Biyolojiye gercekci yaklasimin tek adresi.

Arama Sonuçları..

Toplam 124 kayıt bulundu.

Mendel Yasaları

Avusturyalı bir papaz olan Gregor Mendel 'in genetik ilmiyle ilgili olarak bulduğu biyoloji kanunları. Manastırın bahçesinde bezelye leri birbirleriyle çaprazlama|çaprazlayarak (eşleştirerek) kalıtım için ilgi çekici sonuçlar buldu. Bugün bu sonuçlar Mendel kanunları adıyla anılmaktadır. Çalışmalarını yaptığı dönemde kromozom ve genlerin varlığı bilinmemesine rağmen, özelliklerin "faktör" adını verdiği birimlerle nesilden nesile aktarıldığını söyledi. Bugün bu birimlere, gen denmektedir.Bahçe bezelyeleriyle yıllarca yapmış olduğu çalışmalarının sonuçlarını 1865'te yayınladı. ''Bitki Melezleri Üstüne Denemeler'' isimli eseriyle genetik|genetiğin kurucusu olarak kabul edildi. Mendel'in en önemli deneylerinin konusu bezelye idi. Adi bezelye tanelerinin bazıları düz yuvarlak, bazıları buruşuktur, bazı taneler sarıyken, diğerleri yeşildir, bazı bezelye bitkileri uzun, bazıları kısadır. Bu bitkileri düzenli tozlaşmalara tabi tutan Mendel, yukarıdaki özelliklerin dölden döle nasıl aktarıldığını göstermiştir. İki özelliğin bir araya gelmesi sonucunun bir karakteristik ortalaması olabileceği düşünülebilir. Bazı saf karakterlerin birleşmesinden, gerçekte de bu sonuçlar alınabilir; ama Mendel'in deneylerine göre, iki saf karakterin çaprazından, mesela uzunluk ve kısalıktan melez uzunlar çıkmaktaydı. Uzunluk karakteri, kısalık karakterine baskın olduğundan sonuçta melez bireyler uzun görünümdeydi. Bu tip iki uzun melezin çaprazı sonucunda ise, % 25 oranında saf uzun, % 25 saf kısa, % 50 melez uzun çıkmaktaydı. İki eş saf özellik çaprazlandığında, sadece bu saf özellik ortaya çıkmaktaydı. Mendel kanunlarının esası buna dayanmaktaydı.Mendel'in bahçe bezelyeleri ile deneyleriMendel bahçe bezelyeleriyle yaptığı çaprazlamalarda bazı belirli özelliklerin değişmediğini tesbit etti. Bezelyelerin bir kısmı kısa ve çalı tipli (bodur) olduğu halde, bazıları uzun ve tırmanıcı idiler. Yine, bazıları sarı tohum ürettiği halde, bir kısmı yeşil tohum üretirdi. Bazıları renkli çiçeklere sahip olduğu halde, bazıları da beyaz çiçek ihtiva ederdi.Mendel bahçe bezelyelerinin topu topu yedi özelliğinin değişmediğini keşfetti. Ayrıca bezelye çeşitlerinde özelliklerin nesilden nesile kendi kendilerine sürdürdükleri tozlaşma sayesinde korunduğunu gördü.Melezleme tozlaşmasında ise çiçeğin erkek organlarından diğer bitkinin dişi organına çiçek tozu ( polen ) aktarılarak kolaylıkla üretilmekteydi.Farklı yedi özellik (uzunluk, kısalık, sarı tohum, yeşil tohum vs.) görüldüğünden ve melezleme tozlaşması kolaylıkla icra edildiğinden Mendel'in seçtiği konu idealdi. Onun ilk işi, kendisinin takip ettiği ve anne babadan evlatlara devamlı aktarılan yedi özelliği, olsa da olmasa da keşfetmekti. Mendel farklı bitki çeşitlerinin her birinden tohumlar toplayarak onları bahçesinde fidan olarak dikti. Deneylerle ortaya çıkan yedi özelliğin zürriyet meydana getirmede ebeveynlerden (anne babadan) evlatlara aktarıldığını göz önüne almıştı. Bezelye çiçekleri, ancak kendini dölleyebilecek bir yapıya sahip olduğundan saf soylarını devam ettirmeye müsaittir. Mendel ilk deneylerinde bezelyelerin arı döl olup olmadığını araştırmaya başladı. Bunun için aynı bitkiyi birkaç defa arka arkaya tozlaştırarak birçok döl elde etti. Her dölde elde ettiği bireyleri birbirine ve ebeveynlerine benzeyip benzemediklerine göre ayırdı. Böylece özellikleri farklı yedi saf döl elde etti. Bu özelliklerin herbirine saf karakter adını verdi.Mendel'in Dominantlık (Baskınlık) Kanunu'nu keşfetmesiMendel'in bundan sonraki işi, iki farklı karakterli bitkiyi tozlaştırdığında ne olacağını görmekti. Buna uygun olarak bir uzun ve bir kısa ebeveyn bitki seçti. Uzunundan çiçek tozu alarak kısanın dişicik borusunun üzerine serpti. Kısa bitkide tohumlar olgunlaştığında çaprazlamanın sonucunu keşfetmek için tohumları ekti. Acaba yeni bitki kısa ebeveyne mi, uzun ebeveyne mi benzeyecekti? Yoksa her iki ebeveynin karakterinin tesiriyle orta uzunlukta mı olacaktı? Üreyen fidanların hepsinin, çaprazlamayı yapmak için çiçek tozu aldığı bitkiler gibi uzun olduğunu gördü.Mendel'in ikinci adımı, hangi bitkinin farklılığa sebep olduğunu bulmaktı. Çiçek tozunu kullandığı mı, yoksa üretimde tohumlarını kullandığı bitki mi?Buna uygun olarak tozlaşma işlemini ters tatbik ederek polen için kısa bitkileri, tohum üretimi için de uzun bitkileri kullandı. Sonuçlar önceki gibi olup bütün yavru bitkiler uzun meydana gelmişti.Mendel sonra diğer karakterleri çaprazlayarak deneyler yaptı. Sarı tohumlu bitkilerle yeşil tohumlu bitkileri çaprazladı. Çaprazlamanın birinci dölünde (F1 dölünde) hepsinin sarı tohumlu olarak ürediğini gördü. Bunun gibi yuvarlak tohumlu türlerle buruşuk tohumluların çaprazlamasından yuvarlak tohumlular üretti. Mendel yedi farklı karakteri tahlil edene kadar çaprazlama deneylerini tekrar etti ve şaşırtıcı sonuçlar elde etti. Çaprazlama döllerini dikkatle takip ederek birinci çaprazlamada kullandığı ebeveyn bitkileri "P" olarak adlandırdı. Adı geçen dölün çaprazlama sonucuna (ürününe) F1 olarak ad verdi. F1 ilk evladı temsil ediyordu. İki uzun bezelyenin F1 döllerinin çaprazlamasıyla, F2 dölünü (torunları) üretti. Üretimde önceki yolu takip etti. Her ikisi de uzun olan iki F1 bitkisi seçti. Onları çaprazlayarak tozlaştırdı ve F2 dölünü vermesi için tohumları dikti. Bu çaprazlamanın sonuçları gayet dikkat çekiciydi. Bitkilerin bazıları uzun olmasına rağmen diğerleri ise kısaydı. İkisi arası uzunlukta (orta boy) hiçbir bitki meydana gelmemişti. Üretilen bitkilerin 3/4'ü uzun, 1/4'ü ise kısa idi. F2 dölünde kısa bitkilerin tekrar ortaya çıkışı Mendel için büyük bir anlam taşımaktaydı. Demek ki F1 bitkileri görünmeyen kısalık karakterine sahipti. Diğer karakterlere sahip olan F1 neslinin çaprazlamalarıyla da aynı sonuçlar elde edildi. Sarı tohumlu ile yeşil tohumlu ebeveyn bitkileri (P) birbirleriyle çaprazlandığında F2 dölünde 3/4 oranında sarı ve 1/4 oranında yeşil bezelyeler üredi. Mendel bu sonuçlardan "''Dominantlık Kanunu''"nu kurdu.Mendel'in ikinci kanunu olarak bilinen Dominantlık (Baskınlık) Kanunu açık bir ifade ile şöyle tanımlanabilir: "Aynı genetik yapıya sahip iki benzer melez çaprazlandığında meydana gelen dölde, ana-babadan gelen karakterler belirli oranlarda (baskın karakter % 75, çekinik % 25) ortaya çıkar."Mendel'in ilk kalıtım kanunu: Uzun bezelyelerin kısalarla melezlenmesinden (çaprazlanmasından) uzun F1 nesli üredi ve kısa bezelyeler F2 dölünde tekrar ortaya çıktılar. Mendel, karakterlerin meçhul faktörler tarafından kontrol edildiğini ileri sürdü. Bugün bu faktörlere " gen " denilmektedir. Mendel bu temel üzerine kalıtımın birinci kanununu yani Eştiplilik = İzotipi Kanunu'nu kurdu.Eştiplilik (İzotipi) KanunuBu kanun, çeşitli kalıtsal karakterlerin faktörleri (genler) tarafından kontrol edildiğini ve bu faktörlerin çiftler halinde bulunduğunu ifade etmektedir. Mendel'in yaşadığı zamanda gen ve kromozomlar bilinmediği halde onun "Eştiplilik Kanunu" bugün genetiğin temel kurallarını meydana getirmektedir. Eştiplilik (İzotipi) Kanunu açık bir ifade ile şöyle tarif edilebilir: "Birer karakteri farklı iki saf ( homozigot ) ırk çaprazlandığı zaman meydana gelen F1 dölünün bireylerinin hepsi melez ve birbirine benzer olur." Uzun saf bezelye ile kısa saf bezelyelerin çaprazlanmasından % 100 uzun melezler meydana gelir. Mendel uzun F1 dölü bitkilerinin saf uzun ebeveyn bitkileri gibi olmadıklarını ortaya çıkardı. Bu bezelyeler görünmediği halde kısalık faktörünü taşımaktaydılar. Bu faktör bir sonraki dölde tekrar ortaya çıkacaktı. Bu muhakeme, onun kalıtımın ikinci kanununu, yani Baskınlık (dominantlık) Kanunu'nu keşfetmesine öncülük etti. Bu kanuna göre, çiftler halinde bulunan faktörlerden (genlerden) biri diğerini maskeleyebilir veya varlığını göstermesine mani olabilir.Baskınlık (Dominantlık) KanunuBahçe bezelyelerinde olduğu gibi, uzunluk bir çift gen tarafından kontrol edilir. Uzunluk geni kısalık genine baskındır ( dominant tır). Kısalık genine çekinik ( resesif ) denir. Mendel'in çaprazlamalarında ebeveynin biri saf uzun olup, her iki uzunluk genine de sahipti. Diğeri de saf kısa olup, her iki kısalık genine sahipti. Bunların çaprazlama ürünü olan F1 dölünün bireylerinin hepsi uzun, fakat melezdiler. Bunlar bir uzunluk ve bir kısalık geni taşımalarına rağmen, uzunluk geni kısalık genine baskın olduğundan uzun olarak ortaya çıktılar. Mendel, çalışma sonuçlarını tablolar halinde göstermeyi başardı. Günümüzde her karakter en az iki genle ifade edilir. Genetik te her gen bir harf ile temsil edilir. Dominant (baskın) genler büyük harfle, resesif (çekinik) genler aynı harflerin küçükleri ile ifade edilir. Eğer uzunluğu T harfiyle gösterirsek, saf uzun bitki TT olarak yazılacaktı ve uzunluk karakterinin her iki geni böyle gösterilecekti. Büyük T, uzunluğun zıt karakter olan kısalığa baskın olduğunu ifade etmektedir. Aynı usulle, küçük t, kısalığı temsil etmektedir ve yalnız başına saf kısa, tt olarak gösterilecekti. Bütün vücut hücreleri diploit sayıda (2N) kromozom ve gen ihtiva etmelerine rağmen, gamet ler (cinsiyet hücreleri) mayoza uğrayarak kromozom ve gen sayılarını yarıya indirgediklerinden haploit sayıda (N) kromozom ve gen taşırlar. İnsanın vücut hücrelerinde 23 çift (46 adet), gametlerinde ise 23 adet kromozom bulunur.Sonuç olarak bezelyenin tohum taslağındaki yumurta hücresi ve polen tanesinden meydana gelen sperm çekirdekçiği her karakter için yalnız birer gen taşırlar. Saf uzun bezelye bitkisinde, yumurta ve sperm çekirdekleri olgunlaştığında biri T'nin birini, diğeri de diğer T'yi alır. Aynı şekilde bütün vücut hücrelerinde tt genlerini taşıyan saf kısa bitkinin genleri mayoz sonucu t ve t'ye bölünerek şekillenen yumurta veya spermlere geçerler.Mendel Ayrılma Kanunu adı ile kalıtımın üçüncü kanununu kurdu. Bu kanuna göre, bir melezde bulunan gen çiftleri birbirinden bağımsız ayrılarak gametlere gider. Bu demektir ki, gen çiftinin bir tanesini bir gamet, diğerini ise başka bir gamet taşır. Ayrıca bir melezde, dominant genle beraber bulunan resesif gen değişmez. Eğer melezin sonraki döllerinde, iki resesif bir araya gelirse resesif karakter tekrar ortaya çıkar.Mendel çaprazlamalarının çizim metodları: Mendel'in bezelyelerle olan melezleme çalışmaları, dama tahtasına benzeyen tablolarla daha açık olarak gösterilebilir. Gametler, üst ve dikey karelere yerleştirilir. Gametlerin birbiriyle eşlenmesi, diğer karelerde işaretlenir.Tt meydana gelen uzun melez bitkileri ifade eder. T (uzunluk) geni, kısalık (t) genine dominant olduğundan, bireyler uzun olarak gözükür. Eğer Tt melezleri birbiriyle çaprazlanırsa gen birleşimlerinin dört ihtimali rahatlıkla tabloda işaretlenebilir. Durum '''tablo 2'''´de gösterildiği gibi olur.Melez ebeveynlerden T ve t genlerinin birleşme ihtimallerinin sonucunda, F2 dölünde: 1/4'ü saf uzun TT, 1/2 melez uzun Tt ve 1/4'ü saf kısa tt yavru meydana gelir.Mendel'in uzun ve kısa bezelyeleri çaprazlayarak elde ettiği aynı sonuçlar kobay ların renk verasetinde de ispatlandı. Bu durumda siyah renk, beyaz renge dominanttır. Saf bir siyah kobay BB ile, saf bir beyaz kobayı bb çaprazladığımızda ne olacağını görelim. F1 dölünde bütün bireyler (yavrular) siyahtır. Genetik yapılarında ebeveynlerden farklılık arz ederler. Çünkü onlar melez siyahlar Bb'dir. İki melez çaprazlandığında F2 dölü 1/4 oranında saf siyah BB, 1/2 oranında melez siyah Bb ve 1/4 oranı saf beyaz bb olarak gözükebilir. F1 dölünün iki melezi Bb arasındaki çaprazlamadan ortaya çıkan F2 dölü, dağılım gösterir.

http://www.biyologlar.com/mendel-yasalari-2

Evrim Konusunda ilk Düşünceler

Dini Düşünceler: Düşünebilen insanin, dogadaki çeşitlenmeyi, canilar arasindaki benzerliklerin ve farkliliklarin derecesini gözledigi an evrim konusunda ilk düşünceler başlamiş demektir. İlk yaygın düşünceler, Asur ve Babil yazıtlarında; daha sonra bunlardan köken alan Ortadoğu kökenli dinlerde görülmüştür. Hemen hepsinde insanın özel olarak yaratıldığı ve evrende özel bir yere sahip olduğu vurgulanmış; türlerin değişmezliğine ve sabitliğine inanılmış ve diğer canlılar konusunda herhangi bir yoruma yer verilmemiştir. Bununla beraber Kuran’da yaratılışın kademeli olduğu vurgulanmıştır. Yalnız bir Türk din adamı, astronomu ve filozofu olan Hasankale’li İbrahim Hakkı(1703-1780), insanların değişik bitkilerden ve hayvanlardan köken aldığını belirtmiştir. 17. yüzyıla kadar, piskopos Ussher’in ve diğerlerinin savunduğu ‘türlerin olduğu gibi yaratıldığı ve değişmeden kaldığı fikri’ yani ‘Genesis’ geniş halk kitleleri tarafından benimsendi ve etkisini günümüze kadar sürdürdü. Ussher’e göre dünya İÖ 4040 yılında, Ekim ayının 4'ünde sabah saat 9.00'da yaratılmıştı. Bu düşünce Ussher tarafından İncil’e eklenmiştir. Daha sonra yine Hıristiyan din adamları olan Augustin (İS 354-430) ve Aquinas (İS 1225-1274) tarafından canlıların basit olarak tanrı tarafından yaratıldığı ve daha sonra değişerek çeşitlendiği savunulmuştu. Özellikle bizim toplumumuzda, birçok dini belgeden de anlaşilacagi gibi, Adem’in çamurdan yaratildigi, Havva’nin Adem’in kaburga kemiginden oluştugu ileri sürülerek, yaratilişin ilk olark inorganik kökenli oldugu ve daha sonra eşeylerin ortaya çiktigi savunulmuştur. Yunanlılardaki ve Ortaçağdaki Düşünceler: Yunan filozoflarından Empedocles, İÖ 500 yıllarında bitkilerin tomurcuklanma ile çeşitli hayvan kısımlarını, bu kısımların da birleşmesiyle hayvanların oluştuğunu savunmuştu. Thales(İÖ 624-548), Ege Denizindeki canlıları çalışmış ve denizlerin canlılığın anası olduğunu ileri sürmüştür. Aristo (İÖ 384-322) bitkiler ve hayvanlar konusunda oldukça geniş bilgiye sahipti. Onların doğruya yakın tanımlarını vermiş ve gelişmişliklerine göre sınıflandırmıştır. Canlıların metabiyolojik olarak değişerek birbirlerinden oluştuklarına ve her birinin tanrıların yeryüzündeki ilahi taslakları olduklarına inanmıştır. Daha sonra, canlıların kökenini Der Rerum Natura adlı şiirinde veren Lucretius (İÖ 99-55) u anmadan ortaçağa geçemeyeceğiz. Yeni Çağdaki ve Yakın Çağdaki düşünceler: Rönesans ile canlılar konusundaki bilgilerin, en önemlisi evrim konusundaki düşürnürlerin sayısı artmıştır. Hooke (1635-1703), Ray (1627-1705), Buffon ( 1707-1788) ve Erasmus Darwin (1731-1802) bu devrin en önemli evrimcileridir. Rönesanstan önce de bulunan hayvan kabuklarının, dişlerinin, kemiklerinin ve diğer parçalarının bugünkü canlıların benzer tarafları ve farkları saptanmıştır.Ayrıca yüksek dağların başında bulunan fosillerin, yaşayanlarla olan akrabaliklyarı gözlenmiştir. Bu gözlemlerin ışığı altında, her konuda çalışmış, düşünür ve sanatçı olan Leonardo da Vinci, canlıların tümünün bir defada yaratıldığını ve zamanla bazılarının ortadan kalktığını savunmuştur. Buna karşılık birçok doğa ibilimcisi, canlıların zaman zaman oluştuklarını doğal afetlerle tamamen ortadan kalktıklarını ve yeniden başka şekillerde yaratıldıklarını ileri sürmüştür. Bu şekilde farklı devirlerde 2arklı canlıların yaşaması kolaylıkla açıklanabiliyordu. Her doğal yıkımdan sonra, oluşan canlıların, organizasyon bakımından biraz daha gelişmiş olduklarına inanılıyordu. Bu kurama “Tufan Kuramı” denir. Bu yıkımın yedi defa olduğu varayılmıştır. Cuvier, 1812 yılında, fosiller üzerinde ünlü kitabını yanılayarak fosillerin, kesik, kesik değil, birbirlerinin devamı olacak şekilde olduklarını bilimsel olarak açıklamıştır. 18. yüzyılın sonu ile 19. yüzyılın başlangıcında, üç İngiliz jeoloğun çalışmalarıyla katstrofizm kuramı yerine ‘Uniformizmi’ kuramı getirildi. Hutton 1785'te geçmişte de bugünkü gibi jeolojik kuvvetlerin rol oynadığını, yükselmelerin ve alçalmaların, keza erozyonlaların belki de daha kuvvetli olurak meydene galdiğini ve yüksek dağlarda bulunan fosilli tabakalar ile sediman (katman) tayinlerinin yaılabileceğini buldu. John Playfair’in yapıtı 1802'de yayınlandı. Üçüncü araştırıcı, Charles Lyell, bir çok jeolojik soruna çözüm getirmenin yanısıra, canlıların büyük afetlerle değil, çevre koşullarının uzun sürede etki etmesiyle değiştiğini savundu. Kitabının bir yerinde ‘geçmişteki güçler bugünkünden hiç de çok farklı değildi’ diye yazmıştır. Bu yaklaşım, Nuh Tufanı’nın gerçeküstü olduğunu savunuyordu. Lyell’in fikirleri C.Darwin’i büyük ölçüde etkilemiştir. Lamarck’ın Düşünceleri Organik evrimi konusunda ilk kapsamlı kuram 1809 yılında ‘Philosophie Zoologique’ adlı yapıtıyla, Fransız zooloğu Jean Baptiste Lamarck’a (1774-1829) aittir. Lamarck, zamanının meslektaşları gibi, tüm canlıların, gelişimlerini ve işlevlerini denetleyen bir canlılık gücüyle donatıldığına ve değişen çevre koşullarına karşı bir savaşım gücünün olmadığına inanıyordu. Kitabında, hayvanları, karmıaşıkyıklarına göre düzenlemeye çalışırken, yanlışlığı daha sonra kesin olarak saptanan bir varsayımı ileri sürdü: “ Eğer bir onrgan fazla kullanılıyorsa, o organ gelişmesini sürdürerek, daha etkin bir yapı kazanır”. Bu varsayıma ‘lamarkizm’ denir. Ayrıca canlının yaşamı boyunca kazanmış olduğu herhangi bir özelliğin, gelecek döllere geçtiğine de inanmıştı. Örneğin demircinin oğlunun kol kasları diğerlerine göre daha iyi gelişir. Zürafalırın atası kısa boyunlu olmalıran karşın, yaşadıkları ortamın bir zaman sonra kuraklaşarak, dibi çıplak ve çayırsız ağaçların bulunduğu ortama dönüşmesi sonucu, zürafalar ağaçların yapraklarıyla beslenmek zorunda kaylmışlar ve böylece boyunları dölden döle uzamıştır. Körfarelerin gözlerini, karıncaayısının dişlerini yitirmesini; su kuşlarının perde ayakları kazanmasını bu şekilrde açıklamıştır. Bu üaçıklamalar,kalıtımın yasaları ortaya çıkarılmadan önce, çok iyi bir açıklama şekli olarak benimsendi. Fakat kalıtım konusunda bilgiler gelişince, özellikle Weismann tarafından somatoplazma ile germplazma arasındaki kuramsal farklar bulununca, evrimsel değişmenin, vücut hücrelerinde olmadığı, sadece eşeysel hücrelerdeki kalıtsal materyalin etkisi ile yürütüldüğü anlaşıldı. Böylece Lamarck’ın varsayımı tümüyle geçerliliğini yitirdi. Çünkü bir birey gerçekte belirli ölçüde çevre koşullarına uyum yapar; fakat ölümüyle birlikte bu özellikler de yitirilir. Halbuki her döl uyumunu, doğduğu zaman taşıdığı kalıtım materyalinin izin verdiği ölçüler içerisinde yapabilir ve ancak bu özellikleri gelecek döllere verebilir. Buffon ve Erasmus Darwin de buna benzer fikirler ileri sürmüşler, fakat inandırıcı olamamışlardır. Charles Darwin ve Alfred Wallace’ın Görüşleri Charles Darwin (1809-1882), evrim bilimine iki önemli katkıda bulundu. Birincisi, organik evrim düşüncesini destekleyen zengin bir kanıtlar dizisini toplayarak ve derleyerek bilim dünyasına sundu. İkincisi, evrim mekanizmasının esasını oluşturan ‘Doğal Seçilim’ ya da diğer bir deyimle ‘Doğal Seçim’ kuramının ilkelerini ortaya çıkardı.Evrim Kuramı, bilimsel anlamda 19. yy kuramıdır; ama bu kuram 20. yy’da büyük bir kuram niteliğini aldı. Bu nedenle Darwin’ i biraz daha yakından tanımalıyız: Darwin, 1809'da İngitere’de doğdu. Babas, onun hekim olmasını istiyordu; 16 yaşında Edinburg Üniversitesi’ne gönderdi. Darwin, ilk olarak başladığı hekimlik eğitimini ve daha sonra başladığı hukuk eğitimini sıkıcı bularak her ikisini de bıraktı. Sonunda Cambridge Üniversitesi’ne bağlı Christ Kolejinde teoloji (= dinibilimler) öğrenimi yaptı. Fakat Edinburg’daki arkadaşlarının çoğu jeoloji ve zooloji ile ilgileniyordu. Cambridge’de kırkanatlıları toplayan bir grupla ilişki kurdu. Bu bilim çevresi içerisinde botanikçi John Henslow’ u tanıdı ve onun önerileri ile dünya çevresinde beş sene sürecek bir geziye katılmaya karar verdi. Beagle, 1831 yılında Devonport limanından denize açıldı. Lyell’in kitabını gezisi sırasında okudu ve dünya yüzünün devamlı değiştiğini savunan düşüncesinden çok etkilendi. Gemidekiler harita yaparken, Darwin de sürekli bitki, hayvan, fosil topluyor; jeoljik katmanları inceliyor; sayısız gözlem yapıyor ve dikkatlice notlar alıyordu. Gemi, ilk olarak Güney Amerika’nın doğu sahilleri boyunca güneye inip, daha sonra batı kıyılarından kuzeye doğru yol aldı. Bu arada Arjantin’in Pampas’larında soyu tükenmiş birçok hayvanın fosilini buldu ve yine jelojik aktmanlardaki fosillerin değişimine özellikle dikkat etti. Bu gözlemleriyle, her türün özel yaratıldığına ilişkin düşüncelere olan inancını yitirmeye başladı. Yine insan da dahil, çeşitli bitki ve hayvan türlerinin değişik ortamylara yaptıkları uyumları, bu arada yaşadığı bir deprem olayı ile yeryüzünün nasıl değişebileceğini gözledi. Beagle, 1835 yılında, Güney Amerika kıtasının batı kıyısına yaklaşık 1000 km kadar uzak olar Galapagos adalarına ulaştı. Bu adalarda yaptığı gözlemlerde, büyük bir olasılıkla aynı kökenden gelmiş birçok canlının coğrafik yalıtım nedeniyle, birbirlerinden nasıl farklılaştıklarını ve her canlının bulunduğu ortamdaki koşullara nasıl uyum yaptığını bizzat gözledi. Örneğin ispinoz kuşlarının, dev kaplumbağaların, dev kertenkelelerin, adalara ve her adanın değişik koşulları taşıyan bölgeliren göre çeşitlenmelerini, yapısal uyumlarını, varyasyonlarını ve sonuç olarak uyumsal açılımlarını gördü. Buradaki bitkilerin ve hayvanların hemen hepsi, Amerika kıtasının güney sahillerindeki bitki e hayvan türlerine benzerlik gösteriyor; ama onlardan özellikle uzaklığı oranında farklılaşmalar gösteriyordu. Daha sonra araştirmalarina Pasifik Adalarindan, Yeni Zelanda’da, Avusturalya’da ve Güney Afrika Kiyilarinda devam etti. Tüm bu araştirma süreci içerisinde evrimsel uyumu destekleyecek kanitlari titizlikle topladi.1836 yilinda Ingiltere’ye ulaşti. Darwin, ileri süreceği fikrin yankı uyandıracağını, dolaysıyla yeterince kanıt toplaması gerekeceğini biliyordu. Kanıtlar evrimsel dallanmayı göstermekle birlikte, bunun nasıl olduğunu açıklamaya yetmiyordu. İngiltere’ye varışından itibaren 20 yıl boyunca biyolojinin çeşitli kollarındaki gelişmeleri de dikkatlice inceleyerek, gözlemlerini ve notlarını biraraya getirip doğal seçilim konusundaki düşüncesini ana hatlarıyla hazırladı. 1857 yılında düşüncelerini kabataslak arkadaşlarının görüşüne sundu. Bu sırada kendisi gibi, Malthus’un bilimse serisini okuyarak ve yine sekiz yıl Malaya’da ve Doğu Hindistan’da dört yıl Amazon ormanlarında bitkiler ve hayvanlar üzerinde gözlemler yaparak, bitkilerin ve hayvanların dallanmalarındaki ve yayılışlarındaki özelikleri görmüş ve doğal seçilim ilkesine ulaşmış, bir doğa bilimcisi olan Alfred Russel Wallace’ın hazırlamış olduğu bilimsel kitabın taslağını aldı. Wallace, Darwin’e yazdığı mektupta eğer çalışmasını ilginç bulursa, onu, Linnean Society kurumuna sunmasını diliyordu. Çalışmasının adı “ Orjinal Tipten Belirsiz Olarak Ayrılan Varyetelerin Eğilimi ” idi. Darwin’in yıllarını vererek bulduğu sonuç, yani canlıların yavaş yavaş değişmesine ilişkin görüş, Wallace’ın çalışmalarında yer almaktaydı. Durum, Darwin için üzücüydü. Fakat arkadaşlarının büyük baskısıyla, kendi çalışmasını, Wallace’ınkiyle birlikte basılmak üzere 1 Temmuz 1858'de Linnean Society’ye teslim etti Basılmadan duyulan bu düşünceler 24 Kasım 1859'da “Doğal Seçilim ya da Yaşam Savaşında Başarılı Irkların Korunmasıyla Türlerin Kökeni” kısaltılmış adıyla Türlerin Kökeni yayınlandı. İlk gün kitapların hepsi satıldı. Herkes, organik evrim konusunda yeni düşünceler getiren bu kitabı okumak istiyordu. Özünde organik evrimin benimsenmesi için zemin hazırladı. Çünkü jeolojide, paleontolojide, embriyolojide, karşılaştırmalı anatomide birçok aşama yapılmış ve birden yaratılmanın olanaksızlığı ortaya konmuştu. Darwin, uysal bir adam olduğundan, bir tepki yaratmamak için, eserinin son kısmını tanrısal bir yaratılış fikrini benimsediğini yazarak bitirmişti. Buna rağmen, başta din adamları ve bazı bilim adamları dini inançlara karşı geliniyor diye bu çalışmaya karşı büyük bir tepki başlattılar. Hatta eseriyle Darwin’e çok büyük yardımlarda bulunan Lyell ve gezisi sırasında geminin kaptanlığını yapan Fitzroy , bu karşı akımın öncüleri oldular. Bu arada Huxley, çok etkin bir şekilde Darwin’e destek oldu. Darwin, çalışmalarına devam etti, birinci eserinde değinmediği insanın evrimiyle ilgili düşüncelerini İnsanın Oluşumu ve Eşeye Bağlı Seçilim adlı eseriyle yayımladı. Bu eserde insanın daha önceki inançlarda benimsenen özel yaratılışı ve yeri reddeliyor, diğer memelilerin yapısal ve fizyolojik özelliklerine sahip olduğu ve iyne diğer çcanlılar gibi aynı evrimsel yasalara bağlıolduğu savunuluyordu. Ayrıca eşeyseyl seçmenin, türlerin oluşumundaki önemi belirtiliyordu. Darwin’in “İnsanın Oluşumu ” adlı eseri, başlangıçta birçok tepkiye neden olduysa da, zamanla, biyolojideki yeni gelişmeler ve bulgular, özellikle kalıtım konusundaki bilgilerin birdikmesi, Darwin’in görüşünün ana hatlarıyla doğru olduğunu kanıtlamıştır. Doğal Seçilim Kuramının Ana Hatları (Darwin- Wallace Temellerini atmıştı) Bu kuram, ana hatlarıyla iki gerçeği, üç varsayımı ortaya çıkarmıştır. Gerçekler şunlar: 1. Tüm canlılar, ortamdaki sayılarını koruyacak matematiksel oranların üzerinde çoğalma eğilimindedir. Elemine edilen bireylerle bu fazlalık azaltılır ve popülasyonların dengede kalması sağlanır. Doğal koşullar sabit kaldıkça bu denge korunur. 2. Bir türe ait popülasyondaki bireylerin kalıtsal özelliği birbirinden farklıdır. Yani canlı popülasyonlarınnın hepsi varyasyon gösterir. Darwin ve Wallace, bunun nedenini tam anlayamadılar ve varyasyonların canlıların iç özelliği olduğunu varsaydılar. Bugün bu varyasyonların mutasyonlarla oluştuğu bilinmektedir. Varsayımlar: 1. Ayakta kalan bireylerin sayısı, başlangıçta meydana gelenlerden çok daha az olduğuna göre, ayakta kalabilmek için canlılar arasında karşılıklı, besin, yer vs için, saöaşım, ayrıca sıcaklık, soğukluk, nem vs. gibi doğal koşullara karşı bir mücadele vardır. Bu savaşım ve mücadele bir ölüm kalım kavgasıdır. Gerek besin ve yer gereksinmesi aynı olan canlı türleri arasında ve gerekse normalden daha fazla sayıda bireyle temsil edilen popülasyonlardaki aynı türe bağlı bireyler arasında, yani doymuş popülasyonlarda bir yaşam kavgası vardır. Bu görüş ilk defa Malthus tarafından ortaya atılmıştır’Yaşamak İçin Savaş”. 2. İyi uyum yapacak özellikleri (= varyasyonları) taşıyan bireyler, yaşam kavgasında, bu özellikleri taşıayan bireylere karşı daha etkili bir savaşım gücü göstereceğinden, ayakta kalır, gösteremeylenler ise yok olur. Böylece bulunduğu bireye o koşullara en iyi uyum yapabilecek yeteneği veren özellikler, gelecek döllere kalıtılmış olur. Bu varsayımın anahtar cümleciği “Biyolojik olarak En İyi Uyum Yapan Ayakta Kalır”dır. 3. Bir bölgedeki koşullar digerlerinden farkli oldugundan, özelliklerin seçimi de her bölgede, koşullara göre farkli olur. Çevrede meydana gelecek yeni degişiklikler, tekar yeni uyumlarin meydana gelmesini saglar. Birçok döl boyunca meydana gelecek bu tipp uyumlar, daha dogrusu dogal seçilim, bir zaman sonra, atasindan tamamen degişik yeni bireyler toplulugunun ortaya çikmasini saglar’Uyumsal Açilim’. Farklilaşmanin derecesi, eskiyle yeni popülasyondaki bireyler bir araya getirildiginde çiftleşmeyecek, çiftleşse dahi verimli döller meydana getiremeyecek düzeye ulaşmişsa, artik bu iki popülasyon iki farkli tür olarak degerlendirilir. Bir ata popülsayondaki bir kisim bireyler, taşidiklari varyasyon yetenekleriyle herhangi yeni bir ortama uyum yaparken, diger bir kismi da taşidigi farkli varyasyonlar nedeniyle daha degişik bir ortama uyum yapabilir. Böylece uyumsal açilim ortaya çikar. Bununla beraber, bitkiler ve hayvanlar, yaşam kavgasinda, bulundugu koşullarda, yarari ya da zarari olmayan diger birçok varyasyonu da meydana getirebilir ve onlari daha sonraki döllere aktarabilir. Darwin’in kuramı o karar akla yatkın ve o kadar kuvvetli kanıtlarla desteklendi ki, birçok biyolog onu hemen kabul etti. Daha önceki varsayımlar, yararsız organların ve yapıların neden meydana geldiğini bir türlü açıklığa kavuşturamamıştı.Bugün, türler arasında görülen birçok farkın, yaşam savaşında hiç de önemli olmadığı bilinmektedir.Fakat bu küçük farkları oluşturan genlerdeki herhangibir değişiklik, yaşam savaşında büyük değerleri taşıyan fizyolojik ve yapısal değişikliklerin oluşmasına neden olabilir. Uyumsal etkinliği olmayan birçok özelliği oluşturan genler, kromozomlar içinde yaşamsal öneme sahip özellikleri oluşturan genlerle bağlantı halinde olabilir. Bu durumda bu varyasyonlar elenmeden gelecek döllere aktarılabilir. Bu uyumsal etkinliği olmayan genler, bir popülasyon içerisinde gelecekteki değişikliklerde kullanılmak üzere ya da genetiksel sürüklenmelerde kullanılmak üzere fikse edilmiş olarak bulunur. Evrim Kuramına Bilimsel İtirazlar Belki insanlık tarihinin ilk dönemlerinden beri uygulanmakta olan öğretim ve eğitim yöntemleri, belki dini inançların etkisi, belki de insanın doğal yapısı, insanın yeniliklere karşı itirazcı olmasına neden olmuştur. Bu direniş, en fazla da eksik kanıtlarla desteklenmekte olan Evrim Kuramı’na yapılmıştı ve yapılmaktadır. Özellikle dogmatik düşünceye yatkın olanlar, bu karşı koymada en önemli tarafı oluşturur. Bununla birlikte son zamanlarda, birçok aydın din bilimcisi de olmak üzere, iyi eğitim görmüş toplumların büyük bir kısmı Evrim Kuramı’na sahip çıkmaktadır. Evrim Kuramı’na, Darwin’den beri bilimsel karşı koymalar da olmuştur. Özellikle varyasyonların zamanla popülasyonlardan kaybolacağı inancı yaygındı. Çünkü bir varyasyona sahip bir birey, aynı özellikli bireyle çifleşmediği takdirde, bu varyasyonun o popülasyondan yitirileceği düşünülmüştü. Popülasyon genetiğinde, çekinik özelliklerin, yitirilmeden kalıtıldığı bulununca, itirazların geçerliliği de tümüyle kaybolmuş oldu. Darwin, Pangeneze, yani anadan ve babadan gelen özelliklerin, bir çeşit karışmak suretiyle yavrulara geçtiğine inanarak hataya düşmüşü. Eğer kalıtsal işleyiş böyle olsaydı, iyi özelliklerin yoğunluğu gittikçe azalacaktı ve zamanla kaybolacaktı. Halbuki, bugün, özelliklerin sıvı gibi değil, gen denen kalıtsal birimlerle kalıtıldığı bilinmektedir. İkinci önemli karşıkoyma, bu kadar karmaşık yapıya sahip canlıların, doğal seçimle oluşamayacağıydı. Çünkü bir canlının, hatta bir organın oluşması, çok küçük olasılıkların biraraya gelmesiyle mümkündü. Fakat cınlıların oluşmasından bugünekadar geçen uzun süre ve her bireyde muhtemelen ortaya çıkan küçük değişikliklerin, yani nokta mutasyonların, zamanla gen havuzunda birikmesi, sonuçta büyük değişikliklere neden olabileceği hesaplanınca, bu karşı koymalar da kısmen zayıflamıştır. Üçüncü bir karşikoymaya yanit vermek oldukça zordur. Karmaşik bir organ yarar saglasa da birden bire nasil oluşabilir? Örnegin omurglilarda, gözün bir çok kisimdan meydana geldigi bilinmektedir. Yalniz başina bir kismin, hehangi bir işlevi olamaz. Tümü bir araya geldigi zaman görme olayi saglanabilir. O zaman degişik kisimlarin ya ayni zamanda birden meydana geldigini varsaymak gerekiyor- bu popülasyon genetegi açisindan olanaksizdir- ya da yavaş gelşitigini herhangi bir şekilde açiklamak gerekiyor. Bir parçanin gelişmesinden sonra digerin gelişebilecegini savunmak anlamsizdir; çünkü hepsi birlikte gelişmezse, ilk gelişen kisim, işlevsiz olacagi için körelir ya da artik organ olarak ortadan zamanla kalkar. Bununla birlikte, bu teip organlarin da nokta mutasyonlarin birikmesiyle, ilkelden gelişmişe dogru evrimleştigine ilişkin bazi kanitlar vardir. Evrim Kuram’nda dördünrcü karanlık nokta, fosillerdeki eksikliktir. Örneğin balıklardan amfibilere, amfibilerden sürüngenlere, sürüngenlerden memelilere geçişi gösteren bazı fosiller bulunmakla birlikte(bazıları canlı olarak günümüzde hala yaşamaktadır), tüm ayrıntıyı verebilecek ya da akrabalık ilişkilerini kuşkusuz şekilde aydınlatabilecek, seri halindeki fosil dizileri ne yazık ki bazı gruplarda bulunanamımıştır. Bununla birlikte zamanla bulunan yeni fosiller, Evrim Kuramı’ndaki açıklıkları kapatmaktadır. Anorganik Evrim Bulutsuz bir yaz gecesi gökyüzüne bakan her insan, içinde yaşadigi evrenin nasil oluştugunu, onun sonsuzlugunu, içinde başka canlilarin, belki de düşünebilir canlilarin bulunabilecegini ya da sinirli oldugunu, özellikle o sinirin ötesinde neler olabelecegini, dünyadakilerden başka canli olmadigini, kapatilmiş oldugu evrensel yalnizligi ve karantinayi düşününce irkilir.Bu duygu coşkularimizin kaynagi, inançlarimizin temeli ve çok defa teslimiyetimizin nedeni olmuştur. Ilkçaglardan beri evrenin yapisi üzerinde varsayimlar ileriye sürülmüş ve çok defa da bu görüşler, belirli çevrelerce politik basiki araci olarak kullanilmiştir. Yüzyilimizin oyldukça güvenilir ölçümlerinin ve gözlemlerinin ışığı altında ortaya atılan Anorganik Evrim Kuramı’nı incelemeden, evrenin oluşumu konusundaki düşüncelerin tarihsel gelişimine kısaca bir göz atalım. Gerek ilkçağlarda, gerekse ortaçağda, evrenin merkezinin dünya olduğu ve dünyanın da sabit durduğu savunulmuş, diğer tüm gök cisimlerinin Dünya’nın ektrafını saran evrensel kürenin kabuğu üzerinde çakılı olduğu varsayılmıştır. Bu zarfın ötesi, Tanrısal gök olarak tanımlanmıştır. Bruno’ya kadar hemen tüm görüşler, evrenin sınırlı boyutlar içerisinde olduğu şeklindeydi. İlk -ve ortaçağın değişik bir çok toplumunda tanrı kavramının gök cisimler ile özdeşleştirildiği görülmektedir. Gökyüzünün mekaniği konusunda ilk ciddi gözlemler, Asurd, Babil, Mısır kültürlerinde yapılmış, bazı evrensel ölçümler ve ilkeler bulunmuştur.Fakat yaratılışı konusundaki düşünceler çoğunlukla din adamlarının tekeline bırakılmıştır. İlk defa Giordano Bruno, yıldızların da bizim Güneş sistemimiz gibi, gökte asılı olarak durduğunu ve evrenin sonsuz olduğunu zamanın din adamlarına ve filozoflarına karşı savundu. Çünkü Bruno’ya göre, evren, tanrının kendisiydi ve onu sınırlı düşühmek Tanrı kavramına aykırı düşmekteydi. Düşünüclerinden dolayı 17 Şubat 1600 yılında, Roma’da, halkın gözü önünde yakıldı. Immanuel Kant, Bruno’dan 150 yıl sonra, evreni Tanrının yarattığını savunarak, onun sonsuz büyük olması gerekeceğini, pozitif bir kanıta dayanmadan ileri sürdü. Daha sonra Olbers, gökyüzünün, geceleri neden karanlık olduğunu merak etti. Çünkü ışık veren gökkcisimlerinin, ana hatlarıyla evrende homojen bir dağılım gösterdiği bilinmekteydi. Fiziki yasalarından bilindiği kadarıyla, bir kaynaktan gelen ışık şiddeti uzaklığın karisi ile aazalmaktaydı.Fakat buna karşın küresel bir şekilde, hacim, yanrıçapın, yani uzaklığın küpüyle artmaktaydı. Dolaysıyla dühnyaya ışık gönderen kaynakların ışık şiddeti, uzamklıklarının karesi oranında çoğalmaktaydı. Bu durumda, evrenin çapının büyüklüğü oranında, dünyaya gelen ışık miktarı fazla olmalıydı.Halbuki geceleri karanlıktır, yani dünyanın gökyüzünü aydınlatacak kadar ışık gelmemektedir. Öyleyse evrenin boyutları sınırlı olmalıydı. Olbers’in bizzat kendisi, bu inanılmazı sınırlı evren tanımını ortadan kalrdırmak için, ışık kaynaklarının gittikçe azaldığını varsaymıştır. Yüzyılımızda, ünlü fizikçi Einstein, evren konusunda hesaplarını yaparken, onun sabit boyutlar içerisinde çıktığını gördü. Sonuç kendisine dahi inanılmız geldi. Bu nedenle sonucu değiştirmek için, denklemlerine, yanlışlığı sonradan saptanan, doğal kuvvetler dediği, bir takım kozmik terimler ekledi. Hubble, 1926 yılında, çıplak gözle görülmeyen; ama fotoğraf camında iz bırakan, bizden çok uzak birtakım spiral nebulalar saptadı. Spiral nebulaların, uzun dalgalı ışık (kırmızı ışık) çıkardıkları 1912 yılından beri bilinmekteydi. Hubble, 1929 yılında, bu nebulalaların ışığının kırmızıya kaymasını, Doppler etkisi ile açıklayarak, ünlü kuramını ortaya attı. Yani tüm nebulalar bizden ve muhtemelen birbirlerinden büyük hızlarla uzaklaşmaktaydı, yani evren her saniye yapısını değiştirmekte, genişlemekydi. Böylece dünyaya gönderdikleri ışığın frekansında, kaynağın hızla uzaklaşmasından domlayı, azalma, yani ışığın döküldüğü yerde, ışığın kırmızıya kaydığı gözlenmekteydi Işık kaynakları gözlenen yere doğru hızla yaklaşsaydı, ışıklarının maviye kaydığı, yani gözlem yerine ulaşan ışığın frekansında artma görülecekti. Bu cisimlerin hızı bizden uzaklaştıkça artmaktaydı.Gözlenebilen en uzaktaki gök cisimleri (dünyadan 8 milyar ışıkı yılı uzakta ve 240. 000 km/s hıza sahip) birkaç yıml içerisinde tamamen kayboluyor, yerlerini kuvvetli radyo dalgaları veren kuasarlara bırakıyorlardı Kuasarların nasıl birg ök cismi oldukları tam olarak bilinmemektedir. Birçok astrofizikçi, cisimlerin kuasarlara dönüştüğü bu bölgeleri, evrenin kıyıları olarak tanımlamada fikir birliği etmektedir. Hubble’ın bu bulgularını duyan Einstein, daha önce denklemlerine eklediği kozmik terimleri ve ilave sayıları sessizce geri çekti. Çünkü, onlarsız yaptığı tüm işlemler hemen henmen doğruydu. Böylece evrenin büyüklüğünün sonlu, yapısının değişken olduğu kesin olarak kanıtlanmaktaydı. Evren patlarcasına genişliyor, buna bağlı olarak birim hacimdeki madde miktarı, yani yoğunluk azalıyordu. Bu genişlemenin bir başlangıcı olmalıydı. (Demirsoy, Ali, Yaşamin Temel Kurallari Cilt-1, Kisim-1, Onbirinci Baski, Ankara 1998, s:543-555) Evrim Kuramında Bir Paradoks İngliz bilim adamı Charles Darwin (1809-1882) ve Alfred Russel Wallace (1823-1913) gerek yaptıkları seyahatler sonucunda elde etmiş oldukları coğrafik deller gerekse mevcut karşılaştırmalı anatomi çalışmalarıyla emriyoloji bilgilerini kullanmak suretiyle ve de Malthus’un da etkisiyle, şekkillendirdikleri evrim kuramında canlıların yaşamlaranı sürdürebilmelerinde iki gücün etkin olduğunu belirlemişlerdir. Bunlardan birisi doğal eleme gücüdür; canlı bu güç sayesinde çevre şartlarına uyum göstererek yaşamını devam ettirebilme şansına sahip olabilir; kendine nisbetle şartlara uyum göstermeyenler yaşamlarını sürdüremezler, yok olurlar. Uyum gösterenler ise çevre şartlarına uygun olarak değişim gösterirler. Böylece, meydana gelen değişimler sonucunda yeni türler ortaya çıkar. Ancak, canlılarda bir ikinci güç daha vardır; o da ataya dönüş gücüdür (atavizm). Canlı ne kadar asıl tipinden uzaklaşmış olursa olsun, atalarına dönüş meyli taşır ve dolaysıyla söz konusu dönüşü yapabilir. Bunun tipik örneğini Darwin, güvercinlerde göstermiştir. Evcilleştirilmiş güvercinlerin yabanıl kaya güvercinlerine dönüş göstermesi gibi. Evrim kuramını desteklemek üzere, bu iki güce ek olarak, Darwin ve Wallace ‘koruyucu benzerlik’ ten söz ederler. Buna göre canlılar yaşamlarını sürdürebilmek için doğal çevre şartlarına uyarlar; örneğin çölde yaşayan canlıların renkleri sarı tonlarındadır; ormanda yaşayan hayvanların renkleri çok parlaktır; kutuplardaki hayvanlar için ise aynı şekilde, çevreye uyum göstermiştir; genellikle beyaz renktedir. Buna paralel olmak üzere, hayvanların kendilerini korumak için bazı başka korunma yollarını da denedikleri görülmüştür. Bazı hayvanlar, sansarlar gibi, kötü koku salar ya da seslerini daha güçlü hayvanlara benzeterek düşmanlarına karşı kendilerini korur. Koruyucu benzerlik, aslında evrim kuramıyla garip bir şekilde zıt düşmektedir. Çünkü eğer canlı, mimikri, yani daha güçlüyü taklit etme şeklinde bir kuruyucu benzerlik gücüne sahipse, o takdirde, nisbeten kuvvetli olan canlılara karşı koruyucu bir silah geliştirmiş olur ve her ne kadar evrim kuramına göre, yaşamını sürdürebilmek için güçlü olması gerekiyorsa da, taklit kaabiliyeti sayesinde, zayıf olsa da, yaşamını sürdürebilme şansına sahip olur. Doğabilimler yapmış oldukları araştırmalarla, doğada birçok mimikri belirlemeyi başarmışlardır. (Esin Kahya, AÜ DTCF Felsefe Bölümü, Bilim ve Teknik, Mayıs 1995, 330. sayı) Bilgi Çocuklarımızın yüzüne aynaya bakar gibi bakıyoruz. Onlar bizim yeniden dirilişimizdir. Kendileri tıpkı bize benzer yapabilmeleri çin hücrelerinde bulunan, bizim fiziksel yapımızı belirleyen bilgiyi, onlara sperm ve yumurta olarak veriyoruz. Bu bilgi bizim geleceğe armağanımızdır. Hücre yapımı için gerekli bilgi; harita, plan veya taslak niteliğindedir. Bir rehber, bir kitap, bir broşür gibi de denebilir. Bu rehber çok özel bir yaratmayı gerçekleştirecek olan aracının veya makinenin, canlı üretme makinesinin “anlayacağı” eksiksiz bir bilgi anahtarı olmalıdır. Genler Genetek bilimi, her canlının özelliklerinin (örneğin göz rengi) kalıtımla geçtiğini, yani yavruda hassas bir şekilde yeniden ortaya çıktığını göstermişttir. Kişisel özelliklerini düzenleyen bilgi, “genler” denilen özel varlıklarla nesilden nesile geçer. Her belirgin kalıtımsal özelliğin ayrı bir geni daha vardır. Genetik biliminin kurucusu Gregor Mendel 1860'larda, genlerin kalıtımla gerçek şeyler gibi; sulandırılmadan, bölünmeden, karışmadan aktarıldığını açığa çıkardı. Öyleyse genler, her biri (s:19) organizmanın belirli bir özelliğini içeren, kalıtımla yavruya aktarılabilen küçük bilgi paketleridir diyebiliriz. 1920'lerde büyük genetikçi Thomas Hunt Morgan, genlerin hücrei içindeki yerlerini buldu. Bütün hücrelerde, çekirdek dedğimiz kapalı bir kap vardır. Hücre bölünüp iki hücre haline gelirken, ilk önce bu çekirdeğin bölündüğü, dolaysıyla hücre içinde önemli bir rolü olduğu daha önce de biliniyordu. Yani, tek hücrenin servetini yeni hücrelere eşit bölüştürme işlemi, çekirdekte başlıyordu. Dahası; mikroskop, çekirdeğin içinde kromozom denilen iplik gibi yapıları açığa çıkardı. Bu yapılar, çekirdeki bölünmeden kendilerini bir kat artırıyorlar ve her kromozom dizini, bir yeni “yavru” hücrenin içine yerleşiyordu. Bu düzenleme yüzünden, koromozomların genlerin yuvaları olmalarından kuşkulanıyorlardı. Morgan, adi meyve sineklerini deney hayvanı olarak kullanarak bunun gerçekten de doğru olduğunu, bir dizi ince deneyle kanıtladı. Bu işi tamamlandığında, genlerin kromozom ipliklerinin etrafında top top sarılmış oldukları artık biliniyordu. Genler Neden Yapılmışlardır? Kromozomlar (genler) neden yapılmışlardı? Biyolojide kuşkusuz çok önemli bir yeri olan Oswald Avery’nin deneyleri bu soruya çok açik ve parlak bir yanit getirdi. Çalişmalari, şimdi “moleküler biyoloji” dedigimiz modern çagi açti. 1940'larin başinda Avery, iki tarafli zatürreye (akciger iltihasbi) neden olan bakteriyle ugraşiyordu (penisilin bulunmadan önce, en büyük ölüm nedenlerinden biriyldi bu hastalik). Yaptigi deneylerde açiklayamadigi şaşirtici sonuçlar buldu. (s:20) Ölü zatürre bakterileri, kötü niteliklerini, zatürre yapmayan türden canli bakterilere geçirebiliyorlardi. Bu, tehlikeli ölü bakterilerin, canli ve zararsiz bakterileri tehlikeli hale getirebilmeleri demekti.Bu nitlik bir defa geçirilince artik kalici oluyor ve bir zamanlar iyi huylu olan bakterilerin gelecek kuşaklarina kalitimla geçiyordu. Hastaliga neden olabilme kapasitesi bir veya bir grup özellekten kaynaklanir. Bu özellikler, genler tarafindan kontrol edilir ve kalitimla geçirilirler. Avery, ölü baterilerin parçalandiklarini, vücutlarinin bilgi taşiyan kimyasal maddeler çikardigini, canli baketirelirn de bulari besin olarak kullandiklarini düşündü. Yani genler, canli bakterilere girip onlarin kalitimlarini belirtiyorlardi. Avery ve arkadaşlari, bu gene benzer maddeyi kesin olarak belirlemek üzere çalişmaya başladilar. İnsan, Tıp bilimi için, genlerin kimyasal özelliklerinin bulunmasından daha önemli bir problem olabileceğini düşünüemez. Ancak bu kesinlikle insanlar, hatta hayvanlar üzerinde de incelenebilecek bir problem değildi. Neyse ki zatürre yapan bakteriler, Avery’e uygun bir sistem getirdiler. Bu iyi ve değerli bir model-deney sistemi örneği oluşturuyordu. Aslında, bütün genetik bilgi birikimi, 100 yıl önce Gregor Mendel’le başlangıcından bugünkü araştırmalara kadar, büyük ölçüde basit deney modellerine dayanır. Bezelyeler, meyve sinektleri, ekmek küfü ve bakteriler... Avery’nin üzerinde çalıştığı bakteriler geretik olarak birbirinin tıpkısıydı. Başka cinslerle karışmamış, safkan bakterilerdi bunlar. Hızla üreyebiliyorlardı öyle ki kalıtım özelliklerini birçok kuşağın üzerinde izlemek olanaklıydı. Zatürreye neden olma yetenekleri, farelere verilerek kolayca ölçülebiliyordu. Avery’nin yaptığı önemli deneyleden biri, probleme açık bir yanıt getirdi. Ölü bakterilerden dağılan bir molekül karışımını aldı ve içine DNA’yı “bozan” bir enzim ekledi. DNA’nın bozulması, karışımın zararsız bakterileri zararlı bakteriye çevirebilme yeteneğine bir son verdi. Buna ek bir deneyle Avery ve arkadaşlari, zararsiz bakterileri hastalik yapan bakteriye çeviren maddenin “deoksiribonükleik asit” veya DNA oldugunu kanitladilar. DNA: Deoksiribonükleik Asit Aslında, DNA’yı Avery bulmadı. Bu işi, Avery’den altmış yıl önce Friedrich Miescher adında bir araştırmacı yapmıştı. O ve onu izleyen bilim adamları bu konuda bir sürü kimyasal bilgi toplamışlardı. DNA’nın zinci şeklinde birbirine bağlı, büyük miktarlarda fosforik asit içeren “nükleotid” denilen moleküllerden oluştuğu biliniyordu. Bunlar, o zamana kadar hücrede bilinen en büyük moleküllerdi. Avery, DNA’nın kalıtımın temel maddesi olduğunu gösterdi. Başka ir deyişle “bir şeyi kalıtımla geçirmek demek, bir parça DNA aktarmak demektir”. Genler DNA’dır. Bilgi DNA’dır ve DNA bilgidir. Avery’nin ispatından beri, DNA konusunda bilinenler öyle şaşırtıcı bir hızla arttı ki, 1960'larda (s: 22) artık bilginin DNA’da nasıl kodlandığını bu bilginin nasıl hücre maddesine dönüştüğü ve DNA’nın gelecek kuşakla paylaşılmak üzere nasıl kopya edildiğini biliyorduk. Bu zorlu yarışa bir çok bilim adamı katıldı; ama James Watson ve Francis Crick ’in DNA’nın doğru yapısının ikili sarmal, yani içiçe dönen iki zincir olduğunu düşünüp bulmaları en büyük aşamalardan biridir. Öyleyse işte DNA’nin temel özelliklerine bakalim: 1.Molekül zincir şeklindedir( Degişik basit molekül çeşitlerinin birbirine eklenmesinden oluşmuş zincir şeklindeki madde) 2.Olağanüstü uzun ve son derece incedir.Hücrenin çekirdeği 100 kere büyütülseyydi aşağı yukarı iğne ucu büyüklüğünde olacaktı, yani gözün ancak seçebileceği kadar. İte bu küçücük çekirdek içinde katlanmış durumda bulunan DNA açılırsa, boyu, bir futbol sahasının boyu kadar olur. 3. Zincirde dört çeşit halka vardir (nükleotid denilen moleküller). Isimleri adenilik asit, guanilik asit, sitidilik asit ve timidilik asit; kisaltmalari A. G, C ve T. 4. Bu dört tür halkanın bağlanma biçimi, adi bir zincirin halkaları gibi birbirinin aynıdır. 5. Halkaların şaşmaz bir düzeni vardır, bu kitaptaki harflerin düzeni gibi. Bundan sonra, zincirler üzerine söyleyecek çok şeyimiz olacak. Bir zinciri her resimleyişimizde, buradaki beş biçimden hangisi en uygun, en açiklayicisiysa onu kullanacagiz. Kuşkusuz, gerçek zincirlr bizim resimlerde gösterdiklerimizden çok daha uzundur. DNA = Dil = Bilgi Şimdi dört çeşit halkasi olan bir zincirimiz olsa ve bunun yeni bir bireyin oluşmasi için gerekli bütün bilgiyi içerdigini bilsek, bu sirrin halkalarin siralanmasinda veya düzenininde yattigi sonucunu çikarmamiz gerekir. Zincirin bu kadar çok anlam taşimasinin başka bir açiklamasi olamaz. Bilgi, böylece harita veya plan olmak yerine, düz bir yüzey üzerinde iki boyutlu bir şeye, daha dogrusu tek boyutlu “yazili” talimat dizinine dönüşür. Burada dille-benzetme (analoji) yapilabilir.DNA alfabesinin dört harfi var, ama bunlarla yazilabelecek mesajlarin sayisi sonsuzdur. Tipki iki harfli Mors alfabesiyle (nokta-çizgi) söylenebileceklerin sinir olmadigi gibi. Kitaplardaki harfler kağıt üzerindeki yerlerine göre diziler halinde bağlanmışlardır. DNA içindeki dört nükleotid halkası ise gerçek kimyasal bağlarla dizi halinde bağlanmıştır. Belli bir organizma içindeki toplam DNA’da bir kitap gibi düşünülebilir.(s:24) Bu kitapta, bütün harfler, deyimler, cümleler ve paragfraflar bir zincir oluşturacak biçimde birbirine eklidir. Organizmanın bütün bölümleri ve bütün işlevleri böylece tanımlanır. Bu organizmanın özdeş bir ikizi varsa, o da aynı DNA’ları içerir, aynı kitaptan bir tane daha diye düşünülebilir; ne bir harf, ne bir sözcük farklıdır ikisi arasında. Aynı türün başka bir organizması da, gramerda sık sık ve göze çarpıcı farklar olduğu halde, benzer bir kitabı oluşturur. Değişik türlerin kitapları, içlerinde bir sürü benzer cümleler de olsa oldukça değişik öyküler anlatırlar. Yukarıdaki benzetmede zincirin parçaları olan genler, aşağı yukarı cümlelerin krşılığıdırlar. Bir gen, organizmanın belirli bir yapısını oluşturan veya işlevini gören bir harf (nükleotid) dizidir. Genler, çok uzun bir DNA molekülünde arka arkaya eklenmiş cümleler gibidirler. Bir İnsan Oluşması İçin Ne kadar Bilgi Gerekli? Bilginin ne olduğunu gördükten sonra isterseniz, canlıları oluşturmak için ne kadar bilgi gerektiği üzerine kabaca bir fikir edinelim: 1. Bir bakteri, canlı yaratıkların en basitlerindendir, 2 000 civarında geni vardır. Her gen 100 civarında harf (halka) içerir. Buna göre, bir bakterinin DNA’sı en azından iki milyon harf uzunluğunda olmalıdır. 2. İnsanın, bakteriden 500 kat fazla geni vardır.Öyleyse DNA en azından bir milyar harf uzunluğundadır. 3. Bir bakterinin DNA’sı bu hebsaba göre, her biri 100.000 kelimelik 20 ortaama uzunlukta romana, insanın ki ise bu romanlardan 10.000 tanesine eşittir! Dilden Maddeye DNA dilinin anlamı, belirli bir canlı organizmayı tanımlamasındadır. Başka bir deyişle genler, maddenin, yaşamın gerçek özünün, gerçek canlı unsurun yaratılması için gerekli bilgiyi verirler. DNA dili fizik olarak yaşamaya, nefes almaya, hareket etmeye, et üretmeye nasıl çevrilebiliyor? Bu soruyu yanıtlamadan önce, nelerden yapılmış olduğumuzu bilmemiz gerekir. Proteinler Bu konu zor görünebilir ama aslında öyle değil. Bizi oluşturan en önemli malzeme proteindir denilebilir. Diğer yapı maddelerimiz (su, tuzlar, vitaminler, metaller, karbohidratlar, yağlar vb.) proteinlere destek olmak üzere bulunurlar. Proteinler yalnızca kütlemizin (suyu saymazsak) çoğnu oluşturmakla kalmayıp, aynı zamanda vücut ısımızı, hareketlerimizi ayarlarlar, düşüncelerimizin ve duygularımızın da temelini oluştururlar. Kısacası bizi oluşturan ve yaptığımız her şey proteinlere dayanır. Örneğin, kendimi gözlüyorum: bütün kütlesi proteindir; ne görüyorsam (kürkü, gözleri, hareket etmesi bile) proteindir. İçindeki her şyey de proteindir. Ayrıca kendime çok özel bir kişilik veren herşey de özel proteinlerle belirlenmiştir. DNA’nın yönlendirilmesiyle yapılan proteinler birey olmanın, tek olmanın, bütün türlerin fiziksel temelidir. Metal, otomobil için neyse, protein bizim için odur. Otomobilde başka malzemeler de vardır; ama yapıyı ve işlevi sağlayan en önemli eleman metaldir. Hem görünüşü, hem de işleme yeteneğini belirler. Bir arabanın diğerinden farkını; biçimini, niteliği ve metal kısımların durumu belirler.(s:26) Şimdi, yeni bir soru ve başka bir ayrintili inceleme için haziriz. Proteinler neden yapilmişlardir? İşte özelliklerinin listesi: 1. Zincir moleküldürler. 2. Uzundurlar ama DNA kadar değil. 3. Yirmi çeşit protein halkasi vardir. Bunalara amino asitler denir. 4. Yirmi birimin de bağlantı biçimi tamamen aynıdır. 5.Yirmi birimin veya halkanın düzeni veya diziliş sırası hassas ve kesindir. Bu düzen, hangi protein olduğunu ve sonuçta işlevinin ne olduğunu belirler. Amino asitler, isimlerinin ilk üç harfi eklenmiş zincir halkalariyla gösterilirler. Yirmi amino asit şunlardir: fenilalanin, leusin, izoleusin, metyonin, valin, serine, prolin, treoinin, alanin, tirosin,histidin, glutamin, asparajin, lisin, aspartik asit,glutamik asit, sistein, triptofan,arjinin,glisin. Çeviri Bu beş özelligin DNA zincirininkine ne kadar benzedigini gördünüz. Halkalari özel bir düzende olan zincirler, protein alfabesinde yirmi çeşit harften oluşuyor;DNA alfabesinde ise dört harf var. DNA bilgisinin protein maddesine dönüşmesinin aslinda dildeki gibi bir çeviri işlemi oldugu hemen (s: 27) görülebilir. Dört harfli bir alfabedeki harf dizisinden, yirmi harfli bir alfabenin harf dizisine geçilmektedir. Mors dilinden (iki harfli nokta-çizgi alfabesinden) Ingilizce gibi yirmisekiz harfli alfabesi olan bir dile çeviri yapmaya da benzetilebilir bu. Bütün olan biten aslında bu kadar.Hücerelerin protein zincirleri içinde binlerce çok ufak, son derece basit çeviri makinesi var. Bunlara “ribosomlar” deniyor. Şu şekilde çalışırlar: Önce DNA bilgisinin bir bölümü, bir gen, bir enzim (bu işlemin hızlanmasına yardım eden bir protein) tarafından kopye ediliyor. Mesajcı RNA (mesajcıribonükleik asit) dernilen bu gen kopyası da bir zincirdir. RNA molekülleri,DNA moleküllerinin hemen hemen aynı zincir moleküllerdir; ama onlar kadar uzun değildirler. Bir DNA molekülü bir çok geni içerir, bir mesajcı RNA molekülü ise yalnızca bir tek genin kopyasıdır. Bu RNA moleküllerine “mesajcı” denir, çünkü genin mesajının, ribosomlar yolu ile DNA’nın hücredeki yeri olan çekirdekten proteinlerin yapıldıkları hücrenin çekirdek dışındaki kısmına (stoplazma) taşırlar.(s:28) Gen kopyası mesajcı RNA bir ucunu ribosoma bağlar, Ribosom okuyucudur;mesajcı RNA’nın içindeki nükleotidlerin (harflerin) dizilişini okur; ama bildiğimiz anlamlı bir sözcük çıkarmak yerine protein çıkarır. Bu şu şekilde gerçekleşir: Özel enzimler amino asitleri “transfer” RNA (tRNA) denilen küçük bir RNA molekülüne bağlarlar. Yirmi amino asitin her biri özel RNA molekülüne bağlanır. Amino asite bağlanmış tRNA’lar kendilerini ribosoma yöneltirler. Ribosom, gerekli tRNA’yı (bağlı amino asitlerle birlikte) o anda mesajcı RNA’dan okuduğu deyimlere uygun olarak seçer. Yani eğere ribosom mesajcıdan ala amino asitini (alanin) belirleyen bir grup nükleotid mesajını okumuşsa, bu amino asitin (Hayatın Kökleri, s:29) bağlı olduğu gruba uygun nükleotidleri olan bir tRNA seçer. Mesajcı nükleotidin, belli bir amino asite uygunluğu, nükleotidlerin doğal uygunluk ilişkisine dayanır.Mesajcı üzerindeki her nükleotid dizisi, transfer RNA üzerindeki uygun nükleotid dizisiyle mükemmel bir şekilde eşleşir. Her yeni aminoasit ve onun tRNA’sı ribosoma gelip uygun biçimde yerleştikçe, amino asit kendisenden önce ribosoma gelmiş olan amino asitle kimyasay olarak birleşir. Böylece, halkalar sırayla birer birer bağlanır. Ribosom mesajı okudukça protein zincirinin boyu durmadan inin okunma ıbitince, bütühn protein halkası serbest bırakılır. Böylece yeni bir protein doğmuş olur. Bir genboyu DNA’nın içindeki nükleotid dizilişi, bir protein içindeki amino asit dizisini tam olarak belirler. Bir gen, bir protein. Bir gen; bir protein kavramı bizim proteinlerin nasıl oluştuğunu öğrenmemizden çok uzun zaman önce bulunmuştu.1930'larda ekmek küfü üzerine bir dizi parlak deney yapan biyokimyacı George Beadle, bir teks gen içindeki değişikyiklerin, bir tek proteinde bozulmaya yol açtığını göstermişti.Buna dayanılarak yapılan çcalışmalar bakteri kullanılarak ilerletildi ve genişletildi. Bu büyük çalışma ve burada anlatacağımız niceleri, herman Müller’in 1920'lerdeki DNA’daki değişmelerin (mutasyon), istenildiğinde canlı sistemleri x-ışınlarına tutarak sağlanabaleceğini gösteren önemli buluşu olmasaydı başarılamazdı. DNA, bir hücrdede bulunan değişik p;roteinler kadar gen içerir (bakteride 2000; insanda 200.000). Protein yapan makinenin bu çeviri işlemindeki şaşmayan hatasizligi,kuşkusuz dikkate deger. bir hücrenin yaşamasi için gerekli binlerce proteinin üretilmesinde ancak bir-iki yanlişligüa yer olabilir. Insanlarin yahptigi hiçbir makine, bunun gibi 200 romana eşdeger bir yaziyi bu kadar az yanlişla yazamaz. t-RNA’nın Bulunması Hocam Paul Zamecnik ve ben, 1956'da transfer RNA’yı birlikte bulduk ve neye yaradığını açıkladık. Zamecnik daha önce ribosomların, üzerinde proteinlerin biraraya getirildiği strüktürler olduğunu göstermişti.Ben de bu tarihten bir yıl önce amino asitlerin özel bir dizi enzimle aktif hale getireilebildiğini (yani diğer amino asitlerle reaksiyona hazırlandığını) kanıtlamıştım (bu dördüncü bölümde anlatılıyor). Ama arada eksik bir şey vardı: amino asitlerin bağlanabileceği ve onlara (Hayatın kökleri, s: 31), mesajcı RNA’ların gösterdiği yerlere yerleştirilmelerini sağlayan kimliği kazandıracak bir şey. Paul Zamecnikle birlikte, hücreler içinde amino asitlere önemli bir yatkılnığı olan, yani onlarla olağandışı bir sıklıkla bağlanabilen küçük RNA molekülleri olduğunu gördük. Proteinin yapılışnıda ki eksik olan halkayı bulduğumuzu hemen anladık. Bir sürü yoğun ve zevkli deneyden sonra, ondan sonraki yılın sonlarına doğru,tRNA’nın protein yapımına katılım yönteminin size daha önce açıkladığım oldukça tam bir resimini elde ettik. Zincirlerden Üç Boyutlu Varlıklara Buraya kadar öykü yeterince doyurucu; canlı mekanizmalar, zincirleri dil olarak kullanırlar. Plandan bitmiş üretime geçmek, basit bir çeviri işidir. Ama hala aşmamız gereken bir engelimiz var. Çeviri bir simgeyi başka bir simgeye, tek boyutu tek boyuta, bir zinciri başka bir zincire, nükleotitleri amino asitlere dönüştürülüyor. Zincirden “maddeye” nasıl varabiliriz? Protein moleküllerinin görevlerini yerine getirmelerine, dokunabildiğimiz, kavrayabildiğimiz şeylere, tohumlara, çiceklere, kurbağalara, size, bana bir boyuttan üç boyuta sıçramak zorundayız demek ki. Yanıt, protein zincirleri içindeki halkaların yani aminoasitlerin özelliğinde yatıyor. Protein molekülleri, zincir oldukları halde asılnrad (fiziki olarak) gerçek zincirlerde olduğu gibi üç boyutlu yapılardır. Proteinin yirmi değişik amino asiti, etkisiz simgeler değildirler. Herbirinin kendine özgü kimyasal özellikleri vardır. Bazıları zincirdeki ikiz eşleriyle kimyasal bağlar yapmayı yeğlerken, bazıları daha çok asit, bazıları da alkali özelliğini gösterir. Kimi suyu aramak eğilimindeyken, kimi de sudan kaçar. bazıları öyle biçimlendirilmişlerdir ki zinciri bükebilirler. (s: 32). Birkaç tanesinin de bir proteinin yalnızca bir tek işe yaramasına katkıda bulunacak özel marfetleri vardır.Bu amino asitler zincirdeki yerlerine göre zincirin son biçimini belirler. Zincirler tamamlandıkları zaman, bir çeşit ip yumağı oluşturmak için kendi kendilerine içiçe dolanıp katlanırlar. çözülmüş zincirdeki amino asitlerin “sırası”, molekülün katlanmak için hazır olduğu zaman nasıl davranacağını, ne yapacağını “şaşmaz” bir şekilde belirler. katlanma biçimi de protein molekülünün şeklini, özelliklerini, işlevini belirler. Kas proteinler için, bir gen, protein yapar makinelere son bitmiş biçiminde katlanabeilecek ve komşu liflerin üzerinedn kayabilecek çok uzun bir protein zinciri yapmasini emreder. Böylece kisalabilen uzun lifler oluşur. kan hücrelerindeki oksijen taşiyan protein zinciri hemoglobin, özel bir üç boyutlu katlahnma biçimine sahiptir. Böylece yalnizca kendisine özgü bir yolla oksijeni tutma ve serbest birakma işlevini yerine getirebilir. Sonuç olarak herbirini siralanişi, genler içindeki nükleotidlerin siralanişiyla belirlenmiş binlerce protein zinciri, özel biçimlerde katlanip, özel işlevler elde ederler. Düzen Yaratmak, Çoğu Kez Zincir Yapmaktır Birinci bölümde düzen konusunda söylediklerimizi hatırlayın: Yaşam, sürekli düzensizliğe giden bir evrende düzene yönelik çalışır.Şimdi bunun ne demek olduğunu çok daha açıkça görebiliriz. Canlı olmak, daha önceden şaşmaz bir kesinlikle tanımlanmış bir düzenle, halkaları zincire eklemektir. Düzen bir defa kurulunca, son biçimin ve işlevin elde edilmesi hemen hemen kendiliğinden gelir diye düşünülebilir. İsterseniz, bir parçayı bir başka parçanın önüne koymak (Hayatın Kökleri, s: 33) kendiliğinden sonuca götürüyor diye düşünebilirz bu düzeni. Zayıf Kimyasal Bağlantıların Önemi Hücrelerin önemli molekülleri yani DNA,RNA ve proteinler üzerine yapılan bir çalışmadan çok ilginç bir genelleme ortaya çıkmıştır. Aslında “zayıf” kimyasal bağlantılar, yaşam için son derece önemil işlevler taşırlar.Güçlü bağlantılar (sağlam kovalent bağlar), amino asitleri protein içinde birbirine bağlayanlar cinsinden veya RNA ve DNA içinde nükleotidleri bağlayanlar cinsinden olanlardır.Bunlar zincirin her halkasında komşuyu sıkıca tutarlar. Zayıf bağlantılar ise bütün büyük zincirlerde katlanma noktalarını belirleyen ve molekülün biçimini sağlayanlardır. DNA’da iki zinciri,çift sarmalı oluşturmak iççin birarada tutan nükleotidler arasında zayıf halkalar vardır. Bunlar ileride göreceğimiz gibi RNA üretiminde çok greklidirler. Proteinin içinde,onu işlevine uygun katlanmış biçimlerde tutan amini asitler arasındaki bağalantılar da zayıftır. Ribosomlar üzerinde yeni protein yapımında,transfer RNA üzerinde tamamlayıcı biçimdeki nükleotidlere uydurarak,tam yerlerini “bulurlar”. Bu önemli bağlantıların özelliği,zayı oluşları yüzünden çok kısa sürmeleridir. Görevlerini yaparlar ve sonra kolayca çözülüp yeniden kullanılabilirler. Hayatla İçli Dışlı Cansız Varlıklar: Virüsler Virüsler ya da DNA’lı ya da RNA’lı proteinden yapılmışlardır. Yani ya DNA ya da RNA biçiminde bilgiyi içerirler ve protein biçiminde birşyelerin yerine geçebilen bir kimlikleri vardır. Ama yardımcısız kendi kendilerine üreyemezler. Yardım (s:34) canlı hücereler tarafından sağlanır. Virüsün proteinleri,onun bir hücre bulup içine girmesine yol açar. Virüs, orada kandini üretecek makinaları;hücrenin makinalarının bulur. Üreme işini tamamladıktan sonra kendisi ve yeni virüsler,aynı tatsız işi başka hücrelerde yinelemek üzere o hücreden çıkarlar.Bu olaylar sırasında virüs,”ev sahibi” hücreyi öldürebilir,ona zarar verebilir,değiştirebilir veya hiçbir şey yapmaz;bu virüsün ve hücrenin cinsinei bağlıdır. Bir virüsün hücrede neden olabileceği önemli bir değişiklik de onu kansere dönüştürmesidir. Bu esrarlı olay, 8. Bölümde göreceğimiz gibi en son kanser araştırmalarındaki yoğun çabaların temelinde yatlmaktadır. Hücrelerden daha basit oldukları halde,virüslerin daha ilkel olmadıklarını sanıyoruz. çok uzak geçmişte bir zaman, normal hücerelerine parçalarıyken kopup kendi asalak “yaşama” biçimlerini kurmuş olmaları mümkün görünüyor. Virüslerin bağımsız olarak üreme yetenekleri olmadığı için kendi başlarına canlı olduklarını düşünemiyoruz. Ölümlülük ve Ölümsüzlük Şimdi,bir bireyin yaratilmasinin bir dizi yazili talimat gerektirdigini biliyoruz. Bunlar milyonlarca yildir dikkate deger bir baglilikla tekrar tekrar kopye edilmişlerdir; ama her birey yalnizca birkaç on yil içinde yaşar ve ölür. O zaman bu talimatlarin ölümsüz olup olmadiklarini sorabiliriz. En azindan bir biyolog için her hangi bir şey ne kadar ölümsüz olabilirse,genetik bilgi de o kadar ölümsüzdür diyebiliriz. Aslinda ölümlü her birey,gelecek kuşaklara geçirilecek tarifnamenin geçici koruyucusudur;sopanin DNA oldugu bir bayrak yarişinda koşucu... Bir birey yaşaminin,ancak atalarindan çocuklarina geçirdigi bilgi kadar önemi (Hayatin Kökleri, s:35) vardir. Bazi güveler agizsiz dogarlar ve dogduklari andan başlayarak açiliktan ölüme mahkimdurlar. Tek işlevleri,çiftleşip daha çabuk yumurtlayarak güve bilgisini gelecek kuşaga geçirmektedir. Eğer DNA ölümlünün ölümsüzlüğü ise,insanları inatçı merakı,daha ötesini de sormadan edemez;Bütün bunlar nasıl başladı?(Hayatın Kökleri, s:19-36). Başlangiç Hangisi önce geldi, tavuk mu yumurta mı? Bu çok duyulmuş bir sorudur ama yanıtlanamaz. Yanıtlanamamasının sebebi “tavuk yumurtadan, yumurta tavuktan vs.” diye zaman içinde bitmez tükenmez bir geriye doğru sayış gerektrmesi değil, bu şekilde geriye giderken biriken küçük değişikliklerle tavuğun tavukluktan,yumurtanın da yumurta olmaktan çıkmasıdır.Tavuğun bir milyar yıl gerilere giden soy ağacını incelersek;tüylü arkadaşımızı,hayal gücümüzü ne ölçüde zorlarsak zorlayalım adına “tavuk” diyemeyeceğimiz atalara bağlayan bir değişimle karşılaşırız. Benim tahminim, bir milyar yıl önceki tavuk atasının her halde,toplu iğne başından küçük ve okyanusta yaşayan bir yaratık olduğu. Kendi soyumuzu gerilere doğru izlersek,yine buna benzer bir sonuçlar karşılaşırız. Ne kadar geriye gidebiliriz? Bir başlangiç oldugunu düşünmemiz gerek. Bundan önçeki bölümde sözü edilen,DNA’nin ölümsüzlügünü benzetmesine şimdi daha iyi bir perspektiften bakmaliyiz.Dünyamizin şimdiki canli biçimlerini dogracak tüm bilgiyi taşiyan bu kocaman moleküllerin,çok uzak bir geçmiş zamanda, alçakgönüllü bir başlangiçlari olmasi gerek. (s: 37) En iyi tahminlere göre yaşam; bundan üç milyar yil önceki Dünya'da başladi.Üç milyar yil önce Dünya'miz iki milyar yaşindaydive canlilari barindiracak kadar sogumay başlamişti.Son derece küçük ve oldukça basit deniz yaratiklarinin iki milyar yildan daha eski fosilleri var. Bu fosilleşmiş yaratiklarin atalari herhalde daha da küçüktü.. En ilkel canli biçimi, belki de bugün bolca bulunan basit tek hücreli canlilara hiç benzemeyen bir tek-hücreydi. Öyleyse bizim yoğunlaşacağmız soru şu: bir hücre,yaşamaya ilk olarak nasıl başlamış olabilir, bu aşama nasıl mümkün olabilir? Soru”hücre nasıl yaşamaya başladı?” değil;bu hiçbir zaman yanıtlanayacak bir sorudur. Çünkü bu olaya tanıklık edecek kimse yoktu o zaman; ama yaşamın nasıl oluşabileceğini sormak hakkımızdır. Akıllıca tahminler ve olasilıkıları gösteren deneyler yapabiliriz. Gerekli Maddeler Jeologların, paleontologların, fizikçilerin,biyologların çalışmalarına dayanarak,dünyanın üç milyar yıl öncesi nasıl bir yer olabileceği konusunda oldukça iyi bir fikrimiz var. Bilim kurgu kitapları ve filmelri olayı çok canlı ve belki de doğru resimliyorlar;lav ve kayalardan oluşmuş,gri, tümüyle kısır,hiç yeşili olmayan manzaralar,patlayan yanardağlar,sivri dağ tepeleri,buharlaşan denizler,alçak bulutlar,arada çakan şimşeklerle gürültüyyle parçalanan ve sürekli yağan yağmurlar. Herhangi bir canlı tarafından görülmemiş ve duyulmamış olaylar. Kuşkusuz bu, sizin ve benim için çok sefil bir ortam olurdu. ÜAma yaşamın başlangıcı için iyi bir düzendi. Herşeyi harekete geçirmek için gerekenler şunlardı: 1. Ilık bir ortam 2. Çok miktarda su(s:38) 3. Gerekli atomların kaynakları/karbon,hidrojen,oksijen,nitrojen ve fosfor) 4. Enerji kaynağı. Su ve ısı, sorun değildi. Dünya soğurken, milyonlarca yıllık yağmur okyanusları doldurmuş hala sıcak olan Dünya bu okyanusyarı ısıtmıştı. Şimşekler bol bol enerji sağlıyorlardı. Bulutlar aralandığı sıralarda da Güneş’ten ulraviyole ışınları geliyordu(Bu ışınlar o zaman şimdi olduklarından çok daha güçlüydüler, çünkü atmosferimizi sarran ozon tabakası henüz oluşmamıştı. Ozon, yeryüzünde bitki yaşamının sonucu olarak yavaş yavaş birikmiş bir oksjijen tabakasıdır. Bu tabaka ultraviyole ışınlarını geçirmez). Bu koşullar;kuşkusuz başlangiçta,en basit birimlerin,bilgi zincirlerinin (DNA) ve hücre maddesi zincirlerinin (protein) oluşmasi için yeterince basitti. Ama zincirlerimiz olmadan önce halkalarimizin olmasi gerekir. Önce DNA nükleotidleri ve proteinlerin amino asitleri oluşmalidir. Bildigimiz gibi, bu halkalar ufak moleküllerdir. Bunlar, karbon, hidrojen,oksijen,nitrojen ve fosfor elementlerinin kimyasal olarak baglanip düzenlenmeleriyle oluşurlar. Basit Moleküllerin Doğuşu Öyleyse işte senaryomuz: Deniz suyunda erimiş karbon,hidrojen,oksijen,nitrojen ve fosfor içeren basit bileşikler, ultraviyole işinlari ve şimşeklerle sürekli bombardiman edilmiyorlar. Bu arada bir kismi kalici ve dengede olan,degişik kombinasyonlara da zorlaniyorlar. İşlem yüz milyonlarca yıl boyunca sürerken,denz, elemanlarının değişik kombinasyonları yönünden giderek zenginleşiyor. Yeni moleküller,bu arada nükleotidler ve amino asitler birikiyor. Sonunda denizin son derece bol ve bütün yeni molekül(s:39) çeşitlerini içeren koyu bir çorbaya dönüştüğüü bir zaman geliyor. Zamanın Önemi Sözkonusu süreçte zamanın önemini kavramak için biraz duralım. Zaman ne kadar uzun olursa bir şeylerin olması da o kadar olasıdır. Kimyasal tepkimeler için de bu doğrudur. Zaman sınırlaması olmazsa,yeterince uzun süre beklenirse en olanaksız tepkimeler gerçekleşebilir. Eğer bu tepkimelerin ürettikleri bileşikler kalıcı (dengeli) iseler, deniz suyunun nisbeten değişmez maddeleri haline geleceklerdir. İçinde canlı Olmadığı için Çorba Varlığını sürdürebilir Şimdidenizin çorba gibi olma düşüncesi size aşiri görünebilir. Bunun bugünkü deneylerimizle karşilaştiralabilecek hiçbir yani yoktur. Böyle zengin bir oluşumun birikmesi,canlilar onu hemen yiyip biterecegi çin bugün belik de olanaksizdir. Bakteriler ve diger açgözlü yaratiklar şimdi çok kalabaliklar ve ne zaman iyi bir besin kaynagi belirse,hemen onu tüketiyorlar. Kaynak kuruyana kadar üreyip sayilarini arttiriyorlar. Görüyorsunuz ki eskiden yaşam olmadiggi için okyanuslar çorba gibi olabilirdi. Eski Olayların Laboratuvardaki Benzerleri Aslında,anlattıklarımız hiçbir zaman kanıtlanamayacak bir hipotez. Yine de biz,laboratuvarda bunların olabileceğini gösterebiliriz,Eskiden olduğu öne sürülen koşulların laboratuvarda istenen tepkiyi sağlaması kuşkusuz olanaklıdır. Üç milyar yıl önce denizde bulunduğu (s: 40) düşünülen basit bileşikler bir cam kapta suda eritilebilirler. Kap, şimşekylerin enerji katkısını sağlamak üzere bir elektrik kaynağına bağlanır. Ssitemin bütün parçaları hiçbir canlı hücre olmadığından emin olabilmemiz için önceden sterilize edilir. sonra kaptakilerin bir süre pişmesi için elektrik verilmeye başlanabilir. sonunda kap açılıp içindekiler incelenir. Bu deneyin yapılmış olduğunu ve sonucun tümüyle inandırıcı olduğunu sevinerek söyleyebilirim. Hem nükleotidler hem amino asitler beş elementten bu şekilde oluşturulabildiler. yani yaşam zincirlerinin halkaları, deniz benzeri bir ortamda şimşikleri enerji kaynağı olarak kullanılmasıyla üretildi. Zincir Moleküllerinin Doğuşu Bundan sonraki adım,açıkça görülüyor ki halkaları,DNA gibi ve protein gibi zincirler oluşturmak için birleştirmektir.İlkel koşulların laboratuvarda yapılmış benzerlerinin,halkaların oluşumu aşamasını sağlamasına bakarak,çalışma ilerletilirse halkaların zincir biçiminde eklenebileceğini de düşünmek akla yakındır. Nitekim kısa zincirlerin oluştuğunu gröüyoruz. Basit kimyalarıyla bugünün DNA’larına ve proteinlerine benziyorlar. Yined hatırlayalım, bu deneyler yalnızca oylabileceğini gösterir, ne olduğunu değil. Durum, Thor Heyerdahl’ın Polinezya Adaları halkının Güney amerika’dan batıya yelken açarak, şimdiki yurtlarını buldukları savını kanıtlamaya çalışırken kaşılaştığından farklı değil. sal üzerinde aynı yolculuğu başarıyla yaparak,yalnızca polinezyalıların gerçekten bu yolculuğu yaptığını kanıtlamış olmadı, benzer taşıt kullanan herhangi birinin de aynı işi yapabileceğini gösterdi(s:41) Bir Hücreye Doğru Bu noktadan sonra,hücdreyi daha çok tanımak için beş önemli adıma daha göz atabiliriz. Hücrenin ikiye bölünmesi DNA’nın ikiye bölünmesi Zarlar Çift zincirli DNA Yapısal proteinler Enzimler tek zinciril DNA Proteinler Yağlar Nükleotidler Aminoasitler karbon, hidrojen,oksijen, azot(nitrojen) ve fosfor 1. Enzimlerin ortaya çıkması Enziler, hücre içindeki bütün kimyasal tepkimeleri hızlandıracak özel protein molekülleridir. Bugün canlı hücre;herbiri kenid özel işini yapan, besin maddelerini parçalayan,besinden enerji üreten, basit moleküllerden zincir yapımını kolaylaştıran ve sayısız başka işler yapan binlece enzim içerir. Olayların denizdeki başlangıt çağlarında yavaş gelişimleri, ancak enzimlerle hızlandırılabilirdi, İlk enzimler, raslatısal olaramk birbiren eklenmiş kısa aminoasit zincirleri olsa gerek. Tekrar tekrar “deneme-yanılma”yla bu kombinasyonların bazıları; birtakım reaksiyonları hızlandırabilecek,yalnız kenidlerine özgü bir yeteneği elde etmiş olmalılar.(s: 42) 2. DNA’nın çift Kat oluşu. Okyanuslar boyunca DNA zincirinin rasgele eklenen nükleotidlerle yavaş yavaş uzamasini gözünüzün önüne getirmeye çaliştiginzda baszi anlamli diziler oluşcaktir.Burada “anlamli”, birkaç yeni ilkel proteini yapmak için gereken bilgiyi içermek olarak kullanilmiştir. Bunladan bazilari, yararli enzimler veya önemli yapilarin parçalari olacktir. Basit bir çift kat halinde birleşme bunu sagladi. birbiren sarilmiş ipliklerin zarar görmesi,ayri ayri tek başlarini olduklari zamandan daha az olasiydi.Dahasi, çift kat olmak,DNA’nin üremesi için gereklidir. 3. DNA’nın Çoğalması Bu, çift sarmal DNA zincirindeki her ipliğin,kendisini tıpatıp bir kopyasını yapması,sonuçta ikinçci bir çift sarmalın(s:43) oluşması demektir. son erece basit ve zarif olan bubişlem,bir halatın çözülüp ayrılışı gibi iki zincirin birbirinden ayrılmasıyla baş

http://www.biyologlar.com/evrim-konusunda-ilk-dusunceler

Davranışlarımızdaki kalıtım mirasının alt-yapısı

Bir tür olarak genetik yapımızı kromozom adını verdiğimiz insanı oluşturan en küçük birim olan hücrenin çekirdeğinde yar alan 46 adet düz bir şekilde sıralanmış gen veya kalıtım ünitesi oluşturur. Bu gen topluluğunun sayı ve yapısı hem tür içinde hem de türler arasında farklılıklar gösterir. Türler arasındaki farklılıklardan ayrı olarak tür içindeki farklılıklar da, belli ölçülerde genetik etkenlere bağlıdır; yani örneğin insan türündeki her bireyin cinsiyet, boy, zeka gibi birçok fiziksel ve ruhsal eğilimi en azından şu ya da bu ölçüde genetik kontrol altındadır. İnsanlar arasında sadece tek yumurta ikizlerinde bu genetik yapı birbirinin aynısıdır. Genlerin varlığını ilk kez 1865'de Moravya'lı bir rahip olan Gregor Mendel adlı bilim adamı ortaya attı. Mendel, bitkilerin melezleşmesiyle ilgili gözleme dayalı deneyler yapana kadar, soyaçekim, anababa özelliklerinin çocuklarda ve sonraki nesillerde rastgele aktarıldığı bir durum olarak biliniyordu. Mendel'in ünlü deneyleriyle birlikte, soyaçekimin gen adı verilen birimlerin belli bir uygunlukta bir araya gelmesinden oluştuğu anlaşıldı. Ancak tür özelliklerinin nesilden nesile aktarılmasının ayrıntılı mekanizmalarının bilinmesi oldukça yenidir. Mendel'in bu fikri yaklaşık 35 yıl unutulduktan sonra 1900'lerin başında önemi farkedilmeye başlandı. 20. Yüzyılın başında öncelikle genleri taşıyan renkli cisimler, kromozomlar saptandı. Özellikle insan genetiğiyle ilgili bilgilerin gelişiminde ise, 1956'da J.H. Tijo ve A. Levan'ın insanda 23 çift kromozom olduğunu belirlemeleri önemli bir rol oynadı. Bugün artık bilinmektedir ki, nesilden nesile geçiş, gen adı verilen, kromozomlar üzerinde yerleşmiş organik birimler aracılığıyla olmaktadır ve kromozom sayıları türlere göre değişiklik göstermektedir. Kromozom sayısının türün gelişmişliği ve karmaşıklığıyla bir ilişkisi yoktur. Örneğin tavuklarda 78 kromozom vardır. Yine artık, yeni bir organizmanın cinsiyetinin ve saç ve göz rengi gibi fiziksel özelliklerinin genetik kurallara göre olduğu; bu geçişin kromozomlardaki DNA moleküllerinin içerdiği aminoasitlerin kendi aralarında değişik biçimlerde bir araya gelerek oluşturdukları genetik şifreye göre sağlandığı; genetik geçiş sırasında kromozom hatalarının ve bazı sakat genlerin geçişine bağlı olarak genetik hastalıkların ortaya çıkabilecekleri bilinmektedir. Normalde genler aşırı derecede sağlam ve değişmez niteliktedir ve hücre bölünmesi esnasında tam bir kopyalarını üretirler. Bu kopyalama esnasında olabilecek değişiklikler genellikle zararlıdır. Evrim kuramı kopyalama esnasında nadiren olabilen bu değişikliklerin (mutasyon) olumlu olanlarına dayanmaktadır. Genler, kimyasal olarak deoksiribonükleik asit (DNA) denilen yapılardan oluşurlar. Bu DNA yapılarında insan bedeninde yer alan çeşitli yapısal proteinlerin kalıpları bulunur. Yani proteinler, bu DNA dizileri aracılığıyla üretilirler. Yalnız işin ilginç yanı, herhangi bir anda bir insanda DNA'lardan oluşan genlerdeki bu materyalin yaklaşık %1' i protein sentezine aracılık etmektedir. Yani insanın genetik materyalinin hepsi kullanılmamakta, bir kısmı belli özel koşullar altında çalışmaya ve ifade edilmeye başlamaktadır. İnsanın davranışlarıyla ilgili ana biyolojik sistem olan merkezi sinir sisteminin gelişimini düzenleyen genlerin kesin sayısı bilinmese de bazı bilim adamları insandaki tüm genetik materyalin yaklaşık 1/3 ünün bu iş için ayrılmış olduğunu saptamışlardır. Bunun anlamı, insan kromozomlarında yer alan yaklaşık 50 bini aşkın genin en az 15 bin ila 20 bininin merkezi sinir sisteminin oluşumu ve işlev görebilmesi için çalıştığıdır. Yani davranışın meydana gelmesinde aracılık eden sinir hücrelerinin hem oluşumu hem de aralarındaki iletişiminin sağlanması, sürekliliği ve düzenlenmesi için gerekli proteinlerin sentezini, sonsuz sayıda değişkenlikle dizilmiş DNA birimlerinden oluşan genlerin bir kısmı yönetmektedir. Moleküler biyolojideki son gelişmeler davranışın genler tarafından bire bir kodlanmadığını ortaya çıkarmış; "tek gen=tek davranış" şeklinde bir bağlantı olmadığı anlaşılmıştır. Genler, davranışın ortaya çıkmasından sorumlu sinir hücresi topluluğunun hem yapısal hem de metabolik işleyişinden sorumlu olan proteinlerin sentezi için gerekli kodları içermektedirler. Belli genleri dönüştürülerek, yapısı değiştirilmiş hayvanların öğrenilmiş davranış kalıplarında bozukluklar ortaya çıktığı bugün bilinen bir gerçektir. Yapılan incelemelerde, o genin veya genlerin yapımından sorumlu oldukları biyolojik bakımdan aktif maddelerin eksikliğine veya hatalı işleyişlerine bağlı olarak ilgili sinir hücrelerinde metabolik ve fonksiyonel bozukluklar saptanmıştır. Sinir hücreleri arasındaki kavşaklarda davranışın boyutunu belirleyen biyolojik olarak aktif moleküllerin (serotonin, dopamin, norepinefrin vb..) sentezi, yıkımı, miktarları, genler tarafından kodlanan enzimler sayesinde olmaktadır. Ayrıca genler hormonlar ve hormon benzeri düzenleyici moleküllerin kodlarını da taşımaktadırlar.

http://www.biyologlar.com/davranislarimizdaki-kalitim-mirasinin-alt-yapisi

Darwin Neyi Öğretti

Darwin Türlerin Kökeni`ni yazdığı sıralarda insanlar, yeryüzünün ve canlıların geçmişte nasıl yaratılmışlarsa aynı biçimde hiç değişmeden var olmaya devam ettiklerine inanıyorlardı. Yüce bir irade dünyaya `ol` demişti ve o, en tamam haliyle oluvermişti. Bu değişmez doğa inancı insanlığı 19. yüzyıla kadar idare etti. Sonra Darwin`in kitabı çıktı ortaya. Tam da büyük altüst oluşlarla insanlığın makus talihinin değişmeye başladığı dönemdi. Ve Darwin`in Evrim Kuramı her şeyin gözünün önünde değiştiğini gören insan için, kendi çabasını anlamlandırabildiği bir çerçeve sundu. Bunu görenlerden biri de toplumsal hayatın ve ilişkilerdeki değişimin analizini yapan Marx ve Engels`ti; ve her ikisi de Evrim Kuramı`na büyük bir değer verdiler. İnsanın kendi doğal ve sosyal koşullarının ürünü olduğu, bu koşulların değişimiyle insanın ve toplumun da değişmeye başlayacağı fikri Darwin`in tezleriyle uyuşuyordu. Yani doğa gibi toplum da sürekli değişiyor, değişiyor ve evrim geçiriyordu. Darwin`in Türlerin Kökeni ve diğer kitapları bilim açısından da kökleşmiş bir anlayışı yıktı. Evrim Kuramı`nı oluşturmak için Galapaggos Adaları`nda yıllar süren bir araştırma ve gözlem yapan Darwin bilimin sınırlarını zorlamış; bir şeyi iddia edebilmek için kanıtlamanın zorlu yollarından geçmek gerektiğini göstermişti. Ve her şeyden önce, türlerin değişiminde doğal çevre koşullarının çok önemli bir faktör olduğuna yaptığı vurgu ile insana, içinde yaşadığı doğayla nasıl bir ilişki kurabileceği konusunda bir `anlayış` kazandırmıştı. Bugün Darwin`in 200. yılı dolayısıyla yaptığımız Forum`a yazarlarımız Darwin`i ve kuramını yazıyorlar. İyi hafta sonları. Evrim…bir temel diyalektik NURDAN İNAN (Prof. Dr. Mersin Üniversitesi) `Gerçek mücadele,ortamda olanaklar kısıtlanmaya başlayınca ortaya çıkar…` Charles Darwin 1809-1882 yıllarında yaşamış olan Charles Darwin, Teoloji(Din Bilim) ve Doğa bilimleri konusundaki eğitimini tamamladığında henüz 22 yaşındadır. Dönem, doğanın işleyiş düzeni hakkındaki tartışmaların dorukta olduğu, jeoloji ve biyoloji bilimlerinin çatısını oluşturan görüşlerin temellerinin atıldığı bir dönemdir. 23 yaşındaki genç Darwin, Güney Atlantik`te 5 yıl sürecek olan geniş kapsamlı bir harita araştırması için Beagle gemisinde görevlendirildiğinde, aslında kendisinden beklenen dini görüşleri destekleyen doğa gözlemleri yapmasıdır. Oysa Darwin, hem Charles Lyell`in, henüz I. cildi yayımlanmış olan `Preinciples of Geology` kitabında belirttiği gibi inorganik dünyanın sürekli değişerek, sabit kalmadığı, jeolojik süreçlerin günümüzde de aynen devam ettiği fikrinden; hem de dedesi Erasmus Darwin`in, kazanılmış karekterlerin yeni nesillere aktarılmasıyla türlerde ortaya çıkan değişikliği ayrıntısıyla ele aldığı ünlü eseri `Zoonomia` `dan etkilenmiş, doğa ve oradaki ilişkiler konusunda farklı bir bakış açısını çoktan yakalamıştır. Darwin`in özellikle Galapagos adalarında yaptığı doğa gözlemleriyle; yaşama ortamının koşulları ve sunduğu imkanlarla, yaşayan hayvan grupları arasındaki ilişki ve farklılaşmalar hakkında geliştirdiği öngörüleri, evrim düşüncesinin temelini oluşturmuştur. Şöyle ki, Dünyaya gelen canlıların sayısı çok, buna karşılık besin bulabilerek yaşamını sürdürebilecek olanların sayısı azdır. Bu yüzden canlılar arasında özellikle besin ve mekan kapma konusunda sürekli bir yarış vardır. Bu, ya öldürürsün ya ölürsün savaşıdır (struggle for survival). Yaşama ortamının koşullarına daha uygun donatılmış olanlar, yaşamı sürdürmede diğerlerine göre daha şanslıdırlar (survival of the fittest). Bu ilke, doğada zayıfın elendiği doğal ayıklanma (natural selection) ve ancak başarılı olanın yoluna devam ettiği doğal seçilim düşüncesinin de çekirdeğini oluşturmuştur. Sonraki kuşakları yaratabilecek olanlar yaşamını sürdürebilenler olup, bu sayede ancak başarılı olan değişimler (mutasyon) daha sonraki kuşaklara aktarılabilmiştir. Darwin, bu öngörülerle oluşturduğu evrim kuramında; doğal seçilim yoluyla genetik karekterlerin devamını sağlayan kalıtım, çeşitlilik ve seçilim olmak üzere üç temel bileşen ekseninde, bütün canlıların belli bir düzende tedrici olarak (gradual) evrileceğini ileri surer . Bu anlamıyla `Darwinist Evrim Kuramı` doğadaki canlı mekanizmasını, ortak bir atadan evrilerek, çeşitlenmeye dayandırarak, nesillerde uzun süreler boyunca yavaş, yavaş, fakat devamlı olarak meydana gelen değişikliklerin tümünü kapsayan bir `Tedrici= Gradual Evrim` modeli sunar. Darwin`in, zamanının hayvan ve bitki topluluklarındaki güncel gözlemlerine dayandırdığı evrim kuramında fosiller hiç yer almamıştır. Bu eksiklik, evrim karşıtları tarafından günümüzde de kullanılmaya çalışılsa da, fosil verilerle desteklenen `Sıçramalı=Kesintili Evrim Kuramı` evrimi şüphesiz olarak ortaya koymaktadır. Özellikle omurgalıların hem karasal ortamda fosilleşmelerinin ancak çok özel koşullarda gerçekleşebilecek olması, hem de mutant=ara form fosillerinin eksik olması nedeniyle evrim kuramına tam anlamıyla destek veremedikleri ileri sürülse de, fosil olabilmenin zaten çok büyük bir şansa bağlı olarak, fiziksel/ kimyasal pek çok koşulun birlikte hareket etmesiyle gerçekleşebildiği göz önüne alındığında, çok kısa ömürlü olan ara formların fosil olarak bulunmalarının ne kadar zor olduğu açıktır. Buna karşın, fosil kayıtlara göre; balıklar 480 milyon yıl once, amfibiler 365 milyon yıl önce, sürüngenler 340 milyon yıl once ve memeliler 210 milyon yıl once ortaya çıkmakta, böylece Darwin`in öngördüğü sıraya da açıkça destek vermektedir. Evrim kuramı; sadece organizmalar bakımından değil, kıtasal levhaların hareketleri, deniz ilerlemeleri, deniz gerilemeleri, buzulların, çöllerin, iklimlerin, kıyı çizgilerinin, coğrafyanın sürekli olarak denge-uyum-değişim döngüsüyle evrildiği bir doğada, insanlığa ilişkin sonuçları nedeniyle, ortaya atıldığından bu yana en çok tartışılan, buna karşın teknolojiye bağlı olarak da en çok gelişen, sürekli kanıtlarını artıran kuram olmuştur. Darwin`in 1830-1850`deki öngörüleriyle, günümüzde geçerli olan evrim kuramı arasında çok büyük farklar vardır. Günümüzde evrim kuramı; 1930`lu yıllar ve sonrasında, önce Gregor Mendel`in ortaya koyduğu kalıtım kuramı, daha sonra moleküler biyolojinin kalıtımın moleküler temellerine dair sağladığı bilgi ve ilerleyen Genetik bilimiyle sentezlenerek, 20. yüzyıl felsefecilerinin de önemli katkılarıyla modern halini almış; biyoloji, jeoloji, paleontoloji, antropoloji, sosyoloji, tarih, ekonomiden, iktisat`a tüm bilimlere uygulanabilen bir temel diyalektik olarak yaşamın tüm alanlarına egemen olmuştur… Yerleşik dünya algısını sarstı Ergi Deniz Özsoy (Doç. Dr; Hacettepe Üniversitesi Biyoloji) İçinde bulunduğumuz yıl, büyük doğa bilimci Charles Darwin`in 200. doğum yılı. Bu yıl aynı zamanda, Darwin`in anıtsal yapıtı, biyolojiyi bilim haline getiren temel çerçeveyi sunan magnum opusunun, `Türlerin Kökeni`nin, yayınlanmasının 150. yılı. Gezegendeki mevcut canlı çeşitliliğinin, özel olarak yaratılmamış olan, tarihsel değişimlerin izini taşıyan türlerin ve geçiş niteliğindeki diğer formların zaman ve mekandaki farklı olguları olduğunu vurgulayan `Köken`, bu çeşitliliğin oluşumu için de tamamen doğal olarak tanımlanan bir süreci, seçilimi, Darwin`in terminoljisiyle söylersek, doğal seçilimi önermekteydi. `Köken`, hem dönemdeki evrimcilik görüşünün yaygınlığı, hem de yerleşik dünya algısını derinden sarsacak önermelerinin tahrik ediciliği itibarıyla basıldığı ilk gün tükenmiştir. Ancak, evrime biyolojik bakışın tarihi açısından hemen söylememiz gereken önemli bir nokta, daha o ilk günlerden itibaren, Darwin`in yapıtının günümüze dek gelen iki temel tartışma-fikir yürütme koluna ayrıldığıdır. Bunlardan birincisi, `Köken`in akademi ve uzman çevrelerinde gördüğü teknik ilgiyle başlayan ve son 75 yılın biyolojisi açısından vazgeçilmez bir doğrulanmış hipotezler, olgular bütünü olarak kuramsal üst yapı niteliğindeki evrimsel biyolojinin oluştuğu kol; diğeri ise, Darwin`den önce (ve Darwin`de olmayan biçimde) Herbert Spencer tarafından iddia olunan ve insanın soyal ve toplumsal örüntülerini ve hallerini onun biyolojik yapısının devamı sayan, `sosyal Darwinizm` ya da yeni moda tabiriyle `sosyobiyoloji` şeklinde tezahür eden, aslında biyolojik anlamıyla Darwinizmin kötü karikatürleri olan tartışmalar bütününü içeren bilim kisveli kol. Birinci kol, yani günümüzün en parlak bilimlerinde olan evrimsel biyoloji, 1940`ların sonunda tamamlanan çok uluslu bir sentezin (Modern Sentez) sonucunda, doğal seçilimi ve ortak köken ilişkisini matematiksel olarak tanımlayabilecek bir genetik yetkinliğe ulaşmış; son 15 yıldaki genom projelerinin ortaya konmasıyla da, hemen tüm canlı gruplarını tek bir ortak kökene çakıştırabilecek bir yetkinliğe ulaştırmıştır. Üstelik bu genom projeleri, ister gen olarak tanımlansınlar ister gen-dışı DNA parçaları olsunlar, herhangi bir genomdaki pek çok bölgenin şiddeti değişkenlik içeren doğal seçilime maruz kaldığını göstermektedir. Öyle ki, genom projelerinin hayata geçirilmesinden yaklaşık 20 yıl once başlayan ve günümüzde aktif araştırma ve uygulama alanı olarak, doğal seçilimi DNA düzeyinde anlamamızı sağlayan istatistiksel genetik testler yaygın biçimde ve doğrulukla kullanılabilmektedir. Yine, evrimsel gelişim biyoloji adı verilen, pek çok canlının ortak gelişimsel planını ortak köken ve belirli genetik motiflere odaklanan doğal seçilim varlığıyla açıklayan heyecan verici bir disiplin de biyolojik araştırmaların altını çizmektedir. Evrimsel biyolojik araçların bu denli yetkin oluşuyla, doğaldır ki, biyoteknolojik, tarımsal, tıbbi vd. insan odaklı araştırmaların yönü de değişmiş. Evrimin katılmasıyla gerçekleşen bu yön değişimi bu alanların kuramsal yapısını etkilemiş ve sonuçta alan ne olursa olsun daha gerçekçi ve verimli sonuçlara varabilmenin yolları açılmıştır. Evrimsel biyolojinin belki de en önemli insani katkısı, arka planı sömürgecilik dönemlerine uzanan ve tipolojik algının doğrudan yansıması olan `insan ırkı` kavramının yanlışlığının ortaya konmasıdır. 1970`lerde protein çeşitliliği kullanılarak yanlışlanan ve en son darbeyi geçtiğimiz yıl yapılan en kapsamlı genomik çalışmayla alan insan ırkı kurgusu, artık sömürgecilik ve ötekileştirme tarihinin sancılara yol açmış bir hurafesinden öte bir şey olarak görülmemektedir. Öyle ki, evrimsel genetiğin bize söylediği şey, bir siyahi, eskimo, beyaz vb. `ırk` mensubu iki kişi arasındaki fark, iki Alman, iki Türk, iki Kürt vd. arasındaki farklardan ya da bir Alman ile Türk`ün veya İngiliz ile Hintli`nin arasındaki farklardan çok daha azdır. Sonuç itibarıyla, son 150 yıldan geriye doğru baktığımızda, Darwin`i ve evrimsel biyolojiyi en etkili ve geçerli bilimlerden biri olarak kabul etmemeyi gerektiren tek nedenin ileri düzeyde cehalet ve tutuculuk olduğunu söylemek yanlış olmayacaktır. Darwin`in önemi Dr. Kenan Ateş(Sabancı Üniversitesi) Günümüzde modern evrim kuramı denildiğinde ilk ve esas olarak akla gelen, İngiliz doğa bilgini Charles Darwin olur. Oysa evrim düşüncesi Darwin`le ortaya çıkmadı, ondan çok önceleri vardı. Binlerce yıl öncesinde Çin ve Hindistan`dan Anadolu ve Mezopotamya uygarlıklarına, Antik Yunanistan`dan Roma`ya, oradan da Arap-İslam uygarlıklarına dek pek çok kültür ve sonra da 18. ve 19. yüzyılların özellikle Avrupalı doğa bilginleri, doğadaki canlılığın evrimsel açıklamalarını yapmaya çalışmıştı. Buna karşın, günümüzde, biyolojideki birçok sürecin anlaşılmasına yardım eden modern evrim kuramını ve biyolojik evrim için büyük ölçekli bir kanıt ve deneysel veri yığını eşliğinde bunun işleyiş mekanizmalarını açıklayan asıl olarak Darwin oldu. Bu yüzden evrim kuramı haklı olarak daha çok onunla ilişkilendirilir. Çünkü biyoloji bilimi, Darwin`den önce daha çok, yaşamla ilintili birbirinden kopuk tek tek bilgilerin toplamıydı. Darwin, bu bilgilerin birbirleriyle bağlantısını kurup sistematik bir hale getirdi ve bunun sonucunda canlı yaşamıyla ilgili süreçlerin anlaşılmasını sağladı. Bu bağlamda, onsuz biyolojik süreçlerin anlaşılamayacağı, biyolojinin bir anlamda dilbilgisini oluşturdu. Darwin`den önce, doğa bilimcilerinin büyük bölümü, çok uzun süredir devam ede gelen teolojik düşünce sistematiği nedeniyle, türlerin değişmez varlıklar olduğuna ve ayrı ayrı yaratıldıklarına inanıyorlardı. Her ne kadar, Rönesansla başlayıp Aydınlanmayla hızlanan süreçte bu teolojik düşünce sistematiği kısmen sarsılmış; doğa, dünya ve olayları yorumlama biçimi değişmiş; daha önceleri teolojik yollarla ifade edilen olay ve olgular artık dünyevi, akılcı yollarla açıklanmaya başlanmıştıysa da, yine de canlıların oluşumu esas olarak bir yaratıcıya, doğa üstü ilahi bir güce bağlanıyordu. Gözlemleri ve geliştirdiği tezlerini tartıştığı pek çok kişi, öne sürdüğü tezleri hayranlıkla dinledikten sonra `ama burada hâlâ ilahi bir şeyler eksik` diyorlardı. İnsan türünün üstünlüğü ve eşsizliğini doğal ve kaçınılmaz gören fikirleri esas alan bir insan merkezli doğa anlayışı; türleri, özellikle de insanı mutlak ve değişmez kabul eden Aristocu-Platocu `ideal tip` kavramı hala egemendi. Bırakalım ortak kökenden gelme fikrine, canlı yaşamın değişmekte olduğu düşüncesine bile alışkın olmayan entelektüel bir çevre bulunuyordu. Doğa bilimleri içinde en son gelişenin biyoloji olmasının nedeni de bu ortam ve havadır. Darwin`in eseri, esas olarak bu egemen havayı dağıttı, Aristocu-Platocu `ideal tip` kavramını yıktı. Doğa`ya ve insan olarak onun içindeki yerimize bakışı değiştirerek insanlığın düşünce dünyasında büyük bir sıçramaya yol açtı. Darwin`in önemi esas olarak buradadır. Darwin`in modern evrim kuramı, on dokuzuncu yüzyıl evrimciliğinin kökeni değil, doruk noktasıdır. Çünkü Darwin, `Türlerin Kökeni` ile ortaya çıktığında, her ne kadar yukarıda sıralanan hava egemendiyse de, gittikçe gelişen başka bir hava ve birikim de vardı. Kuramın ortaya çıkışını hazırlayan koşullar olgunlaşmaya başlamış ve kuramın temel hatlarını oluşturan görüşler esas olarak ortaya çıkmıştı. Darwin`in yapıtı bütün bu görüşlerin zirvesi ve bir anlamda sentezi oldu. Kaynak: evrensel.net

http://www.biyologlar.com/darwin-neyi-ogretti

Darwinizm'in Tanımı

Darwinizm, Charles Darwin’in evrim ve doğal seçilime ilişkin fikirlerindeki temel kuramın karşılığı olarak kullanılan bir deyimdir. Ancak bu deyimin çok daha geniş bir kapsamı olup, anlamı da kullanana göre değiştiği gibi, zamanla da değişmiştir. Deyim şu sıralarda daha çok Darwin eleştirmenlerince, evrimsel biyolojiyi destekleyenlerin inancını tanımlamak üzere kullanılmaktadır. Nitekim internette yapılacak bir arama deyimin gerek ülkemizde gerek dışarıda daha çok bu yönde kullanıldığını kanıtlayacaktır. Bu kullanış tarzı ateizm ile bir çağrışımı içeriyor. “Yaratılışçı”lar da deyimi ekseriya küçümseyici bir tarzda kullanırlar. Evrimi bir doktrin veya inanç olarak görmek, “yaratılış”ın okullarda öğretilmesi için dinsel güdülü politik tartışmaları kuvvetlendiriyor. Nitekim, dünyada benzeri görülmemiş şekilde, ülkemizde yaratılışçılık eğitim müfredatına alınabilmiştir. Bununla beraber Darwinizm, bilimsel çevrelerde modern evrim kuramlarını, ilk kez Darwin’in ortaya attığı halinden ayırmak için de kullanılmaktadır. Örneğin sonradan geliştirilmiş genetik sürüklenme ve gen akışı kuramlarına kıyasla Darwin'in önerdiği doğal seçilim düzeneğine atıfta bulunmak için Darwinizm kullanılabilir. Ayrıca "Klasik Darwinizm", "Darwin'in Darwinciliği" gibi deyimler de halen yazında geçerli olan deyimlerdir. Başka bir kullanış tarzı da evrim düşüncesi tarihinde Lamarck’çılık ve modern sentez gibi diğerlerine kıyasla Darwin'in rolüne işaret etmek için olmuştur Esasen evrim kavramı tam olarak Charles Robert Darwin tarafından 19. yüzyılın ikinci yarısında geliştirilmiştir. Darwin'in Edinburg ve Cambridge’deki yol göstericileri onun felsefi eğilimlerini ve bilimsel kariyerini kesin bir şekilde yönlendirmişlerdi. Daha sonra Beagle araştırma gemisinde kılı kırk yaran gözlemler, kanıt toplama, deneyler, not alma, okuma ve düşünme ile geçen beş yıl, onu yaşamının geri kalan kısmının yönünü tam olarak kesinlemiştir. Darwin, Malthus’un nüfus için yaptığı gibi, organizmalar geometrik artan bir oranda üremeye yönlenmişken, türlerin aşağı yukarı sabit sayıda kaldığını gözlemlemişti. Bundan da varoluş, yaşamı sürdürmek üzere sürekli bir mücadele olduğu sonucuna varmıştı. Çeşitliliğin – aynı tür içindeki üyeler arasındaki farkların – varlığına işaret etmiş ve var olma çabasındaki bitki veya hayvana yardım edici değişikliklerin onların üreme ve yaşamı sürdürebilmesini daha iyi sağladığını belirtmişti. Bu uygun değişiklikler yaşamını sürdürebilenlerin çocuklarına aktarılır ve ardışık nesillerle bütün türe yayılır. Bu süreci de doğal seçilim ilkesi olarak adlandırmıştı. Aslında akademik çevrelerde ve gündelik yazında “Darwin’in evrim kuramı” ekseriya tekilmiş gibi atıfta bulunuluyor. Gerçekte Darwin'in evrim “kuramı”, bir demet kuramdan meydana gelmiştir ve eğer çeşitli parçalarının farkına varılmazsa Darwin'in evrimsel düşüncesini yapıcı bir şekilde anlamak olanaksızdır. Ernst Mayr, genel olarak Darwin'in kuramına atıfta bulunduklarında başka yazarların da bir şekilde aklında mutlaka aşağıdaki 5 kuramın olduğunu söylüyor (bununla beraber cinsel seçilim, pangenesis, kullanış ve kullanılmazlığın etkisi, karakter uzaklaşması gibi başkaları da var) : 1 – Evrim (kendi başına): Bu, dünyanın sabit olmadığını veya yeni yaratılmadığını veya da sabit bir döngüde olmadığını; ama durmadan değiştiğini ve organizmaların zamanla dönüşüm geçirdiği kuramıdır. 2 – Ortak Şecere : Bu, her organizma grubunun ortak bir atadan indiğini; hayvan, bitki ve mikroorganizmalar da dahil olmak üzere bütün organizmaların sonunda, dünyada yaşamın tek bir kökenine kadar geri gittiği kuramıdır. 3 – Türlerin Çoğalması: Bu kuram çok geniş organik çeşitliliği açıklar. Türlerin, kardeş türlere bölünmeyle veya yeni türlere evrilebilen coğrafi olarak tecrit edilmiş kurucu kütlelerin oluşmasıyla çoğaldığını önerir. 4 - Aşamacılık: Bu kurama göre evrimsel değişiklikler yeni bir tipi temsil eden yeni bireylerin aniden üretilmesi ile değil grupların aşamalı değişmesi ile meydana gelir. 5 - Doğal Seçilim: Bu kurama göre evrimsel değişiklik her soyda genetik değişikliğin bol miktarda üretimi sonucu ortaya çıkar. Yaşamını sürdüren göreceli az miktarda bireyler, kalıtımla akatarılabilen karakterlerin özellikle iyi uyarlanmış birleşimi sayesinde, sonraki nesillere yol açarlar. Darvinizm'i doğru veya yanlış olan basit bir kuram değil, sürekli değiştirilen ve geliştirilen bir araştırma programı olarak ele almak gerekir. Bu, modern evrimsel sentezden önce de böyleydi, şimdide böyledir. Aşağıda Darvinizm'deki değişikliklerin bazı önemli evreleri verilmiştir: 1883 - 1886 - Weismann'ın Yeni Darvinciliği - Yumuşak kalıtımın sonu; çiftli ve genetik yeniden birleşimin tanınması 1900 - Mendelizm - Genetik sabitliğin kabulü ile karışım kalıtımının reddi 1918 - 1933 - Fişerizm (Fisherism) - Evrimin gen frekanslarının ve seçilim baskılarının zorlaması meselesi olarak düşünülmesi 1936 - 1947 - Evrimsel Sentez - Kütle düşüncesinin vurgulanması, çeşitliliğin evrimine ilgi, coğrafi türleşme, değişken evrimsel oranlar 1947 - 1972 - Sentez sonrası - Bireyin artan bir şekilde seçilimin hedefi olarak görülmesi, daha bütünsel yaklaşım, şans ve kısıtların artan tanınması 1945 - 1972 - Sıçramalı Dengeler - Türleşmeci evrimin önemi 1969 - 1980 - Cinsel seçilimin önemi - Seçilim için üretken ardılın önemi Darvinci bir süreç, modern tanımlamasıyla, aşağıdaki şemadan oluşur: A - Öz-kopyalama/Kalıtım: Bazı varlıklar kendilerinin kopyalarını üretmeye muktedir olmalılar, ve bu kopyalar da tekrar üremeye muktedir olmalıdırlar. Yeni kopyalar eskilerin karakterlerinin varisi olmalıdırlar. Bazan farklı değişmeler cinsel üremede yeniden bir araya gelebilir. B - Değişim: Varlık topluluğunda farklı karakterler dizisi olmalıdır ve yeni değişikliklerin topluluğa sokulması için bir düzenek olmalıdır. C - Çeşitlilik: Kalıt özellikler; ya idame ile (doğal seçilim), ya da partner bularak yavru üretme (cinsel seçilim) yetisi ile; varlıkların kendilerini üretme yeteneğini bir şekilde etkilemelidirler. Eğer varlık veya organizma üremek üzere idame ederse, süreç yeniden başlar. Bazan, daha katı belirlemelerde, çeşitleme ve seçilimin farklı varlıklarda etki yapması gerekir. Darvinizmin belirlediği, hangi vasıtayla olursa olsun, bu şartların bulunduğu herhangi sistemde evrimin meydana gelmesinin olasılığıdır. Yani zamanla varlıklar, kendilerinin tekrar meydana gelmesini destekleme eğiliminde olan karmaşık özellikler biriktirirler. Bu, Evrensel Darvinizm (ilk defa Richard Dawkins tarafından "Gen Bencildir" (1976) kitabında kullanıldığı gibi) olarak adlandırılır. Sitemizde evrimle ilgili geniş bilgi ve son gelişmeler ayrıca ele alınmıştır. Kaynakça: en.wikipedia.org/wiki/Darwinism www.bartleby.com/65/da/Darwinis.html www.talkorigins.org/faqs/darwinism.html plato.stanford.edu/entries/darwinism/

http://www.biyologlar.com/darwinizmin-tanimi

Bilim, İnanç ve Eğitim

Bilim müfredatında herhangi bir tür yaratılışcılığın bulunmasına karşı çıkan biyologlar ve diğerleri ifade özgürlüğüne karşı değillerdir ve dinsel inancı ortadan kaldırmaya çalışmıyorlar.Onlar yaratılış öykülerinin sadece tarih ya da çağdaş toplum gibi derslerinde öğretilmesini kabul edilebilir bulsalar da bu inançların geçerli bilimsel hipotezler olmadığını bilim derslerinde yeri olmadığını savunmaktadır.Malesef,bilim dersleri almış olsalarda çoğu insanın bilimin ne olduğu ve nasıl işlediğine dair anlayışı çok sınırlıdır.Oysaki evrim yaratılış tartışmasında tam da bu anlayışın çok önemli bir yeri vardır.Popüler inancın aksine,bilim bir olgular toplamı değil doğal fenomenler hakkında bir anlayış edinim sürecidir.Bu süreç,hipotezlerin öne sürüldüğü ve gözlemsel ve deneysel kanıtlarla test edildiği bir süreçtir.Hipotezlerin kanıtlanması gibi konuşmaların aksine bilimcilerin çoğu hipotezlerin mutlak anlamda kanıtlanamayacağı konusunda bilim felsefecileriyle aynı görüştedir.Diğer bir deyişle,bilimciler matematikte olduğu gibi mutlak ve garantili bir kanıt elde edemez.Daha ziyade,var olan verileri o anda en iyi açıklayan hipotez geçici olarak kabul edilir çünkü bu hipotezin değişebileceği,genişleyebileceği ya da yeterli kanıt bulursa ya da henüz düşünülmemiş daha iyi bir hipotez kurgulanabilirse reddedilebileceği görüşü bilimciler arasında egemen görüştür.Bazen gerçekten de tamamen yeni bir paradigma eskisinin yerini alır;mesala 1950 lerde levha tektoniği kıtaların yerlerinin sabit olduğu inancının yerini alarak jeolojide devrim yapmıştır.Daha sık rastlanan ise eski hipotezlerin zaman içinde kademeli bir şekilde değişmesi ve genişlemesidir.Söz gelimi modern genetiğe yol açan Mendelin ayrışım ve bağımsız ayrılma yasaları,bağlantı ve indirgemeli bölünme itkisi (meiotic drive) gibi olaylar keşfedildiğinde değiştirilmiş ama parçacıklara(genler) bağlı kalıtımın altında yatan ilke bugün de geçerliliğini korumaktadır. Bu süreç bilimin en önemli ve değerli özelliklerinden birini yansıtmaktadır:eğer bireysel olarak bilimciler bir hipoteze inanıyor olsalar bile bir grup olarak bilim insanları değiştirilemez bir biçimde kendilerini hiçbir inanca adamayacak ve ikna edici aksine aksine kanıtlar olduğunda bu hipoteze olan inançlarını sürdürmeyeceklerdir.Eğer kanıtlar aksini gösterirse düşüncelerini değiştirmek zorundadırlar ve değiştirirler.Gerçekten de, bilim yerleşik düşüncelerdeki küçük zayıflıkların araştırılmasından oluşmaktadır ve bir bilim insanının şöhretine önemli bir hipotezin yetersiz ya da hatalı olduğunu göstermekten daha fazla katkıda bulunabilecek başarı türü sadece birkaç tanedir.Bu nedenle bilim sosyal bir süreç olarak bir denemedir;inanç ve otoriteyi sorgular ;öne sürülen görüşleri kanıtlar aracılığıyla sürekli bir şekilde test eder.Bilimsel iddialar gerçektende doğal bir seçilim sürecinin ürünleridir çünkü düşünceler (ve bilimciler) birbirleriyle yarış halindedir ve böylece bir bilim alanındaki düşüncelerin toplamı açıklama içeriği ve gücü bakımından sürekli büyür(Hull , 1988). Bilim bu açıdan iddialarını test etmek için kanıtlara başvurmayan,belli inançlara,deney ve gözleme dayanmayan bağlılıklarını sarsmak için kanıtlara izin vermeyen ve doğal dünyayı açıklama kapasitesi artmayan yaratılışçılıktan ayrılır. Bu nasıl olabilir ? Bir akıllı tasarım,yandaşının şöyle dediğini kabul edelim : çok hücreli canlılar tek hücreli canlılarla karşılaştırıldığında o kadar karmaşıktır ki bunlar mutlaka zeki bir tasarımcının müdahalesi sonucu ortaya çıkmıştır.Eğer bu akıllı tasarım yandaşı dünya dışı varlıkların bu işten sorumlu olduğunu iddia etmiyorsa,bu tasarımcı maddi bir varlık değil doğa üstü bir varlık olmak zorundadır. Bu durumda ,bu tasarımcı nedir,canlıları yeni özelliklerle nasıl donattı,bunu yapması ne kadar zaman aldı ve bunu neden yaptı ? Doğa bilimleri en azından bu tür sorulara yanıt vermeyi hayal edebilir (söz gelimi filogenetik aratürleri araştırabiliriz,ilinti özellik farklılıklarını şifreleyecek genlerdeki farklılıkları analiz edebilir,taşıl arayabilir,çok hücreliliğin seçim açısından yararı hakkında deney yapabiliriz).Fakat AT hipotezi bu tür araştırma fikirleri ortaya koyamaz. Bilimsel araştırma,deneysel ve gözlemsel verilere dayanarak hipotezleri sınamanın bir yolunu bildiğimizi şart koşar.Bilimsel hipotezlerin en önemli özelliği onların en azından ilkece-test edilebilir olmasıdır.Bazen bir hipotezi doğrudan gözlemle sınayabiliriz,fakat çoğu zaman bir süreci ya da nedeni doğrudan göremeyiz.(örneğin,elektronlar,atomlar,hidrojen bağları,moleküller ve genler doğrudan gözlemlenebilir değildir ve DNA kopyalaması sırasında bir mutasyonun oluşumunu seyredemeyiz).Bu tür süreçleri gözlem ya da deneylerin sonuçlarını çekişen hipotezlerce ortaya atılmış kestirimlerle (prediction) karşılaştırarak çıkarsarız.Bu tür çıkarımlar yapabilmek için,bu süreçlerin doğa yasalarına belli koşullar geçerliyken belli tür olayların daima meydana geleceğini belirten ifadeler uyduğunu kabul etmek zorundayız.Diğer bir deyişle bilim (fizik ve kimya yasalarında örneğini gördüğümüz gibi) doğal fenomenlerin tutarlılığına ya da (en azından istatiksel olarak) kestirebilirliğine dayanır.Doğa üstü olay ya da varlıkların kabulü , doğa yasalarının varlığını askıya aldığı ya da ihlal ettiği için bilim bunlar hakkında çıkarımda bulunamaz ve daha doğrusu bu tür varlık ve olayları kabul eden hipotezlerin geçerliliğini sınayamaz. Dinin doğal olaylar hakkında bilimsel,mekanistik bir açıklama sağlayamaması gibi,biliminde doğal fenomenler hakkında olmayan sorulara yanıt veremeyeceğini anlamak önemlidir.Bilimin bize neyi güzel ya da çirkin , iyi ya da kötü,ahlaka uygun ya da ahlak dışı olduğunu söyleyemez.Bilim bize yaşamın anlamının ne olduğunu ve doğa üstü bir varlık olup olmadığını da söyleyemez(bkz. Gould 1999;Pigluicci 2002). Bilim insanları dünya çapında bir tufanın varlığını ya da dünyanın tüm canlıların yaşının 10.000 yıldan daha az olduğu gibi bazı özel yaratılışçı savları sınayıp yanlışlayabilir ama bilimciler tanrının var olduğunu ya da tanrının herhangi bir şeyi yarattığı gibi hipotezleri sınayamazlar çünkü bu tür hipotezlerin ne gibi oluşumları kestirebileceğini bilemeyiz.(Bu doğaüstü olanıklılıkları kesin olarak yanlışlayabilecek bir gözlem düşünmeye çalışın).Bu nedenle bilim,doğal dünya hakkında açıklamayı arzu ettiğimiz her şeyden doğal nedenlerin sorumlu olduğunu kabul etmek zorundadır.Bu zorunlu olarak METAFİZİK DOĞACILIK her şeyin gerçekten doğa üstü değil doğal nedeni olduğu ön kabulü görüşünü kabul ettiğimiz anlamına gelmez ,sadece YÖNTEMSEL DOĞACILIK bilimsel açıklamalar aradığımızda sadece doğal nedenleri dikkate almamızı söyleyen işlevsel ilke görüşünü kabul etmeyi gerektirir.Yaratılışcılığın temel iddiası olan biyolojik çeşitlilik doğa üstü güçlerin bir sonucudur iddiası ise sınanamaz. Bu akıllı tasarım kuramı içinde aynı şekilde doğrudur.Bu kuram bilimin yöntemleri ile değerlendirilemez. Hipotez,kuram ve olgu gibi terimleri kullandığımız için bunların ne anlama geldiğini anlamamız zorunludur.Hipotez bir önerme,bir kabuldür.1944den önce,çok az kanıtın desteklediği genetik maddenin DNA olduğu düşüncesi makul bir hipotezdi.1944den bugüne,destekleyen kanıtlar arttıkça bu hipotez giderek daha da güçlendi.Bugün bu görüşü bir olgu olarak kabul ediyoruz.Basit bir şekilde söyleyecek olursak,olgu kanıtlarla çok fazla desteklenerek artık doğruymuş gibi kabul etmemizde hiçbir sakıncası olmayan bir hipotezdir.Diğer bir deyişle,neredeyse hiçbir kuşkuya yer vermeyecek şekilde doğru olduğu kanıtlanmıştır.Ama sadece neredeyse. Yoksa akla gelebilecek herhangi bir kuşkuya yer vermeyecek şekilde kanıtlanmış değildir. Bilimde kullanıldığı biçimde kuram(teori) ise , desteklenmeyen bir spekülasyon ya da (popüler kullanıldığı biçimde) bir hipotez değildir. Tersine,bir kuram diğer düşünceleri ve hipotezleri kapsayan ve onları bağdaşık bir doku şeklinde ören büyük bir düşüncedir.Kuram,olgun,akıl yürütme ve çok çeşitli gözlemleri açıklayan kanıtlara dayalı birbiriyle bağlantılı bir tümceler bütünüdür.Oxford English Dictionary tarafından verilen tanımlardan biri şudur : bir grup düşünce ya da olayın açıklamasını sağlayan düşünce ve ifadeler bütünü;bilinen ya da gözlenen bir şeyin genel yasaları,ilkeleri ya da nedenleri olarak bilinen bir anlatım. Böylece atom kuramı,kuantum kuramı ve levha tektoniği kuramı sadece spekülasyon ya da fikirler değil,çok çeşitli kuralları açıklayan ve kuvvetli bir şekilde desteklenen düşüncelerdir. Biyolojide birkaç kuram vardır ve kesinlikle evrim bunlardan en önemli olanıdır. Bu durumda evrim bir olgu mudur yoksa kuram mı ? Bu tanımların ışığı altında evrim bilimsel bir olgudur.Diğer bir deyişle,ortak atalardan değişim yoluyla tüm türlerin türeyişi 150 yılda çok sayıda kanıtla desteklenmiş ve tüm testleri başarıyla geçmiş bir hipotezdir,yani bir olgudur.Fakat evrimsel değişimin tarihçesi,canlıların geçirdiği(mutasyon,seçilim,genetik sürüklenme,gelişimsel sınırlamalar vb. hakkındaki) çeşitli değişimleri açıklayabilen bir ifadeler bütünü olan evrim kuramı tarafından açıklanır. Canlıların çeşitliliği ve özellikleri için sunulan yaratılışcı açıklamalar bilimin yöntemleri ile değerlendirilemeyeceğinden bu görüşe bilim sınıflarında eşit süre verilmemelidir.Ayrıca bilimsel olmayan ya da yanlışlığı gösterilmiş olan hipotezlere de eşit süre verilmemelidir.Kimya öğretmenleri simya kurşun gibi bir elementin büyü yoluyla altın gibi başka bir elemente dönüştürülebileceği hakkındaki eski bir düşünce öğretmez ve öğretmemelidir ; yerbilimleri sınıfları Yerkürenin düz olduğu hipotezinden bile söz etmemelidirler;tarih ve psikoloji öğretmenleri tarihsel olayları ya da kişilik özelliklerini açıklayan astrolojiyi dikkate almamalıdır her e kadar bu tür bilim dışı düşüncelere inanan insanlar varsa da.İdeal demokrasi bazen yanlış olan ve tamamen pratik nedenlerle bu şekilde anlamamızın zorunlu olduğu düşünceleri kapsayacak kadar genişletilemez.Günlük hayatta,doğa üstü değil doğal açıklamaları benimser onlara göre yaşarız.1962de Massachussets eyaletinin Salem kasabasında insanları cadılıktan mahkum etmiş Püritanlardan farklı olarak biz,artık bir kişinin cadının büyüsünden etkileneceği ya da şeytani güçlerce ele geçirebileceği düşüncelerini ciddiye almayız. Bir suçlu Şeytan benim bunları yapmama neden oldu diyerek serbest kalabilseydi bu bizi çileden çıkarırdı.Kaderinin tanrı tarafından belirlendiğine canı gönülden inanmış birisi bile uçağın motorları çalışmasaydı paniğe kapılırdı.Bilimsel açıklamalara bağlı yaşıyoruz ve bilimin kendisini kanıtlamış olduğunu biliyoruz-çükü bilim işe yarar. ALINTI KAYNAĞI : PALME YAYINCILIK 1.BASKI Evrim Douglas J.Futuyma Çeviri Editörleri : Prof.Dr.AYKUT KENCE Prof.Dr.A.NİHAT BOZCUK Bölüm : 22 Sayfa 525 526 - 527 Gönderi:Onur Doğan  

http://www.biyologlar.com/bilim-inanc-ve-egitim

Hayvanlar Alemi ve Hayvanların Sınıflandırılması

İnsanoğlunun isim kullanmaya başlaması sistematiğin başlangıç noktası olarak kabul edilir. MÖ 383- 322 yıllarında Aristo "hayvanlar yaşam şekillerine, hareketlerine, vücut yapılarına, alışkanlıklarına göre sınıflandırılabilir" diyerek bu bilimin temelini oluşturur. Bu düdşünce 2000 yıl sürmüştür. 1627- 1705 yıllarında John Ray sınıflandırmada doğal sistemi ileri sürmüştür. Linne yazdığı Systema Natura adlı kitabıyla zoolojik nomenklatürün başlangıcını oluşturmuştur. Linnenin çalışmaları birçok sistematikçiyi etkilemiş, hatta bir sonraki yüzyıla da damgasını vurmuştur. Bu nedenle Linne taksonominin babası olarak kabul edilmiştir. 100 yıl sonra Charles Darwin evrim teorisi ile tüm çalışmaları etkilemiştir. 1866da Haeckelin filogenetik ağaç sistemi sistematikçilere yararlı oluştur. Bu dönem taksonominin en önemli periyodu olmuştur. Hergün yeni cinsler, takımlar ortaya çıkmıştır. Daha sonraki yıllarda sadece türler düzeyinde alışmalar yapılmıştır. Mendel kanunlarının bulunmasıyla önce genetiğin, sonra populasyon genetiğinin gelişimi gerçekleşmiş, günümüzde sistematik çalışmalarda moleküler düzeye inilmiştir. Günümüzde tanımlanmış ve sınıflandırılmış 1.350.000 tür olduğu bilinmektedir. Bunların 1.300.000ini omurgasızlar oluşturmaktadır. Geri kalan fosilllerle birlikte 65.000 tür Chordata şubesinde incelenmektedir. Günümüzde yaşayan yaklaşık 43.000 kordalı bulunmaktadır. Bunun 42.000i Vertebrataya, 1000 kadarı da ilkel kordalılara aittir. Hayvanlar aleminin Sınıflandırılması İlim adamları bir milyona yakın hayvan çeşidi keşfetmişler ve daha da yenileri keşfedilmektedir. Hayvanların sayıları da türden türe değişir. Hayvanlar hemen hemen dünyanın her yerine yayılmışlardır. Kutuplardaki buzullardan ekvator bölgelerine, basıncın insanın dayanamayacağı kadar yüksek olduğu okyanus diplerinden atmosfer yoğunluğunun çok az olduğu yüksek dağların zirvelerine kadar her yerde yaşarlar. Hayvanların büyüklükleri de oldukça değişiktir. İnsan akyuvarlarının içinde yaşayan hayvanlar ve 30 metreden büyük balinalar vardır. Sistemli bir metodla hayvanların sınıflandırılması, onların incelenmesinde büyük kolaylıklar sağlar. Böylece yeni keşfedilen türler, bilinenlerle olan münasebetine göre uygun bir sınıfa konur. Hayvanların ve bitkilerin hususiyetlerine sahib olan bazı canlılar vardır ki, bunların sınıflandırılması zordur. Bunlardan bir tanesi bir tatlı su canlısı olan öğlenadır. Kamçısı ile suda hareket edebilir. Fakat bu canlı klorofil maddesi ihtiva eder. Bundan dolayı öğlenayı botanikçiler bitki, zoologlar hayvan olarak kabul eder. Kış uykusuna yatan, göç eden, geviş getiren, elektrik ve ışık üreten çeşitli hayvan grupları vardır. Mevsimlere bağlı olarak renk değiştirenler, kilerlerinde kışlık yiyecek depo edenler, köle kullananlar da mevcuttur. Ayı gerçek manada kış uykusuna yatmaz. Kırlangıç ve leylekler soğuklar yaklaşınca sıcak ülkelere göç eder. Koyun, keçi, deve gibi hayvanların mideleri birkaç bölmeli olduğundan geviş getirerek besinlerini ikinci bir öğütmeye tabi tutarlar. At geviş getirmez. Gelincik, avlarını felçleştirerek canlı olarak kilerlerinde depolar. Bugün halen keşfedilememiş yüzlerce hayvan türü vardır. Hayvanlar Alemi 1. Omurgalılar a. Memeliler b. Kuşlar c. Sürüngenler d. Amfibyumlar e. Balıklar 2. Eklembacaklılar a. Böcekler b. Örümcekler c. Çok ayaklılar d. Kabuklular 3. Yumuşakçalar a. Kafadanbacaklılar b. Karındanbacaklılar c. Yassı solungaçlılar 4. Derisidikenliler a. Denizkestaneleri b. Denizyıldızları c. Yılanyıldızları d. Denizhıyarları e. Denizlaleleri 5. Solucanlar 6. Selentereler (Sölentereler) 7. Süngerler 8. Bir Hücreliler a. Kökbacaklılar b. Kamçılılar c. Haşlamlılar d. Sporlular

http://www.biyologlar.com/hayvanlar-alemi-ve-hayvanlarin-siniflandirilmasi

Hipotez, Olgu ve Bilimin Doğası

Douglas Futuyma, çeviren Mehmet Cem Kamözüt Örneğin, DNA’nın genetik malzeme olduğundan nasıl emin olabilirsiniz? Ya bunu “kanıtlamış” olan bilimciler bir hata yapmışlarsa? Kesinlikle doğru olduğu gerçekten kanıtlanmış bir şey var mıdır? Bilim, dünyayı algılamanın farklı ve eşit derecede geçerli biçimlerinden yalnızca biri, baskın Batılı biçimi midir? Evrim bir gerçek midir, yoksa bir kuram mı? Ya da tıpkı yaratılışçıların benimseme hakkına sahip oldukları karşı görüş gibi, bu da benim benimseme hakkına sahip olduğum görüş mü? Varsayımsal bir örneği ele alalım. Bilinmeyen bir hastalıktan ölmekte olan koyunların ölüm nedenini belirlemekle görevlendirildiniz. 50 hasta, 50 sağlıklı koyundan doku örnekleri aldınız ve hasta hayvanların 20 tanesinin, sağlıklı olanların da yalnızca 10 tanesinin karaciğerinde bir tekhücreli teşhis ettiniz. Bu farklılık, iki koyun grubunun söz konusu tekhücrelinin görünme sıklığı açısından bir fark göstermediğini söyleyen SIFIR HİPOTEZİNİ reddetmeye yeterli midir? Bu soruya yanıt verebilmek için istatistiksel testler yaparak bu sayılar arasındaki farklılığın sırf şans yoluyla ortaya çıkıp çıkamayacağına bakarsınız. Ki kare (χ2) istatistiğini hesaplarsınız (burada bu değer 4,76’dır), bir ki kare değerleri tablosuna bakar ve “0,025 < p < 0,05” ifadesini bulursunuz. Benzerleriyle neredeyse tüm bilimsel veri analizlerinde karşılaştığınız bu ifade ne anlama gelir? Bulduğunuz farklılığın (hasta ve sağlıklı koyunlardan aldığınız örneklerin rastgele olduğu varsayımı altında) sırf şans eseri gerçekleşmiş olma olasılığının –yani gerçekte hasta koyunlarla sağlıklı koyunların sözkonusu tekhücreli ile enfekte olma oranları arasında bir farklılık olmaması olasılığının– 0,05’ten küçük ama 0,025’ten büyük olduğu anlamına… Bilimdeki her deney ya da gözlem daha büyük olası gözlem evreninden (bizim örneğimizde tüm koyunlar) alınan örneklemlere dayanmaktadır ve her durumda eldeki verinin bu daha büyük evrene ilişkin gerçekliği yanlış temsil etme olasılığı vardır. Yani ilişkisizlik hipotezini –koyun grupları arasında bir farklılık olmadığı, deney sonuçlarıyla oynanmasına bağlı bir etki olmadığı, ya da belirli değişkenler arasında korelasyon olmadığı hipotezini– yanlışlıkla reddetmek her zaman olanaklıdır. Ne mutludur ki bazı durumlarda, doğru bir ilişkisizlik hipotezini reddetme ve yanlış olan alternatif hipotezi doğru olarak kabul etme olasılığı 0,00001 ya da daha az olabilir. Bu durumda ilişkisizlik hipotezini güvenle reddedebilirsiniz, ama kesin olarak emin olamazsınız. O halde 100 koyunla yapılan çalışma hasta koyunlarda söz konusu tekhücrelilere rastlama olasılığımızın daha fazla olduğu varsayımını desteklemektedir; ama yalnızca zayıf bir şekilde. Ölümün nedeninin tekhücreliler olabileceğini düşünüyor ama korelasyonun yetersiz olmasından dolayı endişe duyuyorsunuz. Siz de örnekleminizi 1000 koyuna çıkardınız, karaciğer biyopsisi yaptınız; örneklerinizi tekhücreliler açısından (düşük yoğunlukta olmaları nedeniyle ilk çalışmanızda gözden kaçırmış olabileceğiniz vakarı da açığa çıkarak biçimde) daha detaylı incelediniz; ertesi yıl hangi koyunların öldüğünü kaydettiniz. Büyük bir hoşnutlukla gördünüz ki tekhücreliye rastlamadığınız koyunların yalnızca %5’i ölürken enfekte koyunların %95’i öldü. Hayatta kalanlar yıl sonunda kesildiklerinde görünürde sağlıklı olan koyunlarda hala bir enfeksiyon belirtisine rastlanmadı. Zafererinizle övünen bir biçimde danışmanınıza ölüm nedeni olarak tekhücreliyi rapor ettiniz. Doğru mu? Yanlış, dedi size. Diğer hipotezleri elememişsiniz. Belki de hastalığa, tesadüfen koyunun görece zararlı tekhücreliye karşı direncini de azaltan bir virüs neden oluyordur. Belki bazı koyunlar ömürlerini kısaltan bir gene sahip ve bu gen aynı zamanda enfeksiyon dirençlerini de azaltıyor. “Yapmanız gereken” diyor, “bir deney”. “Rastgele seçtiğiniz bazı koyunlara tek hücreliyi içeren, diğerlerine de tek hücreli dışında tüm içeriği aynı olan bir sıvı enjekte etmek”. Bunu yapıyorsunuz ve başarısız birkaç denemeden sonra koyunların tek hücreliyi oral yollardan almadıkça enfekte olmadıkları ortaya çıkıyor. Sonuçta deneysel olarak enfekte edilmiş 100 koyunun 90’ının 3 ay içinde öldüğünü, 100 “kontrol” koyununun 95’inin deneyin sürdüğü 1 yıl boyunca yaşadığını memnuniyetle rapor ediyorsunuz. Ki kare testleri p’nin 0,0001’den küçük olduğunu gösteriyor. Yani elinizdeki sonuçların şans sonucu ortaya çıkmış olması son derece düşük bir olasılık. Bu noktada tek hücrelinin hastalığa ve ölüme neden olduğuna dair dikkate değer bir güveniniz olabilir. Ama bunu hala mutlak olarak kanıtlamadınız. Koyunlara yalıtıp enjekte ettiğiniz yalnızca tek hücreli değil de görünmeyen bir virüs de olamaz mı? Koyunlara enjeksiyonu rastgele yaptığınızdan emin misiniz? Yoksa enjeksiyon için farkında olmadan zayıf görünen hayvanları seçmiş olabilir misiniz? Hipotezinize uymayan 15 hayvanın durumunu sizce ne açıklıyor? Ve her ne kadar p < 0,0001 olsa da hala kötü bir “şanslı kura” tutturmuş olma şansınız var, yok mu? Örneği uzatmaya gerek yok, buradan çeşitli dersler çıkarabiliriz. Öncelikle veriler kendi başlarına hiçbir şey anlatmazlar, önceki bilgilerimiz ve kuramımız ışığında yorumlanmalıdırlar. Bu örnekte başka bazı şeylerin yanı sıra (ki kare testi gibi istatistklerin temelinde yatan) olasılık kuramına, deneysel tasarım kuramına ve virüslerin var olduğu ve sonuçlarımızı karıştırabileceği bilgisine gereksinim duyduk. Bilim tarihi, yeni kuram ve bilgiler ışığında düzeltilmesi ya da reddedilmesi gerekmiş olan sonuçların örnekleriyle doludur. Örneğin 1950’lerin sonlarına kadar neredeyse tüm jeologlar kıtaların sabit konumda olduğuna inanıyordu; şimdi tümü levha tektoniği ve kıta kaymalarına inanıyor ve pek çok jeolojik olgunun bunun ışığında yeniden yorumlanması gerekti. İkinci olarak varsayımsal araştırma deneyimimiz güvenilir bir sonuca ulaşmak için pek çok çalışma gerektiğini göstermiştir. Ders kitaplarındaki, bir gerçeği dile getirdiğini söyleyen her tümcenin genellikle en azından bir kişinin yaşamının en az birkaç yılı boyunca büyük bir çaba harcamasını gerektirdiğini gözden kaçırmak kolaydır. Bu nedenle bilimciler sonuçlarını, birazdan tekrar söz edeceğimiz gibi dikkate değer bir güçle savunurlar. Üçüncü olarak ve bu en önemlisidir araştırma, ne kadar dikkatlice ve yorucu bir biçimde tasarlanmış ve gerçekleştirilmiş olursa olsun kanıta yaklaşır ama asla onu tam olarak elde edemez. Kabul ettiğiniz hipotezinizin günün birinde, bugün hayal edemeyeceğimiz tümüyle yeni kuramlar ya da veriler ışığında düzeltilmesi ya da reddedilmesi olasılığı –neredeyse yokmuş gibi görünebilecek olsa da– her zaman vardır. Bunun sonucu olarak neredeyse tüm bilimsel makaleler sonuçlarını, kuşkuya yer bırakan bir biçimde sergilerler. Drosophila genetiği üzerine yeni yayımlanmış bir makalede şu sonucu okudum: Deney “sperm yerdeğiştirmesinin iki bileşenini bir araya getiren farklı mekanizmalar olduğunu düşündürtüyor” (Clark et al. 1995). Aslında veriler harikaydı, deney dikkatlice tasarlanmıştı, istatistiksel analizler örnek olacak nitelikteydi, ama yazarlar görüşlerini kanıtladıklarını savlamıyorlardı. Bilimciler genellikle sonuçlarına muazzam bir güven duyarlar, ama kesinliğe sahip değillerdir. Belirsizliği yaşamın bir gerçeği olarak benimsemek iyi bir bilimcinin dünya görüşü için kaçınılmazdır. Öyleyse bilimdeki her ifade bir HİPOTEZ olarak anlaşılmalıdır. Neyin doğru olabileceğini söyleyen bir ifade. Bazı hipotezler zayıfça desteklenmektedir. Başka bazıları (örneğin dünyanın güneş çevresinde döndüğü ya da DNA’nın kalıtsal malzeme olduğu gibileri) o kadar iyi desteklenmiştir ki, onları olgu olarak görürüz. Olgu denilince, tam bir kesinlikle mutlak olarak doğru olduğunu bildiğimiz bir şey anlamak bir hatadır. Hiçbir şeyi böyle bilmiyoruz (Bazı felsefecilere göre kendimiz de dahil herhangi bir şeyin var olduğunundan bile emin olamayız. Dünyanın tanrının zihnindeki tutarlı bir düş olmadığını nasıl kanıtlayabiliriz?). Doğrusu şudur: Bir olgu bir hipotezdir, ancak delillerle o kadar güçlü desteklenmektedir ki onu doğru olarak kabul ederiz ve doğruymuş gibi davranırız. Bilimcilerin, kuvvetle desteklenmiş hipotezler ya da olgular olarak ortaya koydukları ifadelere duydukları güveni neden paylaşmalıyız? Bilimin sosyal dinamikleri yüzünden. Tek bir bilimci yanılıyor olabilir (ve çok ender de olsa bir bilimci kasıtlı olarak verileri çarpıtabilir). Ama eğer konu önemliyse, alanın ilerlemesi (örneğin bütün moleküler biyolojinin, DNA’nın yapısı ve işlevine bağlı olduğu gibi) bu konuya bağlıysa, diğer bilimciler bulguları kuşkucu biçimde sorgulayacaklardır. Bazıları bilinçli olarak deneyi yinelemeye çalışabilir; başkaları da hipotezin doğru olduğu varsayımıyla araştırmalar yürütecekler ve eğer gerçekte yanlışsa uyumsuzluklar bulacaklardır. Başka bir deyişle bu alanda çalışan araştırmacılar hataları bulmaya çalışacaktır; çünkü kendi işleri ve kariyerleri söz konusudur. Üstelik bilimciler yalnızca entelektüel merakla değil (her ne kadar başarılı olmayı nadiren umabilirlerse de) tanınma ve ünlü olma güdüsüyle de hareket ederler. Yaygın kabul görmüş bir hipotezi yanlışlamak da profesyönel alanda tanınmaya giden yolu açar. Kalıtımın DNA’ya dayanmadığını ya da AIDS’in nedeninin HIV (Human Immunodeficiency Virus, İnsan Bağışıklık Yetersizliği Virüsü) olmadığını gösterebilen bilimci, alanında ünlü olacaktır. Elbette hipotezi ilk ortaya koyanların kaybedecek çok şeyi vardır. Yatırmış oldukları yoğun bir emek –ve hatta– itibarları. Dolayısıyla tipik tutumları, görüşlerini –bazen aksi yöndeki ezici delillere rağmen– tutkuyla savunmak olacaktır. Bu sürecin sonucu her bilimsel disiplinin karşıt hipotezlerin savunucuları arasındaki tartışmalar ve entelektüel savaşlarla dolu olmasıdır. Fikirler arasında, sonucu daha çok delilin ve daha dikkatli çözümlemenin belirlediği, en inatçı skeptiklerin bile uzlaşımsal görüşe kazanılacakları (ya da ölüp gidecekleri) zamana kadar sürecek bir rekabet –bir tür doğal seçilim– vardır. Olgu ve Kuram Olarak Evrim Evrim bir olgu mudur, kuram mıdır, yoksa hipotez midir? Bilimde sözcükler genellikle kesin bir anlamda ve gündelik yaşamdaki kullanımlarından farklı çağrışımlarla kullanılırlar. Bu aşırı önemli bir durumdur ve bu kitapta pek çok örneğiyle karşılaşacağız (uyum, rastgele, korelasyon). Bu sözcükler arasında hipotez ve kuram da vardır. İnsanlar –sanki hipotez delillerle desteklenmeyen bir fikir demekmiş gibi– sıklıkla bir şeyin “sadece” bir hipotez olmasından söz ederler (“sigaranın kansere neden olduğu yalnızca bir hipotezdir” örneğindeki gibi). Ancak bilimde hipotez, neyin doğru olabileceğine ilişkin bilgi birikimimize dayanan bir ifadedir. Zayıf biçimde desteklenmiş olabilir, özellikle de başlarda. Ama görmüş olduğumuz gibi neredeyse bir olgu olacak düzeyde destek de kazanabilir. Kopernik için Dünya’nın Güneş çevresinde dönmesi orta düzeyde desteklenmiş bir hipotezdi; bizim içinse kuvvetle desteklenmiş bir hipotezdir. Benzer biçimde, bilimde bir kuram, desteksiz bir spekülasyon değildir. Bundan ziyade, usavurum ve delillere dayanan, çeşitli gözlemleri açıklayan, uyumlu, olgun, birbiriyle ilişkili bir ifadeler bütünüdür. Ya da Oxford English Dictionary’nin tanımını alırsak bir kuram “bir grup olgu ya da görüngüyü açıkladığı ya da anlaşılır kıldığı düşünülen bir fikirler ve ifadeler sistemi ya da şablonudur; gözlem ya da deneyle desteklenmiş ya da yerleşmiş ve bilinen olguları anlaşılır kıldığı söylenen ya da kabul edilen bir hipotezdir; bilinen genel yasalar, ilkeler, bilinen ya da gözlemlenmiş bir şeyin nedeninin ifadesidir”. Dolayısıyla atom kuramı, kuantum kuramı ve levha tektoniği kuramı sırf spekülasyon ya da görüş değillerdir; (sigaranın kansere yol açtığı hipotezi gibi) hatta iyi desteklenmiş hipotezler de değillerdir. Her biri delillerle kuvvetle desteklenmiş çok çeşitli olguları anlaşılır kılan, iyi işlenmiş, birbiriyle ilişkili fikirler bütünüdür. Bir kuram bir ifadeler ağı olduğundan, genellikle tek bir kritik deneye dayanarak kabul edilmez ya da çürütülmez (basit hipotezlerin başına ise sıklıkla bu gelir). Bunun yerine kuramlar, yeni görüngüler ve gözlemlerle karşılaştıkça evrilirler; kuramın bazı parçaları atılır, düzeltilir, eklemeler yapılır. Örneğin kalıtım kuramı başlangıçta Mendel yasalarından parçacıklı karakterlerin kalıtımı, baskınlık ve farklı karakterleri etkileyen “etmenler”in (genlerin) bağımsız ayrılımından ibaretti. Kısa süre içinde baskınlık ve bağımsız ayrılıma ilişkin aykırı durumlar bulundu, ama parçacıklı karakterlerin kalıtımın çekirdek ilkeleri kaldı. Genetikçiler, yirminci yüzyıl boyunca bu çekirdeği işleyerek, ona eklemeler yaparak Mendel’in düşünebileceğinden çok daha karmaşık ve ayrınıtılı bir kalıtım kuramı geliştirdiler. Kuramın bazı kısımları son derece iyi oturtulmuştur, başka bazılarıysa hala iyileştirmeye açıktır. Kalıtımın ve gelişimin mekanizmaları daha da anlaşıldıkça pek çok ekleme ve değiştirme olması beklenebilir. Yukarıdaki tartışmanın ışığında evrim bir bilimsel olgudur. Ama evrim kuramıyla açıklanır. Türlerin Kökeni’nde Darwin iki büyük hipotez ortaya koymuştur. Biri –değişiklikler yoluyla– ortak bir atadan türeme hipotezidir (kısaca değişikliklerle türeme). Bu hipotezi “evrimin tarihsel gerçekliği” olarak da anacağım. Diğer büyük hipotezi de, Darwin’in değişikliklerle türeme için önerdiği nedendir: Doğal seçilim kalıtsal çeşitlilik içinden ayıklama yapar. Darwin, evrimin tarihsel gerçekliği –yani ortak bir atadan değişerek türeme– için fazlasıyla delil sağladı. 1859’da bile bu görüşün epey desteği vardı. Yaklaşık 15 yıl içinde birkaç bağnaz dışında tüm biyolojik bilimciler bu hipotezi kabul etmişlerdi. O günden beri paleontolojiden, biyocoğrafyadan, karşılaştırmalı anatomiden, embriyolojiden, genetikten, biyokimyadan ve moleküler biyolojiden yüzbinlerce gözlem bu görüşü destekledi. Kopernik’in Güneş merkezlilik hipotezi gibi, ortak bir atadan değişiklerle türeme hipotezi de uzun süredir bilimsel bir olgu statüsündedir. Nasıl ki bir kimyacı suyun hidrojen ve oksijenden oluştuğunu gösteren bir makale yayınlamaya çalışmazsa, bugün hiçbir biyolog da “evrim için yeni kanıtlar” konulu bir makale yayınlamayı düşünmez. Yüz yılı aşkın bir süredir, bilimsel çevreler bunu tartışılacak bir konu olarak görmemektedir. Darwin, evrimin nedeninin kalıtsal çeşitlilik üzerindeki doğal seçilim olduğu hipotezini öne sürmüştü. Argümanı mantığa ve çok çeşitli dolaylı delilin yorumuna dayanıyordu ama doğrudan hiç delili yoktu. Kalıtımın anlaşılmasının ve doğal seçilim delillerinin hipotezini tam olarak desteklemesi için 70 yıldan daha uzun bir süre geçmesi gerekecekti. Üstelik bugün biliyoruz ki evrimin Darwin’in fark ettiğinden daha fazla nedeni vardır ve doğal seçilim ve kalıtsal çeşitlilik onun sandığından daha karmaşıktır. Bu kitabın büyük kısmı evrimin nedenlerine ilişkin bugünkü anlayışımızı oluşturan mutasyon, rekombinasyon, gen akışı, yalıtım, rastgele genetik sürüklenme, doğal seçilimin çeşitli biçimleri ve başka etmenlerden oluşan karmaşık düşünceler bütününe ilişkindir. Evrimin nedenleri hakkındaki bu birbiriyle ilişkili düşünceler ağı evrim kuramı ya da evrimsel kuramdır. Bu “sırf spekülasyon” değildir; çünkü tüm fikirler delillerle desteklenmiştir. Bir hipotez de değildir. Çoğu iyi desteklenmiş bir hipotezler bütünüdür. Yukarıdaki bölümde tanımlandığı anlamda, bir kuramdır. Bilimdeki tüm kuramlar gibi, tam değildir. Tüm evrimin nedenlerini henüz bilmiyor olduğumuz ve bazı ayrıntılar sonradan yanlış çıkabileceği için… Ancak evrimin ana ilkeleri o kadar iyi desteklenmiştir ki, çoğu biyolog bunları büyük bir güvenle kabul eder. www.evrimcalismagrubu.org  

http://www.biyologlar.com/hipotez-olgu-ve-bilimin-dogasi

Canlı Sistemlerde Süreklilik

İlk biyoloji bilginleri, hayvanların ya sperma ya da yumurta içinde önceden oluşmuş biçimde bulunduklarına inanıyorlardı. Kari Ernst von Baer'in mikroskoptan yararlanarak, önceden oluşmuş embriyolar bulunmadığını kanıtlamasıyla, embriyobilim doğdu.Kalıtımın araştırılması olan genetik, ilk bulgularını 1866'da yayınlayan Gregor Johann Mendel'le başladı. Mendel'in bezelyelerle yaptığı ayrıntılı deneyler, her temel özelliğin bir çift fiziksel birim (genler) tarafından denetlendiğini ortaya koydu. Biri anne, biri babadan gelen bu birimler (özelliklerin ayrılığı yasası), sonraki kuşağa, öbür çiftlerin dağılımından bağımsız olarak geçiyordu (özelliklerin bağımsız aktarılması yasası). Gen kavramı, 1900'de, Hollanda'da Hugo De Vries, Almanya'da Kari Erich Correns ve Avusturya' da Gustav Tschermak von Seysenegg'in, Mendel'in çalışmalarını yeniden doğrulamalarıyla genişletildi. De Vries'in değşinim (mütasyon) kuramı, modern genetiğin temeli haline geldi. Pierre Paul Roux'nun 1883'teki, hücre çekirdeğinin, hücrenin bölünmesi sırasında katlanan (tıpkı kopyalar üreten) çizgisel düzende tespih benzeri sıralanmış parçalar içerdiği yolundaki düşüncelerine dayandırılarak, kromozom kuramı geliştirildi. XX. yy. başlarında ABD'de Thomas Hunt Morgan, gen kuramına önemli birçok katkıda bulundu. Geoffrey Hardy ile Wilhelm Weinberg'in bir popülasyon içindeki alellerin (1909'da William Bateson'un bir genin almaşık biçimleri için kullandığı terim) sıklığı arasında var olan denge ilişkisini bulmaları, adlarını taşıyan yasanın ortaya atılmasına yol açtı. Genetiğin evrimdeki rolünü, 1937'deTheodosius Dobzhansky, Genetik ve Türlerin Kökeni adlı yapıtında açıkladı. Biyolojinin en yeni dalı olan molekül biyolojisi XX. yy. başlarında Archibald Garrod'un çeşitli hastalıkların biyokimyasal genetiği üstüne çalışmalarıyla başladı. Bir genin bir enzim ürettiği kavramı, 1941'de George W. Beadle ve Edvvard L. Tatum tarafından temellendirildi. Jacques Monod, François Jacob, vb. araştırmacıların protein bireşimi üstündeki çalışmaları (1961), bir gen bir enzim anlayışını, bir gen bir protein biçiminde değiştirdi. 1940 ve 1950 yıllarında nükleik asitlerin işlev ve yapılarının anlaşılmasında sağlanan ilerlemeler, protein bireşiminin aydınlatılmasına önemli katkılarda bulundu. 1953'te James D. Watson ve F.H.C. Crick'in önerdikleri yapısal model, biyolojide bir kilometre taşı oluşturdu; biyoloji bilginlerine, genetik bilginin depo edilmesini ve bir kuşaktan bir sonraki kuşağa aktarılmasını açıklayacak akla yakın bir yöntem sağladı. Molekül düzeyindeki biyolojik süreçlere ilişkin bilgi, aynı zamanda, genetik bilginin doğrudan işlenmesi için teknikler geliştirilmesi olanağını sağladı ve genetik mühendisliği adı verilen dal doğdu.

http://www.biyologlar.com/canli-sistemlerde-sureklilik

Bilimin doğuşunu ve fizik kimya biyoloji matematik olarak temel biirmler haline dönüşmesini tarihsel boyutta açıklayınız

Ortaçağ sonlarında özellikle İtalya'da, zamanın siyasal istemleri teknolojiye yeni bir önem kazandırdı. Böylece askeri ve sivil mühendislik mesleği doğdu. Leonardo da Vinci bu mühendislerin en ünlüsüydü. Dahi bir ressam olarak insan anatomisini yakından inceledi ve resimlerine gerçeğe çok benzeyen biçimler aktardı. Bir heykelci olarak, zor metal döküm tekniklerini başardı. Sahne yapıtlarının yapımcı ve yönetmeni olarak, özel efektler sağlamak amacıyla karmaşık makineler geliştirdi. Askeri mühendis olarak bir kentin surlarından aşırılan havan topu mermisinin yörüngesini gözleyerek bu yörüngenin Aristoteles'in öne sürdüğü gibi iki doğrudan (eğimli bir çıkış ve ardından düşey düşüş) oluşmadığını belirledi. Leonardo ve arkadaşları doğayı gerçekten bilmek istiyorlardı. Gerçek deneyimin yerini hiçbir kitap tutamazdı ve hiçbir kitap olgular üzerinde egemenlik kuramazdı. Gerçi antik felsefenin nüfuzu kolayca kırılamayacak kadar sağlamdı, ama sağlıklı bir kuşkuculuk da gelişmeye başlamıştı. Eski otoritelerin gördüğü geleneksel kabule inen ilk önemli darbe, 15. yüzyıl sonunda Yenidünya'nın bulunuşu oldu. Büyük astronom ve coğrafyacı Ptolemaios, Avrupa, Afrika ve Asya olarak yalnızca üç kıtanın var olduğunu öne sürmüştü. Aziz Augusti-nus ve Hıristiyan bilginleri de bu görüşü benimsemişlerdi. Yoksa dünyanın öteki tarafındaki insanların baş aşağı yürümeleri gerekirdi. Yenidünya'nın bulunuşu, matematik çalışmalarını da hızlandırdı. Zenginlik ve ün arayışı denizciliğin gerçek bir bilime dönüşmesine yol açtı. Rönesans'ta canlanan düşünsel etkinlikler, antik bilgilerin tümüyle gözden geçirilmesine olanak sağladı. Ortaçağ düşüncesinin temelini oluşturan Aristoteles'in yapıtlarına Platon'un ve Galenos'un yapıtlarının çevirileri ve daha da önemlisi Arkhimedes'in, kuramsal fiziğin geleneksel felsefenin dışında nasıl oluşturulabileceğini gösteren yapıtları eklendi. Rönesans biliminin yönünü belirleyen antik yapıtların başında, Musa'nın çağdaşı olduğu kabul edilen efsanevi rahip, peygamber ve bilge Hermes Trismegistos'a dayandırılan Hermetika gelir. Hermetika yaratılış konusunda insana geleneksel metinlere göre çok daha önemli bir rol veriyordu. Tann insanı kendi suretinde yaratmıştı. Bir yaratıcı olarak ve yaratma sürecinde insan Tann'yı taklit ediyordu. Bunun için de doğanın gizlerini bilmek zorundaydı. Yakma, damıtma ve öbür simya işlemleriyle doğa işkenceden geçirilerek gizleri elde ediliyordu. Başarının ödülü, sıkıntı ve hastalıklardan kurtuluşun yanı sıra sonsuz yaşam ve gençlik olacaktı. Bu düşünce, insanın bilim ve teknoloji aracılığıyla doğaya boyun eğdirebileceği görüşüne yol açtı. Modern bilime temel oluşturan bu görüşün yalnızca Batı'da egemen olduğunu vurgulamak yerinde olur. Doğadan yararlanma konusunda yüzyıllarca geride bulunan Batı'nın Doğu'yu geçmesinde bu yaklaşımın önemli rolü olsa gerektir. Hermetika, aydınlanma ve ışık kaynağı olan Güneş üzerine coşkulu bölümler içerir. Hem Platon'un, hem de Hermetika'mn çevirmeni Floransalı Marsilio Ficino, 15. yüzyılda Güneş üzerine yazdığı incelemede adeta putperestçe hayranlığa varan bir üslup kullanmıştı. 16. yüzyılın başlarında bir Polonyalı öğrenci, İtalya'daki gezisi sırasında bu düşüncelerden etkilendi. Ülkesine döndükten sonra Ptolemaios'un astronomi sistemi üzerinde çalışmaya başladı. Görevli bulunduğu kilisenin yardımıyla, kilisenin gereksinim duyduğu Paskalya ve öteki yortuların tam günlerinin saptanması gibi önemli hesapların yapılmasında kullanılan astronomi gözlem aygıtlarını geliştirmeye koyuldu. Bu genç öğrencinin adı Mikoiaj Kopernik'tir. Fiziğin doğuşu: Yaklaşık yarım milyon yıl önce ilk insanlar, elde yapılmış yalın araçlar kullanıyor ve ateşi biliyorlardı. Bundan 20 000 yıl önce yaşayan Taş devri insanı, mağara duvarlarına resimler yapabiliyor, ok ve yay kullanabiliyordu (günümüzde bile, hâlâ Taş devri teknolojisiyle yaşamını sürdüren topluluklara Taşlanmaktadır). Günümüzden 10 000 yıl önce insanlar, toprağı işlemeye başlamışlardı. Bilimin ilk temel işaretleri ise, bundan 5 000 yıl Önce Babil'de ortaya çıkmaya başladı. Ancak Ortaçağ teknolojisi. Roma teknolojisinden pek farklı değildi; hattâ Romalıların su sistemleri daha iyiydi. Günümüzdeki anlamıyla bilim, XVII. yüzyılda ortaya çıktı. XVIII. ve XIX. yüzyıllarda endüstri devrimi gerçekleştirildi. XX. yüzyılda ise fizik, günlük yaşamda büyük bir yer tutmaya başladı. Günümüzde, bu bilim dalına dayanmayan bir yaşam düşünülemez. Klasik fiziğin temelleri, XVII. yüzyılda, GALİLEİ, KEPLER, BÖYLE, NEWTON, HOOKE, HUYGENS, GUERİCKE, TORRİCELLİ gibi bilginler tarafından atıldı. Günümüzdeki uygarlık düzeyi varlığını, bu temellere borçludur. XVII. yüzyılda, aynı zamanda, felsefe ile fiziğin birbirinden ayrılması da gerçekleşti. XVIII. yüzyıldan önce fiziğe, «doğal felsefe Bilimsel yöntem: Bilimsel yöntem, gerçeğin ortaya çıkarılmasını sağlayan «yanılmaz Neden-sonuç ilişkisi, çağımızda çok açık görünmesine karşılık, her zaman kabul edilmemiştir. Eskiden doğal olayların açıklanması, tanrıya bağlanmaktaydı. Günümüzde fizik, anlayış düzeyimizi biraz daha derine götürmeye ve olayların altında yatan gerçek nedenleri ortaya çıkarmaya çalışmaktadır. Çevrelerindeki olayları kaydeden ilk insanlar İ.Ö. 3000 yıllarında yaşayan Babillilerdi (Mezopotamya). Yazıyı bilen bu insanlar, gökcisimlerinin hareketlerini kataloglara geçirdiler. Aynı dönemde Kuzeybatı Avrupa'da yaşayanlar ise, yazıyı bilmemelerine karşılık, taşları kullanarak, gökcisimlerinin hareketlerini toprak üstünde belirtmeye çalıştılar. Babillilerin ve eski Mısırlıların tuttuğu kayıtlar, Yunanlıların eline geçti. Yunanlılar bunları yeniden düzenleme çabalarına girişti. Mekanik ve statikte bazı ilkol kavramlar (ARKHİMEDES'in banyo deneyi ve kaldıraç yasaları gibi) ortaya kondu. Yunanlıların en büyük katkısı, fiziğin gelişmesinde önemli payı bulunan bazı MATEMATİK ilkelerini bulmalarıdır. İ.S. III. yüzyılda Diophantos bazı fizik temellerini ortaya koymuştur, ama fiziğin bugünkü dayanağını oluşturan cebir daha sonra geliştirilmiştir. Bilimin geliştirilmesi, Yunanlılardan sonra Araplar tarafından yürütüldü. Bazı yeni buluşlar, sözgelimi İbni Heysem'in OPTİK konusuna ve matematik simgelere ilişkin düşünceleri, önceleri İtalya, daha sonra da Kuzey Avrupa'da ortaya çıkan bilimsel anlayışın ilk kıvılcımı oldu. Matematiğin Tarihi Gelişimi Ortaçağ İslâm Dünyası'nda başta aritmetik olmak üzere, matematiğin geometri, cebir ve trigonometri gibi dallarına önemli katkılarda bulunan matematikçiler yetişmiştir. Ancak bu dönemde gerçekleşen gelişmelerden en önemlisi, geleneksel Ebced Rakamları'nın yerine Hintlilerden öğrenilen Hint Rakamları'nın kullanılmaya başlanmasıdır. Konumsal Hint rakamları, 8. yüzyılda İslâm Dünyası'na girmiş ve hesaplama işlemini kolaylaştırdığı için matematik alanında büyük bir atılımın gerçekleştirilmesine neden olmuştur. Daha önce Arap alfabesinin harflerinden oluşan harf rakam sistemi kullanılıyordu ve bu sistemde sayılar, sabit değerler alan harflerle gösteriliyordu. Örneğin için a harfi, 10 için y harfi ve 100 içinse k harfi kullanılıyordu ve dolayısıyla sistem konumsal değildi. Böyle bir rakam sistemi ile işlem yapmak son derece güçtü. Erken tarihlerden itibaren ticaretle uğraşanların ve aritmetikçilerin kullanmaya başladıkları Hint Rakamları'nın üstünlüğü derhal farkedilmiş ve yaygın biçimde kabul görmüştü. Bu rakamlar daha sonra Batı'ya geçerek Roma Rakamları'nın yerini alacaktır. Cebir bilimi İslâm Dünyası matematikçilerinin elinde bağımsız bir disiplin kimliği kazanmış ve özellikle Hârizmî, Ebu Kâmil, Kerecî ve Ömer el-Hayyâm gibi matematikçilerin yazmış oldukları yapıtlar, Batı'yı büyük ölçüde etkilemiştir. İslâm Dünyası'nda büyük ilgi gören ve geliştirilen bilimlerden birisi olan astronomi alanındaki araştırmalara yardımcı olmak üzere trigonometri alanında da seçkin çalışmalar yapılmıştır. Bu konudaki en önemli katkı, açı hesaplarında kirişler yerine sinüs, kosinüs, tanjant ve kotanjant gibi trigonometrik fonksiyonların kullanılmış olmasıdır. Yeniçağ Bu dönem diğer alanlarda olduğu gibi matematik alanında da yeniden bir uyanışın gerçekleştiği ve özellikle trigonometri ve cebir alanlarında önemli çalışmaların yapıldığı bir dönemdir. Trigonometri, Regiomontanus, daha sonra da Rhaeticus ve Bartholomaeus Pitiscus`un çabalarıyla ve cebir ise Scipione del Ferro, Nicola Tartaglia, Geronimo Cardano ve Lodovice Ferrari tarafından yeniden hayata döndürülmüştür. Yapılan çalışmalar sonucunda geliştirilen işlem simgeleri, şu anda bizim kullandıklarımıza benzer denklemlerin ortaya çıkmasına olanak vermiş ve böylelikle, denklem kuramı biçimlenmeye başlamıştır. Rönesans matematiği özellikle Raffaello Bombelli, François Viète ve Simon Stevin ile doruk noktasına ulaşmıştır. 1585 yılında, Stevin, aşağı yukarı Takîyüddîn ile aynı anda ondalık kesirleri kullanmıştır. Bu dönemde çağdaş matematiğin temelleri atılmış ve Pierre de Fermat sayılar kuramını, Pascal olasılık kuramını, Leibniz ve Newton ise diferansiyel ve integral hesabı kurmuşlardır. Yakınçağ Bu dönemde Euler ve Lagrange, integral ve diferansiyel hesabına ilişkin 17. yüzyılda başlayan çalışmaları sürdürmüş ve bu çalışmaların gök mekaniğine uygulanması sonucunda fizik ve astronomi alanlarında büyük bir atılım gerçekleştirilmiştir. Mesela Lagrange, Üç Cisim Problemi'nin ilk özel çözümlerini vermiştir. Bu dönemde matematiğe daha sağlam bir temel oluşturmaya yönelik felsefi ağırlıklı çalışmalar genişleyerek devam etmiştir. Russell, Poincaré, Hilbert ve Brouwer gibi matematikçiler, bu konudaki görüşleriyle katkıda bulunmuşlardır. Russell, matematik ile mantığın özdeş olduğunu kanıtlamaya çalışmıştır. Matematiğin, sayı gibi kavramlarını, toplama ve çıkarma gibi işlemlerini, küme, değilleme, veya, ise gibi mantık terimleriyle ve matematiği ise "p ise q" biçimindeki önermeler kümesiyle tanımlamıştır. Hilbert'e göre ise, matematik soyut nesneleri konu alan simgesel bir sistemdir; mantığa indirgenerek değil, simgesel aksiyomatik bir yapıya dönüştürülerek temellendirilmelidir. Sezgici olan Brouwer de matematiğin temeline, kavramlara somut içerik sağlayan sezgiyi koyar; çünkü matematik bir teori olmaktan çok zihinsel bir faaliyettir. Poincaré'ye göre de matematiğin temelinde sezgi vardır ve matematik kavramlarının tanımlanmaya elverişli olması gerekir. Yine bu dönemin en orijinal matematikçileri olarak Dedekind ve Cantor sayılabilir. Dedekind, erken tarihlerden itibaren irrasyonel sayılarla ilgilenmeye başlamış, rasyonel sayılar alanının sürekli reel sayılar biçimine genişletilebileceğini görmüştür. Cantor ise, bugünkü kümeler kuramının kurucusudur. Kimya'nın Tarihsel Gelişimi Kimya sözcüğünün ( Eski Mısır dilinde "kara" ya da "Kara Ülke" ) sözcüğünden türediği sanılmaktadır Bir başka sav da khemeia (Eski Yunanca khyma: "¤¤¤¤l dökümü) sözcüğünden türediğidir Kimyanın kökenleri felsefe, simya, ¤¤¤¤lürji ve tıp gibi çok çeşitli alanlara dayanır Ama kimya ancak 17 yüzyılda mekanikçi felsefenin kurulmasıyla ayrı bir bilim olarak ortaya çıkmıştır Mezopotamyalılar, Çinliler, Mısırlılar ve Yunanlılar çok eski çağlardan beri bitkilerden boyarmadde elde etmeyi, dokumaları boyamayı, deri sepilemeyi, üzümden şarap, arpadan bira hazırlamayı, sabun üretimini, cam kaplar yapmayı biliyorlardı Eski çağlarda kimya sanatsal bir üretimdi Daha sonra Antik Çağın deneyciliği, Yunan doğa felsefesi, Rönesans simyası, tıp kimyası gelişti 18 yüzyılda kuramsal ve uygulamalı kimya, 19 yüzyılda organoteknik ve fizikokimya, 20 yüzyılda ise radyokimya, biyokimya ve kuvantum kimyası gibi yeni dallar ortaya çıktı Ünlü kimya tarihçisi Hermann Kopp, İS 300- 1600 arasını, soy (asal) olmayan ¤¤¤¤lleri soy ¤¤¤¤llere dönüştürecek filozof taşının ve insan ömrünü sonsuzlaştıracak yaşam iksirinin arandığı simya çağı; 1600- 1700 arasını ilaçların hazırlandığı iyatrokimya (tıp kimyası) çağı; 1700- 1800 arasını, yanma sürecinin araştırıldığı filojiston kimyası çağı; bundan sonraki dönemi ise nicel kimya çağı olarak adlandırmıştır 16- 18 yüzyıllar arasındaki dönem yeniçağ kimyası olarak da tanımlanır Kimyanın kökeninin, yaklaşık olarak Hıristiyanlık çağının başlarında Mısır'ın İskenderiye kentinde biçimlenmeye başladığı kabul edilir Eski Mısır'ın ¤¤¤¤lürji, boya ve cam yapımı gibi üretim zanaatları ile eski Yunan felsefesi İskenderiye'de bir araya gelerek kaynaşmış ve İS 400'lerde uygulamalı kimya bilgisi gelişmeye başlamıştır Justus von Liebig'e göre simyacılar önemli aygıt ve yöntemler bulmuşlar, sülfürik asit, hidroklorik asit, nitrik asit, amonyak, alkaliler, sayısız ¤¤¤¤l bileşikleri, şarap ruhu (alkol), eter, fosfor ve Berlin mavisi gibi çok çeşitli maddeleri kullanmışlardır Hıristiyanlığın ilk yüzyılında Yahudi Maria olarak bilinen bir kadın simyacı çeşitli türde fırınlar, ısıtma ve damıtma düzenekleri geliştirmiş, simyacı Kleopatra ise altın yapımı konusunda bir kitap yazmıştır Maria'nın buluşu olan su banyosu günümüzde de "benmari" adı altında kullanılmaktadır 350- 420 arasında İskenderiye'de yaşayan Zosimos, simya öğretisinin en önemli temsilcisidir ve 28 ciltlik bir simya ansiklopedisi yazmıştır Roma İmparatorluğu ve Bizans İmparatorluğu'nda, daha sonra da İslam ülkelerinde kimya tekniğinde büyük ilerlemeler olmuş ve Aristoteles'in bütün maddelerin sonuçta dört öğeden (toprak, su, hava, ateş) oluştuğu ve bunların birbirine dönüştüğü biçimindeki kuramı İskenderiyeli ve daha sonra da Cabir, İbn Hayyan, Ebubekir el-Razi ve İbn Sina gibi Arap simyacılar tarafından geliştirilmiştir İbn Sina özellikle dönüşümle ilgilenmiş ve el-Fennü'l-Harmis nün Tabiiyat adlı kitabının mineralojiyle ilgili bölümünde mineralleri taşlar, ateşte eriyen maddeler, kükürtler ve tuzlar olarak dört gruba ayırmıştır İbn Sina madde ve biçimin bir birlik olduğunu, doğa olaylarının açıklanmasında doğaüstü ve maddesel olmayan güçlerin etkisinin olmadığını söylemiş, kuramsal düşünceyi ve kavram üretmeyi öne çıkarmıştır Rönesans döneminde geçmiş yılların getirdiği kimya bilgisinin birikimiyle, tıp ve kimyasal üretim alanlarında uygulamalı kimya ortaya çıktı Bu dönemde eczacılıkta inorganik tedavi maddelerinin kimyasal yöntemlerle elde edilmesine "kemiatri" (kimyasal tedavi) adı verildi Kemiatrinin kimya temeline dayalı ilaç üretimi biçimindeki pratik amacının yanı sıra, hastalıklar ve madde alışverişi olaylarının kimyasal yorumu gibi kuramsal bir amacı da vardı Bu kuramsal amaçla ilgili yönelime iyatrokimya denir Günümüzde kemiatrinin karşılığı farmasötik kimya ve kuramsal biyokimyadır İyatrokimyanın öncüsü olan İsviçreli hekim Paracelsus'a ( 1493- 1541) göre tuz, kükürt ve cıva, var olan bütün cisimlerin temel yapıtaşı olan beden, can ve ruhun karşılığıydı Bu üçlü arasında denge bozulduğunda hastalık başlıyordu Paracelsus midenin bir kimya laboratuvan olduğunu, özsuların yoğunlaşmasıyla hastalıkların ortaya çıktığını ve bu durumun ilaçla giderilebileceğini savundu ve farmakolojide kimyasal maddelerden yararlanılması yolunda çaba harcadı Johann Baptist van Helmontx(1580-1644) ve Johann Rudolph Glauber (1604-68), Rönesans kimyasının temsilcileridir Suyun temel element olduğuna inanan van Helmont'un en önemli çalışmaları çeşitli süreçlerle gaz üretimini ilk kez açıkça gerçekleştirmesi ve deneylerinde teraziyi kullanarak kimyasal çalışmalara nicel özellik kazandırmasıdır Glauber'in en büyük başarısı ise, yemeklik tuzu sülfürik asitle parçalayarak tuz asidi (hidroklorik asit) ve sodyum sülfat elde etmesidir Sodyum sülfat dekahidrat günümüzde de onun adıyla Glauber tuzu olarak bilinir Glauber ayrıca ilk kez ¤¤¤¤llerin tuz asidi içinde çözünmesiyle ¤¤¤¤l klorürlerin oluşacağını gösterdi Simya 16 ve 17 yüzyıllarda Avrupa'da derebeyi saraylarında giderek yayıldı ve bu durum, bilimsel kimya gelişene ve elementlerin birbirine dönüştüğü inancının sarsılmaya başlamasına değin sürdü 17 yüzyılda kimyanın sanat ya da bilim olup olmadığı çok tartışıldı Bu yüzyılda, çağdaş anlatımla, uygulamalı ve kuramsal kimya ayırımı vardı Kemiatri, ¤¤¤¤lürji kimyası, madencilik ve demircilik kimyası uygulamalı kimyanın içinde yer alıyordu Kuramsal kimya ise betimlenebilen "tüm doğa bilimleri" anlamına gelen physica'nın içindeydi Yeniçağdaki oluşum deneyimden (experientia) deneye {experimentum) doğru oldu ve deneyin doğa araştırmasındaki bilimsel önemi kabul edildi Kimya zamanla simyadan ayrıldı ve eski çağların gizemli görüşlerinden uygulamalı kimyaya geçildi Eski kimyada madde ve bileşikler yalnızca beklenen son ürün açısından önemliydi Çeşitli reçeteler ise beklenen sonuca götüren bir araçtı Eski düşünce ve bilgilerin doğruluk ya da yanlışlıklarının denetlenmesi ancak kimyasal tepkimelerin gözlenmesi ve tepkime sürecinin incelenmesiyle olanaklıydı Mekanikçi felsefe ile kimyanın etkileşimine en iyi örnek Robert Boyle'un çalışması oldu İngiliz bilim adamı Robert Boyle 1661'de yayımladığı The Sceptical Chymist (Kuşkucu Kimyacı) adlı yapıtıyla Aristotelesçi görüşleri çürüttü Böyle, kimyasal elementleri maddenin parçalanmayan yapıtaşları olarak açıkça tanımladı, ilk kez kimyasal bileşikler ile basit karışımlar arasında ayrım yaptı, kimyasal birleşmelerde özelliklerin tümüyle değiştiğini, basit karışımlarda ise böyle değişimlerin olmadığını söyledi; gazlar üzerinde yürüttüğü deneylerde gazların basıncı ile hacimleri arasındaki bağıntıyı belirleyen yasayı buldu ve ilk kez elementlerin ve bileşiklerin doğru tanımını yaptı Böyle ayrıca havanın yanma olaylarındaki rolünü keşfetti ve havanın tartılabilir bir madde olduğunu söyledi 18 yüzyılda kimyanın temel sorunu yanma olayının (ateş ruhlarının işlevlerinin) açığa kavuşturulması oldu 17 yüzyıl ortalarına doğru maddedeki elementlerden birinin yanmaya neden olduğu ileri sürülmüş ama bu sav, ateşin maddesel bir cisim olamayacağı gerekçesiyle ünlü simyacı van Helmont tarafından reddedilmişti Alman simyacı Johann Joachim Becher (1635-82) bu öneriyi daha sonra 1669'da yeniden gözden geçirdi ve terra pinguis olarak adlandırılan ateş elementinin yanma sırasında kaçıp giden bir nesne olduğunu varsaydı Becher'in öğrencisi ve Berlinli bir hekim olan Georg Ernst Stahl ( 1660- 1734) bu nesneye "flojiston" adını verdi Yanma olayına yanlış da olsa ilk kez bir bilimsel açıklama getiren flojiston kuramına göre yanıcı maddeler, yanıcı olmayan bir kısım ile flojistondan oluşur Buna göre ¤¤¤¤l oksitler birer element, ¤¤¤¤ller ise kil (¤¤¤¤l oksit) ile flojistondan oluşan birer bileşik maddedir ¤¤¤¤l yandığında eksi kütleli "plan flojiston bir ruh gibi ayrılır ve elementin külü (¤¤¤¤l oksit) açığa çıkar Küle yeniden flojiston verildiğinde de yeniden ¤¤¤¤l oluşur Örneğin çinko oksit flojistonca zengin olan kömürle ya da hidrojen gazıyla ısıtıldığında yeniden çinko oluşur ve hafifler Bir yüzyıl boyunca kimyaya egemen olan bu kuram element kavramına uygun olmamakla birlikte kimyanın bilimsel gelişmesinde çok büyük rol oynadı Cavendish, Priestley ve Scheele ise çalışmalarında karbon dioksit, oksijen, klor, ¤¤¤¤n (bataklık gazı) ve hidrojen gazlarını ayrı gazlar olarak tanımladılar Cavendish ayrıca gazları yoğunluklarına göre ayırdı İlk kez suyun bir element olmayıp oksijen ile hidrojenin bir bileşiği olduğunu kanıtladı Bu çalışmaların da yardımıyla flojiston kuramı yıkıldı Aynı zamanda bir fizikçi olan Antoine-Laurent Lavoisier ( 1743-94) kimyanın babası sayılır Lavoisier ¤¤¤¤l oksitlerinin daha önce Priestley ve Scheele'nin keşfettiği oksijen ile ¤¤¤¤llerin yaptığı bileşikler olduğunu kanıtladı, yanma ve oksitlenme olaylarının günümüzde de geçerli olan açıklamasını yaparak kimyada yeni bir çığır açtı Kapalı kaplarda yaptığı deneylerde, kimyasal tepkimeler sırasında kütlenin değişmediğini saptayarak 1787'de kütlenin korunumu yasasını ortaya koydu Kimya'daki devrim yalnızca kavramlarda değil yöntemlerde de gerçekleşti Ağırlıksal yöntemler duyarlı çözümler yapmayı olanaklı kıldı ve kütlenin korunumu yasasıyla nicel kimya dönemi başladı Lavoisier'den sonra 1798'de Alman kimyacı Richter birleşme ağırlıkları yasasını, 1799'da gene Alman kimyacı Proust sabit oranlar yasasını ve 1803'te ingiltere'den John Dalton katlı oranlar yasasını geliştirdi Gay-Lussac da Alexander von Humboldt'un yardımıyla öbür gazlarla tepkimeye giren bir gazın her zaman belirli hacim oranlarıyla birleştiğini buldu İtalyan fizikçi Amedeo Avogadro 1811'de, gaz halindeki pek çok elementin birer atomlu değil, ikişer atomlu oldukları ve aynı koşullar altında bulunan gazların eşit hacimlerinde eşit sayıda molekül bulunacağı varsayımını geliştirdi Avogadro'nun bu varsayımını 50 yıl sonra, 1860'ta Stanislao Cannizzaro yasa düzeyine çıkardı 19 yüzyılın başlarında ingiliz kimyacı Humphry Davy ve öteki bilim adamları, volta pillerinden sağladıkları güçlü elektrik akımlarını bileşiklerin çözümlenmesi ve yeni elementlerin bulunması çalışmalarına uyguladılar Bunun sonucunda kimyasal kuvvetlerin elektriksel olduğu ve örneğin aynı elektrik yüklü iki hidrojen atomunun birbirini iteceği ve Avogadro varsayımına göre birleşerek çok atomlu molekülü oluşturmayacağı ortaya çıktı 1859'da Alman fizikçi Gustav Kirchhoff ve kimyacı Robert Bunsen'in bulduğu tayf çözümleme tekniğinin yardımıyla da o güne değin bilinen elementlerin sayısı 63'ü buldu Elementlerin atom ağırlıkları ile fiziksel ve kimyasal özellikleri arasındaki bağıntıyı bulan Rus kimyacı Dimitriy İvanoviç Mende-leyev 1871'de ilk kez kimyasal elementlerin periyodik yasasını açıkladı Mendeleyev'e göre hidrojenin dışındaki elementler artan atom ağırlıklarına göre bir sırayla düzenlendiğinde, bunlann fiziksel ve kimyasal özellikleri de bu sıraya göre düzgün bir değişim gösteriyordu Ama bu düzgün gidiş kesintilerle birkaç sıra halindeydi ve bu sıralara periyot adı verildi Mendeleyev'in tablosunda atom ağırlığı daha büyük olan bazı elementlerin ön sıralarda yer alması atom ağırlıklarının ölçüt alınamayacağını gösterdi İngiliz fizikçi HG Moseley 1913'te X ışınımı yardımıyla elementlerin atom numaralarını saptadığında bu sıralamada atom numaralarının temel alınması gerçeği ortaya çıktı Bundan sonra Mendeleyev'in tablosundaki boş olan yerler yeni keşfedilen elementlerle dolmaya başladı Wilhelm Röntgen'in 1895'te X ışınımını bulmasından hemen sonra Henri Becquerel 1896'da, uranyumdaki doğal radyoaktifliği keşfetti ve 1900'de fizikçi Max Planck kuvantum kuramını ortaya attı Rutherford 19J9'da havadaki azotu, radyum preparat-lanndan salınan alfa taneciklerinin yardımıyla oksijene ve hidrojene dönüştürerek ilk yapay element dönüşümünü gerçekleştirdi August Kekule'nin 1865'te kurduğu yapı kuramının genişletilmesi sonucunda, bire-şimleme (sentez) ve ayrıştırma yoluyla pek çok yeni madde elde edilebildi Bu kurama göre atomlar değerliklerine karşılık gelecek biçimde bileşikler halinde birleşirler ve her atomun belirli bir değerliği vardır Kekule' nin bu açıklamalarından sonra kimyasal bileşikler yeni bir biçimde değerlendirilmeye başladı Örneğin su (H2O) H-O-H, karbon dioksit (CO2) O-C-O, biçiminde gösterildi Bu gösterimden bireşimleme kimyası çok yararlandı Kekule ayrıca moleküllerin farklı özelliklerinin atomların birbiriyle yaptığı farklı bağlarla belirlendiğini kanıtladı ve kapalı formülü C6Ü6 olan benzenin halka biçiminde birleşmiş bir yapısı olduğunu çözdü Yapı kuramına dayanarak varlığı düşünülen bileşiklerin bireşimsel olarak üretilebilmesine yönelik özel yöntemler geliştirildi; yapısı bilinmeyen doğal ya da yapay bileşiklerin iç yapılarını çözmek amacıyla da tam tersi bir yol izlenerek bunların yapılan sistemli bir biçimde ve aşamalı olarak parçalanarak bulundu Kekule'nin buluşu aromatik karbon kimyasının hızla gelişmesini olanaklı kıldı F Wöhler, siyanür bileşikleriyle çalışırken üreyle formülü aynı olan amonyum siyanatı bireşimledi Biri mineral, öbürü hayvansal kökenli olan her iki ürün de aynı elementlerin aynı sayıdaki atomlarından oluşuyordu Bu buluşla izomerleşme olgusu ortaya çıktı ve inorganik kimya ile organik kimya arasındaki farklılık ortadan kalktı Kimya alanındaki çalışmalar sonraları maddelerin tepkime biçimleri, ısı etkisi, çözeltiler, kristallenme ve elektrolizle ilgili konulara yöneldi ve galvanizleme konularındaki gelişmelerden fiziksel kimya (fizikokimya) doğdu Bu arada M Berthelot termokimyanın temellerini attı Raoult, W Ostwald, van't Hoff, J W Gibbs, Le Chatelier ve S Arrhenius fiziksel kimyanın gelişmesinde önemli rol oynadılar İtalyan bilim adamı Alessandro Volta'nın 1800'de iki ¤¤¤¤l levha arasına nemli bez ya da tuz çözeltisi koyarak elektrik akımı elde etmesi kimyada önemli gelişmelere neden oldu Humphry Davy 1807'de özel olarak geliştirdiği Volta pilini kullanarak erimiş külden elektrik akımı geçirdi ve bu yolla önce potasyum adını verdiği elementi, sonra da sodadan sodyum elementini ayırmayı başardı Bu da elektrokimya dalında önemli adımlar atılmasını olanaklı kıldı Çağdaş bilimin gelişmesiyle Sanayi Devrimi arasında yakın bir ilgi olduğu düşünülmekle birlikte, Sanayi Devrimi'nin anayurdu olan İngiltere'de bile bilimsel buluşların dokuma ve ¤¤¤¤lürji sanayisini doğrudan etkilediğini göstermek zordur, 18 yüzyılda bilim dikkatli bir gözlem ve deneyciliğin sanayide üretimi önemli ölçüde iyileştirebileceğini gösterdi Ama ancak 19 yüzyılın ikinci yansından başlayarak bilim sanayiye önemli katkıda bulunmaya başladı; kimya bilimi anilin boyalar gibi yeni maddelerin üretilmesini olanaklı kıldı ve boyarmadde ile ilaç sanayisi hızla gelişen ilk kimya sanayisi oldu 20 yüzyılda madencilik, ¤¤¤¤lürji, petrol, dokuma, lastik, inşaat, gübre ve gıda maddeleriyle doğrudan ilişkisi olan kimya sanayisi elektrikten sonra bilimin uygulamaya geçirildiği sanayiler arasında ikinci sırayı aldı Yalnızca kimyanın değil, fiziğin de kimya sanayisine girmesiyle laboratuvarda elde edilen sonuçlann doğrudan uygulamaya sokulduğu kimya fabrikaları kurulmaya başladı Bu süreçlerin denetlenmesinde çeşitli aygıtlara gerek duyulduğundan fiziksel kimyacılar ve fizikçiler kimya sanayisinde etkin olmaya başladı ve böylece kimya mühendisliği mesleği doğdu. Biyolojinin Tarihsel Gelişimi Biyoloji bilimi, insanın kendini ve çevresindeki canlıları tanıma merakından doğmuştur İlk insanlar çevrelerinde yaşayan sığır , geyik ve mamut gibi hayvanların resimlerini mağara duvarlarına çizerek bunları incelemeye başlamışlardır. Antik çağdan günümüze kadar biyoloji bilimindeki gelişmeleri, ilgili bilim adamlarıyla aşağıdaki gibi özetleyebiliriz: Thales (Tales) (M.Ö. VII. yy .) İlk biyolojik yorumları yapmıştır. Aristo (M.Ö. 384-322) Canlılar dünyasını inceleyen ve ‘’bilimsel doğa tarihi’nin kurucusu olan ilk bilim adamıdır. Aristo, bir bilim adamında bulunması gereken iki önemli özelliğe, yani iyi gözlem yapabilme ve bunlardan doğru sonuçlar çıkarabilme yeteneğine sahiptir .Çalışmalarını ‘’Hayvanların Tarihi, Hayvan nesli üzerine'’ ve ‘’Hayvan Vücutlarının Kısımları Üzerine'’ adlı kitaplarında toplamıştır. Aristo, canlıların oluşumlarını ‘’kendiliğinden oluş (abiyogenez)'’ hipotezi ile açıklamış, ayrıca ilk sınıflandırmayı da yapmıştır. Galen (M.Ö. 131-201) Canlı organlarını inceleyerek fizyoloji biliminin doğmasını sağlamıştır . Galileo (Galile) 1610 yılında ilk mikroskobu bulduğu samlmaktadır. Mikroskobun keşfi biyolojik çalışmalara büyük ivme kazandırmıştır . Robert Hooke (Rabırt Huk) 1665 yılında mikroskop ile mantar kesitini inceleyerek ilk hücre ( cellula )yi tanımlamıştır. Leeuwenhoek (Lövenhuk) 1675 yılında geliştirdiği mikroskop ile ilk bir hücrelileri (bakterileri) göstermiştir. Carolus Linnaeus (Karl Linne) 1707-1778 yıllarında ilk sınıflandırmayı yapmıştır. Schleiden (Şlayden) 1838′de bitki hücreleri üzerinde çalışmalar yapmıştır. Schwann (Şivan) 1839′da hayvan hücresini bitki hücresiyle karşılaştırdı.Schleiden ve Schwann’ın hücre teorisinin ortaya konulmasında katkıları olmuştur. Charles Darwin (Çarls Darvin) 1859 yılında ‘’Türlerin Kökeni'’ adlı yayınlayarak ‘’doğal seleksiyon’ yoluyla türlerin evrimini ortaya koymuştur. Pasteur (Pastör) (1882-1895) Biyogenez hipotezini kanıtladı. Mikroskobik canlıların fermantasyona (mayalanma) neden olduğunu tespit etti. Aynca kuduz aşısının bulunmasını sağladı . Gregor Mendel (1822-1884): Kilisesinin bahçesinde yetiştirdiği bezelyelerde yaptığı deneyler sonucunda kalıtsal özelliklerin dölden döle geçişi ile ilgili önemli sonuçlar elde etmiştir. Mendel bu çalışmalarıyla genetik bilimin kurucusu olmuştur . Miescher (Mişer) 1868′de nükleik asitleri bulmuştur. Beijrinck (Bayerink) 1899′da tütün yapraklarında görülen tütün mozaik hastalığını incelemiştir. Virüslerin keşfine katkıda bulunmuştur . Wilhelm Röntgen (Vilhem Röntgen) 1895 yılında tıpta kullanılan röntgen ışınlarını bulmuştur . Sutton (Sattın) 1903 yılında kalıtımın kromozom kuramını yani genlerin kromozomlar üzerinde bulunduğunu açıklamıştır . Wilhelm Roux (Vilhem Ru) (1850-1924) Embriyolojinin kurucusu olmuştur. Otto Mayerhof (Otto Mayerhof) 1922′de kastaki enerji dönüşümlerini inceleyerek Nobel tıp ödülünü almıştır. Sir Alexender Fleming (Sör Aleksendır Fleming) 1927′de penisilini bularak bakteriyal enfeksiyonlara karşı etkin mücadeleyi sağlamıştır . E.A.F Ruska 1931 yı1ında elektron mikroskobunu bulmuştur. James Watson (Ceyms Vatsın), Francis Crick (Fransis Krik) 1953 yı1ında DNA molekül modelini ortaya koymuşlardır .İkili sarmal modeli günümüzde de geçerliliğini korumaktadır. Steven Howel (Stivın Havıl) 1986 yı1ında ateş böceklerinin ışık saçmasını sağlayan geni ayırarak tütün bitkisine aktarmış, tütün bitkisinin de ışık saçmasını sağlamıştır. İşte bu olay gen naklinin başlangıcı olmuştur. Wilmut (Vilmut) 1997 yı1ında bir koyundan alınan vücut hücresinin çekirdeğini, başka bir koyuna ait çekirdeği çıkarılan yumurta hücresine aktararak genetik ikiz elde etmiştir . Tüm bu çalışmalar biyolojiyi 21. yüzyılın en önemli bilim dallarından biri yapmıştır Biyoloji ile ilgili bazı bilgilerin tarih öncesinde ortaya çıkmış olduğunu arkeolojik veriler ortaya koymuştur. Cilalı Taş Devri'nde, çeşitli insan toplulukları tarımı ve bitkilerin tıp alanında kullanımını geliştirmişler, sözgelimi eski Mısırlılar, bazı otları ilaç olarak ve ölülerin mumyalanmasında kullanmışlardır. Bununla birlikte bir bilim dalı olarak biyolojinin gelişimi, eski Yunan döneminde ortaya çıkmıştır. Tıbbın kurucusu sayılan Hipokrates, insan biyolojisinin ayrı bir bölüm olarak gelişmesine büyük katkıda bulunmuştur. Biyolojinin temel gereçleri olan gözlem yapma ve problem belirleyerek çözüme ulaştırmayı kurumlaştıran Aristoteles'tir. Aristoteles'in özellikle üremeye ilişkin gözlemleri ve canlıların sınıflandırılması sistemiyle ilgili görüşleri önemlidir. Biyoloji incelemelerinde öncülük daha sonra Roma'ya ve İskenderiye'ye geçmiş, M.Ö. II. yy. ile M.S. II. yy'a kadar incelemeler özelikle tarım ve tıp çevresinde odaklanmıştır. Ortaçağ'da ise, biyoloji incelemesinde islâm bilginleri öne geçmişler ve eski Yunan metinlerinden öğrendikleri bilgileri geliştirerek, özellikle tıp bilimine büyük katkıda bulunmuşlardır. Rönesans'la birlikte Avrupa'da, özellikle de İtalya, Fransa ve İspanya'da biyoloji araştırmaları hızla gelişmiş, XV. ve XVI. yy'larda Leonardo da Vinci ve Micheangelo, güzel sanatlarda kusursuzluğa erişme çabaları içinde, son derece usta birer anatomi bilgini haline gelmişlerdir. Bu arada Andreas Vesalius, öğretim gereci olarak ölülerin kesilip incelenmesinden yararlanma uygulamasını başlatmış, ölüler üstünde kesip biçmelere dayalı ilk anatomi kitabıyla anatomi ve tıp araştırmalarında bir devrim gerçekleştirmiştir. XVII. yy'da William Harvey insanda dolaşım sistemine ilişkin çalışmaları başlatmıştır. XVIII. ve XIX. yüzyıllarda ise biyoloji bilimi önemli bir ilerleme kaydetmiştir.Bu dönemde yapılan çalışmalar aşağıdaki gibi özetlenebilir: Jean-Baptiste Lamarck omurgasız canlıların sınıflandırılmasının detaylı çalışmasına başladı. 1802 Modern anlamda "Biyoloji" terimi, birbirlerinden bağımsız olarak Gottfried Reinhold Treviranus ve Lamarck tarafından kullanıldı. 1817 Pierre-Joseph Pelletier ile Joseph-Bienaime Caventou klorofili elde ettiler. 1828 Friedrich Woehler, organik bir bileşiğin ilk sentezi olan ürenin sentezini gerçekleştirdi. 1838 Matthias Schleiden tüm bitki dokularının hücrelerden oluştuğunu keşfetti. 1839 Theodor Schwann tüm hayvan dokularının hücrelerden oluştuğunu keşfetti. 1856 Louis Pasteur mikroorganizmaların fermentasyonda etkili olduklarını vurguladı. 1869 Friedrich Miescher hücrelerin çekirdeğinde bulunan nükleik asitleri keşfetti. 1902 Walter S. Sutton ve Theodor Boveri mayoz bölünme sırasında kromozomların hareketlerinin Mendel'in kalıtım birimleriyle paralellik gösterdiğini saptayıp, bu birimlerin kromozomlarda bulunduğunu ileri sürdü. 1906 Mikhail Tsvett organik bileşiklerin ayrıştırılması için kromatografi tekniğini keşfetti. 1907 Ivan Pavlov sindirim fizyolojisi ve eğitim psikolojisi bakımından büyük önem taşıyan salya akıtan köpeklerle klasik koşullanma deneyini tamamladı. 1907 Emil Fischer yapay olarak peptid amino asit zincirlerinin sentezini gerçekleştirdi ve bu şekilde proteinlerde bulunan amino asitlerin birbirleriyle amino grubu - asit grubu bağlarla bağlandıklarını gösterdi. 1909 Wilhelm Ludwig Johannsen kalıtsal birimler için ilk kez "gen" terimini kullandı. 1926 James Sumner üreaz enziminin bir protein olduğunu gösterdi. 1929 Phoebus Levene nükleik asitlerdeki deoksiriboz şekerini keşfetti. 1929 Edward Doisy and Adolf Butenandt birbirlerinden bağımsız olarak östrojen hormonunu keşfettiler. 1930 John Northrop pepsin enziminin bir protein olduğunu gösterdi. 1931 Adolf Butenandt androsteronu keşfetti. 1932 Hans Krebs üre siklusunu keşfetti. 1932 Tadeus Reichstein yapay olarak gerçekleştirilen ilk vitamin sentezi olan Vitamin C'nin sentezini başardı. 1935 Wendell Stanley tütün mozaik virüsünü kristalize etti. 1944 Oswald Avery pnömokok bakterilerde DNA'nın genetik şifreyi taşıdığını gösterdi. 1944 Robert Woodward ve William von Eggers Doering kinini sentezlemeyi başardı 1948 Erwin Chargaff DNA'daki guanin birimlerinin sayısının sitozin birimlerine ve adenin birimlerinin sayısının timin birimlerine eşit olduğunu gösterdi. 1951 Robert Woodward kolesterol ve kortizonun sentezini gerçekleştirdi. 1951 Fred Sanger, Hans Tuppy, ve Ted Thompson insulin amino asit diziliminin kromatografik analizini tamamladı. 1953 James Watson ve Francis Crick DNA'nın çift sarmal yapıda olduğunu ortaya koydu. 1953 Max Perutz ve John Kendrew X-ray kırınım çalışmalarıyla hemoglobinin yapısını belirledi. 1955 Severo Ochoa RNA polimeraz enzimlerini keşfetti. 1955 Arthur Kornberg DNA polimeraz enzimlerini keşfetti. 1960 Robert Woodward klorofil sentezini gerçekleştirmeyi başardı. 1967 John Gurden nükleer transplantasyonu kullanarak bir kurbağayı klonlamayı başarıp, bir omurgalı canlıyı klonlayan ilk bilim adamı olarak tarihe geçti. 1970 Hamilton Smith ve Daniel Nathans DNA restriksiyon enzimlerini keşfetti. 1970 Howard Temin ve David Baltimore birbirinden bağımsız olarak revers transkriptaz enzimlerini keşfetti. 1972 Robert Woodward B-12 vitamininin sentezini gerçekleştirdi. 1977 Fred Sanger ve Alan Coulson dideoksinükleotidleri ve jel elektroforezini kullanımını içeren hızlı bir gen dizisi belirleme tekniğini bilimin hizmetine sundu. 1978 Fred Sanger PhiX174 virüsüne ait 5,386 bazlık dizilimi ortaya koydu ki bu tüm genom dizilimi gerçekleştirilen ilk canlıydı. 1983 Kary Mullis polimeraz zincir reaksiyonunu keşfetti. 1984 Alex Jeffreys bir genetik parmak izi metodu geliştirdi. 1985 Harry Kroto, J.R. Heath, S.C. O'Brien, R.F. Curl ve Richard Smalley Karbon-60 Buckminster-fulleren molekülünün olağanüstü stabilitesini keşfettiler ve yapısını açığa çıkardılar. 1985 Wolfgang Kratschmer, Lowell Lamb, Konstantinos Fostiropoulos ve Donald Huffman Buckminster-fulleren'in benzende çözülebilirliğinden dolayı isten ayrılabildiğini keşfettiler. 1990 ve 2000’li yıllarda yapılan biyolojik çalışmaların çoğu genetik kopyalamalar üzerine oldu.Bu durum da XXI.yüzyılın genetik bilimi üzerine kurulacağı işaretlerini veriyor.

http://www.biyologlar.com/bilimin-dogusunu-ve-fizik-kimya-biyoloji-matematik-olarak-temel-biirmler-haline-donusmesini-tarihsel-boyutta-aciklayiniz

Kalıtım ( Genetik)  <b class=red>Mendel</b> Kanunları

Kalıtım ( Genetik) Mendel Kanunları

Kalıtımla ilgili terimler, monohibrit çaprazlama ve mendel kanunları anlatılmaktadır.

http://www.biyologlar.com/kalitim-genetik-mendel-kanunlari

CANLI SİSTEMLERDE SÜREKLİLİK

İlk biyoloji bilginleri, hayvanların ya sperma ya da yumurta içinde önceden oluşmuş biçimde bulunduklarına inanıyorlardı. Kari Ernst von Baer'in mikroskoptan yararlanarak, önceden oluşmuş embriyolar bulunmadığını kanıtlamasıyla, embriyo bilim doğdu.Kalıtımın araştırılması olan genetik, ilk bulgularını 1866'da yayınlayan Gregor Johann Mendel'le başladı. Mendel'in bezelyelerle yaptığı ayrıntılı deneyler, her temel özelliğin bir çift fiziksel birim (genler) tarafından denetlendiğini ortaya koydu. Biri anne, biri babadan gelen bu birimler (özelliklerin ayrılığı yasası), sonraki kuşağa, öbür çiftlerin dağılımından bağımsız olarak geçiyordu (özelliklerin bağımsız aktarılması yasası). Gen kavramı, 1900'de, Hollanda'da Hugo De Vries, Almanya'da Kari Erich Correns ve Avusturya' da Gustav Tschermak von Seysenegg'in, Mendel'in çalışmalarını yeniden doğrulamalarıyla genişletildi. De Vries'in değşinim (mütasyon) kuramı, modern genetiğin temeli haline geldi. Pierre Paul Roux'nun 1883'teki, hücre çekirdeğinin, hücrenin bölünmesi sırasında katlanan (tıpkı kopyalar üreten) çizgisel düzende tespih benzeri sıralanmış parçalar içerdiği yolundaki düşüncelerine dayandırılarak, kromozom kuramı geliştirildi. XX. yy. başlarında ABD'de Thomas Hunt Morgan, gen kuramına önemli birçok katkıda bulundu. Geoffrey Hardy ile Wilhelm Weinberg'in bir popülasyon içindeki alellerin (1909'da William Bateson'un bir genin almaşık biçimleri için kullandığı terim) sıklığı arasında var olan denge ilişkisini bulmaları, adlarını taşıyan yasanın ortaya atılmasına yol açtı. Genetiğin evrimdeki rolünü, 1937'deTheodosius Dobzhansky, Genetik ve Türlerin Kökeni adlı yapıtında açıkladı. Biyolojinin en yeni dalı olan molekül biyolojisi XX. yy. başlarında Archibald Garrod'un çeşitli hastalıkların biyokimyasal genetiği üstüne çalışmalarıyla başladı. Bir genin bir enzim ürettiği kavramı, 1941'de George W. Beadle ve Edvvard L. Tatum tarafından temellendirildi. Jacques Monod, François Jacob, vb. araştırmacıların protein bireşimi üstündeki çalışmaları (1961), bir gen bir enzim anlayışını, bir gen bir protein biçiminde değiştirdi. 1940 ve 1950 yıllarında nükleik asitlerin işlev ve yapılarının anlaşılmasında sağlanan ilerlemeler, protein bireşiminin aydınlatılmasına önemli katkılarda bulundu. 1953'te James D. Watson ve F.H.C. Crick'in önerdikleri yapısal model, biyolojide bir kilometre taşı oluşturdu; biyoloji bilginlerine, genetik bilginin depo edilmesini ve bir kuşaktan bir sonraki kuşağa aktarılmasını açıklayacak akla yakın bir yöntem sağladı. Molekül düzeyindeki biyolojik süreçlere ilişkin bilgi, aynı zamanda, genetik bilginin doğrudan işlenmesi için teknikler geliştirilmesi olanağını sağladı ve genetik mühendisliği adı verilen dal doğdu.

http://www.biyologlar.com/canli-sistemlerde-sureklilik-1


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

Evrimi Yanlış Anlamak

Biyolojik evrim kuramı, günümüzde bütünüyle, 1809-1882 arasında yaşamış olan Charles Darwin’e ait bir kuram olarak kabul ediliyor. Ama bunca yıl sonra, bu kurama inandığını beyan edenler bile, evrim üstüne fikir yürütürken, Darwin’in o zamanlar dahi asla kabul etmeyeceği hatalar yapıyorlar. Bunun bir nedeni şu olabilir: Her bilim dalı gibi biyolojide de kuramlar, öğrencilere, tarihsel bir gelişme çizgisi çerçevesinde aktarılıyorlar. Dolayısıyla, her bilimsel konuda olduğu gibi evrim konusunda da, adım adım gerçeğe doğru yol alma sürecinde, saptanmış olan doğrular gibi yapılmış olan yanlışlar ve o yanlışlar çerçevesinde geliştirilmiş olan hatalı varsayımlar da öğrencilere anlatılmış oluyor. Öğrencilik yıllarında edinilen çoğu bilgiyi, beyin kabuğunun derinliklerine gömen zaman, geride yalnızca bir tortu, bilginin bir izini bırakıyor. Ve eğer beyin kabuğu sürekli olarak yeni bilgilerle takviye edilmezse bu iz, doğruyla yanlışın bir arada harmanlandığı bir kanıya, bir dogmaya dönüşüyor. Böylece, evrim kuramının geliştirilmesinde önemli bir payı bulunmakla birlikte, temel varsayımlarından büyük bölümü eksik, hatta yanlış olan Lamarck’ın fikirleri de, Darwin’e malediliveriyor. O yüzdendir ki bilgileri tazelemekte yarar var: Evrim düşüncesi ilk kez 18. yüzyılda ortaya çıkmış. 1774 yılında Charles Darwin’in büyükbabası Erasmus Darwin, Zoonomia adlı uzun bir şiir yazarak, gerek bitkilerin gerekse hayvanların evrimleştiğine dair inancını açıklamış, ama ortaya bir kuram koyamamış. Ama, tam da Charles Darwin’in dünyaya geldiği 1809 yılında, Jean Baptiste Lamarck, Zoological Philosophy adlı bir kitap yayınlamış. Lamarck’ın evrim kuramı iki varsayım üstüne oturuyor. Bunlardan ilki, fazlaca kullanılan beden bölümleri gelişirken kullanılmayanların güdük kaldığı; ikincisi ise, kazanılmış bedensel özelliklerin kalıtım yoluyla döllere aktarıldığı... Yani Lamarck mealen şunu söylüyor: Zürafaların boynu başlangıçta kısaydı. Ama diğer hayvanlarla rekabet edemeyecek kadar donanımsız olan bu hayvanlar, kendilerine besin bulmak amacıyla, diğerlerinin pek ilgilenmediği ulu ağaçların yükseklerdeki yapraklarına ulaşmak çabasıyla gere gere boyunlarını uzattılar. Uzun boyunlu olduktan sonra da bu özelliklerini döllerine geçirdiler. Böylece sonunda bütün zürafalar uzun boyunlu oldular. Halbuki Charles Darwin bambaşka birşey söylüyor ve diyor ki: Evet, zürafalar başlangıçta kısa boyluydular. Evet, zürafaların yaşadığı ortamlarda, beslenmek için onlara, kala kala ulu ağaçların yüksek dallarındaki yapraklar kalıyordu. Bu arada, her türde olduğu gibi zürafaların her döl kuşağında da bir takım değşinik/mutant zürafalar dünyaya geliyordu. Sonuçta, günün birinde, kısa boyunlu bir zürafa, uzun boyunlu, değşinik bir yavru doğurdu. Ve bu uzun boyunlu, değşinik yavru, ortama, kısa boyunlu büyüklerinden daha iyi uyum sağladı. Dolayısıyla onun dölü sürerken, kısa boyunlu zürafalar, her döl kuşağında ortaya çıkan diğer değşiniklerle birlikte doğal ayıklanma sonucu birer birer ortadan kalktılar. Ve zürafalar da böylelikle, upuzun bir sürecin sonunda evrimleşmiş oldular. Darwin’in kuramı altı tane varsayım üstüne oturuyor: 1. Bütün organizmalar geometrik dizi halinde çoğalma eğilimindedirler. 2. Bir türün her döl kuşağındaki birey sayısı hemen hemen hiç değişmez. 3. O halde yaşamak için bir mücadele yapılıyor olmalıdır. 4. Her türün bireyleri arasında, kalıtsal olabilecek ufak tefek farklılıklar vardır. 5. Bu farklılıklar, özel bir çevredeki organizmaların, o çevreye uyum sağlama ve sayıca çoğalma şansını artırabilir. Yaşamayı başaran organizmalar, kalıtsal farklılıklarını döllerine aktarabilirler. 6. Farklılıklar zaman içinde büyür ve eski türlerden yeni türler ortaya çıkar. Bu kuramı geliştirken Darwin, 20 yıla yakın bir süre çalışmış. 1831 yılında, yani 22 yaşındayken Beagle adlı bir gemiyle İngiltere’den ayrılıp doğa bilimcisi olarak Atlas okyanusundaki adalarda ve Güney Amerika’nın bilinmeyen kıyılarında gözlemler yapmış. Ayrıca, kuramını geliştirirken, yakın dostu olan Charles Lyleel’in Jeoloji’nin Prensipleri adlı eserinden, Thomas Malthus’un nüfus artışlarıyla ilgili bir makalesinden, Gregor Mendel’in kalıtımla ilgili buluşlarından, vb. yararlandığını da saklamıyor. Dahası, Alfred Russel Wallace’ın 1858 yılında yazdığı ve doğal ayıklanmadan sözettiği makale de Darwin’in düşünceleriyle büyük benzerlikler taşıyor; öyle ki Darwin, doğal ayıklanma varsayımının Wallace’a maledilmesini istiyor. Ama bilim çevreleri, hem Darwin’in hem Wallace’ın adlarının geçtiği bir makale yayınlayarak bu sorunu çözüyorlar. Ve Darwin, sonunda büyük tartışmalara yolaçan Türlerin Kökeni adlı kitabını yayınlıyor. Bundan 12 yıl sonra da İnsanın Evrimi adlı kitabını... Hem de genetik bilimi, hücre bilimi gibi bilim dalları henüz ortada bile yokken... Ve bugün evrim kuramı denince, entellükteller de dahil olmak üzere birçok insanın aklına yalnızca Charles Darwin geliyor; ama Darwin’i doğru okumak için de kimse zahmete girmiyor. Herhalde bu yüzden olacak ki, sıradan insanlara da, hiç değilse bazı açılardan yetersiz bilgiyle donanmış ya da tembel bir takım zihinlerde, bir taşın birdenbire canlandığı, dinozorların birdenbire kertenkelelere dönüştüğü, bir maymunun birdenbire bir insan haline geldiği tuhaf bir dogmaya dönüşmüş olan bir evrim kuramına inanmak çok zor geliyor. Halbuki evrim bu değil... Bu olasılıklar evreninde, belki milyarda, trilyonda, hatta katrilyonda bir böylesi gariplikler olma olasılığı da olsa bile evrim, bu türden aykırılıkları anında silip süpüren zorlu, ağır bir süreç... Entropi Isaac Asimov diyor ki, “Evrendeki bütün değişiklikleri... Enerji meydana getirir. Enerji, bir yerden bir başka yere, bir cisimden bir başka cisme akar ve bunu yaparken de arasıra biçim değiştirir. Öyleyse enerjiyi bu şekilde harekete geçiren şeyin ne olduğunu sormamız gerekiyor. Görünüşe göre bunun nedeni, enerjinin evrende düzgün bir şekilde dağılmamış olmasıdır; bazı yerlerde daha yoğun, bazı yerlerde ise daha az yoğundur... Bir yerden bir başka yere, bir cisimden bir başka cisme, bir türden bir başta türe enerji akışı o şekildedir ki, eğilim, enerji dağılımının, evrenin her yanında aynı olması (eşitlenmesi) yönündedir... Bu akış kendiliğinden meydana gelmektedir. Enerji akışını sağlamak için hiçbir dürtüye gerek yoktur. Bu, kendiliğinden oluşur... Kendilğinden değişim, farklı enerji dağılımından eşit enerji dağılımına doğrudur ve değişimin hızı, farklılığın miktarına bağlıdır. Enerji eşit dağıldığında değişim sona erer... Enerji üstüne yapılan çalışmalar genellikle ısı akışı ve sıcaklık değişimleriyle ilgilidir; çünkü laboratuvarda üstünde en kolay çalışılabilecek olan enerji, ısı enerjisidir... Bu nedenle, enerji değişimi, enerji akışı ve enerjinin işe döndürülmesi konularını ele alan bilim dalına, Yunanca’da ‘ısı hareketi’ anlamına gelen ‘termodinamik’ adı verilmiştir... Termodinamiğin ikinci yasası 1824’de, Fransız fizikçisi Nicolas L.S. Carnot’un buhar makinalarında ısı akışını ayrıntılarıyla incelediği günlerde belirlenmiştir. Bununla birlikte, ancak 1850 yılında, Alman fizikçi Rudolf J.E. Clausius, eşitlenme sürecinin enerjinin bütün biçimlerine ve evrendeki bütün olaylara uygulanabilir olduğunu ileri sürmüştür. Bundan dolayı Clausius, genellikle termodinamiğin ikinci yasasını bulan kişi olarak anılmaktadır. Clausius, herhangi bir cisimde, toplam ısının sıcaklığa oranın, eşitlenme süreci bakımından önemli olduğunu göstermiş ve bu miktara ‘entropi’ adını vermiştir. (Bir ortamda) entropi ne kadar düşükse, enerji dağılımı o kadar farklı olmaktaydı. Entropi arttıkça, enerji dağılımı da eşitleniyordu... Bu durumu şöyle ifade edebiliriz: Termodinamiğin birinci yasası der ki, evrende enerji miktarı sabittir. Termodinamiğin ikinci yasasına göre ise, evrenin entropisi sürekli artmaktadır... Termodinamiğin birinci yasası, evrenin ölümsüz olduğunu ima eder gibi görünüyorsa da, ikinci yasa da, bu ölümsüzlüğün bir bakıma değersiz olduğunu göstermektedir. Enerji her zaman mevcut olacak, ama her zaman değişim oluşturması, harekete yol açması, iş yapması mümkün olmayacaktır. Birgün evrenin entropisi doruk noktasına ulaşacak ve tüm enerji eşit düzeye gelecektir. O zaman... Yaşam ve zeka duracaktır. Evren, donmuş bir heykel halini alacaktır...” Önce, böylesine korkunç bir tablo çizen Asimov, daha sonra, içinde yaşadığımız ve anlamaya çalıştığımız evrenin bir olasılıklar evreni olduğunu hatırlatarak şunları da söylüyor ve yüreklere su serpiyor: “Bu, basit bir olasılık yasası sorunudur; kör talihin işbaşında olmasının bir sonucudur. Gerçekte entropinin evrende sürekli olarak artmasının nedeni budur. Enerji dağılımının düzgün hale gelmesi olasılığı, enerji dağılımının (giderek) farklılaşması olasılığından daha çok olduğundan, değişim, entropinin artması doğrultusunda olmaktadır ve bu, kör talihten başka bir şey değildir. Bir başka deyişle, termodinamiğin ikinci yasası, neyin olması gerektiğini değil, ama neyin meydana gelme olasılığının ağır bastığını söylemektedir. Bu iki arasında önemli bir fark vardır. Eğer entropinin mutlaka artması gerekiyorsa, o zaman hiçbir zaman azalması sözkonusu olamaz. Ama eğer entropi büyük olasılıkla artma eğilimindeyse, o zaman küçük olasılıkla azalması da sözkonusudur. Ve sonuçta, yeteri kadar beklenirse, düşük olasılıklı durum da gerçekleşebilir. Gerçekte, yeteri kadar beklendiğinde, gerçekleşmek zorundadır da...” Popüler Bilim Kitaplarından Bazıları · Kozmos, Prof. Dr. Carl Sagan, Altın Kitaplar. · İnsanlığın Geleceği, Isaac Asimov, Cep Kitapları. · Bilinmeyen Tehlike, I. Asimov, İnkilap Kitapevi. · Zamanın Kısa Tarihi, Stephen W. Hawking, Milliyet Yayınları. · Kara Delikler ve Bebek Evrenler, S.W. Hawking, Sarmal Yayınevi. · Gezegenler Kılavuzu, Patrick Moore, Tübitak Yayınları. · Güneş Diye Bir Yıldız, George Gamow, Yazko Bilim. · Modern Bilimin Oluşumu, Richard S. Westfall, Tübitak Yayınları. · Hayatın Kökleri, Mahlon B. Hoagland, Tübitak Yayınları. · Rastlantı ve Kaos, David Ruelle, Tübitak Yayınları. Sir Fred Hoyle. Evrende durağan hal kuramının sahibi... Buluşlar aksini kanıtlayıp durduğu halde o, hala herşeyi bu kurama uydurmaya çalışıyor. Mars’tan gelen göktaşları efsanesinin ardında da o var... Bahar Öcal Düzgören KAYNAK: www.historicalsense.com

http://www.biyologlar.com/evrimi-yanlis-anlamak

Genetik Mühendisi

Genetik mühendisliği, canlıların kalıtsal özelliklerinin değiştirilerek, onlara yeni işlevler kazandırılmasına yönelik araştırmalar yapan bilim alanıdır. Genetik mühendisleri, genlerin yalıtılması, çoğaltılması, farklı canlılaın genlerinin birleştirilmesi ya da genlerin bir canlıdan başka bir canlıya aktarılması gibi çalışmalarla uğraşırlar. Genetik mühendisliği bir meslek veya mühendislik dalı olmayıp genlerle yapılabilen manipülasyonlar anlamına gelmektedir. Gregor Mendel kurucusu olarak kabul edilip bazı yerlerde "Genetiğin Babası" olarak anılmaktadır. Genetik mühendisliği, kalıtsal hastalıkları bulmayı ve hastalıklara tedavi yöntemleri üretmeyi hedefler. Genler , bir organizmanın özelliklerini belirleyen kimyasal bilgiyi taşır. Genler değiştirilerek bir organizmaya istenilen özellikler kazandırılabilir. Genetik mühendisliği , bilimadamlarının genleri bir organizmadan alıp diğerine aktarmalarına imkan veren bir uygulamadır. Bu tuygulama; nükleik asit hibridizasyonu , rekombinant DNA , PCR , hücre kültürü ve monoklonal antikor tekniklerini içerir . Bunlardan en başarılı ve yaygın olan rekombinant DNA tekniği ; restriksiyon enzimlerini kullanarak “gene splicing” de denilen DNA’nın istenilen bölgesinin kesilip çıkarılması ve kesilen parçanın ligaz enzimi kullanılarak “vektör” adı verilen taşıyıcı bakterinin plazmidine yapıştırılması işlemlerini içerir. Daha sonra plasmid bakteri içine yerleştirilerek rekombinant DNA’nın normal hücresel aktivitesine devam etmesi sağlanır. Bugün genetik mühendisliğinin bitki ve hayvanlarda uygulanmasıyla daha iyi ve sağlıklı yiyecekler, daha güvenli temiz bir çevre ve sağlık alanındaki gelişmeler insanlara sunulmuştur. Kaynak: www.genetikmuhendisi.com

http://www.biyologlar.com/genetik-muhendisi

Çeşitlilik açıklanıyor

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

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

Evrim bir kuram mı, olgu mu, yoksa bir yasa mıdır?

Evrimin bir kuram1 mı yoksa bir olgu mu olduğu biyolojik literatürde sıkça rastlanan zor bir sorudur. Bunun nedeni "evrim" deyiminin iki ayrı anlamda kullanılabilmesidir. Birinci kullanım, "evrim olgusu", canlıların popülasyonlarında zamanla görülen ve olmuş olduğu belirgin "gözlemlenebilir" değişiklikler şeklinde yorumlanır. İkinci kullanım, "evrim kuramı", bu değişikliklerin hangi nedenlerle olageldiğinin günümüzdeki bilimsel açıklaması olan "çağdaş evrimsel sentez"e karşılık gelir. Evrim deyimi kendi başına kullanıldığında, altında yatan olguların ve bu olguları açıklayan kuramın birleşimine karşılık gelir. Ancak sıklıkla, bu iki anlamın birine ya da diğerine karşılık gelebilir. Olgu: "Olgu" deyimi, bilim adamları tarafından, deneysel verilere ya da nesnel ve doğrulanabilir gözlemlere işaret etmek için sıklıkla kullanılır. "Olgu" deyimi buna ek olarak daha geniş biçimiyle, lehine karşı gelinemez delillerin bulunduğu hipotezleri kastetmek için de kullanılır. Kuram: Bilimsel kuram, yapılan gözlemleri açıklayan ve sınanabilir tahminlerde bulunmayı sağlayan, çok sağlam desteklere dayalı birbiriyle bağlantılı açıklamaların bir yapısıdır. Bilimsel kuramlar gözlemlenebilir verilerin uyduğu tutarlı yapıları tanımlarlar. "Kuramın" bilimsel tanımı, günlük konuşma diline ait anlamından farklıdır. Günlük konuşma dilinde "kuram"1, olgulara dayalı olması gerekmeyen veya sınanabilir tahminlerde bulunmayan bir varsayım, bir fikir ya da bir spekülasyon anlamına gelebilir. Bilimde ise "kuramın" anlamı daha kısıtlayıcı ve kesindir: bilime göre kuram, gözlemlenen olgulara dayalı olmalı ve sınanabilir tahminler yapmalıdır. Öte yandan "bilimsel yasa" aynı şartlarda aynı sonucu veren bir ilişkinin kesin olan sözlü ve matematiksel ifadesidir. Ancak bir çok bilim adamı tarafından uzun bir süre boyunca yapılan çok sayıda deneyin doğrulamasının ardından bir hipotez bilimsel bir yasaya dönüşebilir. Biyolojik bilimler de bilimsel yasalara sahiptir, örneğin Mendelci kalıtım ve genetik bilimindeki Hardy-Weinberg prensibi gibi. Notlar 1. "Kuram" ve "Teori" eş anlamlıdır. Kaynaklar en.wikipedia.org/wiki/Evolution_as_theory_and_fact en.wikipedia.org/wiki/Scientific_law"]ht.../wiki/Scientific_law

http://www.biyologlar.com/evrim-bir-kuram-mi-olgu-mu-yoksa-bir-yasa-midir

Lamarck’ın (1744-1829) “Evrim Teorisi”

Lamarck’ın (1744-1829) “Evrim Teorisi”denince akla gelen ile günümüzde Evrim Teorisi denilince anlaşılan arasında çok ciddi farklar vardır. Fakat, türlerin birbirlerinden değişerek oluştuklarını söyleyen detaylı bir biyolojik teoriyi ilk olarak ortaya koyma ayrıcalığı Lamarck’a aittir. O, uzun yıllar Linnaeus’u takip ederek türlerin sabitliği fikrini savundu. Ancak 56 yaşına geldiğinde (1800) evrimci fikirleri savunmaya başladı ve 1809’da, 65 yaşında, en ünlü eseri Hayvan bilimsel Felsefe’yi (Philosophie Zoologique) yazdı. Lamarck, evrim sürecinin yavaş aşamalar ile gerçekleştiğini ve birçok nesil geçtikten sonra yepyeni bir türün oluştuğunu söyledi. Evrim, ufak aşamaların zaman boyutu içerisinde birbirine eklenmesiyle gerçekleşen dikey bir aşamaydı ve bu yüzden hissedilemiyordu.Çok uzun bir zaman süreci canlıların kompleks ve mükemmel yapısının ortaya çıkmasına sebep olmuştu. Fosiller üzerinde çalışmalar arttıkça birçok türün yok olduğu anlaşıldı. Linnaeus’un etkisinde olan 18. yüzyılda bu sonuç kabul edilemezdi; çünkü, Linnaeus’un yaklaşımının da etkisiyle türlerin yok olması Tanrı’nın hikmetine aykırı bulunuyordu. Lamarck da türlerin yok olmasını Tanrı’nın iyilikseverliğine ve hikmetine aykırı bulduğu için kabul etmedi. Lamarck’ın çözüm önerisi mevcut türlerin, yok olan türlerin evrimleşmiş hali olduğunu savunmaktı. Böylece yok olduğu söylenen türler, evrimleşmiş yeni türler olarak varlıklarını sürdürdükleri için yok olmamış oluyorlardı. Görüldüğü gibi Lamarck’ın sisteminde “Evrim Teorisi”, Tanrı’nın hikmeti ile özdeşleştirilmişti. Burada, türlerin yok olmasının Tanrı’nın hikmetine bu kadar aykırı görülmesinin sebeplerinin ne olduğu düşünülebilir. Birinci sebebin, canlıların varlığının sadece insanlara hizmet olduğunun zannedilmesi yanılgısı olduğunu söyleyebiliriz; yok olan türlerin insanlara bir yararı olamayacağına göre, bu türlerin varlığı Tanrı’nın hikmetine aykırı bulunuyordu. Burada, Tanrı’nın hikmetinin, herşeyin sadece insan için yaratılması ile özdeşleştirilmesi hatasına düşüldüğü açıktır. Evrensel oluşumları sırf insana hizmet gayesi ile sınırlamak Tanrısal hikmeti sınırlamak değil midir? İkinci sebep, Aristo’dan beri gelen varlık skalası fikri idi. Eğer bazı türler yok olmuşsa varlık skalasında eksiklikler olacağı ve bunun Tanrı’nın mükemmel yaratışı ile uyuşmayacağı düşünülüyordu. Bu kurguda zihinsel kurgu ile önce doğadaki ontolojik yapının karıştırıldığı, daha sonra zihinsel kurgu ile Tanrısal hikmetin özdeşleştirilmesi yanlışlığının, doğadaki canlıların bu kurguya uymadığı bazı türlerin yok olduğunun keşfedilmesiyle ortaya çıktığında, Tanrısal hikmette bir eksiklik olduğu kuşkusuna götürdüğü anlaşılmaktadır. Sonradan birçoklarının farkedeceği gibi Tanrısal hikmet ile türlerin yok olması arasında bir zıtlık bulmak suni bir sorundur. Tanrı’nın yaratışındaki hikmetleri, insana hizmet veya insanın gözlemi ile sınırlamaktan doğan hatalar yanlış yargılara yol açmıştır. Lamarck bu suni soruna çare bulduğunu düşünüyordu. Onun çağındaki ünlü muhalifi Cuvier (1768-1833), anatomi ve fosil-biliminde kendi döneminin en yetkin isimlerinden biriydi ve Lamarck’ı, varlık merdivenlerinde ilerleme olduğunu söyleyen fikirlerinden dolayı eleştirdi. Canlılar dünyasında hiyerarşik bir skala olmadığını, canlılar dünyasının en aşağıdan en yukarıya dizilmeye uygun olmayacak kadar çok değişik olduğunu söyledi. Cuvier’in çağdaşları, onun “Lamarck’ın Evrim Teorisi”ni geçersiz kıldığını düşündüler.Cuvier, Lamarck’ın, yeryüzünün, ufak ve yavaş değişimleri adım adım geçirdiğini düşünmesine karşılık, yeryüzünün büyük değişimler (katastrofik) geçirdiğini savundu ve türlerin yok olması ile yeni yaratılışları bu değişimlere (Nuh tufanı gibi) bağladı. Mısır’daki mumyalanmış hayvanlar ile günümüz hayvanlarının aynı olmasını, türlerin sabitliğine ve evrimleşmenin, türlerin yok olmasını, önleyecek bir mekanizma olamayacağına karşı delil olarak kullandı. Lamarck, canlılara içkin olan ve onları kompleksliğe götüren bir eğilim olduğunu ve bunun, Yaratıcı’nın canlılara bahşettiği bir unsur olduğunu söyledi.Başta, en basit canlılar “kendiliğinden türeme” yoluyla oluşuyordu ve daha sonra en kompleks canlılar baştaki bu “kendiliğinden türeyen” canlılardan evrimleşiyordu. İnsan en yüksek mükemmelliği temsil ettiği için, canlılar insana yaklaştıkları ölçüde mükemmeldi.İnsan evrimin en son ürünüydü ve maymunumsu canlılardan evrimleşmişti. Böylelikle Lamarck, Darwin’den önce maymunumsu canlılardan insanın evrimleştiğini açıkça söyledi. Descartes ve Buffon gibi Fransız düşüncesinde etkin olan ve insan ile hayvanlar arasına geniş bir uçurum koyan düşünürlere karşı Lamarck, insan ile hayvanları evrimsel bir şemada birleştirdi. Lamarck’ın Evrim Teorisi’nin günümüzde algılanan şekliyle Evrim Teorisi’nden önemli farklarından biri, onun bütün türler için “ortak bir ata”yı savunmamış olmasıdır. Buffon “kökensel türler” in diğer türler için “ortak bir ata” olduğunu savunmuş, fakat evrim fikrini reddettiği için tüm türler için “ortak bir atayı” reddetmiştir. Lamarck ise, kendiliğinden türeyen ilk basit canlı formlarından kompleks canlıların farklı evrimsel çizgilerde oluşumunu öngördüğü için “ortak bir ata” fikrine tamamen yabancıydı. Lamarck, çevredeki yavaş değişikliklerin canlılarda yeni ihtiyaçlar doğurduğunu, bu ihtiyaçlar neticesinde canlıların hareketlerinin vücudunda değişiklikler oluşturduğunu ve bu değişikliklerin sonraki nesillere aktarıldığını söyledi. Kullanılan organlar sinirsel sıvıdan daha çok faydalanıp gelişiyor, buna karşın kullanılmayan organlar köreliyordu. Bilinen en ünlü örneğe göre zürafaların boyunları yüksek dallardaki yaprakları yiyebilmek için uğraşmaları sonucunda uzamıştır ve bu özellik sonraki nesillere aktarılıp türün özelliği olmuştur. Lamarck’ın bu yaklaşımı türlerin oluşumunu doğal seleksiyon temelinde açıklayan Darwin’inkinden farklıdır. Örneğin Darwinci tarzda uzun boyunlu zürafaları açıklamaya kalkan biri; önce kısa boyunlu zürafaların olduğunu, bazı uzun boyunlu varyasyonlar oluşuverdiğini ve bu uzun boyunlu zürafaların daha iyi beslenebilmelerinden dolayı, yani daha avantajlı olmalarından dolayı yaşadıkları, kısa boyunlu olanların ise doğal seleksiyon neticesinde yok olduklarını söyler. Lamarck’ın anlatımında çevresel değişiklikler öncedir, bunlar canlıdaki değişime sebep olur. Darwin’de ise rastgele varyasyonlar önce vardır, doğanın düzenleyici etkisi olan doğal seleksiyon sonra devreye girer. Mendel’in ve Weismann’ın çalışmaları, Lamarck’ın Evrim Teorisi’nin kalbi olan sonradan kazanılan özelliklerin aktarılması fikrinin yanlışlığını gösterdi. Weismann ünlü deneyinde, farelerin kuyruklarını kesti ve birçok nesilde devam ettiği bu uygulamanın farelerde hiçbir değişikliğe sebep olmadığını gösterdi. Lamarckçılar’ın sonradan kazanılan özelliklerin aktarılabildiğini göstermek için yaptıkları tüm deneyler sonuç vermedi. Genetik biliminin ve embriyolojinin bilinen tüm çalışmaları çevresel faktörlerin, üreme hücrelerindeki genetik koda etki etmeyeceğini ve embriyonun bu genetik koda göre gelişeceğini göstermiştir. Binlerce yıldır sünnet olan Yahudiler’in çocuklarının sünnetsiz doğması ve eskiden beri ayaklarını özel ayakkabılarla sıkan Çinli kadınların çocuklarının normal ayakla doğması da Lamarckçı kalıtım modelini yanlışlamaktadır. Darwin, sonradan kazanılan özelliklerin aktarılabileceğini düşünüyordu, ama bu, onun teorisinde, Lamarck’ta olduğu kadar önemli değildi. Ama Yeni-Darwinizm’in -günümüzde Evrim Teorisi ve Darwinizm ile anlaşılan odur- en önemli özelliği, sonradan kazanılan özelliklerin aktarılmadığı bir evrim modelini savunmasıdır. Darwin, Lamarck’tan 50 yıl sonra “Türlerin Kökeni” isimli eserini (1859) yazdıktan sonra Lamarkçılık, yepyeni formatlarla savunulmaya devam etti. Ancak 20. yüzyılın ilk yarısında genetikteki ilerlemeler Yeni-Lamarkçılığın ilerlemesini durdurdu. Darwin’in doğal seleksiyon fikrini rastgele, kör bir mekanizmaymış gibi savunanlara karşı Lamarckçılık, canlının çevresel faktörlere tepki verdiğini ve kendine içkin özelliklerle evrildiğini savunuyordu ki bu daha ümitvar bir yaklaşımdı. Hayat, doğanın içinde cevap veren aktif bir unsurdu, çevresel faktörlere karşı pasif bir konumda değildi. Bazı Marksistler, Evrim Teorisi’ni birçok yönden destekleseler de, “doğal seleksiyon” fikrini kapitalizme yakın buluyorlar ve güçlünün ayakta kalmasını söyleyen bu fikre karşı Lamarck’ı destekleyebiliyorlardı. Bu da, ileride göreceğimiz bilimsel yaklaşımın siyasal ideolojiden ve sosyolojik ortamdan bağımsız değerlendirilemeyeceğinin, sosyolojik unsurların bilimsel çalışmanın yapıldığı paradigmayı etkilediğinin sayısız örneklerinden biridir. Lamarckçı kalıtımın delilden yoksunluğuna rağmen uzun süre savunulmasının en önemli nedenlerinden biri, ilerleyen bölümlerde görüleceği gibi “doğal seleksiyon” fikrinin karşılaştığı güçlüklerden kaçınarak Evrim Teorisi’ni savunmak içindir. Bergson ve Spencer gibi ünlü felsefeciler; George Bernard Shaw gibi ünlü bir edebiyatçı; Carl von Nageli, Baldwin, Agassiz, Morgan, Eimer, Cope gibi ünlü bilim adamları ve düşünürler ile daha birçok etkili isim Lamarckçılıktan derinden etkilenmiştir. Spencer, sonradan kazanılan özellikler eğer Lamarck’ın dediği gibi aktarılamıyorsa evrimin doğru olamayacağını söyledi. Birçok düşünür, genel Darwinci yorumlara nispeten Lamarckçılığı yaratılış ve tasarım fikirlerine daha uygun bulmuşlardır; bu da bazı düşünürlerin Lamarckçılıktan daha fazla etkilenmesinin önemli nedenlerinden biridir. Kaynak: kursunkalem.com

http://www.biyologlar.com/lamarckin-1744-1829-evrim-teorisi


Darwin ve Moleküler Evrim

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

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

BİLİMSEL ÇALIŞMA VE BİYOLOJİNİN ALT BİLİM DALLARI

Bilim , tarafsız yapılan gözlem ve deneyler sonucu elde edilen bilgidir. Bilim , gercekleri bulma yolunda yapılan gözlem, dusunme ve arastirma yöntemidir. Bilim ,özünde bir arayıştır; gerçeği bulmaya , olgusal dünyayı açıklamaya yönelik bilişsel bir arayış! Bilimsel gelişme karmaşık bir süreçtir : ne salt bireysel atılımlara ya da kendi iç dinamizmine , ne de salt sosyal ya da ekonomik koşulların etkisine indirgenebilir.Bilimsel gelişmeyi tek boyutlu açıklayamayız. Tüm kültürel etkinlikler gibi bilim de üstün yetenekli kişilerin gerçeğe yönelik arayışlarına elveren bir ortamın ürünüdür Bilim ile uğraşan kişilere bilim adamı denir.Bilim adamında olması gereken başlıca özellikler şunlardır : * Amacı insanlığa faydalı olmaktır. * Akılcı , gerçekçi ve yeniliğe açık olmalıdır. * Objektif olmalıdır. * Meraklı, Sabırlı, Azimli ve Hırslı olmalıdır. * Şüpheci olmalıdır. * Diğer bilim adamları ve diğer bilim dalları ile ilişki içinde olmalıdır. * Bilgilerini paylaşmalıdır. Bilim adamı çalışmalarını belli bir yönteme bağlı kalarak yapmaktadır, bu yönteme bilimsel çalışma yöntemi denir. Bilimsel Çalışma Yönteminin Basamakları: 1- Problemin Belirlenmesi Öncelikle problemin iyi anlaşılması gerekiyor. "Problemi anlamak, problemi yarı-yarıya çözmek demektir." 2- Gözlem Nitel ve Nicel olmak üzere iki çeşit gözlem vardır. Nitel Gözlem : Beş duyumuzu kullanarak yaptığımız gözlemlerdir.Örneğin "çaydanlıktaki su sıcaktır".Buradaki gözlem nitel bir gözlemdir.Bunu, suya dokunarak veya sudan çıkan buharı gözlemleyerek karar veririz. Nicel Gözlem : Ölçü aletleri kullanılarak yapılan gözlemlerdir. Örneğin "çaydanlıktaki su 80ºC dir".Buradaki gözlem nicel bir gözlemdir.Burada termometre aleti kullanılarak bir gözlem yapılmıştır. Yukarıdaki örneklerden de anlaşıldığı gibi nitel gözlemler kişiler arasında farklılık gösterebilirken , nicel gözlemler daha objektifdir. Bu yüzden bilimsel bir çalışma sırasında nicel gözlemlere daha fazla ağırlık verilir. 3- Verilerin Toplanması Veriler problem ile ilgili gerçekleri içerir. Gözlemler sonucu elde edilen veriler toplanıp, düzenlenir. 4- Hipotezin Kurulması Hipotez , probleme geçici bir çözümdür.Bu çözüm yapılan gözlemler ve toplanan veriler ışığında kurulmuştur.İyi bir hipotez; - probleme iyi bir çözüm önermeli, - deney ve gözlemlere açık olmalı, - toplanan tüm verilere uygun olmalıdır. 5- Tahminlerde Bulunma Kurulan hipotezler doğrultusunda mantıklı sonuçların çıkartılmasıdır ve bu sonuçlar ile hipotezler test edilir.Tahminler, "Eğer.................... ise ................. dır" şeklindeki cümlelerle ifade edilir.Tahminler genellikle "Tümdengelim" ve "Tümevarım" yöntemleri ile gerçekleştirilir. Tümdengelim yönteminde bir ön bilgi kullanılarak genelleme yapılır. Örnek : Eğer bütün canlılar hücrelerden meydana gelmiş ise ,insanda hücrelerden meydana gelmiştir. Tümevarım yönteminde ise özel gözlemler yapılarak bir sonuca varılır.Örnek : Eğer insanlar, hayvanlar, bitkiler hücrelerden meydana gelmiş ise bütün canlıların yapı birimi hücredir. 6- Kontrollü Deney Yapılan tahminlerin geçerli olup olmadığı kontrollü deneyler sonucu tespit edilir.Kontrollü deneylerde iki deney grubu vardır: Birine kontrol grubu , diğerine ise deney grubu denir.Her iki grupta da aynı deney aynı şartlar altında yapılır iken sadece araştırılan faktör gruplar arasında farklı tutulur. Deney sonuçları tahminleri doğrular ise hipotez geçerlilik kazanır.Aksi durumda ise eldeki verilerle yeni hipotezler kurularak bilimsel çalışmaya devam edilir. 7- Gerçek Deneyler ile kanıtlanmış bilimsel doğrulardır. 8- Teori Tekrarlanan deneylerle doğruluğu tam olarak değil, ama büyük ölçüde kabul edilmiş hipotezlerdir.Teorilerin çürütülme ihtimalleri vardır. 9- Kanun Bir teori veya hipotez , doğruluğu bütün bilimlerce kabul edilmiş ise kanun halini alır.Örnek : Yerçekimi kanunu, Mendel Kanunları ÖRNEK BİR BİLİMSEL ÇALIŞMA YÖNTEMİ Problem : Orta Anadolu Bölgesinde yetişen bitkilerdeki çinko eksikliğinin nedeni nedir? Gözlem ve Verilerin toplanması : - Bu bölgedeki topraklarda toplam çinko miktarının zengin olduğu gözlemlenmiştir - Bu bölgedeki toprakların kireç içeriği fazla ve pH değeri yüksek. - Bu bölgedeki topraklar kil minerali bakımından zengin. - Bu bölgedeki topraklar organik maddeler bakımından fakir. - Bu bölgedeki toprakların nem oranı az. - Bu bölgedeki topraklara her yıl yüksek dozlarda fosfor ve fosfor içerikli gübreler verilmektedir. - Bu bölgedeki topraklarda yetişen bitkiler kısa boylu kalmaktadır. Hipotez : 1- Bitkideki çinko eksikliğinin sebebi, topraktaki fazla kireç ve yüksek pH dır. 2- Bitkideki çinko eksikliğinin sebebi, topraktaki kil miktarının fazla olmasıdır. 3- Bitkideki çinko eksikliğinin sebebi, topraktaki organik maddenin az olmasıdır. 4- Bitkideki çinko eksikliğinin sebebi, yağışların az olmasıdır. 5- Bitkideki çinko eksikliğinin sebebi, topraktaki fazla fosfordur. Tahmin : 1- Eğer 1. hipotezim doğru ise , fazla kireç ve yüksek pH 'lı topraklarda yetişen bitkilerde çinko eksikliği görülmelidir. 2- Eğer 2. hipotezim doğru ise , kil miktarının fazla olduğu topraklarda yetişen bitkilerde çinko eksikliği görülmelidir. 3- Eğer 3. hipotezim doğru ise , organik maddenin az olduğu topraklarda yetişen bitkilerde çinko eksikliği görülmelidir. 4- Eğer 4. hipotezim doğru ise , kurak bölgelerde yaşayan bitkilerde çinko eksikliği görülmelidir. 5- Eğer 5. hipotezim doğru ise , fosfor içerikli gübrelerin verildiği topraklarda yetişen bitkilerde çinko eksikliği görülmelidir. Kontrollü Deney : Aynı tür buğday bitkileri ile çalışmalar yapılır.Her tahmin için bir deney grubu bir de kontrol grubu oluşturulur. 1- Yapılan çalışmalarda toprak pH'sının 6'dan 7'ye yükseltilmesiyle bitkilerin topraktan çinko alımının 100-150 kez bir azalma gösterdiği bulunmuştur. 2- Kilin , toprağın çinkoyu kuvvetlice bağlayarak tutmasını sağladığı bulunmuştur. 3- Organik maddelerin , toprakta çinkonun kolaylıkla hareket etmesine ve çözünür formda kalmasını sağladığı ortaya çıkmıştır. 4- Toprak neminin , çinkonun bitki köklerine taşınmasında ve dolayısı ile köklerce alımında belirleyici bir rol oynadığı saptanmıştır. 5- Yüksek dozlarda uygulanan fosfor , bitkilerin köklenme etkinliğini azaltarak bitkinin toprakla yeterince bağlantı kurmasını ve dolayısı ile bitkinin toprağın çinkosundan yararlanmasının sınırlandığı ortaya çıkmıştır.Ayrıca, yüksek dozdaki fosfor , bitki köklerinde ortak yaşayan ve bitkilerin topraktan çinko alımında büyük rol oynayan mikoriza mantarının etkinliğinin azalmasına neden olduğu saptanmıştır. Gerçek : Bitkilerdeki çinko eksikliğinin , topraktaki çinko miktarıyla direkt bağlantılı olmadığı, toprağın sahip olduğu birtakım fiziksel ve kimyasal özelliklerden kaynaklandığı bulunmuştur.Bu özelliklerden başlıcaları : Toprağın pH'sı, topraktaki kil, organik madde ve fosfor miktarı ve toprağın nemi. Biyolojinin Konusu ve Bölümleri Biyoloji; kelime anlamı canlı bilimidir (bio= canlı, loji= bilim), yani kısaca canlıları inceleyen bir bilim dalıdır.Canlıların yapılarını, özelliklerini, davranışlarını, birbirleri ile olan ilişkilerini, çevreleri ile olan ilişkilerini, çeşitliliğini ve yapılarında gerçekleşen temel yaşamsal olayları inceler.Canlıları anlamak şüphesiz ki yaşamı kolaylaştırır ve zevkli hale getirir. Canlıların çeşitliliği ve sahip oldukları birçok özelliği düşünülürse , canlıları tek biyoloji başlığı altında incelemek bir hayli zor, hatta imkansızdır.Bu yüzden biyoloji bilimi kendi içersinde bir çok alt bilim dallarına ayrılmıştır. Bunlardan " Zooloji ve Botanik" Biyolojinin ana dallarını oluşturur: Zooloji : Hayvanları inceleyen bilim dalıdır. Botanik : Bitkileri inceleyen bilim dalıdır. Sitoloji : Hücre bilimidir.Hücrelerin yapısını ve metabolizmasını inceler. Histoloji : Doku bilmidir.Dokuların yapısını , görevlerini inceler. Fizyoloji : Doku , organ ve sistemlerin çalışmasını ve görevlerini inceler.Histoloji ile Anatomi bilimlerinin bir bileşkesi denilebilir. Anatomi : İç organların yapsını, görevlerini ve birbirleri ile olan ilişkilerini inceler. Morfoloji : Canlıların dış yapılarını inceler. Embriyoloji : Canlıları zigottan yeni bir fert oluncaya kadar geçirdiği evreleri inceler. Genetik : Canlıların kalıtsal özelliklerini ata canlıdan oğul döllere nasıl aktarıldığını inceler.Ayrıca genlerin çalışma mekanizmasını inceler. Taksonomi : Canlıların sınıflandırılmalarını inceler. Biyokimya : Canlıların kimyasal yapısını inceler. Moleküler Biyoloji : Canlıların yapısını moleküler seviyede inceler.Ör: protein sentezi. Mikrobiyoloji : Mikroorganizmaları inceler. Mikoloji : Mantarları inceler. Patoloji : Hastalıklı doku ve organları inceler. Ekoloji : Canlıların birbirleri ile ve çevreleri ile olan ilişkilerini inceler. Palentoloji : Fosil bilmi. Entomoloji : Böcek bilmi. İhtiyoloji : Balık bilmi. Ornitoloji : Kuş bilmi. Bakteriyoloji : Bakteri bilmi., Viroloji : Virüs bilmi. Parazitoloji : Parazit bilmi. Biyoteknoloji : Biyolojik sistemlere ve organizmalara uygulanan , kendilerinden yararlanılması ve istenilen biçimlere ve ürünlere dönüştürülebilmeleri amacıyla kullanılan bilimsel teknikler ve endüstriyel yöntemlerdir.

http://www.biyologlar.com/bilimsel-calisma-ve-biyolojinin-alt-bilim-dallari

EVRİM TEORİLERİ

İnsanoğlu kendini ve çevresinde algıladıklarını tanımaya başladıktan sonra, bu olağan üstü varlıkların nasıl meydana geldiğini düşünmüştür. M.Ö. VI. Yüzyılda yaşamış olan Şyonya‟lı filozoflardan Thales, tüm nesneler gibi canlıların da sudan oluştuğunu; Anaximander, canlıların kaynağının deniz olduğunu, başlangıçda balık olan atalarımızdan bugünkü şeklimize evrimleşerek ulaştığımızı; Herakleitus, canlıların gelişmesinde aralarındaki çatışmaların rolü olduğunu ileri sürmüşlerdir. M.Ö. IV. Yüzyılda yaşamış olan Aristoteles, canlılığın başlangıçta kendiliğinden meydana geldiğini, zaman içinde giderek basitten daha karmaşık yapılı canlıların meydana geldiğini (doğa merdiveni) ve canlılarda organların ihtiyaca göre oluştuğunu savunmuştur. Canlı türlerinin ayrı ayrı yaratıldıklarını ifade eden yaratılış düşüncesinin herhangi bir bilimsel kanıtı bulunmadığından burada tartışılamamaktadır. XIII. yüzyılda fosiller üzerinde yaptığı çalışmalarla “paleontoloji” biliminin ortaya çıkmasına neden olan Buffon, canlı türlerinin bir evrim sonucunda meydana geldiğini ifade etmiş olmasına rağmen; kilisenin baskısı sonunda “kutsal kitapta bildirilenlere ters düşen sözlerimi geri alıyorum” demek zorunda kalmıştır. Bu dönemde, bir doğa bilimci olan Charles Darwin‟in dedesi Erasmus Darwin de Buffon gibi, canlıların yaşamları sırasında edindikleri beceri ve özelliklerin yeni kuşaklara geçmesiyle evrimleştiği görüşünde idi. Bununla beraber, aydınlanma çağı olarak bilinen bu dönemde, Carl von Linné‟nin morfolojik ve fizyolojik özellikleri bakımından biribirine benzeyen canlıları aynı grup içinde toplayarak, en küçük canlı gruplar olan türleri oluşturması; Cuvier‟nin aynı türden olan bitki ve hayvanların erkek ve dişilerinin kendi aralarında birleşmeleri sonunda fertil yavruların meydana getirdiklerini saptaması; XVIII. ve XIX. yüzyıllarda Cuvier, Hilaire ve Gothe‟nin, belli işlevleri yerine getiren organların, canlılar arasında gösterdikleri benzerlik ve farklılıkları inceleyerek homolog ve analog organların ontogenetik gelişimlerini açıklamaları; canlıların evrimsel bir gelişimin sonunda çeşitlendikleri düşüncesini destekleyen yeni delilleri ortaya çıkarmıştır. Bugüne kadar yapılan çalışmalara rağmen, biyoloji sistematiğinin son şeklini aldığını söylemek mümkün değildir. Hatta, evrimin sürekliliği düşünülürse tamamlanması da mümkün gözükmemektedir. Ancak, bu çalışmaların sonunda; a) Biribirine yakın gruplar arasında benzerliklerin fazla olmasına karşın, uzak gruplar arasında benzerliklerin giderek azaldığı b) Sistematiğin alt sıralarında yer alan canlıların ilkel ve basit yapılı olmalarına karşın, üst sıralarda yer alan canlıların daha zengin bir biyolojik işleve ve karmaşık yapıya sahip oldukları c) Aynı tür içindeki canlıların kendilerine benzer ve fertil yavrular meydana getirdikleri d) Paleontolojik bulguların da yardımıyla; Jeolojik devirlerde yaşamış ve bugünkü canlılara benzeyen tür sayısının eski jeolojik devirlere gidildikçe azaldığı, yakın jeolojik devirlerde arttığı görüldü. Bu gözlemlere dayanarak, Hilaire; “hayvan türlerinin birbirinden meydana geldiğini” ileri sürdü, fakat dönemin ünlü anatomisti Cuvier ile yaptığı tartışmada ileri sürdüğü deliller yeterli bulunmadı. Lamarck (1744-1829) “Phylosophy Zoologique” adlı eserinde, türlerin ara varyetelerle, cinslerin ara türlerle ve familyaların ara genuslarla biribirlerine bağlı olduklarını ve değişen ortam koşullarına uyumlu yeni bir türün bir başka türün değişmesiyle meydana geldiğini ileri sürdü. Lamarck‟a göre, çok kullanıldığı için gelişen veya kullanılmadığı için körelen bir organın eşem hücreleri üzerindeki etkisi bu özelliklerin yeni döllere geçmesine neden oluyordu. Zürafanın, ağaçların yeşil yapraklarına uzanabilmesi için boynunun uzaması ve kurbağanın su içindeki hareketini kolaylaştıran arka ayakları arasında yüzme derisi gerili olması, bu canlıların, ortam koşullarına uygun olarak değişmeleri sonunda meydana gelmişti. Benzer şekilde, köstebekte gözlerin körelmesini, yılanlarda üyelerin yok olmasını, bu organların kullanılmamaları sonucunda yok oldukları şeklinde yorumlamıştır. Lamarck‟ın hipotezinin özelliği, canlılarda görülen değişikliklerin fonksiyona bağlı olarak ve ortamın koşullarına uygun olarak meydana gelmiş olmasıdır. Hipotezde yer alan, “canlılar içinde bulundukları koşullara uyar” önermesi bugün de gözlenen, doğruluğu çok kere kanıtlanmış bir olgudur. Ancak, bu yöndeki bir teorinin hıristiyanlığın telkinlerine uymaması yanında, değişikliklerin yeni döllere geçişini açıklamakta teorinin yetersiz kalması ve daha açık olarak; bugüne kadar yapılan gözlemlerde, canlılarda doğumdan sonra kazanılmış olan özelliklerin sonraki döllere geçtiğinin gösterilememesi nedeniyle fazla taraftar toplayamamıştır. Örneğin, August Weismann (1834-1914), yirmi döl boyunca kuyruklarını kestiği farelerin yirmi birinci dölde de deney serisinin başındaki fareler kadar uzun kuyruklu olduklarını gördü. Bu deneyler sonunda Weismann, vücudu meydana getiren somatik hücrelerin kalıtımda rolünün bulunmadığını; kalıtımla ilgili hücrelerin üreme (germ) hücreleri olduğunu ve çevresel faktörlerin üreme hücrelerine etki etmediğini buldu. Nitekim, Müslümanların ve Musevilerin, yüzyıllardan beri sünnet olmaları, bu toplumlarda herhangi bir kalıtsal değişikliğe neden olmamıştır. Aynı şekilde, Çinlilerin çocuklarına ayaklarının küçük kalması için yüzyıllar boyunca demir ayakkabı giydirmeleri de Çinlilerin ayaklarını küçültmemiştir. Halbuki, bugün bakterilerin antibiyotiklere, böceklerin insektisitlere karşı bağışıklık kazandıkları bilinir ve Lamarck‟ın hipotezi bu olayları anlamamıza yardım eder. Ancak bu yönde yürütülen araştırmalar, bağışıklığın bir populasyonun bütün fertlerinde değil, uygun gen kompozisyonuna sahip olan bazı fertlerinde meydana geldiğini ve bu fertlerin populasyon içindeki sayısının, doğal seçim baskısı altında daha sonraki döllerde giderek artmasıyla dirençli ırkların oluştuğunu gösterdi. Ayrıca, genetik alanındaki bilginin artmasına bağlı olarak bugün kabul edilen evrim düşüncesinin olası mekanizması ortaya konmuştur. örneğin Lüers, populasyon düzeyinde kazanılmış bir bağışıklığın, mutasyon, doğal seçim ve genlerin rekombinasyonuyla birlikte açıklanabileceğini ileri sürmüştür. Aydınlanma çağında, en fazla taraftar toplayan evrim teorisi, Charles Darwin (1809-1882) tarafından önerilen “doğal seçim” teorisidir. Aydın bir çevrede, varlıklı bir ailenin çocuğu olan Darwin, hekim olan babasının tüm gayretlerine rağmen tıp eğitimini başaramamış, Cambridge Üniversitesinde yine babasının zoruyla başladığı teoloji eğitimini tamamlamıştır. Bu arada, botanik ve jeoloji derslerine devam ederek, meydana getirdiği böcek koleksiyonuyla bilim dünyasının ilgisini çekmiştir. 1831 yılında “Beagle” adlı gemiyle Güney Amerika kıtasının çevresini dolaşma olanağını elde eden Darwin, Galapagos adalarının faunasını inceleyerek örnekler toplamış ve 1836 yılında Şngiltere‟ye dönmüştür. Seyahati sırasında okuduğu, kıtaların kayma teorisini savunan Charles Lyeel(1797-1875) in “Jeolojinin Şlkeleri” ve 1838 yılında okuduğu Thomas Malthus (1766-1834) un “Nüfus Üzerine Deneme” adlı kitaplarından da etkilenen Darwin, 5 yıl boyunca doğada yaptığı gözlemlere ilave olarak, seferden döndükten sonra 23 yıl topladığı materyal üzerinde yaptığı çalışmalardan sonra 1859 yılında “Türlerin Kökeni” adlı kitabını yayınladı. Darwin teorisinde, bir populasyon içinde, değişen ortam koşullarına en iyi uyum sağlayan fertlerin alıkonmasıyla yeni bir ırkın meydana gelebileceğini, dölden döle farklılaşmanın artarak yeni ırkın başlangıçdaki populasyonun ait olduğu türden farklı ve yeni bir türe dönüşebileceğini ileri sürmüştür. Darwin‟e göre evrim şu sırayla meydana gelmektedir. 1- Bir ekosistem içinde yer tutan her populasyon için, o ekosistemin bir taşıma kapasitesi vardır. Çünkü, ekosistemler yaşam alanı, barınak ve besin gibi olanaklar bakımından sınırlıdır. Nitekim, yapılan bir hesaba göre, 1 erkek ve 1 dişiden oluşan Drosophila melanogaster çiftinden 3 hafta sonunda, teorik olarak 245 000 fert meydana gelebilmektedir. Fakat doğada hiç bir zaman bu ölçüde büyümeye rastlanmamıştır. Örneğin, 100 cm3 lük bir yetiştirme kabında, yeterli besin bulunmasına rağmen; yumurtalarından yeni çıkmış kelebek larvalarından 100-150 den fazlası birarada yetiştirilememektedir. 2- Aynı populasyona ait fertler arasında, morfolojik ve fizyolojik özellikleri bakımından farklar vardır. Eşeyli çoğalan bir populasyonun üyeleri, tek yumurta ikizleri dışında, biribirlerinden bazı karakterler bakımından farklıdır. 3- Ekosistemin sınırlı olanaklarında hayatta kalabilmek için populasyonun farklı özelliklere sahip olan fertleri arasında rekabet başlar. 4- Sahip oldukları özelliklerle çevrenin isteklerini karşılayabilen fertler rekabeti kazandıkları için hayatta kalır (doğal seçim) ve populasyonun sonraki dölü meydana getirirler. 5- Çevresel koşullar sürekli değişmektedir. Değişim, iklim düzeyinde, sıcaklık, nem, ışık miktarı gibi faktörlerin günlük, mevsimlik ve yıllık değişimlerini; biyolojik olarak, canlıların doğumdan sonra büyüyüp, yaşlanarak ölmelerini; ekosistem olarak, örneğin oligotrofik özelliklere sahip olarak yeni oluşmuş bir gölün, zamanla ötrofik ve distrofik bir göl halini alması, daha ileri aşamada kurumasıyla; çalılıktan başlayarak bir meşe ormanı ekosistemine varan farklı “serel evre” lerden geçmesi gibi çok farklı konuda ve bazen çok geniş kapsamda, yani biyosfer ölçüsünde meydana gelmektedir. Örneğin, CFC (klor-flor - karbon) bileşiklerinin sebep olduğu stratosferik ozon miktarındaki azalmaya bağlı olarak, biyolojik etkiye sahip olan ultraviyole ışınlarının yeryüzüne ulaşması ve sanayi devriminden (1860) sonra hızla tüketilen organik karbon kaynaklarından açığa çıkan karbon dolatısıyla ortaya çıkan küresel ısınma, tüm biyosferi içine alan küresel değişikliklerdir. 6- Değişen koşullara bağlı olarak kazanılan karakterlerin toplamına sahip olan fertlerden oluşan populasyon ile eski populasyonun fertleri, aralarında meydana gelen bu farklılaşmadan sonra biraraya gelseler dahi fertil yavrular meydana getiremezler. Aralarında tür düzeyinde fark meydana gelmiştir. Bu türleşmedir. Ancak, bu teoride bugünkü kalıtım bilgimize göre yanlış olan bir anlayışın üzerinde durmak gerekir. “Doğal seçim teorisi” olarak da bilinen bu teorinin ileriye sürüldüğü XIX. yüzyılda, kalıtsal özelliklerin vücut parçalarından geldiği ve bir çaprazlama sonucunda ortaya çıkan melezde, anne ve babaya ait karakterlerin eriyerek karışmaları nedeniyle yavrunun, anne ve babaya ait karakterlerin bir ortalaması olduğu düşüncesi hakimdi. Yani, ana ve babada var olan siyah ve beyaz gibi iki zıt karakterin yavruda gri rengi meydana getireceğine inanılıyordu. Halbuki, gözlemler bir aile içindeki çocukların, anne ve babaya ait karakterlerin bir ortalaması olmak yerine; bazılarının anneye veya anne soyundan birine örneğin dayıya, bazılarının babaya veya baba soyundan birine örneğin halaya benzediğini gösteriyordu. Fakat bunun nasıl meydana geldiği bilinmiyordu. Bu durum, Darwin'in de dikkatini çekmiş olmasına rağmen, bu konuda yeterli bilgi birikimine sahip olmadığından açıklayamamıştır. Nitekim, bugünkü bilgimize göre; anne ve babadan gelen baskın (dominant) ve çekinik (resesif) karakterler yavruda homozigot (AA veya aa) veya heterozigot (Aa) durumda bulunmaktadırlar. Bunların biribirleriyle karışması söz konusu olmamakta; bir karakter için baskın olan gen homozigot ya da heterozigot durumda olsa da fenotipte etkisini gösterebilirken, çekinik olan gen ancak homozigot durumda olduğunda fenotipte etkisini gösterebilmektedir. Genetik alanında yaptığı çalışmalarla tanınan Gregory Johann Mendel (1822-1884) ile Darwin (1809-1882) aynı dönemde yaşamış olmalarına rağmen, aralarında bilimsel bir ilişkinin kurulamamış olması bilim ve onlar adına talihsizlikti. Mendel‟in bulgularının önemi yaşadığı dönemde anlaşılamamış, ölümünden 16 yıl sonra Erich Tschermak von Seysenegg, Hugo de Vries ve Carl Erich Correns tarafından bilim dünyasına tanıtılmıştır. XX. yüzyılın başlarında, Hollandalı deVries (1848-1935), döller boyunca yetiştirdiği otuza yakın bitki türünde kendiliğinden meydana gelen ve kalıtsal nitelik gösteren değişikliklerin meydana geldiğini (varyasyon) saptadı. Benzer sonuçlar bulan, Alman Correns (1864-1933) ve Avusturyalı Tschermak (1871-1962) ile birlikte, 1900 yılında “mutasyon Teorisi” ni ileri sürdüler. Bu teoriye göre, bir tür içinde, birdenbire, ara dereceleri bulunmayan değişikliklere sahip canlılar (mutant) meydana gelebilir. Bu değişiklikler göz renginden zeka düzeyine kadar tür içi çeşitliğe ait karakterlerde olabildiği gibi, tür için karakteristik olan özelliklerden birinde de meydana gelebilir ve hayat mücadelesinde organizmaya avantaj sağlar veya zararlı olabilir. Mutasyon teorisine karşı, “canlılarda görülen değişikliklerin genellikle onların yaşama gücünü azaltıcı yönde olması” ve “türe özgü karakterlerinde değişiklik meydana gelen fert populasyonun diğer fertlerinden ayrı kalacağı için, soyunu devam ettirme ve bu değişikliği sonraki döllere aktarma şansının bulunmaması” gibi görüşler ileri sürülmüştür. Ancak, bugünkü bilgimize göre; canlılar geometrik dizi şeklinde artma eğilimindedirler. Mutasyonların çoğu, fertte olumsuz gelişmelere yol açmasına rağmen, az sayıda meydana gelen ve çevreye uyumda avantaj sağlayan mutasyonlar meydana geldikleri populasyon içinde kalıcı olurlar, bu değişikliklere sahip olan mutantların sayısı populasyon içinde giderek artar. Karşı görüşe göre, meydana gelen mutantın içinde bulunduğu populasyonun fertleriyle birleşemeyecek veya fertil yavru veremeyecek kadar farklılaştığı varsayılmaktadır ki, bu olağanüstü bir olaydır. Halbuki, mutasyonların çoğu türe özgü karakterlerin birinde meydana gelebilir ve bu değişiklik mutantın populasyon içinde fertil birleşmeler yapmasına engel teşkil etmez. Alman Biyolog August Weismann' ın da içinde bulunduğu bir grup biyolog, canlı varlıklarda genetik materyalin organizmanın somatik dokularından farklı olduğu ve ondan etkilenmediği sonucuna vardılar. Bu sonuç, bir organizmanın doğumdan sonra kazandığı yetenek ve özelliklerin neden kendinden sonraki döllere geçmediğinin anlaşılmasını sağladı. Buraya kadar anlatılan bilgi birikimine sahip olan biyologlar XIX. yüzyılın sonlarında Darwin‟in teorisi ile mutasyon teorisini birleştirerek “neodarwinizm” olarak adlandırılan yeni bir evrim teorisi geliştirdiler. Neodarwinistlere göre evrim; “bir populasyon içinde, organizmaların ortama uyumunda zayıflık yaratmayan küçük mutasyonların birikmesi sonunda, türe özgü karakterler bakımından orijinal populasyondan farklı ve ortam koşullarına daha uyumlu bir populasyonun ortaya çıkması” şeklinde meydana gelir. Darwinizm ve Neodarwinizm arasındaki benzerlik, her ikisinde de “doğal seçim” mekanizmasına yer verilmiş olması; fark ise, Darwinizmde “canlılarda değişikliğin ortam koşullarına bağlı olarak meydana gelmesi” düşüncesi yerine Neodarwinizmde “önce mutasyonların meydana geldiği” düşüncesinin yer almış olması ve karakterlerin sonraki döllere nasıl taşındığının öğrenilmiş olmasıdır. Bu konuda yapılan çalışmalar, canlılarda meydana gelen her mutasyonun canlının hayatta kalma gücü ve fertilitesi üzerinde olumsuz etkilere neden olmadığını, bazı koşullar altında canlının hayatta kalabilme yeteneğini artırdığını göstermiştir. Örneğin, Ptychopoda seriata kelebeğinde, kanatların deseninde değişikliğe neden olan bir mutasyon; kelebeğin hayatta kalma gücünü normal koşullarda azaltmasına karşın, soğuk ve rutubetli ortamlarda artırdığını göstermiştir. Bu kelebek, bir başka canlı ile ekolojik nişlerinin çakışması sonucunda habitatını değiştirmek durumunda kalırsa, sahip olduğu bu mutasyonla daha soğuk ve rutubetli ortamlarda hayatta kalmayı başaracak, oluşan yeni populasyonun gen havuzuna başka mutasyonların eklenmesiyle yeni bir tür meydana gelebilecektir (adaptif radyasyon). Buna göre, bir populasyon içinde görülen küçük mutasyonlar populasyonun gen havuzunda değişik genlerin birikmesine olanak sağlarken; diğer taraftan işleyen “doğal seçim” mekanizması var olan koşullara uygun olmayan genotiplerin ayıklanmasını sağlamaktadır. Örneğin, Florida da deniz kıyısındaki ormanlık bir alanda ve kıyıya yakın kumluk bir adada yaşayan aynı türden farelerin, ormanlık alanda koyu renkli, adada açık renkli olmaları şu şekilde açıklanmaktadır. Konu edilen fare populasyonununda rengin 3 gen çifti (A/a, B/b, C/c) tarafından belirlendiği kabul edilirse, F1 dölünün sperm ve yumurta hücrelerinde 23 = 8 farklı renk kombinasyonu (ABC, ABc, AbC, aBC, Abc, aBc, abC, abc) bulunacaktır. Buna göre F2 dölünde koyu ve açık renk veren gen kombinasyonlarından birer adet bulunma olasılığına karşın, ara derecelerde renk veren 62 adet farklı gen kombinasyonuna sahip fare meydana gelme olasılığı bulunacaktır (Tablo 1). Renk geni üzerinde meydana gelen mutasyonlarla fare populasyonunun gen havuzu içinde biribirinden farklı renk genlerinin sayısı artarken, karayla bağlantılı olan adada da farklı renklerde mutantlar görülecektir. Ancak, ada ile kara arasındaki bağlantının kesilmesi ve ada üzerindeki ormanın yok olmasıyla, çıplak ve kumluk alanda kendilerini gizleyemedikleri için kuşlar tarafından avlanan koyu renkli farelerin populasyondan elenmesiyle (doğal seçim) adada sadece açık renkli fare ırkı barınabilmiş; bunun tersine, ormanlık alanda açık renkli farelerin populasyondan elenmesiyle koyu renkli fareler barınabilmiştir. Bu örnekte, adada açık rengi; karada ormanlık alanda koyu rengi meydana getiren genler “doğal seçimde avantajlı gen” olarak tanımlanmaktadır.

http://www.biyologlar.com/evrim-teorileri

Darwin’in evrim teorisine alternatif çıkmadı

Yaşamın nasıl ortaya çıktığı hala tartışılan bir konu. Ancak bilim adamı Darwin’in onlarca yıldır tartışılan Evrim Teorisi, bilimsel kabul görmeyen yaradılışçılık teorilerinin yanında alternatifsiz konumunu sürdürüyor. İngiliz bilim adamı Charles Darwinİngiliz bilim adamı Charles Darwin Eski Ahit, ‘Tanrı insanı kendi suretinde yarattı. Böylece insan Tanrı suretinde yaratılmış oldu. İnsanları erkek ve dişi olarak yarattı’ der. İnsanlar, yüzyıllar boyunca, canlıların oluşumunu açıklamak için, İncil’de geçen ‘Yaratılış Teorisi’ne başvurmuşlardı. Bunun yanısıra Kur’an-ı Kerim’de de yine Allah’ın tartışmasız bir şekilde kainatı, insanları ve diğer varlıkları yaratan tek güç olduğu belirtiliyor. Bunun karşısındaysa Charles Darwin’in ‘Türlerin Kökeni’ kitabında ortaya attığı ‘Evrim Teorisi’ yer alıyor. Modern doğa bilimlerinin şu anki şeklini almasına öncülük eden kişi olarak kabul edilen Charles Darwin’in doğumunun 200′üncü yıl dönümü bu yıl tüm dünyada özel etkinliklerle kutlanıyor. Bu konuda araştırmalar yapan Konstanz Üniversitesi Evrim Biyolojisi Profesörü Axel Meyer’le yapılan söyleşiyi sunuyoruz. - Darwin’in doğumunun 200′üncü yıldönümü sizce gerçekten kutlanması gereken bir gün mü? Meyer: Evet, elbette. Dün derste bir parti düzenledik. Ve bu özel anı pasta ve şampanyayla kutladık. - Modern bir doğa bilimci olarak, bugün sizce Darwin ve onun Evrim Teorisi nasıl bir öneme sahip? Charles Darwin'in Evrim Teorisi hala tartışılıyorCharles Darwin’in “Evrim Teorisi” hala tartışılıyor Meyer: Bu teori, modern evrim biyolojisinin temelini oluşturuyor. Darwin’in bundan 150 yıl önce, bugün neler olacağını tahmin etmesi mümkün değildi. Ancak yine de yazdıkları, evrimin işleyişinin temel mekanizmasını içeriyor. - Darwin’in yeniçağın en önemli bilim adamlarından biri olduğunu savunanlar var. Bu yargıya katılıyor musunuz? Meyer: Kesinlikle. Sahip olduğu popülerlik ancak Freud veya Einstein ile karşılaştırılabilir. - Sayın Meyer, daha önce İncil’de geçen “Yaratılış Teorisi” insanın oluşumunu temellendirmek için kullanılıyordu. Darwin bundan 150 yıl önce teorisini ortaya koyarken ne gibi zorluklarla yüz yüze geldi. Meyer: Görüşlerinin din ve insanın anlamıyla ilgili çekeceği tepkileri tahmin etmesi, kitabını yayımlamak için neden bu kadar beklediği konusuna bir miktar açıklık getirebilir. Eşinin koyu bir dindar olması gibi bir takım ailevi nedenler de söz konusu. - Darwin bilinçli olarak ilk hücrenin, ilk canlının nasıl ortaya çıktığı konusuna açıklık getirmemiş. Meyer: Bu konuda çok fazla bir şey söylememiş. Yaşamın nasıl ortaya çıktığı, hala çok tartışılan bir konu… Bir kez canlılar oluştuktan sonra, tüm bilim adamları Darwin’in açıklamış olduğu türlerin dönüşümü ve doğal seleksiyon yoluyla, şu anki karmaşıklık ve çeşitliliğe kavuşulduğu konusunda birleşiyorlar. - Darwin, doğa bilimlerinin kendilerine, evrim teorisi sonrasında net bir sınır çizeceklerini, kendilerini din bilimden ve inançtan tamamen ayıracaklarını tahmin ediyor muydu? Darwin, çok sayıda kitabın yanı sıra yaklaşık 7 bin 500 mektup kaleme aldıDarwin, çok sayıda kitabın yanı sıra yaklaşık 7 bin 500 mektup kaleme aldı Meyer: Bu yanıtlaması zor bir soru. Darwin biricik kızını kaybettikten sonra, tanrıya inanmaktan vazgeçmiş. Belki de bu, kitabını yayımlamayı geciktirmesindeki bir diğer nedendi. Sanırım bu olaydan sonra, kendisinin agnostik olduğunu söylemiş. Ancak tanrı inancı ile dünyaya bilimsel açıdan bakmak arasında aşılamaz bir aykırılık olduğunu düşünüyor muydu, emin değilim. - Peki, semavî dinlere inanan biri de aynı zamanda “evrimci” olabilir mi? Meyer: Kişisel görüşüme göre hayır. Bence birbirleriyle çelişiyorlar. Bir yandan evrim biyoloğu olup diğer yandan dindar olmak pek alışılageldik bir durum değil. - Darwin’in evrim teorisine karşı ortaya atılmış bilimsel bir alternatif var mı? Meyer: Hayır yok. Yeni yaratılışçılık veya yaratılışçılık teorileri var ancak bunlar bilimsel olarak kabul gören teoriler değil. Darwin’in evrimle ilgili görüşlerine bilimsel bir alternatif oluşturmuyorlar. - İnsanın maymundan türediği tezine sizin yaklaşımınız nasıl? Meyer: İnsan maymundan geliyor derken bahsedilen, primatlarla aynı soydan geldiğimiz. Bazı evrim biyologları, tüm farklılıklarına rağmen insanı varoluşun tepe noktası olarak değil, sadece var olan başka bir tür olarak görürler. Darwin devrim yaratacak keşfini, ispinozgiller familyasına ait küçük kuşlara borçluyduDarwin devrim yaratacak keşfini, ispinozgiller familyasına ait küçük kuşlara borçluydu - Darwin’in bundan 150 yıl önce ortaya attığı görüşleri hala sağlam bilimsel bir temele dayanıyor mu, yoksa yeni araştırmalar sayesinde durum değişti mi? Meyer: Darwin bazı şeyleri anlamamış ya da yanlış anlamış. Örneğin Alfred Wegener, kıtaların kayması kuramını, Darwin’in evrim teorisinden çok sonra ortaya attı. Bu yüzden Darwin’in, türlerin kıtalar üzerindeki coğrafi olarak yayılması ile ilgili bazı görüşleri yanlış. Bu gayet doğal… Genin ve genetiğin henüz keşfedilmediği bir çağda yaşıyordu. O zamanlar ne Mendel yasaları, ne molekülerbiyoloji ne de genomik vardı. Ancak bu yeni disiplinler evrim biyolojisine, Darvin’in evrim teorisini destekleyen açılımlar getirdi. - Sayın Meyer, bilindiği gibi “çevrenin değişen koşullarına uyum sağlamak için türler değişiyor ve yeni türler oluşuyor fikri” evrim teorisinin çekirdeğini oluşturuyor. Küresel ısınmayla ilgili olarak da Charles Darwin’in evrimle ilgili fikirlerini göz önünde bulundurabilir miyiz? Meyer: Bu ne açıdan baktığınıza bağlı… Bu bir yandan belli canlılar için bir doğal seleksiyon nedeni. Ancak diğer yandan iklim değişikliği, insanın dünyayı değiştirmesi yüzünden ortaya çıkan bir durum… Asya’daki veya Güney Amerika’daki dev yağmur ormanlarının nasıl katledildiğini düşünün. Canlıların yaşam alanlarına verilen zarar, tüm dünya tarihinde belki de ancak dördüncü veya beşinci kez bu kadar şiddetli bir şekilde türlerin yok oluşuna sebep oluyor. - Yani evrim değişen çevre koşullarına rağmen devam eden bir süreç… Meyer: Elbette. Ancak bir hızlanma söz konusu. Kürsel ısınmayı tetiklediğimiz için değişim daha çabuk olacak. Dünyanın soğuduğu ve ısındığı jeolojik devirler daha önce de yaşandı. Sadece o zaman hızlandırıcı olarak insan faktörü ortada yoktu. Söyleşi: Stefan Heinlein/ Çeviren: Banu Ertek Editör: Nihat Halıcı Evrimsel biyolog Axel Meyer Kaynak: Deutsche Welle

http://www.biyologlar.com/darwinin-evrim-teorisine-alternatif-cikmadi

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

Modern evrimsel sentez nedir

Modern Evrimsel Sentez (Kısaca Modern Sentez, Yeni Darwincilik veya Neo-Darwinizm), Darwin'in Evrim Kuramı ile Mendel'in kalıtım kuramını modern moleküler biyoloji ve matematiksel popülasyon genetiği ışığında birleştiren modern evrim kuramının adıdır. 1930'lar ve sonrasında daha önce Gregor Mendel tarafından ortaya konmuş olan kalıtım kuramı, moleküler biyoloji'nin kalıtımın moleküler temellerine ilişkin sağladığı bilgi ve Charles Darwin'in kuramının bütünleştirilmesiyle, evrim kuramı çağdaş halini aldı. R.A Fisher, Sewall Wright, J.B.S. Haldane , T. Dobzhansky , kuramın mimarisinde öne çıkan isimlerdir. Güncel bakış açısıyla evrim, bir gen havuzu içinde, bir nesilden diğerine belli bir karakterin oluşmasında etkili olan alellerden birinin sıklığının değişmesi olarak tanımlanabilir. Doğal seçilim, genetik özelliklerin üremeye katkısı, ve popülasyon yapısı bu değişime etki eden faktörlerdir. Bu güncellenmiş evrim teorisinin adı "Sentetik evrim kuramı", veya "Modern Evrimsel Sentez"dir. Modern sentezin ana katkısı kalıtımın ve dolayısıyla evrimin temel birimi olan genler üzerine yeni edinilen bigilerle evrimin mekanizması, yani doğal seçilim arasındaki bağlantıyı kurmuş olmasıdır. Modern sentezin dayandığı genel bulgular 1930 ve 40'larda ortaya çıkan ve bugün kısmen DNA kopyalanması sırasındaki hatalarla oluştuğu bilinen mutasyon ve rekombinasyondur. Bunların dışında modern sentez, gen havuzunun genetik kayma ve gen akımı gibi mekanizmalarla değişime uğradığını ortaya koymuştur. Modern senteze göre, popülasyonlar çevresel nedenlerle (örneğin coğrafi engeller) birbirinden ayrıldığında türleşme meydana gelir. "Çağdaş sentetik evrim kuramı"na göre evrim beş ana evrimsel mekanizmanın etkileşiminden oluşur: 1.Doğal seçilim/ayıklanma; 2.Mutasyon; 3.Rekombinasyon; 4.Rastgele kalıtımsal sürüklenme (Random genetic drift); 5.Gen akışı (göç).

http://www.biyologlar.com/modern-evrimsel-sentez-nedir

EVRİM TEORİSİNİN TARİHÇESİ

Evrime dair görüşler, canlıların ortak bir ataya sahip olabilecekleri ve değişim gösterdiklerine dair bilinen kayıtlar, en az M.Ö. 6. yüzyıla, Miletli Yunan DüşünürAnaksimander‘e kadar gitmektedir. Tek tanrılı dinlerin öne sürdüğü yaratılış hikayelerine dayanılarak dünyadaki canlılığın tek seferde yaratıldığına ve bu türlerin sabit bir şekilde hiç bir değişme göstermeden günümüze kadar geldiklerine inanılmıştı. Orta Çağda ise “yaratılışçılk” inancına aykırı düşünce geliştirmek engizisyon zihniyeti tarafından yasaklanmıştı. Ancak 18. yüzyılda farklı bilim insanları ve araştırmacılarca bunun doğru olabileceğine dair şüpheler duyulmaya başladı. Bugün bildiğimiz anlamdaki Evrim kavramı ise Fransız Compt de Buffon‘a aittir. Buffon bu konuda 1749-1804 arasında 44 eser vermiştir. Buffon’un eserlerinde bilinmeyen ise “evrim olgusunu” veren ve neden olan süreçlerdi. Özellikle 18. yüzyılda bu konularda bir düşünce zenginliği gözlemlenmiş ve 1809′da Lamarck, türlerin oluşmasını ebeveynlerin hayattayken edindikleri kalıtımlar ve uyum sağlama yoluyla oluştuğunu söyleyen görüşünü belirtmiştir. Bu görüşler İngiltere’de siyasi ve dini düzeni tehdit eden görüşler olarak görülmüş ve oradaki bilim kurumlarınca da bu görüşler ilk önce tehlikeli olarak görülmüş, tepki çekmişti. 1858 yılında ise hem Charles Darwin, hem de Alfred Russel Wallace eş zamanlı olarak Linnean Society of London’da (Londra Linne Derneğinde) iki farklı çalışmada, türlerin doğal seçilim yoluyla evrim geçirdiklerine dair teorilerini ortaya koyarak ilk kez yayınladılar ve buna Evrim teorisi denildi. Fakat bu yayın ilk önce fazla dikkat çekmedi. Bir yıl sonra 1859 yılında ise Darwin, “Türlerin Kökeni” isimli kitabını yayınladı ve bu kitabında Evrim teorisini daha iyi açıkladığı ve evrim süreçlerine dair daha derin açıklamalar getirdiği için artık bilim dünyasında da giderek daha çok kabul görmeye ve evrimin gerçekliği kabul edilmeye başladı. Darwin’in buna karşın açıklayamadığı şey ise, canlıların bu özelliklerini nesillerden nesillere nasıl aktarabildikleri ve bu özelliklerin sahip olduğu farklı varyasyonlarının soya çekimde neden birbirlerine karışmadığı idi. Çünkü o zamanda Gen ve DNA henüz bulunmamıştı ve Darwin de dolayısıyla bunların genetik temellerini bilemiyordu. Bu mekanizmayı açıklayan bilgileri ise 1865′de Gregor Mendel sağladı. Mendel’in araştırmaları ise belirli özelliklerin önceden söylenebilir ve kesin tanımlanabilir bir şekilde gelecek nesillere kalıtımla nasıl bırakıldığını açıklıyordu. Fakat Mendel de henüz DNA ve genlerin olduğunu bilmiyordu. Biraz daha geriye gidersek, Darwin’den önce Jean Baptiste Lamark’a (1744-1829) göre tüm canlılar ortak bir kökenden gelmekte ve canlının yaşadığı ortamda meydana gelen çevresel bir değişiklik, bu ortama uymaya çalışan canlı türünün tüm (veya çoğu) üyelerinde bir değişikliğe neden olmaktaydı. Mesela Lamark’a göre kullanılan organlar gelişiyor, kullanılmayan organlar ise köreliyordu. Yeni kazanılan bu özellik ise gelecek nesillere kalıtım ile aktarılabiliyordu. Bu durum da canlıların türleşmesine ve türlerin değişimine yol açıyordu. Bilinen en ünlü örneğe göre zürafaların boyunları yüksek dallardaki yaprakları yiyebilmek için uğraşmaları sonucunda uzamıştır ve bu özellik sonraki nesillere aktarılıp o türün özelliği olmuştur. Charles R. Darwin (1808-1882) ve Alfred R. Wallace’e (1823-1913) göre de tüm canlılar ortak bir kökenden geliyordu. Canlı türlerinin değişime uğramasının ve çeşitlenmesinin sebebi ise Lamark’ın öne sürdüğü gibi çevre değişiklikleriyle kazanılan özelliklerin ve becerilerin gelecek nesillere kalıtım yoluyla aktarılması değil, herhangi bir türün bireyleri içinde zaten var olan farklılıklar ve değişkenliklerden, bu bireylerden çevre şartlarına daha iyi uyum gösterebilenlerin diğerlerinden daha elverişli şartlar bulup daha çok üreyip çoğalabilmesiydi. Yani Darwin’e göre çevreye uyum gösterebilme ve adaptasyon seleksiyonun sonucuydu, Lamarck’a göre ise çevreye uyum ihtiyacının sonucuydu. Bir yukarıdaki zürafa örneğimize geri dönecek olursak Darwin’e göre uzun boyunlu zürafaların açıklaması; önce kısa boyunlu zürafaların olduğunu, bunların arasında bazı uzun boyunlu zürafaların (varyasyonları) olduğu ve bu uzun boyunlu zürafaların daha iyi beslenebilmelerinden dolayı daha iyi bir avantaja sahip oldukları ve besin kıtlığı olduğu zamanlarda uzun boyunlu olmalarından dolayı yüksek ağaçlardaki yapraklara ulaşarak hayatta kaldıkları, kısa boyunlu olanların ise doğal seleksiyon sonucu zaman içinde gitgide azalarak yok olduklarını söyler. Bu anlamda Darwin’e göre rastgele varyasyonlar daha önce de vardır ve doğanın düzenleyici etkisi olan doğal seleksiyon sonra devreye girer. Bunun gibi Lamark, mağarada yaşayan ve gözleri kör olan hayvanların o ortama uymak zorunda kaldıkları için böyle olduklarını söylerken, Darwin ise gözleri kör olanların mağarada yaşayabildiklerini ileri sürüyor, fakat kör olmanın sebebini açıklamıyordu. Darwin, evrime etki eden faktörlerin kabaca, günümüzde olduğu gibi geçmişte de aynı şekilde, eşit oranlarda ve sabit bir şekilde etkili olduğunu düşünüyordu. Fakat bu konuda yanılıyordu. Bu şekilde daha önce Jeoloji biliminin babası sayılan Charles Lyell’in (1797-1875) yer bilimsel süreçleri açıklamak için kullandığı “Güncellik Prensibi”‘ni de yanlışlıkla devralmış oldu. Darwin’in doğal seçilim konusunda yazdıkları evrim teorisinin temelinde yatmasına rağmen, Darwin kalıtsal varyasyonlar ile çevrenin etkisi sonucu meydana gelen değişiklikler arasındaki farklılığın ve bu faktörlerden tam olarak hangisinin daha ağırlıklı rol oynadığının tam olarak bilincinde değildi. Evrimin mekanizmasının anlaşılması ancak daha sonraki yıllarda, Mendel’in çalışmalarının başka bilim adamlarınca keşfinden sonra mümkün oldu. Buna rağmen hala günümüzde de evrime etki eden faktörlerden hangilerinin hangi durumlarda daha çok rol oynadığı bilim dünyasında tartışılmaktadır ve her geçen gün bu ilişkilere dair yeni bilgi ve bulgular da ortaya çıkarılmaktadır. En önemlisi 20. yüzyılın ilk yarısında, populasyon genetiğin ortaya çıkardığı sonuçlar, Darwin’in evrim teorisinin gelişmesinde önemli katkılarda bulunmuş, bunun yanında Modern Evrimsel Sentez Kuramının oluşmasını sağlamıştır. 1950′li yıllardan sonra ise moleküler biyoloji de evrim araştırmalarına dahil olmuş ve 1970′li yıllarda da sosyal-biyoloji çerçevesinde seleksiyon ve seçilim süreçleri hakkında fayda – maliyet analizleri yapma suretiyle daha tutarlı veriler elde edilebilmiştir [Sosyal biyoloji; ağırlıklı olarak biyolojide evrimsel süreçleri inceleyen davranış biyolojisinin bir dalıdır. İnsan da dahil olmak üzere her türlü canlı formların sosyal davranışlarının biyolojik temellerini inceler. Sosyobiyoloji terimi 1975'de Edward Osborne Wilsonn'un "Sociobiology - The New Synthesis“ (Sosyobiyoloji - Yeni Sentez) adlı eserinde kavramlaşmıştır]. Darwin ile Mendel’in arasındaki görüş farklılıkları ve anlaşılmayan noktaları ise 1930 yılında Biyolog Ronald Fisher çözerek açıklığa kavuşturdu. Ronald Fisher’in çalışmaları bu anlamda Darwin’in açıkladığı doğal seleksiyon mekanizması ile Mendel’in kalıtım kurallarını birleştirerek başarıyla sentezledi ve evrim süreçlerine etki eden mekanizmaların birbirleriyle de ilişki içinde olduğunun anlaşılmasını sağladı. Fisher’in bu çalışmalarına da Sentetik Evrim Teorisi ya da diğer adıyla Yeni Darwincilik (Neo Darwinizm) adı konuldu. Daha sonra Ernst Mayr bu bulguları değerlendirerek bu bilgilerin Hücre Biyolojisi ve Populasyon Biyolojisi alanlarında da kullanılabilmesini sağladı. DNA’nın 1944′de ilk kez Oswald Avery tarafından bulunması ve bunun genetik materyal olduğunun anlaşılması, sonra 1953′de James Watson ile Francis Crick‘in DNA yapısını çözmeleri ile de bu sefer kalıtımın fiziksel ve maddesel temelleri olduğu anlaşıldı ve evrim mekanizmalarında genetiğin rolüne dair daha çok açıklamalar getirilebildi. O zamandan beri genetik ve moleküler biyoloji evrim biyolojisinin de temel unsurlarıdır. Buna rağmen bir bütün olarak evrim teorisi en çok ABD’de ve hıristiyan köktendinciler tarafından red edilmektedir (Kreasyonizm veya Yaratılışçılık). Avrupa’daki hıristiyan kiliseler ve oluşumların çoğu ise Evrim teorisini desteklemekte ve kabul etmektedirler (Teistik Evrim veya Evrimsel Yaratılışçılık). Evrim Teorisinin ülkemizdeki kabul görme oranı ise çok düşük olup bu oran ABD’dekinden daha azdır. kozmopolitaydinlar.wordpress.com

http://www.biyologlar.com/evrim-teorisinin-tarihcesi

EVRİM TEORİLERİ

Katastrofizm (Kıyamet Kuramı): Paleontoloji’yi büyük oranda geliştiren Fransız anatomist Georges Cuvier (1769-1832) tarafından ileri sürülen ve katmanlar arasındaki her bir sınırın, zaman olarak, sel baskınları ve kuraklık gibi felaketlere karşılık geldiğini ve o dönemde yaşayan türlerin çoğunun ortadan kalkmış olduğunu savunan hipotezdir. Ancak katastrofizmde olaylar birbirine evrimsel olarak bağlı değildir (George Cuvier katmanları incelerken, her katmandaki fosilin bir üstteki katmandaki fosil ile uyuşmadığını görmezden gelir); bu katmanlaşmaların nedeni teolojik bir nedene bağlanır. Yani bu felaketler Nuh Tufanı gibi Tanrı’nın bir cezası gibi görülür. Lamarkizm (Lamarck’ın Evrim Kuramı): Lamarck tarafından canlı türlerin değişimine ilişkin olarak ortaya atılan varsayım. Bu varsayıma göre, Lamarck, çevredeki yavaş değişikliklerin canlılarda yeni ihtiyaçlar doğurduğunu, bu ihtiyaçlar sonucunda canlıların hareketlerinin bedenlerinde değişiklikler oluşturduğunu ve bu değişikliklerin sonraki nesillere aktarıldığını söyler. Kullanılan organlar sinirsel sıvıdan daha çok faydalanıp gelişiyor, buna karşın kullanılmayan organlar körelir. Mendel’in ve Weismann’ın çalışmaları, Lamarck’ın Evrim Teorisi’nin kalbi olan ‘sonradan kazanılan özelliklerin aktarılması’ fikrinin yanlışlığını gösterdi ve Lamark’ın sonradan kazanılan özelliklerin aktarılabildiğini göstermek için yapılan tüm deneyler sonuç vermedi. Bu teori günümüzde geçerli değildir. Darwinizm (Darwin’in Evrim Teorisi): Darwin, Lamarck’tan 50 yıl sonra ‘Türlerin Kökeni’ adlı eserini (1859) yazdıktan sonra Lamark’ın görüşleri yeni formatlarla savunulmaya devam edilmiş ve Darwin de sonradan kazanılan özelliklerin aktarılabileceğini düşünmüş olsa da bu mekanizma, onun teorisinde, Lamarck’ta olduğu kadar önemli değildir. Lamarck’ın anlatımında çevresel değişiklikler öncedir, bunlar canlıdaki değişime sebep olur. Darwin’de ise rastgele varyasyonlar önce vardır, doğanın düzenleyici etkisi olan doğal seleksiyon sonra devreye girer. Bu konuda Prof. Dr. Cemal Yıldırım, “Biyolojideki kullanımları içeren “Darwincilik”, dar anlamda, doğal seleksiyon düzeneğini vurgulayan görüşün adıdır. Buna göre, tüm canlı türler, organizmaya doğal koşullarda ayıklanmaktan kurtulma ve çoğalma olanağı sağlayıcı varyasyonların doğal seleksiyonuyla gelişir. Darwincilik doğal seleksiyon tezini yoklanması gereksiz, doğruluğu apaçık bir ilke saydığı ölçüde bilimsel bir kuram olmaktan uzaklaşmakta, ideolojik bir öğreti kimliği kazanmaktadır. Ancak hemen belirtmeli ki, bu öğretisel eğilim geçmişte kalmış bir olaydır. Bugünkü anlamıyla “Darwincilik” bilimsel evrim kuramıyla özdeştir”.(Evrim Kuramı ve Bağnazlık) Darwinizm tartışması genellikle doğal seleksiyonun sağladığı evrim konusunda yoğunlaşmıştır. Darwinizm sözcüğü yaradılışçılar tarafından bilimsel bir yaklaşımdan ziyade bir ideolojiymişcesine kullanılır. Fakat Biyolog E.O. Wilson`a göre “Bilim adamları Darwinizm demez”. Modern Sentetik Teori: Darwin’in Evrim Kuramı ile Mendel’in kalıtım kuramını modern moleküler biyoloji ve matematiksel popülasyon genetiği ışığında birleştiren modern evrim kuramının adıdır. Modern sentezin ana katkısı kalıtımın ve dolayısıyla evrimin temel birimi olan genler üzerine yeni edinilen bigilerle evrimin mekanizması, yani doğal seçilim arasındaki bağlantıyı kurmuş olmasıdır. Modern sentezin dayandığı genel bulgular 1930 ve 40′larda ortaya çıkan ve bugün kısmen DNA kopyalanması sırasındaki hatalarla oluştuğu bilinen mutasyon ve rekombinasyondur. Bunların dışında modern sentez, gen havuzunun genetik kayma ve gen akımı gibi mekanizmalarla değişime uğradığını ortaya koymuştur. Modern senteze göre, popülasyonlar çevresel nedenlerle (örneğin coğrafi engeller) birbirinden ayrıldığında türleşme meydana gelir. (Wikipedia) Diğerleri: Sıçramalı Denge Teorisi (Punctuated Equilibrium) Kladistizm (Cladistics) Ortak Yaşam Teorisi (Mitokondri Teorisi) Karmaşıklık Teorisi Panspermia Hipotezi Heteretrof Hipotezi Ototrof Hipotezi kozmopolitaydinlar.wordpress.com

http://www.biyologlar.com/evrim-teorileri-1

Genetik

Genetik (Alm. Genetik (f), Fr. Genetique (f), İng. Genetics) canlıların özelliklerini ve kalıtsal karekterlerini inceleyen, bu karekterlerin nesillere geçişini belli kalıtım kanunlarına bağlayan, genin yapı ve görevlerini araştıran bilim dalı. Genetik, ( Yunanca'dan genno γεννώ= doğum vermek) canlının bütün özelliklerinin eski kuşaktan yenisine nasıl geçtiğini inceler. Kalıtım bilimi olarak da bilinir. Biyolojinin bir dalıdır. İlk olarak Gregor Mendel'in yaptığı çalışmalarla bilim dünyasında tanındığı için Mendel genetiğin babası olarak da adlandırılır. Genetik bilimi 20. yüzyıl'ın ilk yarısında bilim insanları arasında heyecan ve merak uyandırsa da asıl etkisini ikinci elli yılda DNA'nın moleküler yapısının keşfedilmesiyle göstermiştir. Gen, mutasyon yoluyla değişmediği takdirde bir kuşaktan öbürüne geçen, büyük ve ayrıntılı yapılı dezoksiribonükleik asit ( DNA) moleküllerine tekabül eden kalıtımın hipotetik temel ünitesidir. Bu kalıtım maddesi, biokimyasal reaksiyonların bazılarını hızlandırarak, bazılarını da geciktirerek, kontrol etmesi dolayısıyla, birtakım etkiler gösterir. Genetik yapının (genotip) bir bütün olarak etkinlik gösterdiği kabul edilir; ufak etkili birçok genin hafif etkinliklerinin kümülatif sonucu, tek genlerin belli başlı sonuçları kadar önemlidir. Genler dış ortamdan, bedenin iç ortamından ve diğer genlerden etkilenebilir. Gözlemlenen sonuçta (fenotip) bütün bu faktörlerin karşılıklı etkinlikleri rol oynar. Klasik genetik araştırma yöntemleri, istatistik, genealojik anket yöntemini kapsar. Bu inceleme konusu hastalıktan mustarip rastgele bir hasta numunesi seçerek, bu bozukluğun hastalann akrabalarındaki insidansının araştırılmasından ibarettir. Genel nüfustakinden daha yüksek bir insidans bozukluğun familyal oldugunu belirtir, ama bozukluğun akraba kuşaklarında belli bir dağılımı, spesifik bir genetik kalıtım biçimine işaret eder. Örneğin, birbiri ardısıra gelen kuşaklarda çocukların % 50'sinde rastlanan bir durumda, dominant gen sözkonusudur. Ebeveynler arasında artan bir kan akrabalığı oranı, ebeveynlerde belirgin klinik normallik, çocuklarda % 25 oranında bozukluk tezahürü ve normal ve genetik bozukluğa uğramış çocuklar arasında kesin farklılık, resessif bir duruma isaret eder. Baska bir klasik genetik araştırma, ikizlerin incelenmesidir. Bu tip araştırma, tek yumurta ikizlerinde genetik yapının eş olmasına karşılık, çift yumurta ikizlerinin genetik olarak kardeş benzerliğinden daha fazla bir genetik benzerlik göstermedikleri varsayımına dayanır. Böylece, tek yumurta ikizlerinde, herhangi bir özellik yahut bozukluğun daha yüksek bir benzerlik oranı göstermesi, güçlü bir genetik temelin delilidir. Bu yollardan yapılan gözlemler, spesifik psikiyatrik durumların ve gerilik sendromlarının, kişilik özelliklerinin ve bir çok psikosomatik bozukluğun belirgin bir genetik temeli olduğunu göstermiştir. Bu klasik tipte araştırmaların yanısıra, psikiyatrik sendromların spesifik sınıflandırmasında da genetik kullanılabilir. Böylece, genetik araştırmalar envolüsyonel melankolinin temelde depressif bozukluklarla aynı tipte bir hastalık olduğunu göstermiştir. Öte yandan, artık bipolar manik depressif bozuklukların genetik olarak unipolar tekrarlayıcı depresyonlardan farklı olduğuna ilişkin güçlü deliller mevcuttur. Ayrıca, genlerin biokimyasal etkinlik göstermeleri, hastalıkların biokimyasal bakımdan farklı olduklarına ve dolayısıyla değişik terapi tiplerine iyi cevap verebileceklerine işaret etmektedir.Nitekim, bir bozukluğun genetik teşhisi, bunun biokimyasal nedeninin araştırılmasına yol açmakta ve böylece tedavisini sağlamaktadir; örneğin fenilketonüri (bkz.) ve galaktozemi (bkz.). Genetik incelemeler ayrıca genetik olmayan, örneğin psikolojik olan, önemli faktörlerin saptanması için de kullanılmaktadır. Böylece genetik yapıları eş olan ve inceleme konusu hastalık bakımından farklı tezahür gösteren tek yumurta ikizlerinde, bazı ortamsal ve belki de psikolojik faktorlerin hastalığın gelişmesinde rol oynaması ihtimali güçlüdür; bu gibi vakalardan oluşan bir seri, ilgili olabilecek stress tiplerinin saptanmasında çok faydalı olabilir. Son olarak, farmakogenetik de gittikçe önem kazanmaktadır. Nüfusun yaklaşık % 50"sinin izoniazidi yavaş metabolize ettikleri, bu durumun genetik olarak belirlendiği ve bu gibi hastalarda periferik nöropati gibi yan etki insidansının daha yüksek olduğu bilinmektedir. Trisiklik antidepresan (bkz.) ilaçların plazma seviyeleri üzerinde son zamanlarda yapılan çalışmalar, genetik faktorlerin bu ilaçların metabolizmasında önemine ve böylece hastanın ilaca cevabını ve gerekli dozajı etkileyebileceğine işaret etmektedir. Genetik, 20. yüzyılın başlarında gelişmiş, yeni sayılabilecek bir bilim dalıdır. Bununla berâber, genetiğin konusunu meydana getiren çoğu olaylar ve bunlar hakkındaki düşüncelerin tarihi bir hayli eskidir. Genetik çalışmaları çok eski târihlerde başlamış, târih boyunca çeşitli fikirlerle zaman zaman ilerleme ve duraklamalar göstermiştir. Son asırda ise genetik daha evvelki zamanlarla kıyaslanamayacak bir ilerleme ve gelişme göstermiştir. Canlı organizmanın ne şekilde ortaya çıktığı uzun zaman tartışma konusu olmuştur. Her canlı bir canlıdan doğar fikrine varılmadan önce, Avrupa’da algler, kurtlar, salyangozlar vs. gibi ilkel organizmaların, kokuşmakta olan organik maddelerden birdenbire ve kendi kendine meydana geldiklerine, yani kendiliğinden oluş (abiyogenez) fikrine inanılmaktaydı. Grek bilgini Aristoteles de bu fikrin savunucularındandı. Aristo’ya göre, canlılar iki yoldan meydana gelmektedir. Bir kısmı cansız maddelerden türemektedir. Bu görüşe “abiyogenez” denilmektedir. Canlıların bir kısmı da, kendileri gibi canlı ana-babadan meydana gelmektedir. Bu görüşe de “biyogenez” denmektedir. Ona göre; “Yüksek organizmalarda ana ve babanın döle verdiği pay eşit değildir. Ana, döle sâdece madde verir, baba ise can verir; yâni, kalıtımda esas rol babanındır.” Aristo gibi döl üzerinde babanın rolünün büyük olduğuna inananlara “spermist”, ananın rolünün büyüklüğüne inananlara ise “ovist” denmekteydi. Bu iki akım arasındaki mücâdele, mikroskobun gelişmesi, sperm ve yumurtaların hücre yapısının incelenmesi ile son bulmuştur. Bitki ve hayvanların aynı temel yapıya sâhib olan ve hücre adı verilen odacıklardan meydana geldiği 17. yüzyılda, mikroskopla anlaşılmıştır. Hücre hakkında yapılan ilk gözlemlerden sonra, 1840’ta Schleiden bitkilerin, Schwann da hayvanların hücrelerden müteşekkil olduğunu belirtmişler ve hâlen geçerliliğini koruyan “hücre teorisini” kurmuşlardır. 1827’de bitki hücresinin bölünerek iki hücre meydana getirdiği mikroskopta görülünce, hiçbir hücrenin, kendiliğinden bir cansızdan meydana gelmeyeceği ortaya çıktı. O hâlde hücre, çoğalma özelliğine ve bir döle sâhiptir. Yâni, hücre bir üreme ünitesidir ve aynı zamanda canlı organizmanın temelidir. 1831’de Robert Brown tarafından bitki hücrelerinde çekirdeğin görülmesi, 1854’te kurbağalarda, 1855’te muhtelif su yosunlarında spermanın yumurtayı döllemesi izlenmiştir. Böylece döllenmede vücut hücrelerinin değil, gametlerinin (cinsiyet hücrelerinin) birleştikleri kesin olarak anlaşıldı. 1840’ta Hofmeister tarafından kromozomların ilk defâ görülmesi, hücre bölünmesi (mitoz) sırasında kromozomların birbirine eşit iki yarımdan hangisine gittiğinin anlaşılmasına yardımcı olmuştur. 1887’de Weismann, gametler meydana gelirken kromozom sayısının yarıya indiğini, sonra döllenmeyle kromozom sayısına erişildiğini, eşeyli üremenin sonraki döllerde farklı şekilde fertler meydana getirdiğini açıkladı. Aynı yazar, kalıtsal maddeye “idioplazm”, kromozomlara “idant”, kromozomları meydana getiren parçalara da “id” (gen) adını verdi. Weismann’ın kalıtım maddesinin kromozomlarla dölden döle geçtiğini kabul eden bu teorisine “kromozom teorisi” denir. İnsanlar çok eski devirlerden beri kendilerine faydalı hayvan ve bitkileri yetiştirmiş ve çoğaltmışlardır. Fakat onların eşeyi ve dölde eşey belirmesi hakkında (cinsiyet ortaya çıkması hakkında) çoğu bâtıl olan yanlış ve eksik düşünceler asırlarca devâm etmiştir. Hayvanlarda iki eşey, yâni iki ayrı cinsin mevcudiyeti biliniyordu. Bitkilerde ise bu durumun farkına varılması, Avrupa’da 17. asrın sonunda oldu. Asur, Babilliler ve Araplar zamanında hurma ağaçlarının ayrı eşeylerinin olduğu bilindiğinden, bol ürün almak için dişi ağaçların çiçekleri erkek ağaçlardan alınan çiçek tozlarıyla muâmele ediliyordu. O zaman bilindiği anlaşılan bu usûl, hurmalardan başka bitkilere tatbik edilmedi ve Asya’dan Avrupa’ya geçemedi. Avrupa’da bitkilerde ayrı eşeyliliğin ve eşeyli üremenin yeniden keşfi 17. yüzyıl sonunda olmuştur. Bitki türleri arasında tozlaşma ile tür melezleri elde edilebilmiştir. 1866’da Çekoslovakya’da Gregor Mendel’in bezelye cinsleri arasında yaptığı çaprazlamalar ve elde ettiği sonuçlar, genetiğin temelini meydana getirmektedir. 1900’de De Vries, Correns ve Tschermak’ın kendi çalışmaları Mendel’in buluşlarını doğruladığından, elde edilen sonuçları Mendel Kanunları adı altında toplamışlardır. Mendel Kanunları’nın yeniden keşfi sebebiyle batıda 1900 yılı kalıtım ilminin doğum yılı, Mendel de genetiğin babası olarak kabul edilmiştir. Bateson 1906’da bu genç bilim dalına “genetik” adını vermiştir. Genetik, ana-babalarla oğul döller arasındaki benzerlikleri ve farkları bir veya daha fazla döller boyunca inceler. Döller arasındaki benzerlik ve farklılıkların meydana gelmesinde kalıtım ve çevrenin karşılıklı olan tesirlerini aydınlatmaya çalışır. Genetik ilminin çeşitli kolları vardır. Her biri günümüzde ayrı bir ihtisas dalı hâline gelmiş olan bu dallar arasında “Mendel Genetiği”, “Populasyon Genetiği”, “Sitogenetik” başta gelenlerdir. Ayrıca son yıllardaki genetik çalışmaları, “Genetik Mühendislik” adı verilen çığır açacak yeni bir bilim dalını doğurmuştur. (Bkz. Genetik Mühendislik) Ek bilgi Gen, mutasyon yoluyla değişmediği takdirde bir kuşaktan öbürüne geçen, büyük ve ayrıntılı yapılı dezoksiribonükleik asit(DNA) moleküllerine tekabül eden kalıtımın hipotetik temel ünitesidir. Bu kalıtım maddesi, biokimyasal reaksiyonların bazılarını hızlandırarak, bazılarını da geciktirerek, kontrol etmesi dolayısıyla, birtakım etkiler gösterir. Genetik yapının (genotip) bir bütün olarak etkinlik gösterdiği kabul edilir; ufak etkili birçok genin hafif etkinliklerinin kümülatif sonucu, tek genlerin belli başlı sonuçları kadar önemlidir. Genler dış ortamdan, bedenin iç ortamından ve diğer genlerden etkilenebilir. Gözlemlenen sonuçta (fenotip) bütün bu faktörlerin karşılıklı etkinlikleri rol oynar. Klasik genetik araştırma yöntemleri, istatistik, genealojik anket yöntemini kapsar. Bu inceleme konusu hastalıktan mustarip rastgele bir hasta numunesi seçerek, bu bozukluğun hastalann akrabalarındaki insidansının araştırılmasından ibarettir. Genel nüfustakinden daha yüksek bir insidans bozukluğun familyal oldugunu belirtir, ama bozukluğun akraba kuşaklarında belli bir dağılımı, spesifik bir genetik kalıtım biçimine işaret eder. Örneğin, birbiri ardısıra gelén kuşaklarda çocukların % 50'sinde rastlanan bir durumda, dominant gen sözkonusudur. Ebeveynler arasında artan bir kan akrabalığı oranı, ebeveynlerde belirgin klinik normallik, çocuklarda % 25 oranında bozukluk tezahürü ve normal ve genetik bozukluğa uğramış çocuklar arasında kesin farklılık, resessif bir duruma isaret eder.Baska bir klasik genetik araştırma, ikizlerin incelenmesidir. Bu tip araştırma, tek yumurta ikizlerinde genetik yapının eş olmasına karşılık, çift yumurta ikizlerinin genetik olarak kardeş benzerliğinden daha fazla bir genetik benzerlik göstermedikleri varsayımına dayanır. Böylece, tek yumurta ikizlerinde, herhangi bir özellik yahut bozukluğun daha yüksek bir benzerlik oranı göstermesi, güçlü bir genetik temelin delilidir. Bu yollardan yapılan gözlemler, spesifik psikiyatrik durumların ve gerilik sendromlarının, kişilik özelliklerinin ve bir çok psikosomatik bozukluğun belirgin bir genetik temeli olduğunu göstermiştir. Bu klasik tipte araştırmaların yanısıra, psikiyatrik sendromların spesifik sınıflandırmasında da genetik kullanılabilir. Böylece, genetik araştırmalar envolüsyonel melankolinin temelde depressif bozukluklarla aynı tipte bir hastalık olduğunu göstermiştir. Öte yandan, artık bipolar manik depressif bozuklukların genetik olarak unipolar tekrarlayıcı depresyonlardan farklı olduğuna ilişkin güçlü deliller mevcuttur. Ayrıca, genlerin biokimyasal etkinlik göstermeleri, hastalıkların biokimyasal bakımdan farklı olduklarına ve dolayısıyla değişik terapi tiplerine iyi cevap verebileceklerine işaret etmektedir. Nitekim, bir bozukluğun genetik teşhisi, bunun biokimyasal nedeninin araştırılmasına yol açmakta ve böylece tedavisini sağlamaktadir; örneğin fenilketonüri (bkz.) ve galaktozemi (bkz.). Genetik incelemeler ayrıca genetik olmayan, örneğin psikolojik olan, önemli faktörlerin saptanması için de kullanılmaktadır. Böylece genetik yapıları eş olan ve inceleme konusu hastalık bakımından farklı tezahür gösteren tek yumurta ikizlerinde, bazı ortamsal ve belki de psikolojik faktorlerin hastalığın gelişmesinde rol oynaması ihtimali güçlüdür; bu gibi vakalardan oluşan bir seri, ilgili olabilecek stress tiplerinin saptanmasında çok faydalı olabilir. Son olarak, farmakogenetik de gittikçe önem kazanmaktadır. Nüfusun yaklaşık % 50"sinin izoniazidi yavaş metabolize ettikleri, bu durumun genetik olarak belirlendiği ve bu gibi hastalarda periferik nöropati gibi yan etki insidansının daha yüksek olduğu bilinmektedir. Trisiklik antidepresan (bkz.) ilaçların plazma seviyeleri üzerinde son zamanlarda yapılan çalışmalar, genetik faktorlerin bu ilaçların metabolizmasında önemine ve böylece hastanın ilaca cevabını ve gerekli dozajı etkileyebileceğine işaret etmektedir ansiklopedi.turkcebilgi.com  

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

Hipotez, Olgu ve Bilimin Doğası

Hipotez, Olgu ve Bilimin Doğası http://evrimcalismagrubu.org/ceviriler/37-ceviriler/68-hipotez-olgu-ve-bilimin-doas.html Dilara Karadeniz tarafından yazıldı Çarşamba, 30 Nisan 2008 23:12 Douglas Futuyma, çeviren Mehmet Cem Kamözüt Örneğin, DNA’nın genetik malzeme olduğundan nasıl emin olabilirsiniz? Ya bunu “kanıtlamış” olan bilimciler bir hata yapmışlarsa? Kesinlikle doğru olduğu gerçekten kanıtlanmış bir şey var mıdır? Bilim, dünyayı algılamanın farklı ve eşit derecede geçerli biçimlerinden yalnızca biri, baskın Batılı biçimi midir? Evrim bir gerçek midir, yoksa bir kuram mı? Ya da tıpkı yaratılışçıların benimseme hakkına sahip oldukları karşı görüş gibi, bu da benim benimseme hakkına sahip olduğum görüş mü? Varsayımsal bir örneği ele alalım. Bilinmeyen bir hastalıktan ölmekte olan koyunların ölüm nedenini belirlemekle görevlendirildiniz. 50 hasta, 50 sağlıklı koyundan doku örnekleri aldınız ve hasta hayvanların 20 tanesinin, sağlıklı olanların da yalnızca 10 tanesinin karaciğerinde bir tekhücreli teşhis ettiniz. Bu farklılık, iki koyun grubunun söz konusu tekhücrelinin görünme sıklığı açısından bir fark göstermediğini söyleyen SIFIR HİPOTEZİNİ reddetmeye yeterli midir? Bu soruya yanıt verebilmek için istatistiksel testler yaparak bu sayılar arasındaki farklılığın sırf şans yoluyla ortaya çıkıp çıkamayacağına bakarsınız. Ki kare (χ2) istatistiğini hesaplarsınız (burada bu değer 4,76’dır), bir ki kare değerleri tablosuna bakar ve “0,025 < p < 0,05” ifadesini bulursunuz. Benzerleriyle neredeyse tüm bilimsel veri analizlerinde karşılaştığınız bu ifade ne anlama gelir? Bulduğunuz farklılığın (hasta ve sağlıklı koyunlardan aldığınız örneklerin rastgele olduğu varsayımı altında) sırf şans eseri gerçekleşmiş olma olasılığının –yani gerçekte hasta koyunlarla sağlıklı koyunların sözkonusu tekhücreli ile enfekte olma oranları arasında bir farklılık olmaması olasılığının– 0,05’ten küçük ama 0,025’ten büyük olduğu anlamına... Bilimdeki her deney ya da gözlem daha büyük olası gözlem evreninden (bizim örneğimizde tüm koyunlar) alınan örneklemlere dayanmaktadır ve her durumda eldeki verinin bu daha büyük evrene ilişkin gerçekliği yanlış temsil etme olasılığı vardır. Yani ilişkisizlik hipotezini –koyun grupları arasında bir farklılık olmadığı, deney sonuçlarıyla oynanmasına bağlı bir etki olmadığı, ya da belirli değişkenler arasında korelasyon olmadığı hipotezini– yanlışlıkla reddetmek her zaman olanaklıdır. Ne mutludur ki bazı durumlarda, doğru bir ilişkisizlik hipotezini reddetme ve yanlış olan alternatif hipotezi doğru olarak kabul etme olasılığı 0,00001 ya da daha az olabilir. Bu durumda ilişkisizlik hipotezini güvenle reddedebilirsiniz, ama kesin olarak emin olamazsınız. O halde 100 koyunla yapılan çalışma hasta koyunlarda söz konusu tekhücrelilere rastlama olasılığımızın daha fazla olduğu varsayımını desteklemektedir; ama yalnızca zayıf bir şekilde. Ölümün nedeninin tekhücreliler olabileceğini düşünüyor ama korelasyonun yetersiz olmasından dolayı endişe duyuyorsunuz. Siz de örnekleminizi 1000 koyuna çıkardınız, karaciğer biyopsisi yaptınız; örneklerinizi tekhücreliler açısından (düşük yoğunlukta olmaları nedeniyle ilk çalışmanızda gözden kaçırmış olabileceğiniz vakarı da açığa çıkarak biçimde) daha detaylı incelediniz; ertesi yıl hangi koyunların öldüğünü kaydettiniz. Büyük bir hoşnutlukla gördünüz ki tekhücreliye rastlamadığınız koyunların yalnızca %5’i ölürken enfekte koyunların %95’i öldü. Hayatta kalanlar yıl sonunda kesildiklerinde görünürde sağlıklı olan koyunlarda hala bir enfeksiyon belirtisine rastlanmadı. Zafererinizle övünen bir biçimde danışmanınıza ölüm nedeni olarak tekhücreliyi rapor ettiniz. Doğru mu? Yanlış, dedi size. Diğer hipotezleri elememişsiniz. Belki de hastalığa, tesadüfen koyunun görece zararlı tekhücreliye karşı direncini de azaltan bir virüs neden oluyordur. Belki bazı koyunlar ömürlerini kısaltan bir gene sahip ve bu gen aynı zamanda enfeksiyon dirençlerini de azaltıyor. “Yapmanız gereken” diyor, “bir deney”. “Rastgele seçtiğiniz bazı koyunlara tek hücreliyi içeren, diğerlerine de tek hücreli dışında tüm içeriği aynı olan bir sıvı enjekte etmek”. Bunu yapıyorsunuz ve başarısız birkaç denemeden sonra koyunların tek hücreliyi oral yollardan almadıkça enfekte olmadıkları ortaya çıkıyor. Sonuçta deneysel olarak enfekte edilmiş 100 koyunun 90’ının 3 ay içinde öldüğünü, 100 “kontrol” koyununun 95’inin deneyin sürdüğü 1 yıl boyunca yaşadığını memnuniyetle rapor ediyorsunuz. Ki kare testleri p’nin 0,0001’den küçük olduğunu gösteriyor. Yani elinizdeki sonuçların şans sonucu ortaya çıkmış olması son derece düşük bir olasılık. Bu noktada tek hücrelinin hastalığa ve ölüme neden olduğuna dair dikkate değer bir güveniniz olabilir. Ama bunu hala mutlak olarak kanıtlamadınız. Koyunlara yalıtıp enjekte ettiğiniz yalnızca tek hücreli değil de görünmeyen bir virüs de olamaz mı? Koyunlara enjeksiyonu rastgele yaptığınızdan emin misiniz? Yoksa enjeksiyon için farkında olmadan zayıf görünen hayvanları seçmiş olabilir misiniz? Hipotezinize uymayan 15 hayvanın durumunu sizce ne açıklıyor? Ve her ne kadar p < 0,0001 olsa da hala kötü bir “şanslı kura” tutturmuş olma şansınız var, yok mu? Örneği uzatmaya gerek yok, buradan çeşitli dersler çıkarabiliriz. Öncelikle veriler kendi başlarına hiçbir şey anlatmazlar, önceki bilgilerimiz ve kuramımız ışığında yorumlanmalıdırlar. Bu örnekte başka bazı şeylerin yanı sıra (ki kare testi gibi istatistklerin temelinde yatan) olasılık kuramına, deneysel tasarım kuramına ve virüslerin var olduğu ve sonuçlarımızı karıştırabileceği bilgisine gereksinim duyduk. Bilim tarihi, yeni kuram ve bilgiler ışığında düzeltilmesi ya da reddedilmesi gerekmiş olan sonuçların örnekleriyle doludur. Örneğin 1950’lerin sonlarına kadar neredeyse tüm jeologlar kıtaların sabit konumda olduğuna inanıyordu; şimdi tümü levha tektoniği ve kıta kaymalarına inanıyor ve pek çok jeolojik olgunun bunun ışığında yeniden yorumlanması gerekti. İkinci olarak varsayımsal araştırma deneyimimiz güvenilir bir sonuca ulaşmak için pek çok çalışma gerektiğini göstermiştir. Ders kitaplarındaki, bir gerçeği dile getirdiğini söyleyen her tümcenin genellikle en azından bir kişinin yaşamının en az birkaç yılı boyunca büyük bir çaba harcamasını gerektirdiğini gözden kaçırmak kolaydır. Bu nedenle bilimciler sonuçlarını, birazdan tekrar söz edeceğimiz gibi dikkate değer bir güçle savunurlar. Üçüncü olarak ve bu en önemlisidir araştırma, ne kadar dikkatlice ve yorucu bir biçimde tasarlanmış ve gerçekleştirilmiş olursa olsun kanıta yaklaşır ama asla onu tam olarak elde edemez. Kabul ettiğiniz hipotezinizin günün birinde, bugün hayal edemeyeceğimiz tümüyle yeni kuramlar ya da veriler ışığında düzeltilmesi ya da reddedilmesi olasılığı –neredeyse yokmuş gibi görünebilecek olsa da– her zaman vardır. Bunun sonucu olarak neredeyse tüm bilimsel makaleler sonuçlarını, kuşkuya yer bırakan bir biçimde sergilerler. Drosophila genetiği üzerine yeni yayımlanmış bir makalede şu sonucu okudum: Deney “sperm yerdeğiştirmesinin iki bileşenini bir araya getiren farklı mekanizmalar olduğunu düşündürtüyor” (Clark et al. 1995). Aslında veriler harikaydı, deney dikkatlice tasarlanmıştı, istatistiksel analizler örnek olacak nitelikteydi, ama yazarlar görüşlerini kanıtladıklarını savlamıyorlardı. Bilimciler genellikle sonuçlarına muazzam bir güven duyarlar, ama kesinliğe sahip değillerdir. Belirsizliği yaşamın bir gerçeği olarak benimsemek iyi bir bilimcinin dünya görüşü için kaçınılmazdır. Öyleyse bilimdeki her ifade bir HİPOTEZ olarak anlaşılmalıdır. Neyin doğru olabileceğini söyleyen bir ifade. Bazı hipotezler zayıfça desteklenmektedir. Başka bazıları (örneğin dünyanın güneş çevresinde döndüğü ya da DNA’nın kalıtsal malzeme olduğu gibileri) o kadar iyi desteklenmiştir ki, onları olgu olarak görürüz. Olgu denilince, tam bir kesinlikle mutlak olarak doğru olduğunu bildiğimiz bir şey anlamak bir hatadır. Hiçbir şeyi böyle bilmiyoruz (Bazı felsefecilere göre kendimiz de dahil herhangi bir şeyin var olduğunundan bile emin olamayız. Dünyanın tanrının zihnindeki tutarlı bir düş olmadığını nasıl kanıtlayabiliriz?). Doğrusu şudur: Bir olgu bir hipotezdir, ancak delillerle o kadar güçlü desteklenmektedir ki onu doğru olarak kabul ederiz ve doğruymuş gibi davranırız. Bilimcilerin, kuvvetle desteklenmiş hipotezler ya da olgular olarak ortaya koydukları ifadelere duydukları güveni neden paylaşmalıyız? Bilimin sosyal dinamikleri yüzünden. Tek bir bilimci yanılıyor olabilir (ve çok ender de olsa bir bilimci kasıtlı olarak verileri çarpıtabilir). Ama eğer konu önemliyse, alanın ilerlemesi (örneğin bütün moleküler biyolojinin, DNA’nın yapısı ve işlevine bağlı olduğu gibi) bu konuya bağlıysa, diğer bilimciler bulguları kuşkucu biçimde sorgulayacaklardır. Bazıları bilinçli olarak deneyi yinelemeye çalışabilir; başkaları da hipotezin doğru olduğu varsayımıyla araştırmalar yürütecekler ve eğer gerçekte yanlışsa uyumsuzluklar bulacaklardır. Başka bir deyişle bu alanda çalışan araştırmacılar hataları bulmaya çalışacaktır; çünkü kendi işleri ve kariyerleri söz konusudur. Üstelik bilimciler yalnızca entelektüel merakla değil (her ne kadar başarılı olmayı nadiren umabilirlerse de) tanınma ve ünlü olma güdüsüyle de hareket ederler. Yaygın kabul görmüş bir hipotezi yanlışlamak da profesyönel alanda tanınmaya giden yolu açar. Kalıtımın DNA’ya dayanmadığını ya da AIDS’in nedeninin HIV (Human Immunodeficiency Virus, İnsan Bağışıklık Yetersizliği Virüsü) olmadığını gösterebilen bilimci, alanında ünlü olacaktır. Elbette hipotezi ilk ortaya koyanların kaybedecek çok şeyi vardır. Yatırmış oldukları yoğun bir emek –ve hatta– itibarları. Dolayısıyla tipik tutumları, görüşlerini –bazen aksi yöndeki ezici delillere rağmen– tutkuyla savunmak olacaktır. Bu sürecin sonucu her bilimsel disiplinin karşıt hipotezlerin savunucuları arasındaki tartışmalar ve entelektüel savaşlarla dolu olmasıdır. Fikirler arasında, sonucu daha çok delilin ve daha dikkatli çözümlemenin belirlediği, en inatçı skeptiklerin bile uzlaşımsal görüşe kazanılacakları (ya da ölüp gidecekleri) zamana kadar sürecek bir rekabet –bir tür doğal seçilim– vardır. Olgu ve Kuram Olarak Evrim Evrim bir olgu mudur, kuram mıdır, yoksa hipotez midir? Bilimde sözcükler genellikle kesin bir anlamda ve gündelik yaşamdaki kullanımlarından farklı çağrışımlarla kullanılırlar. Bu aşırı önemli bir durumdur ve bu kitapta pek çok örneğiyle karşılaşacağız (uyum, rastgele, korelasyon). Bu sözcükler arasında hipotez ve kuram da vardır. İnsanlar –sanki hipotez delillerle desteklenmeyen bir fikir demekmiş gibi– sıklıkla bir şeyin “sadece” bir hipotez olmasından söz ederler (“sigaranın kansere neden olduğu yalnızca bir hipotezdir” örneğindeki gibi). Ancak bilimde hipotez, neyin doğru olabileceğine ilişkin bilgi birikimimize dayanan bir ifadedir. Zayıf biçimde desteklenmiş olabilir, özellikle de başlarda. Ama görmüş olduğumuz gibi neredeyse bir olgu olacak düzeyde destek de kazanabilir. Kopernik için Dünya’nın Güneş çevresinde dönmesi orta düzeyde desteklenmiş bir hipotezdi; bizim içinse kuvvetle desteklenmiş bir hipotezdir. Benzer biçimde, bilimde bir kuram, desteksiz bir spekülasyon değildir. Bundan ziyade, usavurum ve delillere dayanan, çeşitli gözlemleri açıklayan, uyumlu, olgun, birbiriyle ilişkili bir ifadeler bütünüdür. Ya da Oxford English Dictionary’nin tanımını alırsak bir kuram “bir grup olgu ya da görüngüyü açıkladığı ya da anlaşılır kıldığı düşünülen bir fikirler ve ifadeler sistemi ya da şablonudur; gözlem ya da deneyle desteklenmiş ya da yerleşmiş ve bilinen olguları anlaşılır kıldığı söylenen ya da kabul edilen bir hipotezdir; bilinen genel yasalar, ilkeler, bilinen ya da gözlemlenmiş bir şeyin nedeninin ifadesidir”. Dolayısıyla atom kuramı, kuantum kuramı ve levha tektoniği kuramı sırf spekülasyon ya da görüş değillerdir; (sigaranın kansere yol açtığı hipotezi gibi) hatta iyi desteklenmiş hipotezler de değillerdir. Her biri delillerle kuvvetle desteklenmiş çok çeşitli olguları anlaşılır kılan, iyi işlenmiş, birbiriyle ilişkili fikirler bütünüdür. Bir kuram bir ifadeler ağı olduğundan, genellikle tek bir kritik deneye dayanarak kabul edilmez ya da çürütülmez (basit hipotezlerin başına ise sıklıkla bu gelir). Bunun yerine kuramlar, yeni görüngüler ve gözlemlerle karşılaştıkça evrilirler; kuramın bazı parçaları atılır, düzeltilir, eklemeler yapılır. Örneğin kalıtım kuramı başlangıçta Mendel yasalarından parçacıklı karakterlerin kalıtımı, baskınlık ve farklı karakterleri etkileyen “etmenler”in (genlerin) bağımsız ayrılımından ibaretti. Kısa süre içinde baskınlık ve bağımsız ayrılıma ilişkin aykırı durumlar bulundu, ama parçacıklı karakterlerin kalıtımın çekirdek ilkeleri kaldı. Genetikçiler, yirminci yüzyıl boyunca bu çekirdeği işleyerek, ona eklemeler yaparak Mendel’in düşünebileceğinden çok daha karmaşık ve ayrınıtılı bir kalıtım kuramı geliştirdiler. Kuramın bazı kısımları son derece iyi oturtulmuştur, başka bazılarıysa hala iyileştirmeye açıktır. Kalıtımın ve gelişimin mekanizmaları daha da anlaşıldıkça pek çok ekleme ve değiştirme olması beklenebilir. Yukarıdaki tartışmanın ışığında evrim bir bilimsel olgudur. Ama evrim kuramıyla açıklanır. Türlerin Kökeni’nde Darwin iki büyük hipotez ortaya koymuştur. Biri –değişiklikler yoluyla– ortak bir atadan türeme hipotezidir (kısaca değişikliklerle türeme). Bu hipotezi “evrimin tarihsel gerçekliği” olarak da anacağım. Diğer büyük hipotezi de, Darwin’in değişikliklerle türeme için önerdiği nedendir: Doğal seçilim kalıtsal çeşitlilik içinden ayıklama yapar. Darwin, evrimin tarihsel gerçekliği –yani ortak bir atadan değişerek türeme– için fazlasıyla delil sağladı. 1859’da bile bu görüşün epey desteği vardı. Yaklaşık 15 yıl içinde birkaç bağnaz dışında tüm biyolojik bilimciler bu hipotezi kabul etmişlerdi. O günden beri paleontolojiden, biyocoğrafyadan, karşılaştırmalı anatomiden, embriyolojiden, genetikten, biyokimyadan ve moleküler biyolojiden yüzbinlerce gözlem bu görüşü destekledi. Kopernik’in Güneş merkezlilik hipotezi gibi, ortak bir atadan değişiklerle türeme hipotezi de uzun süredir bilimsel bir olgu statüsündedir. Nasıl ki bir kimyacı suyun hidrojen ve oksijenden oluştuğunu gösteren bir makale yayınlamaya çalışmazsa, bugün hiçbir biyolog da “evrim için yeni kanıtlar” konulu bir makale yayınlamayı düşünmez. Yüz yılı aşkın bir süredir, bilimsel çevreler bunu tartışılacak bir konu olarak görmemektedir. Darwin, evrimin nedeninin kalıtsal çeşitlilik üzerindeki doğal seçilim olduğu hipotezini öne sürmüştü. Argümanı mantığa ve çok çeşitli dolaylı delilin yorumuna dayanıyordu ama doğrudan hiç delili yoktu. Kalıtımın anlaşılmasının ve doğal seçilim delillerinin hipotezini tam olarak desteklemesi için 70 yıldan daha uzun bir süre geçmesi gerekecekti. Üstelik bugün biliyoruz ki evrimin Darwin’in fark ettiğinden daha fazla nedeni vardır ve doğal seçilim ve kalıtsal çeşitlilik onun sandığından daha karmaşıktır. Bu kitabın büyük kısmı evrimin nedenlerine ilişkin bugünkü anlayışımızı oluşturan mutasyon, rekombinasyon, gen akışı, yalıtım, rastgele genetik sürüklenme, doğal seçilimin çeşitli biçimleri ve başka etmenlerden oluşan karmaşık düşünceler bütününe ilişkindir. Evrimin nedenleri hakkındaki bu birbiriyle ilişkili düşünceler ağı evrim kuramı ya da evrimsel kuramdır. Bu “sırf spekülasyon” değildir; çünkü tüm fikirler delillerle desteklenmiştir. Bir hipotez de değildir. Çoğu iyi desteklenmiş bir hipotezler bütünüdür. Yukarıdaki bölümde tanımlandığı anlamda, bir kuramdır. Bilimdeki tüm kuramlar gibi, tam değildir. Tüm evrimin nedenlerini henüz bilmiyor olduğumuz ve bazı ayrıntılar sonradan yanlış çıkabileceği için... Ancak evrimin ana ilkeleri o kadar iyi desteklenmiştir ki, çoğu biyolog bunları büyük bir güvenle kabul eder.      

http://www.biyologlar.com/hipotez-olgu-ve-bilimin-dogasi-1

Genetik (Kalıtsal) Hastalıklar

Canlılardaki kalıtsal özelliklerin dölden döle nasıl aktarıldığını inceleyen bilim dalına genetik denir.Ayrıca "gen"in yapısını, görevini ve genlerde meydana gelen değişiklikleri de inceler. İlk genetik çalışmalarını Gregor Johann MENDEL yapmıştır. Bu yüzden genetik biliminin kurucusu ve babası sayılır. Yetiştirdiği bezelyelerdeki karakterleri inceleyen Mendel kalıtım ve de tabi ki biyoloji bilimine çok büyük katkıda bulunmuştur. Genetikle ilgili bazı kavram ve terimler: Gen: Kromozomlar üzerinde bulunan yaklaşık 1500 nukleotitten meydana gelen ve canlının her türlü özelliğinin oluşmasını sağlayan yapı birimi. Dominant (baskın, basat) gen: Fenotipte (kısaca dış görünüş denilebilir)özelliğini gösterebilen gen. Resesif (çekinik) gen: Fenotipte özelliğini gösteremeyen gen. Kromozom: Üzerlerinde genleri taşıyan DNA ve nukleoproteinden oluşan yapı. Kalıtsal hastalık: Yavrulara kalıtım yoluyla geçen hastalıklar. Genelde kromozom yapısının yada genlerin yapısının değişmesiyle ortaya çıkar, öldürücü etkisi yoksa dölden döle aktarılır. Mutasyon: Kromozomların yapısında, sayısında meydana gelen değişiklikler olabileceği gibi genlerin yapısının değişmesiyle de ortaya çıkabilir.( Mutasyon çok sık rastlanılan bir olay olmamakla birlikte radyasyon, ısı, pH ve kimyasal maddeler mutasyona sebep olabilir. BAZI KALITSAL HASTALIKLAR VE BELİRTİLERİ KROMOZOMLARA BAĞLI HASTALIKLAR: Süper dişi (XXX kromozomlu): Kadınlarda normaldecinsiyeti belirleyen kromozomlar olarak iki XX kromozomu bulunur. Fakat bazı durumlarda ayrılmamadan dolayı iki tane X kromozomu taşıyan yumurta hücresi X kromozomu taşıyan sperm hücresi ile döllenebilir. Bu durumda üç tane X taşıyan 47 kromozomlu bireyler oluşur. Bunlar normal görünümlüdür ve genelde doğurgan değillerdir. Zeka geriliği XX taşıyan bireylere göre iki defa daha fazladır. Bir çok kadın fazladan X taşıdığının farkında olmadan yaşar. Canlı doğan her 1200 kız çocuğunda bu özelliğe rastlanır. Turner: X taşımayan bir yumurta hücresinin X taşıyan sperm hücresi ile döllenmesinden X0 (45 kromozomlu) zigot oluşur. Geliştiklerinde bu dişilerin boyunlarının iki yanında kalın deri kıvrımları vardır, fakat normal bir dişi gibi görünürler. Normal dişilerden biraz daha kısa boylu, parmakları kısa ve küttür. Eşeysel olgunluğa erişemezler, kısırdırlar. X kromozomsuz düşük: X kromozomu taşımaya bir yumurta hücresinin Y kromozomu taşıyan bir spermle döllenmesi sonucu oluşacak bireylerin yaşama şansları yoktur. Çünkü hiçbir embriyo X kromozomu olmadan gelişemez. Bunun nedeni X kromozomunun bazı yaşamsal öneme sahip genleri üzerinde taşımasıdır. Kleinfelter: Spermlerin oluşması sırasında XY kromozomlarının aynı gamette bulunması ve X taşıyan bir yumurta hücresi ile döllenmesinden oluşur. Bu tip erkekler uzun boylu, uzun kollara ve bacaklara sahiptirler. Eşeysel organları normal görünümde fakat testisleri küçüktür. Üreme yetenekleri yoktur. Mongolizm: Vücut özelliklerini belirleyen genleri taşıyan otozomoal kromozomlardan 21. çiftin ayrılmayarak aynı gamette bulunması ve bu gametin döllenmesiyle olşur. Erkeklerde ve dişilerde ortaya çıkabilir. Kısa boylu, çekik gözlü, basık burunlu ve ileri derecede geri zekalı bireylerdir. Üreme yetenekleri yoktur. GENLERE BAĞLI HASTALIKLAR: Renk körlüğü: X kromozomu üzerinde taşınan çekinik bir gen tarafından meydana getirilir. Dişilerde eğer bir çekinik birde baskın karakterde renk körlüğü geni var ise; bunlar hastalık yönünden taşıyıcı olurlar. Hasta olabilmeleri için her iki X kromozomlarında da çekinik renk körlüğü genini taşımaları gerekir. Erkeklerin X genlerinde çekinik gen var ise hasta olurlar. Çünkü bu X kromozomunun homoloğu olan Y kromozomunda çekinik geni bastıracak gen bulunmaz. Böyle insanlar kırmızı ve yeşil renkleri birbirine karıştırırlar. Hemofili (kanın pıhtılaşmaması) hastalığı: Bu hastalık geni de tıpkı renk körlüğü geni gibi X kromozomunda çekinik olarak taşınır. Hastalığın meydana gelme mekanizması aynıdır. Bu hastalığı taşıyan insanların kanları pıhtılaşmaz, dolayısıyla kanamalar bunlar için büyük problem oluşturur. Dışarıdan eksik olan moleküller verilerk normal yaşamlarını sürdürmeleri sağlanabilir. Kas erimesi: Yukarıdaki hastalıklar gibi X kromozomunda çekinik olarak taşınır. Bu geni bulunduran hasta erkekler eşysel üreme olgunluğuna erişemeden öldükleri için kadınlar hiç bir zaman hasta olmaz, en fazla taşıyıcıdırlar. Normal bir doğumla meydana gelen erkek bebekler 4-5 yaş civarında hastalığın etkisini hissetmeye başlarlar. Kasların aşırı şekilde erimesi büyük kilo kaybına ve nihayetinde 13-15 yaş civarında ölümlerine neden olur. Balık pulluluk: Y kromozomunda taşınan bir gen tarafından meydana getirilir. Bu yüzden sadece erkeklerde görülür. Hasta olan babanın bütün erkek çocukları bu geni taşıyacaklarından hepsi hasta olur. Bu hastalıkta erkeklerin özellikle kol ve bacakları olmak üzere vücutları tıpkı bir balık gibi pullarla kaplıdır.

http://www.biyologlar.com/genetik-kalitsal-hastaliklar

DNA YAPISI VE ÖZELLİKLERİ

Bütün tek ve çok hücreli organizma ile bir kısım virüslerde genetik materyal DNAdır. DNA yapı ve özellikleri başlığı altında, DNAnın moleküler yapısı, deoksiriboz, fosfat ve pürin ve primidin bazlarının yapıları ve birbirleri ile verdikleri reaksiyonlardan başlanarak anlatılmaktadır.nükleozid, nükleozit fosfat, nükleotid ve nükleozid-tri-fosfatlar hakkında bilgi verilmekte, nükleozit-tri-fosfatların DNA polimerini oluşturma reaksiyonları, purin pirimidin eşleşme özellikleri anlatılmaktadır. DNA çift sarmalının özellikleri, çeşitli ortam koşullarında biarbirine dönüşebilen DNA formları hakkında bilgi verilmektedir. DNA replikasyonunun yarı koruyucu (semikonservatif) özelliği deneysel örnek verilerek; ökaryotik ve prokaryotik DNA replikasyonu basamakları karşılaştırmalı olarak ve görev alan proteinlerle ilgili bilgileri de kapsamak üzere açıklanmaktadır. Ayrıca bu başlık altında DNA hasar tipleri, bunlara neden olan etkenler ve tamir mekanizmaları açıklanmakta; genom DNAsının farklı bölgeleri (tekrar dizinleri, gen aileleri, satellit DNA, gen kontrol bölgeleri, sessiz bölgeler gibi terimlere de açıklık getirilerek) ayrıntılı bir sınıflandırma yapılarak anlatılmaktadır. Gen aktivitelerinin ayarlanması (Genetik kontrol mekanizmaları) Çok hücreli bir organizmdeki bütün hücreler aynı genoma sahiptirler. Ancak, bu hücrelerdeki gen ürünleri ve bu ürünlerin düzeyleri hücreden hücreye, ya da aynı bir hücrede bir andan diğerine farklılık göstermektedirler Hücrelerin özelleştikleri fonksiyonlara ve o andaki gereksinimlere uygun ürünleri, uygun düzeylerde bulundurdukları gözlenmektedir.çok ya da tek hücreli organizmalarda her bir hücredeki gen ifadesi çeşitli mekanizmalarla ayarlanmaktadır.Bu kontrol mekanizmaları. Tek hücrelilerin çevre koşullarına; çok hücrelilerde ise hücrelerin birbirlerine uyumunu sağlamaktadır. Konunun kapsadığı alt başlıklar şunlardır: Bakteride enzim (protein) sentezinin ayarlanması, 1)Laktoz operonu örneğiyle anabolik/katabolik operon; konstitutif (zorunlu)/fakültatif (seçimli) enzim; katabolit aktivator proteini; indüktör; regülatör bölge; triptofan operonu örneğiyle, repressör; korepressör; son ürün inhibisyonu, genetik polarite terimleri ve mRNA düzeyinde genetik kontrol mekanizması, 2) arabinoz operonu örneği üzerinden ise gen aktivitesinin, gen ürünü tarafından negatif /pozitif kontrolu; RNA yapısına bağlı; küçük RNAlar ya da ribozomal proteinler veya alarmonlar aracılığı ile translasyon düzeyindeki kontrol ayrıntılı olarak açıklanmaktadır. Ökaryotlarda gen aktivitesinin ayarlanması ise, 1)Duplikasyon ya da amplifikasyon, 2)Metilasyon/demetilasyon v.b yollarla selektif gen inaktivasyonu/aktivasyonu, 3)Gen yeni düzenlenmeleri (rearrangement) ile kontrol, 4)Arttırıcı (enhancer) ve susturucu (silencer) DNA bölgeleri ile aktivite ayarlanması, 5)Posttranskripsiyonel kontrol ve 6)Hormonal kontrol ikincil başlıkları ile anlatılmaktadır. Mitoz ve amitoz bölünmeler Girişte, bilinen hücre bölünmesi tiplerinin genel sınıflandırması ve tanımları yapıldıktan sonra, insan dahil çok hücrelilerin kimi hücrelerinde normal olarak, kimi hücrelerinde ise kanser ya da çevre koşulları nedeniyle normal dışı gerçekleşen amitoz bölünme kısaca anlatılmaktadır. Konunun devamında ayrıntılı olarak, hücre döngüsü,ve bu döngünün G1, G0, G2, S (DNA biyosentezi) ve M (mitoz) bölümleri; mitoz bölünme fazların ve bu fazlar sırasında hücrede gerçekleşen moleküler olaylar, çekirdek ve hücreye ait hareket ve değişimler, ayrıca mikrotübüllerin yapımı, moleküler yapıları, S ve M fazlarına geçişleri kontrol eden moleküller ve çalışma prensipleri anlatılmakta; hücre döngüsü sırasında her bir basamakta hücrenin DNA düzeyi (n, 2n, 4n), çeşitli proteinlerin düzeylerindeki değişiklikler; kromozom, kromatid, sentromer, kinetokor, metafaz ve interfaz kromozomu ile kardeş kromatid değişimleri üzerinde durulmaktadır... Mayoz bölünme, ovogenez ve spermatogenez Mayotik bölünme, ovogonyal ve spermatogonyal kök hücrelerin ard arda geçirdikleri mitoz bölünmeler sonucunda oluşan ve özel moleküler sinyallerle uyarılan hücrelerin bir S fazı sonrasında geçirdikleri ard arda iki bölünmeyi (mayotik I. Ve Mayotik II. Bölünmeler) kapsar, birinci bölünme daha uzun sürmekte ve kendine özgü alt fazları, tamir mekanizmaları, sinaps, kiazma, krossing/over ve gen dönüşümü (gene conversion), sentromer bölünmesinin olmaması gibi olay ve özelliklerle mitoz bölünmeden ayrılır. İkinci bölünme ise mitoz bölünmenin aynıdır. Mayotik bölünmenin en önemli sonuçları, türe özgü kromozom sayısının korunması ve rekombinantların orta çıkmasıdır... Konu, birbirine paralel çizilmiş mitoz bölünme, mayoz bölünme, ovojenez ve spermatojenez şemaları üzerinden karşılaştırmalı ve ayrıntılı olarak sunulmakta, bu olaylar sırasında gerçekleşen hücre ve kromozom hareketleri, kromozom ve gen hareketlerinin ilişkileri, bu hareketlerin ovojenez ve spermatojenezdeki zamanlamaları ve farklılıkları üzerinde durulmaktadır... Mozaiklik ve şimerizm Bu başlık altında, aynı bir organizmde, farklı kromozom kuruluşlu hücrelerin birlikte bulundukları mozaiklik (mikzoploidi) ve şimerizm (freemartinizm) karşılaştırmalı olarak ele alınmakta, oluşum mekanizmaları, oluştukları düzeyler (gametik, zigotik, somatik gibi) ve bunlara göre etkileri, ayrıca mozaikliğin özel bir tipi olan Lyonizasyon ve kromozom sapmalarının saf formlarının oluşturdukları etkilerle karşılaştırmalar yapılmaktadır. Mendel Genetiği Konunun girişinde, Genetiğin babası olarak adlandırılan Mendel’in yaptığı deneyler, elde ettiği sonuçlar, başarılı olmasını sağlayan etkenler ve Mendel’in sonuçlarından, günümüzdeki DNA; gen; hücre bölünmeleri; kromozom hareketleri ve kalıtım arasındaki ilişkiler anlayışına ulaşılana kadar yapılanlar kısaca özetlenmektedir. Daha sonra, mayotik kromozom hareketleri ile allellerin ve farklı genlerin hareketleri karşılaştırılarak Mendel’in birinci ve ikinci kuralları verilmektedir... gen, allel, hibrit, parental döl, filial döl, çaprazlama, genotip, fenotip gibi terimler konunun akışı içerisinde açıklanmakta, genotiplerden gametlerin saptanması, mono-, di- ve trihibrit çaprazlama, kendileştirme, test çaprazlaması, çaprazlama tablolarının hazırlanıp, sonuçların değerlendirilmesi örnek problem çözümleri ile anlatılmaktadır. Alleller arasındaki ilişkiler (dominantlık, intermedier kalıtım, multipl allelizm gibi alt başlıklarla), farklı genler arasındaki ilişkiler (epistasi, modifikatör,süpressor genler letal genler gibi alt başlıklarla) ayrıntılı olarak anlatılmaktadır. Ayrıca bağlı (linked) genler ile krossing/over ilişkisinden yararlanılarak, incelenen genlerin kromozom üzerinde birbirlerine göre yerleşimlerinin bulunması, örnek problemlerle anlatılmaktadır. DNA metilasyonu Çoğu ökaryotik organizmanın DNAsı, replikasyon sonrasında bir takım değişikliklere uğrar. Bu değişikliklerden biri de baz metilasyonudur. Metilasyona uğrayan baz genellikle CG (sitozin_guanin) ikililerindeki C bazıdır. DNA metilasyonundan sorumlu enzimlerin genel adı, metil transferazlardır. C metilasyonu gen ifadesinin kontrolunda rol oynayan mekanizmalardan biridir. Bu konu başlığı altında, gen aktivitesinin kontroluyla ilgili metilasyonun DNA daki yerleşimi, nasıl rol oynadığı, DNA metilasyonu ile sınırlayıcı (restriction)enzimlerinin ilişkilerinden yola çıkılarak DNA metilasyonunun incelenmesinin temel prensipleri, bu inceleme metodlarının, onkogenlerin demetilasyonları ya da tümör supressör genleri metilasyonu ile ortaya çıkabilen kanser tiplerinin ve başka hastalıkların tanı ve sınırlı da olsa tedavisinde yararlı olabileceğini gösteren bulgular tartışılmaktadır... Hücreler arası haberleşme Tek hücrelilerde gözlenen fototaksi, kemotaksi gibi hücre-çevre ya da feromenler aracılığı ile olduğu gibi hücre-hücre haberleşmesi, çok hücrelilerde daha da gelişmiş ve karmaşıklaşmış bir organizma içi sosyal kontrol mekanizması şeklinde karşımıza çıkmaktadır. Hücreler arası haberleşme, büyüme; yaşama; çoğalma; ölüm v.b. olayların düzenlenmesini ve hücreler arasındaki koordinasyonu sağlar. Konunun akışı içerisinde, sinyal molekülleri (ligandlar), alıcı moleküller (reseptörler)in çeşitler, özellikleri ve çalışma mekanizmaları, hücreler arası haberleşmenin genel prensipleri, sinyal kaynağı ve hedef hücrelerin özelliğine göre haberleşme tipleri (parakrin, sinaptik, endokrin ve otkrin haberleşme gibi), hücre içerisindeki sinyal akışı ve enerji kullanımı modelleri ile hücresel aktivitelerin, diğer hücrelerin aktiviteleri ile uyumluluğunun nasıl sağlandığını gösteren örnekler konu kapsamına alınmıştır.      

http://www.biyologlar.com/dna-yapisi-ve-ozellikleri

BİYOLOJİNİN PARLAK GELECEĞİ Gen Mühendisliği (Moleküler Biyologluk)

Biyoloji Bölümü ve Biyologluk mesleği son 60 yılda gerçekleşen bilimsel ilerlemeler neticesinde 21.yüzyılın bölümü ve mesleği haline gelmiştir. Gregor Mendel`in bitkiler üzerindeki çalışmalarıyla modern genetiğin temelini attıktan ve karakteristik özelliklerin genler tarafından iletildiğini bulduktan sonra Oswald Avery`nin bilimsel çalışmaları neticesinde ve 1961 yılında Nirenberg ve Matthaei genetik kodu keşfederek ve Biyoloji Bilimi`ne yeni bir çığır açmış oldular :Moleküler Biyoloji... Moleküler Biyoloji,Biyoloji`nin bir dalıdır ve adından da anlaşılacağı gibi canlılarla moleküler boyutta ilgilenir.Biyoloji Bölümünden de ileride Moleküler Biyoloji dalında ilerleyerek Moleküler Biyoloji`de özelleşmek mümkündür.Moleküler Biyologların gen klonlaması, transgenik bitki ve hayvanların oluşturulması, rekombinant protein üretimi, yeni biyomoleküllerin tasarımı,proteinlerin nicelik ve niteliklerinin değiştirilmesi gibi çalışmalardan ötürü bu uygulamalarına Genetik Mühendisliği denilmektedir.Gerçekte böyle bir mühendislik dalı yoktur.Yapılan işlemlerin özelliği nedeni ile Mühendislik olarak adlandırılmaktadır ve yanlış da değildir.Moleküler Biyolog canlının her türlü faaliyetini kontrol eden ve her özeliğini içeren DNA molekülü üzerinde çalışmalar yapar.Bu şekilde ileride hastalıklara genetik çözümlemeler neticesinde kesin sonuçlar bulunacak,insanların kendilerine-hastalıklarına özgü hiçbir yan etkisi olmayan ve hastalıklarında kesin çözüm olacak ilaçlar ve tedavi yöntemlerini kullanacak inşaAllah. Kök Hücreler sayesinde artık organ nakli tarihe karışacak.Bu şekilde uygun ortamlarda organlar geliştirilip insanlara nakledilebilecek. Gündemi takip ettiysek kan hücreleri kök hücrelerinden yararlanılarak üretildi bile.Böylece artık kan bağışı-kan nakli yakında tarihe karışacak gibi görünüyor.Kan nakli ihtiyacı olan kişilere o an için uygun veya yeteri kadar kan bulunamadığından dolayı ölümler artık olmayacak inşaAllah.Artık çevresel ve kimyasal şartlara(ısı,ışık,radyasyon vb.) daha dayanıklı ve daha verimli,kaliteli bol ürün alabileceğimiz bitkiler üretilecek.Kurak ortam bitkilerinden aldığımız dayanıklılık genlerini nemli ortam bitkilerine aktardığımız zaman onları da kurak ortamlara adapte edebileceğiz.Bu şekilde artık çevre şartlarının minimum şekilde etkilenen ve her türlü ortama adapte olabilecek ürünler yetiştirilebilecek.Bu günümüz küresel ısınmasında önemli bir noktadır. Görüldüğü gibi Biyoloji Bilimi ve Biyolog`luk,tüm yönüyle yapılan ve yapılacak olan icraatlardan burada tam bahsedememize rağmen birkaç küçük örnekle de anladığımız gibi çağımızın bilimi ve mesleğidir.Bu mesleği ve önemini bilinçli bir şekilde anlamanın ve geleceğe yönelik mesleğimizde ilerlemenin,biz biyologlar olarak hepimizin en öncelikli görevi olduğunu düşünüyorum.Hiçbir mesleğin geleceği yoktur geleceği olan yalnızca insandır ve biz biyologlar böyle geleceğe umut vaad eden bir mesleği hakkıyla yerine getirirsek geleceğimiz aydınlık önümüz -- iş hayatında da bilimde de -- açık olur. Saygılarımla... Murat KÖSEDAĞ

http://www.biyologlar.com/biyolojinin-parlak-gelecegi-gen-muhendisligi-molekuler-biyologluk

İnsan Genom Projesi

İnsan Genom Projesi

Bir organizmayı oluşturmak için gerekli bilgilerin toplamına genom diyoruz. Bir diğer tarifle, bir hücredeki genetik materyalin tamamı o organizmanın genomunu oluşturur.

http://www.biyologlar.com/insan-genom-projesi

İlk Genetik Deneyi, Mendel ve Klasik Genetik

Mendel ve Klasik Genetik Modern genetik biliminin kökü, Avusturyalı (Alman-Çek) bir Augustin’ci keşiş ve bir botanikçi olan Gregor Johann Mendel’in gözlemlerine dayanır. Günümüzün bu popüler biliminin babası olarak kabul edilen Mendel, bitkilerde kalıtım özellikleri üzerine ayrıntılı çalışmalar yapmıştır. Mendel 1856 yılından itibaren çeşitli bezelye (Pisum sativum) varyetelerine ait tohumları toplamaya ve onları manastır bahçesinde yetiştirerek aralarındaki farkları incelemeye başladı. 10 yıl süren gözlem ve deneylerinin ardından, bu çalışmasının önemli bulgularını “Versuche Über Pflanzenhybriden” (“Bitki melezleri üzerinde denemeler”) adlı ünlü inceleme yazısıyla yayımladı ve bu yazıyı 1865’de Brunn Doğa Tarihi Kurumu’na (Brunn Natural History Society) sundu. Mendel bezelye bitkilerindeki bazı özelliklerin kalıtımsal tekrarını izlemiş ve bunların matematiksel olarak tanımlanabileceklerini göstermiştir. Mendel'in çalışması kalıtımın edinilmiş değil, tanecikli olduğunu, ve pekçok özelliğin kalıtımının basit kural ve orantılar ile açıklanabileceğini öne sürmüştür. O tarihlerde DNA, kromozom, mayoz bölünme gibi kavramların henüz ortaya konmamış olduğu ve bilinmediği göz önüne alınırsa, Mendel’in sadece fenotipik (gözlenebilen) karakter ayrılıklarına göre yapmış olduğu değerlendirmelerin son derece başarılı oldukları söylenebilir. Mendel'in ölümünden sonra gelen 1890'lara kadar, onun çalışmasının önemi geniş çaplı olarak anlaşılamadı. O dönemde benzer problemler üzerinde çalışan başka bilimciler onun çalışmalarını tekrar keşfettiler. Ölümünden 16 yıl sonra Hollanda’da Hugo De Vries, Almanya’da Correns ve Avusturya’da E. Von Tschermak adlı üç biyolog, çeşitli bitki türlerinde, birbirlerinden habersiz yaptıkları araştırmalarda, Mendel yasalarının geçerliliğini gösterdiler ve tüm sonuçları "Mendel yasaları" adı altında toparladılar. Mendelin çalışması aynı zamanda, kalıtım çalışmalarında istatistik yönteminin kullanımını önermekteydi. Genetik terimi 1905’de Mendel’in çalışmasının önemli savunucularından William Bateson tarafından Adam Sedgwick’e gönderilen bir mektupta ortaya atılmıştır. Bateson 1906’da Londra’da yapılan Üçüncü Uluslararası Bitki Melezleri Konferansı’nda yaptığı açılış konuşmasında kalıtım çalışmasını tanımlarken “genetik” terimini kullanarak, bu terimin yaygınlaşmasını sağlamıştır.[6] (bir sıfat olarak genetik, Yunanca genesis - γένεσις ("kaynak")'tan türemiştir, o da genno - γεννώ ("doğurmak") 'tan; biyolojik anlamıyla bu sıfat, isim haliyle 'genetik'ten daha önce, ilk defa 1860'da kullanılmıştır)) Mendel’in çalışmasının yeniden keşfinin ve popüler hale gelişinin ardından, DNA moleküler temelini gün ışığına çıkarmaya yönelik birçok deney yapılmıştır. Mutasyon geçirmiş beyaz gözlü Drosophila (meyve sineği) üzerindeki gözlemlerinden yola çıkan Thomas Hunt Morgan 1910’da genlerin kromozomlarda yer aldığını ileri sürmüş ve 1911’de mutasyonların varlığını ortaya koymuştur. Morgan'ın öğrencisi Alfred Sturtevant ise "genetik bağlantı" fenomenini kullanmış ve 1913’de genlerin kromozom boyunca birbirini izleyen dizilişi ve düzenini gösteren, ilk “genetik harita”yı yayımlamıştır. Kaynakça: [1] tr.wikipedia.org [2] Blending inheritance [3] Lamarck, J-B (2008). In Encyclopædia Britannica. Retrieved from Encyclopædia Britannica Online on 2008-03-16. [4] genetics. (2008). In Encyclopædia Britannica. Retrieved May 30, 2008, from Encyclopædia Britannica Online: www.britannica.com/eb/article-9110582 [5] genetics. (2008). In Encyclopædia Britannica. Retrieved May 30, 2008, from Encyclopædia Britannica Online: www.britannica.com/eb/article-9110582 [6] Histoire de la notion d'hérédité

http://www.biyologlar.com/ilk-genetik-deneyi-mendel-ve-klasik-genetik

DNA’nın yapısı

J.Monod Temel biyolojik değişmez DNA’dır. İşte bunun için Mendel’in kalıtsıl çizgilerin değişmez taşıyıcısı olarak geni tanımlaması, Avery’nin bunu kimyasal olarak saptaması (Hershey’in de doğrulaması), Watson ile Crick’in de onun eşlenici değişmezliğinin yapısal temellerini açığa çıkarmaları, kuşkusuz, biyolojide yapılmış olan en büyük buluşlardır. Bunlara, bütün anlamını ve geçerliliğini bu yeni buluşlar yoluyla kazanmış olan ayıklayıcı evrim kuramı da eklenmelidir. DNA’nın yapısı; bu yapının bu geni özgül olarak niteleyen nükleotitler dizisinin sağlıklı bir kopyasını kabul ettirme yeteneğini nasıl açıkladığı; bir DNA bölütünün nükleotit dizisini bir proteindeki aminoasit dizisine nasıl çevirdiği; bütün bu olgu ve kavramlar, uzman olmayanlar için, geniş ve çok iyi biçimde açıklanmıştır.( Nükleik asitler “nükleotit” denilen cisimlerin doğrusal polimerleşmesinden doğan makromoleküllerdir nükleotitler bir yandan şekerle azotlu bir bazın, öte yandan da bir fosforil kökünün birleşmesinden oluşur. Polimerleşme, her şeker artığını bir öncekiyle bir sonrakine birleştirerek bir “polinükleotidik” zincir oluşturan fosforil öbekleşmeleri aracılığıyla ortaya çıkar.DNA’da (dezoksiribonükleik asit), oluşturucu azotlu bazın yapısına göre değişen dört nükleotitbulunur: Adenin, Guanin, Sitozin ve Timin denen bu dört baz, genllikle A,G,C ve T harfleriyle imlenir. Bunlar kalıtım abecesinin harfleridir.Sterik nedenlerle DNA’daki Adenin(A),Timin (T) ile kendiliğinden bir kovalent olmayan birlik oluşturur; bu arada Guanin (G) de Stozin(C) ile birleşir. DNA bu özgül kovalent olmayan bağlar aracılığıyla birleşeniki polinükleotidik liften oluşmuştur. Çifte lifte, bir lifin A’sı ötekinin T’si ile,G ile C; T ile A ve C ile G birleşir: Demek iki lif birbirinin tamamlayıcısıdır... (s:163) Aşağıda eşlenme ve çevirme süreçlerinin özünü belirten şema verilmektedir:. DNA İKİ özdeş ikili (eşlenme) DNA İkili tamamlayıcı nükleotitler dizisi (çeviri) Polipeptid Aminoasitlerin köklerinin doğrusal dizisi (anlatım) Küremsi protein Aminoasitlerin doğrusal dizisinin kıvrılması Aydınlığa çıkarılması gereken ilk nokta DNA’nın değişmeksizin eşlenmesinin “giz”inin, molekülde birleşik durumda bulunan iki lifin oluşturduğu kovalent olmayan karmaşığın stereokimyasal tamamlayıcılığında yattığıdır. Buradan görülüyor ki, proteinlerin ayırt edici özelliklerini açıklayan birleştirici stereopesifitenintemel ilkesi,DNA’nın eşlenici özelliklerinin de temelinde bulunur. Fakat DNA’da, karmaşığın topolojik yapısı protein karmaşıklıklarınkinden çok daha yalındır ve eşlenme mekanizmasının işlemesini sağlayan da budur. Gerçekten, iki liften birinin sterokimyasal yapısı, onu birleştiren köklerin (ardışık) dizisi ile tümüyle tanımlanmıştır (s:99), çünkü dört kökten her biri(sterik kısıtlamalar nedeniyle) öteki üçten yalnız biriyle bireysel olarak eşleşebilir. Sonuç olarak: 1. Karmaşığın sterik yapısı iki boyutta tümüyle temsil edilebilir ki,bunlardan biri, bitmiş olarak, her noktada karşılıklı birbirini tamamlayan bir çift nükleotit içerir; oysa öteki,bu çiftlerden, potansiyel (gizilgüç) olarak sonsuz bir diziyi içerir. 2. İki liften (herhangi) biri verildiğinde, tamamlayıcı dizi, nükleotitlerin ardışık eklenmeleriyle gitgide daha yaklaşık olarak kurulabilir ve nükleotitlerden her birini, sterik olarak önceden belirlenmiş olan eşi “seçer”. Böylece iki liften her biri, karmaşığın bütününü oluşturacak biçimde, eşinin yapısını kendisi seçmiş olur. DNA molekülünün toptan yapısı, benzer köklerin doğrusal polimerleşmesiyle oluşmuş bir makromolekülün alabileceği en yalın ve en olası yapıdır: Bu, biri ötelenme biri de dönme olmak üzere iki bakışım işlemiyle tanımlanır bir sarmal lifin yapısıdır. Demek buna, bir bütün olarak yapısındaki düzenlilik nedeniyle, bir lifcikli kristal denebilir. Fakat ayrıntılı yapı düşünüldüğünde ortada bir devirsiz (periyodik olmayan) kristal var demektir, çünkü temel çiftler dizisi yinelemeli değildir. Şunuda önemle belirmeli, bütün olabilir dizilerle uyuşabilen yapı bütününün ona hiçbir sınırlama uygulamadığı anlamında, dizi tümüyle “özgür”dür. Görüldüğü gibi, bu yapının oluşumu, bir kristalinkiyle yakından karşılaştırılabilir. İki liften her birindeki dizi öğesi, kendiliğinden onunla birleşmek üzere gelen molekülleri seçip onlara yön veren ve böylece kristalin büyümesini sağlayan kristalimsi bir tohum işlevi görür. Birbirini tamamlayan iki lif, yapay olarak ayrıldıklarında, her biri, binler ya da milyonlarca dizi içinden, hemen hiç yanılmadan kendi eşini seçerek, özgül karmaşığı kendiliğinden yeniden oluşturur. Bununla birlikte her lifin büyümesi, nükleotitleri kendi aralarında dizisel olarak birleştirici kovalent bağların oluşmasını gerektirir. Bu bağların oluşması kendiliğinden olmaz: Bir kimyasal gizilgüç ve bir katalizör de gerekir. Gizilgücün kaynağı, nükleotitlerin içinde bulunan ve yoğunlaşma etkimesi sırasında kopan kimi bağlarla temsil edilir. Bu yoğunlaşmayı bir enzim, yani polimeraz DNA katalize eder. Bu enzim, daha önceden bulunan lifte özgül biçimde belirlenmiş olan diziye “ilgisiz”dir. Öte yandan, enzimsel olmayan katalizörlerle hızlandırılmış mononükleotitlerin yoğunlaşmasını, doğrudan doğruya, bunların eskiden var olan bir polinükleotit (s:100) ile kendiliğinden eşleşmesinin yönlendirdiği kanıtlanmıştır. Ancak enzim, diziyi belirlemese bile, tamamlayıcı kopyanın doruluğunu, yani bilişi iletiminin aslına uygunluğunu sağlar. Bu, deneyin de gösterdiği gibi, çok büyük ölçüde bir aslına uygunluktur, fakat mikroskopik bir süreç söz konusu olduğuna göre, bir mutlak uygunluk olamaz. Bu temel noktaya biraz sonra yeniden dönülecek. Nükleotitler dizisinin amino asitler dizisine çevirisini yapan mekanizma, yalnız ilkesi bakımından bile, eşlenmeyi yapandan çok daha karmaşıktır. Görüldüğü gibi bu son süreç, son aşamada, ana kalıp işlevi gören bir polinükleotit dizisiyle, ona birleşmeye gelen nükleotitler arasındaki doğrudan stereospesifik etkileşimlerle açıklanır. Çeviri sırasında da bilişi iletimini sağlayan, yine kovalent olmayan stereospesifik etkileşimlerdir. Fakat bu yönetici etkileşimler bir çok ardışık basamakları içerir ve bu basamaklar, her biri yalnızca kendi dolaysız işlevsel eşini tanıyan birçok oluşturucuları işe koşar. Bu bilgi iletimi zincirinin başlangıcında işe katılan oluşturucular, öteki uçta “olup biten”den tümüyle habersizdir. Öyle ki kalıtsal şifrenin, harflerinden her biri polipeptitteki (yirmi arasından) bir aminoasiti belirleyen DNA’daki üç nükleotitlik bir diziden (bir üçlü) oluşan bir stereokimyasal dilde yazılmış olmasına karşın, şifreleyen üçlüyle şifreleşen aminoasit arasında hiçbir dolaysız sterik bağ yoktur. Bu çok önemli bir sonuç verir: Canlılar dünyası için evrensel olan bu şifre, bilişi iletiminin büsbütün başka bir uzlaşmaya göre de ortaya çıkabileceği anlamında, kimyasal olarak nedensiz görünür.(Bu noktaya 8. bölümde döneceğiz. J.M.) Ayrıca, çeviri mekanizmasının kimi oluşturucularının yapısını ve bu yüzden kimi üçlülerin yorumunu da değiştirerek, organizmaya (geçerli uzlaşımlar açısından) çok zararlı olabilecek yanlışlıklar yapan değişinimler(mutasyonlar) biliniyor. Çeviri sürecinin çok mekanik, giderek “teknolojik” görünüşünü vurgulamak gerek. Bir oluşturucunun yüzeyinde bir polipeptitin tortu tortu toplanması yolunda, her aşamada işe karışan değişik (s:101) oluşturucuların; bir freze makinesinde biçim verilecek olan bir parçanın diş diş ilerlemesine benzeyen ardışık etkileşimleri gibi bütün bunlar, kaçınılmaz biçimde bir mekanik işlemenin üretim zincirini düşündürüyor. Kısacası, olağan organizmadaki bu duyarlı mikroskopik makine düzeni, çeviri sürecine belirgin bir aslına uygunluk sağlar. Kuşkusuz yanılmalar da olabilir, fakat öylesine seyrek ki, bunların olağan ortalama sıklığı üzerine, yaralanılabilir hiçbir istatistik yoktur. Şifrede (DNA’nın proteinlere çevrilmesi bakımından) bulanıklık bulunmadığından,bir DNA bölütündeki nükleotitler dizisinin, karşılığı olan polipeptitteki aminoasit dizisini tümüyle belirlemesi gerekir. Ayrıca, gördüğümüz gibi, polipeptit dizisi bir kez oluşmuş olan polipeptidin kazanmış olduğu bükülmüş yapıyı (olağan koşullar altında) tümüyle belirlemiş olduğundan, yapısal, dolaysıyla da işlevsel”yorum” açık anlamlı ve kesindir. Hiçbir tamamlayıcı bilişi katkısı (kalıtsal dışında) zorunlu değildir; hatta bilindiği kadarıyla mekanizma ona yer bırakmadığından, olanaklıda değildir. Organizmaların bütün yapı ve deimleri, onları oluşturan proteinlerin yapıları ve etkinliklerinin sonucu olduğu ölçüde, organizmaların bütününe, kalıtsal haberin kendisinin son sıralıoluşsal anlatımı gözüyle bakmak gerekir. Son bir önemli nokta olarak da, çeviri mekanizmasının kesinlikle tersinmez olduğunu eklemek gerekir. “Bilişi”nin ters yönde, yani proteinden DNA’ya aktarılışı hiç gözlemlenmiş olmadığı gibi kavranabilir bir şey de değildir. Bu görüş, öylesine bir tamamlanmış ve güvenilir gözlemler topluluğuna dayanır ve sonuçları, özellikle evrim kuramında, öylesine önemlidir ki, bunun, modern biyolojinin temel ilkelerinden biri olarak görülmesi gerekir( Bu kitabın birinci basımının kimi eleştiricileri (örneğin Piaget), bu önermenin deneysel olarak çürütülebileceğini sandıkları kimi yeni sonuçlar öne sürebilmekten büyük memnunluk duymuş göründüler. Söz konusu olan, Temin ile Baltimore ’un, klasik çeviriye ters yönde olarak, RNA’yı DNA’ya çevirme özelliği olan enzimleri bulmuş olmalarıydı. Bu güzel gözlemler, gerçekte, dizisel bilişinin DNA (ya da RNA) yönünde çevirisinin tersinir olmadığı ilkesini çürütmez. Bu buluşu yapanlar, ki çok seçkin moleküler biyoloji bilginleridir, çalışmalarından hiçbir zaman Piaget’nin çıkarmış göründüğü sonucu çıkarmadılar). Gerçekten bundan çıkan sonuç, bir proteinin yapı ve edimlerini değiştirerek, bu değişikliği, DNA dizisinin bir bölümünün sunduğu bilgilerde bir değişiklik olmadan, bir bölümüyle de olsa, gelecek kuşaklara aktaracak bir olabilir mekanizmanın bulunmadığıdır. (s:102) Oysa buna karşın, herhangi bir bilişi ya da haberin DNA’ya iletilmesini sağlayacak, kavranabilir bir mekanizma da yoktur. Sonuç olarak, bütün sistem, tümüyle ve yoğun biçimde tutucu ve kendi içine kapalıdır; dış dünyadan, ne olursa olsun, herhangi bir bilgi alma olanağı da kesinlikle yoktur. Görülüyor ki bu sistem, özellikleriyle, organizma ile çevre arasında olduğu gibi DNA ile protein arasında tek yönde bağıntılar kuran bir mikroskopik saat çalışmasıyla, her türden “diyalektik” betimlemesine karşı çıkar. Sonunua dek ne Descarertesçı ne Hegelcidir: hücre düpedüz bir makinedir. Bu durumda öyle görünür ki bu sistem, yapısının gereği olarak her değişikliğe, her evrime karşı çıkar. Böyle olduğuna hiç kuşku yok ve burada, gerçekte evrimin kendisinden de daha çelişkili bir olgunun açıklamasını buluruz: Yüz milyonlarca yıldan beri önemli bir değişmeye uğramaksızın yeniden üreyen kimi türlerin olağanüstü değişmezliği. Bununla birlikte, fiziğin bize öğrettiğine göre (erişilmez sınır olan mutlak sıfır dışında) hiçbir mikroskopik varlık kuantik düzeyde karışıklıklara uğramaktan geri kalamaz; bunların bir makroskopik sistem içinde birikmesi, onun yapısını adım adım fakat kaçınılmaz biçimde değiştirir. Canlı varlıklar, çevirinin aslına uygunluğunu sağlayan makine düzeninin yetkinliğine karşın, bu yasadan kurtulamaz. Çok hücreli organizmalardaki yaşlanma ve ölüm, en azından bir bölümüyle, rastlantısal çeviri yanlışlarının birikmesiyle açıklanabilir; çünkü bu yanlışlar, özellikle aslına uygunluktan sorumlu oluşturucuların kendilerini değiştirerek, yanılmaların sıklığını artırır ve bu da organizmanın yapısını azar azar fakat acımasızca bozar. Eşlenme mekanizması da fizik yasalarına aykırı düşmedikçe, her bozgundan ve her rastlantıdan kaçamaz. Bu bozgunlardan hiç olmazsa birkaçı DNA dizisinin kimi öğelerinde az ya da çok açığa vuran değişiklikler doğuracaktır (s:103) Bu transkripsiyon yanlışlıkları, mekanizmanın kör aslına-uygunluğu nedeniyle, kendiliğinden yinelenecektir. Bunlar, aynı aslına uygunlukla, “değişinim”lerin oluştuğu DNA bölütünün karşılığı olan polipeptitteki aminoasitler dizisinde ortaya çıkan bir değişiklik olarak çevrilecektir. Fakat bu değişinimin işlevsel “anlam”ı ancak, bir bölümüyle yeni olan bu polipeptitin kendi üstüne katlanmasıyla ortaya çıkacaktır. Günümüzdeki biyoloji araştırmalarının en anlamlı ve yöntembilim açısından en önemli bölümünü moleküler kalıtımbilim oluşturur. Bu araştırmalar, özellikle, DNA ikili lifindeki bir polinükleotit dizisinin uğrayabileceği belli belirsiz rastlantısal değişmelerin türlü tiplerinin çözümlenmesini sağlamıştır. Böylece, aşağıdaki olaylara bağlı çeşitli değişinimler belirlenmiş oldu: 1. Tek bir nükleotit ikilisinin bir başkasının yerine geçmesi 2. Bir ya da çok sayıda nükleotitiin yok olması ya da eklenmesi 3. Uzun ya da kısa dizi bölütlerini tersine çevirerek, yineleyerek, yerinden atarak ya da ergiterek kalıtımsal dokuyu değiştiren “karışıklık” türleri Bu değişmelerin rastlantısal olduğunu, gelişigüzel ortaya çıktığını söyleyeceğiz. Bunlar kalıtımsal dokudaki değişikliklerin olabilir tek kaynaklarını oluşturduğuna, kalıtımsal doku da organizmanın kalıtımsal yapılarının tek görevlisi olduğuna göre, bundan zorunlu olarak, canlılar dünyasındaki her yeniliğin ve her yaratışın tek kaynağının rastlantı olduğu sonucu çıkar. Evrimin olağanüstü yapısının temelinde arı rastlantı, yalnızca rastlantı, salt fakat kör özgürlük: Modern biyolojideki bu temel kavram, bugün artık, olabilir, ya da en azından, kavranabilir varsayımlar arasında herhangi bir varsayım değildir; bu, gözlem ve deney sonuçlarıyla tek bağdaşan, tek kavranabilen olandır. Bu nokta üzerindeki kavramlarımızın ileride değişeceğini, giderek değişebileceğini kabul etmek(ya da ummak) için hiçbir neden yoktur. Yine bu kavram, bütün bilimlerin bütün kavramları içinde her türden insan merkezcilik karşısında en yıkıcısı, bizim gibi yoğun biçimde teleonomik varlıklar için, sezgisel olarak en kabul edilemez olanıdır; bütün dirimselci ve canlıcı ideolojilerin kesip atacakları bir kavram, daha doğrusu, bir hortlaktır. Bu nedenle de evrimin kaynağı olarak değişinimler söz konusu olduğunda, rastlantı kelimesinin sağın anlamının ne olduğunu (s:104) kesin olarak belirlemek çok önemlidir. Rastlantı kavramının içeriği yalın değildir ve aynı kelime çok değişik anlamlarda kullanılmıştır. En iyisi birkaç örnek vermek. Zar ya da rulete şans(rastlantı) oyunları denir ve bir oyunun sonucunu kestirmek için de olasılıklar hesabı kullanılır. Fakat, bu salt mekanik ve makroskopik oyunların “şans” oyunları oluşu, yalnızca, bu oyunlarda sonucu yeterli kesinlikte bilmenin pratik olanaksızlığından gelir. Çok yüksek düzeyde bir fırlatma mekanizması bulunarak, sonucun belirsizliğinden büyük ölçüde kurtulmanın, kavranabilir bir şey olduğu açıktır. Ruletteki belirsizliğin özsel değil salt işlemsel olduğunu söyleyelim. kolayca görülebileceği gibi, salt yöntembilimsel nedenlerle, rastlantı kavramının ya da olasılıklar hesabının kullanıldığı bir çok olayın kuramı için de durum aynıdır. Fakat başka durumlarda, rastlantı kavramı özsel bir anlam kazanır ve işlemsel olmaktan çıkar. Bunlar örneğin “salt rastlaşmalar” diyebileceğimiz, yani birbirinden tümüyle bağımsız iki nedenler zincirinin kesişmesidir. Doktor Dupont’un yeni bir hastaya ivedi çağrıldığını, onarımcı Dubois’nın da bir komşu yapının ivedi onarımıyla uğraştığını düşünelim. Dr. Dupont yapının dibinden geçerken, onarımcı dikkatsizlikle çekicini düşürür, ikisinin “determinist” yörüngesi kesişir ve doktor kafası parçalanarak ölür. Doktorun rastlantıya kurban gittiğini söyleriz. Önceden bilinemezliği doğasında taşıyan bu olay için başka hangi terimi kullanabiliriz? Buradaki rastlantının, kesişmeleriyle kazayı doğuran iki dizi olayın tam bağımsızlığından dolayı, özsel diye görülmesi gerekir. Kalıtsal iletinin eşlenmesinde ve işlevsel sonuçlarında bir yanlışlığa neden olan ya da yol açan olaylar arasında da tam bağımsızlık vardır. İşlevsel etki, değişen proteinin yapısına, gerçekleştirdiği işleve, sağladığı etkileşimlere, katalize ettiği tepkimelere bağlıdır. Bütün bunların, değişinim olayının kendisiyle de, yakın ya da uzak nedenleriyle de, bütün bu “nedenler”in doğasının belirlenimli olup olmadığıyla da, ilgisi yoktur. Son olarak, mikroskopik düzeyde, maddenin kuantik yapısına kök salmış olan, temel bir bilinmezlik kaynağı daha vardır. Bir değişinim, özünde, mikroskopik kuantik bir olaydır, bu nedenle de ona belirsizlik ilkesi uygulanır; demek doğası gereği, yani özünde, önceden bilinemez bir olaydır. Bilindiği gibi, belirsizlik ilkesini, başta “tanrının zar attığını” kabul edemeyeceğini söyleyen Einstein olmak üzere (s:105) en büyük modern fizikçilerin bir bölümü hiçbir zaman tümüyle kabul etmediler. Kimi okullar da burada yalnızca işlemsel bir kavram görmek istediler ve özselliği kabul etmediler. Oysa kuantum kuramına, onu belirsizlikten kurtaracak daha “ince” bir yapı vermek için harcanan bütün çabalar başarısızlıkla sonuçlandı; günümüzde, bir gün gelip bu ilkenin kendi bilim kollarında yok olacağına inanır görünen fizikçi sayısı çok azdır. Ne olursa olsun, bir noktanın vurgulanması gerekir; belirsizlik ilkesi bir gün bırakılsa bile, DNA’daki bir dizinin değişiniminin en kesin türden determinizmi ile onun işlevsel etkilerinin protein etkileşimleri düzeyindeki determinizmi arasında, yukarıdaki onarımcı ile doktor öyküsünde tanımlanmış olan anlamdaki “salt rastlaşma” dışında bir şey görme olanağı yoktur. Demek olay yine de “özsel” rastlantı alanında kalır. Doğal olarak rastlantının, tanımı gereği, dışarıda bırakıldığı ve doktorun, ne olursa olsun, onarımcının çekici altında can vermek zorunda olduğu Laplace evrenine dönülürse o başka. Hatırlanacaktır ki, Bergson evrimde bir yaratıcı gücün anlatımını buluyordu ve bu gücün, yaratılışın kendinde ve kendisi için olan bir sondan başka bir şeye yönelik olmadığı anlamında, onun mutlak (saltık) olduğunu kabul ediyordu. Bergson böylece, hepsi de evrimi,Evrenin örüsünde yazılı bir programın görkemli açılışı gibi gören canlıcılardan(Engels olsun, Teilhard olsun ya da Spencer gibi olgucu iyimserler olsun) kökten ayrılmış oluyordu. Onlar için, bu durumda, evrim gerçek bir yaratış değil, yalnızca doğanın o ana dek açığa vurulmamış niyetlerinin dışavurumu oluyordu. Embriyonun gelişmesinde evrimsel doğuşla aynı türden bir doğuş görme eğilimi buradan gelir. Modern kurama göre dışavurum (açınlama) kavramı sıralı-oluşsal gelişmeye uygulanır, fakat evrimsel doğuşa gelince;kaynağını özsel bilinemezden alması ve salt yaratıcı olması nedeniyle, uygulamaz. Bergsoncu metafizik ile bilim arasındaki bu yön birliğibir salt rastlaşma sonucu mudur? Belki de değil: Bergson, bir sanatkar ve ozan olarak, üstelik çağının doğa bilimlerini de iyi bildiğinden, canlılar dünyasının göz kamaştırıcı zenginliğini, orada sergilenen ve her baskıdan uzak, tükenmez bir yaratıcı cömertliğe neredeyse doğrudan tanıklık eder görünen, biçim ve davranışların mucizevi çeşitliliği karşısında duyarlılık göstermeden edemezdi. Fakat Bergson’un, “hayat ilkesi”nin evrimin kendisi olduğunun en açık kanıtını gördüğü yerde, modern biyoloji bunun tam tersine (s:106) canlı varlıkların bütün özelliklerinin moleküler koruma temel ilkesine dayandığını kabul ediyor. Çağdaş kuram açısından evrim, hiç de canlı varlıkların bir özelliği değildir, çünkü kökü, canlıların tek ayrıcalığı olan koruyucu mekanizmanın eksikliğindedir...Artık denebilir ki, cansız yani eşlenici olmayan bir sistemde bütün yapıyı yıkabilecek olan bu bozuklukların, bu “gürültü”nün kaynağı, canlılar dünyasındaki evrimin de kaynağıdır ve bu kaynak, sınırsız yaratıcı özgürlüğünü, DNA’nın eşlenici yapısındaki bu rastlantılar birikimiyle, müziğe de gürültüye de sağır, bu talih konservatuvarıyla açıklar.(107) (Jacques Monod, Raslantı ve Zorunluluk, Dost Kitabevi, Ekim 1997, s:95-107) www.atominsan.com  

http://www.biyologlar.com/dnanin-yapisi-1

Genler Neden Yapılmışlardır? Genlerin yapı taşları

Kromozomlar (genler) neden yapılmışlardır? Biyolojide kuskusuz çok önemli bir yeri olan Oswald Avery’nin deneyleri bu soruya çok açik ve parlak bir yanit getirdi. Çalismalari, simdi “moleküler biyoloji” dedigimiz modern çagi açti. 1940'larin basinda Avery, iki tarafli zatürreye (akciger iltihasbi) neden olan bakteriyle ugrasiyordu (penisilin bulunmadan önce, en büyük ölüm nedenlerinden biriyldi bu hastalik). Yaptigi deneylerde açiklayamadigi sasirtici sonuçlar buldu. Ölü zatürre bakterileri, kötü niteliklerini, zatürre yapmayan türden canli bakterilere geçirebiliyorlardi. Bu, tehlikeli ölü bakterilerin, canli ve zararsiz bakterileri tehlikeli hale getirebilmeleri demekti.Bu nitlik bir defa geçirilince artik kalici oluyor ve bir zamanlar iyi huylu olan bakterilerin gelecek kusaklarina kalitimla geçiyordu. Hastaliga neden olabilme kapasitesi bir veya bir grup özellekten kaynaklanir. Bu özellikler, genler tarafindan kontrol edilir ve kalitimla geçirilirler. Avery, ölü baterilerin parçalandiklarini, vücutlarinin bilgi tasiyan kimyasal maddeler çikardigini, canli baketirelirn de bulari besin olarak kullandiklarini düsündü. Yani genler, canli bakterilere girip onlarin kalitimlarini belirtiyorlardi. Avery ve arkadaslari, bu gene benzer maddeyi kesin olarak belirlemek üzere çalismaya basladilar. Insan, Tip bilimi için, genlerin kimyasal özelliklerinin bulunmasindan daha önemli bir problem olabilecegini düsünüemez. Ancak bu kesinlikle insanlar, hatta hayvanlar üzerinde de incelenebilecek bir problem degildi. Neyse ki zatürre yapan bakteriler, Avery’e uygun bir sistem getirdiler. Bu iyi ve degerli bir model-deney sistemi örnegi olusturuyordu. Aslinda, bütün genetik bilgi birikimi, 100 yil önce Gregor Mendel’le baslangicindan bugünkü arastirmalara kadar, büyük ölçüde basit deney modellerine dayanir. Bezelyeler, meyve sinektleri, ekmek küfü ve bakteriler... Avery’nin üzerinde çalistigi bakteriler geretik olarak birbirinin tipkisiydi. Baska cinslerle karismamis, safkan bakterilerdi bunlar. Hizla üreyebiliyorlardi öyle ki kalitim özelliklerini birçok kusagin üzerinde izlemek olanakliydi. Zatürreye neden olma yetenekleri, farelere verilerek kolayca ölçülebiliyordu. Avery’nin yaptigi önemli deneyleden biri, probleme açik bir yanit getirdi. Ölü bakterilerden dagilan bir molekül karisimini aldi ve içine DNA’yi “bozan” bir enzim ekledi. DNA’nin bozulmasi, karisimin zararsiz bakterileri zararli bakteriye çevirebilme yetenegine bir son verdi. Buna ek bir deneyle Avery ve arkadaslari, zararsiz bakterileri hastalik yapan bakteriye çeviren maddenin “deoksiribonükleik asit” veya DNA oldugunu kanitladilar. DNA: Deoksiribonükleik Asit Aslinda, DNA’yi Avery bulmadi. Bu isi, Avery’den altmis yil önce Friedrich Miescher adinda bir arastirmaci yapmisti. O ve onu izleyen bilim adamlari bu konuda bir sürü kimyasal bilgi toplamislardi. DNA’nin zinci seklinde birbirine bagli, büyük miktarlarda fosforik asit içeren “nükleotid” denilen moleküllerden olustugu biliniyordu. Bunlar, o zamana kadar hücrede bilinen en büyük moleküllerdi. Avery, DNA’nin kalitimin temel maddesi oldugunu gösterdi. Baska ir deyisle “bir seyi kalitimla geçirmek demek, bir parça DNA aktarmak demektir”. Genler DNA’dir. Bilgi DNA’dir ve DNA bilgidir. Avery’nin ispatindan beri, DNA konusunda bilinenler öyle sasirtici bir hizla artti ki, 1960'larda artik bilginin DNA’da nasil kodlandigini bu bilginin nasil hücre maddesine dönüstügü ve DNA’nin gelecek kusakla paylasilmak üzere nasil kopya edildigini biliyorduk. Bu zorlu yarisa bir çok bilim adami katildi; ama James Watson ve Francis Crick ’in DNA’nin dogru yapisinin ikili sarmal, yani içiçe dönen iki zincir oldugunu düsünüp bulmalari en büyük asamalardan biridir. Öyleyse iste DNA’nin temel özelliklerine bakalim: 1.Molekül zincir seklindedir( Degisik basit molekül çesitlerinin birbirine eklenmesinden olusmus zincir seklindeki madde) 2.Olaganüstü uzun ve son derece incedir.Hücrenin çekirdegi 100 kere büyütülseyydi asagi yukari igne ucu büyüklügünde olacakti, yani gözün ancak seçebilecegi kadar. Ite bu küçücük çekirdek içinde katlanmis durumda bulunan DNA açilirsa, boyu, bir futbol sahasinin boyu kadar olur. 3. Zincirde dört çesit halka vardir (nükleotid denilen moleküller). Isimleri adenilik asit, guanilik asit, sitidilik asit ve timidilik asit; kisaltmalari A. G, C ve T. 4. Bu dört tür halkanin baglanma biçimi, adi bir zincirin halkalari gibi birbirinin aynidir. 5. Halkalarin sasmaz bir düzeni vardir, bu kitaptaki harflerin düzeni gibi. Bundan sonra, zincirler üzerine söyleyecek çok seyimiz olacak. Bir zinciri her resimleyisimizde, buradaki bes biçimden hangisi en uygun, en açiklayicisiysa onu kullanacagiz. Kuskusuz, gerçek zincirlr bizim resimlerde gösterdiklerimizden çok daha uzundur. DNA = Dil = Bilgi Simdi dört çesit halkasi olan bir zincirimiz olsa ve bunun yeni bir bireyin olusmasi için gerekli bütün bilgiyi içerdigini bilsek, bu sirrin halkalarin siralanmasinda veya düzenininde yattigi sonucunu çikarmamiz gerekir. Zincirin bu kadar çok anlam tasimasinin baska bir açiklamasi olamaz. Bilgi, böylece harita veya plan olmak yerine, düz bir yüzey üzerinde iki boyutlu bir seye, daha dogrusu tek boyutlu “yazili” talimat dizinine dönüsür. Burada dille-benzetme (analoji) yapilabilir.DNA alfabesinin dört harfi var, ama bunlarla yazilabelecek mesajlarin sayisi sonsuzdur. Tipki iki harfli Mors alfabesiyle (nokta-çizgi) söylenebileceklerin sinir olmadigi gibi. Kitaplardaki harfler kagit üzerindeki yerlerine göre diziler halinde baglanmislardir. DNA içindeki dört nükleotid halkasi ise gerçek kimyasal baglarla dizi halinde baglanmistir. Belli bir organizma içindeki toplam DNA’da bir kitap gibi düsünülebilir. Bu kitapta, bütün harfler, deyimler, cümleler ve paragfraflar bir zincir olusturacak biçimde birbirine eklidir. Organizmanin bütün bölümleri ve bütün islevleri böylece tanimlanir. Bu organizmanin özdes bir ikizi varsa, o da ayni DNA’lari içerir, ayni kitaptan bir tane daha diye düsünülebilir; ne bir harf, ne bir sözcük farklidir ikisi arasinda. Ayni türün baska bir organizmasi da, gramerda sik sik ve göze çarpici farklar oldugu halde, benzer bir kitabi olusturur. Degisik türlerin kitaplari, içlerinde bir sürü benzer cümleler de olsa oldukça degisik öyküler anlatirlar. Yukaridaki benzetmede zincirin parçalari olan genler, asagi yukari cümlelerin krsiligidirlar. Bir gen, organizmanin belirli bir yapisini olusturan veya islevini gören bir harf (nükleotid) dizidir. Genler, çok uzun bir DNA molekülünde arka arkaya eklenmis cümleler gibidirler. Bir Insan Olusmasi Için Ne kadar Bilgi Gerekli? Bilginin ne oldugunu gördükten sonra isterseniz, canlilari olusturmak için ne kadar bilgi gerektigi üzerine kabaca bir fikir edinelim: 1. Bir bakteri, canli yaratiklarin en basitlerindendir, 2 000 civarinda geni vardir. Her gen 100 civarinda harf (halka) içerir. Buna göre, bir bakterinin DNA’si en azindan iki milyon harf uzunlugunda olmalidir. 2. Insanin, bakteriden 500 kat fazla geni vardir.Öyleyse DNA en azindan bir milyar harf uzunlugundadir. 3. Bir bakterinin DNA’si bu hebsaba göre, her biri 100.000 kelimelik 20 ortaama uzunlukta romana, insanin ki ise bu romanlardan 10.000 tanesine esittir! Dilden Maddeye DNA dilinin anlami, belirli bir canli organizmayi tanimlamasindadir. Baska bir deyisle genler, maddenin, yasamin gerçek özünün, gerçek canli unsurun yaratilmasi için gerekli bilgiyi verirler. DNA dili fizik olarak yasamaya, nefes almaya, hareket etmeye, et üretmeye nasil çevrilebiliyor? Bu soruyu yanitlamadan önce, nelerden yapilmis oldugumuzu bilmemiz gerekir. Proteinler Bu konu zor görünebilir ama aslinda öyle degil. Bizi olusturan en önemli malzeme proteindir denilebilir. Diger yapi maddelerimiz (su, tuzlar, vitaminler, metaller, karbohidratlar, yaglar vb.) proteinlere destek olmak üzere bulunurlar. Proteinler yalnizca kütlemizin (suyu saymazsak) çognu olusturmakla kalmayip, ayni zamanda vücut isimizi, hareketlerimizi ayarlarlar, düsüncelerimizin ve duygularimizin da temelini olustururlar. Kisacasi bizi olusturan ve yaptigimiz her sey proteinlere dayanir. Örnegin, kendimi gözlüyorum: bütün kütlesi proteindir; ne görüyorsam (kürkü, gözleri, hareket etmesi bile) proteindir. Içindeki her syey de proteindir. Ayrica kendime çok özel bir kisilik veren hersey de özel proteinlerle belirlenmistir. DNA’nin yönlendirilmesiyle yapilan proteinler birey olmanin, tek olmanin, bütün türlerin fiziksel temelidir. Metal, otomobil için neyse, protein bizim için odur. Otomobilde baska malzemeler de vardir; ama yapiyi ve islevi saglayan en önemli eleman metaldir. Hem görünüsü, hem de isleme yetenegini belirler. Bir arabanin digerinden farkini; biçimini, niteligi ve metal kisimlarin durumu belirler. Simdi, yeni bir soru ve baska bir ayrintili inceleme için haziriz. Proteinler neden yapilmislardir? Iste özelliklerinin listesi: 1. Zincir moleküldürler. 2. Uzundurlar ama DNA kadar degil. 3. Yirmi çesit protein halkasi vardir. Bunalara amino asitler denir. 4. Yirmi birimin de baglanti biçimi tamamen aynidir. 5.Yirmi birimin veya halkanin düzeni veya dizilis sirasi hassas ve kesindir. Bu düzen, hangi protein oldugunu ve sonuçta islevinin ne oldugunu belirler. Amino asitler, isimlerinin ilk üç harfi eklenmis zincir halkalariyla gösterilirler. Yirmi amino asit sunlardir: fenilalanin, leusin, izoleusin, metyonin, valin, serine, prolin, treoinin, alanin, tirosin,histidin, glutamin, asparajin, lisin, aspartik asit,glutamik asit, sistein, triptofan,arjinin,glisin. Çeviri Bu bes özelligin DNA zincirininkine ne kadar benzedigini gördünüz. Halkalari özel bir düzende olan zincirler, protein alfabesinde yirmi çesit harften olusuyor;DNA alfabesinde ise dört harf var. DNA bilgisinin protein maddesine dönüsmesinin aslinda dildeki gibi bir çeviri islemi oldugu hemen görülebilir. Dört harfli bir alfabedeki harf dizisinden, yirmi harfli bir alfabenin harf dizisine geçilmektedir. Mors dilinden (iki harfli nokta-çizgi alfabesinden) Ingilizce gibi yirmisekiz harfli alfabesi olan bir dile çeviri yapmaya da benzetilebilir bu. Bütün olan biten aslinda bu kadar.Hücerelerin protein zincirleri içinde binlerce çok ufak, son derece basit çeviri makinesi var. Bunlara “ribosomlar” deniyor. Su sekilde çalisirlar: Önce DNA bilgisinin bir bölümü, bir gen, bir enzim (bu islemin hizlanmasina yardim eden bir protein) tarafindan kopye ediliyor. Mesajci RNA (mesajciribonükleik asit) dernilen bu gen kopyasi da bir zincirdir. RNA molekülleri,DNA moleküllerinin hemen hemen ayni zincir moleküllerdir; ama onlar kadar uzun degildirler. Bir DNA molekülü bir çok geni içerir, bir mesajci RNA molekülü ise yalnizca bir tek genin kopyasidir. Bu RNA moleküllerine “mesajci” denir, çünkü genin mesajinin, ribosomlar yolu ile DNA’nin hücredeki yeri olan çekirdekten proteinlerin yapildiklari hücrenin çekirdek disindaki kismina (stoplazma) tasirlar. Gen kopyasi mesajci RNA bir ucunu ribosoma baglar, Ribosom okuyucudur;mesajci RNA’nin içindeki nükleotidlerin (harflerin) dizilisini okur; ama bildigimiz anlamli bir sözcük çikarmak yerine protein çikarir. Bu su sekilde gerçeklesir: Özel enzimler amino asitleri “transfer” RNA (tRNA) denilen küçük bir RNA molekülüne baglarlar. Yirmi amino asitin her biri özel RNA molekülüne baglanir. Amino asite baglanmis tRNA’lar kendilerini ribosoma yöneltirler. Ribosom, gerekli tRNA’yi (bagli amino asitlerle birlikte) o anda mesajci RNA’dan okudugu deyimlere uygun olarak seçer. Yani egere ribosom mesajcidan ala amino asitini (alanin) belirleyen bir grup nükleotid mesajini okumussa, bu amino asitin bagli oldugu gruba uygun nükleotidleri olan bir tRNA seçer. Mesajci nükleotidin, belli bir amino asite uygunlugu, nükleotidlerin dogal uygunluk iliskisine dayanir.Mesajci üzerindeki her nükleotid dizisi, transfer RNA üzerindeki uygun nükleotid dizisiyle mükemmel bir sekilde eslesir. Her yeni aminoasit ve onun tRNA’si ribosoma gelip uygun biçimde yerlestikçe, amino asit kendisenden önce ribosoma gelmis olan amino asitle kimyasay olarak birlesir. Böylece, halkalar sirayla birer birer baglanir. Ribosom mesaji okudukça protein zincirinin boyu durmadan inin okunma ibitince, bütühn protein halkasi serbest birakilir. Böylece yeni bir protein dogmus olur. Bir genboyu DNA’nin içindeki nükleotid dizilisi, bir protein içindeki amino asit dizisini tam olarak belirler. Bir gen, bir protein. Bir gen; bir protein kavrami bizim proteinlerin nasil olustugunu ögrenmemizden çok uzun zaman önce bulunmustu.1930'larda ekmek küfü üzerine bir dizi parlak deney yapan biyokimyaci George Beadle, bir teks gen içindeki degisikyiklerin, bir tek proteinde bozulmaya yol açtigini göstermisti.Buna dayanilarak yapilan çcalismalar bakteri kullanilarak ilerletildi ve genisletildi. Bu büyük çalisma ve burada anlatacagimiz niceleri, herman Müller’in 1920'lerdeki DNA’daki degismelerin (mutasyon), istenildiginde canli sistemleri x-isinlarina tutarak saglanabalecegini gösteren önemli bulusu olmasaydi basarilamazdi. DNA, bir hücrdede bulunan degisik p;roteinler kadar gen içerir (bakteride 2000; insanda 200.000). Protein yapan makinenin bu çeviri islemindeki sasmayan hatasizligi,kuskusuz dikkate deger. bir hücrenin yasamasi için gerekli binlerce proteinin üretilmesinde ancak bir-iki yanlisligüa yer olabilir. Insanlarin yahptigi hiçbir makine, bunun gibi 200 romana esdeger bir yaziyi bu kadar az yanlisla yazamaz. t-RNA’nin Bulunmasi Hocam Paul Zamecnik ve ben, 1956'da transfer RNA’yi birlikte bulduk ve neye yaradigini açikladik. Zamecnik daha önce ribosomlarin, üzerinde proteinlerin biraraya getirildigi strüktürler oldugunu göstermisti.Ben de bu tarihten bir yil önce amino asitlerin özel bir dizi enzimle aktif hale getireilebildigini (yani diger amino asitlerle reaksiyona hazirlandigini) kanitlamistim (bu dördüncü bölümde anlatiliyor). Ama arada eksik bir sey vardi: amino asitlerin baglanabilecegi ve onlara , mesajci RNA’larin gösterdigi yerlere yerlestirilmelerini saglayan kimligi kazandiracak bir sey. Paul Zamecnikle birlikte, hücreler içinde amino asitlere önemli bir yatkilnigi olan, yani onlarla olagandisi bir siklikla baglanabilen küçük RNA molekülleri oldugunu gördük. Proteinin yapilisnida ki eksik olan halkayi buldugumuzu hemen anladik. Bir sürü yogun ve zevkli deneyden sonra, ondan sonraki yilin sonlarina dogru,tRNA’nin protein yapimina katilim yönteminin size daha önce açikladigim oldukça tam bir resimini elde ettik. Zincirlerden Üç Boyutlu Varliklara Buraya kadar öykü yeterince doyurucu; canli mekanizmalar, zincirleri dil olarak kullanirlar. Plandan bitmis üretime geçmek, basit bir çeviri isidir. Ama hala asmamiz gereken bir engelimiz var. Çeviri bir simgeyi baska bir simgeye, tek boyutu tek boyuta, bir zinciri baska bir zincire, nükleotitleri amino asitlere dönüstürülüyor. Zincirden “maddeye” nasil varabiliriz? Protein moleküllerinin görevlerini yerine getirmelerine, dokunabildigimiz, kavrayabildigimiz seylere, tohumlara, çiceklere, kurbagalara, size, bana bir boyuttan üç boyuta siçramak zorundayiz demek ki. Yanit, protein zincirleri içindeki halkalarin yani aminoasitlerin özelliginde yatiyor. Protein molekülleri, zincir olduklari halde asilinda (fiziki olarak) gerçek zincirlerde oldugu gibi üç boyutlu yapilardir. Proteinin yirmi degisik amino asiti, etkisiz simgeler degildirler. Herbirinin kendine özgü kimyasal özellikleri vardir. Bazilari zincirdeki ikiz esleriyle kimyasal baglar yapmayi yeglerken, bazilari daha çok asit, bazilari da alkali özelligini gösterir. Kimi suyu aramak egilimindeyken, kimi de sudan kaçar. bazilari öyle biçimlendirilmislerdir ki zinciri bükebilirler. Birkaç tanesinin de bir proteinin yalnizca bir tek ise yaramasina katkida bulunacak özel marfetleri vardir.Bu amino asitler zincirdeki yerlerine göre zincirin son biçimini belirler. Zincirler tamamlandiklari zaman, bir çesit ip yumagi olusturmak için kendi kendilerine içiçe dolanip katlanirlar. çözülmüs zincirdeki amino asitlerin “sirasi”, molekülün katlanmak için hazir oldugu zaman nasil davranacagini, ne yapacagini “sasmaz” bir sekilde belirler. katlanma biçimi de protein molekülünün seklini, özelliklerini, islevini belirler. Kas proteinler için, bir gen, protein yapar makinelere son bitmis biçiminde katlanabeilecek ve komsu liflerin üzerinedn kayabilecek çok uzun bir protein zinciri yapmasini emreder. Böylece kisalabilen uzun lifler olusur. kan hücrelerindeki oksijen tasiyan protein zinciri hemoglobin, özel bir üç boyutlu katlahnma biçimine sahiptir. Böylece yalnizca kendisine özgü bir yolla oksijeni tutma ve serbest birakma islevini yerine getirebilir. Sonuç olarak herbirini siralanisi, genler içindeki nükleotidlerin siralanisiyla belirlenmis binlerce protein zinciri, özel biçimlerde katlanip, özel islevler elde ederler. Düzen Yaratmak, Çogu Kez Zincir Yapmaktir Birinci bölümde düzen konusunda söylediklerimizi hatirlayin: Yasam, sürekli düzensizlige giden bir evrende düzene yönelik çalisir.Simdi bunun ne demek oldugunu çok daha açikça görebiliriz. Canli olmak, daha önceden sasmaz bir kesinlikle tanimlanmis bir düzenle, halkalari zincire eklemektir. Düzen bir defa kurulunca, son biçimin ve islevin elde edilmesi hemen hemen kendiliginden gelir diye düsünülebilir. Isterseniz, bir parçayi bir baska parçanin önüne koymak kendiliginden sonuca götürüyor diye düsünebilirz bu düzeni. Zayif Kimyasal Baglantilarin Önemi Hücrelerin önemli molekülleri yani DNA,RNA ve proteinler üzerine yapilan bir çalismadan çok ilginç bir genelleme ortaya çikmistir. Aslinda “zayif” kimyasal baglantilar, yasam için son derece önemil islevler tasirlar.Güçlü baglantilar (saglam kovalent baglar), amino asitleri protein içinde birbirine baglayanlar cinsinden veya RNA ve DNA içinde nükleotidleri baglayanlar cinsinden olanlardir.Bunlar zincirin her halkasinda komsuyu sikica tutarlar. Zayif baglantilar ise bütün büyük zincirlerde katlanma noktalarini belirleyen ve molekülün biçimini saglayanlardir. DNA’da iki zinciri,çift sarmali olusturmak iççin birarada tutan nükleotidler arasinda zayif halkalar vardir. Bunlar ileride görecegimiz gibi RNA üretiminde çok greklidirler. Proteinin içinde,onu islevine uygun katlanmis biçimlerde tutan amini asitler arasindaki bagalantilar da zayiftir. Ribosomlar üzerinde yeni protein yapiminda,transfer RNA üzerinde tamamlayici biçimdeki nükleotidlere uydurarak,tam yerlerini “bulurlar”. Bu önemli baglantilarin özelligi,zayi oluslari yüzünden çok kisa sürmeleridir. Görevlerini yaparlar ve sonra kolayca çözülüp yeniden kullanilabilirler. Hayatla Içli Disli Cansiz Varliklar: Virüsler Virüsler ya da DNA’li ya da RNA’li proteinden yapilmislardir. Yani ya DNA ya da RNA biçiminde bilgiyi içerirler ve protein biçiminde birsyelerin yerine geçebilen bir kimlikleri vardir. Ama yardimcisiz kendi kendilerine üreyemezler. Yardim canli hücereler tarafindan saglanir. virüsün proteinleri,onun bir hücre bulup içine girmesine yol açar. Virüs, orada kandini üretecek makinalari;hücrenin makinalarinin bulur. Üreme isini tamamladiktan sonra kendisi ve yeni virüsler,ayni tatsiz isi baska hücrelerde yinelemek üzere o hücreden çikarlar.Bu olaylar sirasinda virüs,”ev sahibi” hücreyi öldürebilir,ona zarar verebilir,degistirebilir veya hiçbir sey yapmaz;bu virüsün ve hücrenin cinsinei baglidir. Bir virüsün hücrede neden olabilecegi önemli bir degisiklik de onu kansere dönüstürmesidir. Bu esrarli olay, en son kanser arastirmalarindaki yogun çabalarin temelinde yatlmaktadir. Hücrelerden daha basit olduklari halde,virüslerin daha ilkel olmadiklarini saniyoruz. çok uzak geçmiste bir zaman, normal hücerelerine parçalariyken kopup kendi asalak “yasama” biçimlerini kurmus olmalari mümkün görünüyor. Virüslerin bagimsiz olarak üreme yetenekleri olmadigi için kendi baslarina canli olduklarini düsünemiyoruz. Ölümlülük ve Ölümsüzlük Simdi,bir bireyin yaratilmasinin bir dizi yazili talimat gerektirdigini biliyoruz. Bunlar milyonlarca yildir dikkate deger bir baglilikla tekrar tekrar kopye edilmislerdir; ama her birey yalnizca birkaç on yil içinde yasar ve ölür. O zaman bu talimatlarin ölümsüz olup olmadiklarini sorabiliriz. En azindan bir biyolog için her hangi bir sey ne kadar ölümsüz olabilirse,genetik bilgi de o kadar ölümsüzdür diyebiliriz. Aslinda ölümlü her birey,gelecek kusaklara geçirilecek tarifnamenin geçici koruyucusudur;sopanin DNA oldugu bir bayrak yarisinda kosucu... Bir birey yasaminin,ancak atalarindan çocuklarina geçirdigi bilgi kadar önemi (Hayatin Kökleri, s:35) vardir. Bazi güveler agizsiz dogarlar ve dogduklari andan baslayarak açiliktan ölüme mahkimdurlar. Tek islevleri,çiftlesip daha çabuk yumurtlayarak güve bilgisini gelecek kusaga geçirmektedir. Eger DNA ölümlünün ölümsüzlügü ise,insanlari inatçi meraki,daha ötesini de sormadan edemez;Bütün bunlar nasil basladi? Baslangiç Hangisi önce geldi, tavuk mu yumurta mi? Bu çok duyulmus bir sorudur ama yanitlanamaz. Yanitlanamamasinin sebebi “tavuk yumurtadan, yumurta tavuktan vs.” diye zaman içinde bitmez tükenmez bir geriye dogru sayis gerektrmesi degil, bu sekilde geriye giderken biriken küçük degisikliklerle tavugun tavukluktan,yumurtanin da yumurta olmaktan çikmasidir.Tavugun bir milyar yil gerilere giden soy agacini incelersek;tüylü arkadasimizi,hayal gücümüzü ne ölçüde zorlarsak zorlayalim adina “tavuk” diyemeyecegimiz atalara baglayan bir degisimle karsilasiriz. Benim tahminim, bir milyar yil önceki tavuk atasinin her halde,toplu igne basindan küçük ve okyanusta yasayan bir yaratik oldugu. Kendi soyumuzu gerilere dogru izlersek,yine buna benzer bir sonuçlar karsilasiriz. Ne kadar geriye gidebiliriz? Bir baslangiç oldugunu düsünmemiz gerek. Bundan önçeki bölümde sözü edilen,DNA’nin ölümsüzlügünü benzetmesine simdi daha iyi bir perspektiften bakmaliyiz.Dünyamizin simdiki canli biçimlerini dogracak tüm bilgiyi tasiyan bu kocaman moleküllerin,çok uzak bir geçmis zamanda, alçakgönüllü bir baslangiçlari olmasi gerek. En iyi tahminlere göre yasam; bundan üç milyar yil önceki Dünya'da basladi.Üç milyar yil önce Dünya'miz iki milyar yasindaydive canlilari barindiracak kadar sogumay baslamisti.Son derece küçük ve oldukça basit deniz yaratiklarinin iki milyar yildan daha eski fosilleri var. Bu fosillesmis yaratiklarin atalari herhalde daha da küçüktü.. En ilkel canli biçimi, belki de bugün bolca bulunan basit tek hücreli canlilara hiç benzemeyen bir tek-hücreydi. Öyleyse bizim yogunlasacagmiz soru su: bir hücre,yasamaya ilk olarak nasil baslamis olabilir, bu asama nasil mümkün olabilir? Soru”hücre nasil yasamaya basladi?” degil;bu hiçbir zaman yanitlanayacak bir sorudur. Çünkü bu olaya taniklik edecek kimse yoktu o zaman; ama yasamin nasil olusabilecegini sormak hakkimizdir. Akillica tahminler ve olasilikilari gösteren deneyler yapabiliriz. Gerekli Maddeler Jeologlarin, paleontologlarin, fizikçilerin,biyologlarin çalismalarina dayanarak,dünyanin üç milyar yil öncesi nasil bir yer olabilecegi konusunda oldukça iyi bir fikrimiz var. Bilim kurgu kitaplari ve filmelri olayi çok canli ve belki de dogru resimliyorlar;lav ve kayalardan olusmus,gri, tümüyle kisir,hiç yesili olmayan manzaralar,patlayan yanardaglar,sivri dag tepeleri,buharlasan denizler,alçak bulutlar,arada çakan simseklerle gürültüyle parçalanan ve sürekli yagan yagmurlar. Herhangi bir canli tarafindan görülmemis ve duyulmamis olaylar. Kuskusuz bu, sizin ve benim için çok sefil bir ortam olurdu. Ürkütücü Ama yasamin baslangici için iyi bir düzendi. Herseyi harekete geçirmek için gerekenler sunlardi: 1. Ilik bir ortam 2. Çok miktarda su 3. Gerekli atomlarin kaynaklari/karbon,hidrojen,oksijen,nitrojen ve fosfor) 4. Enerji kaynagi. Su ve isi, sorun degildi. Dünya sogurken, milyonlarca yillik yagmur okyanuslari doldurmus hala sicak olan Dünya bu okyanusyari isitmisti. Simsekler bol bol enerji sagliyorlardi. Bulutlar aralandigi siralarda da Günes’ten ulraviyole isinlari geliyordu(Bu isinlar o zaman simdi olduklarindan çok daha güçlüydüler, çünkü atmosferimizi sarran ozon tabakasi henüz olusmamisti. Ozon, yeryüzünde bitki yasaminin sonucu olarak yavas yavas birikmis bir oksjijen tabakasidir. Bu tabaka ultraviyole isinlarini geçirmez). Bu kosullar;kuskusuz baslangiçta,en basit birimlerin,bilgi zincirlerinin (DNA) ve hücre maddesi zincirlerinin (protein) olusmasi için yeterince basitti. Ama zincirlerimiz olmadan önce halkalarimizin olmasi gerekir. Önce DNA nükleotidleri ve proteinlerin amino asitleri olusmalidir. Bildigimiz gibi, bu halkalar ufak moleküllerdir. Bunlar, karbon, hidrojen,oksijen,nitrojen ve fosfor elementlerinin kimyasal olarak baglanip düzenlenmeleriyle olusurlar. Basit Moleküllerin Dogusu Öyleyse iste senaryomuz: Deniz suyunda erimis karbon,hidrojen,oksijen,nitrojen ve fosfor içeren basit bilesikler, ultraviyole isinlari ve simseklerle sürekli bombardiman edilmiyorlar. Bu arada bir kismi kalici ve dengede olan,degisik kombinasyonlara da zorlaniyorlar. Islem yüz milyonlarca yil boyunca sürerken,denz, elemanlarinin degisik kombinasyonlari yönünden giderek zenginlesiyor. Yeni moleküller,bu arada nükleotidler ve amino asitler birikiyor. Sonunda denizin son derece bol ve bütün yeni molekül çesitlerini içeren koyu bir çorbaya dönüstügüü bir zaman geliyor.

http://www.biyologlar.com/genler-neden-yapilmislardir-genlerin-yapi-taslari

Mendel Yasaları

Avusturyalı bir papaz olan Gregor Mendel 'in genetik ilmiyle ilgili olarak bulduğu biyoloji kanunları. Manastırın bahçesinde bezelye leri birbirleriyle çaprazlama|çaprazlayarak (eşleştirerek) kalıtım için ilgi çekici sonuçlar buldu. Bugün bu sonuçlar Mendel kanunları adıyla anılmaktadır. Çalışmalarını yaptığı dönemde kromozom ve genlerin varlığı bilinmemesine rağmen, özelliklerin "faktör" adını verdiği birimlerle nesilden nesile aktarıldığını söyledi. Bugün bu birimlere, gen denmektedir. Bahçe bezelyeleriyle yıllarca yapmış olduğu çalışmalarının sonuçlarını 1865'te yayınladı. ''Bitki Melezleri Üstüne Denemeler'' isimli eseriyle genetik|genetiğin kurucusu olarak kabul edildi. Mendel'in en önemli deneylerinin konusu bezelye idi. Adi bezelye tanelerinin bazıları düz yuvarlak, bazıları buruşuktur, bazı taneler sarıyken, diğerleri yeşildir, bazı bezelye bitkileri uzun, bazıları kısadır. Bu bitkileri düzenli tozlaşmalara tabi tutan Mendel, yukarıdaki özelliklerin dölden döle nasıl aktarıldığını göstermiştir. İki özelliğin bir araya gelmesi sonucunun bir karakteristik ortalaması olabileceği düşünülebilir. Bazı saf karakterlerin birleşmesinden, gerçekte de bu sonuçlar alınabilir; ama Mendel'in deneylerine göre, iki saf karakterin çaprazından, mesela uzunluk ve kısalıktan melez uzunlar çıkmaktaydı. Uzunluk karakteri, kısalık karakterine baskın olduğundan sonuçta melez bireyler uzun görünümdeydi. Bu tip iki uzun melezin çaprazı sonucunda ise, % 25 oranında saf uzun, % 25 saf kısa, % 50 melez uzun çıkmaktaydı. İki eş saf özellik çaprazlandığında, sadece bu saf özellik ortaya çıkmaktaydı. Mendel kanunlarının esası buna dayanmaktaydı. Mendel'in bahçe bezelyeleri ile deneyleri Mendel bahçe bezelyeleriyle yaptığı çaprazlamalarda bazı belirli özelliklerin değişmediğini tesbit etti. Bezelyelerin bir kısmı kısa ve çalı tipli (bodur) olduğu halde, bazıları uzun ve tırmanıcı idiler. Yine, bazıları sarı tohum ürettiği halde, bir kısmı yeşil tohum üretirdi. Bazıları renkli çiçeklere sahip olduğu halde, bazıları da beyaz çiçek ihtiva ederdi. Mendel bahçe bezelyelerinin topu topu yedi özelliğinin değişmediğini keşfetti. Ayrıca bezelye çeşitlerinde özelliklerin nesilden nesile kendi kendilerine sürdürdükleri tozlaşma sayesinde korunduğunu gördü. Melezleme tozlaşmasında ise çiçeğin erkek organlarından diğer bitkinin dişi organına çiçek tozu ( polen ) aktarılarak kolaylıkla üretilmekteydi. Farklı yedi özellik (uzunluk, kısalık, sarı tohum, yeşil tohum vs.) görüldüğünden ve melezleme tozlaşması kolaylıkla icra edildiğinden Mendel'in seçtiği konu idealdi. Onun ilk işi, kendisinin takip ettiği ve anne babadan evlatlara devamlı aktarılan yedi özelliği, olsa da olmasa da keşfetmekti. Mendel farklı bitki çeşitlerinin her birinden tohumlar toplayarak onları bahçesinde fidan olarak dikti. Deneylerle ortaya çıkan yedi özelliğin zürriyet meydana getirmede ebeveynlerden (anne babadan) evlatlara aktarıldığını göz önüne almıştı. Bezelye çiçekleri, ancak kendini dölleyebilecek bir yapıya sahip olduğundan saf soylarını devam ettirmeye müsaittir. Mendel ilk deneylerinde bezelyelerin arı döl olup olmadığını araştırmaya başladı. Bunun için aynı bitkiyi birkaç defa arka arkaya tozlaştırarak birçok döl elde etti. Her dölde elde ettiği bireyleri birbirine ve ebeveynlerine benzeyip benzemediklerine göre ayırdı. Böylece özellikleri farklı yedi saf döl elde etti. Bu özelliklerin herbirine saf karakter adını verdi. Mendel'in Dominantlık (Baskınlık) Kanunu'nu keşfetmesi Mendel'in bundan sonraki işi, iki farklı karakterli bitkiyi tozlaştırdığında ne olacağını görmekti. Buna uygun olarak bir uzun ve bir kısa ebeveyn bitki seçti. Uzunundan çiçek tozu alarak kısanın dişicik borusunun üzerine serpti. Kısa bitkide tohumlar olgunlaştığında çaprazlamanın sonucunu keşfetmek için tohumları ekti. Acaba yeni bitki kısa ebeveyne mi, uzun ebeveyne mi benzeyecekti? Yoksa her iki ebeveynin karakterinin tesiriyle orta uzunlukta mı olacaktı? Üreyen fidanların hepsinin, çaprazlamayı yapmak için çiçek tozu aldığı bitkiler gibi uzun olduğunu gördü. Mendel'in ikinci adımı, hangi bitkinin farklılığa sebep olduğunu bulmaktı. Çiçek tozunu kullandığı mı, yoksa üretimde tohumlarını kullandığı bitki mi? Buna uygun olarak tozlaşma işlemini ters tatbik ederek polen için kısa bitkileri, tohum üretimi için de uzun bitkileri kullandı. Sonuçlar önceki gibi olup bütün yavru bitkiler uzun meydana gelmişti. Mendel sonra diğer karakterleri çaprazlayarak deneyler yaptı. Sarı tohumlu bitkilerle yeşil tohumlu bitkileri çaprazladı. Çaprazlamanın birinci dölünde (F1 dölünde) hepsinin sarı tohumlu olarak ürediğini gördü. Bunun gibi yuvarlak tohumlu türlerle buruşuk tohumluların çaprazlamasından yuvarlak tohumlular üretti. Mendel yedi farklı karakteri tahlil edene kadar çaprazlama deneylerini tekrar etti ve şaşırtıcı sonuçlar elde etti. Çaprazlama döllerini dikkatle takip ederek birinci çaprazlamada kullandığı ebeveyn bitkileri "P" olarak adlandırdı. Adı geçen dölün çaprazlama sonucuna (ürününe) F1 olarak ad verdi. F1 ilk evladı temsil ediyordu. İki uzun bezelyenin F1 döllerinin çaprazlamasıyla, F2 dölünü (torunları) üretti. Üretimde önceki yolu takip etti. Her ikisi de uzun olan iki F1 bitkisi seçti. Onları çaprazlayarak tozlaştırdı ve F2 dölünü vermesi için tohumları dikti. Bu çaprazlamanın sonuçları gayet dikkat çekiciydi. Bitkilerin bazıları uzun olmasına rağmen diğerleri ise kısaydı. İkisi arası uzunlukta (orta boy) hiçbir bitki meydana gelmemişti. Üretilen bitkilerin 3/4'ü uzun, 1/4'ü ise kısa idi. F2 dölünde kısa bitkilerin tekrar ortaya çıkışı Mendel için büyük bir anlam taşımaktaydı. Demek ki F1 bitkileri görünmeyen kısalık karakterine sahipti. Diğer karakterlere sahip olan F1 neslinin çaprazlamalarıyla da aynı sonuçlar elde edildi. Sarı tohumlu ile yeşil tohumlu ebeveyn bitkileri (P) birbirleriyle çaprazlandığında F2 dölünde 3/4 oranında sarı ve 1/4 oranında yeşil bezelyeler üredi. Mendel bu sonuçlardan "''Dominantlık Kanunu''"nu kurdu. Mendel'in ikinci kanunu olarak bilinen Dominantlık (Baskınlık) Kanunu açık bir ifade ile şöyle tanımlanabilir: "Aynı genetik yapıya sahip iki benzer melez çaprazlandığında meydana gelen dölde, ana-babadan gelen karakterler belirli oranlarda (baskın karakter % 75, çekinik % 25) ortaya çıkar." Mendel'in ilk kalıtım kanunu: Uzun bezelyelerin kısalarla melezlenmesinden (çaprazlanmasından) uzun F1 nesli üredi ve kısa bezelyeler F2 dölünde tekrar ortaya çıktılar. Mendel, karakterlerin meçhul faktörler tarafından kontrol edildiğini ileri sürdü. Bugün bu faktörlere " gen " denilmektedir. Mendel bu temel üzerine kalıtımın birinci kanununu yani Eştiplilik = İzotipi Kanunu'nu kurdu. Eştiplilik (İzotipi) Kanunu Bu kanun, çeşitli kalıtsal karakterlerin faktörleri (genler) tarafından kontrol edildiğini ve bu faktörlerin çiftler halinde bulunduğunu ifade etmektedir. Mendel'in yaşadığı zamanda gen ve kromozomlar bilinmediği halde onun "Eştiplilik Kanunu" bugün genetiğin temel kurallarını meydana getirmektedir. Eştiplilik (İzotipi) Kanunu açık bir ifade ile şöyle tarif edilebilir: "Birer karakteri farklı iki saf ( homozigot ) ırk çaprazlandığı zaman meydana gelen F1 dölünün bireylerinin hepsi melez ve birbirine benzer olur." Uzun saf bezelye ile kısa saf bezelyelerin çaprazlanmasından % 100 uzun melezler meydana gelir. Mendel uzun F1 dölü bitkilerinin saf uzun ebeveyn bitkileri gibi olmadıklarını ortaya çıkardı. Bu bezelyeler görünmediği halde kısalık faktörünü taşımaktaydılar. Bu faktör bir sonraki dölde tekrar ortaya çıkacaktı. Bu muhakeme, onun kalıtımın ikinci kanununu, yani Baskınlık (dominantlık) Kanunu'nu keşfetmesine öncülük etti. Bu kanuna göre, çiftler halinde bulunan faktörlerden (genlerden) biri diğerini maskeleyebilir veya varlığını göstermesine mani olabilir. Baskınlık (Dominantlık) Kanunu Bahçe bezelyelerinde olduğu gibi, uzunluk bir çift gen tarafından kontrol edilir. Uzunluk geni kısalık genine baskındır ( dominant tır). Kısalık genine çekinik ( resesif ) denir. Mendel'in çaprazlamalarında ebeveynin biri saf uzun olup, her iki uzunluk genine de sahipti. Diğeri de saf kısa olup, her iki kısalık genine sahipti. Bunların çaprazlama ürünü olan F1 dölünün bireylerinin hepsi uzun, fakat melezdiler. Bunlar bir uzunluk ve bir kısalık geni taşımalarına rağmen, uzunluk geni kısalık genine baskın olduğundan uzun olarak ortaya çıktılar. Mendel, çalışma sonuçlarını tablolar halinde göstermeyi başardı. Günümüzde her karakter en az iki genle ifade edilir. Genetik te her gen bir harf ile temsil edilir. Dominant (baskın) genler büyük harfle, resesif (çekinik) genler aynı harflerin küçükleri ile ifade edilir. Eğer uzunluğu T harfiyle gösterirsek, saf uzun bitki TT olarak yazılacaktı ve uzunluk karakterinin her iki geni böyle gösterilecekti. Büyük T, uzunluğun zıt karakter olan kısalığa baskın olduğunu ifade etmektedir. Aynı usulle, küçük t, kısalığı temsil etmektedir ve yalnız başına saf kısa, tt olarak gösterilecekti. Bütün vücut hücreleri diploit sayıda (2N) kromozom ve gen ihtiva etmelerine rağmen, gamet ler (cinsiyet hücreleri) mayoza uğrayarak kromozom ve gen sayılarını yarıya indirgediklerinden haploit sayıda (N) kromozom ve gen taşırlar. İnsanın vücut hücrelerinde 23 çift (46 adet), gametlerinde ise 23 adet kromozom bulunur. Sonuç olarak bezelyenin tohum taslağındaki yumurta hücresi ve polen tanesinden meydana gelen sperm çekirdekçiği her karakter için yalnız birer gen taşırlar. Saf uzun bezelye bitkisinde, yumurta ve sperm çekirdekleri olgunlaştığında biri T'nin birini, diğeri de diğer T'yi alır. Aynı şekilde bütün vücut hücrelerinde tt genlerini taşıyan saf kısa bitkinin genleri mayoz sonucu t ve t'ye bölünerek şekillenen yumurta veya spermlere geçerler. Mendel Ayrılma Kanunu adı ile kalıtımın üçüncü kanununu kurdu. Bu kanuna göre, bir melezde bulunan gen çiftleri birbirinden bağımsız ayrılarak gametlere gider. Bu demektir ki, gen çiftinin bir tanesini bir gamet, diğerini ise başka bir gamet taşır. Ayrıca bir melezde, dominant genle beraber bulunan resesif gen değişmez. Eğer melezin sonraki döllerinde, iki resesif bir araya gelirse resesif karakter tekrar ortaya çıkar. Mendel çaprazlamalarının çizim metodları: Mendel'in bezelyelerle olan melezleme çalışmaları, dama tahtasına benzeyen tablolarla daha açık olarak gösterilebilir. Gametler, üst ve dikey karelere yerleştirilir. Gametlerin birbiriyle eşlenmesi, diğer karelerde işaretlenir. Tt meydana gelen uzun melez bitkileri ifade eder. T (uzunluk) geni, kısalık (t) genine dominant olduğundan, bireyler uzun olarak gözükür. Eğer Tt melezleri birbiriyle çaprazlanırsa gen birleşimlerinin dört ihtimali rahatlıkla tabloda işaretlenebilir. Durum '''tablo 2'''´de gösterildiği gibi olur. Melez ebeveynlerden T ve t genlerinin birleşme ihtimallerinin sonucunda, F2 dölünde: 1/4'ü saf uzun TT, 1/2 melez uzun Tt ve 1/4'ü saf kısa tt yavru meydana gelir. Mendel'in uzun ve kısa bezelyeleri çaprazlayarak elde ettiği aynı sonuçlar kobay ların renk verasetinde de ispatlandı. Bu durumda siyah renk, beyaz renge dominanttır. Saf bir siyah kobay BB ile, saf bir beyaz kobayı bb çaprazladığımızda ne olacağını görelim. F1 dölünde bütün bireyler (yavrular) siyahtır. Genetik yapılarında ebeveynlerden farklılık arz ederler. Çünkü onlar melez siyahlar Bb'dir. İki melez çaprazlandığında F2 dölü 1/4 oranında saf siyah BB, 1/2 oranında melez siyah Bb ve 1/4 oranı saf beyaz bb olarak gözükebilir. F1 dölünün iki melezi Bb arasındaki çaprazlamadan ortaya çıkan F2 dölü, dağılım gösterir:

http://www.biyologlar.com/mendel-yasalari

KALITIM

Genetik : Ana babalar ve oğul döller arasındaki benzerlik ve farklılıkları açıklayan ,bunların nesilden nesile nasıl geçtiğini açıklayan biyoloji dalıdır. Gen : Bir özelliği kontrol eden ve yavru döle aktarılmasını sağlayan kalıtsal birime gen denir.Gen üzerinde yaklaşık 1500 nükleotid bulunan belirli uzunlukta bir DNA parçasıdır ve kromozom üzerinde yer alır.Genlerin işleyişi çevre şartlarına göre değişebilir. Genotip : Bir canlının sahip olduğu genlerin toplamıdır.Genotip canlıda mutasyon olmadıkça değişmez. Fenotip : Bir canlının belirli yaş ve çevredeki dış görünüşüdür. KURAL : 1-Bağımsız olayların sonuçları da bağımsızdır. 2-Şansa bağlı iki bağımsız olayın aynı anda birlikte olma olasılığı ,bunların ayrı ayrı olma olasılıklarının çarpımına eşittir. MENDEL VE UYGULAMALARI Melezleme : Fenotipleri farklı canlının eşleştirilmesi veya tozlaştırılmasına denir.Meydana gelen birey melez( hibrit) adını alır. 1.İzotipi ve benzerlik kanunu :Farklı karekterlere sahip iki homozigotun çaprazlaştırılması ile oluşan bireyler birbirinin aynıdır.Dominantlık varsa F1 dölünde fenotip ve genotip aynı olur. 2.Ayrılık veya dominantlık kanunu : Melezler kendi aralarında veya benzerleri ile çaprazlandığında elde edilen F2 dölünde ,ana ve babadan almış oldukları özellikler belli oranda ortaya çıkar. 3.Bağımsızlık kanunu : İki veya daha fazla özelliğe sahip farklı melezlerin çaprazlaştırılması ile ana baba karekterleri yavrulara tesadüfe bağlı gecerler.Bu kanunda her bir karekterin ortaya çıkışı şansa bağlıdır.Farklı kromozomlardaki genler için gecerlidir. Kalıtımla ilğili terimler Homolog kromozom : Biri anadan ,diğeri babadan gelen benzer yapıdaki iki kromozomun her birine denir. Alel gen : Homolog kromozomlarda karşılıklı yer alan,bir karekter üzerine aynı veya zıt yönde etki eden gen çiftine denir. Monohibrit : Tek gen veya özel gen bakımından farklı iki bireyin çaprazlaştırılması ile elde edilen meleze monohibrit denir. Dihibrit : Farklı iki genin çaprazlaştırılması ile elde edilen meleze denir. Kendileşme : Kendi kendini dölleme ,tohum taslağının aynı çiçekten veya aynı bitkinin başka çiçeğinden gelen erkek gametle döllemesidir. Monohibrit (Bir karekterli) çaprazlama : S-Sarı , s-Yeşil P: SS X ss P:Ana ve babanın genotipinin ifade eder G: S s G:Anna ve babadan meydana gelebilecek gametlerin genotipi F1 dölünün kendi arasındaki çaprazlamasından F2 dölü meydana gelir.Buna kendileştirme denir. Fenotip oranı 3:1 ,Genotip oranı 1:2:1,Fenotip çeşidi 2,genotip çeşidi 3. Dİhibirt çaprazlamalar : İki özellik bakımından çaprazlama gerçekleşir. F1 : SSUU X ssuu SU Su sU su SU SSUU SSUu SsUU SsUu Su SSUu SSuu SsUu Ssuu sU SsUU SsUu ssUU ssUu Su SSUu SSuu SsUu Ssuu G : SU X su F2 : SsUu X SsUu Fenotip Oranı: 9/16 –sarı-uzun 3/16 –yeşil-uzun 3/16- sarı-kısa 1/16-yeşil-kısa Örnek : DdYyAa X DdYyAa F2 dölü:8X8 =64 çeşit birleşme ihtimali. 8 çeşit gamet 8 çeşit gamet Fenotip oranı= 27:9:9:9:3:3:3:1’dir Fenotip çeşidi= 8’dir Genotip çeşidi=27 Genotip sayısı=64

http://www.biyologlar.com/kalitim

Multifaktöryel kalıtımsal hastalıklar

Öyle özellik yada hastalıklarımız vardır ki, Mendelyen kalıtıma uymazlar. Ör, göz, saç rengimiz, deri rengi yada konjenital doğum kusurları, Alzheimer hastalığı, şizofreni v.s. gibi. Bu özellikler yada hastalıkların oluşmasında birden fazla gen ve çevresel etkiler önemli rol oynarlar. Multifaktöryel kalıtım, sürekli değişebilen, ölçülebilen özellikleri içeren, Mendeliyen kalıtım tipi göstermeyen kalıtımdır. Toplumdaki dağılımları Gauss eğrisine uyar, bunlar sürekli (continuous) özelliklerdir, ve en az iki gen çifti tarafından kalıtılırlar. İnsanlara ait bir çok normal özellik poligenik kalıtım gösterir. Bunlar, boy uzunluğu saç rengi, şekli; deri ve göz rengi, vücut şekli, zeka, vücut indeksi, kan basıncı, parmak izi, eritrosit büyüklüğü v.s. dir. Çok-genli kalıtım ile çok-alelli kalıtımı karıştırmamak gerekir. Çok genli kalıtımda bir özelliğin oluşmasına birden fazla gen ve aleller katılır. Oysa, çok-alelli kalıtımda ise, bir gen lokusunda birden fazla alel çeşidinin bulunmasına (toplumda) karşın, kişide o özelliğinin oluşmasına Mendel kurallarına uyar biçimde sadece bir çift alel katılır. Ör: Kan grupları. Multifaktöryel kalıtımsal hastalıkların kalıtımına ilişkin özellikler şöyle sıralanabilir: 1. Kompleks kalıtım gösteren hastalıklar olduğu için Mendeliyen kalıtıma uymazlar. 2. Toplumdaki hastalığın sıklığı ile tekrarlama riski arasındaki ilişki bulunmaktadır. Yani, hasta kişilerin birinci derece akrabalarında bu hastalığın görülme sıklığı, toplumdaki sıklığın kare kökü kadardır. 3. Akrabalık derecesi azaldıkça, hastalık sıklığı daha da azalır. 4. İki hasta çocuktan sonra tekrarlama riski artar. 5. Hastalık ağır seyretmekte ise, tekrarlama riski da artar. 6. Tekrarlamaz riski ile hasta kişinin cinsiyeti arasında genellikle bir ilişki bulunmaktadır. Bazı multifaktöryel kalıtımsal hastalıklar şunlardır: Şizofreni, Otizm, Manik-depressif düzensizlikler, tip 1 diabetus mellutus, multiple sclerosis, nöral tüp kusurları Kaynak:www.draligus.com

http://www.biyologlar.com/multifaktoryel-kalitimsal-hastaliklar

Tek Gen Hastalıkları

Mendelyen kurallara göre kalıtılan tek gen hastalıkları kromozomlar üzerinde yer alan tek bir gendeki defekten kaynaklanır. Mutasyon olarak adlandırılan bu değişimler sonucunda oluşan genetik hastalıklarda kalıtım modeli; otozomal veya gonozomal kromozomlardaki genlerden köken almasına göre değişmektedir. Ayrıca otozomal kalıtımlı hastalıklar, hastalığın ortaya çıkması için gerekli olan ve bir çift otozomal kromozom üzerinde bulunan aynı loküsteki tek bir genin veya her ikisinin mutasyona uğraması durumuna göre tanımlamakta ve tekrarlama riskleri farklılık göstermektedir. Tek gen hastalıklarının bazılarında birbirinden bağımsız birden fazla genetik loküs hastalığa neden olabilir. Bu nedenle, mutant genin otozomal veya gonozomal kromozomlarda bulunmasına göre tekrarlama riskleri aynı hastalık için değişkenlik gösterebilir. Ayrıca çevresel faktörler ile oluşmuş hastalıkların bir kısmı genetik hastalıkları taklit edebilir ve tekrarlama riski olmamasına rağmen aileye yanlış bilgi verilmesine neden olabilir. Genetik danışma öncesinde bu durumlarında göz önünde bulundurulması gerekmektedir. Günümüzde klinik olarak hastalığın tanımlanmasından sonra bir çok tek gen hastalığında DNA analizleri ile kesin tanı koymak mümkündür.

http://www.biyologlar.com/tek-gen-hastaliklari-1

Gregor <b class=red>mendel</b>in çalışmaları ve bilim dünyasına katkıları

Gregor mendelin çalışmaları ve bilim dünyasına katkıları

Mendel genetiği ya da Mendel kanunları, Avusturyalı bir papaz olan Gregor Mendel'in genetikgenetik kanunları. Mendel, manastırın bahçesinde bezelyeleri birbirleriyle çaprazlayarak (eşleştirerek) kalıtım için ilgi çekici sonuçlar buldu. Çalışmalarını yaptığı dönemde kromozom ve genlerin varlığı bilinmemesine rağmen, özelliklerin "faktör" adını verdiği birimlerle nesilden nesile aktarıldığını söyledi. Bahçe bezelyeleriyle yıllarca yapmış olduğu çalışmalarının sonuçlarını 1865'te yayınladığı Bitki Melezleri Üstüne Denemeler isimli eseriyle genetiğin kurucusu olarak kabul bilimiyle ilgili olarak bulduğu klasik edildi. Mendel'in en önemli deneylerinin konusu bezelye idi. Adî bezelye tanelerinin bazıları düz yuvarlak, bazıları buruşuktur, bazı taneler sarıyken, diğerleri yeşildir, bazı bezelye bitkileri uzun, bazıları kısadır. Bu bitkileri düzenli tozlaşmalara tabi tutan Mendel, yukarıdaki özelliklerin dölden döle nasıl aktarıldığını göstermiştir. İki özelliğin bir araya gelmesi sonucunun bir karakteristik ortalaması olabileceği düşünülebilir. Bazı saf karakterlerin birleşmesinden, gerçekte de bu sonuçlar alınabilir; ama Mendel'in deneylerine göre, iki saf karakterin çaprazından, mesela uzunluk ve kısalıktan melez uzunlar çıkmaktaydı. Uzunluk karakteri, kısalık karakterine baskın olduğundan sonuçta melez bireyler uzun görünümdeydi. Bu tip iki uzun melezin çaprazı sonucunda ise, % 25 oranında saf uzun, % 25 saf kısa, % 50 melez uzun çıkmaktaydı. İki eş saf özellik çaprazlandığında, sadece bu saf özellik ortaya çıkmaktaydı. Mendel kanunlarının esası buna dayanmaktaydı. Mendel bahçe bezelyeleriyle yaptığı çaprazlamalarda bazı belirli özelliklerin değişmediğini tesbit etti. Bezelyelerin bir kısmı kısa ve çalı tipli (bodur) olduğu halde, bazıları uzun ve tırmanıcı idiler. Yine, bazıları sarı tohum ürettiği halde, bir kısmı yeşil tohum üretirdi. Bazıları renkli çiçeklere sahip olduğu halde, bazıları da beyaz çiçek ihtiva ederdi. Mendel bahçe bezelyelerinin topu topu yedi özelliğinin değişmediğini keşfetti. Ayrıca bezelye çeşitlerinde özelliklerin nesilden nesile kendi kendilerine sürdürdükleri tozlaşma sayesinde korunduğunu gördü. Melezleme tozlaşmasında ise çiçeğin erkek organlarından diğer bitkinin dişi organına çiçek tozu (polen) aktarılarak kolaylıkla üretilmekteydi. Farklı yedi özellik (uzunluk, kısalık, sarı tohum, yeşil tohum vs.) görüldüğünden ve melezleme tozlaşması kolaylıkla icra edildiğinden Mendel'in seçtiği konu idealdi. Onun ilk işi, kendisinin takip ettiği ve anne babadan evlatlara devamlı aktarılan yedi özelliği, olsa da olmasa da keşfetmekti. Mendel farklı bitki çeşitlerinin her birinden tohumlar toplayarak onları bahçesinde fidan olarak dikti. Deneylerle ortaya çıkan yedi özelliğin zürriyet meydana getirmede ebeveynlerden (anne babadan) evlatlara aktarıldığını göz önüne almıştı. Bezelye çiçekleri, ancak kendini dölleyebilecek bir yapıya sahip olduğundan saf soylarını devam ettirmeye müsaittir. Mendel ilk deneylerinde bezelyelerin arı döl olup olmadığını araştırmaya başladı. Bunun için aynı bitkiyi birkaç defa arka arkaya tozlaştırarak birçok döl elde etti. Her dölde elde ettiği bireyleri birbirine ve ebeveynlerine benzeyip benzemediklerine göre ayırdı. Böylece özellikleri farklı yedi saf döl elde etti. Bu özelliklerin herbirine saf karakter adını verdi.Mendelin deneyinde bezelye kullanılmasının sebebi bezelye çiçeklerinin uzun ve geniş taç yapraklarının çiçegin erkek ve dişi organı tamamen dış dünyaya kapatmasıdır.Böylece dogal ortamda yabancı tozlaşma yapılaz. Mendel'in Dominantlık (baskınlık) Kanunu'nu keşfetmesi Mendel'in bundan sonraki işi, iki farklı karakterli bitkiyi tozlaştırdığında ne olacağını görmekti. Buna uygun olarak bir uzun ve bir kısa ebeveyn bitki seçti. Uzunundan çiçek tozu alarak kısanın dişicik borusunun üzerine serpti. Kısa bitkide tohumlar olgunlaştığında çaprazlamanın sonucunu keşfetmek için tohumları ekti. Acaba yeni bitki kısa ebeveyne mi, uzun ebeveyne mi benzeyecekti? Yoksa her iki ebeveynin karakterinin tesiriyle orta uzunlukta mı olacaktı? Üreyen fidanların hepsinin, çaprazlamayı yapmak için çiçek tozu aldığı bitkiler gibi uzun olduğunu gördü. Mendel'in ikinci adımı, hangi bitkinin farklılığa sebep olduğunu bulmaktı. Çiçek tozunu kullandığı mı, yoksa üretimde tohumlarını kullandığı bitki mi? Buna uygun olarak tozlaşma işlemini ters tatbik ederek polen için kısa bitkileri, tohum üretimi için de uzun bitkileri kullandı. Sonuçlar önceki gibi olup bütün yavru bitkiler uzun meydana gelmişti. Mendel sonra diğer karakterleri çaprazlayarak deneyler yaptı. Sarı tohumlu bitkilerle yeşil tohumlu bitkileri çaprazladı. Çaprazlamanın birinci dölünde (F1 dölünde) hepsinin sarı tohumlu olarak ürediğini gördü. Bunun gibi yuvarlak tohumlu türlerle buruşuk tohumluların çaprazlamasından yuvarlak tohumlular üretti. Mendel yedi farklı karakteri tahlil edene kadar çaprazlama deneylerini tekrar etti ve şaşırtıcı sonuçlar elde etti. Çaprazlama döllerini dikkatle takip ederek birinci çaprazlamada kullandığı ebeveyn bitkileri "P" olarak adlandırdı. Adı geçen dölün çaprazlama sonucuna (ürününe) F1 olarak ad verdi. F1 ilk evladı temsil ediyordu. İki uzun bezelyenin F1 döllerinin çaprazlamasıyla, F2 dölünü (torunları) üretti. Üretimde önceki yolu takip etti. Her ikisi de uzun olan iki F1 bitkisi seçti. Onları çaprazlayarak tozlaştırdı ve F2 dölünü vermesi için tohumları dikti. Bu çaprazlamanın sonuçları gayet dikkat çekiciydi. Bitkilerin bazıları uzun olmasına rağmen diğerleri ise kısaydı. İkisi arası uzunlukta (orta boy) hiçbir bitki meydana gelmemişti. Üretilen bitkilerin 3/4'ü uzun, 1/4'ü ise kısa idi. F2 dölünde kısa bitkilerin tekrar ortaya çıkışı Mendel için büyük bir anlam taşımaktaydı. Demek ki F1 bitkileri görünmeyen kısalık karakterine sahipti. Diğer karakterlere sahip olan F1 neslinin çaprazlamalarıyla da aynı sonuçlar elde edildi. Sarı tohumlu ile yeşil tohumlu ebeveyn bitkileri (P) birbirleriyle çaprazlandığında F2 dölünde 3/4 oranında sarı ve 1/4 oranında yeşil bezelyeler üredi. Mendel bu sonuçlardan "Dominantlık Kanunu"nu kurdu. Mendel'in ikinci kanunu olarak bilinen Dominantlık (Baskınlık) Kanunu açık bir ifade ile şöyle tanımlanabilir: "Aynı genetik yapıya sahip iki benzer melez çaprazlandığında meydana gelen dölde, ana-babadan gelen karakterler belirli oranlarda (baskın karakter % 75, çekinik % 25) ortaya çıkar." Mendel'in ilk kalıtım kanunu: Uzun bezelyelerin kısalarla melezlenmesinden (çaprazlanmasından) uzun F1 nesli üredi ve kısa bezelyeler F2 dölünde tekrar ortaya çıktılar. Mendel, karakterlerin meçhul faktörler tarafından kontrol edildiğini ileri sürdü. Bugün bu faktörlere "gen" denilmektedir. Mendel bu temel üzerine kalıtımın birinci kanununu yani Eştiplilik = İzotipi Kanunu'nu kurdu. Eştiplilik (izotipi) Kanunu Bu kanun, çeşitli kalıtsal karakterlerin faktörleri (genler) tarafından kontrol edildiğini ve bu faktörlerin çiftler halinde bulunduğunu ifade etmektedir. Mendel'in yaşadığı zamanda gen ve kromozomlar bilinmediği halde onun "Eştiplilik Kanunu" bugün genetiğin temel kurallarını meydana getirmektedir. Eştiplilik (İzotipi) Kanunu açık bir ifade ile şöyle tarif edilebilir: "Bir karakter bakımından farklı iki saf (homozigot) birey çaprazlandığı zaman meydana gelen F1 dölünün bireylerinin hepsi melez ve birbirine benzer olur." Uzun saf bezelye ile kısa saf bezelyelerin çaprazlanmasından % 100 uzun melezler meydana gelir... Mendel uzun F1 dölü bitkilerinin saf uzun ebeveyn bitkileri gibi olmadıklarını ortaya çıkardı. Bu bezelyeler görünmediği halde kısalık faktörünü taşımaktaydılar. Bu faktör bir sonraki dölde tekrar ortaya çıkacaktı. Bu muhakeme, onun kalıtımın ikinci kanununu, yani Baskınlık (dominantlık) Kanunu'nu keşfetmesine öncülük etti. Bu kanuna göre, çiftler halinde bulunan faktörlerden (genlerden) biri diğerini maskeleyebilir veya varlığını göstermesine mani olabilir. Baskınlık (Dominantlık) Kanunu Bahçe bezelyelerinde olduğu gibi, uzunluk bir çift gen tarafından kontrol edilir. Uzunluk geni kısalık genine baskındır (dominanttır). Kısalık genine çekinik (resesif) denir. Mendel'in çaprazlamalarında ebeveynin biri saf uzun olup, her iki uzunluk genine de sahipti. Diğeri de saf kısa olup, her iki kısalık genine sahipti. Bunların çaprazlama ürünü olan F1 dölünün bireylerinin hepsi uzun, fakat melezdiler. Bunlar bir uzunluk ve bir kısalık geni taşımalarına rağmen, uzunluk geni kısalık genine baskın olduğundan uzun olarak ortaya çıktılar. Mendel, çalışma sonuçlarını tablolar halinde göstermeyi başardı. Günümüzde her karakter en az iki genle ifade edilir. Genetikte her gen bir harf ile temsil edilir. Dominant (baskın) genler büyük harfle, resesif (çekinik) genler aynı harflerin küçükleri ile ifade edilir. Eğer uzunluğu T harfiyle gösterirsek, saf uzun bitki TT olarak yazılacaktı ve uzunluk karakterinin her iki geni böyle gösterilecekti. Büyük T, uzunluğun zıt karakter olan kısalığa baskın olduğunu ifade etmektedir. Aynı usulle, küçük t, kısalığı temsil etmektedir ve yalnız başına saf kısa, tt olarak gösterilecekti. Bu özelliği heterozigot olarak taşıyan birey ise Tt olarak gösterilir ve fenotipte T özelliğindedir (uzun boyludur). Bütün vücut hücreleri diploit sayıda (2N) kromozom ve gen ihtiva etmelerine rağmen, gametler (cinsiyet hücreleri) mayoza uğrayarak kromozom ve gen sayılarını yarıya indirgediklerinden haploit sayıda kromozom ve gen taşırlar. İnsanın vücut hücrelerinde 23 çift (46 adet), gametlerinde ise 23 adet kromozom bulunur. Sonuç olarak bezelyenin tohum taslağındaki yumurta hücresi ve polen tanesinden meydana gelen sperm çekirdekçiği her karakter için yalnız birer gen taşırlar. Saf uzun bezelye bitkisinde, yumurta ve sperm çekirdekleri olgunlaştığında biri T'nin birini, diğeri de diğer T'yi alır. Aynı şekilde bütün vücut hücrelerinde tt genlerini taşıyan saf kısa bitkinin genleri mayoz sonucu t ve t'ye bölünerek şekillenen yumurta veya spermlere geçerler. Mendel Ayrılma Kanunu adı ile kalıtımın üçüncü kanununu kurdu. Bu kanuna göre, bir melezde bulunan gen çiftleri birbirinden bağımsız ayrılarak gametlere gider. Bu demektir ki, gen çiftinin bir tanesini bir gamet, diğerini ise başka bir gamet taşır. Ayrıca bir melezde, dominant genle beraber bulunan resesif gen değişmez. Eğer melezin sonraki döllerinde, iki resesif bir araya gelirse resesif karakter tekrar ortaya çıkar. Mendel çaprazlamalarının çizim metodları: Mendel'in bezelyelerle olan melezleme çalışmaları, dama tahtasına benzeyen tablolarla daha açık olarak gösterilebilir. Gametler, üst ve dikey karelere yerleştirilir. Gametlerin birbiriyle eşlenmesi, diğer karelerde işaretlenir. Saf uzun TT ve saf kısa tt bitkinin çaprazlamasını tablo 1´de görülür. Tt meydana gelen uzun melez bitkileri ifade eder. T (uzunluk) geni, kısalık (t) genine dominant olduğundan, bireyler uzun olarak gözükür. Eğer Tt melezleri birbiriyle çaprazlanırsa gen birleşimlerinin dört ihtimali rahatlıkla tabloda işaretlenebilir. Durum tablo 2´de gösterildiği gibi olur. Melez ebeveynlerden T ve t genlerinin birleşme ihtimallerinin sonucunda, F2 dölünde: 1/4'ü saf uzun TT, 1/2 melez uzun Tt ve 1/4'ü saf kısa tt yavru meydana gelir. Şekil 1: Baskın ve çekinik fenotipler. (1) Ebeveyn nesli. (2) F1 nesli. (3) F2 nesli. Baskın (kırmızı) ve çekinik (beyaz) fenotip F1 (ilk) nesilde birbirinin aynıdır ve F2 (ikinci) nesilde 3:1 oranında görülür. Şekil 2: İki birbirinden bağımsız karakteristiğin genotipleri F2 neslinde 9:3:3:1 oranında görülür. Bu örnekte kürk rengi B (kahverengi, baskın) ya da b (beyaz, çekinik) ile ve kuyruk uzunluğu S (kısa, baskın) ya da s (uzun, çekinik) ile gösterilmiştir. Ebeveynler herbir karakteristikte homozigot iseler (SSbb ve ssBB), F1 neslindeki çocukları her iki lokusta da heterozigot olurlar ve sadece baskın fenotipleri gösterirler. Eğer çocuklar birbirleri ile çiftleşirlerse F2 neslinde kürk rengi ve kuyruk uzunluğunun tüm kombinasyonları görülür: 9 kahverengi/kısa (mor kutular), 3 tane beyaz/kısa (pembe kutular), 3 tane kahverengi/uzun (mavi kutular) ve bir tane beyaz/uzun kuyruklu kedi (yeşil kutu) görülür. Şekil 3: Akşamsefası çiçeğinin renk alelleri baskın ya da çekinik özellik taşımazlar. (1) Ebeveyn nesli. (2) F1 nesli. (3) F2 nesli. "Kırmızı" ve "beyaz" alel birlikte "pembe" fenotipi oluştururlar ve görülme oranı F2 neslinde 1 kırmızı:2 pembe:1 beyaz şeklinde gerçekleşir. Kobaylarda dominant ve resesif genler Tablo 3 ♀ B b ♂ B BB Bb b Bb bb Mendel'in uzun ve kısa bezelyeleri çaprazlayarak elde ettiği aynı sonuçlar kobayların renk verasetinde de ispatlandı. Bu durumda siyah renk, beyaz renge dominanttır. Saf bir siyah kobay BB ile, saf bir beyaz kobayı bb çaprazladığımızda ne olacağını görelim. F1 dölünde bütün bireyler (yavrular) siyahtır. Genetik yapılarında ebeveynlerden farklılık arz ederler. Çünkü onlar melez siyahlar Bb'dir. İki melez çaprazlandığında F2 dölü 1/4 oranında saf siyah BB, 1/2 oranında melez siyah Bb ve 1/4 oranı saf beyaz bb olarak gözükebilir. F1 dölünün iki melezi Bb arasındaki çaprazlamadan ortaya çıkan F2 dölü, tablo 3´ün içindeki gibi dağılım gösterir. Mendel’in, çaprazlama deneyleri için özellikle bezelye bitkisini tercih etmesinin, nedenleri vardı. Tozlaşmanın kontrollü bir şekilde gerçekleştirilmesi ve de kendi kendine tozlaşmanın engellenebilmesi, basit yöntemler uygulanarak sağlanabiliyordu. Kalıtımın, biraz karmaşık ilkelerini çözebilmek için fenotipik karakterleri zengin olan bitkiler seçilir. Özellikle bezelye bitkisinin 7 farklı fenotipik karakteri olması çalışmalara kolaylık getirmiştir. Tohumun biçimi (düzgün-buruşuk), tohumun rengi (sarı-yeşil), meyve kabuğu biçimi (şişkin-dar), meyve kabuğu rengi (sarı-yeşil), gövde boyu (uzun-kısa) gibi özellikler fenotipik karakterlere örnek gösterilebilir. Çaprazlama; genetikte, hayvanlarda çiftleştirme, bitkilerde tozlaştırma şeklinde organizmalar arasında yapılan kontrollü döllenme çalışmalarıdır. Asırlar boyunca, kalıtımın, çocuklarda, anne ve babanın karakterlerinin bir karışımı olarak ortaya çıktığına inanılmış, Mendel bu fikri reddederek kendi adıyla belirlenen yasaları belirlemişti. Mendel bir karaktere ait fenotiplerden birinin diğerinden daha baskın olduğunu, çeşitli varyetedeki bezelye tohumları arasında, karşılıklı çaprazlamalar yaparak göstermiştir. Sarı ve yeşil bezelye bitkilerini dişi ve erkek olarak ayrı ayrı kullandı. Çaprazlama sonucundaki ilk dölün (F1 dölü) ana ve babadan sadece birine benzediği görüldü. Bu keşif karakterlerin karışım esasına göre dağılım görüşünü yıkmıştır. Notlar Vücut hücrelerimizin kromozom sayısı 2n dir. Gametlerde (eşey hücreleri) ise bu sayı mayoz bölünme gereği yarıya düşer ve n olur. Anne ve babadan sperm (n) ve yumurta (n) hücreleri (eşey hücreleri) ile taşınan kromozomlar birleşerek 2n sayıdaki zigot hücresini oluşturur. Böylece kromozom sayısı mayoz ile korunmuş olur. Zigotun ergin bireyi oluşturmasına dek sürdürdüğü hücre bölünme programı artık mitozdur. Bu bölünme tipinde kromozom sayısı hep sabittir. Bitkilerde de aynı kural geçerlidir. Eşey hücreleri, polen ve embriyo kesesindeki yumurtadır. Kalıtsal molekülde (DNA) bulunan ve canlının karakterlerinin belirlenmesinde rol oynayan kalıtsal birimlere gen adı verilir. Bir genin DNA molekülünde kapladığı fiziksel alan için lokus deyimi kullanılır. Örneğin bezelyedeki tohumun, rengini belirleyen genin kapladığı alan bir lokustur. Bir lokusta mevcut renk bilgilerinin her birine de allel adı verilir. Sarı renk bir allel, yeşil renk bir allel. Daha genel bir tarifleme ile bir genin değişik biçimlerine allel adı verilir. Mendel, fenotipik karakterlerin çaprazlanması sırasında alleleri, alfabenin bir harfi ile simgelemiştir. Dominant (baskın) karakterleri büyük harf, resesif (çekinik) karakterleri de küçük harfle göstermiştir. Çaprazlamadaki saf soylara ait bitkiler için, ana-baba (parental) kuşağı anlamında P simgesi, bunların çaprazlanmasından meydana gelen birinci kuşak için F1 simgesi kullanılmıştır. Çaprazlamanın devamında meydana gelen döller F2, F3 vb. simgeler kullanılmıştır. Saf soylara (arı ırk) ait sarı bezelye tohumları SS, yeşil bezelye tohumları ise ss olarak gösterilir. Çift harf kullanılmasının nedeni bir lokusta iki karakterin (allel) mevcut olmasıdır. Bu allellerden birisi anneden diğeri babadan gelmiştir. Sarı allel yeşil allele dominanttır bu nedenle Ss allel durumunda gözlenecek fenotipik karakter sarı olacaktır. •Mendel’in 1. yasası: Allellerin ayrışım prensibi = Bağımsız ayrışım prensibi P: SS (anne) X ss (baba) kromozom sayısı:2n Bu karakterler çaprazlanır Muhtemel aleller: G: S (anneden) ve s (babadan) kromozom sayısı: n F1: Ss Çaprazlama sonucu oluşan karakter sarı renk tohumdur. Birbirlerinden belli bir karakterin farklı iki çeşidiyle ayırt edilen (iki allel) iki saf soyun aralarında çaprazlanması sonucu F1 dölünde, ana ve babadan yalnız birine benzeyen homojen bireyler ortaya çıkar. Mendel bu bulgulara göre şu açıklamaları yapmıştır: 1.Belli bir karakteri belirleyen kalıtsal belirleyiciler vardır (günümüzde gen adı verilen birimler). 2.Her ergin bireyin hücrelerinde bir karaktere ait 2 belirleyici (2 allel) bulunmaktadır. F1 de bunlardan biri dominant diğeri resesiftir. 3.Kalıtsal belirleyiciler gamet hücreleri aracılığı ile dölden döle nakledilir. Eşey hücreleri oluşumu sırasında, ayrılan allellerin taksimi tamamen bağımsız ve eşit şekilde gerçekleşir. Örneğin Ss allel çifti taşıyan bir annenin allelleri S ve s ‘dir. Oluşacak eşey hücresine, bu karakter belirliyicisinin S alleli iletilir, diğer hücreye de s alleli iletir. Her eşey hücresi her bir karaktere ait sadece bir allel taşıyabilir. İşte bu Mendel’in birinci yasasının temelidir. •Mendel’in 2. yasası: Bireylerin ilk hücresini (zigotu) oluşturmak üzere eşey hücrelerinin birleşmesi tamamen rastlantıya bağlıdır. F1 döllerin kendi aralarında çaprazlanmasıyla elde edilen döl F2 dölüdür. Belli bir karakterin her iki çeşidini gösteren bireyler her zaman belirli ve sabit oranda çıkarlar. P: Ss X SsF1 döller kendi aralarında çaprazlanır .G: S s S s Eşey hücrelerine taksim edilen muhtemel alleler. F2: G S s S SS Sss Ss ss %25 SS%50 Ss%25 ss Oranları hiçbir zaman değişmez --> 3:1 Sarı renkli tohumların yeşil renklilere oranıdır. Diğer bir kaynaktan ise: MENDEL'İN DENEYLERİ Mendel ilk deneylerini sadece bir karekter bakımdan fark gösteren bezelyelerle(Pisum sativum) yapmıştır.daha sonra iki ve üç karakter bakımından fark gösteren bezelye çeşitlerei ilede yapmıştır.Örnegin ,tohumları her zaman yuvarlak olan bezelyeden aldıgı yozları tohumları her zaman buruşuk olan bezelyeye serperek tozlaştırdıgında meydana gelen oğul döllerin ana-babadan birine benzediğini ve diğerine banezmedigini görmüştür.(Bu deneyi alta inceleyiniz.) Şekildeki çaprazlamalar incelendiginde mendelinkanunlarının geçerliliği sağlanmış olur. Avusturyalı rahip botanik kalıtım bilgini. Bitkiler üzerinde yaptığı incelemelerle kalıtımın temel yasalarını ortya koymuş ve kalıtım biliminin öncüsü olmuştur. 22 Temmuz 1822’de Silezya’daki Heinzendorf’ta (Bugün Çekoslavakya’da Hyncice) doğdu.6 Ocak 1884’de Moravya’daki Brünn’de (Bugün Çekoslavakya’da Brno) öldü.Çekce ve Almanca konuşulan Silezya’da yerleşmiş üç çocuklu bir ailenin tek erkek çocuğu olan Mendel ‘in babası çiftçiannesi ise kuşaklar boyu bahçıvanlıkla uğraşan bir ailenin kızıydı.Daha çok küçük yaşlarda babasından bitki yetiştirmenin tüm inceliklerini öğrenen Mendel 1833’de Leipnik’teki bir yıl sonra da Trappav’daki bir liseye gönderildi.Burada üstün başarısıyla dikkati çekince 1840’da lise diplomasını aldıktan sonra üniversite öğrenimine hazırlık amacıyla Olmütz Üniversitesi’nde felsefe derslerini izledi.Ailesinin kısıtlı ekonomik koşulları nedeniyle bu kurumdaki iki yıllık eğitimini küçük kardeşi Theresia ‘nın çeyiz parasının bir bölümünü harcayarak sürdürebilen Mendel 1843’te fizik profesörünün önerisiyle Brünn’deki Augustinus tarikatının manastırına girdi ve Gregordini adını aldı.1844-1848 arası bir yandan din eğitimini görürken bir yandan da manastırın bilimsel araştırmaya önem veren yaklaşımından yararlanarak felsefe Enstitüsü’nde tarım ağırlıklı dersleri izledi.1847’de rahip olan ve kısa süre bir hastanede görev alan Mendel daha sonra 1849’da Brünn yakınlarındaki Znaim’de bir okula yedek öğretmen olarak atandı.Bu yeni işini sevmiş ders verme hakkını kazanarak doğa bilimleri öğretmeni olmaya karar vermişti.1850’de bu amaçla girdiği üniversite sınavlarında jeoloji ve zooloji konularında başarı sağlayamayınca bu şansını yitirdi ancak manastır yetkililerinin de desteği ile bilgisini artırmak üzere Viyana Üniversitesi’ne gönderildi.1851-1853 arası bu kurumda doğa bilimleri ve botaniğin yanı sıra kendisine daha sonraki araştırmalarında yararlı olacak istatiksel yöntemler konusunda öğrenim gören Mendel 1854’te Brünn Teknik Okulu’nda fizik ve doğa tarihi dersleri için yedek öğretmenlik görevine getirildi.1856’da yeniden üniversite sınavlarına girdiyse de gene başarılı olamadı.Bu dönemde başladığı bitki melezleme çalışmalarını 1861’e değin sürdürdü.O yıl manastırın baş rahipliğine atandığından zaman ayıramadığı bilimsel araştırmalarını büyük ölçüde azaltarak manastırı dini vakıflara daha çok katkıda bulunmaya zorlayan bir yasa nedeniyle yerel hükümetle ve eğitim bakanlığı ile uzun yıllarını alacak bir mücadeleye giren mendel bu dönemde bir yandan manastırın yönetimi ile bir yandan da 1876’da yönetim kuruluna atandığı bir Maravya bankasının işleri ile uğraştı. Mendel’in Çalışmaları: Mendel yirmi iki çeşit bezelye varyetesi elde etmişti.Bir şans eseri olarak seçtiği bitki ve aldığı özellikler onu başarıya ***ürmüştür.Çünkü: 1)Tek bir kontra (zıt) özellikle(karakterle) çalıştı.(Yeşil tohumları sarı tohumlarla pürtükleri düz tohumlarla çaprazladı.) 2)Sayısal (kalitatif) çalıştı meydana gelen tipleri dikkatlice fenotiplerine göre sayıp not etti. 3)Şans eseri öyle bir bitki seçti ki bu bitkiler içinde oranları en belirgin ve açık olarak verebilen bezelye bitkisiydi. Eğer Mendel başka bir bitkiyle ve bezelyedeki diğer özelliklerle çalışsaydı hiçbir zaman bu oranları elde edemeyecekti. Mendel zıt özelliklerde saf ırkları elde ettikten sonra onları çaprazladı.Örneğin ;sarı bezelyeleri yeşillerle üzerleri düz tohumları pürtüklülerle çaprazladı.Elde ettiği bütün tohumlar düz ve sarı renkliydi.Üstelik baba yada ana sarı renkte olsun bu özellik değişmiyordu.O zaman Mendel bu zıt özelliklerden bir tanesinin eşeye bağlı olmadan diğerine başat(dominant=baskın) olduğunu anladı.Bezelyelerin çeşitli strain(ırk)’leri üzerinde yaptığı değişik gözlemler onu‘’Dominantlığın Yasası’’ genelleştirmesine yöneltti.”Eğer bir özelliğin iki seçeneği aynı bireyde bulunursa yalnız bir tanesi kendini tümüyle belli eder.”İlk dölde görülen özelliklere (dominant=başat=baskın özellik)dedi.Zıt özeliklere de (resesif=çekinik özellik) dedi.İki saf ırkın birleştirilmesinden meydana gelen bireylere first flial generation anlamına kısaltılmış şekilde F1 ismini verdi. F1 bireylerini kendi aralarında tozlaştırarak F2 dölünü elde etti.Mendel F2 ‘de hem başat hemde çekinik özelliklerin ortaya çıktığını gözledi.Başat ve çekinik özelliklerin oranı hemen hemen sabitti ve 3:1 ‘e eşitti. F2 ‘de 5474 yuvarlak bezelyeye karşı 1850 köşeli bezelye elde etmişti yani oran yaklaşık 1/3 idi.Bu sonuçtan Mendel Şunları yorumladı: 1.Kalıtımı etkileyen faktörler birbirinden ayrılabilmektedir. 2.Kalıtım birimleri çift olmalıdır. 3.Gametlerde bu çiftler birbirinden ayrılmalıydılar ve her gamet yalnız bir kalıtım birimini (ünitesini) içermeliydi. Yeşil tohumlar için kalıtım faktörü sarı faktörün bulunduğu yerde etkisini göstermiyordu.( F1 ‘ de olduğu gibi) F1 ‘ de gamet oluşumu sırasında bu faktörler birbirinden ayrılmaktadır.Eğer yeşil renk meydana getirecek faktörle iki gamet birleşirse F2 ‘ de yeşil renkli tohumlar görülecektir.Bu Birinci Mendel Yasası olarak bilinir: ’’Ayırılımın Yasası’’ Diğer gözlemlerinde Mendel düz tohumlu sarı bezelye ile pürtüklü yeşil bezelyeleri çaprazladı. F1 ‘ in hepsi düz sarı renkliydi.Bu bitkileri kendi aralarında çaprazladığında F2 ‘ de dört çeşit kombinasyon açığa çıktığını gördü.Onları saydığında 315 tane düz-sarı 101 tane pürtüklü-sarı 32 tane pürtüklü-yeşil bezelye tohumu elde ettiğini gördü.Yaklaşık olarak aralarında 3:1 oranı vardı.(416 sarı / 140 yeşil; 423 düz / 133 pürtüklü )Burada tohumların renginin şekline bağımlı olmadan kalıtıldığı da açıkça anlaşılıyordu.Eğer 2 özellik ortak olarak göz önüne alınarak hesaplanırsa (sarı-düz) / (yeşil- düz) / (sarı- pürtüklü) /(yeşil pürtüklü) = 9 / 3 / 3 / 1 olduğu görülür. Buna ikinci Mendel Yasası ‘Özelliklerin Bağımsız Kalıtımı Yasası’ denir. Mendel bezelyeler üzerinde yaptığı özenli çalışmalar ile bugünkü genetikçilere önderlik eden kalıtımın ilkelerini bulmuştur.Fakat bu ilkeler çok sonraları yayınlanmıştır. (1886).O zamanlar bilim adamlarının kromozomlar üzerinde yeteri kadar bilgileri olmadığından bu buluş uzun zaman ilgilerini çekmemiştir.1876 yılında Eduar Strasburger mitozun kromozomal ayrıntılarını 1887 yılında Eduard Van Beneden mayozun önemini ve işleyişini ortaya koymuşlardır.Aynı yıllarda Weismann gametlerdeki kromozom sayısının soma hücrelerindeki sayısının yarısı kadar olduğunu bulmuştur.Eldeki bu verilere dayanarak kalıtım ****ryalinin kuramsal olarak kromozomlarda toplandığı tahmin edilmiş ve farklı ataların çaprazlanmasından özelliklerin önceden tahmin edilen bir oranda yavrulara geçeceği saptanmıştır. 1900 yıllarında bağımsız olarak çalışan üç biyolog Hollandalı De Vries Alman Correns ve Avusturyalı Van Tschermark dış özelliklerin (fenotiplerin) saf kan ataların birleştirilmesinde belirli bir oran dahilinde katıldığını ikinci defa buldular.Yaptıkları incelemede bunun daha önce Mendel tarafından bulunduğu saptanınca önceliği Mendel’e vererek bu yasalara ‘’Mendel Yasaları’’ ismini verdiler.Eldeki sitolojik ve genetik bilgilerle W.S.Sutton ve C.E. Mc Clung birbirlerinden haberleri olmadan kalıtsal faktörlerin kromozomlarda toplandığını buldula(1902). Morgan 1911’de belirli özelliklerin beraberce kalıtılma eğiliminde olmasından gen ismini verdiği lokusların kromozomlar üzerinde bir ip üzerindeki boncuklar şeklinde dizildiğini varsaydı.

http://www.biyologlar.com/gregor-mendelin-calismalari-ve-bilim-dunyasina-katkilari

PANGENEZİS VE GERM-PLAZMA KURAMLARI

PANGENEZİS VE GERM-PLAZMA KURAMLARI

PANGENEZİS Çoğu insan, bulunan eşey hücreleri]]ne rağmen, hala vücut parçalarının kalıtıma etki ettiğine inanılmaktaydı. Lamarck da bu görüşü desteklemiş, kazanılmış özelliklerin aktarıldığı yönünde fikirler ileri sürmüştür. Bununla beraber Darwin de ilk zamanlarında bu görüşü desteklemiş ve pangenezis denilen kuramı ileri sürmüştür. Pangenezisde her vücut hücresinin kana küçük bir gemmula ya da pangenezis denilen yapılar verdiği, bunların üreme hücrelerinde toplandığı yönündeydi. Bazı ilkel canlılarda görülen kuyruk kopması vs. gibi olaylarda gemmulaların buralarda toplanarak onarım yaptığını, bazı çocukların büyük aile bireylerine benzemelerinde gemmulaların bazen embriyo oluşumunda görev almadan doğrudan eşey hücresine geçerek bir sonraki dölde etkisini göstermesine bağlamıştır. GERM-PLAZMA KURAMI 19.yy'ın sonlarına doğru Weismann, pangenez kuramı üzerine bazı çalışmalar yaparak, birhücrelilerde protoplazmanın sürekli olmasına değinmiştir. Birhücreliler bölündüklerinde oluşan yavrularda anadakinin aynı protoplazma bulunur. Buna göre, çokhücrelilerde de böyle bir sürekliliğin olabileceğini düşünerek, Germ-Plazma kuramını ortaya atmıştır. Buna göre, yüksek canlılar, vücudu meydana getiren Somatoplazma kısmıyla, üreme hücrelerini oluşturan Germ Plazma'dan oluşmuştur. Germ plazma embriyonik evrelerde diğer dokulardan oluşmuş, fakat somatoplazma ile alakası olmamıştır görüşünü kabul etmiştir. Germ plazma, sperm ve yumurta olarak embriyoyu yapar, bazı hücreler embriyoda germ plazmayı oluşturup, değişmeden kalırken, diğer hücreler somatoplazma olarak farklılaşır. Farelerin nesiller boyunca kuyruklarını keserek, 23. yavrunun da kuyruklu doğmasıyla kazanılmış özelliklerin kalıtılmadığı yönünde bulgular elde etmiş, böylece bu kuram geçerliliğini kaybetmiştir. Hugo De Vries'in mutasyon kuramı Hugo De Vries, Darwin'in kuramlarını benimsemiş, fakat pargenezisi kabul etmemiş, türler arasındaki büyük va görüşünü kabul ettirmiştir. Mendel ve ilk genetik deneyi Avusturyalı botanikçi ve papaz Gregor Mendel, günümüzün popüler bilimi olan genetik biliminin, babası olarak kabul edilir. 1856 yılından itibaren çeşitli bezelye (Pisum sativum) varyetelerine ait tohumları toplamaya ve onları manastır bahçesinde yetiştirerek aralarındaki farkları incelemeye başlamıştır. 10 yıllık çalışmasının önemli bulgularını Versuche Über Pflanzenhybriden (Bitki melezleri ile çalışmalar) adlı ünlü inceleme yazısıyla yayımlamıştır. O tarihlerde DNA, kromozom, mayoz bölünme gibi kavramlar henüz gün ışığına çıkmadığı halde Mendel’in sadece Fenotipik (gözlenebilen) karakter ayrılıklarına göre değerlendirmeleri, son derece doğru biçimdedir. Mendel'in çalışmaları ve keşifleri yaşadığı dönem içinde hiçbir ilgi uyandırmamış ve kimse önemini fark etmemiştir. Ölümünden onaltı yıl sonra Hollanda’da Hugo De Vries, Almanya’da Correns ve Avusturya’da E. Von Tschermak adlı üç biyolog, çeşitli bitki türlerinde, birbirlerinden habersiz yaptıkları araştırmalarda, Mendel yasalarının geçerliliğini gösterdiler. Mendel yasaları adı altında tüm sonuçları toparladılar.

http://www.biyologlar.com/pangenezis-ve-germ-plazma-kuramlari

Genler ve aleller

Kalıtım olayı doğrudan kromozomların mitoz ve mayoz bölünmeler ve döllenmedeki davranışlarına bağlıdır. Her bir kromozomda sayısız kalıtım birimleri, genler bulunur ve bunların herbiri birbirinden farklı olup ayrı ayrı bir veya birkaç karakteri birden kontrol ederler. Genler kromozomlarda yer alırlar ve bir hücrede her bir kromozomdan iki tane bulunduğundan her bir hücrede genler bir çift olarak bulunur. Mayoz bölünmede kromozomlar birbirlerinden ayrılıp döllenmede tekrar biraraya geldiklerine göre genler de aynı davranışı gösterirler. Her bir kromozom genetiksel olarak linear düzende gen dizilerine sahipmiş gibi davranır ve bu gen düzenlenişleri homolog kromozomlarda birbirinin aynısıdır. Bir karekteri kontrol eden gen, belli bir kromozomun belirli bir noktasında bulunur ve bu noktaya "gen lokus"u denir. Kromozomlar mayoz bölünme sırasında sinapsis gösterdiklerinde, homolog kromozomlar nokta nokta yani gen ile gen şeklinde aynı lokuslar karşılıklı gelecek şekilde birleşme gösterirler. Bir karakter kalıtımı ancak birbirlerine zıt iki durum olduğu zaman incelenebilir. Mendel'in çalışmalarında bezelyelerde ele aldığı şekil morfolojisinde düzgün ve buruşuk tohum özellikleri gibidir. Canlı birey böyle zıt durumlardan sadece birini gösterilebilir. Bu nedenle allel genlerden söz edilir. Homolog kromozomların aynı lokuslarında yer alan, iki veya bazen daha çok sayıda alternatif karekterlerin genlerine allel genler denir. Düzgün ve buruşuk tohum morfolojilerini belirleyen genler gibi. Gen çiftlerini benzer alleller şeklinde taşıyan bireyler homozigot genotipli, gen çiftlerini farklı alleller şeklinde taşıyan bireyler ise heterozigot genotipli olarak ayrılırlar. Buna göre "DD" ve "dd" genotipli bezelye bitkileri homozigot baskın ve çekinik genotipli, "Dd" genotipli bezelyeler ise heterozigotturlar. Bütün genlerin tek tek toplamı ve bütün kromozom seti o canlının genomu şeklinde tarif edilir.

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

Monohibrit çaprazlama

Bir türün tek bir karakterini taşıyan gen lokusları bakımından iki gametin çaprazlanmasıdır. Bu şekilde yalnızca bir özellik dikkate alınarak yapılan çaprazlamalara "monohibrit çaprazlama", bu olayın kalıtımına da "monohibrit kalıtım" denir. Eğer bir canlıda iki gen birbirine tamamen benziyorsa, (SS ya da ss gibi) bunlara "homozigot" ya da "saf kan" denir. Saf kan (homozigot) bireyler elde etmek için kendileşme yapılır yani döllenme bireyin kardeşi, annesi babası ya da yavrusu ile olmalıdır. Baskın ve çekinik gametlerle çaprazlama ve Punnet karesi ile sonucun gösterimiMendel, bezelyelerle yaptığı çaprazlama deneylerinde bu bitkinin kalıtımını incelemiştir. Bezelye bitkisi kendi kendini dölleyen bir bitki olduğundan Mendel, bu bitkiden saf kan (homozigot) bireyler elde etmiş ve bunlarla çalışmıştır. Bu durumda düz tohum şekline sahip olan bezelyeler, düz tohumlu bitkileri; buruşuk tohum şekline sahip olan bezelyelerde buruşuk tohumlu bezelyeleri vermişlerdir. Buna göre, D: Düz Tohum d: Buruşuk Tohum (anne) DD x dd (baba) çaprazlanırsa, Genotip: D x d F1: Dd %100 Düzgün , %100 Heterezigot Dd x Dd Genotip: 1/2 D, 1/2 D, 1/2 d, 1/2 d F2: 1/4 DD , 1/4 Dd , /4 Dd , 1/4 dd Fenotip: 3/4 D , 3/4 d , oran: 3 : 1 Genotip: 1/4 DD , 1/2 Dd , 1/4 dd, oran: 1 : 2 : 1

http://www.biyologlar.com/monohibrit-caprazlama

Mendel genetiği

Mendel’in 1. yasası: Allellerin ayrışım prensibi = Bağımsız ayrışım prensibi P: SS (anne) X ss (baba) kromozom sayısı:2n Bu karakterler çaprazlanır Muhtemel aleller: G: S (anneden) ve s (babadan) kromozom sayısı: n F1: Ss Çaprazlama sonucu oluşan karakter sarı renk tohumdur. Birbirlerinden belli bir karakterin farklı iki çeşidiyle ayırt edilen (iki allel) iki saf soyun aralarında çaprazlanması sonucu F1 dölünde, ana ve babadan yalnız birine benzeyen homojen bireyler ortaya çıkar. Mendel bu bulgulara göre şu açıklamaları yapmıştır: 1.Belli bir karakteri belirleyen kalıtsal belirleyiciler vardır (günümüzde gen adı verilen birimler). 2.Her ergin bireyin hücrelerinde bir karaktere ait 2 belirleyici (2 allel) bulunmaktadır. F1 de bunlardan biri dominant diğeri resesiftir. 3.Kalıtsal belirleyiciler gamet hücreleri aracılığı ile dölden döle nakledilir. Eşey hücreleri oluşumu sırasında, ayrılan allellerin taksimi tamamen bağımsız ve eşit şekilde gerçekleşir. Örneğin Ss allel çifti taşıyan bir annenin allelleri S ve s ‘dir. Oluşacak eşey hücresine, bu karakter belirliyicisinin S alleli iletilir, diğer hücreye de s alleli iletir. Her eşey hücresi her bir karaktere ait sadece bir allel taşıyabilir. İşte bu Mendel’in birinci yasasının temelidir. Mendel’in 2. yasası: Bireylerin ilk hücresini (zigotu) oluşturmak üzere eşey hücrelerinin birleşmesi tamamen rastlantıya bağlıdır. F1 döllerin kendi aralarında çaprazlanmasıyla elde edilen döl F2 dölüdür. Belli bir karakterin her iki çeşidini gösteren bireyler her zaman belirli ve sabit oranda çıkarlar. P: Ss X Ss F1 döller kendi aralarında çaprazlanır . G: S s S s Eşey hücrelerine taksim edilen muhtemel alleler. F2: G S s S SS Ss s Ss ss %25 SS %50 Ss %25 ss Oranları hiçbir zaman değişmez --> 3:1 Sarı renkli tohumların yeşil renklilere oranıdır.

http://www.biyologlar.com/mendel-genetigi

Trihibrit Kalıtım

Benzer kurallar ve prensiplere göre karakterlerin dölden döle geçişini gördüğümüz ikiden fazla bağımsız gen bakımından farklı olan homozigot bi­reyler melezlendiğinde daha karışık fakat belli bir açılım gösteren durumlar görülür. Örneğin; 2 farklı mısır varyetesinde yapılan bir çaprazlama ele alı­nabilir. Taneleri düzgün, endospermi sarı ve mavi renk taşıyan bir mısır çe­şidi ile taneleri buruşuk, taneleri san olmayan ve kabuğun üst kısmı mavi o-lan bir diğer mısır varyetesi çaprazlandığmda 27:9:9:9:3:3:3:1 gibi bir oran ortaya çıkmaktadır. Bu çaprazlamalara trihibrit (polihibrit) kalıtım denil­mektedir. Hayvanlarda da yapılan bu çaprazlamaların sonuçlan aynı oranlar­da ortaya çıkmıştır. Tüm bu çaprazlama deneylerine göre Mendel üç önemli kanun ortaya koymuştur. Bunlar: 1) Farklı karakterde homozigot iki canlının çaprazlanması sonucunda oluşan melezde bireylerin hepsi birbirine benzerler. Yani izotipiktirler. Bu kanuna izotipi (benzerlik) kanunu denir. 2) Bir melezde bir araya gelmiş bulunan anne ve babadan geçmiş genler o melezden dişi ve erkek gametler yaratılırken birbirinden ayrılırlar. Melez bireye geçen ve ayrı karakterlere ait genler aynı gamette bir arada bulunamazlar. Buna ayrılma kanunu denir. 3) Heterozigot Fİ dölünün meydana gelişinde birbirinden bağımsız ayrılabilen ve birbirine bağlı olmadan yeni gen kombinasyonlarını yapabilen genlerle ilgilidir. Buna bağımsızlık kanunu denir. Genlerin Karşılıklı Etkileri ve Melez Döllerde Mendel Ku­rallarına Uymayan Oranlar Modern genetik alanında yapılan deneylerde genlerin birbirine karşı olan davranış etkilerinde, yukarıda belirtilen mendel kurallarına uymayan sonuçlar ortaya çıkmıştır. Genlerin birbirine karşı gösterdiği ekivalent, do­minant ve resesif davranışların dışında çeşitli bazı etkilerinde var olduğu ka­nıtlanmıştır. Bir genin iş gördüğü ortamdaki değişmelerin, bir gen çiftinin karşılıklı etkileşiminin sonucunda o genin farklı özelliklere sebep olabileceği anlaşıl­mıştır. Bu sapmalara aşağıdaki örnekler verilebilir:

http://www.biyologlar.com/trihibrit-kalitim

Gen Nedir? Görevleri nelerdir ? Gen terapisi Nedir?

Gen DNA zincirindeki belli bir uzunluktaki birimdir. Kromozom DNA'nın özel bir şekilde paketlenmesi sonucu ortaya çıktığına göre her kromozomda çok sayıda gen var demektir. Her bir gen diğerinden farklı bir şifre içerir ve farklı bir proteini kodlar. Eğer vücutta bir genin kodladığı proteine gereksinim varsa o gen aktif hale geçerek üzerindeki şifre, haberci RNA adı verilen bir yapı şeklinde kopyalanır. Bu yapı hücrenin sitoplazmasındaki ilgili birimlere gelerek kalıp vazifesi görür ve o proteinin yapımı sağlanır. a)Vücutta bulunan hücrelerin hepsinde aynı genler var mıdır? Her gen her hücrede vardır. Ancak hücrenin özelliğine göre bazı genler bazı hücrelerde çalışmaz yanı atıl durumdadır. Örneğin tiroit hücresinde hormon yapımını kontrol eden gen, mide hücresinde de vardır ancak işlev görmemektedir. Zaten aynı genleri çalışan hücreler bir araya gelerek dokuları oluştururlar. Diğer yandan bazı genler ortak gendir ve her hücrede aynı işlevlere sahiptir. b)Genlerin görevi nedir? Genler içerdikleri şifreler dolayısıyla vücuttaki her türlü olayı uzaktan kumanda sistemi sayılabilecek bir duyarlılıkla kontrol ederler. Bazı genler vücuda gerekli kimyasal yapıların ortaya çıkmasını sağlarken bazı genler diğer genler üzerinde düzenleyici olarak şifrelenmiştir. Bu genlerin çalışabilmesi için bir uyarana gereksinimleri vardır. Vücudun tiroit hormonuna olan gereksinimi artar yada herhangi bir nedenle kanda tiroit hormonlarının miktarı azalırsa önce beyinde bulunan hipofizdeki ilgili gen, TSH hormonunun yapımını sağlar bu hormon kan yoluyla tiroit hücresine ulaşır ve hücrenin zarına yapışarak çekirdekteki hormon yapımını sağlayacak olan genlere mesaj iletir. Bu mesajı iletecek olan kimyasal yapılar da başka bir gen tarafından yaptırılmakta ve hücre içindeki miktarı düzenlenmektedir. Çekirdekte bu mesajı alan gen tiroit hormonlarını yaptırmak üzere gerekli şifreyi RNA adı verilen bir haberci ile hücrenin sitoplazmasına gönderir ve hormon yapımı başlar. c)Genlerin işlevinde ne gibi değişiklikler olabilir? Herhangi bir nedenle yapısı değişen gen, ya fonksiyon göremez yani devre dışı kalır,ya da aşırı fonksiyon görmeye başlar. Her iki halde de genin kontrol ettiği işlevlerde bozulma ortaya çıkar. Örneğin kan şekerini kontrol eden insülinin yapımını sağlayan gende fonksiyon kaybettirici bir değişiklik olursa insülin yapımı azalır ve bireyde şeker hastalığı ortaya çıkar. d) Hücre bölünmesi nedir ? Ana hücreden yavru hücreye genetik şifre nasıl taşınmaktadır? Canlılar türlerini devam ettirebilmek veya hasara uğramış bölümlerini tamir edebilmek için hücresel seviyede bölünmeye gereksinim duyarlar. Bunun için genetik şifrenin aynısının yavru hücrelere aktarılması gerekir. Örneğin hormon yapımını da artırmak için bir tiroit hücresinin bölünmesi gereksin. Bu gereksinim ortaya çıkınca büyüme faktörlerinden bir kısmı ve TSH hormonu tiroit hücre zarına yapışır ve çekirdeğe çeşitli proteinler aracılığıyla bölünme işleminin başlatılması için sinyal gönderir. Bu sinyali alan özel bir gen aktive olarak protein üretir ve bu protein başka bir geni uyararak bölünme işlemini başlatır. Bunun için önce çekirdekteki şifreleri taşıyan DNA'nın bir eşinin yapılması gerekir. Enzim adı verilen özel proteinler daha önce DNA'nın yapısında olduğu belirtilen şeker,baz ve fosfat birimlerini kopyalama adı verilen bir işlemle orijinal DNA'daki sıraya göre dizmeye başlar ve işlem bittikten sonra birbirinin tamamen benzeri iki ayrı DNA ortaya çıkar. Eğer kopyalama sırasında yanlış bir dizilim olursa başka bir gen devreye girerek bunu düzeltmeye çalışır, düzeltmezse başka bir gen devreye girerek bölünme işlemini durdurur böylece yanlış genetik şifrenin yeni oluşacak hücrelere geçmesi önlenir. Şimdi kopyalama işleminin doğru yapıldığını varsayalım ve gelişmeleri izleyelim. Artık çekirdekte birbirinin tamamen benzeri olan iki DNA vardır ve bölünme işlemini durduracak bir emir gelmemişse DNA' lar daha öncede değinildiği gibi paketlenerek 46 çift kromozom haline döner. Diğer bir deyişle birbirinin aynısı olan 23 çift iki takım kromozom ortaya çıkar. Bu devreden itibaren 23 çift kromozom hücrenin bir ucuna doğru giderken diğer 23 çift kromozom diğer ucu gitmeye başlar ve hücre ortadan boğumlanıp her birini çevreleyen yeni zarla birlikte özellikleri tamamen aynı olan iki ayrı hücre ortaya çıkar. 6)Gen Terapisi Nedir? Genlerin tanımlanması ve genetik mühendisliğinde kaydedilen önemli gelişmeler sonunda bilim adamları artık hastalıklarla savaşabilmek ve onlardan korunabilmek için bazı örneklerde genetik materyali değiştirme aşamasına geldiler. Gen terapisinin temel amacı, hücrelerin hastalığa yol açan eksik ya da kusurlu genleri yerine, sağlıklı kopyalarının hücreye yerleştirilmesidir. Bu işlem, gerçek anlamda bir devrimdir. Hastaya, genetik bozukluktan kaynaklanan semptomların kontrol edilmesi ve/veya tedavisi için ilaç verilmiyor. Bunun yerine, sorunun kaynağına inilip hastanın bozuk genetik yapısı düzeltilmeye çalışılıyor. Çeşitli gen terapisi stratejileri olmakla birlikte, başarılı bir gen terapisi için gereken ortak temel elemanlar vardır. Bunların en önemlisi hastalığa neden olan genin belirlenmesi ve klonlanmasıdır. "Human Genome Project" olarak adlandırılan ve insanın gen haritasını çıkarmayı amaçlayan proje tamamlandığında, istenilen genlere ulaşmanın çok daha kolay olacağına inanılmaktadır. Genin tanımlanmasından sonraki aşamada, genin hedeflenen hücrelere nakledilmesi ve orada ekspresyonu, yani kodladığı proteinin üretimi gelir. Gen terapisinin öteki önemli elemanlarıysa tedavi edilmek istenilen hastalığı ve gen nakli yapılacak hücreleri iyi tanımak ve gen naklinin olası yan etkilerini anlamaktır. Gen terapisi iki ana kategoride incelenebilir: Eşey hücresi ve vücut hücresi gen terapisi. Eşey hücresi gen terapisinde, genetik bir bozukluğu önlemek için eşey hücrelerinin (sperm ya da ovum) genleri değiştirilir. Bu tip terapide, genlerde yapılan değişiklik kuşaktan kuşağa aktarılabileceğinden, olası bir eşey hücresi gen terapisi hem etik, hem de teknik sorunlar yaratacaktır. Öte yandan vücut hücresi gen terapisi eşey hücrelerini etkilemez; sadece ilgili kişiyi etkiler. Günümüzde yapılan gen terapisi çalışmalarının çoğu vücut hücresi gen terapisidir. Gen terapisi aynı zamanda bir ilaç taşıma sistemi olarak da kullanılabilir. Burada ilaç, nakledilen genin kodladığı proteindir. Bunun için, istenilen proteini kodlayan bir gen, hastanın DNA'sına yerleştirilebilir. Örneğin ameliyatlarda, pıhtılaşmayı önleyici bir proteini kodlayan gen, ilgili hücrelerin DNA'sına yerleştirilerek, tehlikeli olabilecek kan pıhtılarının oluşumu önlenebilir. Gen terapisinin ilaç taşınmasında kullanılması, aynı zamanda, hem harcanan güç ve emeği hem de parasal giderleri azaltabilir. Böylece, genlerin ürettiği proteinleri çok miktarda elde etmek, bu ürünleri saflaştırmak, ilaç formülasyonunu yapmak ve bunu hastalara vermek gibi, çok zaman alan karmaşık işlemlere gerek kalmayabilir. a)Gen Terapisinin Temel Sorunları Bilim adamlarına göre gen terapisinin üç temel sorunu var: Gen nakli, gen nakli ve gen nakli. Bu alanda çalışan tüm araştırmacılar, gen nakli için etkili bir yol bulmaya çalışmaktadırlar. Genleri istenilen hücrelere taşıyabilmek için kullanılan yöntemler genel olarak iki kategoride toplanmaktadır: Fiziksel yöntemler ve biyolojik vektörler. Fiziksel yöntemler, DNA'nın doğrudan doğruya enjeksiyonu, lipozom formülasyonları ve balistik gen enjeksiyonu yöntemlerini içerir. Doğrudan DNA enjeksiyonunda ilgili gen DNA'sını taşıyan plazmit, doğrudan doğruya, örneğin kas içine, enjekte edilir. Yöntem basit olmasına karşın kısıtlı bir uygulama alanı vardır. Lipozomlar, lipidlerden oluşan moleküllerdir. DNA'yı içlerine alma mekanizmalarına göre iki guruba ayrılırlar: Katyonik lipozomlar ve pH-duyarlı lipozomlar. Birinci gurup lipozomlar artı yüklü olduklarından, eksi yüklü olan DNA ile dayanıklı bir kompleks oluştururlar. İkinci gurup lipozomlarsa negatif yüklü olduklarından DNA ile bir kompleks oluşturmaz, ama içlerinde taşırlar. Parça bombardımanı ya da gen tabancası olarak da adlandırılan balistik DNA enjeksiyonu, ilk olarak bitkilere gen nakli yapmak amacıyla geliştirilmiştir. Bu ilk uygulamalarından sonra, bazı değişiklikler yapılarak memeli hücrelerine gen nakli amacıyla kullanılmaya başlanmıştır. Bu yöntemde, genellikle altın ya da tungstenden oluşan 1-3 mikron boyutunda mikro parçacıklar, tedavi edici geni taşıyan plazmit DNA'sı ile kaplanır, sonra da bu parçacıklara hız kazandırılarak, hücre zarını delip, içeri girmeleri sağlanır. Basit olmalarına karşın fiziksel yöntemler verimsizdir; ayrıca, yabancı genler, sadece belirli bir süre fonksiyonal kalabilmektedirler. Bu nedenle araştırmacıların çoğu, genellikle virüs kökenli vektörlere yönelmişlerdir. "Vektör" kelimesinin bir anlamı da "taşıyıcı"dır. Benzer şekilde, gen terapisinde genleri hücrelere taşıma amacıyla kullanılan ve genetik olarak zararsız hale getirilmiş virüslere de vektör denir. Milyarlarca yıllık evrim sonucunda virüsler, hedefledikleri hücrelere kendi genetik materyallerini aktarmak için etkili yöntemler geliştirmişlerdir, ama ne yazık ki bu işlem duyarlı organizmalarda hastalıkla sonuçlanmaktadır. Günümüzde yapılan araştırmalarda, virüslerin hastalığa yol açan gen parçalarının yerine, hastaları iyileştirme amacıyla rekombinant genler yerleştirilmektedir. Bu amaçla değiştirilmiş hücreler kullanılmaktadır. Bu hücrelere tedavi edici geni taşıyan bir genetik yapı sokulduğunda, tedavi edici geni içinde taşıyan virüsler elde edilir. Bu şekilde değiştirilmiş virüsler hücreye girmek için kendi yöntemlerini kullanırlar ve genomlarının ekspresyonu sonucu, genin kodladığı protein üretilmeye başlanır. Öte yandan, virüsün kendisini çoğaltmak için ihtiyaç duyduğu genler, tedavi edici genlerle değiştirilmiş olduğundan, virüs çoğalıp hücreyi patlatamaz. Bunu yerine, hücrede virüsün taşıdığı hastalığı düzeltici genin ekspresyonu olur, genin kodladığı protein (yani ilaç) üretilir ve genetik bozukluk nedeniyle üretilemeyen proteinin yerini alır. En çok kullanılan viral vektörler, retrovirüsler, adenovirüsler, herpesvirüsler (uçuk virüsü) ve adeno-ilişkili virüslerdir. Ama her vektörün kendine özgü dezavantajları vardır: Bölünmeyen hücreleri enfekte edememek (retrovirüs), olumsuz immünolojik etkiler (adenovirüs), sitotoksik etkiler (herpesvirüs) ve kısıtlı yabancı genetik materyal taşıyabilme kapasitesi (adeno-ilişkili virüs). İdeal bir vektörde aranan özellikler yüksek titraj, kolay tasarlanabilme, integre olabilme yeteneği ve gen transkripsiyonunun kontrol edilebiliyor olmasının yanında, imünolojik etkilerin olmamasıdır. b)Genlerin Vücuda Sokulma Yöntemleri Genleri vücuda sokmanın çeşitli yolları vardır: Ex vivo, in vivo ve in situ. Ex vivo gen terapisinde, hastadan alınan hücreler laboratuar ortamında çoğaltılır ve vektör aracılığıyla iyileştirici genler bu hücrelere nakledilir. Daha sonra, başarılı bir şekilde genleri içine almış hücreler seçilir ve çoğaltılır. Son aşamadaysa, çoğaltılan bu hücreler tekrar hastaya verilir. In vivo ve in situ gen terapisindeyse, genleri taşıyan virüsler doğrudan doğruya kana ya da dokulara verilir. c)Engeller Gen terapisinde, nakledilecek genler hücre içi ve hücre dışı engellerle de başa çıkmak zorundadır. Hücre içi engeller, naklin yapılacağı hücreden kaynaklanır ve hücre zarı, endozom ve çekirdek zarını içerir. Hücre dışı engellerse, belirli dokulardan ve vücudun savunma sisteminden kaynaklanır. Bütün bu engeller, gen transferinin etkinliğini önemli ölçüde azaltır. Bunun ölçüsü, geni taşımakta kullanılan vektör sistemine ve naklin yapılacağı hedef dokuya bağlıdır. Hücre zarı, geni hücreye sokma işleminde karşılaşılan ilk engeldir. Bu engel aşıldıktan sonra sırada endozomlar bulunur. Vektörün lizozomlara ulaşmadan önce endozomdan kaçması gerekir, yoksa lizozomlar taşınan tedavi edici geni enzimlerle parçalar, etkisiz hale getirirler. En son hücre içi engel çekirdek zarıdır. Yabancı DNA'ların çekirdek zarından içeri girmesi kolay değildir. Çapı 10 nm'den az olan bazı küçük moleküller ve küçük proteinler bu deliklerden kolayca geçebilirken, daha büyük moleküllerin içeriye alınması enerji gerektirir. Yabancı DNA'ların çekirdeğin içine girme mekanizması tam olarak bilinmemekle birlikte, mekanizmanın büyük moleküllerin çekirdeğe alınmasında kullanılan mekanizmaya benzediği tahmin edilmektedir. Çekirdeğin içinde ve sitoplazmada bulunan ve nükleik asitleri parçalayan nükleaz gurubu enzimler de ayrı bir problemdir. In vivo gen terapisinde, tedavi edici genlerin hastaya direkt yolla verilmesi sonucunda vektörler, hücre içi engellerin yanısıra hücre dışı engellerle de karşılaşırlar. Hücre dışı engeller iki kategoride incelenebilir: Dokuların kendilerine özgü yapıları ve savunma sistemi engelleri. Örneğin bağ dokusu, gen transferi için büyük bir engeldir. Eğer kas dokuya enjeksiyon yapılacaksa, kaslarda bulunan bağ dokusu katmanları, enjekte edilen vektörlerin yayılmasını ve enfekte etme yeteneklerini engeller. Epitel hücreleri vektörlerin daha derinlerdeki hücrelere ulaşmasına olanak vermez. Serumu oluşturan maddeler de çeşitli gen nakli vektörlerini etkisiz hale getirir. Örneğin çıplak DNA, serumda bulunan pek çok pozitif yüklü proteine bağlanıp etkisiz hale gelebilir. Serumdaki protein ve nükleik asitleri parçalayan proteaz ve nükleaz enzimleri de gen terapisi vektörlerini parçalayabilir. In vivo gen terapisinde adenovirüs ya da retrovirüslerin vektör olarak kullanıldığı bazı durumlarda, bunlara karşı vücutta antikor üretildiği gözlenmiştir. Savunma sisteminin etkilerinden kurtulmak için, tedavide savunma sistemini baskılayıcı ilaçlar da kullanılmaktadır, ama onların da bazı sakıncaları vardır. d)İlk Gen Terapisi İnsanda ilk gen terapisi denemesini 1990'da Dr. French Anderson gerçekleştirdi. Ex vivo gen terapisi stratejisinin kullanıldığı yöntemde, adenozin deaminaz enziminin (ADA) eksikliğinden kaynaklanan hastalığın tedavisi amaçlanmıştı. ADA eksikliği, çok seyrek rastlanan genetik bir hastalıktır. Normal ADA geninin ürettiği enzim, savunma sisteminin, normal fonksiyonlarını yerine getirebilmesi için gereklidir. ADA eksikliği olan hastalarda genin yaban tipi kopyası yoktur ve sahip olunan yetersiz ya da mutant kopyalarsa, işlevsel ADA enzimini üretememektedirler. ADA eksikliğiyle doğan çocuklarda, ciddi boyutlarda bir savunma sistemi sorunu vardır ve sık sık ağır enfeksiyonlara yakalanırlar. En ufak bir virüs enfeksiyonu bile yaşamsal tehlike yaratabilir. Eğer tedavi edilmezse, hastalık genellikle çocuğun birkaç yıl içinde ölümüyle sonuçlanır. ADA eksikliğinin ilk insan gen terapisi denemesi olarak seçilmesinin bazı nedenleri vardır. Bu hastalık, tek bir gendeki bozukluktan kaynaklanır ve bu durum olası bir gen terapisinin başarı ihtimalini arttırır. Ayrıca bu gen, çok daha karmaşık kontroller altındaki pek çok başka genin aksine, basit bir sistemle kontrol edilmektedir: Sürekli ekspresyon. Enzimin çok az miktarda üretilebilmesi bile klinik yararlar sağlamakta, yüksek miktarda üretilmesiyse zarar vermemektedir. Sonuç olarak, üretilecek ADA proteininin miktarının çok doğru şekilde kontrol edilmesi gerekmez. Bu ilk insan gen terapisi 2 hasta çocuk üzerinde gerçekleştirildi. Terapide, hastaların hücreleri (T-lenfosit) alınarak laboratuvar şartlarında doku kültürü yoluyla çoğaltıldı. Daha sonra normal insan ADA geni, retrovirüs vektörü yardımıyla bu hücrelere nakledildi. Virüs hücrelere girerek genetik materyale geni yerleştirdi. Genetik olarak başarıyla değiştirilen hücreler seçilerek, yaklaşık 10 gün boyunca çoğaltıldı. Son aşamada da, düzeltilmiş bu hücreler kan naklini andıran biçimde damardan hastalara geri verildi. Bu işlem, yani T hücrelerinin hastadan alınması, laboratuar ortamında düzeltilmesi ve hastaya geri verilmesi, tedavinin ilk 10 ayı içinde her 6-8 haftada bir tekrarlandı. Daha sonraysa bu nakillere 6 ile 12 ayda bir devam edildi. Tedavi sonucunda iki çocukta da iyileşme kaydedildi. Bu ilk insan denemesinden sonra sistik fibrosis, yüksek serum kolesterolü (hiperkolesterolemi), bazı kanserler, ve AIDS gibi hastalıklarla başa çıkmak için gen terapileri tasarlandı. Kanser tedavisi için bilim adamları, savunma sistemi hücrelerini gen terapisi yoluyla değiştirerek kanserli hücrelerin üzerine göndermeye çalışıyorlar. Amaç, vücuttan alınan bu hücrelerin, kanserle mücadeleyi sağlayan genlerle silahlandırılıp tekrar vücuda verilmesi ve böylece bu hücrelerin kanserle daha iyi savaşmalarını sağlamak. Bu konudaki klinik deneyler sürmektedir. Alternatif olarak, kanser hücreleri vücuttan alınıp, daha güçlü bir savunma tepkisi çekebilecek şekilde genetik olarak değiştirilebilir. Bu hücreler daha sonra, bir çeşit kanser aşısı gibi reaksiyon göstermeleri umuduyla tekrar vücuda verilebilir. Bu konudaki klinik deneylere başlanmıştır. Öte yandan tümörlere, bunları bazı antibiyotik ve diğer ilaçlar için çekici kılabilecek genler de nakledilebilir. Daha sonra yapılacak ilaç tedavisi, sadece bu genleri taşıyan (yani kanserli) hücreleri öldürecektir. Şu anda bu gibi iki klinik deney, beyin tümörlerinin tedavisi amacıyla yürütülmektedir. Gen terapisi vücudun savunma hücrelerini AIDS virüsüne karşı dirençli hale getirmek için de kullanılabilir. e)Gen Terapisinin Riskleri Virüsler normalde birden fazla hücre çeşidini enfekte edebilirler. Bu nedenle, vücuda genleri taşıyan virüs kökenli vektörler de, sadece hedeflenen hücreleri değil, başka hücreleri de enfekte edip, yeni geni bu istenmeyen hücrelere taşıyabilir. Ayrıca, ne zaman DNA'ya yeni bir gen eklense, bu genin yanlış bir yere yerleşme tehlikesi de vardır. Bu durum, kansere ya da başka bozukluklara yol açabilir. Bundan başka, DNA bir tümöre doğrudan doğruya enjekte edildiğinde, ya da gen nakli için lipozom sistemi kullanıldığında, taşınan yabancı genlerin, çok düşük de olsa istemeyerek eşey hücrelerine girmesi ihtimali vardır. Bu durumda yapılan değişiklik kalıtsal olacak ve sonraki kuşaklara aktarılacaktır. Ancak böyle bir duruma hayvan deneylerinde rastlanmamıştır. Başka bir sorun da, nakli yapılan genin ekspresyonunun çok yüksek oranda olması ve sonucunda da eksikliği hastalığa yol açan proteinin yarardan çok zarar getirecek kadar çok miktarda üretilmesi olasılığıdır. Bilim adamları, bütün bu riskleri ortadan kaldırmak amacıyla hayvan deneyleri yapmaktadırlar. Alınan önlemler başarılı olmuştur, şu ana değin insanlara uygulanan gen terapilerinde bu potansiyel sorunlar görülmemiştir. f)Gen Terapisinin Çözüm Bekleyen Sorunları İlk sorun, genlerin insana verilmesini sağlayacak daha kolay ve etkili yöntemlerin bulunmasıdır. Bir başka sorunsa, nakledilen genin hastanın genetik materyalinin hedeflenen bölgesine yerleşmesini sağlamak ve böylece olası bir kanser ya da başka bir düzensizlik riskini ortadan kaldırmaktır. Bu konudaki başka bir sorun da, yerleştirilen yeni genin vücudun normal fizyolojik sinyalleriyle etkin bir biçimde kontrolünün sağlanmasıdır. Örneğin insülin, doğru zamanda ve doğru miktarda üretilmediği zaman, hastaya yarar yerine zarar getirecektir. Yukarıda açıklanan yöntemler bugüne değin 300 klinik deneyde 6000 hasta üzerinde kullanılmıştır. Ancak, şu ana değin gerçekten başarılı bir sonuç elde edildiği ileri sürülemez. Bunun bir nedeni, vektörlerin taşıdıkları genin uzun süreli ekspresyonuna izin vermeyişleri, diğeriyse denemelerde etkinlikten çok güvenliğin ön plana çıkmasıdır. Ayrıca, denemelerin büyük bir bölümünün kanser hastalarında yapılmış olması yeni bir sorun yaratmaktadır: Hastaların ölümlerinden dolayı tedaviyi izleyememek. Şu anki duruma göre, önümüzdeki yıllarda gen terapisindeki eğilim, genleri istenilen hücrelere en etkin biçimde taşıyabilecek vektörlerin dizayn edilmesi yolunda olacak gibi görünüyor. O zaman, gen terapisinin başarılı sonuçlar vereceğine inebiliriz. 7)Genomun Getirdikleri Teknoloji insan bedenine girdi. Bunu normal kabul edip direnç göstermemekte yarar var. Belki ileride bambaşka şeyler gelişecek. Ama bugünlerde önemli bir buluşun heyecanı içinde yaşıyoruz. Dünyanın en gelişmiş altı ülkesinde bulunan 16 laboratuarda çalışan 1190 uzmanın 13 yıldır peşinde koştuğu genom projesinin tamamlandığı bildirilmekte ve bu projenin sonuçlanması ile gizli kalan insan genlerinin tümünün deşifre olduğu açıklanmaktadır. Basit anlamda bir tohum düşünün ektiğiniz zaman nasıl bir fidana sahip olursunuz bunun bilincindesinizdir. Yalnız bu kez genetik özelliklerin deşifre edilmesiyle tüm ayrıntılarla fidanın enini ,boyunu ,yapraklarının adedini ,kıvrımlarının biçimini, kaç dalı olacağını, her bir dalındaki yaprak sayısını bilmek mümkün. Ayrıca, o tohumda beğenmediğiniz yönlerin tespiti ile gerekli mutasyonla istediğiniz, arzu ettiğiniz şekilde yeşermesini de sağlayabilme imkanınız mevcut olacak. Anlatılan şartları günlük yaşamda bireyler üzerinde uygulamak şansını elde edebilsek, bir anlamda fakirle - zengini , güzellik ile çirkinlik kavramlarını dengeleyebilecek ve eşitlik ilkesine dayanan genetik adaletin ortaya çıkmasını sağlayabileceğiz. Derin bakış açısı ile astrolojik etkilerin insan üzerindeki yansımaları bir anlamda kısmen de olsa düzenlenebilecektir. İnsan için gerekli olan zekanın, aklın, güzelliğin, teminini bir bakıma belirli bir seviyeye getirildiğini düşünelim, acaba zenginlik vasfı nasıl elde edilebilecekti? Bu çok önemli bir sorun karşısında rızkı oluşturan genlerin –yani rızk genlerinin- de mutasyona uğraması gerekiyor. İlahi bir nizam ve düzeni deşifre edebilmek zoru başarmak demektir. Ancak makul olmak gerekirse istenileni elde etmek, açıkları, zaafları kapamak dengeli, stabil bir hale getirmek imkansız gibi görünüyor. Bilim tümüyle sorunlara ulaşabilme kapasitesini gösterse bile gerek zaman açısından gerekse ekonomik koşullar bakımından istenileni uygulamak kolay değil. Hatta imkansıza yakın gibi. Bugün bir kalp ameliyatı için vatandaşların altı ay gibi bir süreye yakın sıra bekledikleri herhalde hepimiz tarafından bilinen bir olgudur. Bu şartlarda gen haritası çıkarılan bir insanın istenilen niteliklere ne kadar zamanda ulaşabileceğini, arz/talebin karşılanıp karşılanamayacağını iyi bir düşünmek gerekiyor. Her şeye karşın genomun geliştirilmesi sadece,insana ait özellikleri değil onun varlığını oluşturan enerji alanlarının ve mutlak enerjinin de geninin deşifre edilmesini temin edebilir. Bu edilimin nihai noktası, bütün vasıf ve manaların ve hiçliğe giden yolun bulunmasıdır. Genom gelişmelerini sadece insan üzerinde değerlendirmek, sadece “bilinebilirliğe” kavuşmasını temin etmek popüler bilimin zaferi olarak kabul edilse bile bu aşamada duraksamak doğru olamaz. Genomun hakkı bu değildir. Amacı da bu şekilde olmamalıdır. Şayet bilimsel nedenlerin üzerinde durulmaz, evrensellik esas alınırsa bilim bütün gücünü evrensel geni deşifre edebilmek için harcaması gerekecektir. Varlığı tümüyle algılamak için bilim adamlarının gözlerini gökyüzüne yıldız kümelerinin manyetik alanlarına dikmesi mantıklı olur. Bilim insanının görevlerinden biri de bütün yeniliklere açık olması onları uygulama hevesi ve gayreti içinde olmalıdır. Sonsuzluğa ulaşabilmek belirsizlikten kurtulma anlamına geliyor. Resmi olarak Ekim 1990’da başlamış olan insan genom projesi (İGP), uluslararası niteliğe sahip olup insan kromozomlarının fiziksel haritasının çıkarılmasını, sayısı yaklaşık 100.000 adet olarak tahmin edilen insan genlerinin keşfedilmesini ve bu sayede bu genlerin daha ileri biyolojik çalışmalar için ulaşılır kılınmasını amaçlamaktadır. Günümüzde, tedavisi henüz olanaksız 3000’den fazla genetik hastalık milyonlarca insanın yaşamını etkilemektedir. Bu tip hastalıklardan sorumlu genlerin yapısının aydınlatılması ile “işlevi bozuk” genler için “düzeltmelerin” yapılabileceği, hastalıkların önceden teşhisi ve tedavisinin mümkün hale geleceği tartışmaları, bu projenin başlatılmasındaki en önemli etken olmuştur. Genetik bilimi, 1860’larda, Gregor Mendel’in kendi yetiştirdiği bezelyeler üzerine yaptığı çalışmalarla başladı. Mendel bezelyelerin çeşitli karakterlerinin (renk, büyüklük, vb. tohum ve çiçek özellikleri) daha sonraları “gen” olarak isimlendirilecek ünitelerle belirlendiğini, bu ünitelerin kalıtım faktörleri olduğunu gösterdi. Bunu, genetik bilgilerin kromozom adı verilen yapılar üzerinde taşındığının bulunması izledi. Watson ve Crick isimli iki araştırıcının deoksiribonükleik asitin (DNA’nın) yapısını keşfetmesi, insan genom projesinin geçtiğimiz günlerde popüler hale gelmesinden sadece yarım yüzyıl önce gerçekleşti ve bu dev buluş bugünkü gen teknolojilerine olanak veren bir dönüm noktası oluşturdu. 1970’lerde DNA üzerindeki belirli genlerin izole edilebildiği, bu genlerin kesilip biçildiği ve yeniden yapılandırıldığı “genetik mühendisliği” uygulamaları başladı. organizmayı oluşturmak için gerekli bilgilerin toplamına genom diyoruz. Bir diğer tarifle, bir hücredeki genetik materyalin tamamı o organizmanın genomunu oluşturur. Yine diğer bir tanımla genom, bir organizmanın DNA’sının tamamı olup o organizmanın yaşamı boyunca tüm yapı ve aktivitelerini belirleyecektir. Tüm bu tanımlar, genomun DNA materyalinden ibaret olduğunu, her iki terimin de genetik materyali ifade ettiğini göstermektedir. Bu materyal, sıkı bir yumak halinde biçimlenerek kromozom adını verdiğimiz silindirik yapıları oluşturur. Prokaryot adı verilen tek hücreli basit canlılarda (bakteriler) tek bir kromozom oluşturan bu materyal hücre içerisinde serbest iken, ökaryot adını verdiğimiz daha ileri canlılarda (algler, mantarlar, bitkiler, hayvanlar, insanlar) her hücrede birden fazla kromozom şeklinde bulunur ve bu kromozomlar özel bir kompartman olan hücre çekirdeği içinde yer alırlar. Serbestçe açılması halinde 2 metreye yaklaşan DNA molekülü, sıkı bir yumak oluşturması sayesinde mikroskobik büyüklükteki hücreye sığmaktadır. İnsan genom projesinin temel hedefi, insan genomunun detaylı bir fiziksel haritasını elde etmektir. Baz çifti sayısı temelinde genlerin dizilimi ve aralarındaki mesafeyi gösterecek bu haritanın elde edilmesi, ancak DNA üzerindeki nükleotidlerin dizilim analizi (sekanslama) ile mümkündür. Elde edilen insan genomu referans dizisi, yeryüzünde yaşayan her bireyin genom dizisine birebir uymayacaktır Örnekler çok sayıda gönüllüden özel bir protokolla alınmış olup bu örneklerden çok azı projede kullanılmaktadır. Örnekleri veren kişilerin ismi saklıdır; dolayısı ile hem örneklerin sahipleri, hem de bilim adamları bu projede kullanılan DNA’ların kimlere ait olduğunu bilmemektedirler. Kadınlardan kan örnekleri, erkeklerden ise sperm örnekleri alınmıştır, kadınlarda Y kromozomu bulunmadığından sperm örnekleri özellikle önemlidir. İlk referans genom dizisinin oluşturulmasının 10-20 birey bazında olacağı tahmin edilmektedir. Fiziksel haritanın elde edilmesi için öncelikle seçilen kromozomun çok küçük parçacıklara ayrılması, bu parçacıkların ayrı ayrı dizi analizlerinin yapılması ve elde edilen verilerin birleştirilmesi gerekir. Bu amaçla, restriksiyon enzimleri adı verilen ve DNA’nın belirli dizilerini tanıyıp molekülü o dizilerden kesen enzimler kullanılır.Daha sonra, elde edilen parçacıkların daha ileriki çalışmalarda kullanılabilmesi için klonlanması (çok sayıda kopyasının elde edilmesi) işlemine geçilir. Farklı DNA parçacıklarında birbiri ile örtüşen diziler belirlenmek suretiyle kromozom boyunca uzun bir segmenti, hatta tüm kromozomu temsil eden sıralı bir klonlar koleksiyonu (kontig) elde edilir. Bu yolla elde edilen harita “kontig harita” olarak isimlendirilir. Günümüzde nükleotid dizilimi analizi için DNA çiplerinin kullanıldığı yeni yöntemler de mevcuttur, ancak en yaygın olarak kullanılan yöntemde temel adımlar şunlardır: Öncelikle her bir kromozom (50-250 milyon baz çifti) enzimlerle çok daha küçük parçacıklara (yaklaşık 500 baz çifti; Celera Genomics’te geliştirilen yeni ve hızlı yöntemde 2000-10.000 baz çiftlik parçalarla başlandığı bildirilmektedir) bölünür. Makinelerle yapılacak olan dizi analizi için her bir parçacığın milyarlarca kopyası gerekir. Bu nedenle parçacıklar bakteri hücrelerinde klonlanırlar ve çok hızlı çoğalan bakteriler kopya makineleri gibi bu parçacıkları çoğaltırlar. Bu şekilde çoğaltılan DNA materyali, özel boyalarla muamele edilerek her bir baz çeşidinin (A, T, G, ya da C) lazer ışık altında farklı bir renk vereceği biçimde boyanır, daha sonra parçacıkların elektroforezleri yapılarak büyüklüklerine göre ayrılırlar ve bu süreçte lazer ışını ve kamera bazların boyanma rengini kaydederek 4 renkli kromatogram oluşturulur. Tüm bu işlemler insan eliyle değil, otomatik dizi analiz cihazı kullanılarak yapılmaktadır. Bazlar “okunduktan” sonra bilgisayarlar aracılığıyla dizilim analiz edilir. Katrilyonlarca hesaplama sonucu parçacıkların dizilim bakımından birbirleri ile örtüşen uçları yan yana getirilmek suretiyle dizilim yeniden düzenlenir. Analiz hataları, gen bölgeleri (insan genomunda bilinen fonksiyonel proteinleri kodlayan genler, toplam genomun sadece yaklaşık %5’ini oluşturmaktadır, geriye kalan kısım ise gen aktivitesini kontrol eden ya da henüz fonksiyonu bilinmeyen bölgelerdir), daha önce bilinen genlere ne oranda benzerlik gösterdiği, vb. belirlenir. Her bir DNA parçası 5 kez dizilim analizinden geçmişse, elde edilen bulgular “taslak” dizilimi oluşturur. Analiz 10 kez yapıldığında ise “final” dizilim (hata oranı 1/10.000) elde edilir. Bugünkü analiz sonuçları %90-95 doğrulukta bir müsvedde analiz sonuçlarıdır. Hatalar ve bazı boşluklar halen mevcuttur, yüksek kaliteli referans diziliminin 2003 yılında elde edileceği bildirilmektedir. Ancak, final dizilimin elde edilmesi projenin nihai amacı değildir; bulunan genlerin fonksiyonlarının ve birbirleriyle etkileşiminin anlaşılması çalışmaları sürecek, buna paralel olarak çeşitli hastalıkların tedavisi için geni ya da kodladığı proteini hedef alan yeni ve etkin ilaçların tasarım ve denenmesine devam edilecektir (sorumlu genin aydınlatılmış olduğu bir çok hastalık için halen bu yönde çalışmalar sürmektedir). Proje bünyesinde robotiklerin ve bilişim teknolojisinin önemi özellikle not edilmelidir. Sadece insan gücü kullanılarak projenin gerçekleştirilebilmesi neredeyse olanaksızdır. Robot kolları olan yüzlerce makine, aynı anda, DNA parçacıklarını dizilim analizi için ince cam tüplere pompalamaktadır. Bunun yanı sıra, veritabanı ve yazılım geliştirme alanlarındaki ilerlemeler de bu projeye hız kazandırmıştır. Teknoloji ilerledikçe ve dizilim bulguları çok büyük bir hacim tutacak şekilde biriktikçe, eldeki bilgilere sahip çıkmak, organize etmek ve bunları yorumlayabilmek için daha sofistike bilgi işlem kaynaklarına gereksinim olacaktır. Proje ile ilgili tüm araştırıcıların dünyanın her yerinden dizilim bulgularına ulaşıp onları kullanabilmeleri, projenin başarısının doğrudan ölçütüdür. Perkin Elmer, Celera Genomics için 1 milyar dolar harcamış, en hızlı analitik cihazları (300 adet) ve yüksek performanslı süper bilgisayar teknolojisini temin etmiştir. Özel bir yazılım ile 80 terabayttan fazla veri işlenebilmiştir. Bu nedenlerle, Celera Genomics’in gen dizilimi analizi yapan diğer tüm laboratuarlara göre en az 3 kat daha hızlı çalışabildiği ifade edilmektedir. Bunun vurgulanması için, Celera laboratuarlarının aylık elektrik faturasının 60.000 dolar olduğu belirtilmektedir. Şirket yöneticileri, 9 ay gibi kısa bir süre içinde etnik kökenleri farklı toplam 5 birey için (3 kadın, 2 erkek) 15 milyara yakın baz çiftinin diziliminin tamamlandığını açıklamaktadır.

http://www.biyologlar.com/gen-nedir-gorevleri-nelerdir-gen-terapisi-nedir

Genetik - Kalıtsal Hastalıklar

Canlılardaki kalıtsal özelliklerin dölden döle nasıl aktarıldığını inceleyen bilim dalına genetik denir.Ayrıca "gen"in yapısını, görevini ve genlerde meydana gelen değişiklikleri de inceler. İlk genetik çalışmalarını Gregor Johann MENDEL yapmıştır. Bu yüzden genetik biliminin kurucusu ve babası sayılır. Yetiştirdiği bezelyelerdeki karakterleri inceleyen Mendel kalıtım ve de tabi ki biyoloji bilimine çok büyük katkıda bulunmuştur. Genetikle ilgili bazı kavram ve terimler: Gen: Kromozomlar üzerinde bulunan yaklaşık 1500 nukleotitten meydana gelen ve canlının her türlü özelliğinin oluşmasını sağlayan yapı birimi. Dominant (baskın, basat) gen: Fenotipte (kısaca dış görünüş denilebilir)özelliğini gösterebilen gen. Resesif (çekinik) gen: Fenotipte özelliğini gösteremeyen gen. Kromozom: Üzerlerinde genleri taşıyan DNA ve nukleoproteinden oluşan yapı. Kalıtsal hastalık: Yavrulara kalıtım yoluyla geçen hastalıklar. Genelde kromozom yapısının yada genlerin yapısının değişmesiyle ortaya çıkar, öldürücü etkisi yoksa dölden döle aktarılır. Mutasyon: Kromozomların yapısında, sayısında meydana gelen değişiklikler olabileceği gibi genlerin yapısının değişmesiyle de ortaya çıkabilir.( Mutasyon çok sık rastlanılan bir olay olmamakla birlikte radyasyon, ısı, pH ve kimyasal maddeler mutasyona sebep olabilir. BAZI KALITSAL HASTALIKLAR VE BELİRTİLERİ KROMOZOMLARA BAĞLI HASTALIKLAR Süper dişi (XXX kromozomlu): Kadınlarda normalde cinsiyeti belirleyen kromozomlar olarak iki XX kromozomu bulunur. Fakat bazı durumlarda ayrılmamadan dolayı iki tane X kromozomu taşıyan yumurta hücresi X kromozomu taşıyan sperm hücresi ile döllenebilir. Bu durumda üç tane X taşıyan 47 kromozomlu bireyler oluşur. Bunlar normal görünümlüdür ve genelde doğurgan değillerdir. Zeka geriliği XX taşıyan bireylere göre iki defa daha fazladır. Bir çok kadın fazladan X taşıdığının farkında olmadan yaşar. Canlı doğan her 1200 kız çocuğunda bu özelliğe rastlanır. Turner: X taşımayan bir yumurta hücresinin X taşıyan sperm hücresi ile döllenmesinden X0 (45 kromozomlu) zigot oluşur. Geliştiklerinde bu dişilerin boyunlarının iki yanında kalın deri kıvrımları vardır, fakat normal bir dişi gibi görünürler. Normal dişilerden biraz daha kısa boylu, parmakları kısa ve küttür. Eşeysel olgunluğa erişemezler, kısırdırlar. X kromozomsuz düşük: X kromozomu taşımaya bir yumurta hücresinin Y kromozomu taşıyan bir spermle döllenmesi sonucu oluşacak bireylerin yaşama şansları yoktur. Çünkü hiçbir embriyo X kromozomu olmadan gelişemez. Bunun nedeni X kromozomunun bazı yaşamsal öneme sahip genleri üzerinde taşımasıdır. Kleinfelter: Spermlerin oluşması sırasında XY kromozomlarının aynı gamette bulunması ve X taşıyan bir yumurta hücresi ile döllenmesinden oluşur. Bu tip erkekler uzun boylu, uzun kollara ve bacaklara sahiptirler. Eşeysel organları normal görünümde fakat testisleri küçüktür. Üreme yetenekleri yoktur. Mongolizm: Vücut özelliklerini belirleyen genleri taşıyan otozomoal kromozomlardan 21. çiftin ayrılmayarak aynı gamette bulunması ve bu gametin döllenmesiyle olşur. Erkeklerde ve dişilerde ortaya çıkabilir. Kısa boylu, çekik gözlü, basık burunlu ve ileri derecede geri zekalı bireylerdir. Üreme yetenekleri yoktur. GENLERE BAĞLI HASTALIKLAR Renk körlüğü: X kromozomu üzerinde taşınan çekinik bir gen tarafından meydana getirilir. Dişilerde eğer bir çekinik birde baskın karakterde renk körlüğü geni var ise; bunlar hastalık yönünden taşıyıcı olurlar. Hasta olabilmeleri için her iki X kromozomlarında da çekinik renk körlüğü genini taşımaları gerekir. Erkeklerin X genlerinde çekinik gen var ise hasta olurlar. Çünkü bu X kromozomunun homoloğu olan Y kromozomunda çekinik geni bastıracak gen bulunmaz. Böyle insanlar kırmızı ve yeşil renkleri birbirine karıştırırlar. Hemofili (kanın pıhtılaşmaması) hastalığı: Bu hastalık geni de tıpkı renk körlüğü geni gibi X kromozomunda çekinik olarak taşınır. Hastalığın meydana gelme mekanizması aynıdır. Bu hastalığı taşıyan insanların kanları pıhtılaşmaz, dolayısıyla kanamalar bunlar için büyük problem oluşturur. Dışarıdan eksik olan moleküller verilerk normal yaşamlarını sürdürmeleri sağlanabilir. Kas erimesi: Yukarıdaki hastalıklar gibi X kromozomunda çekinik olarak taşınır. Bu geni bulunduran hasta erkekler eşysel üreme olgunluğuna erişemeden öldükleri için kadınlar hiç bir zaman hasta olmaz, en fazla taşıyıcıdırlar. Normal bir doğumla meydana gelen erkek bebekler 4-5 yaş civarında hastalığın etkisini hissetmeye başlarlar. Kasların aşırı şekilde erimesi büyük kilo kaybına ve nihayetinde 13-15 yaş civarında ölümlerine neden olur. Balık pulluluk: Y kromozomunda taşınan bir gen tarafından meydana getirilir. Bu yüzden sadece erkeklerde görülür. Hasta olan babanın bütün erkek çocukları bu geni taşıyacaklarından hepsi hasta olur. Bu hastalıkta erkeklerin özellikle kol ve bacakları olmak üzere vücutları tıpkı bir balık gibi pullarla kaplıdır.

http://www.biyologlar.com/genetik-kalitsal-hastaliklar-1

Genler Ve Kromozomlar

Mendel’den sonra mitoz ve mayozun da açıklanmasıyla genlerin de bu hücrelerle dölden döle taşındığı kanıtlandı. 1. Eşeye Bağlı Kalıtım Tam renk körlüğü X ve Y üzerindeki homolog genlerle Balık pulluluk kulak memesi yapışıklığı Y’nin X’le homolog olmayan bölgesindeki genlerle Hemofili kırmızı ve yeşil renk körlüğü X’in Y ile homolog olmayan bölgesindeki genlerle İnsanda eşeye bağlı kalıtımın en tipik örneği hemofili ve kırmızı - yeşil renk körlüğüdür. Hemofili Renk körlüğü XHXH Sağlıklı dişi XRXR XHXh Taşıyıcı dişi XRXr XhXh Hasta dişi XrXr XHY Sağlıklı erkek XRY XhY Hasta erkek XrY Her iki özellik de X kromozomuna bağlı olarak kalıtlandığından erkek birey taşıyıcı olamaz. Anne taşıyıcı ise erkek çocuğunun hasta olma olasılığı % 50’dir. X e bağlı kalıtım = Daltonizm hemofili Y ye bağlı kalıtım = Kulak memesinin yapışıklığı balık pulluluğu X ve Y’ye bağlı kalıtım = Tam renk körlüğü Sirke sinekleri kırmızı gözlüdür. Ancak beyaz gözlüleri vardır. Beyaz gözlü olanların tümü erkektir. Yani beyaz gözlülük bir mutasyon değildir. Genotip Gamet * Göz rengini oluşturan gen X koromozomu üzerindedir. Bu genin Y üzerinde aleli yoktur. Böyle bir genin çekinik olduğu halde erkeğin fenotipinde görülür: Çünkü Y de genin fenotipine yansımasını engelleyen baskın aleli yoktur. Dişide ise X lerden biri üzerinde çekinik gen bulunsa bile fenotipte görülmez. Çünkü X üzerindeki baskın gen çekinik genin fenotipe çıkmasına engeller. Erkek Dişi Genotip Fenotip Genotip Fenotip XBY Kırmızı gözlü XBXB Kırmızı gözlü XbY Beyaz gözlü XBXb Kırmızı gözlü (Taşıyıcı) XbXb Beyaz gözlü Eşeye bağlı kalıtımın bulunması genlerin kromozom üzerinde bulunduğunun kanıtıdır. Ayrılmama Bir genotipte gamet oluşurken bazen homolog kromozom çiftlerinden biri ya da birkaçı birbirinden ayrılmaz ikisi birlikte bir gamete giderler. Krossingower Homolog kromozomların sinaps yaptıkları bölgedeki kromatitler birbirine değer. Buna kiazma denir. Kromozomlara kiazma yaptıkları yerdeki kromatitleri yer değiştirmesidir. Kromatitlerle birlikte genler de yer değiştirir. * Krossingower bağlı genler arasında olur. * Krossingower heterozigot genotipler için önemlidir. Homozigot genotiplerde rekombinasyona neden olmaz. Kromozom haritaları Bir kromozom üzerinde bulunan genlerin (bağlı genler) kromozom üzerindeki dizilişi sırasını ve aralarındaki uzaklığı oransal olarak gösterir. * Kromozom haritaları bağlı genler arasındaki krossingower yüzdelerinden yararlanılarak yapılır. * Uzak genler arasında krossingower daha çok yakın genler arasında daha az olur. ÖRNEK Diploit bir canlı türünde kromozom sayısı 2n-1 olan bir bireyin oluşmasına aşağıdakilerden hangisi neden olur? A) Krossingower B) Kromozomlarda ayrılmama C) Partenogenez çoğalma D) Çok alelli kalıtım E) Eşeye bağlı kalıtım ÇÖZÜM Diploit bir canlı türünde kromozom sayısı 2n-1 olan bir bireyin oluşmasına kromozomlarda ayrılmama neden olur. Cevap B’dir. Bitkilerde ve hayvanlarda her tür kendine özgü sabit sayıda kromozom içerir. Kromozomların sayısı mitoz bölünmedeki düzenli ve kesin olaylarla sabit tutulur. Birçok hayvan ve bitkide kromozom sayısı eşittir. Fakat kromozomlardaki kalıtım faktörleri farklıdır. KROMOZOMLARIN YAPISI ilk defa 1840 yılında botanikçi HOFMEİSTER tarafından Tradescamia bitkisinin polen ana hücrelerinde görülmüş ve 1888 yılında VVALDEYER tarafından da "K r o m o z o m" ismi verilmiştir. Hiçbir zaman yeniden yapılmazlar ya eskiden varolan kromozomun bölünme-sinden ya da tamamlama sentezleri ile yapılırlar. Yaşamın sürekliliği kromozomların devamlılığına dayanır. h-ler canlıda kromozomlann şekli farklı olmasına karşın aynı türde aynı kromozomların şekilleri birbirine benzerdir. Örneğin türden türe farklı olur. Sayısı ile organizasyon derecesi arasında herhangi bir bağlantı yoktur. Küçük bir kromozom daha fazla gen taşıyabilir. Örneğin poliploidide çekirdek hacminde büyüme görülür. Normal bir hücrede kromozomlar gözükmez. Profazın başlangıcından başla-yarak gittikçe yay şeklinde kıvrılan ve kalınlaşan ince kromatin ağı şeklindedir. Sonunda türlere özgü kromozom şeklini alıncaya kadar kıvrılma devam eder. Dino-f/age/lata'öa kromozomlar her zaman gözükür. Çünkü bunlarda çekirdek zan yoktur ve DNA bazik proteinlere bağlı değildir. Bu tip hücreiere "M e z o k a r y o t i k" hücreler denir. Bir kromozomu kaba taslak dıştan incelemeye başlarsak şu kısımlar (Şekıl 10.3 ve 4) görülür: Aralarında genel olarak açı bulunan iki koldan oluşur. Kol-lar eşit olmayanlara ise "Sub****sentrik" denir. Bir kollu gibi görünen kromozomlara da "Akrosentrik" (buniann sentromeri kromozomların ucundadır) (Şekil 10.5) kromozomlar denir. Bazı hayvan grupları bu üç tipten yalnız birine sahiptir. Örneğin amfibiler yalnız ****sentrik kromozomlara sahiptir. Kromozomlar üzerinde bu primer (birincil) boğumlardan başka rRNA'ları ve dolayısıyla çekirdekcikleri organize ederler. Bu genler çok defa yüzlerce kopya halinde bulunur ve buna 'Gen Amplifikasyon'u ya da 'Redunanz' denir. Kromozomların uçlarına da "Telomer7' denir. Kromozomun (İnsanda) İnce Yapısı: Çözülmüş DNA'nın uzunluğu tamamen yoğunlaşmış kromozomlar içınde DNA'nın inanılmaz derecede sıkıca paketlenmesim sağlar. Bölünmeyen hücrelerde nukleozomun dış yüzünde yer alır ve muhtemelen nukleozo-mun kararlı kalmasını ve DNA'nın bulunduğu yere sabitleştirilmesini sağlar. DNA'nın nukleozom etrafında dönen kısmı yaklaşık 200 baz çiftinden oluşmuştur ve bunun da yaklaşık 1/6'sı sarılmadan durur. Eğer hücreler bölünme-leri sırasında incelenirlerse kromozomların bölünmeye yaklaştıkça yoğunlaştıkları görülür. Bölünen hücrelerdekı DNA'nın ve proteinlerin bu denli sıkı paketlenme mekanızmaları tam olarak bilinmemektedir; fakat birincil ve ikincil kıvrılmaların bu yoğunlaşmada önemli olduğu açıktır. Kromatinin yoğunlaşma derecesi. yapısal ve regulatör genlerin ürün verme derecelerinin göstergesidir. Çeşitli kanıtlar kısmen gevşemiş kromatin kısımla-rında gerçekleşir. Histonlar üç çeşit kromozomal proteinden ancak bir grubudur. Diğer ikisi yapısal ve regülatör proteinlerdır. Histonları alınan kromozomun şeklı bozulmaz; çünkü şekli oluşturan yapısal proteinlerdir. Çıplak DNA sarmalları bu yapısal proteinlere tutunurlar. Regülatör proteinler en az bilinen gruptur. Büyük bir olasılıkla DNA'nın çift sarmallarını ya da DNA'nın en azından yapısal ve regülatör genlenni içeren kısımlarını tümüyle örterek kapatırlar ve böylece okunmalarını önlerler. Kromozomal regülatör proteinlerin etkisini belirlı bir zamana ve sıraya göre gösterdiği ve böylece organizmadaki yapıların bir zaman dizisi içerisinde ortaya çıktığı bilinmektedir. Dev kromozomların incelenmesi (sineklerin tükrük bezlerinde yavru kromonemalar yan yana kalmakta ve bu suretle kuvvetli boyanan DNA bantları meydana gelmekte-dir (Şekil 10.7). Biz dev kromozomları haploit olarak kabul ediyoruz. Çünkü ana ve babadan gelen kromozom çifti bunlarda birbirine kaynaşmış durumdadır. Mutasyon-ların gösterilmesinde önemli rol oynarlar. Çünkü haploit olduğundan çekinik genler dahi etkisini fenotipte gösterebilecektir. Dev kromozomların özel bir durumunu yumurta sarısı bakımından zengin olan balık homolog kromozomlar lamba şeklinde dizilirler . Kromozomların döller boyunca sabit tutulması noktası noktasına kavuştuklarından homolog genler tamamen birbirlerinin karşısına gelirler.

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

 
3WTURK CMS v6.03WTURK CMS v6.0