşık tedavi proteinlerinin üretimine uygun değildi. Hormon üretiminde gelişmeler Biyolojik olarak aktif gonadotropinleri üretmek için en uygun konakçı hücrelerin, memeli hücreleri olduğu keşfedildi. Bundan dolayı Serono, infertilitenin tedavisinde kullanılması amaçlanan rekombinant gonadotropinlerin üretimi için memeli hücresinde rekombinat teknolojisinin gelişiminde önemli mesafe katetti. İnfertilite tedavisinde rekombinant İnfertilite tedavisinde kullanılan birtakım hormonlar rekombinant teknolojisi kullanılarak üretiliyor. Bu hormonlar: Rekombinant insan folikül stimülan hormon (r-hFSH): Bu hormon yumurtlamanın uyarımında (OI, ovulasyon induksiyonu) ve yardımla üreme teknolojilerinde (ART) başvurulan, yumurtalığın (overin) kontrollü uyarımı programlarında kullanılır. Rekombinant luteinizan hormon (r-hLH): ART uygulanan çoğu kadında birden fazla folikül gelişmesini desteklemek için genellikle sadece FSH’ye ihtiyaç duyulur. Bununla beraber, bu yöntemde LH de önemli bir hormondur. Rekombinant insan koryonik gonadotropini (r-hCG): Bu hormon, yumurtlama fonksiyonunun bozulması nedeniyle infertil olan kadınlarda, yumurtalık uyarımından (ovulasyon indüksiyonundan) sonra yumurtlamayı tetiklemek ve ART uygulanan kadınlarda foliküllerin olgunlaşmasını desteklemek için kullanılır. Rekombinantın yararları İdrardan elde edilen gonadotropinler 40 yıldan beri, yüzbinlerce çiftin çocuk sahibi olma hayallerini gerçekleştirmelerine yardım etti. Yüksek kaliteli yeni nesil ürünler sağlayan rekombinant DNA teknolojisinin kullanımı, bu hayali daha güvenli ve daha etkili bir şekilde gerçekleştirecek. Bu yöntemin dikkate değer faydaları ise şunlar: Saflık ve tolerabilite 1990'ların başına kadar, üreme açısından önemli gonadotropin ilaçların üretiminde kullanılan saflaştırma teknikleriyle üretilen ürünler, %5'den daha az aktif madde ve %95'in üzerinde yabancı proteinler içeriyordu. Ancak ileri saflaştırma tekniklerinin 1993 yılında kullanıma girmesiyle, artık %95'den fazla saf hormon içeren yüksek saflıkta ürünler üretilebiliyor. Bununla beraber rekombinant DNA teknolojisini kullanarak, FSH olmayan protein içeriği %1'in altına düşürülmüştür. Yüksek derecede saf olmalarından dolayı rekombinant tedavilerin, deride kızarma ve tahriş gibi lokal ve sistemik alerjik reaksiyonlara yol açma olasılıkları daha azdır. Bulunabilirlik ve tutarlılık Rekombinant gonadotropinlerin olmadığı dönemlerde, FSH, LH ve hCG postmenopozal kadınların idrarından elde edilmiştir ki, bu bağışçılardan her gün idrar toplanmasını gerektiren bir işlemdir. Bu yorucu ve karışık işlemin çok önemli sakıncaları vardır, idrar miktarının azlığı ve son ürünün istenen saflıkta olmaması bunlar arasında en önemli olanlardır. Rekombinant DNA teknolojisi üretim işleminin tam kontrolüne olanak tanır, böylece idrardan elde edilen gonadotropinlerin üretimiyle ilişkili yararlanım ve değişkenlik problemlerini ortadan kaldırır. Artan hasta konforu ve uyumu Rekombinant gonadotropin içeren ilaçlar çok yüksek saflıkta olmaları nedeniyle cilt altına enjeksiyon için çok uygundur. Diğer üriner kaynaklı gonadotropinler kas içine uygulanmayı gerektirir. Cilt altına enjeksiyonun hasta için, örneğin kendi kendine uygulanabilme seçeneği gibi birçok belirgin avantajı vardır. Artan etkinlik ART uygulanan hastalarda yumurtalığın uyarımı için, birkaç yıldan beri u-hFSH (idrardan elde edilen) yerine r-hFSH (rekombinant) tercih edilir olmuştur. Daya tarafından yayımlanan randomize kontrollü çalışmaların sistematik incelemesi (meta analizi), klinik hamilelik oranları dikkate alındığında, r-hFSH'nin u-hFSH'den anlamlı olarak daha etkili olduğu sonucuna varan ilk bilimsel belgedir. Tüp bebek uygulaması (IVF) ya da sitoplazma içine sperm enjeksiyonu (ICSI) için yumurtalığın uyarımını takiben, r-hFSH uygulanan kadınların klinik hamilelik olasılıkları, u-hFSH uygulananlardan %20 daha fazladır. Özellikle r-hFSH ile tedavi edilen IVF hastalarının klinik hamilelik olasılıkları, u-hFSH ile tedavi edilenlere göre %26 daha fazladır. Yine aynı hastaların oluşturduğu bu alt grupta, follitropin alfa ile tedavi edilen hastaların klinik hamilelik olasılıkları, diğer r-hFSH ile tedavi edilenlere göre %36 daha fazladır. Güvenlik Diğer tüm ilaçlarla olduğu gibi, üreme ilaçlarının kullanımı sonucu zaman zaman istenmeyen etkiler ortaya çıkabilir. En yaygın yan etkiler enjeksiyon yeri reaksiyonları, baş ağrısı, mide bulantısı, baş dönmesi, göğüslerde hassasiyet, karın bölgesinde rahatsızlık ve yumurtalık kistleridir. Baş ağrısı, mide bulantısı ve baş dönmesinin, dolaşımdaki östrojen düzeylerinde ortaya çıkan değişmelerle ilişkili olduğu bilinmektedir.

http://www.biyologlar.com/bitirme-tezi

BİYOLOJİNİN GELECEĞİ VE İNSANLIĞA KATKILARI NELERDİR

Bütün yaşam bilimleri için de tıbbın veya tarımın ayrılmaz bir parçası olarak düşünülüyordu. Çünkü insan olgunun doğaya donuk ilgisi her şeyden önce yaşamını sürdürmesi sağlayacak şeyler yönetilmişti (yaşam) anlamındaki yunanca bios ve (bilim) anlamındaki logas kelimelerinden üretilen biyoloji terimine ancak 14. yüzyılında bilim dünyasına armağan edildiyse de bu bilim ilgilendiği konular antik çağdan beri gündemdedir. Aristileos in benimsenmiş olduğu bireşimsel düşünce, canlı varlıklarla ilgili genel bir kuram hazırlamaya yönelikti ama kurumda kesin çözümler bazı yanlışlıklarla bir birine kaynamıştı. Aristileos görüşleri öylesine olumlu bir yankı uyandırdı ki orta çağda da büyük bir saygıyla karşılandı:ama bu aşırı saygı tutum, söz konusu düşünceleri tartışmayacak gerçekleri saydığı için sonuçta biyolojinin gelişmesi engellemiş oldu. İlk çağda dikkati çeken Galenos’un düşüncelerinde, 15. yüzyıl boyunca tartışmadan benimsendi. Batı dünyasında eski yunan uygarlığının yerine Hıristiyanlık aldığından bireyler hiç eleştirmeden resmi makamların öğretilerini benim sayen ve bütün yeni düşüncelere karşı çıkan bir tutum benimsediler. Böylece roma imparatorluğunun çöküşünden Rönesans ’a kadar bilimsel anlayışta hiçbir önemli gelişme olmadı.ilk büyük bilinçlenme, Rönesans‘daki düşünce devrimiyle ortaya çıktı:ana çizgileriyle (anatomiciler dönemi) diye tanımlıya bilecek bu dönemde 1542 yılında Galenos’un düşüncelerini altüst eden Belçikalı hekim Andre Vesale büyük ün yaptı.insan bedenine bir bakış açısıyla yaklaşan (o döneme kadar kilisenin cesetlerin kesilip incelenmesini yasakladığını belirtmek gerekir) de humini carporis fafabrica adlı atlası büyük tebriklere yol açtı ve çalışmalarını bırakıp, askeri hekim olarak orduya girmesine neden oldu coyüz yapıtındaki,tiziano‘nun öğrencisi olan arkadaşı calcan tarafından yapılmış çizimlerdeki kesinlik, doğa bilimciler günümüzde hala şaşırtmaktadır. Andre Vesalein ardından eski öğretilerin başarısızlığını gözler önüne serer w.harvey 1615yılında kan dolaşımını ortaya koydu.(aynı alanda çalışan öbür bilim adamları, bu buluşa inanmayarak harvey2e bir deli gözüyle baktılar) bu arada bir başka konusundaki alt üst etti: 1580 yılında doğru bulunan mikroskop başlangıçta çok ilkel olmasına karşı ilk kullanıcıları olan Malpighi, Vanleuwen, Haçk gibi bilim adamları çok sayıda buluşlar yapmasına karşın özellikle kan dolaşımı konusunda çeşitli kanıtlar ortaya konulmasına olanak verdi. Hücreleri varlığının bulunması dokulardaki düzenleri çıplak gözle görmediğimiz için o zamana kadar bilinmeyen canlılar dünyasının ortaya konması,dönemin aydınlanması arasından coşkudan çok kaygı uyandır masada bilimde yeni bir cağ başlatacak ilk adım atılması araştırmacılar, sayıları hızla artan buluşları düzenlemeye ve sınıflandırmaya koyulmuşlardır. İS 2. yüzyılda yaşayan Bergamalı Galenos, insan vücudunun yapısını daha iyi inceleyebilmek için maymunlar ve domuzlar üzerinde çalışmak zorunda kaldı. Çünkü onun yaşadığı çağda kadavraları, yani ölü insan vücudunu kesip parçalamak yasaktı. Gene de bu gözlemlerden vardığı sonuçlar 1000 yıldan daha uzun bir süre biyoloji bilimlerine egemen oldu. Galenos’tan sonra çok uzun bir süre biyoloji konusunda hemen hiçbir gelişme olmadı ve eski bilginlerin görüşleri hiç tartışmasız doğru kabul edildi. Ancak 16. yüzyılda Belçikalı anatomi bilgini Andreas Vesalius’un kadavralar üzerindeki çalışmaları biyolojide yeni bir dönemin başlangıcı oldu. Vesalius, 1543’te yayımlanan ve insan vücudunu çizimlerle anlatan ünlü yapıtında, Galenos’un verdiği bilgilerden çoğunun yanlış olduğunu kanıtlamıştı. Eski bilginlerin bütün görüşlerine körü körüne inanmayıp, doğru bilgiye deneyle ulaşmak gerektiğini ortaya koyan bu çalışma çağının bilim anlayışını da derinden etkiledi. 16. yüzyılın sonlarında mikroskobun bulunması biyolojide gerçek bir dönüm noktası sayılır. İtalya’nın kuzeyindeki üniversitelerde botanik, zooloji, anatomi ve fizyolojinin bağımsız birer bilim dalı olarak okutulmaya başladığı o dönem mikroskop sayesinde çok önemli buluşlara tanık oldu. Bitki ve hayvan dokuları böceklerin yapısı mikroskopla incelendi; bakterilerin varlığı keşfedildi. Canlıların en küçük yapısal ve işlevsel birimini tanımlamak için öneriler hücre terimi biyolojinin odak noktası oldu ve 20. yüzyılda moleküler biyolojinin doğuşuna kadar yaşamın bütün sırları hücre biyolojisiyle açıklandı. Bakterilerin bulunmasından yüzlerce yıl sonra bile, bilim adamları bu çok küçük canlıların çürüyen maddelerin içinde kendiliğinden türediğini düşünüyorlardı. 19. yüzyılın ortalarında Louis Pasteur, bakterilerin yalnız çürüyen maddelerde değil her yerde bulunduğunu, üstelik çürümenin sonucu değil nedeni olduğunu kanıtladı. Ayrıca bazı bakterilerin çeşitli hastalıklara yol açtığını açıklaması biyoloji araştırmalarına yeni bir yön verdi. Böylece biyologlar insan, hayvan ve bitkilerin yalnız sağlıklı yapılarını değil, hastalıklı bölümlerini de mikroskopla incelemeye başladılar. Aynı dönemde kimya ve fizik bilimlerinin gelişmesi de canlıların vücudundaki kimyasal ve fiziksel değişikliklerin incelenmesine yardımcı oldu. Hayvan ve bitki fosillerinin incelenmesi bir yandan paleontoloji gibi yeni bir biyoloji dalının doğuşuna, bir yandan da başlangıcı Eski Yunan düşünürlerine kadar uzanan evrim düşüncesinin pekişmesine yol açtı. Bulunan fosiller, hayvan ve bitkilerin milyonlarca yıldır çeşitli değişiklikler geçirerek bugüne kadar ulaştığını ve aralarında önemli yapısal farklar olan birçok hayvanın aynı atadan türediğini gösteriyordu. 19. yüzyılın başlarında Fransız bilgin Jean-Baptiste de Lamarck, bu olguyu açıklamak için, çevre koşullarına uyum sağlamak üzere kazanılan yeni özelliklerin kuşaktan kuşağa aktarıldığını öne sürdü. Lamarck’tan 50 yıl kadar sonra da İngiliz doğa bilgini Charles Darwin, evrimin bir “doğal seçme” sürecinin sonucu olduğunu, ancak doğaya en iyi ayak uydurabilen canlıların soyunu sürdürdüğünü açıklayarak evrim kuramını oluşturdu. Eski Mısır, Mezopotamya ve Çinliler birçok bitki türünü ilaç olarak kullandılar. Bu da onların o dönemlerde biyolojiyle uğraştıklarını göstermektedir. Ayrıca mağara insanları çeşitli canlıların resimlerini mağara duvarlarına çizerek dünyadaki ilk biyoloji eserlerini bırakmış oldular. Deneysel biyolojinin ilk öncüleri yine eski Yunanlılardır. Pliny (İS 23-79) canlılar üzerine gerçek ve düş’ün karışımından oluşan tuhaf ansiklopediler yazmıştır. Lamarck ve Darwin’in çalışmaları, bilim adamlarının kalıtım ve çevre etkenlerini incelemeye yöneltti. Bir türün bütün ayırt edici özelliklerinin kuşaktan kuşağa nasıl aktarıldığını ilk kez 1866’da Avusturyalı keşiş Gregor Mendel bezelyeler üzerinde yaptığı çalışmalarla açıklandı. O zamanlar pek ilgi çekmeyen bu çalışma, kalıtımdan sorumlu olduğu sanılan kromozomların mikroskopla görülmesinden sonra büyük önem kazandı. 20. yüzyılın başlarında, kalıtsal bilgiyi yeni döllere aktaran hücre bileşenlerinin kromozomlar değil genler olduğu kanıtlandı. Daha sonra, hücreye bu kalıtsal bilgiyi nasıl değerlendireceğini ve ne zaman, hangi proteini bireşimleşmesi gerektiğini bildiren DNA’nın (deoksiribo nükleik asit) yapısı açıklandı. Biyoloji asıl büyük gelişmesini 19. yüzyılda yaptı. Morfoloji, fizyoloji, genetik ve evrim gibi alanlarda yeni araştırmalar düşünce akımları birbirini izledi. Bu çağda Jean Babtiste de Monet Lamarck (1744-1829) ile Charles Darwin (1809-1822) arasında genetik alanında yapılan tartışma biyoloji bilimine büyük katkılar getirdi. Ayrıca biyolojik enzimlerin, vitaminlerin ve hormonların tanımlanmasıyla biyokimyanın ve endokrinolojinin doğması gerçekleşti. 1865’te Mendel’in bezelyeyle yaptığı deneyler Mendel Yasaları’nın doğmasına ve kalıtım (gen faktörlerin yapısı kuşaktan kuşağa geçişi ve kimyası) hakkında bilgileri bilim alanına kattı. Kimya, matematik, fizik dalında eğitim gören 19. yüzyıl bilim adamlarının araştırmaları özellikle Liebig, Berzelius von bayer ve Pasteur gibiler canlı varlıkların işleyişlerindeki mekanizmaları molekül düzeyine indirerek molekül biyoloji için ilk adımları attılar. 1903’e kadar Mendel’in bulgularından yeteri kadar haberdar olunmaması Cornes, de Vires, Eric von Seysenegh Tschermach’ın (1871-1962) da birbirlerinden habersizce bu alanda çalışma yapmaları sonucunu doğurdu. Daha sonraları Sutton ve Thomas Hunt Morgan’ın (1866-1945) kromozomları keşfi biyolojiye büyük atılımlar yaptırdı. 20. yüzyılda canlının molekülleri insanın bilgi alanına girdi ve moleküler biyoloji denen bir bilim dalının domasına yol açtı. Moleküler biyolojiden yararlanarak özellikle Watson ve Crick’in 1953’te DNA’nın sırlarını çözmesi yüzyılımızın en büyük olaylarından biri oldu. Bu buluşla tüm biyoloji olaylarının temel noktalarını açıklayabilme olanağı doğdu. 1970’lerde genlerin kimyasal yapıları hakkında ayrıntılı bilgiler elde edilmesi giderek bir Gen Mühendisliği alanının doğmasına yol açtı. Günümüzde elektron mikroskoplarının bulunarak geliştirilebilmesi molekül düzeyinde maddenin oluşum ve değişimlerinin duyarlı yöntemlerle saptanabilmesi biyolojiye büyük katkılar sağlamıştır. 1980’lerde başlayan çalışmalarda artık bir canlının genini alıp bir başka canlıya aktarmak olası hale geldi. Biyoloji bilimlerindeki gelişmeler tıp, eczacılık, veterinerlik ve tarım alanında yeni olanaklar getirdi. Ve ilerlemesini sağladı. Ancak binlerce canlının yapısı, işlevi, evrimi, gelişmesi ve çevresiyle ilişkilerini inceleyen biyoloji bir tek bilim dalı olarak ele alınamayacağı için biyoloji bilimleri bir çok bölüm ve bilim dallarına ayrılmıştır. Kısaca insanlar doğada var oluşlarından başlayarak yaşamlarını sürdürebilmek için canlılarla ilgilenmişlerdir ve bu da biyolojinin ve alt bilim dallarının geleceğini oluşturmuştur.

http://www.biyologlar.com/biyolojinin-gelecegi-ve-insanliga-katkilari-nelerdir

Hırvatistan’da şeffaf renkli salyangoz keşfedildi

Hırvatistan’da şeffaf renkli salyangoz keşfedildi

Hırvatistan'da bulunan, dünyanın en derin 20 mağarasından biri olan Lukina Jama – Trojama'da 914 metre derinlikte yarı saydam yeni bir salyangoz türü keşfedildi. Morfolojik (dış görünüş) olarak Zospeum amoenum'a benzerlik gösteren bu tür, mağaranın derinliğini anlamak için yapılan araştırma esnasında bulundu.Bilinen bütün Zospeum türleri görsel oryantasyon (yönelim) yetilerini kaybetmiş. Biyolojik özelliklerine dair veriler yetersiz olsa dahi, hareketlerinin sınırlı olduğu (Slapnik 2001) ve genellikle çamurlu ve ıslak yeraltı habitatlarını tercih ettikleri biliniyor. Weigand ve diğerleri de 2013’te yayımladıkları çalışmalarında bu türün yayılımının su ya da büyük memeliler yoluyla pasif taşıma ile mümkün olabileceğini önermiş. Peki bulunan bu salyangozun yeni bir tür olduğuna nasıl karar verildi? Türleşme, yani yeni biyolojik türlerin oluşmasını açıklayan evrimsel süreçler, biyolojinin sıcak alanlarından biri. Türleşme kavramlarına göre bir canlının yeni bir tür olup olmadığına karar verme kıstasları da değişiyor. Örneğin biyolojik tür kavramına göre kalıtılabilir ve ölçülebilir morfolojik veriler dolaylı yoldan kullanılarak türler tanımlanabiliyor. Fakat dış görünüş her şey demek değil. Birbirinden çok farklı göründüğü halde canlılar aynı türden olabiliyor. Bir popülasyonun üyelerinin doğada birbirleriyle çiftleşip verimli döl verebiliyor olması da onları biyolojik tür olarak adlandırmada yardımcı bir bilgi. Öte yandan evrimsel tür kavramına göre, aynı atadan gelen popülasyonların bir zaman diliminden sonra birbirinden ayrı evrilmeye başlayan ve kendi evrimsel rollleri ve ‘kaderleri’ olan grupları kendi içinde tür olarak adlandırılıyor (Simpson 1961). Ekolojik tür kavramı, filogenetik tür kavramı, tipolojik tür kavramı gibi çeşitli yaklaşımlar da mevcut. Dış görünüş özelliklerine bakılarak ya da DNA düzeyinde yapılan analizler ile organizmaları birbirinden ayrı türler olarak sınıflandırmak mümkün. DNA barkodlama da DNA düzeyindeki sınıflandırma yöntemlerine bir örnek. Bu yöntemde evrensel primerler kullanılarak belirli uzunlukta bir gen bölgesi çoğaltılıp veri bankalarındaki türler ile karşılaştırma yoluyla tür tespiti yapmak mümkün. Nasıl ki alışveriş yaparken aldığımız ürünlerin kasada etiketleri okununca fişte isimlerini görebiliyorsak, barkodlama yoluyla da bir organizmanın DNA'sındaki belirli bir bölgeyi genetik belirteç olarak kullanmak ve o organizmayı o bölge üzerinden tanımlamak mümkün olabiliyor.Bu makalede sözü geçen, yeni keşfedilmiş Zospeum tholossum diğerlerinden kubbeye benzeyen helezonlu yapısı ve dış kabuk kıvrımlarının (ing. columella) az belirgin olması ile ayrılıyor (Tholus Latince bir kelime olup kubbe ya da dış kabuk kıvrımı demek). Ayrıca DNA barkodlama yöntemiyle de bu türü diğerlerinden ayırmak mümkün. Aynı mağarada keşfedilen bir diğer Zospeum türü salyangoz ise genel kabuk yapısı, belirgin dış kabuk kıvrımları ve kubbeye benzeyen helezonlu yapının eksikliğine bakılarak yeni tür olmaya layık görülmüş. Bu türün sadece kabukları bulunduğu için, DNA izolasyonu yapmak mümkün olmamış; dolayısıyla DNA düzeyinde bir analiz henüz söz konusu değil. Bu yeni salyangoz türünün oldukça yavaş hareket ettiği gözlenmiş, sadece sürünerek ve daireler şeklinde bir haftada sadece birkaç milimetre ya da santimetre ilerliyor. Araştırmacı Weigand'a göre, Zospeum tholossum da yarasa ve çekirge gibi diğer mağara hayvanlarına otostop çekerek ya da su akıntısı yoluyla bir yerden bir yere ilerliyor olmalı.Araştırma için ayrıntılı bilgiye şu yayından ulaşabilirsiniz: Subterranean Biology. Kaynakça:1- Slapnik R (2001) Activity and movements of Zospeum isselianum Pollonera 1886 (Gastropoda, Pulmonata, Carychiidae) in a cave in the Kamniške-Savinjske Alps (Slovenia). Natura Croatica 10(3): 153-162.2- Weigand AM, Jochum A, Slapnik R, Schnitzler J, Zarza E, Klussmann-Kolb A (2013) Evolution of microgastropods (Ellobioidea, Carychiidae): integrating taxonomic, phylogenetic and evolutionary hypotheses. BMC Evolutionary Biology 13(1): 18.3- Simpson, G. G. (1961) Principles of animal taxonomy. Columbia University Press, New York.4- Weigand AM (2013) New Zospeum species (Gastropoda, Ellobioidea, Carychiidae) from 980 m depth in the Lukina Jama–Trojama cave system (Velebit Mts., Croatia). Subterranean Biology 11: 45–53.

http://www.biyologlar.com/hirvatistanda-seffaf-renkli-salyangoz-kesfedildi

TÜRKİYEDE BİYOLOJİNİN GELECEĞİ

Biyolojinin deneysel bir bilim olarak doğuşu, M.Ö. 4. yüzyılda Yunan bilginleriyle başlar. Daha eski uygarlıkların tarım ve hayvancılık konusundaki bilgilerini Eski Yunanlıların yeryüzündeki yaşamın başlangıcına ilişkin görüşleri biyolojinin doğuşunu daha erken tarihlere götürürse de, ilk biyoloji bilgini olarak ARİSTO’ nun adı anılır. Eski Yunanistan’ın en büyük bilgin ve düşünürlerinden biri olan Aristo, birçok hayvanı keserek yapısını incelemiş ve hayvanları yapılarına göre sınıflandırmış. İS 2. yüzyılda yaşayan Bergamalı Galenos, insan vücudunun yapısını daha iyi inceleyebilmek için maymunlar ve domuzlar üzerinde çalışmak zorunda kalmış. Çünkü onun yaşadığı kadavraları, ölü insan vücudunu kesip parçalamak yasaktı. Gene de bu gözlemlerden vardığı sonuçlar 1.000 yıldan daha uzun bir süre biyoloji bilimlerine egemen olmuş. Galenos’tan sonra çok uzun bir süre biyoloji konusunda hemen hiçbir gelişme olmadı ve eski bilginlerin görüşleri hiç tartışmasız doğru kabul edilmiş. Ancak 16. yüzyılda Belçikalı anatomi bilgini Andreas Vesalius’un kadavralar üzerindeki çalışmaları biyolojide yeni bir dönemin başlangıcı oldu. Vesalius, 1543’te yayımlanan ve insan vücudunu çizimlerle anlatan ünlü yapıtında, Galenos’un verdiği bilgilerden çoğunun yanlış olduğunu kanıtlamıştı. Eski bilginlerin bütün görüşlerine körü körüne inanmayıp, doğru bilgiye deneyle ulaşmak gerektiğini koyan bu çalışma çağının bilim anlayışını da derinden etkiledi. 16. yüzyılın sonlarında mikroskobun bulunması biyolojide gerçek bir dönüm noktası sayılır. İtalya’nın kuzeyindeki üniversitelerde botanik, zooloji, anatomi ve fizyolojinin bağımsız birer bilim dalı olarak okutulmaya başladığı o dönem, mikroskop sayesinde çok önemli buluşlara tanık oldu. Bitki ve hayvan dokuları, böceklerin yapısı mikroskopla inceledi; bakterilerin varlığı keşfedildi. Canlıların en küçük yapısal işlevsel birimini tanımlamak için önerilen hücre terimi biyolojinin odak noktası oldu ve 20. yüzyılda moleküler biyolojinin doğuşuna kadar yaşamın bütün sırları hücre biyolojisiyle açıklandı. Bakterilerin bulunmasında yüzlerce yıl sonra bile, bilim adamları bu çok küçük canlıların çürüyen maddelerin içinde kendiliğinden türediğini düşünüyorlardı. 19. yüzyılın ortalarında Louis Pasteur, bakterilerin yalnız çürüyen maddelerde değil her yerde bulunduğunu, üstelik çürümenin sonucu değil nedeni olduğunu kanıtladı. Ayrıca bazı bakterilerin çeşitli hastalıklara yol açtığını açıklaması biyoloji araştırmalarına yeni bir yön verdi. Böylece biyologlar insan, hayvan ve bitkilerin yalnız sağlıklı yapılarını değil hastalıklı bölümlerini de mikroskopla incelemeye başladılar. Aynı dönemde kimya ve fizik bilimlerinin gelişmesi de canlıların vücudundaki kimyasal ve fiziksel değişikliklerin incelenmesine yardımcı oldu. Bitki ve hayvan yapılarının mikroskopla incelenmesi, canlıları yapılarına göre sınıflandırma düşüncesinin de esin kaynağıdır. 17. yüzyılda İngiliz doğa bilimci John Ray çiçekli bitkileri çeşitli familyalar içinde topladı; hayvanları da parmakları ile dişlerinin yapısına ve düzenine göre sınıflandırdı. 18. yüzyılda İsveçli botanikçi Carolus Linnaeus, dünyanın her yanından topladığı bitki örnekleri arasındaki akrabalık ilişkilerini tanımlayarak bu sınıflandırma çalışmalarını bilimsel temellere oturttu. Daha sonrada bunları, önce sınıf denen büyük gruplara ayırdı sonra her sınıfın içinde daha küçük gruplar olan takımları, takımların içinde familyaları, familyaların içinde cinsleri Ve nihayet her cinsin türlerini tek tek belirtti. Canlıları önce Latince cins adı, sonra bütün öbür canlılardan ayıran tür adıyla adlandırma sistemi de Linnaeus’un buluşudur. Hayvan ve bitki fosillerinin incelenmesi bir yandan palaontoloji gibi yeni bir biyoloji dalının doğuşuna bir yandan da başlangıcı eski Yunan düşünürüne kadar uzanan evrim düşüncesinin pekişmesine yol açtı. Bulunan fosiller, hayvan ve bitkilerin milyonlarca yıldır çeşitli değişiklikler geçirerek bu güne kadar ulaştığını ve aralarında önemli yapısal farklar olan birçok hayvanın aynı atadan türediğini gösteriyordu. 19. yüzyılın başlarında Fransız bilgin Jean-Baptiste de Lamarck, bu olguyu açıklamak için, çevre koşullarına uyum sağlamak üzere kazanılan yeni özelliklerin kuşaktan kuşağa aktarıldığını öne sürdü. Lamarck’tan 50 yıl kadar sonrada İngiliz doğa bilgini Charles Darwin, evrimin bir “ doğal seçme” sürecinin sonucu olduğunu, ancak doğaya en iyi ayak uydurabilen canlıların soyunu sürdürdüğünü açıklayarak evrim kuramının oluşturdu. Lamarck ve Darwin’ in çalışmaları, bilim adamlarını kalıtım ve çevre etkenlerini incelemeye yöneltti. Bir türün bütün ayırt edici özelliklerinin kuşaktan kuşağa nasıl aktarıldığını ilk kez 1866 da Avusturya’lı Gregor Mendel bezelyeler üzerinde yaptığı çalışmalarla açıkladı. O zamanlar pek ilgi çekmeyen bu çalışma kalıtımdan sorumlu olduğu sanılan kromozomların mikroskopla görülmesinden sonra büyük önem kazandı. 20. yüzyılın başlarında, kalıtsal bilgiyi yeni döllere aktaran hücre bileşenlerinin kromozomlar değil genler olduğunu kanıtladı. Daha sonra, hücreye bu kalıtsal bilgiyi nasıl değerlendireceğini ve ne zaman, hangi proteini bireşimlemesi gerektiğini bildiren DNA’nın (deoksi ribonükleik asit) yapısı açıklandı. Bütün bu aşamalar genetiğin doğuşuyla. Bugün, yaşamın sırlarını adım adım çözen genetik ve moleküler biyoloji ile doğal kaynakların tükenmesini çevre kirliliğinin önlenmesini amaçlayan çevre bilim biyolojinin en ağarlıklı dallarıdır. Biyolojik çalışmalar, giderek genetik, moleküler biyoloji ve biyokimya gibi alt bilimler üzerine yoğunlaştırılıyor. * Önemli çalışmalardan biride KOLONLAMA dır. - Önümüzdeki yüzyılın başında şu gelişmelerin olması beklenmektedir: * Kalıtsal hastalıklara neden olan genler (kanser, g. tansiyon, düşük tansiyon vb.) * Canlının ömür uzunluğunu kalıtsal olarak kanıtlayan genlerin kontrol altına alınması. * Bir canlıda önemli bir özelliği ortaya çıkaran genler, diğer canlıların kalıtsal yapısına eklenerek bazı eksikliklerin tamamlanması. * Bitki ve hayvan ıslahı, birçok maddenin sentezinin mikroorganizmalara yaptırılabileceği. * Genlerdeki değişikler sonucu yeni hayvan ve bitki türlerinin ortaya çıkması sağlanacaktır.

http://www.biyologlar.com/turkiyede-biyolojinin-gelecegi

Robert Hooke

Robert Hooke

Robert Hooke, (d. 18 Temmuz 1635 – ö. 3 Mart 1703). Hem teorik hem de pratik açıdan yaptığı çalışmalarla bilimsel rönesansta büyük rol oynamış bir İngiliz bilim adamıdır. Robert Hooke, bilim dallarından özellikle biyolojiye daha küçükken ilgi duymuştur. Daha sonra kilisede çalışan üç abisi gibi onun da iyi bir eğitim alıp kiliseye katılacağı düşünülüyordu. Ancak, ailesi, Hooke'un çalışırken kronik baş ağırılarından dolayı çok yaşamayacağından korkup okuldan almışlardır.. Wight Adası'ndaki Freshwater'da doğan Hooke, ilköğretim eğitimini Isle of Wight'ta aldıktan sonra, 13 yaşında, Dr. Busby'nin altında Westminster Okulu'nda almıştır. 1653'te, Hooke, Oxford'daki İsa Kilisesi'nde koroculuk yerini aldı. Burada, Robert Boyle'la tanışıp onun asistanlığını yaptı. Boyle, bir matematikçi olmadığından, ideal gaz yasasının bir parçası olan Boyle yasasını, formülize edenin Hooke olma ihtimali yüksektir. Hücre ilk defa 1665 yılında bir ingiliz bilim adamı olan Robert Hooke tarafından ölü mantar dokusunda boş odacıklar şeklinde keşfedildi. Robert Hooke incelemeleri sırasında gördüğü bu odacıklara hücre (cellula) adını verdi. İleriki yıllarda bu odacıkların boş olmadığı içinde canlıların yaşamsal olaylarını gerçekleştiren en küçük organizmalar olduğu anlaşıldı. 1665 yılında mikroskobu icat edip.İlk araştırmasında hücre adını verdiği ölü mantar hücresinin hucre duvarını görmüştür. Hooke yasası olarak bilinen ( σ = E.Ԑ Gerilme = ELastisite Modülü*Birim uzama ) in mucididir. Hooke Yasası elastik deformasyon durumunda mühendislerin kullandığı başlıca kanunlardan biridir.

http://www.biyologlar.com/robert-hooke

Biyolojideki Son Gelişmeler

Biyolojik çeşitlilik Dünya üzerinde yaşamın sürdürülmesine olanak tanıyan sağlıklı ve dengeli bir küresel ortamın temelini oluşturur. Bir biyolojik gelişme, biyolojinin tüm çeşitliliğini içerisinde bulundurur. Bu gelişmeler aşağıda ana başlıkları ile anlatılmaktadır. EVCİLLEŞTİRME SÜRECİ, KÖPEĞİ İNSANLAŞTIRDI Köpek, insana şempanzeden daha benziyor. Bilim adamları köpeğin ilk olarak hangi tarihte ve nerede evcilleştiğini tartışa dursun, son araştırmalar köpeğin iyice insanlaştığı gösterdi. Evcilleşen köpek artık doğuştan mesajları kullanma yetisini geliştirdi. İnsanoğlu yalnızca kendi davranışlarını kavrayan saldırgan olmayan ve sadık türleri evcilleştirerek köpekler arasında doğal ayıklama gerçekleştirdi. Giderek bakıcılık görevi bile üstlenen köpek, sahibinin kan şekeri düştüğünde onu daha dikkatli izliyor ve hasta düzelene kadar yanından ayrılmıyor. 39 kromozom çiftine sahip köpeğin hızlı üreme yetisi sayesinde insanoğlu köpeği çok kısa süre içinde istediği gibi yetiştirebilmişti. Köpeğin insanla yakınlaşması evrim açısından büyük bir başarıyla sonuçlanmıştır. Köpeklerin neden bu şekilde davrandıkları bilimsel açıdan henüz kesin olarak kanıtlanmamışsa da bilim adamları düşük kan seviyesi sırasında salgılanan tipik ter kokusunun köpekler tarafından algılandığını tahmin ediyorlar. İNSAN ASLINDA BİR BUKALEMUN MU? Bazı insanların koyu kazı insanlarınsa açık rengine sahip olmasının sırrı nihayet çözüldü. Dünyanın çeşitli yerlerinde yaşayan insanların deri renkleri güneşin ultraviyole ışınlarının soğurulması ve yansıtılması arasında çok hassas bir dengeye göre ayarlanan hayati bir mekanizma var. Deri rengi biyolojik bir gereksinim. Kuzey ülkelerinde yaşayan insanlar sarışın, çünkü sarı saçlar daha fazla ışığın kafatasından içeri girmesini sağlıyor. Ekvatora doğru inildikçe deri rengi koyulaşıyor, çünkü siyah saç ve ten güneş ışığının gereğinden fazla bedenimize girmesini engelliyor. Ten rengi bedenimizde hayati bir madde olan folik asitin yıkılmasını önlemek için koyulaştı. Folik asit bedenimizde sağlam kalarak gelişmekte olan Embriyo sinirlerinin gelişmesinde çok önemli rol oynar. Hem biyolojik olarak yaşamsal hem de UV’ye karşı duyarlı. Bir diğer önemli madde olan Melanin, UV ışığını soğurur ve yayar. Deriyi renklendiren pigmentler ile UV arasında bir bağlantı var. Melanin güneş yanığından korumanın yanı sıra folik asitin bozulmasını da önlüyor. BEBEK OLUŞUMUNUN BÜTÜN SIRLARI AYDINLANDI Bilim adamları bir bebeğin büyümesini gün ve gün izleyerek bütün gelişme aşamalarını saptadı ve Embriyonun gelişiminde bilinmeyen sırları da ortaya çıkardı. İşte ilk 9 ay hakkında yeni öğrenilen bilgiler. Bebek ana gelişimini ilk üç ay içinde tamamlıyor. Kalp,akciğer ve beyin gibi hayati organların oluşumunu tamamlıyor. İnsan dahil bütün canlıların oluşumunda aynı biyolojik tornavidalar, alet-edevatlar kullanılıyor. Bebeğin sağlığı can alıcı noktalar annenin aldığı hava, içtiği su, aldığı ilaçlar, yediği yemeğin kalitesi, taşıdığı hastalıklar ve geçirdiği zorluklar. Ayrıca çevredeki zehirleyici maddeler. Bütün bunlar bebeğin hastalıklardan arınmış olması için çok önemlidir. Hamileliğin dördüncü günü İlk göze çarpan değişim hamileliğin dördüncü gününde gerçekleşir. Morula adlı 32 hücreli bir parça içi sıvıyla dolu bir çekirdek etrafına birbirinden farklı iki tabakanın oluşmasını sağlar. Blastosist denilen bu küre kütle rahminin duvarına yuva yapar kısa bir süre sonraysa hücrelerin dış tabakası plasenta ve amniyon kesesine dönüşürken iç tabakada Embriyoyu oluşturur. 1. Hafta: Döllenmeden birkaç saat sonra oluşan zigot bir yaşam boyu sürecek olan hücre bölünmelerinin ilkine başlar. Bir hafta sonra hücrelerden oluşan bir küme, kendini rahim duvarına bağlar. 23. Gün: İlk gelişen, kendi üzerinde katlanarak Embriyonun sırtında bir tüp oluşturan sinir sistemi olur. 32. Gün: Gelincikten daha büyük olmayan Embriyodan kalp, gözler ve kas damarları oluşur. Beyin, hücrelerin dizildiği oyuklardan oluşan bir labirenti andırırken gelişen kollar ve bacaklar yüzgeçlere benzer. 40. Gün: Bu dönemde Embriyo; bir fiil, domuz veya tavuk Embriyolarından farklı gözükmez hepsinde kuyruk, sarı kese ve temel solunum organları bulunur. 42. Gün: Embriyo artık koku duyusunu geliştirmeye başlar eller birbirinden kaba şekilde ayrılmış parmaklar belirginleşir. Boyutları Embriyo,ilk 3 aylık dönemde hızla gelişir. 12. Haftayla birlikte minyatür boyutlarda da olsa bir çok vücut sistemi bulunur. 52. Gün: Üzüm tanesinden çok büyük olmayan fetüs, artık burun deliklerine ve pigment leşmiş gözlere sahiptir. Gelecek 4 ay boyunca göre sinirleri oluşacağından fetüs, görme duyusunu kullanamayacaktır. 54. Gün: 2 ay sonunda yapılmasının büyük bir kısmını tamamlamıştır. Fetüsün tüm organları yerlerini almış gelişmeyi beklemeye başlar. Beyin hala herhangi bir bilişsel fonksiyona sahip olmayan hücre topluluklarından ibaret olan beyin, yeni oluşan kafatası içinde yer alır. Kalp: Fetal kalp bir yetişkin kalbin yalnızca %20 si oranında kan pompalasa da, kapakçıklara, 4 farklı odacığa ve şanta sahiptir. Mide: Annenin besin zengini kanı sayesinde mide doğumdan önce sindirim gerçekleştiremez. Göbek bağı: Başlangıçta bir saç teli boyutlarında olan göbek bağı Embriyoyu annenin plasentasına bağlamak için genişler ve gelişen bağırsakları içine alır. Yemek borusu: 4 hafta sonunda boru, nefes alma organlarından ayrılır ve sonunda da ağzı mideye bağlar. Böbrekler: artık böbrekler maddeleri kandan ayırmaya başlar 4. Haftadan itibaren tomurcuklanmaya başlayan akciğerler, ufak tüplere dallanmaya doğumdan sonra bile devam eder. Omurlar: bir kolyedeki inciler gibi omurgaya ait bu bölümler, daha sonra beyni vücudun geri kalan kısmına bağlayacak olan sinirlerle birbirlerine bağlanırlar. Karaciğer: doğuma kadar kırmızı ve beyaz kan hücreleri pompalayan karaciğer doğumla birlikte gerçek işlevine kavuşur. 84. Gün: hala plasenta içinde korunan fetüste küçük bir göğüs kafesi ve gözler ve kulaklar bulunur. Fetüs artık parmaklarını bile emmeye başlar. 7. Ay: İçeride ve dışarıda gelişim neredeyse tamamlanmıştır. Tırnaklar görünür ve beyin vücut sıcaklığını, ritmik solunumu ve böbreklere ait gerilmeleri kontrol etmeye başlar. 8 Ay: Depolanmış olan yağ, fetüsü dış ortamdan ayırır ve enerji kaynağı görevi görür. Giderek azalan alan, fetüsün ellerini ve ayaklarını gövdesine doğru çekmesine neden olur. 9 Ay: Bebek artık, spiral CT tarayıcısına sokulan annenin doğum kanalından çıkarılır. ÇOCUĞUNUZ KIZ MI OLSUN ERKEK Mİ? Bebeğin cinsiyetini anne mi yoksa baba mı belirliyor? Bilim adamları hangi koşulların çocuğun cinsiyetinde baskın rol oynadığı konusunda çeşitli teoriler ortaya attı. Birçoğumuz çocukların cinsiyetinin şans işi olduğunu düşünürüz. Kız veya erkek mi olacağı eşit olasılıklarla karar verilen rastlantısal bir işlemdir. Bilim adamları ise doğanın, sadece yazı tura atmadığına inanıyor. Bilim adamlarını buna inanmaya iten birçok olay var. • Araştırma sonuçları, doğan erkek sayısının kadınlardan biraz daha fazla olduğunu gösteriyor. • Her 100 kıza karşılık 106 erkek Bunun yanında daha ilginç bulgularda söz konusu. • Başkanlar ve lordlar gibi yüksek konumdaki erkeklerin erkek. • Dalgıç test pilotları ve marangozlarınsa kız çocuğa sahip olma eğilimleri daha fazla. • Mevsim normallerinin üzerindeki sıcaklarda daha fazla erkek dünyaya geliyor. • Yaşlı erkeklerin ve baskın altındakilerin kızları oluyor. • Her savaş döneminde ve sonrasında ise etrafta düzinelerce erkek çocuk dolaşıyor. Tüm bu sonuçlar; erkeklerin bazı durumlarda erkek çocuk sahibi olama olasılıklarının daha fazla olduğunu gösteriyor. Bu yıl yapılan araştırma ise günde 20 den fazla sigara içen ebeveynlerin oğul sahibi olma olasılıklarının %45, hiç sigara içmeyenlerin ise %45 olduğunu belirlediler. Bilim adamları; ebeveynler farkında olmadan çocuklarının cinsiyetini belirleyebilir mi? Sorusu hala yanıtını arıyor. ZEKADA BALIK TEORİSİ Aklımızı deniz kenarında bulmuşuz! Bilim adamları insanoğlu zekasının gizini buldu: balık, şempanze beyinli atalarımız ıstakoz, midye, karides ve diğer deniz ürünlerini tercih etmelerinden ötürü, şimdi dünyayı yöneten akıllı yaratıklara dönüşebildik. Bu şaşırtıcı fikir, sinir bilimcilerini, beslenme uzmanlarının , antropologların ve arkeologların katıldığı “insanın ileri zekasının kökenleri” konulu bir konferansta dile getirildi.Toronto üniversitesinden prof. Stehen Cunnane, “İnsan beynindeki evrimin gerçek nedeni, deniz ürünleriyle beslenmesidir” diyor. Bu “Balık teorisi”, balık ve balık ürünleri tüketmenin günümüz hastalıklarının tedavisine yardımcı olduğunu, öne süren çalışmalarda evrimsel destek sağlıyor. GÜNEŞ IŞIĞI GİZLİ BİR KANSER ÖNLEYİCİSİ Mİ? Bildiğimiz ve bilimin sıkça önümüze koyduğu bir gerçek: Aşırı güneş ışınları cilt kanserine yol açıyor. Ama şimdi yeni ve aykırı bir keşfin daha kapısı aralanıyor: Güneş ışığı aslında diğer kanserlere karşı koruyucu özellik taşıyor. D vitamini çeşitli kanserlerin riskini azaltıyor mu? Bu aslında yeni fikir değil 22 yıl önce , iki salgın hastalıklar araştırmacısı ( epidemiyolog ) güneş ışılarına maruz kalan cildin ürettiği D vitamini, bir şekilde kötü huylu hücrelerin büyümesini engellediği görüşünü orta atmıştır. Bu görüşlerini çeşitli bulgu ve bilgilerle destekledi. Örneğin: kutuplara daha yakın ve az güneş alan bölgelerde yaşayan insanlar daha az miktarda D vitamini ürettikleri için tümörlere karşı daha açık ve hassas olabiliyorlar. D vitamini ve güneş ışığı eksikliğinin kansere neden olduğu hipotezi tartışmalı ve kesin kanıtlanmamış olmasına rağmen, bazı araştırmacılar D vitamini kansere karşı olası çare olarak inceliyor. YAPAY KAS GELİŞTİRİLDİ Japon araştırmacılar gerçek kas bileşkelerinden yapay kas geliştirdiler. Kabuklu deniz ürünlerinin kaslarından iki proteini alan araştırmacılar bunları iki farklı jel yığınına dönüştürdüler. Araştırmacılar yeniden oluşturulan kasın yapay kol ve bacaklarda kullanılabileceğine, bedenin bağışıklık sisteminin insan kasından oluşturulan protezleri kabul edebileceğine dikkat çekiyorlar. BİYOLOJİK RİTMİ RETİNA BELİRLİYOR Organizmamız gözdeki hücreler sayesinde günlük tempoya ayak uydurabiliyor. Bu duyarlılığın kökeniyle ilgili önemli bilgiler elde edildi Işığa duyarlı ve biyolojik ritimlerimizi doğrudan etkileyebilecek yeni bir hücre sınıfı belirlendi. Görme hücrelerinde bağımsız olacak bu hücreler, beynin biyolojik saatine ışık bilgisi gönderilmesinde temel aracı olarak görülen pigment niteliğindeki melanopsini üretiyor. Retinada ilk kez gözlenen bu sinir hücreleri gündüz-gece değişimi hakkında organizmayı uyarıyor NEDEN BAZILARIMIZ DAHA FAZLA YİYOR? Bilim adamları metabolizmayı ve iştahı düzenleyen 250 gen ve en az 40 nörokimyasal madde belirledi. Ancak sosyal çevrede en az biyolojik belirleyiciler kadar güçlü. Bilim adamları, bu acımasızca hastalığı inceleyerek iştahın karmaşık biyolojisini anlayabilir. Araştırmacılar bu hastalığa bağlı genetik anormalliklerin iştahı tam olarak nasıl ateşlediği belirlemeye çalışıyor. Bu başarılırsa 20 bin Amerikalı tedavi edilmekle kakmayacak aynı zamanda neden bazılarımız diğerlerinden daha fazla yediği de anlaşılacak. ÜLKEMİZDE 146 KUŞ TÜRÜ YOK OLMA TEHDİDİ ALTINDA 9 bin kuştan 426’ sı ( %4,7) Anadolu’da yaşıyor. İnsanlığın ortak hazinesi ve mirası olarak korumakla görevli olduğumuz bu kuşlardan 146 türü dünya çapında tehlike altında. Bunların nüfusları ülkemizde de tehlike altında. Tepeli pelikan, küçük karabatak, yaz ördeği, pas baş, dikkuyruk, kara akbaba, şah kartal, küçük kerkenez, huş tavuğu, toy ve boz kiraz kuşu, ülkemizde ürüyebilen ender türlerden. Türkiye’de uluslar arası karakterde 100’den fazla önemli kuş alanı var ve bu sayı Türkiye’yi dünyanın önemli kuş ülkelerinden biri kılıyor. Soyu tehlike türlerden; küçük sakarca kazı, sibirya kazı, ak kuyruklu kartal bozkır delicesi, büyük orman kartalı, bıldırcın, kara kanatlı bataklık kırlangıcı, sürmeli kız kuşu büyük su çulluğu gibi kuşlar sadece bunlardan bazıları dır. Türkiye’de pek çok kuş türü çeşitli tehlikelerle karşı karşıya bulunduğuna hiç şüphe yoktur. Bu tehlikelerden bazıları; • Çeşitli nedenlerle insanlar tarafından izlenme ve yoğun av baskısı, • Turizm gelişmesi sonucunda kuşların doğal yaşam alanlarının daraltması, • Bitki koruma ilaçları ile evrensel ve sanayi artıklarının çevreye verdiği zarar, • Kuluçka, beslenme, geceleme, dinlenme veya kışlama alanlarının tahrip edilmesi • Sulak alanların kurutulması, • Tarımın yoğunlaşması, • Ormanların, meraların . çayırların yok edilmesi, • Yüksek gerim hattı ile yol yapımı veya trafiğin verdiği zarar, • Yoğun ve bölgesel sanayileşme ile belli bölgelerdeki canlı varlıkların yok oluşu. Kuşların, biyolojik bir varlık olarak en az insanlar kadar yaşama hakkı ve her türün biyolojik denge içinde önemli yeri ve görevi vardır. BOŞANMA VE AYRILIKLARIN SUÇLUSU BULUNDU: HORMONLARIMIZ Uzmanlar evliliklerin başarılı olması ya da başarısızlığa uğramasının biyolojik ve psikolojik nedenlerini araştırdı. Bu araştırmanın sonuçlarında da tartışmanın ardından yükselen hormon oranlarının başında çok önemli bir rol oynadığını belirlediler. Bu hormonlar ise stresle bağlantılı olanlardır. Gözlemler, stres yaratan bir olaya yanıt olarak beyindeki hipofizin ACTH adlı bir hormonu serbest bıraktığını bununda böbrek üstü bezleri aracılığıyla kortizol salgıladığını ortaya koydu. İNSAN OLMA TARİHİNDE YENİ BİR SAV Yeni bir araştırmaya göre konuşmamızı sağlayan dil genine olsa olsa 200 bin yıldır sahibiz. Şimdi ‘Dil geni’ olarak nitelendirdiğimiz genin değişimine (mutasyon) uğramasıyla konuşma yetisi kazandık. Bu mutasyonla birlikte çağdaş insan tüm dünyaya yayıldı. İri maymunlar ise dil genlerinde ‘vida ve somunlardan’ yoksun oldukları için bizler gibi konuşamıyorlar. YAPAY SİNİR HÜCRELERİNE MERHABA Amerikalı nörobiyolog Theodor Berger hastalıklı beyin hücrelerinin görevini yerine getirebilecek protezler üzerinde çalışılıyor. Bu önemli gelişmedeki anahtar rolü tıpkı sinir hücreleri gibi davranan ‘yapay beyin hücresi’ elektronik çipler üstleniyor. Beyinle ilişki kurarak öğrenen çipler sağırların duymasını sağlayacak, felçlilere hareket olanağı verilecek. İNSAN GELİŞİMİNDEKİ EN ÖNEMLİ ETKEN BESLENME İnsan olmamız ve bugüne ulaşmamızı , beslenmenin yüzyıllar içinde değişimi sağladı. Ancak bugünkü sağlık sorunlarımızın kaynağında da beslenme biçimimiz var. Çünkü aldığımız kadar enerjiyi harcayamıyoruz. Enerji alımı ve tüketimi arasındaki dengesizlik, hastalıkların kaynağı. Atalarımızın besinlerden aldığı enerjiyi ve beslenmenin kalitesini artırmaya yönelik gelişmeleri insanlığın en çok evrim geçirmesinde ve diğer primatlardan ayrılmasında ana özelliklerinden biri olmuştur. İki ayak üzerinde yürümemiz ve beyinlerimizin büyüklüğü bizi diğer insanlardan hızla ayırdı. Beyinlerimizin bir enerji oburu, dinlenirken yetişkin bir insanın beyni, vücut enerjisinin %20 ile %25’ini alır. Bu oran insan olmayan primatlarda %8 ile %10’dur. HASTALIKTAN ARINMIŞ İLK BEBEK DOĞDU Erken yaşta Alzheimera yakalanan anneye Alzheimer’den arınmış bebek doğurtuldu. Annenin Alzheimerli yumurtası çöpe atılarak sağlıklı yumurta döllendirildi. Böylece yeni bir tartışma başladı. Uzmanlar artık yumurtalarda Alzheimer hastalığına neden olan hatalı genleri belirleyebiliyorlar. Böylece hastalığı taşıyan annelerin çocuklarına hastalıklı genleri aktarması engelleniyor. O HALA YAŞIYORDU DOLLY 6 YAŞINDA VE ŞİMDİ DONDURULDU Dolly’nin doğumuyla beklenmedik bir sürpriz yaşanmıştı. İnsanlık 6 yıl önce bugüne kadar alışık olduğumuz doğal bir doğum değildi. Gerçekleşen alıştığımız sperm ile yumurtanın döllenmesi sonucu her doğanın tamamen farklı özelliklere sahip olmasıydı. Ancak bu defa var olan bir canlının genetik ve biyolojik olarak “tıpkı benzerleri yaratılmıştı” buna “klonlama” dendi veya Türkçesiyle “kopyalama” işte dünyanın ilk kopya canlısı 6 yıldır yaşıyor. Bazı sorunlar olsa bile. Dolly ile birlikte insan kopyalamanın da kapısı aralandı. Ancak bu fikirden ve gelişmeden insanlık korktu. Kopya insanlar belki de bu korku nedeniyle henüz ortada yok. Dolly’yi yaratan “büyük deney” belki henüz kopya insanı yaratamadı ama onlarca yeni kapı açtı. Bilim adamları Dolly’yi şimdi dondurdu çünkü ciğerlerinde meydana gelen rahatsızlıktan dolayı öldüğü sanılan fakat dondurulmuş olduğu bilinmektedir. ZEKAYI KADINLARA BORÇLUYUZ İnsan zekasında kadın parmağı ortaya çıktı. Erkeklerin pek hoşuna gitmese de insan soyunun zeki olmasında kadınların önemli payı var. Eski çağlarda dişi soydaşlarımız eş seçiminde güçlü kuvvetli ve pazılı erkekler yerine, zeka kıvılcımları ile parıldayan gözleri tercih edince insanoğlunun zekası gelişti. Ne kadar akıllıca! Özellikle de erkekler, bu tavırlarından ötürü kadınlara çok şey borçlu. Çünkü, eski kadınlar göz kamaştıran kaslara vurulmuş olsalardı günümüzde erkekler bu özellikleriyle şimdi Afrika da ki goril ve şempanzelerle boy ölçüyor olacaklardı. SAKAT DOĞUM ARTIŞI, YOK OLUŞUN İŞARETLERİ Yeni bir teori kanıtlandı. Bir tür (canlı) yok olamaya ne kadar yakınsa, o türdeki asimetrik canlıların sayısı o derece de artıyor. Yani çarpık ya da sakat bacaklılar hızla çoğalıyor. Daha kısa kanat, sakat bacaklar hayatlarının kısalığı ve yok olma tehlikesinin belirtileri. Böylece tükenme tehlikesi ile karşı karşıya olan türler bu yöntemlerle hızla belirlenecek. UZAYDA GALİBA HAYAT VAR Bilim insanların yıllardır sordukları Dünyaya uzaydan mikrop mu yağıyor ? yaşamın ilk tohumları kuyruklu yıldızlardan mı atıldı? Uzayda hayat var mı? Biçimindeki sorulara artık rahatça evet olabilir yanıtı veriliyor. Uzaya gönderilen bazı bakteriler, uzay soğuğunda günlerce canlı kalabildiler. Son araştırmalar bakteri sporlarının uzayda binlerce yıl yaşayabildiklerini gösteriyor ve yaşamı başlatan temel taşlar, çok zor koşullar altında bile kendiliğinden gelişiyor. Uzay bakterileri ve bunların dünyamıza saldırıları, şimdiye dek sadece felaket filmlerinde görülüyordu. Ancak bilim adamlarına göre, artık uzaydan gelebilecek bir salgını hayal olmaktan çıktı. YAŞAMIN TADI “Yaşamın tatlı ve acı duygularını”, dilimizdeki tat hücrelerine girip çıkan bir çift proteine borçluyuz. Bu tat algılayıcılarını ortaya çıkaran buluşun, besinlerin tatları üzerinde kontrolümüzü güçlendirmesi bekleniyor. Araştırmacılar ayrıca beslenme biçimi konusundaki seçimlerin genetik temellerini de bu yolla aydınlatabilmeyi umuyorlar. Biyologlara göre bazı insanlar, bünyemize uygun bir beslenme için anahtar olmak üzere bir tat duyusu oluşturduk. “Tatlı şeker anlamına geliyor ve bu da enerjiyi sağlıyordu; demek ki iyi bir şeydi. Buna karşılık aşırı acı, zehir demekti ve kötüydü.” İlk araştırmacı da, tat algılayıcıları saptayabilmek için, dilimizdeki tat tepeciklerinde var olan ancak dilin bunları çevreleyen bölgelerinde bulunmayan RNA’ları aramaya başladılar. Sonunda tat algılama işlevi için gerekli donanıma sahip görünen ve TR1 diye adlandırdıkları bir protein üreten bir gen bulmayı başardılar. Sonuç olarak yiyeceklerin içindeki acı tadı yok etmek için kullanılan, tuz şeker ve yağa veda edilebilir. Artık tek bir madde ile yiyecek ve ilaçlardaki acılık giderilebilecek. GERİ DÖNÜŞÜMLÜ BİYOLOJİK KUMAŞ Amerikan Cargill Dow ve Unifi firması yüze yüz doğal olan bir biyoteknoloji dokuması üretti. “Ingeo” olarak adlandırılan kumaş türü, hammaddesi tahıla dayanan bir plastikten elde ediliyor. Üretici firmalara göre Ingeo doğal dokumaların tüm olumlu yönleri ile birlikte sentetik ipliklerin kalitesine de sahip ve kullanım alanları giyimden, mefruşat ve otomobil sanayine kadar uzanmakta. Ingeo üretiminde tahıllarda fotosentez sırasında açığa çıkan karbondan yararlanılmakta. Karbon ise mesela mısırda nişasta olarak depolanıyor ve doğal şekere dönüştürülebilmekte. Basit yalıtım ve fermantasyon yöntemi sayesinde ise doğal şeker ayrıştırılarak polimer üretiminde kullanılmakta. DÜNYANIN EN KÜÇÜK BİYOLOJİK BİLGİSAYAR MODELİ Araştırmacılar tarafından geliştirilen biyolojik bilgisayar; DNA ile işlediği gibi enerji ihtiyacını da aynı kaynaktan karşılıyor. DNA bilgisayarların öncüleri enerji kaynağı olarak ATP molekülünden yaralanıyordu. DNA molekülleri ve enzimlerinden oluşan bir bilgisayar üretmişti. Ancak yeni modelde, kalıtım, veri girişini işlediği gibi işlemcinin enerji ihtiyacını da karşılamakta. Ayrı ayrı DNA molekülleri her işlem adımında birbirine uygun olarak input ve yazılım molekülü olarak ikişer iki şer birleşiyorlar. Bili adamlarının açıklamalarına göre biyolojik bilgisayar işlemleri buna rağmen %99.9’luk doğruluk payıyla tamamlamakta. DNA bilgisayarları o kadar küçük ki aynı anda 3 bilyon bilgisayarı yalnızca bir mikrolitre sıvıya yerleştirmek mümkün. 3 bilyon bilgisayarın ise bir saniyede 66 milyar işlem yapacak kapasitede olduğu bildirildi. HERKESİN YAŞAM TANIMI FARKLI “YAŞAYAN” la “yaşam”ı karıştırmamak gerekiyor. Biyoloji yaşayan varlık özerk bir biçimde üreyebilip evrim geçirebilen bütün tanımıyla yetinse de, “yaşam” farklı şekillerde tanımlanan, bilimsel olmaktan çok felsefi bir kavram. Dünya üzerinde yaşamın ortaya çıkışıyla ilgili bir teori, canlının proteinlerini oluşturan aminoasitlerin meteor yağmuruyla uzaydan dünyaya taşındığını varsayıyorlar. Araştırmacılar da kısa bir süre önce, yıldızlar arası boşluktaki koşullara benzer bir ortamda aminoasitler oluşabildiler. ŞARBON AŞISI ISPANAKLA İYİLEŞTİRİLECEK AMERİKAN Mikrobiyoloji Birliğinin biyolojik silahlar konferansında konuşan bilim adamları, ıspanağın içinde bulunan bir maddeyle şarbon aşısının daha etkili kılınabileceğini bildirdiler. Önemli yan etkileri bulunan halihazırdaki şarbon aşısı Amerika’da sadece askerlere uygulanmakta. Oysa Amerika’da günden güne büyüyen biyolojik silah korkusu daha etkili bir şarbon aşısı ihtiyacını doğurdu. Halen üretilmekte olan şarbon aşısında kullanılan, etkisi azaltılmış şarbon virüsü kas ağrıları, ateş ve baş ağrısı gibi rahatsızlıklara sebep veriyor. Thomas-Jefferson Üniversitesi’nden Alexander Karasev, şimdi ıspanak içerikli yeni bir aşı türü geliştirdi. DİĞER ÖNEMLİ GELİŞMELER Paleontoloji : 1. 90 Santim boyunda kolları, ayakları ve kuyruğu tüylerle kaplı modern kuşlara benzer bir dinazor fosili bulundu. 2. 56 Milyon yaşında olduğu tahmin edilen en yaşlı primatların iskeleti bulundu. 3. Nijer’de 110 milyon yaşında 60 santim boyundaki bir timsaha ait olduğu sanılan bir kafatası bulundu. Uzay Biyolojisi : 1. Kara maddenin içinde görülmeyen galaksiler keşfedildi. 2. Kömür gibi kara kuyruklu yıldız bulundu. 3. Evrenin renginin pembemsi bej olduğu anlaşıldı. Ancak bu tonun yıldızlarla yaşlanıp öldükçe kırmızıya dönüşebileceği ileri sürülüyor. 4. Güneş sistemi süper nova kırla dolu bölgelerde geçerken dünyanın yeni bir buz çağına girebileceğini söylüyor. 5. Dünyanın orta kısımlarından kilo aldığı tespit edildi. Bunun nedeni 1998 yılından sonra kütle çekimi alanının kutuplarda zayıflaması, ekvator bölgesinde kuvvetlenmesidir. 6. Kara deliklerin varlığı somut verilerle kanıtlandı. Embriyoloji : 1. Çocukların suçiçeği hastalığına karşı aşılanmaları yetişkin evrelerinde zonaya yakalanma olasılığını arttırılıyor. 2. Erken yaşta ortaya çıkan alzheimer hastalığının geni tespit edildi. Bu geni taşıyanlara uygulanan bir teknik ile DNA’ları bu genden arındırılıyor. Bu uygulama, hastalıklı genlerden arındırma konusunun tıp etiği açısından yeniden tartışmaya açılmasına neden oldu. 3. Yumurtalık kanserine yakalanan kadınlara sağlıklı çocuk sahibi olma yolu açıldı. Kanser tedavisine başlamadan alınıp dondurulan yumurtalık, hasta iyileştikten sonra yeniden nakil yapılabilecek. Fareler üzerinde denen teknik başarılı sonuç verdi. 4. Yaygın olarak kullanılan ağrı kesiciler, kırık kemiklerin kaynamasını geciktiriyor ya da engelliyor. 5. Tüp bebek uygulaması doğan bebekler açısından sanıldığından daha riskli olabilir. Çevre (Ekoloji) : 1. Yok olma tehlikesiyle karşı karşıya kalan türlerin sayısı artıyor. 2. Tatlı suları bir takım kimyasal maddeleri tespit eden yeni yöntemler geliştirildi. 3. Balinaların neslinin giderek tükendiği kesinleşti. Genetik : 1. Nükleer santrallerden veya bomba denemelerinden yayılan yüksek radyasyon DNA’yı nesiller boyu etkileyebiliyor. 2. Çocuk felci virüsünün sıfırdan üretilebileceği kesinleşti. Bu keşif biyoterör endişelerini körüklüyor. ULUSAL BİYOLOJİ KONGRESİ BİLDİRGESİ XVI. Ulusal Biyoloji Kongresi’nde şu görüşler kamuya açıklandı: 1. Avrupa birliği uyum sürecinde biyolojik araştırmaların planlanması, desteklenmesi ve yürütülmesi aşamalarında üniversitelerimiz biyoloji bölümleri akademik programların Avrupa Birliği ülkelerindeki üniversitelerde okutulan programlar ile AB akreditasyon standartlarına uygun hale gelmeli. 2. Biyologların iş hayatındaki yetki ve sorumlulukları en kısa sürede belirlenmeli ve ‘Türkiye Biyologlar Birliği Yasası’ çıkartılmalı. 3. Biyoloji bölümünden mezun olan biyologlar eğitim sertifikaları almaları koşulu ile öğretmenlik yapabilmeli. 4. ‘Ulusal Doğa Tarihi Müzesi ve Botanik Bahçesi’ acilen kurulmalı. 5. Biyologların mağduriyetlerinin giderilmesi için biyoloji alanındaki doçentlik bilim dalları yeniden düzenlenmeli.

http://www.biyologlar.com/biyolojideki-son-gelismeler

Genetik Çeşitlilik

Genetik çeşitlilik, bir biyolojik çeşitlilik düzeyi olup bir türün gen havuzundaki genetik özelliklerinin toplam sayısını gösterir. Genetik çeşitlilik, çeşitlenen genetik özelliklerin eğilimini tanımlayan genetik değişkenlik terimi ile aynı şey olmayıp bundan ayrılır. Genetik çeşitlilik, popülasyonların değişen çevrelerine uyum sağlamalarına olanak tanır. Daha fazla varyasyon ve genetik çeşitlilik sayesinde, popülasyondaki bazı bireyler, çevre için uygun olan alel varyasonlarına sahip olurlar. Bu bireylerin, aynı alelleri taşıyan döller vererek hayatta kalma olasılığı daha yüksektir. Bu bireylerin başarılı olmaları sonucu popülasyon, daha fazla nesille süre gelmeye devam edecektir. [1] Akademik alanda popülasyon genetiği, genetik çeşitliliğe dair çeşitli hipotez ve teoriler içerir. Moleküler Evrim'in Nötral Teorisi, genetik çeşitliliğin, nötral değişimlerin bir birikimi sonucu meydana geldiğini öne sürer. Çeşitlendirici seçilim, bir türün farklı ortamlarda yaşayan ve belirli bir lokusta farklı aleller için seçilen iki alt popülasyonuna dair bir hipotezdir. Bu, örneğin, bir türün, içindeki bireylerin devingenlik ve hareketliliğinde, görece olarak geniş bir yelpaze aralığına sahip olduğunda meydana gelebilir. Frekansa bağlı seçilim, alellerin ne kadar yaygın olursa o kadar savunmasız hale geldiğine dair bir hipotezdir. Bu, genellikle, konak-patojen etkileşimi olarak adlandırılır ve konukta yüksek frekansta bir koruyucu alel olduğu anlamına gelir. Nitekim bu alel alt edildiğinde, patojenin yayılma olasılığı da yükselecektir. Genetik çeşitliliğin önemi Genetik çeşitliliği belirlemek ve ölçmek için bir çok farklı yollar vardır. Hayvanlardaki genetik çeşitlilik kaybının güncel nedenleri araştırılmış ve tespit edilmiştir.[2][3] Amerikan Ulusal Bilim Vakfı tarafından 2007 yılında yapılan bir çalışmada, bir türün kendi içindeki çeşitliliğin, türler arasındaki çeşitliliğin devam edip sürdürülmesinde veya tersinde, vazgeçilmez ve gerekli olduğu, genetik çeşitlilik ile biyoçeşitlilik arasında bağlantı olduğu ortaya çıkarılmıştır. Çalışmayı yöneten araştırmacı Dr. Richard Lankau'ya göre, "eğer herhangi bir tür sistemden kaybolduğunda döngü çökebilir ve topluluk sadece tek bir türün hakimiyeti altına girer".[4] Genetik ve biyolojik çeşitlilik arasındaki karşılıklı bağımlılık hassastır. Biyolojik çeşitlilikteki değişiklikler, arta kalan türleri adapte olmaya yönlendirerek canlıların yaşam ortamında değişikliklere yol açar. Türlerin kaybolması veya ortadan kalkması gibi genetik çeşitlilikte olan değişiklikler, biyolojik çeşitliliğin kaybına yol açar.[1] Hayatta kalma ve adaptasyon Bir türün yaşadığı çevre değişime uğradığında, zayıf gen varyasyonları, canlının uyum ve hayatta kalabilmesini sağlamak için organizmaların anatomisinde değişimlerin olmasına ihtiyaç duyduklarından, genetik çeşitlilik, canlıların hayatta kalması ve adaptasyonu için çok önemli bir rol oynar. Popülasyon içinde büyük bir genetik çeşitlilik seviyesine sahip bir tür, en uyumlu alellerden seçilen varyasyonlara daha çok sahip olacaktır. Genetik çeşitliliğin artması, bir türün evrimi için de zorunludur. Çok az genetik çeşitliliğe sahip olan türler büyük bir risk altındadır. Çok az gen varyasyonlarına sahip olan türlerin sağlıklı olarak üremesi giderek daha zor hale gelir ve oluşan yavru döller, yakın akraba eşleşmelerinde de gözlemlenen benzer sağlık sorunlarıyla başa çıkmak zorunda kalırlar.[5] Popülasyonun belirli hastalık ve epidemi türlerine karşı zaaflığı, genetik çeşitliliğin azalmasına bağlı olarak artabilmektedir. Tarımdaki önemi İnsanların tarım yapmaya başladığı ilk dönemlerde, ıslah etme ve seçici yetiştirme yoluyla bitkilerin arzu edilen özellikleri devredilip istenilmeyen özellikleri seçilmemiştir. Seçici yetiştirme ve ıslah etme, geniş alana yayılmış çiftliklerde neredeyse bütün bitkilerin genetik olarak birbirleriyle özdeş olduğu monokültürlerin oluşmasına yol açar. Çok az veya hiç bir genetik çeşitliliğin olmaması, ekinleri yaygın hastalıklara karşı son derece hassas hale getirir. Zira bakteriler devamlı olarak form ve şekil değiştirirler. Eğer bir hastalık, bakterinin, genetik bir varyasyona saldırması için değişmesine yol açarsa bu, türlerin büyük miktarda yok olmasına neden olabilir. Eğer bakterinin başarılı şekilde saldırdığı genetik varyasyon, aynı zamanda insanların yetiştirmek için kullandığı ve hasat ettiği bir varyasyon olursa, bu durumda tüm ekin yok olacaktır.[6] Buna benzer bir durum, İrlanda'da büyük bir patates kıtlığına yol açmıştır. Yeni patates bitkileri üreme sonucu oluşmadıkları, daha ziyade ana bitkinin parçaları oldukları için ve aslında tüm bir ürünün tek bir patatesin klonları olması sonucu herhangi bir genetik çeşitlilik geliştirememişler ve bu şekilde bir salgın hastalığa karşı özellikle duyarlı ve hassas hale gelmişlerdir. 1840'larda İrlanda nüfusunun büyük çoğunluğu beslenmek için patatese ihtiyaç duyuyordu. Nitekim İrlandalılar, Phytophthora infestans denilen ve çürümeye yol açan bitki paraziti plasmodiophoride karşı hassas olan "niteliksiz" patates varyasyonunu ekmeyi tercih etmişlerdi.[7] Ve bu plasmodiophorid, patates ekininin büyük çoğunluğunu yok etmiş ve 1 milyon insansın açlıktan ölmesine neden olmuştur. Genetik çeşitliliğin azalmasına karşı önlemler Doğa, genetik çeşitliliğin korunmasında veya artmasında çeşitli yöntemlere sahiptir. Okyanus planktonlarında viruslar, genetik değişimlerin oluşması sürecinde katkıda bulunurlar. Planktonlara bulaşan okyanus virüsleri, kendi genlerinin yanı sıra diğer canlıların genlerini de taşırlar. Bir hücrenin genlerini taşıyan bir virüs, başka bir hücreye bulaşıp enfekte ettiğinde, bu hücrenin genetik yapısı değişir. Genetik yapının bu şekilde sürekli tazelenmesi, karmaşık ve öngörülmeyen çevresel değişikliklere rağmen, planktonların sağlıklı bir popülasyona sahip olmasını ve sürdürmesini sağlar.[8] Çitalar, nesli tehlike altında olan bir türdür. Son derece düşük bir genetik çeşitlilik ve bunun sonucu olarak düşük bir sperm kalitesi, çitalar için üreme ve hayatta kalmayı zor bir hale getirir. Çita yavrularının sadece % 5'i hayatta kalarak yetişkin olabilmektedir.[9] Yaklaşık 10.000 yıl önce, jubatus hariç, çitaların tüm türleri yok olmuştur. Bu türün popülasyonu, genetik çeşitliliğinin çoğunu yitirdiği büyük bir darboğaz yaşadı ve bunun sonucu, geride kalan bireyler, yakın akrabalarıyla veya aile fertleriyle eşleşmek zorunda kaldılar.[10] Ancak, kısa bir süre önce, dişi çitaların, her bir batında doğan yavrular için, birden fazla erkek çita ile çiftleştikleri keşfedildi. Dişi çitalar, bu anlamda, her bir çiftleşmede yeni yumurtalar oluşturabildiği uyarılmış ovülasyona maruz kalmaktalar. Bu şekilde, anne çita, birden fazla erkekle çiftleşerek tek bir batında doğmuş olan yavrularının genetik çeşitliliğini de artırmaktadır. [11] Genetik çeşitliliğin ölçülmesi Bir popülasyonun sahip olduğu genetik çeşitlilik, bazı basit ölçümlerle tespit edilebilir. Gen çeşitliliği, genom üzerindeki polimorfik lokusların oranıdır. Heterozigotizm, polimorfik lokuslara sahip olan bireylerin ortalama sayısıdır. Lokus başına alel sayısı da genetik çeşitliliği göstermek için kullanılır. Kaynakça 1^ a b "National Biological Information Infrastructure". Introduction to Genetic Diversity. U.S. Geological Survey. Retrieved 3/1/2011. 2^ Groom, M.J., Meffe, G.K. and Carroll, C.R. (2006) Principles of Conservation Biology (3rd ed.). Sunderland, MA: Sinauer Associates. Website with additional information 3^ Tisdell, C. (2003). "Socioeconomic causes of loss of animal genetic diversity: analysis and assessment". Ecological Economics 45 (3): 365–376. 4^ Study: Loss Of Genetic Diversity Threatens Species Diversity 5^ Genetic Diversity." National Biological Information Infrastructure. NBII. 16 Mar. 2008 www.nbii.gov 6^ "Introduction to Genetic Diversity." Cheetah Conservation Fund. 2002. 19 Mar. 2008 www.cheetah.org 7^ "Monoculture and the Irish Potato Famine." Understanding Evolution. Berkley University. 19 Mar. 2008 <evolution.berkley.edu> 8^ "Scientists Discover Interplay Between Genes and Viruses in Tiny Ocean Plankton". National Science Foundation. March 23, 2006. Erişim tarihi December 12, 2008 9^ Stephens, Tim. "Currents." University of California, Santa Cruz. 10 Aug. 1998. University of California. 19 Mar. 2008 www.ucsc.edu 10^ "Genetic diversity". Cheetah Conservation Fund. Retrieved December 12, 2008. 11^ Fildes, Jonathan (May 29, 2007). "Cheating cheetahs caught by DNA". BBC News. Retrieved December 12, 2008.

http://www.biyologlar.com/genetik-cesitlilik-1

R.hook ve A.van leeuwenhoek'un mikroskop ve hücre ile ilgili yaptığı araştırmalar. acilen yardım

R.hook ve A.van leeuwenhoek'un mikroskop ve hücre ile ilgili yaptığı araştırmalar. acilen yardım

Robert Hooke, (d. 18 Temmuz 1635 – ö. 3 Mart 1703). Hem teorik hem de pratik açıdan yaptığı çalışmalarla bilimsel rönesansta büyük rol oynamış bir İngiliz bilim adamıdır.

http://www.biyologlar.com/r-hook-ve-a-van-leeuwenhoekun-mikroskop-ve-hucre-ile-ilgili-yaptigi-arastirmalar-acilen-yardim

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

Huntington Hastalığı Nedir?

Huntington Hastalığı Nedir?

Huntington Hastalığı, (HH) beynin belirli bölümlerinde hasar oluşturan genetik bir hastalıktır. Bu hasar hastalarda zihinsel ve davranışsal bozukluklara yol açar. Daha ileri safhalarda mental geriliğe (zekâ geriliği) yol açabilir. Duygusal sorunlara neden olur. Adını 1872 yılında hastalığın kalıtsal olduğunu ilk olarak gözlemleyen, Dr. George Huntington’dan alır. Baskın (dominant) bir gen ile aktarılan hastalık beyin ve sinir sistemini etkiler.Huntington Hastalığı, (HH) “Huntington Koreası” olarak da bilinir. Bu hastalığa neden olan gen normalde beynin önemli fonksiyonlarının oluşturulmasında rol oynar. Huntington Hastalarda bu gen, genin doğru şekilde çalışmasını engelleyen bir mutasyon (değişim) vardır. Henüz tam olarak anlaşılamayan bir biçimde değişen gen, beyindeki bu alanların hasar görmesine neden olur. Herkeste Huntington Hastalık geninin iki kopyası vardır; ancak hastalığın gelişmesi için genin bir kopyasında değişme olmalıdır. Normal kopya, değişim (mutasyon ) geçirmiş kopyanın etkilerini dengeleyemez. Huntington Hastalığı geninde mutasyon (değişim ) olan insanlar, çocuklarına genlerinin normal kopyasını veya mutasyon (değişim) geçirmiş olan kopyasını aktarabilirler. Bu çocuğun değişim (mutasyon) geçirmiş geni kalıtım yoluyla alma olasılığı 2’ de 1 ya da % 50 olduğu anlamına gelir. Ayrıca çocuğun kalıtım yoluyla genin normal kopyasını alma olasılığı da yine % 50 dir.Huntington Hastalığı, aynı aile bireylerin de bile oldukça değişkendir. Huntington Hastalığının ilk belirtileri hafif kontrol edilemeyen kas hareketleri, sendeleme, sakarlık, konsantrasyon eksikliği, kolayca depresyona girme ve kısa süreli hafıza kapasitelerini kaybederler. Bu hastalık 30-50 yaşları arasında ortaya çıkmaya başlar, daha önceki yaşlarda da (% 10 ) semptomlar (genç başlangıçlı Juvenil Huntington Hastalığı)görülmeye başlayabilir. Erkek ve kadınların hastalığı kalıtma oranı tamamen aynıdır. Huntington Hastalığı tüm ırklarda görülmekle birlikte, Avrupa kökenlilerde daha sıktır. Er ya da geç bu hastalık genini taşıyan insanlarda hastalığın oluşması gerçekleşecektir. Huntington Hastalığının ilerleme oranı değişir, ancak genellikle 15-25 yılda gelişir. Hastalığın ilerleyen aşamalarında yürüme, konuşma, yutma güçlüğü, düşünme ve akıl yeteneklerini kaybetme kilo kaybı gibi etkileri ortaya çıkar.Bu hastalığın var olup olmadığı, bir dizi genetik kod belirleyici testlerle anlaşılmaktadır. Aile de ve akrabalarda bu hastalık varsa hastalığın çıkma ihtimali yüksektir. Genler, vücudumuz tarafından kullanılan kod biçimindeki bilgileri içerir. Bu kod, geni meydana getiren kimyasal maddelerin sıralanmasıyla oluşur. Normal Huntington Hastalığı geninde, bu kodun bir kısmı birkaç defa yinelenir. {DNA 4 farklı kimyasaldan oluşur(A:Adenin G:Guanin, C:Sitozin T:Timin) DNA üzerindeki anlamlı diziler genleri oluşturur. Huntington genini üzerinde karakteristik bir tekrar yineleme vardır …CAG CAG CAG CAG… Bu CAG tekrarı bireyden bireye farklılık gösterir.} Huntington Hastalarında, genin bu yinelenen kısmı normalden daha büyüktür (bu kişilerde daha fazla yineleme vardır ). Genin bir parçası genişlediği veya büyüdüğü için, bu duruma genişleme adı verilir. Bu genişlemenin boyutu, Huntington Hastalığı genindeki yinelemelerin sayısına bağlı olarak aşağıdaki gibi değişir.• *Huntington Hastalığını taşımayan insanlarda en fazla 35 yineleme olur. • Huntington Hastalarında en az 39 yineleme vardır ve çoğunun yinelemesi 40’ ın üzerindedir.OLYMPUS DIGITAL CAMERA36 ile 39 arasında yinelemesi bulunan insanlar, ara alandadır. Bu yineleme sayısı istikrarsızdır ve gen bir sonraki kuşağa aktarıldığında genişleme olabilir. Bu nedenle, bu sayı aralığında yinelemesi olan kişilerin çocukları Huntington Hastalığına yakalanma riskiyle karşı karşıya kalabilirler. Test, Huntington Hastalığı genindeki yinelemelerin sayısının ölçülmesiyle gerçekleştirilir. Huntington Hastalığına yakalanacak olan kişilerde, genin bu kısmı normalden daha büyüktür. Bir kişiye test yapılırsa ve:• Huntington Hastalığı geninde 39 veya daha fazla yineleme bulunursa, bu kişi hayatının bir döneminde Huntington Hastalığına yakalanacaktır. • Huntington Hastalığı geninde 35 veya daha az yineleme bulunursa, bu kişi hastalığa yakalanmayacaktır. • Huntington Hastalığı geninde 36 ile 39 arasında yineleme bulunursa, bu kişi kesin olarak hastalığın etki alanında veya kesin olarak bu alanın dışında değildir. Bu ara alanda yer alan bazı insanlarda Huntington Hastalığı ortaya çıkar. Bu alanda yer alan insanların çocukları, Huntington Hastalığı riskiyle karşı karşıya kalabilirler.35’’ten daha az veya 39′’dan daha fazla yinelemesi olan insanlar için test neredeyse%100 güvenilirdir. Ara alanda (36 ile 39 yineleme arasında) yer alan insanlar için sonuç daha az kesindir; ancak bu duruma az sayıda insanda rastlanır. Günümüzde HH’nin tedavisi yoktur, fakat belirtileri etkili olarak kontrol altına almak için birçok yol vardır. İstemsiz hareketler, depresyon ve ruh hali değişimlerinin tedavisi için ilaç kullanılabilir. Konuşma terapisi, konuşma ve yutkunma problemlerinin aşılmasında yardımcı olur. Yüksek kalorili diyet kilo kaybını önleyebilir ve istemsiz hareketleri ya da davranış bozukluklarını düzenleyebilir. Kuzey Amerika’da helen 30.000 kişi Huntington Hastalığından yakınmaktadır; yaklaşık 150.000 kişinin ise hasta bir ebeveyni olduğu için % 50 oranında hasta olma olasılığı vardır.1960’dan beri faliyette bulunan HH’nin tedavisi bu hastalığa sahip kişilerin neler yapmaları gerektiğinin, sosyal hayatta yaşama kabileyetlerinin arttırılması için birçok kurum ve dernek mevcuttur.( Avusturya, Kanada, Amerika Huntington Hastalığı Dernekleri ve Uluslararası Huntington Derneği faliyette bulunanlardan birkaçıdır. ) Uluslararası Huntington Birliği (IHA) Huntington Hastalığı ve aileleri olan bireyler için ortak bir endişeyi paylaşıyorlar. Ulusal gönüllü sağlık kuruluş federasyonu olan bu dernek bireysel ve aile desteği, psikososyal, klinik ve biyomedikal araştırmalar ve ilgili ülkenin Huntington Hastalığı ile ilgili etik ve yasal düzenlemeleri ve mesleki eğitimi teşvik etmektedir.4864_huntington-hastaligiBu hastalığın tedavisi için çalışmalar sürmektedir.Bilim adamları Huntington Hastalığında kaybolan belirli bir nöron tipini beynin yeniden üretmesini sağladı. Bilişsel zayıflama ve depresyona neden olan ölümcül sonuçlara götürebilen kalıtsal nörolojik bir hastalık olan Huntington Hastalığı vücudun motor işlevlerinin denetimini ve çalışmasını kontrol eden “orta çatallı nöron” adı verilen belirli bir nöron tipinin yok olması sonucu ortaya çıkıyor. Bu Huntigton Hastalığında kaybolan belirli bir nöron tipini, Huntington Hastalığına sahip fareler üzerinde yapılan çalışmalarda farelerin beyninde üretmeyi ve üretilen yeni nöron tipini beyindeki bulunan nöronal ağlarla uyum sağladığını gösterdi.Bilim adamlarının bu yöntemi keşfetmelerinde kanaryaların büyük katkısı oldu. Hayvanlar aleminde sadece kanaryalarda bulunan bir özellik olan yetişkinlikte de beyinde yeni nöronlar üretme yeteneğinden yararlanılarak keşfedildi. Bu keşif Goldman ve Rockefeller Üniversitesi’nden Fernando Nottebohm tarafından 1980’li yılların başlarında keşfedilmişti. Kanaryaların erişkin beyin dokusuna yeni nöronların nasıl ekleneceği konusunda bilgi verdikten sonra bu bilgilerin erişkin memelilerde nasıl uygulanacağı konusunda 10 yıllık süren bir çalışma sonrasında bulunmuştur. Bu çalışmalar kuşların yeni şarkı öğrendikleri zaman beyinlerindeki ses kontrolünden sorumlu bölgelerine yeni nöronlar eklediklerini ortaya koymuştur. İnsan beyninin erişkinlikte de nöron üretme yeteneğine sahip olduğu biliniyor. HH’na sahip bireyler erişkin döneme geldiklerinde nöron üretme yeteneğini kaybediyorlar. Araştırmacıların çalışmaları sırasında beyinde elde edilen nötotrofik faktör (BNDF) adlı bir proteinin üretiminin harekete geçirilmesi durumunda yerel nöral kök hücrelerin nöron üretmeye yönlendirildikleri belirtmişlerdir.ABD’’deki Rochester Üniversitesi Tıp Merkezi’ den Prof. Dr. Steve Goldman’ın başkanlığındaki bilim ekibince yapılan çalışmada, BNDF proteini, “noggin” adlı bir protein ve viral genetik tedavi edici özelliği bulunan salgı bezleriyle bağlantılı bir virüsün kullanıldığı özel bir yöntemle, farelerin beyindeki Huntigton Hastalığından etkilenen bölge üzerinde harekete geçirildi. Bu şekilde beynin söz konusu bölgesinin yakındaki, yeniden nöron üretme yeteneğini kaybetmiş nöral kök hücrelerin “orta çatallı motor nöronları” sürekli olarak üretmesi sağlandı. Daha sonra üretilen bu tip nöronların Huntington Hastalığından etkilenen striyatum bölgesini sardığını ve ardından da mevcut nöronal ağlarla bütünleştiğini gösteren bilim adamları, deneyde yer alan Huntington hastası farelerin ömür beklentilerini iki katına çıkartmayı başarmışlardır. Bu bilimsel çalışma 2013 yılının Haziran ayında “ Cell Stem Cell” adlı bilimsel dergide yayınlanmıştır. “Neuron” adlı nörolojik konular işleyen bilimsel derginin 2012 yılının Haziran ayında yayınlanan makalede California Üniversitesi San Diego Tıp Okulu’na bağlı Luduing Kanser Araştırma Enstitüsü’nden bilim adamlarının fareler ve primatlar üzerinde denedikleri yeni ilaç hakkında ki araştırmada hayvanlara tek doz olarak verilen, antisens oligonülkleotidler olarak adlandırılan bir ilaç grubundan, DNA tabanlı ilacın, Huntington Hastalığına yol açan değişime uğramış geni bularak etrafını sardığı ve gendeki toksik huntigtin proteinini üretmesine yol açan moleküller komutları bozarak hastalıkta düzelme sağladığını belirttiler. Amerika Harvard Üniversitesi’ne bağlı Massachusetts Genel Hastanesi Huntington Hastalığı semptomlarının başlamasını geciktirmek amacıyla yaptıkları klinik çalışmalarda güvenilir yüksek dozlarda besin takviyesi sağlayan kreatinli bir ilaç geliştirdiler. (2014)Kreatin, tüm memelilerin vücudunda bulunan bir amino asit türevidir. Kırmızı et ve balıkta bulunur. 1 kg ette, 1 gram bulunan kreatinin yüksek dozda alınması için çok fazla et tüketilmesi gerekir. Bilim adamlarının ürettikleri yüksek dozlu kreatin ilacı ile çok fazla et tüketilmek zorunda kalınmayacaktır. Besin takviyesi olarak sporcuların da kullandığı kreatin karaciğer, böbrek ve pankreasta doğal olarak üretilip daha sonra kan akışıyla kaslarımıza enerji sağlamak için kullanılan bir bileşiktir. Kreatinin %95 i kaslarda depolanır. Dışarıdan alınan kreatin takviyesi, kaslarımıza ulaşınca, “Kreatin Fosfat”a dönüştürülür ve bu yüksek güçlü metabolit’in kasların son enerji kaynağı olan ATP’leri üretmek için kullanılır. Kas veya adale dokularında biriken kreatin, dayanıklılık ve kuvvet gerektiren spor aktivitelerinde ani enerji ihtiyacını karşılar. Yapılan araştırmalarla; kreatin’in enerji seviyesini, dayanıklılığı, kuvvet ve dayanma gücünü artırdığı ispatlanmıştır. Alınan yüksek dozlu kreatin, beynin ATP (adenozin trifosfat) seviyelerini yükseltir ve Huntington Hastalığına neden olan nörolojik sinir dejenerasyonuna karşı koruma sağlamıştır. Semptomatik Huntigton Hastalarında kreatin önceki klinik çalışmalarda 10 gram ölçek sınırı oluşturmuştur ve bu doz yeterli olmayarak 40 grama kadar çıkılarak yüksek doz olarak değerlendirilmiştir. Massachusetts Genel Hastanesi’nde yapılan pilot bir çalışmanın sonuçlarına göre, katılımcılar da yüksek doz olarak 30 gram da karar kılınmıştır. Bilimsel projenin ilk 6 ay içinde katılımcılar iki gruba ayrıldı. Birinci grup ağız yoluyla günde 2 kez 30 gramlık dozlardan almışlardır. Diğer grup ise plesebo (içerisinde etken madde kreatin bulunmayan diğer yan maddelerin bulunduğu ilaç ) almışlardır. Bu 6 aylık aşamadan sonra katılımcılar düzenli olarak 12 ay boyunca kreatin aldılar. Bu çalışmalar sonucunda Huntigton Hastalığına sahip ve bu hastalıktan risk altında bulunan bireylerde semptomların önlenmesi veya gecikmesinin mümkün olduğu kanıtlanmıştır. Buna ek olarak bu bilimsel çalışma ile diğer genetik hastalıklar için önemli bir klinik araştırma olmuştur.İsveçli bilim adamları Huntington Hastalığı üzerinde uzun uzun çalışırken, bu hastalığın kanser riskini %53 oranın da azalttığını ortaya çıkardılar. İsveç’teki Lund Üniversitesi’nden bilim adamları, 1969-2008 yılları arasındaki hasta kayıtlarını inceledi. Kayıtlara göre, hastanelerde tedavi gören bin 510 ( genetik bir nörolojik bozukluk olan) Huntington Hastasından sadece 91;inde kanser görüldü. HH’ nın içinde yer aldığı Poliglutamin hastalıklar grubundaki diğer rahatsızlıkların da kanser riskini azalttığı belirlendi.Kaynakça:http://www.news-medical.net/health/What-is-Huntingtons-Disease-(Turkish).aspxhttp://www.who.int/genomics/public/geneticdiseases/en/index2.html#Hhttp://www.huntington-assoc.com/ <br />https://www.cell.com/neuron/searchresultspageLink=4&searchText=huntingtonhttp://www.cell.com/cell-stem-cell/searchresultssearchText=huntingtonhttp://news.harvard.edu/gazette/story/2014/02/hope-for-huntingtons-disease/Yazar: Sinem AtlıKaynak: http://www.bilgiustam.com

http://www.biyologlar.com/huntington-hastaligi-nedir

Sağlıklı kalan sigara tiryakilerinin akciğerlerinin sırrı ne?

Sağlıklı kalan sigara tiryakilerinin akciğerlerinin sırrı ne?

Bazı tiryakilerin ömür boyu sigara içmelerine karşın nasıl sağlıklı akciğerlere sahip olabildiklerinin sırrı çözüldü. İngiltere’de 50 bin kişinin incelendiği araştırmada, sigara nedeniyle insanların DNA’larında ortaya çıkan bazı olumlu mutasyonların akciğer fonksiyonlarını geliştirdiği ve sigaranın ölümcül etkisini maskelediği tespit edildi. İngiltere Tıp Araştırmaları Vakfı, araştırma sonuçlarının akciğer fonksiyonlarını geliştiren yeni ilaçlar bulunmasına yardımcı olabileceğini söyledi.Uzmanlar ayrıca, hiç sigara içmemenin en iyi seçenek olduğunu vurguladı. Tiryakilerin hepsi olmasa da birçoğu akciğer hastalıklarına yakalanıyor. Ancak yaşamları boyunca bir kez bile sigara içmeyenler de aynı hastalıklardan muzdarip olabiliyor. Leicester Üniversitesi’nde yapılan çalışmada uzmanlar, İngiltere’deki Biyolojik Banka projesine katılan gönüllülerin sağlık ve genetik bilgilerini inceledi. Bilim insanları özellikle nefes darlığına, öksürüğe ve tekrarlayan akciğer enfeksiyonlarına yol açan Kronik Öbsturiktif Akciğer Hastalığına (KOAH) yakalananları ele aldı. KOAH, bronjit ve amfizeme gibi önemli sağlık sorunlarına yol açıyor.KOAH riski azalıyorSigara tiryakisi olan ve olmayanlarla KOAH hastası olan ve olmayan denekler karşılaştırıldığında, DNA’mızdaki bazı kesimlerin KOAH riskini azalttığı görüldü. Yani “iyi genlere” sahip sigara tiryakilerinin, “kötü genlere” sahip olanlara kıyasla daha düşük KOAH riski taşıdığı tespit edildi. Araştırma ekibinden Prof. Martin Tobin, BBC’ye yaptığı açıklamada “Tütünün zararlarına karşı herkese garantili koruma sağlayacak sihirli bir yöntem yok. Akciğerleri sigara içmeyen birine göre yine de daha sağlıksız olacak. İnsanların gelecekte KOAH ve sigara bağlantılı kanser ve kalp hastalıklarından korunmasının en iyi yolu sigarayı bırakmak” dedi.Sigara bu çalışmada ele alınmayan kanser ve kalp hastalıkları riskini de arttırıyor. Araştırmada sigara içenlerde içmeyenlerden daha sık görülen bir genetik kod da keşfedildi. Henüz doğrulanmasa da, bu kodların beyin faaliyetlerini etkileyip bireyin kolayca nikotin bağımlısı olmasına yol açtığı saptandı. (BBC)http://www.medikalakademi.com.tr

http://www.biyologlar.com/saglikli-kalan-sigara-tiryakilerinin-akcigerlerinin-sirri-ne

Hava Kirliliği Çocukların Akciğer Gelişimini Etkiliyor!

Hava Kirliliği Çocukların Akciğer Gelişimini Etkiliyor!

Yayımlanan yeni bir çalışmaya göre, hava kirliliğinin kontrol altına alınması stratejileri sonuçlarını hemen vermeye başladı.

http://www.biyologlar.com/hava-kirliligi-cocuklarin-akciger-gelisimini-etkiliyor

Dünya’nın Çekirdeğine Ait Yeni Keşif

Dünya’nın Çekirdeğine Ait Yeni Keşif

Çinli ve Amerikalı bilim insanlarının ortaklaşa yaptığı araştırma, Dünya’nın merkezinde, iki farklı bölge olduğunu ortaya çıkardı. Keşif, Dünya’nın oluşumu ve tarihine ışık tutacak. Dünya’nın çekirdeğindeki kristallerin farklı yapıya sahip olduğu keşfedildi. Bilim insanları, Dünya’nın çekirdeğindeki demir kristallerinin iki farklı şekilde sıralandığını keşfetti. Keşif, gezegenin kristallerin oluşumu sırasında çok büyük değişime uğradığına işaret ediyor. ‘Nature Geoscience’ dergisinde yayımlanan araştırmaya göre, Dünya’nın merkezindeki demir kristallerinin yapısı, çekirdeğin dış kısmındakilerden farklı. Bilim insanları, yeryüzünün 5 bin kilometre derinliğine inecek herhangi bir kazma işlemi yapılamadığı için çekirdeğin yapısını incelemek için depremlerin neden olduğu hareketleri araştırdı.   Deprem dalgalarının yeryüzünün farklı katmanlarında nasıl değişiklik gösterdiği analiz ettiklerini kaydeden Illinois Üniversitesi’nden Prof. Dr. Prof Xiaodong Song, elde ettikleri verilerin Dünya’nın merkezinin iç ve dış çekirdek olarak iki parçadan oluştuğunu gösterdiğini belirtti. Prof. Dr. Song, şunları kaydetti: “Sismik dalgalarla elde edilen veriler, iç çekirdekteki kristallerin doğu-batı yönünde dizildiğini gösteriyor. Kuzey Kutbu’ndan aşağıya doğru bakmak mümkün olsaydı bu kristalleri kendi çevrelerinde dönüyormuş gibi görecektik. Dış çekirdekteki kristaller ise kuzey-güney yönünde sıralanmış ve aynı bakış açısında yatay görünüyorlar. Dünyanın merkezinde iki farklı bölgenin keşfi, Dünya’nın oluşumu ve tarihi hakkındaki bilgilerimize ışık tutacak.”  Yer yüzeyinin 5 bin kilometre derinliğinde yer alan çekirdek, yaklaşık 1 milyar yıl önce katılaşmaya başlamıştı ve her yıl 0,5 milimetre büyümeye devam ediyor. Prof. Dr. Song, çekirdekteki kristallerin iki farklı şekilde dizildiğinin keşfinin, kristallerin farklı koşullar altında oluştuğuna ve gezegenin yaklaşık 500 milyon yıl önce çok büyük bir değişime uğradığına işaret ettiğini söyledi. Henüz ne olduğu bilinmeyen değişimin, Dünya’nın manyetik alanını da etkilediği ve ekvator ekseniyle kutup ekseninin yer değiştirmesine neden olduğu sanılıyor. Yoğunluk ve ağırlık bakımından en ağır elementlerin yer aldığı çekirdekteki demir-nikel karışımı, çok yüksek basınç ve sıcaklık etkisiyle kristal halde bulunuyor. Yaklaşık bin 370 kilometre kalındığındaki çekirdeğin 4300 derece sıcaklığa sahip olduğu sanılıyor.

http://www.biyologlar.com/dunyanin-cekirdegine-ait-yeni-kesif

Hominin’lerin Habitatları İlk Kez Yapılandırıldı

Hominin’lerin Habitatları İlk Kez Yapılandırıldı

Görsel : Yukarıdaki görselde 1.8 milyon yıl önce Doğu Afrika’daki ilk homininlerin yaşamı verilere dayanarak sanatçı tarafından resmedilmiş. Telif : M.Lopez-Herrera via The Olduvai Paleoanthropology and Paleoecology Project and Enrique Baquedano

http://www.biyologlar.com/homininlerin-habitatlari-ilk-kez-yapilandirildi

Dinozor Bacakları İlk Kez Tavuk Embriyolarında Geliştirildi

Dinozor Bacakları İlk Kez Tavuk Embriyolarında Geliştirildi

66 milyon yıl önce, dinozorların çağı dramatik bir biçimde özellikle dev bir asteroidin çarpma etkisiyle yok oluşların artması sonucu kapandı. Elbette dinozor türlerinin tamamı yok olmadı ve hayatta kalmayı başaran türlerden bugünün kuşlarına kadar gelen evrimsel süreç işlemeye devam etti.

http://www.biyologlar.com/dinozor-bacaklari-ilk-kez-tavuk-embriyolarinda-gelistirildi

Mantar Sporları da İletişim Kurarak Birleşiyor

Mantar Sporları da İletişim Kurarak Birleşiyor

Aseksüel mantar hücrelerinin de sosyal hücreler olduğu ortaya çıkarıldı : Tekil bir hücre büyüyüp, diğer hücrelerle koloni oluşturmak üzere birleşirken, bazı komşularına yakınlaşarak tutunuyor ve bu sırada diğerlerinden uzaklaşıyor.

http://www.biyologlar.com/mantar-sporlari-da-iletisim-kurarak-birlesiyor

300 Milyon Yaşındaki ‘Tully Monster’ın Omurgalı Olduğu Keşfedildi

300 Milyon Yaşındaki ‘Tully Monster’ın Omurgalı Olduğu Keşfedildi

300 milyon yaşındaki ‘Tully Monster’ fosilinin gizemi Leicester Üniversitesi’nden araştırmacıların öncülük ettiği bir araştırma ekibi tarafından çözüldü : Gözlerindeki kendine has özelliklere bakılarak, bu canlının bir omurgalı olduğu tespit edildi.

http://www.biyologlar.com/300-milyon-yasindaki-tully-monsterin-omurgali-oldugu-kesfedildi

Mitokondri Bulundurmayan İlk Ökaryot Hücre Keşfedildi

Mitokondri Bulundurmayan İlk Ökaryot Hücre Keşfedildi

Her bir dokusu ve organı, o organın görev ve işleyişini sürdürebilen, gerçekleştirebilen birbirinden farklı hücrelerden oluşmuştur.

http://www.biyologlar.com/mitokondri-bulundurmayan-ilk-okaryot-hucre-kesfedildi

Selüloz Sindirimi ve Biyo-Yakıt Teknolojisi

Selüloz Sindirimi ve Biyo-Yakıt Teknolojisi

Selüloz, glikoz moleküllerinin birbiri ardına sıkıca bağlanarak oluşturduğu sağlam bir doğal biyolojik polimerdir. Yeşil bitkilerin yapısına hücre duvarı oluşturarak katılan selüloz molekülleri,

http://www.biyologlar.com/seluloz-sindirimi-ve-biyo-yakit-teknolojisi

Bitkilerin Sudan Karaya Çıkışında Rol Oynayan Gen Keşfedildi

Bitkilerin Sudan Karaya Çıkışında Rol Oynayan Gen Keşfedildi

Leeds Üniversitesi Bitki Bilimleri Merkezi’nde yapılan bir araştırmada, bitkilerin yaklaşık 500 milyon yıl önce sudan karaya geçişlerinde kilit rol oynayan gen keşfedildi.

http://www.biyologlar.com/bitkilerin-sudan-karaya-cikisinda-rol-oynayan-gen-kesfedildi

Öğrenme Kabiliyetine Sahip İlk Tek Hücreli Organizma <b class=red>Keşfedildi.</b>

Öğrenme Kabiliyetine Sahip İlk Tek Hücreli Organizma Keşfedildi.

Bilim insanları ilk kez sinir sisteminden yoksun bir organizmanın öğrenebilme kabiliyetine sahip olabileceğini gösterdi.

http://www.biyologlar.com/ogrenme-kabiliyetine-sahip-ilk-tek-hucreli-organizma-kesfedildi-

Araştırmacılar Sperm Hareketini Arttıran Molekülü Tanımladı

Araştırmacılar Sperm Hareketini Arttıran Molekülü Tanımladı

Erkek üreme yolunun içindeki olgun spermlerin kısıtlı hareket kabiliyeti vardır. Bu hareket kabiliyetine rağmen, spermler dişi üreme yoluna girdiklerinde yeterli itiş gücüne sahip değillerdir.

http://www.biyologlar.com/arastirmacilar-sperm-hareketini-arttiran-molekulu-tanimladi

RNA Epigenetiği ve Gen Ekspresyonu Düzenleyici Sinyalleri

RNA Epigenetiği ve Gen Ekspresyonu Düzenleyici Sinyalleri

RNA’ların çok sayıdaki ve çok geniş yelpazedeki fonksiyonlarının belirleyicisi olan temel modifikasyonların ve sekans özelliklerinin sanatçı izlenimi – Görsel : CHARLES WILLIAMS/MADEUP.ORG

http://www.biyologlar.com/rna-epigenetigi-ve-gen-ekspresyonu-duzenleyici-sinyalleri

H-2 kompleksi

Faredeki ana doku uyuşması kompleksi (MHC). İlk MHC 1937'de Peter Gorer tarafından keşfedildi.

http://www.biyologlar.com/h-2-kompleksi

Biyolojik pusula nedir

Amerikalı araştırıcılardan Walcott ilk olarak bazı deneyler yaptılar ve güvercinlere küçük mıknatıslar takınca kuşların yönlerini tamamen şaşırdığını gördüler. Araştırmalar neticesinde göçmen kuşların boyun kısımlarında ferromanyetik taneciklerin bulunduğu ve arzın manyetik alanına göre hassasiyet gösterdikleri keşfedildi. Şimdiye kadar tetkik edilebilen göçmen kuşların kafa yapısında bulunan taneciklerin demir açısından zengin bir mineral olan manyetit (Fe3O4) olduğu anlaşıldı. Bu tabii pusulalarından göç esnasında azami derecede istifade ederler. Dünyanın manyetik alanının kuvvet çizgilerine göre kendi durumlarını tespit ederek doğru yönü bulurlar. Kafalarının içindeki bu pusulaları sayesinde kapalı havalarda da yollarını bulurlar. Bulutlu bir günde bile yönlerini şaşırmazlar. Fakat başlarına kuvvetli bir mıknatıs bağlanınca bulutlu günde güvercinler yollarını tamamen kaybederler. Çünkü takılan mıknatısın oluşturduğu suni alan, tabii manyetik alanı değiştirir. Onlara evlerini bulduracak hiçbir ipucu bırakmaz. Güvercinlerin boyun kısmında pusula vazifesi gören manyetit adlı maden zerreciklerinin keşfinden sonra, kuşların yönlerini koku alarak da bulabildikleri ortaya çıkarılmıştır.

http://www.biyologlar.com/biyolojik-pusula-nedir

Buz Adam Ötzi’nin Gardırobunun Kapakları Açıldı

Buz Adam Ötzi’nin Gardırobunun Kapakları Açıldı

Üst soldan: Ot içlikli ayakkabı (soldaki) ve deri dış kaplama (sağda), deri “kaban” ( müze tarafından yeniden düzenlenmiş), deri peştemal, ot “kaban”, kürk şapka, deri “pantolon” Credit: Institute for Mummies and the Iceman

http://www.biyologlar.com/buz-adam-otzinin-gardirobunun-kapaklari-acildi

Enfeksiyon Kurallarını Yerle Bir Eden Yeni Virüs

Enfeksiyon Kurallarını Yerle Bir Eden Yeni Virüs

Yeni tespit edilen bir virüs türü, virüslerin konak vücutta bir bütün virüs bulunduğu takdirde ürediği ve bulaştığı ile ilgili alışılagelmiş bilgilere meydan okumasıyla şaşkınlığa sebep oldu.

http://www.biyologlar.com/enfeksiyon-kurallarini-yerle-bir-eden-yeni-virus


Sivrisinek Beyninde Koku ile Tadı Harmanlayan Özel Bir Bölge Keşfedildi

Sivrisinek Beyninde Koku ile Tadı Harmanlayan Özel Bir Bölge Keşfedildi

Johns Hopkins Üniversitesi araştırmacılarının gerçekleştirdiği bir çalışmada, sivrisineklerin beyninde tatları kokularla birleştirerek, benzersiz çeşniler yaratmak için özelleşmiş bir alan keşfedildi.

http://www.biyologlar.com/sivrisinek-beyninde-koku-ile-tadi-harmanlayan-ozel-bir-bolge-kesfedildi

Volkanik Küller İçerisinde Antik İnsan Ayak İzleri Bulundu

Volkanik Küller İçerisinde Antik İnsan Ayak İzleri Bulundu

Volkanik patlamalar aslında oldukça paradoksal olaylardır. Bu patlamalar hem her şeyi yok etme eğilimindelerken, hem de külleri oturduğu zaman lavların sıcaklığından yok olmayan arkeolojik kalıntıları korumada çok iyidirler.

http://www.biyologlar.com/volkanik-kuller-icerisinde-antik-insan-ayak-izleri-bulundu

 
3WTURK CMS v6.03WTURK CMS v6.0