Biyolojiye gercekci yaklasimin tek adresi.

Arama Sonuçları..

Toplam 333 kayıt bulundu.
Cells are crawling all over our bodies, but how?

Cells are crawling all over our bodies, but how?

For better and for worse, human health depends on a cell's motility –– the ability to crawl from place to place. In every human body, millions of cells –are crawling around doing mostly good deeds ––– though if any of those crawlers are cancerous, watch out.

http://www.biyologlar.com/cells-are-crawling-all-over-our-bodies-but-how

Vahşi Buluş: Hamile Fosil Bütün Dinozorların Önceden Düşünüldüğü Gibi Yumurtlamadığına Dair Bir Kanıt Oluşturuyor!

Vahşi Buluş: Hamile Fosil Bütün Dinozorların Önceden Düşünüldüğü Gibi Yumurtlamadığına Dair Bir Kanıt Oluşturuyor!

En küçük devler: Dinozor yumurtalarını keşfetme serisi / 12 Mart 2002 de Chicagos Field Müzesi’nde Yumurta Bebek Sauropodunun Ölçeklendirilmiş Bir Modeli Sergilendi. FOTOĞRAF : TİM BOYLE

http://www.biyologlar.com/vahsi-bulus-hamile-fosil-butun-dinazorlarin-onceden-dusunuldugu-gibi-yumurtlamadigina-dair-bir-kanit-olusturuyor

Highly efficient CRISPR knock-in in mouse

Highly efficient CRISPR knock-in in mouse

Genome editing using CRISPR/Cas system has enabled direct modification of the mouse genome in fertilized mouse eggs, leading to rapid, convenient, and efficient one-step production of knockout mice without embryonic stem cells. In contrast to the ease of targeted gene deletion, the complementary application, called targeted gene cassette insertion or knock-in, in fertilized mouse eggs by CRISPR/Cas mediated genome editing still remains a tough challenge. Professor Kohichi Tanaka and Dr. Tomomi Aida at Laboratory of Molecular Neuroscience, Medical Research Institute, TMDU has now overcome this issue by developing innovative highly efficient CRISPR/Cas system, which resulted in targeted insertion of long gene cassette including enhanced green fluorescent protein (EGFP) into mouse genome in fertilized eggs with efficiency up to approx. 50%. The team reproduced the natural state of CRISPR/Cas system, which consists of three components: Cas9 protein, CRISPR RNA (crRNA), and trans activating crRNA (crRNA), instead of commonly used two-component system which consists of Cas9 mRNA and single guide RNA (sgRNA), leading to extremely high efficiency. The improved CRISPR/Cas system further provides highly convenient and accurate gene modification, and its successful transmission to the next generations. The new work was published in the open access journal Genome Biology as an article entitled "Cloning-free CRISPR/Cas system facilitates functional cassette knock-in in mice" on April 29, 2015. This improved CRISPR/Cas system will be useful for a variety of applications, including creation of humanized mice for modeling of genetic diseases, drug metabolisms, immunity, and infectious diseases. Further, accurate targeted insertion will improve the safety of gene therapy in human patients in the future. The new system can be also applied to other purposes such as production of livestock, fishes, plants, and microorganisms carrying useful traits. Source: Tokyo Medical and Dental University http://www.biologynews.net

http://www.biyologlar.com/highly-efficient-crispr-knock-in-in-mouse

Araştırmacılar Yetişkin İnsanlarda Boy Uzunluğunu Etkileyen Yeni Genetik Varyasyonlar Buldu

Araştırmacılar Yetişkin İnsanlarda Boy Uzunluğunu Etkileyen Yeni Genetik Varyasyonlar Buldu

Boy uzunluğunu etkileyen yüzlerce DNA değişimleri zaten tanımlanmıştır ama bu alışılmış DNA değişimleri boy uzunluğunu genellikle 1 mm’den az etkiler. Resim kaynağı: Popular Science Monthly, D. Appleton ve Company, 1887.

http://www.biyologlar.com/arastirmacilar-yetiskin-insanlarda-boy-uzunlugunu-etkileyen-yeni-genetik-varyasyonlar-buldu

Protoplazmanın Hidratürü

Gram k.ağ başına su miktarını belirten hidrasyonundan farklı bir terimdir ve protoplazma suyunun bağıl termodinamik aktivitesinin ölçüsüdür. Fakat fizyolojik aralıkları olan% 96 - 100 arasında aralarında doğrusal ilişki vardır, yani şişme ile hidratür paralel değişir. Protoplazma hidrasyonunun su potansiyeli - emme potansiyeli - difüzyon basıncı eksikliğine bağlı olduğu ve suya doymuş hücrede maks. olduğu görüşü termodinamik açıdan yanlıştır. Özsuyun bağıl su aktivitesi - hidratürü daima < saf su olduğundan protoplazmanın şişmesi limite gider. Özsu osmotik potansiyeli bilindiğinde protoplazma hidratürü hesaplanabilir, başka türlü de ölçülemez. Fakat OP sıcaklığa bağlı iken hidratür değildir, bu açıdan OP çöl bitkilerinin su ilişkilerinin ekolojisinde çok önemlidir. Çok değişik ekolojik ortamlarda birçok türün potansiyel osmotik basınçlarının ölçümü ile osmotik spektra elde edilir. Bu spektrum vejetasyonu oluşturan ot, sukkulent ve çalı gibi farklı yaşam formlarının osmotik basınç potansiyellerinin karşılaştırılması olanağını verir. Hidratürün tanımlanmamışolduğudönemde her tür için elde edilen en düşük ve yüksek OB potansiyelin negatifi olan potansiyel OB değerleri de belirtilerek ölçülen örnek sayısına göre ortalamaları ile beraber kullanılmıştır. Kurak alanlarda ortalama hava sıcaklığı örneğin 30 den 40 dereceye çıkarken kum yüzeyin sıcaklığı 35 den 85 dereceye kadar çıkıp gece daha hızlı olarak düşer. Hava bağıl nemi Rh-Relativ hümidite ise tam tersi ilişki gösterir, örneğin %40 dan 0a düşer ve tekrar 40’a çıkar. Kışın ise Rh ve top. suyu donma ile düşer, kuraklık etkisi yapar, bitkiler donmuş suyu alamaz, buna fizyolojik kuraklık denir. Nemli bölge ile semiarid- yarıkurak bölgenin sınırını yağış ile evaporasyon potansiyeli dengesi çizer evapotranspirasyon, yani bitki terlemesi ile topraktan buharlaşmanın toplamı esas alınr. Doğal olarak bu da havanın bağıl nemi ve dolayısı ile sıcaklığa bağlıdır. Karasal çöllerde kışın günlerin kısalığı soğuk etkisini arttırır ve hava hareketleri havanın sürekli kuru kalmasına neden olur.Yazın ise güneş enerjisi alçak basınca neden olur ve çevreden içe hava akımı yaratır. Çevre dağlık ise nem aşağıda kaldığından dağları aşamaz ve iç kısıma kuru hava akımı olur. Yaz yağışları düzensiz ve yereldir, çünkü dağları geçebilen nem yeryüzü örtüsünün heterojenitesi ve rakım farklılıkları nedeniyle konveksiyona uğrar. Kısa süreli ve yerel fırtınalar olur, özellikle sırtlar, vadiler hava akımı yarattığından bu fırtınaları destekler. Yıllık yağış çanakta 12 cm olurken dağların rüzgarlı eteklerinde 100 cm olabilir. Sukkulens ile kurağa dayanıklılık kışı sert yörelerde -1...-4 derecenin altında mineral beslenmesi ve osmotik basınca bağlı olarak direnci kırdığından karasal steplerde pek geçerli olamaz. Kış gecelerinde sıcaklıkları hava drenajı kontrol eder. Güneşin batışı ile toprak yüzeyi ve hemen üstündeki hava tabakası çabuk soğur. Soğuma ile hava yoğunluğu ve ağırlığı artar ve sırtlardan aşağıya esinti ile süzülür, çukurlarda soğuk birikirken yamaçlarda doğan boşluğu daha sıcak hava doldurur; böyle sürer. Kuvvetli bir hava akımı ve sıcaklık değişimi modeli doğar Doğal olarak çanak - tepe rakım farkları ile eğimler, kuzey ve güneye bakış önemli rol oynar. Kış yağışın bol olduğu zaman olduğundan güneye bakan yamaçlardaki daha sıcak koşullar nemin kaçmasına neden olur, kuzey yamaçlarda ise nem tutulur. Sonuçta vejetasyon- bitki örtüsü farklılıkları yüksek olur. Gün ortasındaki ortalamalar ise çanakta 15 derece iken tepelerde 4 derece gibi beklenen farklılıkları gösterir. Yazın ise koşul farklılıkları azalır, gecelerin kısalığı hava drenajı etkisini azaltır ve gece sıcaklıkları kritik değerlerden uzaktır. Anakaya jeolojisi kurak alanların erozyonu ve çölleşmesinde önemlidir. Jeomorfolojiyi ve erozyona dayanıklılığı etkiler. Çöl ortamı ana kayaç jeolojisi ile yeryüzünde cereyan eden olayların uzun süreli ilişkisi sonucudur ve aynı bölgede farklı koşullara yol açar, yani çölleşme piyesinin sahnesidir. Yeryüzündeki kayaların şekil, büyüklük ve dağılımını, ilişkilerini belirler. Erozyona bağıl dayanıklılık oranlarını hem fiziksel ve kimyasal özellikleri hem de topoğrafya ile birlikte belirlediği gibi erozyonla doğan yapıların tanecik şekil ve boyutlarını, çözünürlük ve taşınabilirliklerini de belirler. Dayanıklılığın aynı olduğu ortamlarda da iklim koşullarının etki şekli ve derecesi hem yeryüzüdeki etkisi hem de önleyici vejetasyonu sınırlayıcı etkisiyle önem kazanır. Jeolojik etki yapabilecek düzeyde yağış olmadığında rüzgar önem kazanır. Yağış hem fiziksel hem de kimyasal etkiler yaratırken rüzgarın etkisi tümüyle fizikseldir. Hava nemi ise kimyasal etki yaratır. Tipik karakteristik olan vejetasyon azlığı veya yokluğu oldukça kısa sürede de ortaya çıkabilir. Örneğin bir maden alanında 150-180cm ort. yıllık yağışa rağmen 100 km2 lik bir alan dumanlar vs.nin etkisiyle çıplaklaşıp, rüzgar ve sel etkisine açık hale gelerek erozyona uğraması sık görülebilen bir durumdur. Yoğun ve dikkatsiz tarım uygulamaları doğal vejetasyonu eriterek kuraklığı arttırıp, tarımsal verimi azaltırken, rüzgar ve su erozyonunu arttırı ve 10 yılda bile çölleşme olabilir. Entansiv tarım toprağın asitleşmesine neden olarak bitkilere yararsız hale getirir. Buna karşı toprağın kireçlenmesi gerekir. Benzer şekilde aşırı otlatma ile bitki örtüsü kaybı çölleşmeye neden olur. Semi - arid, orta kurak bölgelerdeki çorak alanlarda toprağın üst yüzeyinin kabuklaşması suyun yüzeyden akışına neden olarak topoğrafik izler bırakır. Özellikle kalker gibi çözünür kayaçları çok etkiler, yüzeydeki çentikli görünümle kendini belli eder. Fiziksel etkileri poröz kayaçlardan gevşek yapıları çekerek uzaklaştırmak suretiyle zayıflatmak ve zamanla seçii olarak bozunuma neden olmaktır. Özellikle ince taneli sedimanter kayaçlarda kendini gösterir. Kimyasal etki çözünür tuzları çekerek çöktürmesidir. Kalkerli tüf veya traverten oluşumuna neden olur. sıak dönemlerde de yüzeyde bu tuzların birikimi görülür. Çölleşme vejetasyon çeşitliliğini azaltır, toprak tekstürü, eğim, kumluluk gibi ekstrem koşullara adapte olabilen cinslerin türlerine indirgenir. Drenajı yetersiz alkali düzlüklerde vejetasyon zayıftır ve örneğin çeşitli Atriplex, Astragalus, Salvia, Thymus türleri gibi türler görülür. Halofitler de yanlarında bulunur. Sert zemin üzerindeki ağır topraklarda en iyi gelişimlerini gösteren çalı türleri özellikle Atriplex spp. dir. Yabani asma türleri yanında odunlulardan Acacia, Juniperus, Eucalyptus türleri olabilmektedir. Legüm ağaçlarından Acacia örneğinGüney Afrika, Arizona çöllerinde dahi boldur. Vejetasyon tipleri yerel topoğrafya ve edafik koşullara göre, örn. Volkanik,granitik anakaya cinsine göre farklılaşabilmektedir. Çölleşme endemik tür artışına neden olur, perenniyal/ annual oranı 3/2 gibi yüksek oranlara ulaşır. Genelde çöl türleri sürekli evrimleşme ile ortaya çıkmış ve evrimlerini sürdüren türlerdir. Özel edafik ve fizyolojik koşullarda yaşayan, sadece kuru koşullara bağlı olmayan türlerdir. Örn. tuzlu, alkalin, kumul gibi ortamlar için seçicidirler, Atriplex bunlardandır alkalin, tuzlu topraklarda susuz ortam yanında toprağın yüksek osmotik basıncına dayanıklı oluşları ile yüksek rekabet gücü elde ederler. Bazı türler çölleşme koşullarındaki mikrohabitat koşullarına alttürleri sayesinde uyum sağlamışlardır. İklim koşulları soğuk ve nemli kış koşulları ile de rekabet tablosunu etkiler. Türlere göre değişen çimlenme zamanı ve yöntemi üzerinde etkili olan başka etmenler de vardır. Empermeabl tohum kabukları sayesinde susuz ortamda desikasyona, yani kurumaya uğramadan embriyoyu canlı tutma önemlidir. Su ile yakın temas, yüksek sıcaklıkta suyun varlığı, belli bir sıcaklık değişiminin veya gündüz / gece sıcaklık ilişkisinin kurulamamış oluşu, ışık belli bir sıcaklıkta yağış gibi çok farklı etmenler çimlenmeyi engelleyebilmektedir. Çeşitli kurak bitkilerinin yapraklarından kültür ortamında diğer türlere inhibitör hatta toksik etki yapan maddeler izole edilmiştir. Bazılarının inhibitör veya zehirlerinin dökülen organlarından toprağa geçerek uzun süre etkili olabildiği ve sonra toprak biyolojik veya kşmyasal aktivitesi, yağmurun yıkaması ile bu etkinliği kaybettikleri de ortaya çıkarılmıştır. Terleme genelde yeterli su varken yüksektir. Sıcaklık, güneş ışığı, buharlaşma hızı yükselme stomalar kapanmakta terleme azalmaktadır. Mezofitlere oranla aynı koşullardaki stoma açıklığı daha yüksek kalmakta, ancak çok şiddetli ışıkta kapanmaktadırlar. Tipik olarak karanlıkta stomalar açılmaktadır. Bazı türler kurakta tüm yapraklarından kurtulmakta ve ancak su alabildiklerinde yeniden yapraklanmaktadırlar. OrtaDoğu çöl vejetasyonunun dominant perennial türlerinin çoğu herdem yeşil kamefitler olup terleme yüzeylerini mevsimsel olarak yaprak değişimi ile ayarlamaktadırlar. Tipik bir örnek türde transpirasyon yapan kütlenin %87.4 azaldığı saptanmıştır. Diğer bir faktör de vejetasyon sıklığı ile kendini gösteren rekabettir, yağış rejimine göre vejetasyon seyrelerek toplam transpirasyonu sabit tutmaktadır. Birçok sukkulent türün ekstraktlarının antibiyotik aktivitesi görülmüştür. Aynı şekilde alkaloid birikmesinin de türler arasındaki antimikrobiyal farklılıklara paralel olduğu da gösterilmiştir. Bazı sukkulentlerin gece daha az CO2 çıkarttıkları, yani asit biriktirdikleri bulunmuştur. Krassulasean asit metabolizması ileride incelenecektir. Kurak alanlarda yeraltı suyunun derinliği bitki örtüsü üzerinde etkilidir, örneğin çöllerde tabansuyu 100m. kadar derinde olabilir ve yüzeye eriştiğinde de çok tuzlu olabilir. Kalitesi iyi ise çok yararlı olur. Yeraltı sularının hareketliliği ısı, yüzey gerilimi, elektriksel alan, basınç, yerçekimi ve su kimyası gibi birçok etmenin bileşkesi olup, taban suyu üzerinde, su ile havanın beraber bulunduğu derinliklerde yüzey gerilimi ile kılcallık yer çekimini yendiğinde su yüzeye çıkar. Çöllerde toprak nemi sıcaklık değişiminin etkisi ile hareket eder. Yağıştan sonra ısınan yüzey tabakası nemi yukarı çeker ve yüzey altında depolanmasına neden olur. öellikle kil ve siltlerde kimyasal osmoz etkili olur. Çok heterojen bir dağılım gösteren toprağın kapilaritesi önemli rol oynar. Kapilariteye bağlı olarak taban suyu evapotranspirasyon etkisi ile daha kısa veya uzun sürede yeryüzüne ulaşır. Tipik olarak düzlükleri çevreleyen yamaç ve dağlardan düzlüğe süzülen ve yer altında toplanan su bu yoldan evapotranspirasyonla atmosfere geçer. Büyük düzlüklerde veya 20-40mm.lik yağışlarda ise yeryüzüne yakın kısımdan yukarı çıkarak kısa sürede evapotranspirasyona uğrar. Karbonatlı veya volkanik kayalar üzerindeki bölgelerde bu kayaçların yüksek permeabilitesi nedeniyle taban suyu hareketliliği yüksek olabilir ve yağışlı mevsimlerde vejetasyon hareketlenir. Kökleri yüzeye yakın, yatay dağılan, yüzeyde kalan suyu kullanan kserofitler ile taban suyundan yararlanan freatofitleri birbirinden ayırmak gerekir. Fretofitler tabansuyuna doymuş olan taban derinliği, evapotranspirasyonla kaybedilen oranı ve suyun kalitesi hakkında fikir verirler. Genellikle otsu freatofitler tabansuyu derinliğinin 3m.yi, çalımsı olanlar ise 10m.yi aşmadığı ortamlarda gelişirler. Ağaçlar için bu derinlik 30m.yi bulabilir. Su derinliği yanında tuzluluğu, bitki türü, toprak ve anakaya özellikleri de önemli rol oynar. Bazı türler su kalitesi indikatörüdür, örneğin tuzlu su yabani otu (pickleweed -Allenrolfea occidentalis) taban suyunun tuza doymuş olduğu yerlerde yaşar. Kavak ve söğüt içilir kalitede tabansuyu indikatörüdür, hurma su seçmez, vs. Fretofitlerin su tüketimi iklim, tür ve bireyin sağlık durumu, bitki yoğunluğu ve su derinliği ile kalitesine bağlı olarak değişir. Örneğin kavak kurak ve sıcak ortamda yılda 2000-3000mm su tüketirse iyi büyüyebilir. Genelde fterofitlerin su tüketimi yüksektir, 1 hektarlık alanda yoğun yetişme için yılda 2000m3 su gibi bir tüketim gerekir. Optimum koşullarda nemli topraktan evaporasyon doğrudan su yüzeyinden olana eşittir ve sıcak çöllerde yılda 250-320 cm cıvarındadır. Ancak suyun tuzluluğu ile bu hız azalır. Derinlerden gelen suyun evaporasyonla kaybıkapilarite tüm profilde maks. düzeyde olamadığından genelde düşüktür, Porozite 0.3 olduğunda bile ve tuzlanma yoksa yılda 0.003-0.3 mm.yi aşmaz. Fakat gene de taban suyu derinliğinin 5 m veya daha az olduğu geniş alanlarda önemli bir yer tutar. Legümlerin çoğu tuza çok duyarlıdır. Genellikle yeraltı sularında Na, Ca, Mg, HCO, Cl, SO4, H4SiO4 ve daha az oranlarda da K, CO3, Fe2 ve F bulunur. Redükleyici koşullar ve düşük pH’ta Fe++ dominant olabilir. Genel derişimler arttığında Mg(OH)+, CaSO4 ve MgCO3 önem kazanır. Genelde kurak alanlarda ve özellikle çöllerde taban suları daha tuzludur, çünkü evapotranspirasyon/yağış oranı yüksektir, yağışlar şiddetli olduğundan yukarıda toplanan tuzu tabana indirir. Freatrofik ve otsu bahar vejetasyonun tahribi, permeabilitenin iyi olmadığı topraklarda sulama ile tuzlanma,sanayileşme ile tabansuyunun kurutulması insan eliyle erozyon ve çölleşmeye neden olur.

http://www.biyologlar.com/protoplazmanin-hidraturu

New discovery in living cell signaling

New discovery in living cell signaling

A breakthrough discovery into how living cells process and respond to chemical information could help advance the development of treatments for a large number of cancers and other cellular disorders that have been resistant to therapy. An international collaboration of researchers, led by scientists with the U.S. Department of Energy (DOE)'s Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) and the University of California (UC) Berkeley, have unlocked the secret behind the activation of the Ras family of proteins, one of the most important components of cellular signaling networks in biology and major drivers of cancers that are among the most difficult to treat. "Ras is a family of membrane-anchored proteins whose activation is a critical step in cellular signaling, but almost everything we know about how Ras signals are activated has been derived from bulk assays, in solution or in live cells, in which information about the role of the membrane environment and anything about variation among individual molecules is lost," says Jay Groves, a chemist with Berkeley Lab's Physical Biosciences Division and UC Berkeley's Chemistry Department. "Using a supported-membrane array platform, we were able to perform single molecule studies of Ras activation in a membrane environment and discover a surprising new mechanism though which Ras signaling is activated by Son of Sevenless (SOS) proteins." Groves, who is also a Howard Hughes Medical Institute (HHMI) investigator, is the corresponding author of a paper in Science that reports this discovery. The paper is titled "Ras activation by SOS: Allosteric regulation by altered fluctuation dynamics." The lead authors were Lars Iversen and Hsiung-Lin Tu, both members of Groves' research group at the time of the study. See below for a complete list of co-authors and their institutional affiliations. The cellular signaling networks of living cells start with receptor proteins residing on a cell's surface that detect and interact with the environment. Signals from these receptors are transmitted to chemical networks within the cell that process the incoming information, make decisions, and direct subsequent cellular activities. "Although cellular signaling networks perform logical operations like a computer microprocessor, they do not operate in the same way," Groves says. "The individual computational steps in a standard computer are deterministic; the outcome is determined by the inputs. For the chemical reactions that compose a cellular signaling network, however, the molecular level outcomes are defined by probabilities only. This means that the same input can lead to different outcomes." For cellular signaling networks involving large numbers of protein molecules, the outcome can be directly determined by the process of averaging. Even though the behavior of an individual protein is intrinsically variable, the average behavior from a large group of identical proteins is precisely determined by molecular level probabilities. Ras activation in a living cell, however, involves a relatively small number of SOS molecules, making it impossible to average the variable behavior of the individual molecules. This variation is referred to as stochastic "noise" and has been widely viewed by scientists as an error a cell must overcome. "Our study showed that, in fact, an important aspect of the SOS signal that activates Ras is encoded in the noise," says Groves. "The protein's dynamic fluctuations between different states of activity transmit information, which means we have found a regulatory coupling in a protein signaling reaction that is entirely based on dynamics, without any trace of the signal being seen in the average behavior." The Ras Enigma Ras proteins are essential components of signaling networks that control cellular proliferation, differentiation and survival. Mutations in Ras genes were the first specific genetic alterations linked to human cancers and it is now estimated that nearly a third of all human cancers can be traced to something going wrong with Ras activation. Defective Ras signaling has also been cited as a contributing factor to other diseases, including diabetes and immunological and inflammatory disorders. Despite this long history of recognized association with cancers and other diseases, Ras proteins have been dubbed "un-druggable," largely because their activation mechanism has been poorly understood. A roadblock to understanding Ras signaling is that the membranes to which Ras proteins are anchored play a major role in their activation through SOS exchange factors. SOS activity in turn was believed to be allosterically regulated through protein and membrane interactions, but this was deduced from cell biological studies rather than direct observations. For a better understanding of how Ras activation by SOS is regulated, scientists need to observe individual SOS molecules interacting with Ras in a membrane environment. However, membrane environments have traditionally presented a stiff experimental challenge. __IMAGE_3 Groves and his research group overcame this challenge with the development of supported membrane arrays constructed out of lipid layers embedded with fixed patterns of metal nanostructures and assembled onto a silica substrate. The metal structures allow for the controlled spacing of proteins and other cellular molecules placed on the membranes. This makes it possible for the membranes to serve as a platform for assays that can be used to observe in real-time the activity of single molecules. "In this case, our supported membrane allowed us to corral individual SOS molecules into nanofabricated patches that trapped all the membrane-associated Ras molecules they activated," Groves says. "This in turn allowed us to monitor the individual contribution of every molecule in the ensemble and reveal how the dynamic transitions of individual molecules encoded information that is lost in the average." What the collaboration discovered is that SOS regulation is based on the dynamics of distinct stochastic fluctuations between different activity states that last approximately 100 seconds but do not show up in ensemble averages. These long-lived fluctuations provide the mechanism of allosteric SOS regulation and Ras activation. "The allosteric regulation of SOS deduced from cell biological and bulk biochemical studies is conspicuously absent in direct single molecule studies," Groves says. "This means that something that was inferred to exist proved to be missing when we did an experiment that explicitly measured it. The dynamic fluctuations we observed within the system correlated with the expected allosteric regulation, and subsequent theoretical modeling confirmed that such stochastic fluctuations can give rise to known bulk effects." Understanding the role of stochastic dynamic fluctuations as signaling transduction mechanisms for Ras proteins, could point the way to new and effective therapies for Ras-driven cancers and other cellular disorders. In their Science paper, the collaborators also express their belief that the dynamic fluctuations mechanism they discovered is not unique to Ras proteins but could be applicable to a broad range of other cellular signaling proteins. "The reason this mechanism has not been reported before is that no previous experiment could have revealed it," Groves says. "All previous experiments on this system - and most others for that matter - were based on average behavior. Only single molecule measurements that can look at all the molecules in the system are capable of revealing this type of effect, which we think may prove to be very important in the function of living cell signaling systems." Source : lcyarris@lbl.gov http://www.biologynews.net

http://www.biyologlar.com/new-discovery-in-living-cell-signaling

Satellites show 'total' California water storage at near-decade low

Satellites show 'total' California water storage at near-decade low

Updates to satellite data show that California's Sacramento and San Joaquin River basins are at near decade-low water storage levels. These and other findings on the State's dwindling water resources were documented in an advisory report released today from the UC Center for Hydrologic Modeling (UCCHM) at the University of California, Irvine. Responding to Governor Jerry Brown's recent declaration of a drought emergency in California, a team of UCCHM researchers has updated its research on the state's two largest river basins, and the source of most its water. The region also encompasses the Central Valley, the most productive agriculture region in the country. The Central Valley depends entirely on the surface and groundwater resources within the river basins to meet its irrigation needs and to produce food for the nation. Using satellite data from NASA's Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) mission, the researchers, led by UCCHM Director and UC Irvine Professor Jay Famiglietti, found that as of November 2013, total water storage in the river basins -- the combination of all of the snow, surface water, soil moisture and groundwater, and an integrated measure of basin-wide water availability -- had declined to its lowest point in nearly a decade. GRACE data for the record- dry 2013-2014 winter months were not yet available for analysis. The data show particularly steep water losses between November 2011 and November 2013, the early phase of the current drought. Famiglietti and fellow UCCHM researchers estimate that the basins have already lost 10 cubic kilometers of fresh water in each of the last two years -- equivalent to virtually all of California's urban and household water use each year. "That's the steepest decline in total water storage that we've seen in California since the GRACE mission was launched in 2002," Famiglietti said. The researchers noted that snowpack, surface water and soil moisture storage in the river basins were all at their lowest points in nearly a decade, illustrating a growing threat to groundwater supplies in the Central Valley, and highlighting the urgent need to manage them sustainably. Groundwater is typically viewed as a strategic reserve that supplements sparse surface water supplies in times of drought. By combining their satellite-based estimates of 10 years (October 2003 – November 2013) of Central Valley groundwater storage changes with long-term estimates of groundwater losses from the U. S. Geological Survey, the researchers noted that steep declines in groundwaterstorage are typical during droughts, when Central Valley farmers are forced to rely more heavily on groundwater to meet irrigation demands. The advisory report underscores that the rates of declining groundwater storage during drought almost always outstrip rates of groundwater replenishment during wet periods, and raises fears about the impact of long-term groundwater depletion on sustaining a reliable water supply in the current, record-setting drought. The team's previous 2011 study estimated that the Central Valley lost 20 cubic kilometers of groundwater during the 2006-2010 drought. Historically, drought conditions and groundwater depletion in the Central Valley are responsible for widespread land subsidence, reductions in planted acreage, higher food costs and ecological damage. Famiglietti notes that if the drought continues "Central Valley groundwater levels will fall to all- time lows." Stephanie Castle, a UCCHM researcher who contributed to the report, believes that groundwater supplies should be more actively managed. Castle states that "the path of groundwater use that we are on threatens the sustainability of future water supplies for all Californians." She noted that several communities within the state are on track to run out of water within the next few months. Source : brazilc@uci.edu http://www.biologynews.net

http://www.biyologlar.com/satellites-show-total-california-water-storage-at-near-decade-low

Regresyon Analizi Nedir

Regresyon Analizi “Minority Report” filmini seyredenler hatırlarsa; kurguda işlenen konu üç insanın geleceği görebilme yetenekleriyle ilgiliydi. Bu yetenekler kullanılarak suçların daha işlenmeden öngörülebiliyor ve polisler tarafından daha olay gerçekleşmeden engellenebiliyordu. Daha günümüze yakın benzer bir örnek Amerikan yapımı bir dizi olan “Person of Interest”. Kurgu yine benzer olmakla birlikte doğa üstü yeteneklerden farklı olarak dayanağı olan “veri” kullanılıyor. Son teknoloji bir bilgisayar ve suçluları bulacak bir algoritma kullanılarak hukuk dışı müdahaleler bulunularak suçların daha işlenmeden engellenmesi kurgusu etrafında dönen bir dizi. Bu tarz bir geleceğin çok uzakta olmadığına eminim. Etik açısından da ayrıyetten çok tartışılacak bir konu. Günümüzde şuan bu teknolojiye sahip değiliz. Fakat farklı alanlarda buna benzer büyük boyutlu veriler toplanarak gerek pazar araştırmalarında gerek biyoloji, tıp alanında göreceli büyük boyutlu verilerdan yararlanılarak ve bir kaç regresyon tekniği uygulanarak hali hazırda bir azınlık raporu yazmak mümkün. Regresyon analizi, araştırmak istediğimiz bağımlı değişkenin yada değişkenlerin üzerinde bağımsız değişkenlerin etkisi olup olmadığını ve aralarındaki ilişkiyi araştıran bir yöntemdir. Veriden öğrenerek stokastik bir model kurulur. Verinin yapısına göre regresyon yöntemleride değişmektedir. Araştırılacak bağımlı değişken kategorikte olabilir, aralıklı sayılardanda oluşabilir. Kanser ve kanser değil (0=kanser ve 1=kanser değil) kategorik bir değişkendir. Mikrodizi çipinde üretilen aralıklı (154,5; 151,1;..) bir değişken gibi de olabilir. Regresyon analizi yapılmasının amacı iki önemli soruyu cevaplamak içindir. Birincisi değişkenlerim asıl araştırmak istediğim değişkenimi veya değişkenlerimi yada var olan durumu açıklayacak düzeyde bir model kurabiliyor muyum? Eğer kurabiliyorsam doğru araştırma üzerindeyim demektir. İkincisi ise, elimde ki yeterli bilgiyi(veriyi) kullanarak bir sonraki gözlemin ne durumda olacağını tahmin edebilir miyim sorusudur? Bu son sorunun cevabı zaman zaman çözülmesi imkansız hale gelebiliyor. Çözülememesinin bir kaç nedeni olabilir. Veriyi açıklayacak yeterli değişken elde edilememiş olabilir. Yanlış değişkenler seçilmiş olabilir. Veri elde edilirken yapılmış hatalar olabilir. Regresyon yöntemlerinin algoritmasına bağlı olarak bazı varsayımlarının sağlanamamasından kaynaklanıyor olabilir yada kontrol altında tutulamayan olağanüstü (dış faktörler) durumlar olabilir. Kur, hisse senedi gibi şeylerin tahminin büyük oranda sapmasının sebebi bu diyebiliriz. Regresyon problemlerinde kullanılan bir çok algoritma vardır. Regresyon yöntemlerini birbirinden ayıran noktalardan biriside burasıdır. Bunlardan en bilinir ve yaygın olanı en küçük kareler (EKK) olarak bilinen yöntemdir. Gerçek duruma en yakın fonksiyon eğrisi oluşturmamızı sağlar. Gözlemlerin rastgeleliğinden kaynaklanan hatayı küçülterek uygun denklem katsayılarını ve uygun eğriyi çizmemizi sağlar. Bu işleme optimizasyon da denebilir. Aşağıda ki grafik üzerinde 3 farklı model görebiliriz. Kırmızı olan doğrusal regresyon modeliyle çizilmiş bir grafiktir. Siyah olan polinomik ve mavi olan ise kübik bir regreson eğrisidir. Hangi modelin veriyi daha iyi açıkladığını anlamak için birkaç kritere bakılarak karar verilebilir. Model kurulmadan önce de mutlaka keşfedici veri analizi yaparak varsayım hatalarını giderildikten sonra model kurulması daha doğru bir adım olacaktır. İstatistiksel olarak anlamlı bir regresyon modeli kurulup kurulmadığı t-testi, anova gibi hipotez testleri ile hızlıca test edilebilir. Fakat anlamlı bir model kurulsa bile analizi bitiremeyiz. Çoklu bağlantı, artıkların(hataların) etkileri, tahmini değerlerin en düşük ve en yüksek aralıkları, modelde ki katsayıların etkileri incelenmesi kesinlikle gerekmektedir. Son analiz aşamasında ekstrem bir durum bulunursa bu etkilerin giderilmesi için farklı yöntemler kullanılması gerekmektedir. Gerekirse model değiştirilebilir yada parametrik olmayan yöntemler seçilerek tekrar regresyon modeli kurulmaya çalışılabilir. Çoğu çalışmalar maalesef model kurulduktan sonra bitiriliyor ve model sonrası analiz yapılmadan yorum yapılmaya çalışılıyor.

http://www.biyologlar.com/regresyon-analizi-nedir

Mutasyonlar

Mutasyon, DNA içindeki dört tür nükleotid halkasından bir veya daha fazlasında değişmedir. Bir tek halkada bile değişiklik anımsayacağınız gibi DNA mesajında bir harfin değişmesi demektir.DNA’dan kopya alan mesajcı RNA değişikliği içerecektir ve protein yapmakta olan makine tarafından farklı okunacaktır. Ortaya değişmiş bir protein çıkacak ve amino asit zincirinde bir halka farklı olacak, sonuç olarak da proteinin işlevi değişecektir. Mutasyonların en önemli özelliklerinden biri, DNA kopya edildiği zaman onların da kopya edilmeleridir. Daha önce açıkladığımız gibi hücre bölünmesine hazırlık olarak bir enzim yeni bir dizi gen üreten kadar DNA ‘daki nükleotidleri teker teker aynen kopya eder. DNA’daki bir mutasyon genellikle, değişimi o DNA’yı içeren hücrelerin bütün gelecek kuşaklarına geçinmek amacı ile kopya edilir. Böylece ufak bir mutasyon DNA diline sonsuza kadar yerleşir. Mutasyonun Nedenleri Mutasyonlara doğal tepkimeler (örneğin x-ışınları ve morötesi ışınlar) ve insan yapısı kimyasal maddelerin DNA’nın nükleotidleri(s: 65) halkalarına çarparak bozmaları neden olur. Nükleotidler böylece başka nükleotidlere dönüşebilirler. Kimyasal olarak dört standart nükleotid dışında bir biçim alabilirler veya tümüyle zincirden kopabilirler. Bütün bu değişmeler doğal olarak zincirin anlamını değiştirebilir;dil bundan sonra artık biraz değişmiştir.(s:66) Mutasyonlar tümüyle raslantısal olaylardır. Kesinlikle DNA’nın hangi halkasına çarpacağını bilmenin olanağı yoktur. Biz dahil herhangi bir canlı yaratığın DNA’sının herhangi bir nükleotidinde her an mutasyon görülebilir(buna karşılık bazı ilginç titizlikte dacrana enzimler de DNA’yı sürekli gözler ve bir değişiklik bulurlarsa onarırlar. Ama herşeyi de yakalayamazlar). Mutasyon Beden Hücrelerini ve Cinsel Hücreleri Farklı Şekilde Etkiler Bedenimizdeki tüm hücreler,DNA’yı oluşturan,annemizden ve babamızdan aldığımız birbirini tamalayıcı iki bölüm içerir. Ana babanın çocuk yapabilmeleri için DNA’larını, yalnızca birleşmeye elverişli olan tek hücrelere yerleştirmelyeri gerekir; bu, karşı cinsin bir hücresiyle çiftleşip böylece DNA’larını paylaşmak içindir. Bu özel hücreler erkeğin testislerinde yapılan spermlerle kadının yumurtalıklarında yapılan yumurtalardır. Bedenimizin hücrelerinden birinde DNA’da bir mutasyon oluştugu zaman çogunlukla bunun hiç farkina varmayiz. Bedenimizdeki milyarlarca hücreden birinin bozulmasini hissetmek çok zordur. Bir tek önemli istisna var: Hücrenin kanser olmasina yol açan mutasyon. Bu degişmeyi bundan sonraki bölümde inecelecegiz. Oysa yeni bireyleri yapmak için kullanilan sperm ve yumurtalari üreten testis ve yumurtaliklar içindeki hücrelerde mutasyon oldugu zaman durum oldukça degişiktir. Çünkü eger yumurta veya sperm mutasyon içeriyorsa,bu mutasyon dogal olarak döllenmiş yumurtaya geçecektir. Döllenmiş yumurta bölündügünde de mutasyon bütün yeni hücrelere kopya edilecektir. Böylece sonuçta ortaya çikan yetişkinin bedeninin her (s:67) bir hücresinde mutasyonun bir kopyasi bulunacaktir. Ve bu yetişkinin testis veya yumurtaliklarinda oluşan,sperm veya yumurta,her seks hücresi de bu mutasyonu taşiyacaktir. Buna göre,evrimde önemli olacak mutasyon bir organizmanın cinsel hücrelerinde olup kalıtımla geçirilebilen mutasyon çeşitidir. “İyi” mutasyonlar ve “Kötü “ mutasyonlar Mutasyonlar enderdir ama yine de evrimsel değişmenin temel araçları olmuşlardırb. Bir organizmanın proteinlerinde,çevereye uyum sağlamasında avantajlı değişmelere yol açabilirler. Bu anlamda mutasyonlara yararımızadır. (Mahlon B. Hoaglandı, Hayatın Kökleri,TÜBİTAK Y, 13. Basım s: 19-68...) *** “Evren büyük patlama dedikleri o zamanlardan ( “günlerden” demeye dilim varmıyor) bu yana daha düzenli hale mi geldi, daha düzensiz hale mi geldi? Bunu bir bilen varsa ve bana söylese, gerçekten minnettar olacağım. Belki de termodinamiğin 2. kanununu fazla sorgulamaya lüzum yok. Çünkü neticede çoğu formülasyona göre bu bir olasılık kanunu olduğu için, yanlışlanmaya karşı zaten doğuştan dirençli! Bu kanun, kapali bir sistem daha düzenli hale gelemez, kendi kendine cansızdan canlı oluşamaz demiyor. Sadece bu ihtimali çok zayıf (hemen hemen sıfır, ama sıfır değil) diyor. Ve J. Monod gibi bazı büyük moleküler biyologlar da bu ihtimale sığınıyorlar.” (Şahin Koçak, Anadolu Üniversitesi, Bilim ve Teknik 325. sayi, s:9) DİL SANATI “Bizim bildiğimiz anlamıyla konuşma dilinin ortaya çıkışı hiç kuşkusuz, insanın tarihöncesinin belirleyici noktalarından ve hatta belki de belirleyici tek noktasıdır. Dille donanmış olan insanlar doğada yeni tür dünyalar yaratabildiler: İçebakışsal (introspektif) bilinçler dünyası ve “kültür” adını verdiğimiz, kendi ilemizle yaratıp başkalarıyla paylaştığımız dünya. Dil, mecramız; kültür ise nişimiz oldu. Hawaii Üniversitesinden dilbilimci Derric Bickerton, 1990 tarihli kitabı Language and Species ‘de bunu, ikna edici bir biçimde belirtiyor: “Dil bizi, diğer tüm yaratıkların tutsak oldukları anlık deneyim hapisanesinden kurtarıp sonsuz uzam ve zaman özgürlüklerine salıverebilirdi.” Antropologlar dil hakkında, bir doğrudan ve biride dolaylı olmak üzere, yalnızca iki şeyden emin olabilyorlar. Birincisi konuşma dili, Homo sapiens ’i diğer tümyaratıklardan açık şekilde ayırır. İletişim ve içabakışsal düşünce mecrası olarak karmaşık bir konuşma dili yaratabilen tek canı, insandır. İkincisi, Homo sapiens’in beyni, en yakın evrimsel akrabamız olan büyük Afrika insansımaymunlarının beyninden üç kat büyüktür. Bu iki gözlem arasında bir ilişki olduğu açıktır; ama ilişkinin yapısı hala şiddetle tartışılıyor. Felsefecilerin dil dünyasını uzun zamandır incelemeliren karşın, dil hakkında bilinenlerin çoğu son otuz yılda öğrenilmiştir. Dilin evrimsel kaynağı hakkında iki görüş olduğunu söyleyebiliriz: İlk görüş dili insanın benzersiz bir özelliği, beynimizdeki büyümenin yan sonucu olarak ortaya çıkmış bir yetenek olarak görür. Bu durumda dilin, bilişsel bir eşiğin (s: 129) oluşmasıyla birlikte, hızla ve yakın zamanlarda ortaya çıktığı düşünülmektedir. İkinci görüşte, konuşma dilinin insan olmayan atalardaki-iletişimi de içeren, ama iletişimle sınırlı kalmayan- çeşitli bilişsel yetenekler üzerinde doğal seçimin etki göstermesiyle geliştiği savunulur. Bu süreklilik modeline göre dil, insanın tarihöncesinde, Homo cinsinin ortaya çıkışından itibaren aşamalı olarak gelişmiştir. MIT’ ten dilbilimci Noam Chomsky ilk modelin yanında yer almış ve büyük etki yaratmıştır. Dilbilimcilerin çoğunluğunu oluşturan Chomskicilere göre dil yetenğinin kanıtlarını erken insan kanıtlarında aramak yararsız, maymun kuzenlerimizde aramak ise iyice anlamsızdır. sonuçta, genellikle bir bilgisayar ya da geçici leksigramlar kullanarak maymunlara bir tür simgesel iletişim öğretmeye çalışanlar düşmanlıkla karışlanmışlardır. Bu kitabın temel konularından biri de , insanları özel ve doğanın geri kalan kısmından apayrı görenlerle, yakın bir bağlantı olduğunu kabul edenler arasındaki felsefi bölünmedir. Bu bölünme özellikle, dilin doğası ve kökeni hakkındaki tartışmalarda ortaya çıkıyor. Dilbilimcilerin insansımaymun-dili araştırmacılarına fırlattıkları oklar da hiç kuşkusuz, bu bölünmeyi yansıtıyor. Teksas Üniversitesi’nden psikolog Kathleen Gibson, insan dilinin benzersizliğini savunanlar hakkında, yakın zamanlarda şu yorumu yaptı:" (Bu bakış açısı) önermeleri ve tartışmalarıyla bilimsel olsa da, en azından Yaratılış’ın yazarlarına ve Eflatun’la Aristo’nun yazılarına dek uzanan, insan zihniyetiyle davranaşının nitelik açısından hayvanlardan çok farklı olduğunu savunan köklü bir Batılı felsefe geleneğine dayanmaktadır?” Bu düşünüşün sonucu olarak antropolojik literatür uszun süre, yalnizca insana özgü oldugu düşünülen davranişlarla doldu. Bu davranişlarin arasinda alet yapimi, simge kullanabilme yetenegi, aynada kendini taniyabilme ve lebette dil yer aliyor. 1960'lardan beri bu benzersizlik duvari, insanismaymunlarin da alet yapip kullanabildiklerinin, simggelerden yararlandiklarini ve aynada kendilerini taniyabildiklerinin anlaşilmasiyla birlikte çatirdamaya başladi.Geriye bir tek dil kaliyor ve dolaysiyla dilbilimçciler, insanin benzersizliginin son savunuculari olarak kaldilar. Analişlan, işlerini çok da ciddiye aliyorlar. Dil, tarihöncesinde- bilinmeyen bir araç sayesinde ve bilinmeyen bir geçici grafik izleyerek- ortaya çıktı ve hem birey, hem de tür olarak bizi dönüştürdü.Bickerton, “ Tüm zihinsel yeteneklerimiz arasında dil, bilinç eşiğimizin altında en derin, rasyonelleştiren zihin için de en ulaşılmaz olanıdır” diyor. “Ne dilsiz olduğumuz bir zamanı hatırlayabiliriz, ne de dile nasıl ulaştığımızı.” Birey olarak, dünyada var olmak için dile bağımlıyız ve dilsiz bir dünyayı hayal bile edemeyiz. Tür olarak, dil, kültürün dikkatle işlenmesiyle, birbirimizle etkileşim kurma şekilimizi dönüştürür. Dil ve kültür bizi hem birleştirir, hem de böler. dünyada şu anda var olan beş bin dil, ortak yeteneğimizin ürünüdür; ama yarattıkları beş bin kültür, birbirinden ayrıdır. Bizi yapılandıran kültürün ürünü olduğumuz için, kendi yarattığımız bir şey olduğunu, çok farklı bir kültürle karşılaşana dek anlayamıoruz. Dil gerçekten de, Homo sapiens ’le doğanın geri kalan kısmı arasında bir uçurum yaratır.İnsanın ayrı sesler ya da fonemler çıkarma yeteneği, insansımaymunlara göre ancak mütevazi oranda gelişmiştir: Bizim elli, insansımaymunnunsa bir düzine fonemi var. Ama bizim bu sesleri kullanma kapasitemiz sonsuzdur.Bu sesler, ortalama bir insanı yüz bin sözcüklük bir dağarcıkla donatacak şekilde tekrar tekrar düzenlenebilir ve bu sözcüklerden de sonsuz sayıda tümce oluşturulabilir. Yani, Homo sapiens ’ in hızlı, ayrıntılı iletişim yetisinin ve düyşünce zenginliğinin doğada bir benzeri daha yoktur. Bizim amacımız, dilin ilk olarak nasıl ortaya çıktığını açıklamak. Chomskyci görüşe göre, dilin kaynağı olarak doğal seçime bakmamıza gerek yoktur; çünkü dil, tarihsel bir kaza, bilişsel bir eşiğin aşılmasıyla ortaya çıkmış bir yetenektir. Chomsky şöyle der:" Şu anda, insan evrimi sırasında ortaya çıkan özel (s:131) koşullar altında 10 üzeri 10 adet nöron basketbol topu büyüklüğünde bir nesneye yerleştirildiğinde, fizik kurallarının nasıl işleyeceği konusunda hiçbir fikrimiz yok. ” MIT’ ten dilbilimci Steven Pinker gibi ben de bu görüşe karşıyım. Pinker az ama öz olarak, Chomsky’nin “işe tam tersinden baktığını” söylüyor. Beynin, dilin gelişmesi sonucu büyümüş olması daha yüksek bir olasılıktır.Pinker’e göre “dilin ortaya çıkmasını beynin brüt boyutu, şekli ya da nöron ambalajı değil, mikro devrelerinin doğru şekilde döşenmesi sağlar”. 1994 tarihli The Language Instinct adlı kitabında Pinker, konuşan dil için, doğal seçim sonucu evrimi destekleyen genetik bir temel fikri pekiştirecek kanıtları derliyor. Şu anda incelenemeyecek denli kapsamlı olan kanıtlar gerçekten etkileyici. Burada karşimiza şu soru çikiyor:konuşma dilinin gelişimini saglayan dogal seçim güçleri nelerdi? Bu yetenegin eksiksiz halde ortaya çikmadigi varsayiliyor; öyleyse, az gelişmiş bir dilin atalarimiza ne tür avantajlar sağladığını düşünmeliyiz. En açık yanıt, dilin etkin bir iletişim aracı sunmasıdır. Atalarımız, insansımaymunların beslenme yöntemlerine göre çok daha fazla savaşım gerektiren bir yöntem olan ilkel avcılık ve toplayıcılığı ilk benimsediklerinde, bu yöntem hiç kuşkusuz yararlı olmuştu. Yaşam tarzlarının karmaşıklaşmasıyla birlikte, sosyal ve ekonomik koordinasyon gereksinimi de arttı. Bu şartlar alıtnad, etkili bir iletişim büyük önem kazanıyordu. Dolaysıyla doğal seçim, dil yeteneğini sürekli geliştirecekti. Sonuçta,- modern inasansımaymunların hızlı solumalarına, haykırışlarına ve homurtularına benzediği varsayılan-eski maymun seslerinin temel repertuvarı genişleyecek ve ifade edilme şekli daha gelişmiş bir yapı kazanacaktı. Günümüzde bildiğimiz şekliyle dil, avcılık ve toplayıcılığın getirdiği gereksinimlerin ürünü olarak gelişti. Ya da öyle görünüyor. Dilin gelişimi konusunda başka hipotezler de var. Avcı-toplayıcı yaşam tarzının gelişmesiyle birlikte insanlar teknolojik açıdan daha başarılı hale gelidler, aletleri daha ince (İnsanın Kökeni s:132)likle ve daha karmaşık şekiller vererek yapabilmeye başladılar. 2 milyon yıl öncesinden önce, Homo cinsinin ilk türüyle birlikte başlayan ve son 200.000 yılı kapsayan bir dönemde modern insanın ortaya çıkışıyla doruk noktasına ulaşan bu evrimsel dönüşüme, beyin boyutunda üç kata ulaşan bir büyüme eşlik etti.Beyin, en erken Australopithecus ‘lardaki yaklaşık 440 santimetreküpten, günümüzde ortalama 1350 santimetreküpe ulaştı.Antropolglar uzun süre, teknolojik gelişmişliğin artmasıyla beynin büyümesi arasında neden-sonuç bağlantısı kurdular.:İlki, ikincisini geliştiriyordu. Bunun, 1. Bölüm’de tanımladığım Darwin evrim paketinin bir parçası olduğunu hatırlayacaksınız. Kenneth Oakley’in “Alet Yapan İnsan” başlıklı, 1949 tarihli klasik denemesinde, insanın tarihöncesi hakkındaki bu bakış açısı verilmiştir. Daha öncekti bir bölümde de belirttiğimiz gibi Oakley, dilin günümüzçdeki düzeyde “mükemmelleştirilmesinin” modern insanın ortaya çıkışını sağladığını ilk zavunanlar arasındaydı: Diğer bir deyişle, modern insanı modern dil yaratmıştır. Ama günümüzde, insan zihninin oluşumuna açiklik getiren farkli bir açiklama yayginlik kazandi; alet yapan insandan çok sosyal hayvan olan insana yönelik bir açiklamaydi bu. Dil, bir sosyal etkileşim araci olarak geliştiyse, avci-toplayici baglaminda ilitişimi geliştirmesi evrimin asil nedeni degil, ikincil bir yarari olarak görülebilir. Columbia Ünivrsitesi’nden nörolog Ralph Holloway, tohumu 1960'larda atılan bu yeni bakış açısının en önemli öncülerindendir. On yıl önce şöyle yazmıştı: “ Dilin, temelde saldırgan olmaktan çok işbirlikçi olan ve cinsiyetler arasında tamamlayıcı bir sosyal yapısal davranışsal işbölümüne dayanan, sosyal davranışsal bilişsel bir matristen geliştiğine inanma eğilimini duyuyuroum. Bu, bebeğin bağımlılık süresinin uzaması, üreme olgunluğuna ulaşma sürelerinin uzaması ve olgunlaşma süresinin, beynin daha çok büyümesini ve davranışsal öğrenmeyi mümkün kılacak şekilde uzaması için gerekli bir uyarlanmacı evrim stratejisiydi.” Bunun, insangilerin yaşam tarihinin (Richard Leakey, İnsanın Kökeni, Varlık/Bilim Yay, s: 133) modelleri hakkındaki, 3. Bölüm’de tanıladığım keşiflerle uyumlu olduğunu görebilirsiniz. Hollooway’ in öncü fikirleri pek çok kılığa büründükten sonra, sosyal zeka hipotezi olarak bilinmeye başladı. Londra’daki Unuvirsity College’den primatolog Robin Dunbar, bu fikri yakın zamanlarda şöyle geliştirdi: “ Geleneksel (kurama) göre (primatların) dünyada yollarını bulabilmek için daha büyük bir beyne ihtiyaçları vardır. Alternatif kurama göre ise, primatların kendilerini içinde bulundukları karmayşık sosyal dünya, danhha büyük beyinlerin oluşması için gerekli dürtüyü sağlamıştır.’ Primat gruplarında sosyal etkileşimi dğiştirmenin en önemli parçalarından biri giyinip kuşanmaktır; bu, bireyler arasında yakın bağlantı ve birbirini izleme olanağını sağlar. Dunbar’a göre giyim-kuşam, belli bir boyuttaki gruhplarda etkilidir; ama bu boyut aşıldığında toplumsal ilişkileri kolaylaştıracak başka bir araca gereksinim duyulur. Dunbar, insanın tarihöncesi döneminde grup boyutunun büyüdüğünü ve bunun da, daha etkili bir sosyal dış görünüş için seçme baskısı yarattığını söylüyor. “Dilin, dış görünüşle karşılaştırıldığında iki ilginç özelliği var. Aynı anda pek çok insanla konuşabilirsiniz”. Dunbar’a göre sonuçta, “dil, daha çok sayıda bireyin sosyal gruplarla bütünleştirilmesi için gelişti.” Bu senaryoya göre dil, “sesli giyim-kuşam”dır ve Dunbar dilin ancak, “Homo sapien’le birlikte” ortaya çıktığına inanır. Sosyal zeka hipotezine yakınlık duyuyorum; ama ileride de göstereceğim gibi, dilin insanöncesindeki geç dönemlerde ortaya çıktığına inanıyorum. Dilin hangi tarihte ortaya çıktığı, bu tartışmanın temel konularından biridir. Erken bir dönemde oluşup, ardından aşamalı bir ilerleme mi gösterdi? Yoksa yakın zamanlarda ve aniden (s: 134) mi ortaya çıktı? Bunun, kendimizi ne kadar özel gördüğümüze ilişkin felsefi anlamlar taşıdığı unutulmamalı. Günümüzde pek çok antropolog, dilin yakın zamanlarda ve hızla geliştiğine inanıyor; bunun temel hnedenlerinden biri, Üst Paleolitik Devrimi’nde görülen ani davranış değişikliğidir. New York Üniversitesinden arkeolog Randall White, yaklaşık on yıl önce kışkırtıcı bir bildiride, 100.000 yıldan önceki çeşitli insan faaliyetlyeriyle ilgili kanıtların “modern insanların dil olarak görecekleri bir şeyin kesinlikle olmadığına” işaret tetiğini savundu. Bu dönemde anatomik açıdan modern insanların ortaya çıktığını kabul ediyordu, ama bunlar kültürel bağlamda dili henüz “icat” etmemişlerdi. Bu daha sonra olacaktı: “ 35.000 yıl önce.. bu topluluklar, bizim bildiğimiz şekliyle dil ve kültürü geliştirmişlerdi.” White kendi düşüncesine göre, dilin çarpici oranda gelişmesinin Üst Paleolitik dönemiyle çakiştigini gösteren yeri arkeolojik kanit kümesi siraliyor: Ilk olarak, Neanderthaller döneminde başladigi kesin olarak bilinen, ama mezar eşyalarinin da eklenmesiyle ancak Üst Paleolitik’te gelişen, ölünün bilinçili olarak gömülmesi uygulamasiydi. Ikinci olarak, imge oluşturmayi ve bedenin süslenmesini içeren sanatsal ifade ancak Üst Paleolitik’te başliyordu. Üçüncü olarak,Üst Paleolitik’te, teknolojik yenilik ve kültürel degişim hizinda ani bir ivme görülüyordu. Dördüncü olarak, kültürde ilk kez bölgesel farklilyiklar oluşmaya başlamişti; bu, sosyal sinirlarin ifadesi ve ürünüydü. Beşinci olarak, egzotik nesnelerin degiştokuşu şeklinde uzun mesafeli temaslarin kanitlari bu dönemde güçleniyordu. Altinci olarak, yaşama alanlari önemli oranda büyümüştü ve bu düzeyde bir planlama ve koordinasyon için dile gerek duyulacakti. Yedinci olarak, teknolojide, agirlikli olarak taşin kullanilmasindan kemik, boynuz ve kil gibi yeni hammaddelerin kullanimina geçiliyor ve bu da fiziksel ortamin kullanilmasinda, dil olmaksizin hayal edilemeyecek bir karmaşikliga geçildigini gösteriyordu.(s:135) White ile, aralarında Lewis Binford ve Richard Klein ’ın da bulunduğu bazı antropologlar, insan faaliyetindeki bu “ilkler” öbeğinin altında, karmaşık ve tam anlamıyla modern bir konuşma dilinin ortaya çıkışının yattığına inanıyorlar. Binford, önceki bölümlerden birinde de belirttiğim gibi, modern öncesi insanlarda planlamaya ilişkin bir kanıt göremiyor ve gelecekteki olay ve faaliyetlerin önceden tahmin edilip düzenlenmesinin fazla yarar taşıyacağına inanmıyordu.İleriye doğru atılan adım, dildi; “dil ve özellikle, soyutlamayı mümkün kılan simgeleme. Böylesine hızlı bir değişimin oluşması için biyolojiye dayalı, temelde iyi bir iletişim sisteminden başka bir araç göremiyorum.” Bu savı esas itibarıyla kabul eden Klein, güney Afrika’daki arkeolojik sitlerde, avcılık becerilerinde ani ve görece yakın zamanda gerçekleşmiş bir gelişmenin kanıtlarını görüyor ve bunun, dil olanağını da içeren modern insan zihninin ortaya çıkışının bir sonucu olduğunu söylüyor. Dilin, modern insanların ortaya çıkışıyla çakışan hızlı bir gelişme olduğuna dar görüş geniş destek görse de, antropolojik düşünceye tam anlamıyla hakim olmuş değildir. İnsan beyninin gelişimi hakıkndaki incelemelerinden 3. Bölüm’de söz ettiğimi Dean Falk, dilin daha erken geliştiği düşüncesini savunuyor. Yakın zamanlarda bir yazısında şöyle demişti: “İnsangiller dili kullanmamış ve geliştirmememişlerse, kendi kendine geliyşen beyinleriyle ne yapmış olduklarını bilmek isterdim.”Nörolog Terrence Deacon da benzer bir görüşü savunuyor ama onun düşünceleri fosil beyinler değil, modern beyinler üzerinde yapılan incelemelere dayanıyor: 1989'da Human Evolution dergisinde yayınlanan bir makalesinde “ Dil becerisi (en az 2 milyon yıllık) uzun bir dönem içinde, beyin-dil etkileşiminin belirlediği sürekli bir seçimle gelişti” der. İnsansımaymun beyniyle insan beyne arasındaki nöron bağlantısı farklarını karşılaştıran Deacon, insan beyninin evrimi sırasında en çok değişen beyin yapı(s: 136) ve devrelerinin, sözlü bir dilin alışılmadık hesaplama gereksinimlerini yansıttığını vurguluyor. Sözcükler fosilleşmedigine göre antropologlar bu tartişmayi nasil çözüme kavuşturacaklar? Dolayli kanitlar-atalarimizin yarattigi nesneler ve anatomilerindeki degişimler- evrim tarihimiz hakkinda farkli öyküler anlatiyor. Işe beyin yapisi ve ses organlarinin yapisi da dahil olka üzere, anatomik kanitlari inceleyerek başlayacagiz. Sonra- davranişin arkeolojik kalintilarini oluşturan yönleri olan- teknolojik gelişmişlige ve sanatsal ifadeye bakacagiz. İnsan beynindeki büyümenin 2 milyon yıldan önce, Homo cinsiyle birlikte başladığını ve istikrarlı şekilde sürdüğünü görmüştük. Yaklaşık yarım milyon yıl önce Homo erectus’un ortalama beyin büyüklüğü 1100 santimetreküptü ve bu, modern insan ortalamasına yakın bir rakamdı. Australopithecus ’la Homo arasındaki yüzde elli düzeyindeki sıçramadan sonra, tarihöncesi insan beyninin büyüklüğünde ani artışlar görülmedi.Mutlak beyin boyutunun önemi psikologlar arasında sürekli bir tartışma konusu olsa da, insanın tarihöncesinde görülen üç kat oranındaki büyüme hiç kuşkusuz, bilişsel yeteneklerin geliştiğini gösteriyor. Beyin boyutu dil yetenekleriyle de bağlantılıysa, yaklaşık son 2 milyon yıl içinde beyin boyutunda görülen büyüme, atalarımızın dil becerilerinin kademeli olarak geliştiğini düşündürüyor. Terrence Deacon’ın insansımaymun ve insan beyinleri arasında yaptığı karşılaştırma da bunun mantıklı bir sav olduğunu gösteriyor.Nörobiyolog Harry Jerison, insan beynindeki büyümernin motoru olarak dile işaret ederek, Alet Yapan İnsan hipotezindeki, daha büyük beyinler için evrim baskısını el becerilerinin yarattığı fikrini yadsıyor. 1991'de verdiği bir konferansta (s: 137)şöyle demişti:" Bu bana yeteresiz bir açıklama gibi geliyor; özelilkle de alet yapımının çok az beyin dokusuyla da mümkün olması yüzünden. Basit ama yararlı bir dil üretmek içinse çok büyük oranlarda beyin dokusuna ihtiyaç var.” Dilin altında yatan beyin yapısı bir zamanlar sanıldığından çok daha karmaşıktır. İnsan beyninin çeşitli bölgelerine dağılmış, dille bağlantılı pek çok alan görülüyor. Atalarımızda da bu tür merkezlerin saptanabilmesi durumunda, dil konusunda bir karara varmamız kolaylaşabilirdi. Ama soyu tükenmiş insanların beyinlerine ilişkin anatomik kanıtlar yüzey hatlarıyla sınırlı kalıyor; fosil beyinler, iç yapı hakkında hiçbir ipucu snmuyor. Şansımıza, beynin yüzeyinde, hem dille hem de alet kullanımıyla bağlantılandırılan bir beyin özelliği görülüyor. Bu, (çoğu insanda) sol şakak yakınlarında yer alan yüksek bir yumru olan Broca kıvrımıdır. Fosil insan beyinlerinde Broca kıvrımına dair bir kanıt bulmamız, dil becerisinin geliştiğine ilişkin, belirsiz de olsa bir işaret olacaktır. Olası bir ikinci işaret de, modern insanlarda sol ve sağ yarıları arasındaki büyüklük farkıdır. çoğu insanda sol yarıküre sağ yarıküreden daha büyüktür; ve bu kısmen, dille ilgili mekanizmanın burada yer almasının sonucudur. İnsanlarda el kullanımı da bu asimetriyle bağlantılıdır. İnsan nüfusunun yüzde 90'ı sağ ellidir; dolaysıyla, sağ ellilik ve dil yetisi sol beynin büyük olmasıyla bağlatılandırılabilir. Ralph Holloway, 1972'de Turkana Gölü’nde bulunmuş, çok iyi (?) bir Homo habilis örnegi olan ve yaklaşik 2 milyon yaşinda oldugu saptanan kafatasi 1470'in(Müzeye giriş numarasi) beyin şeklini inceledi. Beyin kutusunun iç yüzeyinde Broca alaninin izini saptamaktan öte, beynin sol-sag şekillenmesinde de hafif bir asimetri buldu. Bu, Homo habilis’in modern şempanzelerin soluma- haykirma-homurtudan çok daha fazla iletişim aracina sahip oldugunu gösteriyordu. Holloway, Human Neurobiology’de yayinlanan bir bildiride, dilin ne zaman ve nasil ortaya çiktigini kanitlamanin olanaksizligina karşin, dilin ortaya çikişşinin “paleontolojik geçmişin derinliklerine “ uzanmasinin (s: 138) mümkün oldugunu belirtti. Holloway, bu evrim çizgisinin Australopithecus’la başlamiş olabilecegini söylüyordu;ama ben onunla ayni fikirde degilim. Bu kitapta şu ana dek yer verilen tüm tartişmalar, Homo cinsinin ortaya çikişiyla birlikte, insangil uyarlamasinda önemli bir degişim yaşandigina işaret ediyor.. Dolaysiyla ben, ancak Homo habilis ’in evrilmesiyle bir tür konuşma dilinin oluşmaya başladigini düşünüyorum. Bickerton gibi ben de bunun bir tür öndil, içedrigi ve yapisi basit, ama insansimaymunlarin ve Australopithecus ’ larin ötesine geçmiş bir iletişim araci oldugunu saniyorum. Nicholas Toth’un, 2. Bölümde sözü edilen, olağanüstü özenli ve yenilikçe alet yapma deheyleri, beyin asitmetrisinin erken inasnlarda da görüldüğü fikirini destekliyor.Toth’un taş alet yapımı çalışmaları,Oldovan kültürü uygulamacılarının genellikle sağ eli olduklarını ve dolaysıyla, sol beyinlerinin biraz daha büyük olacağını gösterdi. Toth’un bu konudaki gözlemleri şöyleydi: “Alet yapma davranışlarının da gösterdiği gibi, erken alet yapımcılarında beyin kanallaşması oluşmuştu. Bu, olasılıkla dil yetisinin de ortaya çıkmaya başladığını gösteren bir işarettir.” Fosil beyinlerinden elde edilen kanıtlar beri, dilin Homo cinsinin ilk ortaya çıkışıyla birlikte gelişmeye başladığına ikna etti. En azından, bu kanıtlarda, dilin erken dönemlerde ortaya çıktığı savına karşıt bir şey göremiyoruz. Ama ya ses organları: Gırtlak, yutak, dil ve dukalar? Bunlar da ikinci önemli anatomik bilgi kaynağını oluşturuyor. İnsanlar, gırtlağın boğazın alt bölümünde yer alması ve dolaysıyla, yutak adı verilen geniş bin se odacığı yaratması sayesinde, pek çok ses çıkarabilirler. New York’taki Mount Sınai Hastanesi tıp Fakültesinden Jeffrey Laitman, Brown Ünversitesinden Philip Lieberman ve Yale’den Edmund Crelin’in yenilikçi çalışmaları,, belirgin, ayrıntılı bir konuşma yaratılmasında geniş bir yutağın anahtar rol oynadığını gösteriyor. Bu araştırmacılar canlı yaratıkların ve insan fosillerinin ses yolu (s: 139) anatomileri üzerinde kapsamlı bir araştırma gerçekleştirdiler ve ikisinin birbirinden çok farklı olduğunu gördüler. İnsan dışında tüm memelilerde, gırtlak boğazın üst kısmında yer alı ve bu da, hayvanın aynı anda hem soluyup hem içebilmesini sağlar.Ama yutak boşluğunun küçüklüğü, yaratılabilecek ses alanını kısıtlar. dolaysıyla, memelilerin çoğunda, gırtlakta yaratılan seslerin değiştirilmesi ağız boşluğunun ve dudukların şekline bağlıdır. Gırtlağın boğazın alt kısmında yer alması insanların daha çok ses çıkarabilmelerin sağlar; ama ayını anda hem soluyup hem de içmemizi engeller. Böyle bir şey yaptığımızda boulabiliriz. İnsan bebekleri, memeliler gibi, boğazın üst kısımnada yer alan bir gırtlakla doğarlar ve dolaysıyla, aynı anda hem (s: 140) soluyup hem içibilirler; zaten, süt emerken ikisini de yapabilmeleri gerekir. Yaklaşık on sekizinci aydan itibaren gırtlak boğazın alt kısımlarına kaymaya başlar ve yetişkin konumuna, çocuk yaklaşık on dört yaşındayken ulaşır.Araştırmacılar,insanın erken dönem atalarının boğazlarında gırtlağın konumunu saptayabilmeleri durumunda,türün seslendirme ve dil yetisi konusunda bazı sonuçlara ulaşabilecemklerini fark ettiler.Ses organlarının fosilleşmeyen yumuşak dokulardan-kıkırdak, kas ve et- oluşması nedeniyle,bu oldukça güç bir işti.Yine de eski kafalarda,kafatasının dibinde, yani basikranyumda yer alan çok önemli bir ipucu görülüyor. Temel memeli modelinde kafatasının alt kısmı düzdür. İnsanlardaysa,belirgin şekilde kavisli. Dolaysıyla, fosil insan türlerinde basikranyum şekli,ses çıkarabilme yeteneğinin düzeyini gösterir. İnsan fosillerini inceleyen Laitman, Australopithecus’taki basikranyumun düz olduğunu gördü. Diğer pek çom biyolojik özellikte olduğu gibi,bu açıdan da insansımaymun gibiydiler ve insansımaymunlar gibi,onların da sesli iletişimi kısıtlı olmalıydı.Australopitecus’lar,insan konuşma modeline özgü evrensel ünlü seslerinin bazılarını çıkaramayacaklardı. Laitman,şu sonuca vardı: “Fosil kalıntılarında tam anlamıyla eğrilmiş bir basikranyum ilk olarak,yaklaşık 300 000 ile 400 000 yıl önce,arkakik Homo sapiens adını verdiğimiz insanlarda görülmektedir.” Yani,anatomik açıdan modern insanların evrilmesinden önce ortaya çıkan arkaik sapiens türlerinin tam anlamıyla modern bir dilleri var mıydı? Bu, pek olası görünmüyor. Basikranyum şeklindeki degişim,biline en eski Homo erectus örnegi olan,kuzey kenya’da bulunan ve yaklaşik 2 milyon yil öncesinden kalma kafatasinin incelemeliren göre bu Homo erectus bireyi,bazi ünlü sesleri çikartma yetenegine sahipti. Laitman, erken homo erectus’ta girtlak konumunun,alti yaşindaki modern bir çocugun girtlak konumuna eşdeger olacagini hesapliyor. Ne yazik ki, şu ana dek eksiksiz bir habilis beyin kutusu bulunamamasi nedeniyle (s:141), homo habilis hakkinda hiçbir şey söylenemiyor. Ben, en erken Homo’ya ait eksiksiz bir beyin kutusu buldugumuzda,tabanda egrilme başlangici görecegimizi tahimin ediyorum.Ilkel bir konuşma dili yetisi, homo’hnun ortaya çikişiyla birlikte başlamiş olmali. Bu evrim dizisi içinde açık bir paradoks görüyoruz. Basikranyumlarına bakılırsa,Neanderthallerin sözel becerileri,kendilerinden yüz binlerce yıl önce yaşamış olan diğer arkakik sapiens’lere göre daha geriydi. Neanderthallerde basikranyum eğrilmesi, Homo erectus’tan bile daha az düzeydeydi. Neanderthaller gerileyerek,atalarına göre konuşma yeteneklerini kaybetmişer miydi?(Gerçekten de kimi antropologlar,Neanderthallerin soylarının tükenmesiyle,dil yeteneklerinin alt düzeyde olması arasında bağlantı kurulabeleceğini söyylüyorlar). Bu tür evrimsel bir gerileme pek olası görülmüyor;bu tipte başka hiçbir örnek göremiyoruz.Yanıtı,Neanderthal yüz ve beyin kutusu anatomisinde bulmamız daha olası. Soğuk iklime bir uyarlanma olarak,Neanderthalin yüzünün orta kısmı aşırı derecede çıkıntılıdır. Bu yapı, burun geçişlerinin genişlemesini ve dolaysıyla,soğuk havanın ıbsıtılmasını ve dıyşşarı verilen soluktaki nemin yoğunlaşmasını sağlar. Bu yapı basikranyum şeklini,türün dil yetisini önemli oranda azaltmadan etkilemiş olabilir.Antropologlar bu noktayı hala tartışıyor. Kısaca anatomik kanıtlar, dilin erken dönemlerde ortaya çıktığını ve ardından, dil yeteneklerinin aşamalı olarak geliştiğini düşündürüyor.Ama alet teknolojisi ve sanatsal ifade konuisundaki arkeolojik kalıntılardan,genellikle farklı bir öykü çıkıyor. Daha önce belirttiğim gibi dil fosilleşmese bile,insan elinin ürünleri ilkesel olarak,dil hakkında bazı içgödrüler sunabilir. Bir önceki bölümdeki gibi,sanatsal ifadeden söz ederken,modern insan zihninin işleyişinin bilincindeyiz; bu da, modern bir dil düzeyine işaret ediyor. Taş aletler de alet yapımcılarının diyl yetileri hakkında bir anlayış sağlayabilir mi? 1976'da New york Bilimler akademisi’nde dilin kökeni ve doğası hakkında bir bildiri sunması istenen Glynn Isaac’ın (s:142) yanıtlaması gereken de buydu. Isaac, yaklaşık 2 milyon yıl önceki başlangıcından 35.000 yıl önceki Üst Paleolitik devrimine dek süren taş alet kültürlerinin karmaşıklığını gözden geçirdi. bu insanların aletlerle yaptıkları işlerden çok,aletlere verdikleri düzenle ilgileniyordu. Düzenleme insani bir saplantıdır;bu, en ince ayrıntılarıyla gelişmiş bir konuşma dili gerektiren bir davranış biçimidir. Dil olmasa, insanların koyduğu keyfi düzen de olamazdı. Arkeolojik kalıntılar,düzen vermenin insanın tarihöncesinde çok yavaş- adeta buzul hızıyla- geliştiğini gösteriyor. 2.Bölümde, 2.5 milyon ile yaklaşık 1.4 milyon yıl öncesi arasındaki Oldovan aletlerinin fırstaçı bir doğaya sahip olduklarını görmüştük. Alet yapımcılarının aletin şekline önem vermedikleri ve daha çok, keskin yongalar üretmeyi amaçladıkları görülüyor. kazıcılar, kesiciler ve diskler gibi “çekirdek “aletler bu sürecin yan ürünleriydi. Oldovan kültürünü izleyen ve yaklaşık 250.000 yıl öncesirne dek süren Acheuleen kültürü aletlerinde de ancak asgari düzeyde bir şekil görülüyor. Damla şeklindeki el baltası büyük olasılıkla,bir tür zihinsel kalıba göre üretilmişti ama gruptaki diğer aletlerin çoğu pek çok açıdan Oldovankültürüne benziyordu;dahası, Acheuleen alet kutusunda ancak bir düzine alet biçimi görülüyordu. Yaklaşık 250,000 yıl öncesinden itibaren,aralarında Neanderthallerin de bulunduğu arkaik sapiens bireyleri önceden hazırlanmış yongalardan alekler yapmaya başladılar. Mousterien’i de içeren bu gruplarda belki altmış alet tipi saptanabilmişti.Ama tipler 200.000 yılı aşkın bir süre değişmedi;tam bir insan zihninin varlığını yadsır gibi görünen bir teknolojik duruğalık dönemiydi bu. Yenilikçilik ve keyfi düzen ancak 35.000 yıl önce,Üst Palelitik kültürlerin sahneye çıkmasıyla birlikte yaygınlaştı. Yeni ve daha incelikli alet türlerinin yapılmasından öte,Üst Paleolitik döneme özgü alet grupları yüzbinlerce yıl değil,binlerce yıllak bir zaman ölçeği içinde değişmişti. Isaac, bu tenolojik çeşitlilik ve değişim modelinin,bir tür konuşma dilinin aşamalı (s:143) olarak ortaya çıkmasına işaret ettiğini düşünüyor ve Üst Paleolitik Devrimi’nin bu evrim çizgisinde önemli bir dönüm noktası oluşturduğunu savunuyordu. Çoğu arkeolog bu yorumu kabul etmektedir;ancak erken alet yapımcılarının konuşma dili düzeyleri konusunda farklı fikirler vardır; tabii,gerçekten bir dilleri varsa. Colorado Üniversitesi’nden Thomas Wynn, Nicholası Toth’un tersine,Oldovan kültürünün genel özellikleriyle insan değil, insansı maymun benzeri olduğuna inanıyor.man dergsinide 1989'da yaymlanan bir makalede, “Bu tabloda dil gibi unsurları varsaymamız gerekmez” diyor. Bu basit aletlerin yapımının çok az bilişsel yeti gerektirdiğini ve dolaysıyla, hiçbir şekilde insana özgü olmadığını savunuyor. Yine de Acheuleen el baltalarının yapımında “insana özgü bir şeyler” olduğunu kabulleniyor: “Bunun gibi insane serleri,yapımcının ürününün nihai şekline önem verdiğini ve onun bu amaçlılığını,homo erectus’un zihnine açılan küçük bir pencere olarak kullanabileceğimizi gösteriyor.”Wynn,homo erectus’un bilişsel yetisini, Acheuleen aletlerinin yapımının gerektirdiği zihinsel kapasiteyi temel alarak,yedi yaşındaki bir modern insana denk görüyor. Yedi yaşındaki çocuklar,gönderme (referans) ve gramer gibi,kayda değer dil becerilerine sahiptirler ve işaretlere ya da hareketlere gerek duymadan konuşma noktasına yakındırlar. bu bağlam içinde, Jeffrey Laitman’ın,basikranyum şeklini temel alarak, homo erectus’un dil yetisini ayltı yanıdaki modern bir inasının dil yetisine eş gördüğünü hatırlamak ilgi çekici olacaktır... Arkeolojik kalıntıların yalnızca teknoloji unsurunu klavuz alırsak,dilin erken dönemlerde ortaya çıktığını,insanın tarihöncesinin büyük bölümü boyunca yavaş yavaş ilerlediğini ve görece yakın zamanlarda büyük bir gelişme geçirdiğini düşünebiliriz. Bu, anatomik kanıtlardan türeetilen hipotezden ödün verilmesi anlamına geliyor. ama arkeolojik kalıntılar böyle bir ödüne yer bırakmıyor. kayalık korunaklara ya da mağaralara (s:144) yapılmış resim ve oymalar, kalıntılarda 35.000 yıl öncesinden itibaren,birderbire görülüyor. Aşıboyası sopa ya da kemik nesnelerin üzerine kazınmış eğriler gibi, daha önceki sanat eserlerine dair kanıtlar,en iyi olasılıkla ender ve en kötü olasılıkla da kuşkuludur. Sanatsal ifadenin-sözgelimi Avusturalyalı arkeolog Iain Davidson’ ın ısrarla savunrduğu gibi- konuşma diline ilişkin tek güvenilir gösterge olarak alınması durumunda dil,ancak yakın zamanlarda tamamen modern hale gelmiş,bunun da ötesinde, başlangıcı yakın zamanlarda olmuştur. New England Üniversitesi’nden çalışma arkadaşı William Noble’la birlikte yazdıkları yakın tarihli bir bildiride şöyle diyorlar:"tarihöncesinde nsnelere benzeyen imgelerin yapılması ancak,ortak anlamlar sistemlerine sahip topluluklarda ortaya çıkmış olabilirdi.” “Ortak anlamlar sistemleri” elbette, dil sayesinde yaratılabilirdi.Davidson ve noble, sanatı dilin olanaklı kıldığını değil, sanatsal ifadenin,göndermeli dilin gelişmesini sağlayan bir ortam olduğunu savunuyorlar. Sanat dilden önce gelmeli ya da en azından,dille koşut olarak ortaya çıkmalyıydı. Dolaysıyla, arkeolojik kalıntılarda sanatın ilk ortaya çıkışı,göndermeli konuşma dilinin de ilk ortaya çıkışına işaret eder İnsan dilindeki evrimin yapısı ve zamanlamasıyla ilgili pek çok hipotez var; bu da kanıtların ya da en azından kanıtların bir ısmınını yanlış yorumlandığını gösteriyor. Bu yanlış yorumlamaların getirdiği karmaşıklık ne olursa olsun,dilin kökeninin karmaşıklığı hakkında yeni bir anlayış gelişiyor. Wenner-Gren Antropolojik Araştırmalar Vakfı’nın düzenlediği ve Mart 1990'da gerçekleştirilen önemli bir konferansın,illeri yıllardaki tartışmaların akışını belirlediği görülecektir. “İnsan Evriminde Aletler, Dil ve Bilişim” başlıklı konferansta,insan tarihöncesinin bu önemli konuları arasında bağlantı kuruldu. konferansın düzenleyicilerinden Kathleen Gibson bu konumu şöyle tanımlıyor: “İnsan sosyal zekasının,alet kullanımının ve dilin, beyin boyutunda nicel gelişmeyle ve bununla ilgili bilgi işleme yetisiyle bağlantılı olması nedeniyle,içlerinden hiçbiri tek başına Minerva’nın Zeus’un başından doğması gibi,eksiksiz halde ve birdenbire ortaya çıkmış olamaz. Beyin boyşutu gibi bu entellektüel yetilerin her biri de kademeli olarak gelişmiş olmalı. Dahası, bu yetilerin birbirlerine bağımlı olmaları nedeniyle,içlerinedn hiçbiri modern karmaşıkylık düzeyine tek başına ulaşmış olamaz.” Bu karşıkıl bağımlılıkları çözümlemek zorlu bir savaşım olacaktır. Daha önce de belirtttiğim gibi burada, tarihöncesinin yeniden oluşturulmasından çok daha gfazlası; kendimize ve doğadaki yerimize dair bakış açımız da söz konusu. İnsanları özel görmek isteyenler,dilde yakın tarihli ve ani bir başlangıca işaret eden dellileri benimseyeceklerdir. İnsanın doğanın geri kalan kısmıyla bağlantısını reddetmeyenlerse, bu temel insan yetisinin erken dönemlerde ve aşamalı olarak gelişmesi fikrinden rahatsızlık duymayacaklardır. Doğanın bir garipliği sonucu Homo habilis ve Homo erectus topluluları hala var olsaydı, herhalde, çeşitli düzeylerde göndermeli dil kullandıklarını görürdük. Bu durumda, bizimle doğanın geri kalan kısmı arasındaki uçurum bizzat kendi atalarımız tarafından kapatılmış olurdu. (Richard Leakey, İnsanın Kökeni, Varlık/Bilim Yay, s:129-147 ,7. Bölümün sonu) İnsanın evrimine yön veren ayıklama baskıları sorununu bu terimler içinde ele almak gerekir. Söz konusu olanan kendimiz oluşu ve varlığımızın köklerinin evrimin içinde daha iyi görünce onu bugünkü doğası iuçinde daha iyi anlama olanağı bulunuşu bir yana bırakılsa bile, bu yine ayırksal ilginçlikte bir sorundur. Çünkü yansız bir gözlem, örneğin bir Mars’lı, kuşkusuz, evrende biricik bir olay ve insanın özgül edimi olan simgesel dilin gelişmesinin, yeni bir alanının, kültür, düşünce ve bilgi alanının yaratıcısı olan başka bir evrime yol açtığını görebilir. Çağdaş dilciler, simgesel dilin, hayvanların kullandığı türlü iletişim yollarına (işitsel, dokunsal, görsel ya da başka) indirgenemeyeceği olgusu üzerinde direniyorlar. Kuşkusuz doğru bir tutum. Fakat bundan, evrimin mutlak bir kesinlik gösterdiği, insan dilinin daha başlangıçtan beri , örneğin büyük maymunların kullandıkları bir çağırma ve haber verme türleri sistemiyle hiçbir ilişiksi olmadığı sonucuna varmak, bana, güç atılır bir adım ve ne olursa olsun, yararsız bir varsayım gibi görünüyor. Hayvanların beyni, kuşkusuz, yalnızca bilgileri kaydetmekle kalmayıp bunları birleştirmeye, dönüştürmeye ve bu işlemlerin sonucunu kişisel bir işlem olarak yeniden kurmaya elverişlidir: Fakat bu- ki konunun özü de buradadır- özgün ve kişisel bir çağrışım ya da dönüştürmeyi başka bir bireye iletmeye elverişli biçime sokulmamıştır. Oysa tam tersine bir bireyde gerçekleşen yaratıcı birleştirmelerin ve yeni çağrışımların, başkalarına aktarıldıklarında o bireyle ölüp gitmediği gün doğmuş sayılan insan dilinin sağladığı olanak budur. Primitif dil diye bir şey bilinmiyor: Çagdaş, biricik türümüzün bütün irklarinda simgesel aygit hemen hemen ayni karmaşikliga ve iletişim gücüne ulaşmiştir. Chomsky’ye göre ise, bütün insan dillerini temel yapisinin, yani “biçim”inin, ayni olmasi gerekir.Dilin hem temsil edip, hem olanak sagladigi olaganüstü edimler, Homo sapiens ’ de merkezi sinir sistemindeki önemli gelişmeyle açikça birlikte gitmiştir ve bu gelişme onun en ayirt edici anatomik özelligini oluşturur. Bugün denebilir ki, insanın bilinen en uzak atalarından başlayan evrimi, herşeyden önce kafatasının, dolyasıyla beyninin, ileri doğru gelişmesinde kendini gösterir. Bunun için, iki milyon yıldan daha uzun süren, yönlendirilmiş, sürekli ve desteklenmiş birr ayıklama baskısı gerekti. Ayıklama baskısı hem çok güçlü olmalı, çünkü bu süre göreli olarak kısadır, hem de özgül olmalı, çünkü başka hiçbir soyda bunun benzeri gözlemlenmemiştir: Çağımızdaki insanımsı maymunların kafatası sığası birkaç milyon yıl öncekilerden daha büyük değildir. İnsanın ayrıcalıklı merkezi sinir sisitmenini evrimiyle, onu özniteleyen biricik edimin evrimi arasında sıkı bir birliktelik olduğunu düşünmemek olanaksız. Öyle ki bu durumda dil, bu evrimin yalnızca bir ürünü değil, ayrıca başlangıç koşullarından da biri oluyor.(Raslantı ve Zorunluluk, s: 118-119) Bana göre doğruya en yakın varsayım, en ilkel simgesi iletişimin bizim soyumuzda çok erken ortaya çıktığı ve yeni bir ayıklama baskısı yaratarak türün geleceğini belirleyen başlangıç “ seçim”lerinden birini oluşturduğudur; bu ayıklama, dilsel edimin kendisinin ve dolaysıyla onu kullanan organın, yani beynin, gelişmesini kolaylaştırmış olmalı. Bu varsayımı destekleyen güçlü kanıtlar bulunduğunu sanıyorum. Bugünkü bilinen en eski gerçek insanımsılarda (Australopitekuslar ya da Leroi-Gourhan’ın haklı deyimiyle “Australantroplar”), İnsanı, en yakınları olan Pongide’lerden (yani insanımsı maymunlardan) ayır eden öznitelikleri bulunuyordu ve onların tanımı da buna dayanır. Australantroplar ayakta dururlardı ve bu, yalnızca ayağın özelleşmesiyle değil; iskeletteki ve başta belkemiği olmak üzere kas yapısındaki ve kafanın belkemiğine göre konumundaki değişikliklerle birlikte gider. İnsanın evriminde, Gibbon dışındaki bütün insanımsıların, dört ayakla yürümenin kısıtlamalırnadan kurtulmuş olmalarının önemi üzerinde de çok duruldu. Kuşkusuz bu çok eski (Australantroplardan daha eski) buluş çok büyük bir önem taşıyordu: Atalarımızın, yürürken ya da koşarken de ellerini kullanabilmelerini sağlayan yalnızca buydu. Buna karşi, bu ilkel insanimsilarin kafatasi sigasi bir şempanzeninkinden biraz büyük ve bir gorilinkinden biraz küçüktü. Beynin agirligi edimleriyle oranli degildir, ancak bu agirligin edimleri sinirladigi da kuşkusuzdur ve Homo sapiens yalnizca kafatasinin gelişmesiyle ortaya çikabilirdi. Ne olursa olsun, Zinjantrop, beyninin bir gorilinkinden daha ağır olmamasına karşın, Pongide’lerin bilmediği edimlere yetenekliydi: Gerçekten, Zinjantrop alet yapabiliyordu; gerçi bu öylesine ilkeldi ki; bu “aletler” ancak çok önemsiz biçimlerin yinelenmesi ve belli taşıl iskeletleri çevresinde brikmiş olmaları nedeniyle yapıntı olarak kabul ediliyorlar. Büyük maymunlar, yeri geldikçe, taştan ya da ağaç dallarından doğal “alet” kullanırlar, fakat tanınabilir bir norma göre biçimlendirilmiş yapıntılara benzeyen şeyler üretmezler. Böylece Zinjantropun çok ilkel bir Homo faber olarak görülmesi gerekiyor. Oysa dilin gelişmesiyle, amaçli ve disiplinli bir etkinligin belirtisi olan bir ustaligin gelgşmesi arasinda çok siki bir karşiliklilik bulunmasi büyük bir olasilik gibi görünüyor. Demek Australantroplarda, yalin ustaliklari ölçüsünde bir simgesel iletişim aygiti bulundugunu düşünmek yerinde olur. Öte yandan eger Dart’in düşündügü gibi, Austalantroplar, özellikle de gergedan, hipopotam ve panter gibi güçlü ve tehlikeli hayvanlari da başariyla avlayabilmişlerse, bunun, bir avcilar takimi arasinda önceden tasarlanmiş bir edim olmasi gerekir. Bu önceden tasarlama bir dilin kullanilmasini gerektirir. Australantropların beyinlerinin oylumundaki gelişmenin azlığı bu varsayıma karşı çıkar gibidir. Fakat genç bir şempanze üzerinde son yapılan deneylerin gösterdiğine göre, maymunlar konuşma dilini öğrenme yeteneğine sahip olmamakla birlikte sağır-dilsizlerin dilinden kimi öğeleri kavrayıp kullanabilmektedirler. Bu durumda artık konuşmalı simgeleme gücünün kazanılmasının, bu aşamada bugünkü şempanzeden daha anlayşışlı olmayan bir hayvandaki çok karmaşık olması gerekemyen nöromotris değişmelerden doğduğunu kabul etmek yerinde olur. Fakat açıktır ki bir kez bu adım atıldıktan sonra, ne denli ilkel olursa olsun bir dilin kullanılması, düşüncenin varkalma değerini arttırmaktan, böylece beynin gelişmesine yardımcı olarak, konuşmadan yoksun hiçbir türün erişemeyeceği, güçlü ve yönlü bir ayıklama baskısı yaratmaktan geri kalmaz. Bir simgesel iletişim sistemi ortaya çıktığı anda, bunu kullanmakta en yetenekli olan bireyler, daha doğrusu topluluklar, başka topluluklar karşısında, aynı zeka düzeyinin, dilden yoksun bir türün bireylerine sağlayabileceğiyle ölçüştürülemeyecek kadar üstünlük kazanırlar. Yine görülüyor ki, bir dilin kullanımından doğan ayıklama baskısı, sinir sisteminin, özellikle bu ayrıcalıklı, özgül ve geniş olanaklarla dolu edimin verimliliğine en uygun yönde gelişmesine yardım edecektir. Bu varsayım, günümüzdeki kimi verilerle de desteklenmiş olmasaydı, çekici ve akla uygun olmaktan öte gidemezdi. Çocuğun dil kazanması üzerindeki araştırmaların karşı çıkılmaz biçimde gösterdiğine göre bu sürecin bize mucize gibi görünmesi onun doğası gereği, herhangi bir biçimsel kuramlar sisteminin düzenli öğrenimindenf farklı oluşundandır.Çocuk hiçbird kural öğrenmez ve büyüklerin konuşmasına öykünmeye çalışmaz. Denebilir ki gelişmenin her aşamasında kendine uygun olanı alır. İlk aşamada (18 aylığa doğru) on kelime kadar bir dağarcığı olur ki, bunları her zaman, hep ayrı ayrı, öykünmeyle bile birbiriyle birleştirmeden kullanır. Daha sonra kelimeleri ikişer ikişer, üçer üçer vb., yine büyüklerin konuşmasınının yalın bir yinelemesi ya da öykünmesi olmayan bir sözdizimine göre birleştirecektir. Bu süreç, öyle görünüyor ki, evrenseldir ve kronolojisi de bütün dillerde aynıdır. İlk yıldan sonraki iki ya da üç yıl içinde, çocuğun dille oynadığı bu oyunda kazanmış oldğu yetkinlik, yetişkin bir gözlemci için inanılır gibi değildir. İşte bu nedenle burada, dilsel edimlerin temelindeki sinirsel yapıların içinde gelliştiği sıralı- oluşsal bir embriyolojik sürecin yansısını görmek zorunda oluyor. Bu varsayım, sarsıntılı kaynaklı konuşma yitimiyşle ilgili gözlemlerle desteklenmiştir. Bu konuşma yitimleri çocuğun gençliği ölçüsünde daha çabuk ve daha tam olarak geriler. Buna karşı bu bozukluklar erinliğe yakın ya da daha sonra ortaya çıktıklarında tersinmezz olurlar. Bunların dışında bütün bir gözlemler birikiminin doğruladığına göre, dilin kendiliğinden kazanılışının kritik bir yaşı vardır. Herkes bilir, yetişkin yaşta ikinci bir dil öğrenmek, sistemli ve sürekli bir iradeli çabayı gerektirir. Bu yoldan öğrenilen bir dilin düzeyi, hemen her zaman, kendiliğinden öğrenilen ana dil düzeyinin altında kalır. Dilin ilk edinilişinin sirali-oluşsal bir gelişme sürecine bagli oldugu görüşü, anatommik verilerle de dogrulanmiştir.Gerçekten, beynin doguştan sonra süren gelişmesinin erinlikle bittigi bilinir. Bu gelişme temelde, beyin kabugu sinir hücrelerinin kendi aralarindaki baglantilarin önemli ölçüde zenginleşmesinden oluşur. Ilk iki yilda çok hizli olan bu süreç, sonra yavaşlar: Erinlikten sonra (göründügü kadariyla) sürmez; demek ki ilksel edinimin olanakli bulundugu “kritik dönemi” kaplar. (Raslantı ve Zorunluluk, s:121) Burada, çocukta dil kazanımının böylesine mucizevi biçimde kendiliğinden görünüşü, onun, işlevlerinden bir dile hazırlamak olan bir sıralı-oluşsal gelişmenin bütünleyici bir bölümü oluşundandır, düşüncesine varabilmek için bir küçük adım kaloyor ki, ben kendi payıma bu adımı atmakta duraksamam. Biraz daha kesin belirtelim: Bilişsel işlevin gelişmesi de, kuşkusuz, beyin kabuğunun bu doğum sonrası büyümesine bağlıdır. Dilin bilişsel işlevle birliğini sağlayan, onun bu sıralı-oluş sürecinde kazanılmış olmasıdır; bu öylesine bir birlikteliktir ki, konuşmayla onun açıkladığı bilginin, içebakış yoluyla birbirinden ayrılmasını çok zorlaştırır. İkinci evrimin, yani kültürün ürünü olan insan dillerinin büyük çeşitliliğine bakarak, genellikle dilin bir “üstyapı”dan başka bir şey olamayacağı kabul edilir. Oysa Homo sapiens ’ deki bilişsel işlevlerin genişliği ve inceliği, açıklamasını ancak dilde ve dil yoluyla bulabilir. Bu aygıt olmadan o işlevler, büyük bölümüyle, kullanılamaz olur, kötürümleşir. Bu anlamda dil yeteneği artık üstyapı olarak görülemez. Kabul etmeli ki çağdaş insanda, bilişsel işlevler ile bunların doğurduğu ve aracılıklarıyla kenndini açıkladığı simgesel dil arasında, ancak uzun bir ortak evrimin ürünü olabilecek sıkı bir ortakyaşarlık (sybiose) vardır. Bilindiği gibi, Chomsky ve okuluna göre, derinliğine bir dilsel çözümleme, insan dillerinin büyük çeşitliliği içinde bütün dillerde ortak olan bir “biçim” bulunduğunu gösteriyor. Chomsky’ye göre, demek bu biçim, türün özniteliği ve doğuştan olarak kabul edilmelidir. Bu görüş, onda Descartesçı metafiziğe bir dönüş gören birçik filozof ya da antropoloğu şaşırttı. Bunun gerektirdiği biyolojik içeriği kabul etmek koşuluyla, bu görüş beni hiç şaşırtmıyor.Tersine çok daha önce, en kaba biçimiyle kazanılmış birdilsel yeteneğin insanın beyin zarı yapısındaki gelişmeyi etkilemekten geri kalmayacağını kabul etmek koşuluyla, bu bana, bu bana çok doğal görünüyor. Bu da demektir ki, konuşulan dil, insan soyunda ortaya çıktıktan sonra, yalnızca kültürün gelişmesini sağlamakla kalmadı, insanın fiziksel evrimine de belirgin biçimde yardım etti. Eğer gerçekten böyle olduysa, beynin sıralı-oluşsal gelişmesi boyunca ortaya çıkan dilsel yetenek, bugün “insan doğası”nın bir bölümüdür ve kendisi de, genom içinde, kalıtsal kuramın kökten değişik diliyle tanımlanmıştır. Mucize mi? Son çözümlede bir rastlantı ürünü söz konusu olduğuna göre öyle. Fakat Zinjantrop ya da arkadaşlarından biri, bir kategoriyi temsil etmek üzere bir konuşma simgesini ilk kullandığında, bir gün Darwinci evrim kuramını kavrama yeteneğinde bir beynin ortaya çııkma olasılığını çok büyük ölçüde artırmış oldu. (J. Monod, Raslantı ve Zorunluluk, s: 116-122) Sınırlar “ Evrimin belki üç milyar yıldan beri geçtiği yolun büyüklüğü, yarattığı yapıların görkemli zenginliği, bakteri’den İnsan’a, canlı varlıkların teleonomik edimlerinin mucizevi etkinliği düşünüldüğünde bütün bunların, gelişigüzel sayılar arasından kazanılan, kör bir ayıklamanın gelişigüzel belirlediği bir piyango ürünü olduğundan şüpheye düşülebilir. Birikmiş çagdaş kanitlarin ayrintili bir incelemesi, bunun olgularla (özellikle eşlenmenin, degişinimin ve aktarimin moleküler mekanizmalariyla) bagdaşan tek görüş oldugunu bildirse de, bir bütün olarak evrimin, dolaysiz, bireşimsel (synthetique) ve sezgisel bir anlatimini vermez görünüyor. Mucize “açiklanmiş” da olsa bizim gözümüzde hala mucizeligini koruyor. Mauriac’in deyişiyle : “Biz zavalli Hiristiyanlar için, bu profesörün dedikleri, bizim inandiklarimizdan daha inanilmaz görünüyor.” Bu da tıpkı modern fizçikteki kimi soyutlamaların doyurucu bir zihinsel imgenin kurulmaması gibi doğrudur. Fakat yine de biliyoruz ki, bu tür güçlükler, deneyin ve mantığın güvencelerini taşıyan bir kurama karşı kanıt olarak kullanılamazlar.Gerek mikroskopik gerek kozmolojik fizikte, sezgisel anlaşmazlığın nedenini görebiliyoruz: Karşılaştığımız olayların ölçüsü, dolyasız deneyimizin kategorilerini aşıyor. Bu sayrılğın yerine, o da sağaltmadan, yalnızca soyutlama geçebilir. Biyoloji için zorluk başka bir düzeydedir. Herşeyin temelinde bulunan ilksel etkileşimleri kavramak, mekanik öznitelikleri nedeniyle, göreli olarak kolaydır. Her tür toptan sezgisel tasarıma karşı çıkan, canlı sistemlerin fenomenolojik karmaşıklığıdır. Fizikte olduğu gibi biyolojide de, bu öznel güçlükler içinde; kuramı çürüten bir kanıt bulunmaz. Bugün artık denebilir ki, evrimin ilksel mekanizmaları, ilke olarak anlaşılmış olmakla kalmıyor, kesinlikle belirlenmiş de oluyor. Bulanan çözümü, türlerin kalıcılığını sağlayan mekanizmalarla, yani DNA’nın eşlenici değişmezliği ve organizmaların teleonomik tutarlılığı ile ilgili olduğu ölçüde doyurucudur. Yine de biyolojide evrim, daha uzun süre, zenginleşip belirlenmesini sürdürecek olan esas kavramdir. Bununla birlikte, temelde sorun çözülmüştür ve evrim artik bilginin sinirlari üzerinde bulunmamaktadir. Bu sınırları, ben kendi payıma, evrimin iki ucunda görüyorum: Bir yandan ilk canlı sistemlerin kaynağı, öte yandan da ortaya çıkmış olan sistemler arasında en yoğun biçimde teleonomeik olanın, yani insanın sinir sisteminin, işleyişi. Bu bölümde, bilinmeyenin bu iki sınırını belirlemeye çalışacağım. Cüanlı varlıkların özsel nitelikleinin temelindeki evrensel mekanizmaların açığa çıkarılmasının, kaynaklar sorununun çözzümünü de aydınlattığı düşünülebilir. Gerçekte bu buluşlar, sorunu hemen tümüyle yenileyerek, çok daha belirli terimler içinde ortaya koymuşlar ve onun eskiden göründüğünden de daha zor olduğunu göstermişlerdir. İlk organizmaların ortaya çıkışına götüren süreçte, önsel (a priori) olarak, üç aşama tanımlanabilir: a. Yeryüzünde canlı varlıkların temeli kimyasal oluşturucularının yani nükleotid ve aminosatlerin oluşmasi b. Bu gereçlerden başlayarak eşlenme yetenegi bulunan ilk makromoleküllerin oluşmasi c. Bu “eşlenici yapilar” çevresinde, sonunda ilk hücreye ulaşmak üzere bir teleonomik aygit yapan evrim. Bu aşamalardan her birinin yorumunun ortaya koydugu sorunlar degişiktir. Çok kere “önbiyotik aşama” denen birinci aşamaya, yalniz kuram degil, deney de yeterince ulaşabiliyor.Önbiyotik evrimin gerçekte izledigi yollar üzerinde belirsizlikler kalmiş ve daha da kalacak olmakla birlikte, bütünün görünüşü yeterli açikliktadir. Dört milyar yil önce atmosferin ve yer kabugunun koşullari kömürün, metan gibi kimi basit bileşiklerinin birikimine elverişliydi. Su ve amonyak da vardi. Oysa bu basit bileşikler, katlizörlerle biraraya geldiginde, aralarinda aminoasitlerin ve nükleotid öncülerinin (azotlu bazlar, şekerler) bulundugu çok sayida daha karmaşik cisimler kolayca elde edilebiliyor. Burada dikkati çeken olgu, bir araya gelmeleri kolay anlaşilan belli koşullar altinda, bu bireşimlerin, günümüz hücresinin oluşturuculariyla özdeş olan ya da benzeşen cisimler bakimindan veriminin çok yüksek oluşuduru. Demek ki, yeryüzünde belli bir anda, kimi su yatakları içinde, biyolojik makromoleküllerin iki öbeği olan malik asitlerle proteinlerin temel oluşturucularının, yüksek yoğunlukta çözeltiler olarak bulunmasının olabilirliği kanıtlanmış sayılabilir. Bu önbiyotik çorbada, önceden bulunan aminoasit ve nükleotidlerin polimerleşmesi yoluyla, çeşitli makromoleküller oluşabilir Gerçekten laboratuvarda, akla yatkın koşullar altında, genel yapılarıyla “çağdaş” makromoleküllere benzeyen polipeptit ve polinükleotidler elde edilmiştir. Demek buraya dek önemli zorluklar yok. Fakat belirleyici aşama aşilmiş degil: Ilk çorba koşullari altinda, hiçbir teleonomik aygitin yardimi olmadan, kendi eşlenimlerini gerçekleştirme yeteneginde olan makromoleküllerin oluşmasi. Bu zorluk aşilmaz gibi görünüyor. Bir polinükleotidik dizinin, kendiliginden bir eşleşmeyle, tamamlayici dizi ögelerinin bireşimine gerçekten öncülük edebildigi gösterilmiştir. Dogal olarak böyle bir mekanizma ancak çok etkisiz ve sayisiz yanlişliklara açik olurdu. Fakat bunun devreye girmesiyle, evrimin üç temel süreci yani eşlenme, degişinim ve ayiklanmanin da işlemeye başlamasi dizisel-çizgisel yapilari nedeniyle kendiliginden eşlenmeye en elverişli makromoleküllere önemli bir üstünlük saglamiş olmaliydi. Üçüncü aşama, varsayima göre, eşlenici yapinin çevresinde bir organizma , yani bir ilkel hücre oluşturacak olan teleonomik sistemlerin adim adim ortaya çikişidir. Işte “ses duvari”na burada ulaşilir, çünkü bir ilkel hücrenin yapisinin ne olabilecegi üzerinde hiçbir bilgimiz yok. Tanidigimiz en yalin sistem olan bakteri hücresi, ki sonsuz karmaşiklik ve etkinlikte bir makine düzenidir, bugünkü yetkinlik düzeyine belki de bundan bir milyar yil önce ulaşmiştir. Bu hücre kimyasinin bütünsel tasarisi, bütün başka canlilarinkiyşla aynidir. Kullandigi kalitsal kuram ve çeviri düszeni, örnegin insanlirinkiyle aynidir. Böylece, araştirmamiza sunulan en yalin hücrelerin “ilkel” bir yani yoktur. Bunlar, beş yüz ya da bin milyar kuşak boyunca, gerçekten ilkel yapilarinin kalintilari seçilemez olacak düzeyde güçlü bir teleonomik araçlar birikimi oluşturabilen bir ayiklanmanin ürünüdür. Taşillar olmadan böyle bir evrimi yeniden kurmak olanaksizdir. Yine de bu evrimin izledigi yol, özellikle başlama noktasi üzerine hiç olmazsa akla yatkin bir varsayim ortaya atmaya çalişilabilir. İlkel çorba yoksullaştığı ölçüde, kimyasal gizil gücü harekete geçirmeyi ve hücresel oluşturucuları birleştirmeyi “öğrenmiş” olması gereken metabolizma sisteminin gelişmesi ortaya Herkül sorunları çıkarır.Canlı hücrenin zorunlu koşulu olan seçmeli geçirimli zarın ortaya çıkışında da durum aynıdır. Fakat en büyük sorun, kalıtsal hücreyle, onun çevirisinin mekanizmasıdır. DOğrusu, “sorun”dan değil de gerçek bir gizden söz etmek gerekiyor.(s:128) Şifrenin çevirisi yapilmadikça anlami yoktur. Çagdaş hücrenin çeviri makinesi, kendileri de DNA’da şifrelenmiş olan yüz elli kadar makromoleküler oluşturucu içerir: şifrenin çevirisini ancak çeviri ürünleri yapabilir. Bu, her canli bir tohumdan çikar’in çagdaş anlatimidir. Bu halkanin iki ucu, kendilginden, ne zaman ve nasil birleşti? bunu tasarlamak son derece zor. Fakat bugün, şifrenin çözülmüş ve evrenselliginin anlaşilmiş olmasi, hiç olmazsa sorunun belirli terimler içine yerleştirilmesini sagliyor; biraz yalinlaştirarak aşagidaki alternatif saptanabilir: a. Şifrenin yapisi kimyasal ya da daha dogrusu stereokimyasal nedenlerle açiklanir. Eger belli bir amino asit temsil etmek üzere belli bir şifre seçilmişse, bunun nedeni, aralarinda belli bir stereokimyasal yakinlik bulunmasidir. b. Şifrenin yapisi kimyasal olarak rastgeledir; şifre, bildigimize göre, yavaş yavaş onu zenginle=ştiren bir dizi raslantisal seçimlerin sonucudur. Birinci varsayım, gerek şifrenin evrenselliğini açıklayabildiği, gerekse içindeki amino asitlerin bir polipeptit oluşturmak üzere dizisel sıralınışının, amino asitlerle eşlenici yapınını kendisi arasındaki dollaysız bir etkileşimden doğduğu ilkel bir çeviri mekanizması tasarlanmasına elverişli olduğu için, çok daha çekicidir. Son olarak da, özellikle bu varsayım doğruysa, ilke olarak doğrulanabilme olanağı vardır. Bu yüzden birçok doğrulama girişimi yapılmışsa da sonucun şimdilik olumsuz olduğunun kabul edilmesi gerekiyor. Belki de bu konuda henüz son söz söylenmemiştir. Olasi görünmeyen bir dogrulama beklenedursun ikinci varsayima yönelinmiştir ki, yöntembilim açisindan sevimsiz ise de bu, onun dogru olmadigi anlamina gelmez. Sevimsizligin birçok nedeni var. Şifrenin evrenselligini açiklamaz. O zaman birçok gelişme egilimlerinden yalniz birinin süregeldigini kabul etmek gerekiyor. Bu, çok olasi görünürse de hiçbir ilksel çeviri modeli vermez. Çok ustalikli kurgular öne sürülmüştür: Alan boş, hem de aşiri boştur. Giz, çözülmediği gibi, son derece ilginç bir sorunun yanıtını da saklıyor. Hayak yeryüzünd başladı: Bu olaydan önce bunun böyle olma olasılığıo neydi? Dirimyuvarının bugünkü yapısı, kesin sonuçlu olayın yalnızca bir kez ortaya çıktığı varsayımını ortadan kaldırmıyor. Bunun da anlamı önsel olasılığın hemen hemen sıfır olduğudur. Bu düşünce birçok bilimadamina itici gelir. Biricik bir olaydan yola çikarak, bilim ne bir şey söyleyebilir; ne bir şey yapabilir. Bilim yalnizca bir öbek oluşturan olaylar üzerine, bu öbegin önsel olabilirligi ne denli zayif da olsa, bir “söylem” geliştirebilir. Oysa, şifreden başlayarak bütün yapilarindaki evrenselligin dogrudan sonucu olarak, dirimyuvari biricik bir olayin ürünü gibi görünür. Dogal olarak, bu tek olma niteliginin, başka birçok girişim ve degişkenlerin ayiklanarak elenmesinden dogmasi olanagi da vardir. Fakat bu yorumu dogrulayacak bir şey yok.(s:129) Evrendeki bütün olabilir olaylar arasın

http://www.biyologlar.com/mutasyonlar

Yassı Solucanların Anatomisi

Polycclad Yassı Solucanların Anatomisi İsmininin de önerdiği gibi, serbest yaşayan solucanlar dorso-ventrally yassılanmış olup birkaç milimetreden daha kalın değildirler Boyutlar bir milimetreden daha azdan balar ve 30 cm nin üzerine kadar uzanır. Çoğu polycladler son derece hassastırlar ve tipik olarak düz bir dorsal yüzey içeren ve/veya oval şekillerine sahiptirler. Bununlar birlikte, dorsal papillae (Acanthozoan, Thysomozoan) sergilerler. Solucanların anteriorlarında uç kısımlarda dokanaç (tentacle) yer aldığından ve çok parlak renklere sahiptirler ve nadiren de olsa bazen yanlışlıkla nudribranc olarak kabul edilirmişlerdir. Fakat nudribranclara karşıt olarak, anterior sınırında dokanaçlar çoğunlukta basit bir yapı halinde tutunmuşlardır. Onlar yol boyunca nudribranclara nazaran daha fazla hareket ederler ve aynı zamanda çok ince yapıya sahiptirler ve elle tutulduklarında kırılmaya çok eğilimlidirler. Bununda ötesinde, onların özel terleme organları (gills) yoktur ve terleme solucanların tüm yüzeylerinde difuzyon yoluyla gerçekleştirilmektedir. Tüm yüzeylerinde difuzyon yoluyla gerçekleştirilir. Polycladler geniş bir renk çeşitliliği ve yapısı sergilerler. Onlar marginal buruşukluklara sahiptirler ve boyutları ile sayıca artmaya eğilimlidirler. Donük türler haricinde (siyah ve esas itibariyle siyah renkli) türler transparenttirler ve iç organları epidermis boyunca görülebilir. Özellikle ovarisleri parlak veya koyu renkli mor renklere sahiptir ve dorsal yüzeyin en dış kısmı binlerde vurucu cilia ile beraber engelleyici epidermistirler (ectodermal orijinli bir tek hücre tabakası). Onun da altında, dairesel kasın dış tabakası ve kasların iç tabakası birbirine parallel uzantı şeklindedir ve aralarında vucut plastisitesi mevcuttur. Dorsal ve ventral epidermis arasındaki boşluk parenchymal doku ile dolmuştur ku bu çok sayıda gizli hücrelere sahiptir ve bununla sümükler dışarı atabilirler ve diğer bileşenler epidermal boşluklarla oluşmuştur. Dorsal ve ventral epidermis arasındaki boşluk parenchymall doku ile dolmuştur ve çok dallanmış bağırsak ve üreme sistemi gibi organları içermektedir. Parenchymal doku mesodermal kökenli olup sümük dışarı ataliben çok yüksek sayıda gizli hücreler ve epidermal boşluklar içermektedir. Polyclad hidrostatik iskelete sahiptir ki bu sulu hayata çok güzel adapte olmasını sağlamaktadır. Mesodermdeki içsel vucut sıvısı kapalı vucut kompartmanında basınç altında tutulmakta ve vucut duvar kaslarının hareketine destek sağlama amacıyla hidrostatik iskelete karşı kuvvet uygulamaktadırlar. İki yönle hareket vardır. Küçük boyutlu türler ince kıla benzeyen ventral cilia ile vuruşlarla taban boyunca kaymasını sağlar. Büyük boyutlu türleri ise (Tysanozoan sp. gibi) aşağıda sol panelde gösterildiği gibi vucut kaslarının ritmik vuruşlarıyla yüzmeye muktedir olabilirler. Solucanlar vucutlarını ileri ve kıyıya atarak bir seri dalgalandırma yaratırlar ve yer üzerinde ileriye doğru sürünürler. Polycladlerin iki yönlü vucut şekilli hali cephalize olmuştur, bu tanımlanabilen baş bölgelerine sahip olduğu anlamındadır ve orada sinir fonksiyonları ve duyu yapıları yer almaktadır. Solucanların sinir sistemi merdiven şekline benzeyen uzun boylu sinir ipi çiftine sahiptir ve bunlar çapraz olarak birleşmişlerdir. Beyinsel anteriordaki ganglion düğümde son bulurlar ve kafanın içinde veya dışında yeralan sinirsel büyük bir top şekline sahiptirler. Son zamanlarda bazı poyclad türlerinde küçük ama iyi tanımlanmış beyin sinirbiyolojisinde model sistem olarak servis yapan beyin cytoarchitecture ve sinirsel tamir mekanizmasını araştırmalar yapılmıştır (Bakınız Bölüm: Polyclads ve Neurobiology). Başın görünen karakteri dokunaçların oluşumudur ki çoğu durumlarda anterior sinirinin belirtilmesi (=pseudotentacle) gereklidir. Bu kör bir basit boru şeklinde veya geniş kapaklı olarak olarak gösterilirler. Çoğunlukla, Thysonozoon sp.‘nın kafa bölgesinde görüldüğü gibi kulağa benzerler (sol panel). Anterior beyinsel ganglion düğüm ve onun büyük iç sinirlerine benzerler ve solucanların “beyin” i çok sayıda foto ve kimyasal hassas hücrelerinden oluşan sinir sinyallerinin analizi esas olarak, kafada ve Pseudotentaclelerde konsantre olmuşlardır. İlave olarak, yüksek sayıda mekaniksel alıcılar epidermiste dağılmış vaziyette yer almışlardır. Fotoya duyarlı hücreler beyinsel göznoktalarında bulunur ki orada yuvarlak salkım olarak çeşitli gözler yeralmışlardır. İleri gözler, ventral ve dorsal yalancı dokanaçlarda yeralmışlardır. Bu gözler gelen görüntünün şekillenmesine kabiliyetli değildirler ama ışık istikameti ve yoğunluğunun değişimine hassatırlar. Yassı kurdun parlak ışığa duyarlı olduğu zaman, özellikle koyu yerlere doğru geri çekilirler. Vertebrateler ile mukayese edildiklerinde, poycladlerin gözlerinin organizasyonu oldukça basittir. Bu tip göz, birçok lens ile kapatılmış olup “pigment cup ocellus” olarak tarif edilirler. Ocelli beyinsel göznoktasının bir parçasıdır ve çeşitli ışığa duyarlı hücrelerden oluşurlar ve konkav kap şekline sahiptirler. Kabın duvarları pigment içermektedir ve bunlar uç taraftan gelen ışığın sızmasını enlellerler. Hücrelerin ışığa duyarlı kısımları (microvilli) opak kabın içersinde düzenlenmişlerdir ve yanlızca bir yönden gelecek ışığa karşı duyarlıdırlar. Gelen ışığın açısına bağlı olarak, loş kısımler ışığa duyarlı yapıların üzerine gölge olarak düşerler. Kap aktif olarak kaslar tarafından döndürüldüğünden çabuk değişen gölge izleri yaratılır. Sinir sinyallerine karşılık olarak, beyinsel ganglion’a gönderilirler ki orada bilgiler analiz edilirler, uç boyutlu oryentasyon ve uygun davranış reaksiyonu gösterirler. Polycladlerin görsel duyularından dolayı çevresel oryentasyonu için yeterli olmayabilir ve polycladler iyi gelişmiş kimyasal dedektörlü batarya vardır ve molekülleri tanımaktadırlar. Kimyasal bileşenlerin besin ve eş bulmada önemli rol oynadıkları düşünülmektedir. Besin ve eş bulmada belirgin moleküller boşalarak akış ile içeri girerler. Bu solucanlar kimyasal alıcıları tarafından algılanarak koku yayarlar. Bunlar özellikle ventral yalancı dokanaçlarda yerleşmişlerdir ve orada yivli ciliate şeklinde salkımlanmışlardır. Aktif solucanlardaki yalancı dokanaçlar hareket halinde meşgul görülürler ve bu kimyasal duyarlı alet solucanların yönünü bulmalarında ve koku çıkarmalarında temel karar veren davranış olarak kabul edilir. Auricle ve göz noktalarına ilave olarak (Bakınız: yukarıdaki sol foto ve alçak panel) yassı solucanlar statocyst adı verilen ilkel denge organları vardır ki basınca duyarlı saç ve küçük taneli materyalli hücreler içerirler ve bu hayvanların yukarıya doğru gitmesinde büyük rol oynarlar. Yassı solucanın dinlenme, tamirat ve cam slaylarda hazırlanmasından sonra (wholemounts) ventral bakış karakterlerinde ölü solucanlar gözlenerek incelenir. Bu karakterlerin coğu türlerin taxonomi belirlenmesinde önemli rol oynarlar ki bu oldukca zor bir görevdir. Basın yanında ağız ve pharynx gözlenebilir. Genel olarak, polycladlar pharynx plicatus’a sahiptirler. Bu tip pharyngeal tüb uzun be dairesel kas tabakası sergiler ki o pharynx’in şeklini çok fazla değiştirir ve sıvıyı bağırsak boşluklarına doğru pompalar. Bununda ötesinde, pharyngeal ceplerini ayıran özelliğine sahiptir ki orada kullanılmadığında dışarı atılırlar. Pharynx boru şeklinden çeşitli şekillere kadar yapı gösterirler (örneğin, yuvarlak veya oval çok sayıda pharyngeal lob içeren çok buruşuk şekiller). Beslenmede, pharynx ağızdan çıkıntı yapar ve Pseudobiceros türünün bazı tiplerinde tüm hayvanları yutacak boyutta açılırlar. Ventral yanın ortasında, alt sınıf Cotylea yapışkan organa sahiptir ve vantuz olarak adlandırılır. Arazi gözlemlerinde bu organ hayvanların alt tabakalara yapışmasında kullanılır. Küçük invertebratelerin yakalanmasında ve yiyeceklerin hazmında işlev görür. Ender olarak, Pseudobiceros örneğinde ve Pseudoceros’da iki eşit olmayan vantuz bulunmuştur. Diğer tür polycladlerin belirgin karakterleri erkek ve dişi üreme sistemlerinin anotomisidir. Polycladler hermaphrodiktir. Onların ikiside erkek ve dişi üreme organları yumurta ve sperm üretirler. Yetişkin solucanlar, ki esas olarak üremeye geçmişlerdir, vucut hacminin yüksek yüzdesi testes ve ovarislerden oluşmuştur. Çoğu türlerde, bu serpistirilmiş haldedir ve ventral ve dorsal parenchyma da yerleşmiştir. Bununla birlikte, dışarıdan yanlızca erkek ve dişi gonophore’lar gözlenmiştir. Genel olarak, erkek boşluk pharynx’de posterior olarak bulunmuştur ve penis papilla ve penial stylet tutarlar, organları eş için uzanırlar. Pseudobiceros türünün çift erkek üreme sistemi, iki erkek boşluk ve erkek organları ile karakterize edilirler. Dişi boşluk daima açıkca erkek boşlukta ayrılmıştır ve posterior’da yerleşmiştir. Çoğu türler (Pseudoceros, Pseudobiceros)’in bir tek dişi boşluğu vardır bununla fakat Nymphozoon’in çok sayıda dişi boşluğu vardır. Dişi üreme sistemi yumurtalık, yumurta sarısı, kabuk beze, bir yarı hazne, ve döl yatağı bulunur ve orada yumurtalar döllenir. Eşleşmeden sonra (Bakınız, Bölüm: Eşleşme ve yeniden üreme) spermler dişi vucuda enjekte edilir (Hypodermal insemination) dişinin üreme aygıtına ve yarı hazneye doğru depolanma amacıyla göçederler. Yumurtalar yumurtalıktan oviduct’a doğru geçerler ve yarı haznede sperm tarafından döllenirler ve yumurta sarısı ile kaplanmış ve kabuk beze ile gizlenirler. Daha sonra üreme organlarına geçerler ve düzensiz yumurta kütlesi şeklinde depolanırlar. Yeniden üreme sisteminin yanında, çok sayıda yanal dallara sahip bağırsak solucanlarının vücut hacminin yüksek yüzdesini teskil eden ikinci organdır. Nutrientlerin vücut hücresine transferinde bağırsak sistemi (intestial), vucudun hemen hemen her tarafına uzanmış olup vurucu cilia ile kaplanmışlardır. Yarı saydam solucanların haricinde (Aquaplana sp.) bağırsak dallarının dağılımı ve onların anotomik detayları gözlenmede çok zordur. Polycladlerin kör sindirme sistemi bulunduğundan sindirilemeyen materyaller pharynx’e doğru yani yiyeceklerin geldiği aynı açıklığa doğru dışlanırlar. Soldaki foto (PHOTO © Bill Rudman) Paraplanocera oligoglena’nin ventral gorünüşünü vermektedir ve hemen hemen transparent olan vucudun çoğu organlarını gosterirler. Beyaz kollu merkezi yapı cok buruşuk pharyngeal tüpdür (pharynx plicatus) ve ağıza doğru ağız vucudun merkezinde yerlemiştir. Donuk beyazımsı network, vucudun çoğu bolgelerine uzanmış çok dallı bagırsak ki bu solucanlara “polyclad” (yunanca = çok dallı) adı verilir. Erkeğin ve dişinin diğer tüm organları yeniden üreme sistemidir. Salgı ve osmoregulation için polycladler özel fonksiyonlu birimlere sahiptirler, bunlara protonephridia (tekil protonephridium) denir. Onlar iki veya daha fazla kapalı uzun tüp dalları halindeki networka benzerler ve vucut boyunca uzanırlar. Osmotik su dengesini kontrol eden özel yapılara sahiptirler ve böbreklerin atık suyu çıkarttığı gibi çalışırlar. Vucut boyunca Protonephridium dallanma yüksek özellikli hücreler tarafından cilia izli kap şeklindeki yapılarla kapatılmıştır. Cilia vurusu, kırpışan aleve benzediği için bu hücreye “alev hücresi” adı verilmiştir. Bu hücrelerden bir kaçı tüplü fonksiyonlar ile hücrelere bağlantılıdır. İç sıvı nitrojen atıkla yüklenmiştir, tübe doğru gitmesinde zorlanır ve alev hücreleri ile akan tüp sistemi yardımıyla bir veya daha fazla boşluktan taşınırak yol alırlar ve son bölümde atıklar gizlenir. Protonephridium ilkel böbreğe bir örnektir ve salgı çıkaran ve osmoregulator bir sistem olarak gözönüne alınırlar. Yassı Solucanlara Genel Giriş Platyhelminthes (Yunanca: platy – flat, helminthes: worm) Kingdom Animalia’ya ait olup bir baş ve uçta bir kuyruk ile bölümlenmeyen yassı solucanlardır. Onlar en ilkel iki bacaklı, iki yanal simetrik hayvan olarak düşünülürler. İki yanlı simetrik anlamı, vucutlarının kıç eksen boyunca, üst ve alt yüzeyler olmak üzere tariflenen anterior ve posterior bitişin bir ayna görüntüsünde olmasıdır. Vucudun iki taraflı şekilli olması önemli bir özelliktir çünkü bu cephalization’a bir örnektir ve kafanın duyu yapılarının konsantrasyonu ve sinir fonksiyonu (kafa ganglion) yeralir. Bu da gelişimde önemli bir eğilimdir. Bunun ötesinde, yassı solucanlar triploblastikdir, bunun anlamı vucut yapısı uç temel hücre yapısından meydana gelmesidir (endoderm, mesoderm ve ectoderm). Üçüncü karaktere göre, onların barsaktan başka vucut boşlukları yoktur (coclom) ve organizasyona acoelomate adı verilmektedir. Anüsleri yoktur, bu nedenle, aynı pharyngeal açıklığından hem yiyecek alımı ve hem de atığın dışarıya atılması sağlanır. Dış hücre tabakası (=epidermis) ile belirgin ic organların arasındaki boşluk bir yumuşak doku ile dolmuştur (parenchyma). Mesodermal orijinli bu doku boşluklar tarafından ayıklanır (=schizocoelium) ve nütrientleri vucudun kısımlarına taşımak için cok dallanmış bağırsak mevcuttur. Terleme sistemi ve kan taşıma sistemi tamamen yoktur ve bu nedenle oksijenin transferinde difüzyon kullanılır. Bu da yassı solucanların düz olmasını sağlamaktadır. Metabolizimin tesisinde, hiç bir hücre dışarıdan uzakta değildir, zorunlu olan vucut şeklinin yassılanmasını sağlarlar. Hemen hemen bütün türler sahip oldukları oldukca kompleks üreme sistemiyle hermaphrodites’lerdir. Çoğu durumlarda, erkek ve dişi üreme yapılarının sayısı ve ayarlanması ile oldukca belirgin özel türlerdir ve çok benzer türlerin morfolojisinin ayırt edilmesinde taksonomik çalışmalarda kullanılabilirler. Yassi solucanların uzunluğu bazı serbest yaşayan türlerde 0.4 mm ve parasitik şekillilerde çeşitli metrelerde (fish tapeworm, Diphyllobothrium latum: 25 m in length) bulunurlar. Yassı solucanlar üç gruba ayrılırlar; 20,000 türü bilinen, 14,000 parasitler Cestoda (tapeworms) veya Trematoda (flukes) sınıfına aittirler. Tapeworm vertebrate’de bağırsak parasitleridir ve anatomik ve parasitims’in hayat tarihi ve modifikasyonlarını gösterirler. Flukes tamamen parasitik olarak bilinirler ve tape wormlara kıyasla kompleks hayat zincirine sahiptirler. Bir kaç genç stepden geçerler; bir, iki veya daha fazla hayvanın üzerinde yetişkin düzeye gelirler ve sonunda bir hayvanın üzerinde parazitik olarak yaşarlar. Bunun karsıtı olarak, Turbellaria serbest olarak yaşamakta olup tatlı suda ve nemli karasal ortamda coğunluktadırlar. Turbellarian yassı solucanların çoğu denizel ortamlarda ve okyanuslarda bentik olarak bulunurlar ve ayrıca sığ sularda da çok bulunurlar. Turbellaria’nin bir taksonomik alt grubu yüksek belirgin serbest yaşayan yassı solucanlar içeren order Polycladida’dir. Bu order’in üyeleri anatomik olarak çok dallanmış ve düzensiz bağırsak pharynx plicatus olarak buruşuklu pharygeal tüb ıle karakterıze edilirler. İlk bakışta, polyclad’ler çarpıcı şekilde goze hoş gelen renkli yassı solucanlardır. Tropikal resiflerde 150 yıldır yasadıkları bilinmektedir. Tropikal sularda yüzlerce türleri olduğuna inanılmasına rağmen şimdiye kadar çok az kısmı tamamen tarif edilebilmiştir. Rejenerasyon Karşıt olarak, yüksek vertebrates, bazı serbest yaşayan yassı solucanlar yeniden oluşmada muhtesem kabiliyetli olduklarını göstermektedir. Kafasının kesilmesi ve bir yenisinin büyümesidir. Kafanın yanal olarak ikiye, üçe veya daha fazlaya bölünmesiyle bir, iki, üç veya çok başlı solucan ile sonuçlanmasıdır. Solucanlar on parçaya bölünebilirler on tamamlanmış küçük solucan meydana gelir (Bakiniz: alt şekil, sol panel-tatlısu triclad Dagesia tigrina). Biyologların yeniden büyümeye büyük ilgi duymaları nedeniyle yeniden oluşumun üzerinde yapılan yoğun çalışmalar çeşitli yassı solucan taxa sistem modeline servis yapmaktadır (Bakınız: Bölüm: Sinirbiyolojisi’nde polycladler). Son zamanlarda, yeniden oluşum ile ilgili detaylı bilgi temelde polycladler üzerindedir (Order: Polycladida) ve tatlı su triclads (Order:Tricladida-üç-dört bağırsaklı anlamına gelir) ve diğeri planarians olarak bilinir (Bakınız: Bölüm: Phytogeny). Biyologların yeniden oluşumun üzerinde yüzyıldır yaptığı çalışmalara rağmen, bazı sorulara cevaplar, özellikle yeniden oluşumun kontrolu ve moleküler mekanism işleminin yakalanması zor görünmektedir. Bilim adamları planaria’nin temelde yeniden oluşumun yeteneğine sahip olduğuna hemfikirdirler ve neoblast adı verilen emriyonik dal hücreleri depolanmasını kullanırlar. Türlere bağlı olarak neoblastlar yetişkin solucanlarda toplam hücre sayısının 30% ‘unu kapsarlar. Bu totiponent hücreler, solucanın vücudunda serpiştirilmiş olup diğer hücre türlerinin büyümesinde yeteneklidirler ve iki rol oynarlar. Onlar, normal fizyolojik koşullarda ölenin yerine yeni hücre alarak yeniden oluşum için ham materyalini ve daha sonra iyileşmeyi sağlarlar. Yeniden oluşum oldukça hızlıdır. Kesilmeden 15 dakika içinde yaranın ucundaki epithelilal hücreler lesion’a yakındır. Birgün içersinde, yüksek sayıda neblast yaralı epithelium altındaki yeni diferansiyel yapılar büyüyen blastema içinde delil haline gelir ve yeniden oluşumun kesilmeden 10 gün içersinde optimal koşullar altında kaybolan kısımları tamamlanır (Baguma vd., 1994). Planaria kuvvetli kafa-kuyruk organlarına sahiptir (anterior-posterior kutuplanma). Kesildiğinde, anterior kesim yüzeyi hemen hemen daima yeniden oluşur ve yeni bir kafayı üretir ve aynı zamanda posterior kesim yüzeyi kuyruk yapıyı yeniden üretir. Solucanların bilgilerinin belirlenmesinin yeniden üretimde bir baş ve bir kuyruktan olup olmadığına dair bir mekanizmasının olması gereklidir. Şu anda, anterior ve posterior kutuplaşmasını açıklayan iki adet hipotez mevcuttur. Biri yeni oluşan epithelium arasında tumevarımsal iç hareket, başlangıç iyileşme işlemini kapsar ve blastema hücrelerinin altından geçer. Diğer hipotez ise anterior-posterior belirlenmesinde faktörlerinin moleküler gradientinin sıralanmasını önerir. Deneysel datanın çokluğuna rağmen her bakış için kesin bir delil yoktur. Çoğu tatlısu planaria sexual olarak yeniden oluşur ve oviparoustur (yumurtanın kuluçkası ile depolanır). Bazı türler parthenogenesis ile asexual yenide oluşum gösterirler. (spermsiz olarak yumurtanın aktivitesi). Bununla birlikte, taxonomik ailenin yassısolucanları Dugesiidae ve Planariidae (Order: Tricladida) nadir olarak ikili bölünme ile yeniden ürerler (Bakınız: üst şekil, sağ panel-tatlısu triclad Planarıa fissipara). Yetişkinler ikili bölünme ile bir küçük kuyruk parçası pharynx diferansiyeli ve iki hafta içinde de beslenen solucan haline gelir. Dugesia trigria’nin tabi olduğu toplulukta yeniden üreme araştırmalarında optimal sıcaklık koşullarının 24 C altında solucanların 20% si bölünme ile olduğu ortaya çıkmıştır. Çift bölünme ile asexual üreme bu dokumanda da belirtildiği gibi deniz polycladlerde de mümkündür (Bakınız: soldaki foto). Prostheceraeus (Familya: Euryleptidae)’nin polyclad’i de bölünme işlemini vermektedir. Kuyruk parçası ok ile belirlenmiş ve bölünmeden sonra yeni bir solucan oluşturarak ve alt hücre yeniden organasyon olacaktır. Bununla birlikte, yeniden üreme işlemi hakkında diğer bir açıklama, diğer hayvanların atağından ve “kuyruk kısmının bölünmesi” nden sonra beslenme amaclı ataklar neticesinde (Bakınız: Bölüm. Predation ve Defence) oluşmasıdır. Yiyecek ve Beslenme Çoğu bilinen, polycladler aktif etobur hayvanlardır ve leşle beslenirler ve aynı zamanda çeşitli sessile invertebrateslerin beslenmesinde kullanılırlar. Bazı türleri herbivorous olup yeşil alg ve bentik diatom’da özelleşmişlerdir. Acoella order’inin bir kaç yassı solucan türlerinde (bir eski taksonomik order, Polycladida’den ayırt edilen) sindirilen mikroalgler derecelenmemiştir ama endosymbionts (Zoochlorella) haline gelmiştir. Bu symbiotik ilişkide bağırsakta alg fotosentezde aktif olarak kalarak pareneyma hücre ve solucanların energy depolanmasında önemli katkılarda bulunur. Convoluta (canvolata reocoffansis - sağdaki foto Arthur Hauck)’nın bazı türleri genç solucanlar yüksek sayıdadırlar (Tetraselmis convolata, her bireyde takriben 25,000 adet). Yetişkin duruma geldiklerinde, canalıcı anotemiksel olarak değişimlerinin yansımasında endosysmbiontlara bağlıdır ve pharynx ve ağız fonksiyonlarının kaybederler. Beslenme için, C. roscoffensis alçak gelgitin parlak ışığında yüzeye gelir ve orada symbiotic alg vücudun epidermis boyunca serpilmişlerdir ve aktif olarak fotosentetiktirler (Holligan vd., 1977). Algler tarafından üretilen yiyecek (şeker) yassı solucanlar tarafından kullanılır. Bu manzara Fransa’nın korunmus kumlu sahillerinde ve İngiltere’nin bazı bölgelerinde gözlenebilir. Optimum cevresel pozisyonlarda bu solucanlar alçak gelgitte kumda mükemmel yeşil yapılar yapar. Pseudocerotidae familyasının birçok türü koloni yaşamayı tercih etttikleri düşünülmektedir ve katı ascidianlar, süngerler, ve bryozoonlar rejimlerinde normal özellik göstermezler. Beslenmede, çok buruşuk pharynx (pharynx plicatus) niçin ve nezaman kullanılmadığında bir cep içinde, çıkıntılarda koloni ascidianlarda bireysel zooidlerde genişlemis olabilirler. Proteolytic nesneleri dışarı atarken dokusal dallı bağırsak oluşmuştur. Gastrovascular boşluk, bütün besin parçalarını vucudun tamamına transfer eder. Pseudobiceros türlerinin gözlemi önerilir, av hayvanı dokusal pharynx tarafından yütülür (Bakınız: aşağıdaki görüntü) ve bütün hayvanlarda aynı ölçüde genişlerler. Bu türler, katı ascidian Corella willmeriana mantosuna sızar ve delme deliğini kullanarak birkaç saatte tamamını emerler. Tunicate’nin içersinde gençler bile bulunmuştur. Bütün şeyleri yedikten sonra, kayalara çapraz olarak sürünürler. Yassı solucanların yığını oluştuğunda insanlık açısından denizel ortamında bir felaket etkisi sözkonusudur. Tropikal polycladler istiridye’nin musibetidir ve dev deniz taraklarıdır (Stylochus matatası). Gastrovasküler boşluğundaki besinler yiyecek parçacıklarının ileri enzimatik derecelenmesinden sonra bağırsak dallarına doğru transfer olurlar ve yüksek bir absorb edebilen yüzeye benzerler. Çoğu yiyecek parçacıkları gastrodermal hücre tabakasının phagocytosis tarafından yutulurlar ve ileri enzimatik düzeyde iç hücresel parçalanma oluşur. Sindirilemeyen materyal pharynx’a doğru, yani yiyeceklerin girdiği deliğe doğru atılırlar, çünkü yassı solucanların kör sindirim sistemi bulunmaktadır. Bazı türlerde bu gözlenmiştir ve sindirimin tamamlanmasından sonra bağırsak fıskırtılan su yardımıyla temizlenir. Tür çeşitliliği ve polyclad yassı solucanların değişimi tropikal suların inanılmaz değişimi ile taxon’a benzer (Newman & Cannon, 1994), Bakınız.Bölüm: Taxonomi). Oldukça uzun zamanda, renk izleri muhteşem renklenmiş olan solucanlar sınıflandırılmada yeterli düşünülmüştür (Hyman, 1954, 1959). Bununla birlikte, birçok türlerin tanımlanmasında yeterli kimliğe sahip değildirler (Faubel, 1983, 1984). Newman & Cannon (1994)’de yaptıkları arazi çalışmalarında farklı genera’da (Pseudoceros - Pseudobiceros; Pseudoceros - Pseudoceros) çok benzer ve hemen hemen tamamen aynı renkli izleri taşıdığı ortaya çıkmıştır ve türler arası farklılığında farklı aileler üzerinde (Pseudocerotidae-Euryleptidae) daha detaylı inceleme gereklidir. Mukayese anatomisi uygun karakterleri kullanılarak göz numarası, göz ayarı, yalancı dokanakların şekli, pharynx ve özellikle üreme sisteminin ince yapısının analizi kanıtlanması için turbellarianlarin tür diagnosisleri için temel araçtır (Newman & Cannon, 1994). Erkek ve dişi üreme yapılarının seri olarak yeniden yapımı zordur ve özel lab aletlerine ihtiyaç vardır ve uzmanlar tarafından arzu edilir. Son zamanlarda, benzer polyclad türlerini ayırt etmede, molekuler data (DNA) sıklığı kullanılmıştır. Böyle araçları kullanmadan, polyclad yassı solucanların sınıflandırılması bazı durumlarda hatalı olabilir. Benzer renk izleri büyük farkla benzemesine rağmen ayni genetiksel olarak belirlenmiş renk ve örnek çeşitliliği ayni tür özellilerine sahiptir. Diğer bir değişle, tamamen aynı renkteki örnek belki farklı türde genera’ya veya hatta familya üyesi olabilir. Bu nedenle, eğer benzer renk örneklerinde olan iki polyclad örneği mukayese edıldiklerinde, çeşitli mümkün senaryolar akla uygundur. 1) Farklı genera ve hatta familyaya sahip solucanlarda, genel seçilmiş basınç ve aynı çevre kosulları altında aynı renk örneklerinin gelişiminde evrimsel gelişim kuvvetlidir. Phylogenetik terim açıklaması; bir benzer renk ilişkili gene seti (=allels) veya bir müşterek gene farklılığı phenotype sonuçlari üzerinde secilmiş basınç tarafından tercih edilir. Bu gibi olayların sıklığı analogous gelişim olarak düşünülür. 2) İkinci senaryoda, iki solucan aynı atayı paylaşırlar. Tahminler ışığında, bu ata daha önce avantajlı renklere ulaşmıştır, her iki örneğin renkli izlerinin mukayesesi hatta anotomiksel ve diğer genetik farklılıklara rağmen çok benzer olabilir. 3) Evrim gelişmekte olan işlemdir ve hiçbir zaman durmaz! Genesin renk örnek ilişkisinde gelişigüzel müşterekliliği, protein kodlama bölgelerinde veya düzenli DNA sıklığında, ışık, sıcaklık, beslenme gibi çevresel faktörlerin etkileri ile beraber polyclad renk izlerini etkilemektedir. Rahatça söylenebilir ki, evrim renkler ile oynamadır. Varsayılan predatörlerin farklılığı daha etkilidir: Mimicry ve Predation ve Defence). Phylogenetik zaman aralığında, bir türün görünümünde veya spectation değişim atlamasında, yeni türlerin tehlikesinde önder olabilir. Takip eden foto paneli açıkca ortaya koymakta ve farklı türler ile bir tek türün üyeleri arasında renk izlerini açıkca göstermektedir. Solucanların morfolojik ve DNA sıklığının kilitlenmesi nedeniyle hangi tariflenmiş senaryoların örnek için uygun olduğu gerçekte belirsizdir. Toxin Aposematic renklenme (Bakiniz.Bölüm: Mimicry) denizel invertebrate hayvanların içersinde bilinen genel defense mekanizmasıdır. Çok sayıda göze çarpan renkli slugları toxic alıkonmuştur. Polyclad yassı solucanlar açısından doğrudur. Polyclad yassı solucanların Pseudoceron concineu ve Planocera tentaculata kimyasal defens araştırması ve staurosporine türevlenmesi gibi yüksek toxic kimyasal bileşen açığa çıkarmıştır (Schupp vd., 1977 ve 1999) ve tetrododoxin (Miyazama vd., 1987). Tetrodotoxin proteinsiz bileşen (aminoperhydroqumazoline) olup günümüzde bilinen en kuvvetli paralytic toxinlerden birisidir. Sodyum (Na+) kanallarında voltaj-kapılı cok belirgin engelleyicidir ve büyük integral protein üyesi sinirsel hücrelerin plazma membranına doğru boşluk oluşturur ve Na+ iyonlarına izin verir. Çeşitli uyarıcı cevaplar, boşluklar (=genes), ve açık ve kapalı mebrane potensiyelinin değişimi gibi hücre dışı ve içi belirli kimyasalların varlığı ve uygun fonksiyonelliği sinirsel hareket potensiyelinde temel teşkil etmektedir. Bunula birlikte, tetrododoxin kanalları bloke eder. Tetrodotoxin ve onun habercisi yüksek konsantrasyonlu mukus, sindirim organlarında, polyclad Planocera multietentacula (Miyazawa vd. 1987, Noguchi vd, 1991) yumurtalarda ve üreme organlarında önerirler. Yassı solucanlar predatorlere karşı defans ve alarm maddesi tetratoxine sahiptir. Tetratoxin geniş farklı hayvan örnekleri tarafından izole edilmiştir bunlar pufferfish (photo: Arothon nigropunctatus, order: Tetraodontiformers), parrotfish, genus Atelopus’un zehirli oklu kurbagalar, mavi-cevreli ahtopot, deniz yıldızı, angelfish ve xanthid crabdir. Japon mutfağında pufferfish hassas olduğundan, tetrodoxoxinden zehirlenme Japonya’da halk sağlığını ilgilendirmektedir. Yumurtalık, çiğer, bağırsak ve pufferfish derisi tetradotoxin miktarını içerir ve bu da hızlı ve zorlu üremeye yeterlidir. Geleneksel olarak çok küçük miktarda ciğer et ile tüketilir. Dudakların oluşum duygusu ve dil gercek akşam yemeği tecrübesidir. Fugu’nun hazırlanması ve satışı özel restaurantlarda olduğundan oradakiler eğitilir ve evde hazırlanmasından ve tüketiminden yanlış tanımlandığı ve yanlış donmuş balık ürünleri nedeniyle bireysel olarak zehirleme olayı (30/100 kışı/yıl) olur. Pufferfish zehirliliği hakkında daha fazla bilgi için Bakınız. FDA/CFSAN web sitesinde Amerikan Besin Emniyeti & Nutrient Aplikasyonu’na başvurunuz. Eşleşme ve Üreme Polycladler oldukça ilkel oldukları için kimyasal bilesenler besin bulmada ve partneri ile arkadaşlık kurmasında anahtar rol oynarlar. Büyük yalancı dokanaclarda anterior sinirinin ayrıntıyla donatılması bir delildir ve bu solucanlar temelde resif çevrenin kavranmasında ve davranışlarıyla kararda kimyasal duyu aleti olarak kullanılır. Genel olarak, polycladler derialtında erkek ve dişi üreme organlarina sahiptirler. Onlar karşılıklı dollenme ile birleşerek çiftleşirler. Bir kere, aynı türe sahip yetişkin solucan oldukca kaba çiftleşme hareketi yaparlar, bu derialtı döllenme olarak tarif edilir (üst görüntü, Pseudoceros bifurcus). Solucanların çiftleşme zamanında birbirlerine doğru hareket ettiği, değdiği ve birbirlerine sarıldıklarında (sol görüntü aşağıda, Pseudoceros graveri) eş zamanlı olarak penis papillae ve stylet dışarı çıkar (İki görüntü aşağı sağda, Pseudobiceros bedfordi). Onlar, daha sonra birbirlerini başka yere çekmeyi denerler, bazen de kendi ortaklarına zarara sebep verirler. Yaralı solucanlar 24 saatte sağlıklarına yeniden kavuşurlar. Ne zamanki biri diğerine penetre ederse, birkaç dakika partnerinin epidermiste içine oturtur. Bu zamanda, erkek dol hücresi partnerine enjekte edilir (Üst görüntü, sağ). Son zamanlarda, Pseudoceros bifus’in eşleşme davranışları gözlenmesinde (Michiels& Newman, Nature, vol.391:647), bireysel polyclad sperm vermeyi arttırır. Erkekler için, spermlerin enjeksiyonu direk yumurtalara gider ki orada dişi yarasının iyileşmesinin maliyeti taşıma kapasitesini ve döllenmede kontrolu kaybeder. Bu nedenle, dişilerdeki çok kuvvetli secme bu maliyetten kaçınmaktadır. Bu arka yukarı ile buna ulaşılır, bir eş davranışı her iki striking ve parrying’de etkilidir. Bireyselde her ikisi de deneme cekingesiyle davranırlar. Gelişme olarakta bu girişim sperm donatısında daha fazla sperm verilmesini sağlar. Daha fazla başarılı döllenme ile daha iyi döllenme sağlar. Derialtı döllenmeden sonra sperm aktif olarak parenchyma yumurta kanalına doğru hareket eder. Onlar muhtemelen oocytes tarafından veya dişi üreme kanalının değer hücrelerde serbest hale getirilen moleküllerin gradienti tarafından cazip olurlar. Döllenmiş yumurtalar daha sonra birkaç yüz yumurtanın düzensiz yumurta yığını halinde depolanir ki daha sonra sıkıca paketlenmiş bir tabaka haline gelirler. Diğerinde, iri çakılların altında ascidian kolonileri halinde bulunurlar ve tercih ettikleri avlanmadan biridir. Serbestce yüzmenin gelişmesinden on gün sonra, transparent larva kuluçkası oluşur (=Muller’s larva). Çizelgeden de anlaşılacağı gibi gelişmelerinde bibirini takip eden üç step vardır. Müller larvası sekiz lob tarafından karakterize edilirler. Loblar vurus yapan cilia taşırlar ki bu ciliate’e benzer yüzmeye izin verir (en soldaki foto: koyu arazi mikroskobu altındaki larva stepi). Larva plaktonik bölüme girerek yerleşmeden ve metamorfize olmadan önce birkaç gün yüzer. Gelişmesi esnasında, larva lobları absorbe olmaya devam eder ki orada sindirimleri gelisir. Minyatür yetişkin solucanlar haline gelindiğinde metamorfoz tamamlanır, yanlızca birkaç mm boyutundadırlar ve hayatın bentik bölümüne girerler. Larvaların nudibranch metamorfisinde yapılan gelişmiş ileri düzeyde çalışmalardan elde edilen bilgilere göre, türlerin tercih ettiği besinler tarafından kimyasal bileşikler üretilmesi hedeflenir. Bu mekanizma, yerleşme alanı genç organizmaların yetişmesinde yeterli yiyecek sağlamasına emin olur ve bu nedenle, bu hayatta kalabilmek için daha büyük bir şanstır. Polycladler lab. koşullari altında larva halinde yerleşmeksizin kuluçka olduktan sonra iki hafta içersinde solucan olabildikleri için, polycladlerin bentik hayat bölümüne girmelerinde dış güçlerin zorunluluğu bilinmemektedir. Polycladlerin Taksonomisi Polycladida (class: Turbellaria)’nin taksonomik order’i bir kaç yüz tanımlanmıs türleri kapsar. Bunların çoğunluğu (7 adet genera’da 200 kadar tür) ve Pseudocerotidal familyasında toplanırlar ki bu bugünün en iyi tropikal polyclad familyası olarak kabul edilir. Pseudocerotis en muhteşem renkli yassı solucanlardır ve daha sonraki en belirgin tropikal polyclad ailesinden Euryleptidae (130 türle birlikte) buruşuk pharynxleri tarafından karaterize edilirler ve ayırt edilirler ve aynı zamanda onlarda tüp halinde pharynx mevcuttur. Pseudocerotidsin diğer genera’si daha az yanıltıcı olmakla birlikte çok az bilinmektedir. Bazıları hatta monospecific’tir. Polyclad yassı solucanlar için Tayler. S & Bush L.F, 1988 web sayfasına giriniz. Turbellarian platyhelminths Taxonomisi Polyclad yassı solucanlar üzerinde taxonomik çalışmalar oldukça zordur. Onların uygun boyut, şekil, renk ve markalamaları, göz ayarlamaları, yalancı dokanaçlar, pharynx, gonopore’ların topoğrafyası ve emme gibi karakteleri gözonüne alınmalıdır. Bazı durumlarda, tanımlamada bu karakterler yetersiz ise, üreme sisteminin karşılaştırmalı morfolojisi özel lab. aletleri kullanılması temel araçtır ve uzmanlar tarafından tercih edilir. Son zamanlarda, moleküler DNA (DNA sıklığı) ayni türdeki benzer polycladlerin farklılığının ayırt edilmesinde kullanılmaktadır (Bakınız.Bölüm:Phylogeny). Takip eden tablo dalan ve UW fotoğrafcılar için polyclad yassı solucanların tanımlanmasında faydalı bir araçtır. Filojeny İlk Metozoa’nın hemen hemen radyal hayvan olduğu için, iki taraflı simetrik (Bilateral) nin radyal atalarından yayılmıştır ve radyalden iki taraflı simetri arasında değişim olmuştur. Bu değişim hala oluşmaktadır ve çeşitli yüksek düzeyde spekulatif bağlantılar yapılmıştır (Brusca & Brusca, 1995). Paleontolojik ve moleküler data gösterir ki çoğu iki taraflı phyla ve Cambrian explosion zamanında bölünmüşlerdir, M.O. 56 ve 520 yıllarında oluşmuştur (Wang, vd., 1999). Phylum platyhelminthes erken Metasoanın farklı grup oluşturduğu ki bu metazoa’nin orijini ve evriminin anlaşılmasında anahtar rol oynamıştır. Coğu zooloji ders kitaplarında, erken ortaya çıkan clade formasyonu, iki taraflı simetri (Bilatera) ile bütün hayvanların kızkardeş grubu olarak tarif edilmiştir. Diğer yazarlar görmüşlerdir ki, çoğu Protostomia’nin kızkardeş grubu veya grup protostome coelomate atalarından türemişlerdir. Filojenik yerleşmenin doğruluğu esas zorluluktur ve bütün Platyhelminthes için synapomorfilerin iknasının kapanmasıdır. Bu belirtir ki onlar polyphyletic’tir. Basitleştirilmiş taxonomik şekilde, phylum Platyhelminthes dört sınıfı tutar. Trematodal (fluxes), monogenea ve Cestoda (tapeworms) ki bunlar vertabratenin endo/ectoparasiteyi sunar. Bazıları kompleks, hayat döngüşü, ve sınıf Turbellaria ana serbest yaşayan yassı solucan türlerini verir. Turbellaria 9 adet order içerir. Coğu açıklanan orderler bu çizelgede gösterilmemiştir. Acoel yassı solucan (Acoela) uzun zamandır, Turbellaria’nin order’i olarak sınıflandırılmıştır. Onlar en ilkel turbellarian order olarak düşünülmüş ve bazal metazoan olarak manzaralanmıştır ki ciliate protozoans (=syncytial veya ciliate=acoel theory) veya diploblast ve triploblast arasında direk link vardır (=planuloid-acoeloid theory)’den evrim geçirerek oluşmuşlardır. Onların basit organizasyonu yorumlanmıştır ve daha kompleks ataları (regressive evrim) ikincil özelliklerinin kaybolması incelenmiştir. Bugün, teorinin destek delillerinin birçok çizgisi, bilinmeyen iki taraflı atalardan Kambrien radyasyondan önce. acoels dallanmasıyla olmuştur. Örneğin, aceoller diğer platyhelminthes iki loblu ve neuropile’li beyinleri var olup sinir hücreleri ile cevrilmiş olduğunu sinir sistemi yapısı işaret eder (Bakınız. Bölüm: Polyclad ve Neurobiology). Karşıt olarak, acoellerin sinir sistemi sinir hücrelerinin salkımı tarafından basit beyin olarak oluşmuştur ve cok sayıda uzun sinir kordları ortagon yapmazlar (Ruitz-Trillo vd., 1999). Son zamanlarda, DNA (desorxy-bonucleic acid) moleküler teknik ve protein sıklığı başarılı kullanılmıştır. Phylogenetic hayat ağacı kurulur ve hayvan taxa’ları arasında filojenetik ilişkisi araştırılır. En yaygını, DNA sıklığı yüksek düzeydeki gene’leri muhafaza etmesidir, mesela, ribozomal RNA (rRNA) genes kodu bu gibi çalışmalarda kullanılmıştır. 18 S ribozomal DNA genesinin sıklık datası mukayesesinde ve diğer Metazoa kanıtları Acoel’in Platyhelminthes’e ait olmadığı belirlenmiştir. Bu buluşlar önerirki basit radyal simetrik organizma (jelyfish gibi) ve daha komplex iki taraflı simetrik organizmalar (arthropods ve vertebrates) boşluk (gap) vardır. Onlar kendi phylum’larına yerleştirilmelidirler (Ruisz Trillo vd., 1999). Bazı çarpıcı özellikleri vermesi polyclad genera’da en yaygın tanımlamada yardımcı olacaktır. DNA sıklılığı dataları aynı zamanda aynı organizmaların morfolojilerinin ayırt edilmesinde de kullanılır. Bu Goggin & Newmann (1996) tarafından pseudoceroid turbellarianlar için teşhir edilmiştir. Ribozomdaki RNA (rRNA) gene salkımındaki spacer-1 (JTS-1)’dan elde edilen Nucleotide sıklığı dataları (Pseudoceros jebborun, Pseudoceros paralaticlavus) ve pseudocerotid polycladların generasında (Ps. jebborum ve paralatic lavus versus Pseudobiceros gratus) türlerin ayırt edilmesinde kullanılmıştır. Ps’in ITS-1’nin nukleotide sıklığı Ps. paralatic lavus’dan 6% farklıdır ve Pseudobiceros gratus’tan 36% farklıdır. Beklenildiği gibi bu sonuçlar aynı genusun türleri farklı genera’dan alınan türlere kıyasla phylogenetiksel olarak yakın ilişkili olduğunu kanıtlamaktadır. Bu nedenle, ITS-1’den elde edilen data sıklığı pseudocerotid yassı solucanlar ayırt edilmesinde faydalı bir taksonomik araçtır. Ribozomal DNA Salkımı Büyümekte olan bir hücre 10 Mio ribozomlar ihtiva eder, protein üretiminde hücresel araçtır (mRNA’nin proteine transferi). Ribozomal RNA her tip ribozomal RNA molekülü (5 S, 5.8 S, 18 S, 28 S rRNA) nin temel yapısal komponenttir ve protein sentezinde hücre ihtiyaçlarında birleşmesi açısından her hücre generasyonunda sentez edilmelidir. Ribozomal RNA’nın yeterli miktarda üretimi için eukaryotic hücreler ribosomal RNA (rRNA genes = rDNA) nın kollanmasında çok sayıda genes kopyası içerirler. İnsan hücreleri her haploid genome’de aşağı yukarı 200 rRNA gene kopyası içerirler ve beş farklı kromozomda (chromosomes 13, 14, 15, 21, 22) küçük salkımlar halinde dağılmışlardır. Kurbağa hücreleri Xenopus leveis bir kromozomda bir tek salkımda 600 rRNA gene kopyası içerir. Bununla birlikte, genel rRNA izleri bir kromozomda bir tek salkımda rRNA gene organizasyonunun genel izinde bütün eukayot hücrelerde tamamen aynıdır. Verilen kromozomda yüksek dereceden rRNA genesinin çok sayıda kopyasının gelişigüzel serileri ayarlanmıştır, her bir gene diğer bolgedekinden ayrılmıştır, DNA boşluk yaratıcı olarak da bilinir ve türler içinde uzunluğu ve sıklığı değişmektedir. Bir tek salkım rRNA genes’i 18 S, 5.8 S, ve 28 S rRNA molekülü içerir ki o (ITS-1 ve ITS-2) tarafından içten ayrılır. Bitişik salkımlar 10,000 nucleotide uzunluğundadır ve herbiri dışsa açıklı bölgeler (ETS) olarak ayrılmıştır. rRNA genes’i RNA polymerase tarafından kopya edilmiştir ve her bir genes seti aynı temel RNA’yi üretir, 45 S öncü rRNA (pre-rRNA) olarak bilinir. Önce kurulmuş ribozomal partiküllerindeki nukleusu terkeder, 45 S pre-rRNA (takriben 5,000 nucleotides, 18 S Rrna (takriben 2,000 nucleotides, ve 5.8 rRNA ( takriben 160 nucleotides). Geri kalan kısımda her temel kopya (ETS, ITS-1 ve ITS-2) olarak derecelenmistir. Takriben 200 farklı hücresel protein ve bir 5 S rRNA diğer kromozom locus’tan türetilir ve ribozomların paketlenmesinde yeni sentezlenmiş rRNA kullanılmıştır. Bu paketleme nucleusta oluşur ve bu büyük geçirgen yapı nucleus olarak adlandırılır. Bozulmamış rRNA molekulleri ribosome üretiminde temel olduğu için, protein sentezi ve hüçre fonksiyonu, kuvvetli basınç seciminde (evrim) fonksiyonel rRNA mevcuttur. Böylece, ecukaryotic hücrelerde çoğu genişler ribosomal genese bağlıdır bu da müthiş bir benzerlik sıklığı gösterir ve hatta phylogenetik taxa dahil olmak üzere. Bununla birlikte, iç alan bölgede (ITS-1 ve ITS-2) daha az homoloji bulunmuştur çünkü bu DNA bölgeleri yapısal RNA’ya katkıda bulunmaz. Bu nedenle, daha az secilmiş basınç uygulanmakta ve DNA sıklığı da farklı olmaktadır (müşterek nokta), aynı genusun türleri arasında bile bu bölgede elde edilmiştir. Bu ilişki rDNA datasındaki molekuler özellikler (Hayat ağaçi) çok faydalıdır ve yakın ilişkili türlerin ayırt edilmesinde kullanılır. Neurobiyolojide Polycladler Serbest yaşayan polyclad yassı solucanlarda Notoplana acticola gibi beyin ve peripheral sinir network araştırma halindeki en ilkelsinir sistemini sunar. Küçük ama iyi tanımlanmış beyin (sağ panel) ve uzun sinir ipleri ve çapraz hatlar tarafından çok sayıda dairesel motoneuronlarla bağlanmıstır. Bu sinir sistemi yassı solucanların cevresel değişimlerinin iç ve dış etkileri mümkündür. Yüzeysel olarak Netoplama articola’nin beyni diğer invertebratedekilere benzemesine rağmen hücreleri cok sayıda vertebrate özelliklerine sahiptir. Hücre tiplerinde tamamlanmış, dallanmış izlerle beraber çok şaşırtıcı farklılık vardır. Çok kutuplu neurone’ler yaygın tipik, iki kutuplu hücreler olarak ayırt edilebilir. Küçük çok kutuplu hücreler glial veya interneurones beyinde serpiştirilmiş olarak bulunmuştur (Keenaneld, 1981). Daha önceki çizimden çıkartıldığı gibi, bazı tabaka tarafından çevrilmiştir. Uzun sinir kordları ve neuronlar dairesel alıcı hücreleri bağlar (ocellinin fotoduyarlı hücreleri) beyinden direk olarak uzanırlar. Ventral sinir kordu dorsal sinir korduna nazaran daha kuvvetli gelişmiştir. Yassı solucanlar Sinirbiyolojisi araştırmaları, beyin araştırmaları açısından en mükemmel model sistemidir cünkü oldukça ince olup beyinleri birkaç mm büyüklüğünde yanlızca birkaç 100 – 1000 hücre içeriler ve deneysel çalışmalarda hazırlanmıştır. Son zamanlarda, çeşitli konular sinirselbiyoloji ve elektrofizyoloji ilgisi adreslenmiştir. Cytoarchitecture’in Analizi ve Sinirsel Bağlantılar Bu sayfadaki bilgilerin Powerpoint Sunumunu (ppt dosyasını) www.sunumbankasi.net adresinde bulabilirsiniz You can find the powerpoint presentation of this web page content at www.sunumbankasi.net Polyclad yassı solucanların beyinlerinin üç boyutlu yapısınin kontrolu için sinir hücreleri özel olarak boyanmıştır. Camillo Golpi (1843-1926) metoduna göre yürütülmüştür (20. yüzyil biyologlar tarafından bilinenlerden en iyisi). Florosan boyaları kullanılarak ic hücrelerdeki iontofarlar ile beyin içindeki sinir konfigürasyonu araştırılmıştır. Bu deneysel yaklaşımda, Koopwitz ve arkadaşları (1966) tarafında belirlendiği gibi, Notoplana articula’nin örneği aneztezi edilmiştir. Sonuç olarak, sinir sistemi dakika cubuğu ve aletleri kullanılarak belirlenmiştir. Beyin örtüsü protesae sindirimi ile ortadan kaldırıldı, beyine ve ganglion hücrelerine direk girebilmek için tek sinir hücrelerinde ultra ince cam mikroelektrot tekniği kullanılmıştır ve lucifer yellow gibi florosan boya ile doldurulmuştur. Enjekte edilen boya hücre içinde sağa doğru axonların ucuna kadar göç etmiş ve florosan mikroskopta izlenmiştir. Laser taramalı florosan mikroskobu kullanarak digital data serili iki-boyutlu resimlerden üç-boyutluya çevrildi ve mümkün olan polyclad beynindeki sinirsel cytoarchhitecture gelişmeler harita haline getirilmiştir. Sinir Tamir ve Sinirsel Plastisite Çalışmaları Şimdiye kadar incelenen bütün invertebrate ve vertebrate türlerideki çalışmalara göre, Notoplana acticola beyin dokusu yeniden üretemez. Bununla birlikte, sinirsel tamir hızlı ve yüksek oranda elverişlidir. Polyclad beyni yassı solucana taşındığında yeni bağlantılar organ nakli edilen beyin ile dairesel network sinir alıcı uçları ameliyattan 24 saat sonra tesis edilmiştir. Bunun gibi organ nakli deneyler Davies ve çalışma arkadaşları (1985) tarafından tarif edilmiştir. Deneylerde dört beyin organ nakli oryentasyonu; normal, ters, ters yüz, ve ters ters yüz olmak üzere kullanılmıştır. Beyin organ naklinin fonksiyonu test edildi ve her iki davranış ve elektrofizyolojik kriterler olçülmüştür. 23 gün içinde, organ naklinin 56% si solucan ve diğerleri organ naklinin iyileştirilmesindeki doğru davranış, kaçınma dönüşü, ditatix hareket, ve beslenme gibi dört davranışta test edilmislerdir. Beyindeki mevcut sinirler kendilerine en yakın dairesel sinirlerle birleşirler. Ameliyattan 36 sonra bazı normal davranışlar gözlenebilir. Kontrol eksikliği olan yassı solucanlar organ nakli olmadan davranışlarını kurtaramazlar. Birkaç beyin davranışında hücre içi kayıtlar da dairesel sinir hücreleri ile uygun bağlantılar yeniden kurulmuştur. Bu sinirlerdeki boyanmış hücreler ters oryentasyonlu beyin ortaya çıkarmıştır, bireysel sinir hücre işlemlerinin beyini terketmesinden sonra uygun olmayan bir şekilde sinir kordu ile ilişki kurmakta olup, bazı işlemlerde 180 0 li sinir kordu , ki onlar normal olarak yerleşen operasyona maruz kalmamış solucanlardır (Davies vd, 1985). Molekuler temeli ve yeniden bağlanan belirgin sinirleri ortaya çıkarmak çok ilginçtir. Konakladığı hayvanın davranışında bazı bilgiler çok önemlidir, paraplegia veya kazadan sonra sinir sisteminin ciddi olarak yaralanması gibi. Dağıtım ve Buluş Polycladler boyutları, renk örnekleri, sıvı içindeki hareketleri nedeniyle SCUBA dalgıçları tarafından tesbit edilebilirler. En yaygını, gün esnasında onlar resif eğimlerin dışında, üzerinde veya uçlarında görülebilirler. Onlar yarıklarda, kaya altlarında, bazende çıplak sedimentlerde veya çamurlu tabakalarda bulunurlar. Bazı türleri resif sırtlarında yüzerken görülmüşlerdir. Polycladler tercih ettikleri yiyeceklerin üstünde veya yanında dinlenirler çok nadiren de olsa süngerlerin veya koloni ascidianlarin üzerinde , çoğu resif sırtında çok iri çakılların altında bulunmuşlardır. Crytic türleri çok ender bulunurlar çünkü kendilerinin normal hayatları zamanında yeraltında karışmışlardır. SCUBA dalgıçlarına ve UW fotoğrafçılarından ilgi duyanlara polyclad türlerini bulmak için çakıl altlarında ve çoral taşlarının etrafında bulabileceklerini tavsiye ederiz. Şans ve sabırla polyclad türleri bulunabilir. Bununla birlikte, bu hassas solucanlara dikkatlice değmek ve ele almak gerekmektedir. Polycladler stress altında kendi-kendini imha etme özellikleri vardır. Onlar otoliz, mukoz parçalarını kirarlar veya buruştururlar ve daha sonra yapılacak incelemeler için fotoğraf çekilmesini imkansız hale getirirler. Bununda ötesinde, kendi belirgin renkli örneklerini kaybederler. Bu nedenle çoğu fotoğraflar mümkün olduğu kadar onlari yaşam yerinden rahatsız edilmemelidir.Yeni türlerin tarifi, örneklerin toplama, koruma, ve detaylı çalışmada, tamirde özel teknikler mümkündür. Polyclad’e ilgi duyan dalgıçlar yeni türlerin tanımlanmasında katkıda bulunacakların Dr.Leslie Newman ile kontak kurmaları (Schooling Resource Science and Management, Southern Cross University, P.O. Box 117, Lismore, NSW, Australi 2480) çünkü kendisi tamir ve koruma konusunda güvenilir metod geliştirmiştir. Leslia şimdi Indo-Pacific polycladlar üzerinde çalışmaktadır. Dünya capında 350 tür içeren database ile onların besin ve üremeleri hakkında bilgi vermektedir. Oya Bezen Çakın  

http://www.biyologlar.com/yassi-solucanlarin-anatomisi

BİYOTEKNOLOJİK GELİŞMELER

BİYOTEKNOLOJİK GELİŞMELER

Bu makale iki bölümden oluşmuştur. Birinci bölümünde, biyoteknoloji ile değişen dünya düzeninde olası devrimsel gelişmeler ve söz konusu gelişmelerin eğitim bilimleri açısından öngörülen doğurgusu ele alınmıştır.

http://www.biyologlar.com/biyoteknolojik-gelismeler


TIBBİ ATIKLARIN YÖNETİMİ

Prof. Dr. Günay Kocasoy Katı Atık Kirlenmesi Araştırma ve Denetimi Türk Milli Komitesi Boğaziçi Üniversitesi, Çevre Bilimleri Enstitüsü Tıbbi atıklar miktar olarak az olmalarına rağmen, yüksek oranda risk taşıyan çok önemli bir atık grubudur. Bu atıklar enfekte olmalarının yanısıra tehlikeli kimyasallar, ilaçlar, toksinler, radyoaktif maddeler gibi çok miktarda tehlikeli maddeleri de içerirler. Tüm dünyada olduğu gibi tıbbi atıkların yönetimi ve bertarafı ülkemizde de önemli çevre sorunlarından biri olarak yer almaktadır. Sağlık kuruluşlarında üretilen tıbbi atıklar, genelde katı atıklarla birlikte karışık olarak toplanabilmekte ve gelişigüzel depolanmaktadır. Bu şekilde düzensiz yönetilen tıbbi atıklar, bu atıkları ayrıştıran personele ve topluma olan sağlık tehditleri başta olmak üzere çok sayıda çevresel sorunlara yol açmaktadır. Sağlık kuruluşlarında üretilen atıkların % 75 - 80’i kentsel atık özelliği taşımakta olup kalan % 20 - 25’i özel işlem gerektiren özelliktedir (enfekte, patolojik, kesici delici atık). Bu atıklar daima kentsel katı atıklardan daha tehlikeli olarak kabul edilmektedir. Bu durum tıbbi atıkların çevreyi patojenik faktörler ve bakteriler ile kirletme potansiyelinden kaynaklanmaktadır. Tıbbi atık üretiminin en aza indirilmesi, tıbbi atık akımının yönetiminde merkezi bir yere sahiptir. Tıbbi atıklardan kaynaklanan sorunların en aza indirilebilmesi için aşağıda belirtilen çeşitli önlemler mevcuttur: Tıbbi atık üretiminin önlenmesi Üretilen tıbbi atık miktarının kaynağında azaltılması Tekrar kullanım ile söz konusu materyalin tıbbi atık akışından ayrılması Atık bileşenlerinin geri dönüştürülmesi Enfekte ve tehlikeli atıkların uygun teknolojilerle zararsız hale getirilmesi / bertarafı Ülkemizde tıbbi atıkların yönetimi esasları, 20 Mayıs 1993 tarihinde yürürlüğe girmiş olan ve 22.07.2005 tarihinde revize edilen ‘Tıbbi Atıkların Kontrolü Yönetmeliği”nde belirtilmektedir. Tıbbi Atıkların Kontrolü Yönetmeliği uyarınca, atıkların üretilmesinden nihai bertaraflarına kadar geçen sürede atık üreticileri ve yerel yöneticiler birlikte sorumludurlar. Yönetmelik hükümlerinin uygulanması ise, belediye ve mücavir alanlar sınırları içerisinde belediyeler, belediye sınırları dışında ise mülki amirlerin yetkisindedir. 1. ÜNİTE İÇİ ATIK YÖNETİM PLANI Sağlık kuruluşlarında atık yönetim planlarının oluşturulması ve bu planın uygulanmasından sorumlu bir kişi/heyet tespit edilmesi gerekmektedir. Bir sağlık kuruluşunda atık yönetim planının geliştirilebilmesi için, atık yönetim biriminin, hastanede üretilen tüm atıkların türünü ve miktarını bilmesi gerekmektedir. Bu amaç için atık üretilen tüm birimlerde günlük üretilen atık miktarı tartılmak suretiyle tespit edilir. Yeteri kadar tekrar edilen bu analizler sonunda üretilen atık miktarının hassas bir şekilde tespiti mümkün olabilmektedir. Sağlık kuruluşlarının atık üretimlerinin birbiri ile karşılaştırılmasında “spesifik atık üretimi” (kg/yatak.gün) değeri esas alınarak yapılır. Bu konuda ülkemizde Katı Atık Araştırma ve Denetimi Türk Milli Komitesi tarafından yapılmış en kapsamlı tıbbi atık araştırması olan ve Avrupa Birliği tarafından desteklenen LIFE 00/TCY/TR/000054 “İstanbul Entegre Tıbbi Atık Yönetimi” Projesi kapsamında İstanbul’daki sağlık kuruluşlarından elde edilen sonuçlar Tablo 1’de özetlenmiştir. Atık gruplarının verilen sınıflandırmaya uygun olarak düzenlenmiş dağılımı ise Şekil 1’de görülmektedir. Bu verilere göre İstanbul’da “kırmızı torba”larda toplanan spesifik atık miktarı 0,540-0,580 kg/yatak.gün’dür. Özel işlem gerektiren atık miktarının ülkemizde yüksek olması atık ayrıştırılmasına yeterli özen gösterilmediğinin göstergesidir. Tedavide kullanılan her türlü atığın “enfekte” olarak ayrılması da atık miktarının artmasında önemli bir diğer etkendir. Tıbbi atık üreticileri, Yönetmeliğin 8. ve 10. maddelerinde de belirtildiği gibi atıkların kaynağında ayrı toplanması ve biriktirilmesi, atıkların toplanması/taşınmasında kullanılacak ekipman ve araçlar, atık miktarları, toplama sıklığı, geçici depolama sistemleri, toplama ekipmanlarının temizliği ve dezenfeksiyonu, kaza anında alınacak önlemler ve yapılacak işlemler, bu atıkların yönetiminden sorumlu personel ve eğitimleri başta olmak üzere detaylı bilgileri içeren Ünite İçi Atık Yönetim Planı’nı hazırlamak ve uygulamak zorundadırlar. Tablo 1. İstanbul hastanelerinde spesifik atık üretimi Atık tipi Avrupa Yakası Asya Yakası Ortalama Üretim (kg/yatak/gün) % Ortalama Üretim (kg/yatak/gün) % Evsel 0.910 49.18 1.124 51.42 Patolojik 0.110 5.94 0.389 17.79 Radyoaktif 0.011 0.01 0.003 0.13 Kimyasal 0.035 1.89 0.162 7.36 Enfekte 0.320 17.92 0.121 5.53 Kesici-delici 0.110 5.94 0.070 3.20 Farmasotik 0.024 1.29 0.047 2.15 Basınçlı kaplar 0.042 2.27 0.012 0.55 Geri kazanılabilir 0.288 15.56 0.258 11,80 Toplam 1.85 100.00 2.186 100.00 Şekil 1. İstanbul hastanelerinde oluşan atık gruplarının dağılımı 1.1. Organizasyon Yapısı ve Sorumluluk Alanlarının Belirlenmesi Tıbbi atık yönetiminin uygun şekilde yapılabilmesi, büyük oranda iyi yönetim ve organizasyonun yanı sıra yeterli mevzuat ve mali güç ile bilgi ve bilinçlendirilmiş personelin aktif katılımına bağlıdır. Tıbbi atık yönetiminde, yönetmeliklerin de öngördüğü şekilde kabul edilebilir sonuçlar elde edebilmesi için kurumların tüm yönetici ve çalışanlarının uygun eğitim almaları zorunludur. Hastane başhekimi atık yönetim planı geliştirmeleri için bir atık yönetim birimi oluşturulması gerekmektedir. Bu birim aşağıdaki üyelerden oluşabilir: Başhekim Hastane müdürü Enfeksiyon kontrol sorumlusu Hastane bölümlerinin başkanları Atık yönetim sorumlusu Eczane sorumlusu Radyoloji sorumlusu Başhemşire İdari mali işler sorumlusu Hastane çalışanları arasından görevlendirilecek Atık Yönetim Sorumlusu (AYS), hastane atık yönetimi planının geliştirilmesi, günlük işlemlerin gerçekleştirilmesi ve atık bertaraf sisteminin izlenmesi ile ilgili tüm sorumluluğu üstlenir. Atıkların toplanması açısından AYS: Atık konteynerlerinin toplanmasını ve hastane bünyesindeki geçici depolama yerine taşınmasını günlük olarak kontrol eder. Hastane satın alma müdürlüğü ile işbirliği yaparak üretilen atıklar için uygun torba ve konteynerlerin, çalışanlar için koruyucu elbise ile tekerlekli taşıma araçlarının daima mevcut olmasını sağlar. Hastane çalışanlarının, dolan torbaları ve konteynerleri, vakit geçirmeden, yenileri ile değiştirmelerini sağlar. Hastane içerisinde üretilen atığın toplanması ile görevlendirilen çalışanların sevk ve idaresinde söz sahibidir. Atıkların depolanması açısından AYS: Tıbbi atıkların depolanacağı geçici atık depolarının uygun kullanımını sağlar. Bunlar kilitli olmalı ve sadece atıklardan görevli personel tarafından ulaşılabilir olmalıdır. Atık konteynerlerinin hastane içinde ve dışında kontrolsüz boşaltılmalarını önlemelidir. Atıkların toplanması ve bertarafının kontrolu açısından AYS: Tüm atık bertaraf işlemlerinin koordinasyonu ve izlenmesinden sorumludur. Atıkların kurum içinde ve dışında uygun şekilde toplanmasını ve öngörülen arıtma ve bertaraf yerine kadar yine uygun şekilde taşınmasını sağlar. Atıkların yönetmelikte öngörülen süreden daha uzun bir süre kurum içinde depolanmamasına dikkat eder ve yerel yönetim veya görevlendireceği üstlenici atık nakliye firmasının atıkları düzenli olarak almasını sağlar. Çalışanların eğitimi ve bilgilendirilmesi açısından AYS: Başhemşire ve hastane müdürü ile işbirliği yaparak hemşire ve diğer sağlık personelinin atıkların ayrı toplanması konusundaki görev ve sorumluluklarını yerine getirmesini sağlarken, atıkları toplayan personelin sorumluluklarının sadece atık torba ve konteynerlerinin toplanması ve taşınması ve yerlerine yenilerinin konulması ile sınırlı olduğunu belirtir. Hastane bölüm başkanları ile irtibata geçerek tüm doktor ve diğer klinik personelinin, atıkların ayrılması ve depolanması ile ilgili kendi sorumluluklarının bilincinde olmalarını sağlar. Atıkları toplayan/taşıyan personele, atıkların kaynağında ayrılması işlemine karışmamalarını, sadece uygun şekilde hazırlanmış torba ve konteynerleri taşımakla görevli olduklarını hatırlatır/bildirir. Beklenmeyen durumların meydana gelmesi açısından AYS: Yazılı acil durum yöntemlerinin hazırlanmasını ve ulaşılabilir olmasını, personelin acil durumlarda yapmaları gereken işler hakkında haberdar olmalarını sağlar. Tıbbi atıklarla ilgili oluşturulan raporları kontrol eder ve araştırır. 1.2. Atık Yönetim Planının Geliştirilmesi Sağlık kuruluşları için atık yönetim sistemi geliştirilmesi sırasında atıkların kuruluş içerisinde üretimden kurum dışına taşınmaya kadar geçen sürecin detaylı incelenmesi ve uygun düzenlemelerin yapılması gerekmektedir. Bu kapsamda incelenmesi gereken konular: Mevcut durumun tespiti Üretilen atık miktarı Hastane içinde uygulanan işleme, taşıma ve depolama teknikleri Hedeflerin belirlenmesi Atık azaltma, tekrar kullanım ve geri dönüşüm imkanları Atık yönetim planının yürütülebilmesi için stratejiler Eğitim Atık yönetim maliyetinin belirlenmesi Sağlık kuruluşu içerisinde mevcut durumun tespitini takiben, hedefler belirlenmeli ve bu hedefe ulaşmak için gerekli stratejiler oluşturulmalıdır. Bu kapsamda en önemli kısım sağlık kuruluşlarında görevli personelin gerekli eğitimi almalarıdır. 1.2.1. Personel Eğitimi Eğitim ile ilgili kurslar bu konuda uzmanlaşmış kuruluşlar ile birlikte değişik eğitim düzeylerinde düzenlenmelidir. Bu kurslarda öncelikle aşağıdaki konular işlenmelidir: Personelin bilgilendirilmesi ve motivasyonu Atıkların tanınması ve sınıflandırılması Atıkların kaynağında sınıflarına ayrıştırılması Hastane içi taşıma ve depolama için uygun şekilde hazırlanması Uygun ekipman ve malzemelerin seçilmesi ve hazırlanması Personel için uygun koruyucu ekipmanın temin edilmesi, kullanılması Toplama ve taşıma ekipmanının bakımı temizlenmesi ve dezenfeksiyonu Atıkların sağlık kuruluşu içinde geçici depolanması Nihai bertaraf yöntemleri ve teknolojileri 2. SAĞLIK KURULUŞLARINDA TIBBİ ATIKLARIN YÖNETİMİ 2.1. Atıkların Kaynağında Azaltılması ve Ayrıştırılması Hastane içerisinde atık azaltma işleminin başarılı bir şekilde gerçekleştirilebilmesi için hastane yönetimi ve çalışanların tümü hazırlanacak plana dahil edilmelidir. Hastane yönetimi, çalışanların atık azaltma işleminde birlikte çalışmalarını teşvik edecek şekilde iletişim sistemi oluşturmalıdır. Bu olguya yazılı şekilde bir “atık azaltma stratejisi” oluşturmak ile ulaşılabilir. Sağlık kuruluşlarında üretilen atıkların en aza indirilmesi ve etkili yönetim için atıkların tanımlanması ile uygun ve etkili ayrıştırma anahtar rol oynar. Atıkların tiplerine uygun işlem, arıtma ve bertaraf maliyetlerini azaltacağı gibi, halk sağlığının da korunmasını artırır. Atıkların ayrıştırılması daima atık üreticilerinin sorumluluğunda olmalıdır ve atığın oluştuğu yere mümkün olduğu kadar en yakın yerde gerçekleşmelidir. Atıklar depolama alanlarında ve taşıma sırasında da ayrı tutulmalıdır. Atıkların etkili ayrıştırılması hastane çalışanlarının görevidir. Hastanelerde üretilen atıkların sınıflarına göre ayrılmasında en etkili yol atığın farklı renklerde plastik torba veya konteynerlerde biriktirilmesi ile elde edilmektedir. Atıkların ayrı toplanması için her serviste ağızlar kapalı ayak pedallı atık kutuları bulunmalıdır Şekil 3. a) Atıkların ünitelerde ayrı toplanması b) Kesici-delici atıkların toplandığı rijit kaplar Atık kutularının üzerinde ait oldukları atık sınıfı ve hangi atıkların biriktirilebileceği büyük harflerle yazılı olmalıdır. Atıkların ayrılması atığın üretildiği anda, örneğin enjeksiyonun yapıldığı veya gerekli ekipmanın ambalajından çıkartıldığı anda yapılmalıdır. Hastane atıkları daima tıbbi atıklar ve evsel nitelikteki atıklar olmak üzere ayrılmalıdır. Atık yönetiminin hedefi, özel işlem ve bertaraf gerektiren atıkların miktarının azaltılmasıdır. Bu atık sınıflarının emniyetli şekilde işlenmesi ve bertarafı normal olarak, genel atık sınıfından 10 kat daha fazla maliyetli olduğundan, tehlikeli olmayan atıklar evsel atık gibi düşünülmeli ve mavi ve siyah torbalarda toplanmalıdırlar. Kesici ve delici aletler dışında hiç bir tıbbi atık, enjektör kutularında biriktirilmemelidir, zira bu kutuların hacimleri küçük ve satın alma maliyetleri, enfekte atıklar için öngörülen kırmızı torbalardan daha yüksektir. Bu tür önlemler sağlık kuruluşlarındaki atık toplama ve bertaraf maliyetlerini azaltmada yardımcı olacaktır. Örneğin plastik bir enjektör seti kullanıldığında ambalajı siyah renkli torbaya atılırken, enjektörün enjektör konteynerine atılması gerekmektedir. Yaralanma tehlikesi nedeniyle, iğne enjektörden ayrılmamalı, eğer ayrılması gerekiyorsa, özel önlem alınmalıdır. Atıkların üretildikleri noktalarda uygun türde torba ve konteyner bulundurulmalıdır. Atık üreticilerine hatırlatıcı olması amacı ile atık tanımlaması ve ayrılması ile ilgili kısa ve özet bilgiler/afişler atık toplama noktalarında görünür şekilde yerleştirilmelidir. Konteynerlerin dörtte üçü dolduğunda boşaltılmalıdır. Torba ve enfekte atık kutularının yanabilir özellikte ve halojenik bileşikler içermeyen plastiklerden üretilmesi tavsiye edilmektedir. Personel hiç bir zaman ayırma sırasında olabilecek bir yanlışı düzeltmeye davranmamalı, torba veya konteynerlerden atık geri almaya veya bir torbayı farklı renkte bir diğerinin içine yerleştirmeye çalışmamalıdır. Örneğin evsel nitelikteki atıklar ile tehlikeli veya enfekte atığın yanlışlıkla karışması durumunda, bu atık tehlikeli atık olarak işlem görmelidir. Kırmızı ve siyah renkteki torbaları içeren atık kutuları hemşire masası veya servis yönetim odası yakınına yerleştirilmesi, mavi renkli genel atık torbalarının bulunduğu atık kutularının koridorlarda bulunması (iki oda arasında bir kutu) uygundur. Hasta odalarında atık kutusu bulunmamalıdır. Yönetmelikte EK-2’de belirtilen atık sınıflandırılması kapsamında uygulanabilecek atık ayırma ve biriktirme işlemleri için tavsiye edilen sistem maddeler halinde, aşağıda belirtilmektedir: Atık tipi A: Genel atık sınıfı. Bir çok hastanede halen uygulanmakta olduğu gibi siyah torbalarda biriktirilir. Atık tipi B: Geri dönüşümlü malzemeler, mavi renkli torbalarda biriktirilebilir Atık tipi C, D ve E özel konteynerler gerektirmektedir. Bu tip atıkların üretildiği her noktaya ağzı kapaklı metal ayaklı torba tutucular yerleştirilebilir. Kullanılacak torbalar kırmızı renkli ve üzeri amblemli, en az 100 mikron kalınlığında 60 x 100 cm boyutlarında veya 70 litre hacminde olmalıdır. İleri düzeyde enfekte olmuş atığın derhal otoklav kullanılarak sterilize edilmesi gereklidir. Bu nedenle bu tür atıkların biriktirileceği kırmızı torbaların otoklavlanmaya uygun olması gerekmektedir. Özellikle büyük hastane ve araştırma merkezlerinde üretilen Sitotoksik atıklar (Atık sınıfı F), sağlam ve sızdırmasız konteynerlerde biriktirilmeli ve üzerine “Sitotoksik Atık” yazısı yazılmalıdır. Az miktarlardaki kimyasal ve farmasotik atıklar diğer enfekte atıklar ile birlikte toplanabilir. Servislerde bulunan bozulmuş veya son kullanma zamanı geçmiş farmasotikler ilaç firmalarına bertaraf için geri gönderilir. Büyük miktarlarda kimyasal atıklar kimyasal açıdan dayanıklı konteynerde biriktirilir ve tehlikeli atık bertaraf tesisine gönderilir. Konteynerler üzerinde kimyasalların adı ve özellikleri açık olarak yazılmalı, farklı tiplerdeki kimyasal atıklar hiç bir zaman birbirleri ile karıştırılmamalıdırlar. Yüksek miktarda ağır metal içeren atıklar ayrı toplanmalıdır (Atık sınıfı F). Amputasyon yapılmış vücut parçaları, vücut dokuları, plasenta vs. polietilenden imal edilmiş ağzı sıkı şekilde kapanabilen sızıntı yapmayacak konteynerlerde biriktirilir. Bu konteynerler tek kullanımlıktır. Bu maddeler gömülerek bertaraf edilmemeleri durumunda kırmızı torbalarda biriktirilirler. Kesici, delici ve sivri uçlu maddeler (enjektör iğneleri, bıçaklar veya kırık cam) sağlam ve rijit konteynerlerde biriktirildikten sonra, kırmızı torbalara konularak bertaraf edilirler. Konteynerler basınca karşı dayanıklı ve iyi oturan kapaklı ve sızdırmaz olmalıdır, bu şekilde enjektörlerle birlikte içlerinde bulunacak az miktardaki sıvı da emniyetli şekilde depolanmış olur. Plastik veya metal konteynerlerin pahalı olması durumunda kalın kartondan yapılmış kutular da kullanılabilir (Şekil 3b). Radyoaktif atıklar diğerlerinden ayrı toplanmalı ve Türk Atom Enerjisi Komisyonu tarafından alınarak bertaraf edilmelidir. 2.2. Atıkların Ünite İçinde Ayrılması, Toplanması Evsel Nitelikli Atıklar (Madde 11) Yönetmeliğin Ek-2 olarak verilen atıklar listesinde A grubu altında yer alan evsel nitelikli atıklar, tıbbi, tehlikeli ve ambalaj atıklarından ayrı olarak siyah renkli plastik torbalarda toplanırlar. Ayrı toplanan evsel nitelikli atıklar, ünite içinde sadece bu iş için ayrılmış taşıma araçları ile taşınarak geçici atık deposuna veya konteynerine götürülür ve ayrı olarak geçici depolanırlar. Evsel nitelikli atıklar toplanmaları sırasında tıbbi atıklar ile karıştırılmazlar. Karıştırılmaları durumunda tıbbi atık olarak kabul edilirler. Toplanan evsel nitelikli atıkların, Katı Atıkların Kontrolü Yönetmeliği hükümleri doğrultusunda taşınmaları ve bertaraf edilmeleri sağlanır. Ambalaj Atıkları (Madde 12) EK-2’de B grubu altında yer alan kağıt, karton, plastik ve metal ambalaj atıkları, kontamine olmamaları şartıyla diğer atıklardan ayrı olarak mavi renkli plastik torbalarda toplanırlar. Serum ve ilaç şişeleri gibi cam ambalaj atıkları ise yine kontamine olmamaları şartıyla cam ambalaj kumbaralarında, kumbara olmaması halinde ise diğer ambalaj atıkları ile birlikte mavi renkli plastik torbalarda toplanırlar. Kullanılmış serum şişeleri ayrı toplanmadan önce, uçlarındaki lastik, hortum, iğne gibi hasta ile temas eden kontamine olmuş materyallerden ayrılır. Kontamine olmuş malzemeler diğer tıbbi atıklar ile birlikte 13 üncü maddede belirtilen esaslara göre toplanır. Toplanan ambalaj atıklarının, Ambalaj ve Ambalaj Atıklarının Kontrolü Yönetmeliği hükümleri doğrultusunda geri kazanılmaları sağlanır. Tıbbi Atıklar (Madde 13) EK-2’de C, D ve E grupları altında yer alan tıbbi atıklar, başta doktor, hemşire, ebe, veteriner, diş hekimi, laboratuvar teknik elemanı olmak üzere ilgili sağlık personeli tarafından oluşumları sırasında kaynağında diğer atıklar ile karıştırılmadan ayrı olarak biriktirilir. Toplama ekipmanı, atığın niteliğine uygun ve atığın oluştuğu kaynağa en yakın noktada bulunur. Tıbbi atıklar hiçbir suretle evsel atıklar, ambalaj atıkları ve tehlikeli atıklar ile karıştırılmaz. Tıbbi atıkların toplanmasında; yırtılmaya, delinmeye, patlamaya ve taşımaya dayanıklı; orijinal orta yoğunluklu polietilen hammaddeden sızdırmaz, çift taban dikişli ve körüksüz olarak üretilen, çift kat kalınlığı 100 mikron olan, en az 10 kilogram kaldırma kapasiteli, her iki yüzünde görülebilecek büyüklükte “Uluslararası Biyotehlike” amblemi ile “DİKKAT TIBBİ ATIK” ibaresi taşıyan kırmızı renkli plastik torbalar kullanılır. Torbalar en fazla ¾ oranında doldurulur, ağızları sıkıca bağlanır ve gerekli görüldüğü hallerde her bir torba yine aynı özelliklere sahip diğer bir torbaya konularak kesin sızdırmazlık sağlanır. Bu torbalar hiçbir şekilde geri kazanılmaz ve tekrar kullanılmaz. Tıbbi atık torbalarının içeriği hiçbir suretle sıkıştırılmaz, torbasından çıkarılmaz, boşaltılmaz ve başka bir kaba aktarılmaz. Tıbbi atıkların basınçlı buhar ile sterilizasyon işlemine tabi tutulması durumunda atıklar otoklav torbaları ile otoklavlanabilir kesici-delici tıbbi atık kutularına konulurlar. Otoklav torbalarının yukarıda belirtilen teknik özelliklerin yanı sıra 1400C’a kadar nemli-basınçlı ısıya dayanıklı ve buhar geçirgenliğine haiz olması zorunludur. Sıvı tıbbi atıklar da uygun emici maddeler ile yoğunlaştırılarak yukarıda belirtilen torbalara konulur. Kesici ve delici özelliği olan atıklar diğer tıbbi atıklardan ayrı olarak delinmeye, yırtılmaya, kırılmaya ve patlamaya dayanıklı, su geçirmez ve sızdırmaz, açılması ve karıştırılması mümkün olmayan, üzerinde “Uluslararası Biyotehlike” amblemi ile “DİKKAT! KESİCİ ve DELİCİ TIBBİ ATIK” ibaresi taşıyan plastik veya aynı özelliklere sahip lamine kartondan yapılmış kutu veya konteynerler içinde toplanır. Bu biriktirme kapları, en fazla ¾ oranında doldurulur, ağızları kapatılır ve kırmızı plastik torbalara konur. Kesici-delici atık kapları dolduktan sonra kesinlikle sıkıştırılmaz, açılmaz, boşaltılmaz ve geri kazanılmaz. Tıbbi atık torbaları ve kesici-delici atık kapları ¾ oranında doldukları zaman derhal yenileri ile değiştirilirler. Yeni torba ve kapların kullanıma hazır olarak atığın kaynağında veya en yakınında bulundurulması sağlanır. Tehlikeli Atıklar (Madde 14) EK-2’de F grubu altında yer alan genotoksik atıklar, farmasötik atıklar, ağır metal içeren atıklar, kimyasal atıklar ve basınçlı kaplar diğer atıklardan ayrı olarak toplanırlar. Bu atıkların bertarafı Tehlikeli Atıkların Kontrolü Yönetmeliğine göre yapılır. Bu grupta yer alan kimyasal atıklar, toksik, korozif (pH<2 ve pH>12), yanıcı ve reaktif (su ile reaksiyon verebilen, şoklara hassas) özelliklerinin en az birine sahip olmaları durumunda tehlikeli atık olarak kabul edilirler. Bu özelliklerden hiçbirine sahip olmayan tehlikesiz kimyasal atıklardan katı olanlar evsel atıklar ile birlikte toplanırlar, sıvı olanlar ise kanalizasyon sistemi ile uzaklaştırılırlar. Ünitelerde oluşan röntgen banyo suları, Tehlikeli Atıkların Kontrolü Yönetmeliği hükümleri doğrultusunda geri kazanılır veya bertaraf edilirler. Tehlikeli atıklar kesinlikle kanalizasyon sistemine boşaltılmaz, doğrudan havaya verilmez, düşük sıcaklıklarda yakılmaz, evsel atıklarla karıştırılmaz ve depolanarak bertaraf edilmezler. Radyoaktif Atıklar (Madde 15) Radyoaktif atıklar hakkında bu Yönetmelik hükümleri uygulanmaz. Bu atıkların bertarafı Türkiye Atom Enerjisi Kurumu mevzuatı doğrultusunda yapılır. 2.3. Atıkların Kurum İçerisinde Taşınması Servis hemşireleri ve diğer klinik personeli, kırmızı renkli, atık torbalarının, dörtte üçü dolduktan sonra, iyi bir şekilde kapatıldığından emin olmalıdır. Hafif olan torbaların ağızları düğümlenmeli, daha ağır olanların ağızları plastik şeritler ile kapatılmalıdır. Kesici delici atıkların biriktirildiği kutular da kırmızı renkli atık torbalarına yerleştirilir. Bu atıkların üretildikleri noktalarda biriktirilmesine izin verilmez. Servislerde bu atıklar için ayrılmış olan yerde bulunan tekerlekli ağzı kapaklı konteynerlerde biriktirilen atıklar her gün, bu atıkların taşınmasında görevli olan personel tarafından hastanenin zemin veya bodrum katında, yönetmeliğe uygun şekilde inşa edilen geçici atık depolarına taşınırlar. Bu işlem için yük asansörleri kullanılabilir. Atıkların toplanmasından sorumlu olan çalışanların uyması gereken kurallar: Kişisel korunma önlemleri mutlaka alınmalıdır. Atıklar günlük toplanmalı ve belirlenen geçici atık depolama yerine taşınmalıdır. Tüm atık üretim noktalarında yeterli sayıda torba ve konteyner bulundurulmalıdır. 2.3.1. Kişisel Emniyet, Temizlik ve Dezenfeksiyon Enfekte atıkların biriktirilmesi ve taşınmasında kullanılan tekrar kullanılabilir özellikteki konteynerlerin her boşaltmadan sonra iyi bir şekilde yıkanması ve dezenfekte edilmesi zorunludur. Atıkların konteyner içerisine yerleştirilen torbalarda biriktirilmesi durumunda konteynerin gerekli olduğunda dezenfekte edilmesi yeterlidir. Dezenfeksiyon için başvurulabilecek yöntemler arasında aşağıdakiler sayılabilir: En az 85 oC’deki sıcak su ile minimum 15 saniye muamele En az üç dakika süre ile aşağıdaki kimyasallardan birisi kullanılarak iç yüzeylerin silinmesi veya kimyasalın içine daldırılması Hipoklorid çözeltisi (500 ppm serbest klor). Fenol çözeltisi (500 ppm aktif madde). Iodoform çözeltisi (100 ppm serbest iyod). Amonyum çözeltisi (400 ppm aktif madde). 2.3.2. Tıbbi Atıkların Ünite İçerisinde Taşınması (Madde 16) Tıbbi atık torbaları ünite içinde bu iş için eğitilmiş personel tarafından, tekerlekli, kapaklı, paslanmaz metal, plastik veya benzeri malzemeden yapılmış, yükleme-boşaltma esnasında torbaların hasarlanmasına veya delinmesine yol açabilecek keskin kenarları olmayan, yüklenmesi, boşaltılması, temizlenmesi ve dezenfeksiyonu kolay ve sadece bu iş için ayrılmış araçlar ile toplanır ve taşınırlar. Tıbbi atıkların ünite içinde taşınmasında kullanılan araçlar turuncu renkli olacak, üzerlerinde “Uluslararası Biyotehlike” amblemi ile “Dikkat! Tıbbi Atık” ibaresi bulunacaktır. Tıbbi atık torbaları ağızları sıkıca bağlanmış olarak ve sıkıştırılmadan atık taşıma araçlarına yüklenir, toplama ve taşıma işlemi sırasında el veya vücut ile temastan kaçınılır. Atık torbaları asla elde taşınmazlar. Taşıma işlemi sırasında atık bacaları ve yürüyen şeritler kullanılmaz. Tıbbi atıklar ile evsel nitelikli atıklar aynı araca yüklenmez ve taşınmazlar. Atık taşıma araçları her gün düzenli olarak temizlenir ve dezenfekte edilirler. Araçların içinde herhangi bir torbanın patlaması veya dökülmesi durumunda atıklar güvenli olarak boşaltılır ve taşıma aracı ivedilikle dezenfekte edilir. EK-1 c’de belirtilen ünitelerde az miktarlarda üretilen tıbbi atıklarda, diğer atıklardan ayrı olarak 13. maddede özellikleri belirtilen tıbbi atık torbaları ve kesici-delici atık kapları ile toplanırlar ve 22. maddede açıklandığı şekilde geçici olarak depolanırlar. Tıbbi atıkların ünite içinde taşınması ile görevlendirilen personelin, taşıma sırasında 26. maddede belirtilen şekilde özel nitelikli turuncu renkli elbise giymesi ve bu kıyafetlerin ilgili ünite tarafından karşılanması zorunludur. Ünite içinde uygulanan toplama programı ve atık taşıma araçlarının izleyeceği güzergah, hastaların tedavi olduğu yerler ile diğer temiz alanlardan, ziyaret, hastane personeli ve hasta trafiğinin yoğun olduğu bölgelerden mümkün olduğunca uzak olacak şekilde belirlenmelidir. 2.4. Atıkların Geçici Depolanması Personel tarafından ünitelerden toplanan atıklar sınıflarına göre ayrı depolarda depolanırlar. Kırmızı torbalarda toplanan atıkların depolanacağı mekanların Yönetmeliğin 19, 20 ve 21. maddelerinde belirtilen özelliklere sahip olması gerekmektedir. 2.4.1. Geçici Depolama (Madde 18) Yönetmeliğin ekinde (EK-1) yer alan ve en az 20 yatak kapasitesine sahip üniteler geçici atık deposu inşa etmekle, daha az yatağa sahip üniteler ise aynı işlevi görecek konteyner bulundurmakla yükümlüdürler (Şekil 4). Atıklar, bertaraf sahasına taşınmadan önce 48 saatten fazla olmamak üzere bu depolarda veya konteynerlerde bekletilebilir. Bekleme süresi, geçici atık deposu içindeki sıcaklığın 4 °C nin altında olması koşuluyla bir haftaya kadar uzatılabilir. Kırmızı torbaların depolanması Geçici atık deposu olarak konteyner kullanımı Mavi torbaların (genel atık) depolanması 2.4.2. Geçici Atık Deposu (Madde 19) Geçici atık deposunun özellikleri şunlardır: Geçici atık deposu iki bölmeli kapalı bir mekan olarak inşa edilir. Birinci bölmede tıbbi atıklar, ikinci bölmede ise evsel nitelikli atıklar depolanır. Geçici atık deposunun hacmi en az iki günlük atığı alabilecek boyutlarda olmalıdır. Deponun tabanı ve duvarları sağlam, geçirimsiz, mikroorganizma ve kir tutmayan, temizlenmesi ve dezenfeksiyonu kolay bir malzeme ile kaplanmalıdır. Depolarda yeterli bir aydınlatma ve pasif havalandırma sistemi bulunmalı ve sıcak bölgelerde depo özel olarak soğutulmalıdır. Depo kapıları dışarıya doğru açılmalı veya sürgülü olmalıdır. Kapılar daima temiz ve boyanmış durumda olmalıdır. Tıbbi atıkların konulduğu bölmenin kapısı turuncu renge boyanır, üzerinde görülebilecek şekilde ve siyah renkli “Uluslararası Biyotehlike” amblemi ile siyah harfler ile yazılmış “Dikkat! Tıbbi Atık” ibaresi bulunmalıdır. Depo kapıları kullanımları dışında daima kapalı ve kilitli tutulmalı, yetkili olmayan kişilerin girmelerine izin verilmemelidir. Depo ve kapıları, içeriye herhangi bir hayvan/haşarat girmeyecek şekilde inşa edilmelidir. Geçici atık depolarının içi ve kapıları görevli personelin rahatlıkla çalışabileceği, atıkların kolaylıkla boşaltılabileceği, depolanabileceği ve yüklenebileceği boyutlarda inşa edilmelidir. Geçici atık deposu, atık taşıma araçlarının kolaylıkla ulaşabileceği ve yanaşabileceği yerlerde ve şekilde inşa edilmelidir. Geçici atık deposu, hastane giriş ve çıkışı ve otopark gibi yoğun insan ve hasta trafiğinin olduğu yerler ile gıda depolama, hazırlama ve satış yerlerinin yakınlarına inşa edilmemelidir. Tıbbi atıkların konulduğu bölmenin temizliği ve dezenfeksiyonu kuru olarak yapılır. Bölme atıkların boşaltılmasını müteakiben temizlenip, dezenfekte edilmeli ve gerekirse ileçlanmalıdır. Tıbbi atık içeren bir torbanın yırtılması veya boşalması sonucu dökülen atıklar uygun ekipman ile toplandıktan, sıvı atıklar ise uygun emici malzeme ile yoğunlaştırıldıktan sonra tekrar kırmızı renkli plastik torbalara konulmalı ve kullanılan ekipman ile birlikte bölme derhal dezenfekte edilmelidir. Evsel nitelikli atıkların konulduğu bölmede kanalizasyona bağlı ızgaralı bir drenaj sistemi ve bölmenin kolaylıkla temizlenebilmesi için basınçlı bir su musluğu bulunur. Bölme atıkların boşaltılmasını müteakiben temizlenir, dezenfekte edilir ve ilaçlanır. Temizlik ekipmanı, koruyucu giysiler, atık torbaları ve konteynerler geçici atık depolarına yakın yerlerde depolanırlar. 2.4.3 Geçici Atık Depolarına Ruhsat Alınması (Madde 20) Geçici atık deposu kurmakla yükümlü olan ünitelere yapı ruhsatı vermeye; belediye ve mücavir alan sınırları içinde kalan ve büyükşehir belediyesi olan yerlerde büyükşehir belediye başkanlığı, diğer yerlerde belediye başkanlıkları, belediye ve mücavir alan sınırları dışında kalan yerlerde valilikler yetkilidir. 2.4.4. Konteynerlerin Geçici Atık Deposu Olarak Kullanılması (Madde 21) 20’den az yatağa sahip üniteler, geçici atık deposu olarak konteyner kullanmak zorundadırlar. Bu amaçla kullanılacak konteynerlerin aşağıdaki teknik özelliklere haiz olması zorunludur: Konteynerler ünitenin en az iki günlük tıbbi atığını alabilecek boyutta ve sayıda olmalıdır. Konteynerler, kullanıldıkları ünitenin bulunduğu parsel sınırları içinde; doğrudan güneş almayan; hastane giriş-çıkışı, otopark ve kaldırım gibi yoğun insan ve hasta trafiğinin olduğu yerler ile gıda depolama, hazırlama ve satış yerlerinden uzağa yerleştirilmelidir. Konteynerlerin iç yüzeyleri yükleme-boşaltma sırasında torbaların hasarlanmasına veya delinmesine yol açabilecek keskin kenarlar ve dik köşeler içermemelidir. Kesişen yüzeyler yumuşak dönüşlerle birbirine birleşmelidir. Konteynerlerin kapakları kullanımları dışında daima kapalı ve kilitli tutulmalı, yetkili olmayan kişilerin açmasına izin verilmemelidir. Kapaklar, konteynerin içine herhangi bir hayvan/haşarat girmeyecek şekilde dizayn ve inşa edilmelidir. Konteynerlerin dış yüzeyleri turuncu renge boyanmalı, üzerlerinde görülebilecek uygun büyüklükte ve siyah renkte “Uluslararası Biyotehlike” amblemi ile siyah harfler ile yazılmış “Dikkat! Tıbbi Atık” ibaresi bulunmalıdır. Konteynerler daima temiz ve boyanmış durumda olmalıdır. Konteynerler, atıkların boşaltılmasını müteakiben her gün veya herhangi bir kazadan hemen sonra temizlenmeli ve dezenfekte edilmelidir. EK-1’de belirtilen ve 20’den az yatağa sahip üniteler, istedikleri takdirde geçici atık deposu da inşa edebilirler. 2.4.5. Küçük Miktarlarda Üretilen Tıbbi Atıkların Geçici Depolanması (Madde 22) EK-1 c’de belirtilen ünitelerde oluşan ve tıbbi atık torbaları ile kesici-delici atık kapları ile toplanan tıbbi atıklar, teknik özellikleri 16. maddede belirtilen taşıma araçları ile en yakında bulunan geçici atık deposuna veya konteynerine götürülür. Böyle bir imkanın olmaması halinde üretilen tıbbi atıkların ilgili belediyenin tıbbi atık toplama ve taşıma aracı tarafından alınması sağlanır. Bu durumda tıbbi atıklar güvenli bir şekilde muhafaza edilir ve gerekirse ikinci bir tıbbi atık torbasının içine konulur. Atıklar, tıbbi atık toplama aracı gelmeden önce kesinlikle dışarıya bırakılmaz, evsel atıklar ile karıştırılmaz ve evsel atıkların toplandığı konteynerlere konulmaz. Bu sağlık kuruluşları, ilgili mercilerden çalışma izni almadan önce, atıklarının geçici depolanması konusunda en yakında bulunan geçici atık deposu veya konteynerin ait olduğu sağlık kuruluşu ya da atıklarının toplanması konusunda ilgi belediye ile anlaşma yapmak ve bu anlaşmayı valiliğe ibraz etmekle yükümlüdürler. 2.5. Atıkların Nihai Bertaraf Alanına Taşınması Sağlık kuruluşlarındaki geçici atık depolarında biriktirilen atıkların toplanması TAKY kapsamında yerel yönetimlerin sorumluluğuna verilmiştir. Bu atıklardan “kırmızı” torbalarda biriktirilmiş olanların nihai bertaraf alanına, Yönetmeliğin 25-28. maddelerinde belirtilen özelliklere sahip taşıtlar tarafından taşınması gerekmektedir (Şekil 5). Bu işlem sırasında 30. madde gereği düzenlenmesi gereken ve 20.05.1993 tarihli ilk Yönetmelikte verilmiş olan “Tıbbi Atık Alındı Belgesi/Makbuzu” Şekil 6’da görülmektedir. Şekil 5. Atık taşıma işlemi ve kullanılan araçlar 2.5.1. Tıbbi Atıkların Taşınması (Madde 25) Tıbbi atıkların geçici atık depoları ve konteynerler ile EK-1 c’de belirtilen diğer ünitelerden alınarak bertaraf tesisine taşınmasından Büyükşehirlerde Büyükşehir belediyeleri, diğer yerlerde ise belediyeler ile yetkilerini devrettiği kişi ve kuruluşlar sorumludur. Bu kurum ve kuruluşlar, tıbbi atıkların taşınması ile görevli personeli periyodik olarak eğitmek, sağlık kontrolünden geçirmek ve diğer koruyucu tedbirleri almakla yükümlüdürler. 2.5.2. Personelin Özel Giysileri (Madde 26) Tıbbi atıkları taşımakla görevlendirilen temizlik personeli çalışma sırasında eldiven, koruyucu gözlük, maske kullanmalı; çizme ve özel koruyucu turuncu renkli elbise giymelidir. Taşıma işleminde kullanılan özel giysi ve ekipmanlar ayrı bir yerde muhafaza edilmelidir. Bunların temizlenmesi belediyece veya belediyenin görevlendireceği kuruluşça yapılır. ATIK KAYNAĞI Atıkların kaynaklandığı ünitenin isim, adres ve telefonu Tarih Miktar Torba Sayısı Kg Dikkat Edilecek Hususlar Atıkların Özellikleri Depolama sırasında vuku bulan kazalar ve alınan önlemler ( ) Enfekte ( ) Toksik ( ) Delici – Yırtıcı ( ) Şoklara Karşı Hassas ( ) Su ile Reaksiyona Girer ( ) Kolaylıkla Reaksiyona Girer ( ) Radyoaktif Teslim Eden Teslim Alan B. TAŞIMA Taşımayı Yapan Kuruluşun İsim, Adres ve Telefonu Aracın Plakası: Aracın Marka ve Modeli: Aracın Atıklarını Taşıdığı Üniteler 1- 3- 2- 4- Taşıma Sırasında Vuku Bulan Kazalar ve Alınan Tedbirler: Atıkların Teslim Edildikleri İmha Sahası: Teslim Alan (İsim, ünvan) C. BERTARAF TESİSİ Bertaraf Sahasının Adı ve Yeri: Gömme ile uzaklaştırıldı ise gömüldüğü yer: Yakma ile uzaklaştırıldığı takdirde kül ve diğer kalıntıların uzaklaştırma yeri ve yöntemi Bertaraf Yöntemi: ( ) Gömme ( ) Yakma ( ) Diğer (açıklayın) Atıkların uzaklaştırılmadan önce tabi olduğu işlemler: Atığın Miktarı Torba Sayısı /kg Uzaklaştırma Tarihi Sorumlunun İsim ve ünvanı Belgenin belediyeye teslim edildiği tarih:…………………………………………. Belgeyi alan belediye yetkilisinin ismi:……………………………………………. 2.6. Kaza ve Yaralanma Anında Alınacak Önlemler Sağlık kuruluşlarında kaza ve yaralanma anında alınacak tedbirleri içeren ünite içi atık yönetim planının hazırlanması ve uygulanmasının temel amaçları: kaza ve yaralanmaları önlemek; hastalar, hasta yakınları, personel, ziyaretçiler ve hastaneyle etkileşim halinde olan kişiler için güvenli ortamlar sağlamak ve tehlike ve risklerin azaltılması ve kontrol altında tutulması için gerekli tedbirleri almaktır. Kaza anında alınacak tedbirleri içeren ünite içi “acil atık yönetim planı”nın hazırlanması sırasında aşağıdaki parametreler özellikle dikkate alınmalıdır: Tıbbi malzemelerin taşınması, depolanması ve kullanımına ilişkin hususlar, Tehlikeli malzeme ve atıkların envanteri, uygun şekilde etiketlenmesi, Dökülme, korunamama ve diğer kazaların denetimi ve raporlanması, Kullanım, dökülme ya da korunamama sırasında uygun koruyucu ekipman ve uygulanacak yöntemler/işlemler, İzin, ruhsat ya da diğer düzenleme ihtiyaçlarını içeren dokümantasyon. Bu amaçla, kaza ve yaralanma anında alınacak tedbirleri içeren, kurum yetkilileri tarafından gerçekleştirilmesi gereken temel işlemler aşağıda verilmiştir: Hastanede acil durumlarda görev alacak personelin görev, yetki ve sorumlulukları belirlenmelidir. Acil bir durumda ilgili personelin kime/nereye haber vereceği belirtilmelidir. Tıbbi atık içeren bir torbanın yırtılması veya boşalması sonucu dökülen atıklar uygun ekipman ile toplandıktan, sıvı atıklar ise uygun emici malzeme (talaş, vb.) ile yoğunlaştırıldıktan sonra tekrar kırmızı renkli plastik torbalara konulmalı ve kullanılan ekipman ile birlikte bölme derhal dezenfekte edilmelidir. Enfekte olmuş iğne vb. malzemelerden enfeksiyon kapma riski veya enfekte atıkların bulunduğu ortamlarda havayı teneffüs etme sonucu ortaya çıkabilecek sağlık problemlerine karşı tıbbi atıklardan sorumlu personel için acil ilkyardım planı hazırlanmalı, anında müdahele ile personelin sağlık kontrolü gerşekleştirilmelidir. Sağlık kuruluşları içinde “Enfeksiyon Kontrol ve Önleme Komitesi” kurulmalı ve bu komite tarafından enfeksiyon kontrol ve önleme programları gerçekleştirilmelidir. İşe yeni başlayan personelin işe ilk girişte konu ile ilgili olarak bilgilendirilmesi, kaza ve yaralanma anında alınacak tedbirler ile ilgili eğitim verilmesi gereklidir. Hastanenin enfeksiyon kontrol programına rehberlik eden talimatlara, süreçlere ve uygulamalara odaklı eğitimler hazırlanmalıdır. Hastane içi tıbbi atık yönetimi uygulamaları düzenli aralıklarla gerçekleştirilecek denetimler ile kontrol edilmelidir. İzleme faaliyetlerinden elde edilen bulgular değerlendirilmeli ve gerekli önlemler alınmalıdır. Periyodik denetlemeler yazılı olarak rapora dönüştürülmeli ve hazırlanan raporlar değerlendirilerek hastanede uzun vadeli iyileştirmeler gerçekleştirilmelidir. SONUÇ Sağlık kuruluşlarında Yönetmelik’te belirtilen kurallara uyulması ile gerek bu kuruluşlarda görev yapan sağlık personelinin ve gerekse toplumun belli risklere maruz kalması önlenecektir. Ayrıca oluşan atıkların doğru sınıflandırılarak ayrıştırılması sonucu gereksiz bertaraf masraflarından tasarruf edileceği gibi, geri kazanılabilecek maddelerden belli bir ekonomik kazanç elde edilmesi de mümkündür. Kaynak: www.ankaracevreorman.gov.tr

http://www.biyologlar.com/tibbi-atiklarin-yonetimi

Biyoloji Eğitiminde Evrim ve Yaratılışcılık

Biyolojik bilimlerin temeli olan evrim kurami çagimizin belki de en önemli bilimsel devrimlerinden biridir. Yeryüzündeki canli türlerinin ortak bir atadan evrimleserek ortaya çiktigini, yeryüzündeki yasamin ortak bir geçmisi paylastigini öne süren evrim kurami, insanin kendine ve dogaya bakis açisini degistirmistir. Sayet insan bugünkü konumuna evrim sonucu geldiyse evrimin yasalarini ögrenebilir ve kendinin ve diger canli türlerinin evrimini yönlendirebilir (1). Canli türlerinin bir evrim sonucunda olustugu ortaya atilincaya kadar dogadaki tüm canli türlerinin insanligin yarari için varoldugu, insanin da dogadan yararlanmak, dogaya egemen olmak üzere yaratildigi düsüncesi geçerli idi. Evrim kurami ise insani bu özel konumundan indirmis ve insanin diger canli türleri gibi biyolojinin yasalarina tabi oldugunu, doganin bir parçasi oldugunu, diger canli türleri ile ortak bir biyolojik bir geçmisi paylastigini öne sürmüstür. Diger bir deyisle biyologlarin, ekologlarin kuslar, böcekler, baliklar, yosunlar üzerinde çalisarak ortaya koydugu ilkeler insan için de geçerlidir. Evrim kuraminin ortaya attigi görüsler insanin ve diger canli türlerinin ortak bir atadan evrimlestikleri görüsü, yaratilisin kutsal kitaplardaki öyküsü ile çelisir görünümdedir. Bu nedenledir ki canli türlerinin olusumunu bilimsel olarak açiklayan evrim kuramina kutsal kitaplari harfi harfine yorumsuz olarak kabul eden bazi kökten dinci çevrelerce sürekli olarak karsi çikilmistir. Dünyanin evrenin merkezi olmadigi sadece günesin çevresinde dolanan küçük bir gezegen oldugu görüsü de ilk kez ortaya atildigi zaman kutsal kitaplarin anlatimi ile çelistigi için büyük bir direnisle karsilasmisti. Günümüzde Copernicus, Kepler, Galileo'nun günes sistemi konusundaki buluslari artik tartisma konusu degildir. Ancak incili harfi harfine tartisilmaz bir tanri kelami olarak kabul eden kökten dinci hiristiyan gruplar evrime karsi bagnazca savaslarini halen sürdürmektedirler. Evrim karsiti kampanyada merkezleri ABD'de bulunan Yaratilisi Arastirma Enstitüsü (Institution for Creation Research) ve Yaratilisi Arastirma Dernegi (Creation Research Society) adli iki örgüt basi çekmektedir (2, 9). Kökten dinciler daha 1920'lerde ABD'nin bazi eyaletlerinde evrim kuraminin ögretilmesini yasaklayan yasalar çikmasini saglayabilmislerdir. Biyoloji ögretmeni John Scopes 1925 yilinda biyoloji dersinde evrim anlattigi için yargilanmis ve mahkum edilmisti. Bunun sonucu olarak 1960'lara kadar Amerika'nin bazi eyaletlerinde evrim kurami pek deginilmeyen bir konu olarak kalmistir. 1957 yilinda gerçeklesen bir olay Amerikalilarin biyoloji egitiminde evrimi yasaklayan tutumunu degistirmelerine neden olmustur. Sovyetler Birligi ilk kez uzaya bir yapay uydu olan Sputnik'i firlatmistir. Bunun üzerine Amerikalilar teknoloji yarisinda Sovyetler Birliginin gerisinde kaldiklarini farkederek fen egitimini yeniden gözden geçirip fen dersleri müfredatinda köklü degisikliklere gitmeye karar vermislerdir. Fen dersleri müfredati çagdas bilimin gerektirdigi sekilde yeniden düzenlenmis ve biyoloji ders kitaplarinda Darwin'in evrim kuramina da yer verilmistir. Bundan sonra evrim karsiti tüm yasalar Amerika Birlesik Devletleri anayasasinin laiklik ilkesine aykiri bulunarak iptal edilmistir. Bunun üzerine kökten dinciler dinsel inançlari Yaratilis bilimi olarak öne sürmüsler ve okullarda bu sözde bilimin de evrimle birlikte okutulmasi için çalismaya baslamislardir. Bunun sonucu olarak 1981 yilinda Arkansas eyaletinde evrim kuramina karsi görüsleri içeren yaratilis biliminin de evrim kurami ile birlikte ögretilmesi yasalasmistir. Daha sonra bu yasa da Amerika Birlesik Devletleri anayasasinin laiklik ilkesine aykiri bulunarak iptal edilmistir. Mahkeme kararina göre evrim kuramina karsi görüsleri savunan ve dinsel bir inanci temsil eden yaratilisçilik ögretisi bir bilim degildi ve fen bilimleri egitiminde evrim kuramina karsi bilimsel bir alternatif sayilamazdi. Amerika Birlesik Devletleri Ulusal Bilimler Akademisi de yaratilis görüsünün evrim ile birlikte ögretilmesine karsi çikmis ve yayinladigi bir kitapçikta su görüse yer vermistir (3) : " Din ile bilim insan düsüncesinin iki ayri ve birbirini dislayan alanidir; bu yüzden ayni yerde ikisinin birlikte verilmeye çalisilmasi hem bilimsel teorinin hemde dinsel inancin yanlis anlasilmasina yol açacaktir." Amerika Birlesik Devletleri Ulusal Bilimler Akademisi yayinladigi Bilim ve Yaratilisçilik (3) adli kitapçikda bu görüslere de yer vermistir : "Ulusal egitim sistemimize ve bilimin zorluklarla kazanilan, somut kanitlar üzerine kurulu yapisinin bütünlügüne ve etkinligine karsi girisilen böyle bir saldiri karsisinda Ulusal Bilimler Akademisi sessiz kalamazdi, çünkü sessiz kalmak, akademik ve düsünsel özgürlüge ve bilimsel düsüncenin temel ilkelerine olan sorumlulugumuzu ihmal etmek olurdu. Bilimsel ugrasinin tarihsel temsilcisi ve Federal hükümet'in bilimsel sorunlardaki danismani olarak Akademimiz bilinmesini ister ki; Yaratilis bilimi ilkeleri bilimsel bir kanitla desteklenmemektedir ve yaratilisçiligin ögretim programinda hiçbir düzeyde yeri yoktur. Günümüzün bilgili ve bilinçli fen dersi ögretmenlerinin de önerilen ögretimi yapmalari mümkün degildir. Ayrica böyle bir ögretim, ülkenin gereksinim duydugu bilimsel gelismeleri izleyebilen bir vatandas ve bilinçli bir bilimsel-teknik personel kitlesinin olusmasini engelleyecektir." Bugün insanin en temel sorunlarindan biri, nüfusunun artmasi ve çevre sorunlari karsisinda yer yüzündeki varligini sürdürebilmesi sorunudur. Bunun için ise insanin diger canlilar gibi biyolojik bir varlik oldugunun, diger canlilar ile ortak bir geçmisi paylastiginin, doganin bir parçasi oldugunun, diger canlilar gibi biyoloji yasalarina, ekoloji yasalarina tabi oldugunu bilinmesi gerekir. Bu da ancak kapsamli bir biyoloji egitimi ile gerçeklesebilir. Liselerimizdeki fen egitimi ise ne yazik ki gençleri önümüzdeki yüzyilin bilimine, biyolojiye hazirlamaktan uzaktir. Biyoloji ders kitaplarinda evrim kuramina karsi bir görüs olarak yaratilis görüsü konulmustur. Böylece ögrenciler dünyanin hiç bir çasdas ülkesinde görülmeyen bir uygulama ile karsi karsiya kalmislardir. Bir fen dersi olan biyolojide yeryüzündeki canli türlerinin çesitliligini açiklamak için kaynagini dinden alan yaratilis öyküsüne de yer verilmistir. Buna göre Biyoloji kitaplarinda (4) "Islama göre kainat ve kainattaki bütün varlıklar ALLAH tarafindan yaratilmistir. Dünyanin ilk yaratilisi insanlar tarafindan gözlenemeyen ve tekrarlanamayan bir olaydir. Yaratilis görüsünde bir de dünyayi saran tufandan söz edilmektedir... Dinozorlarin yeryüzünden bir anda silinmis olmasi buna güzel bir örnektir" seklinde bilimsel olmayan ifadeler yer almaktadir. Ayrica din derslerinde bir biyoloji konusu olan evrim kurami islenmektedir. Lise I Din Kültürü ve Ahlak Kitabinda (5) biyoloji ile hiç bir ilgisi olmayan yazarlar Darwin'in evrim kuramini alabildigince elestirmektedirler. Evrim kuraminda canli türlerinin ortak bir atadan türediklerini, bu nedenle birbirine yakin türlerin genetik açidan da benzer oldugu görüsünü yalanlamak amaci ile su savi ileri sürmektedirler. "Yapilan kan muayenelerinde kurbaga, fare ve yilan kanlarinin evrimcilerin iddialarinin aksine maymununkinden insana daha yakin oldugu tespit edilmistir". Bu sav bilimsel temelden tamamen yoksun ve gerçek disidir (6). Yazarlar hangi bilimsel kaynaga dayanarak bu savi ileri sürmektedirler ? Kan ile neyi kastetmektedirler ? Yapildigi öne sürülen kan muayenelerinde kanin hangi ögesi veya ögeleri incelenmistir ? Kaldi ki insan kani ile maymun kani arasinda büyük bir benzerlik vardir. Örnegin 287 aminoasitten olusan hemoglobin A molekülü insan ve sempanzede tipatip aynidir. Ayni molekül bakimindan insan ve goril kani arasindaki fark ise 287 aminoasitten sadece birindedir. Hemoglobin A molekülü farede 19, koyunda 26, tavukta 45, sazan baliginda 95 aminoasit ile insan hemoglobin A molekülünden ayrilmaktadir. Görüldügü gibi kanin bir ögesi olan hemoglobin A molekülü bakimindan insana en yakin canli olan sempanzede hiç fark yok iken insandan uzaklastikça farkliliklar artmaktadir. Daha bir çok protein üzerinde yapilan çalismalarda ayni yönde sonuçlar elde edilmistir. Bu yakinlik uzaklik iliskileri daha önce bilim adamlarinin morfoloji, anatomi, gelisme biyolojisi, paleontoloji, sistematik gibi dallarda elde edilen kanitlara dayanarak yaptigi siniflandirmalardaki yakinlik uzaklik iliskileri ile paraleldir. Bunun disinnda kalitimin kimyasal temelinin evrenselligi yani tüm canlilar için ayni kalitsal mekanizmanin geçerli olmasi canlilarin ortak bir geçmiii paylaitiklarinin yadsinamaz bir kanitidir (7). Amerika Birlesik Devletlerinde ögretilmesi mahkemece anayasanin laiklik ilkesine aykiri bulunan yaratilis görüsü (8) 1985 yilinda Türkiye Cumhuriyeti Milli Egitim Bakanliginin onayi ile Lise Biyoloji ve Din Kültürü ve Ahlak kitaplarına girebilmistir. Böylece laiklige aykiri oldugu bilinen ve dünyanin hiçbir çagdas ülkesinde görülmeyen bir uygulama 20. yüzyilin son çeyreginde devletin egitim politikasi haline gelmistir. Bilim adamlari günümüzde evrimin olup olmadigini degil evrimin nasil oldugunu tartismaktadirlar. Yaratilis bilimcileri evrimciler arasindaki evrimin mekanizmalari üzerindeki bilimsel tartismalari çarpitarak evrim kuraminin yanlis oldugunu kanitlamak için kullanmaktadir. Bilim kendi kendini düzeltici bir nitelige sahiptir ve bilim adamlari arasinda bazen çok siddetli olabilen tartismalar özelestiriler bilimin saglikli yanini gösterir. Bize de Amerika Birlesik Devletleri'nden ithal edilen yaratilis görüsü biyoloji kitaplarinda "Islama göre kainat ve kainattaki bütün varliklar Allah tarafindan yaratilmistir" seklinde yer almaktadir. Bu görüsün tartisilmasi olanaksizdir. Dahasi bu görüsün deney ve gözlem ile dogrulanmasi ya da yanlislanmasi söz konusu degildir. Din derslerinde ögrencilere Darwin'in evrim kuramini çürütmeleri için ödev vermek olagan bir uygulama haline gelmistir. Bilimsel bir kuram öngörüleri deney ve gözlem sonuçlari ile çelistigi zaman çürütülebilir. Deney ve gözlem sonuçlari kuramin öngörüleri ile uyum içinde ise kuramin desteklendigi söylenir. Bilimsel bir kuramin ispat edilmesi söz konusu degildir. Bilimin yöntemleri ile biyologlarin sayisiz deney ve gözlem yaparak 130 yildir çürütemedikleri, yanlislayamadiklari evrim kuramini din dersinde ögrencilere ödev vererek çürütmeye çalismak bilimsellikten tamamen uzak bir yaklasimdir. Bu çabalarin arkasinda gençlerimizin beyinlerini dinsel görüslerin dar kalibina uydurmaya, bu kalip içerisinde hapis etmeye, ögrencilerin bilimsel düsünebilme, sorgulayabilme, elestirebilme yeteneklerini körletmeye çalismak gibi bir amaç yatmaktadir. Evrimi arastiran bilim adamlarinin çabalari dogayi anlama ve açiklama amacina yöneliktir. Bunun disinda tanrinin varligini reddetmek veya kanitlamak gibi bir amaçlari yoktur, olamaz da. Dinsel konular pozitif bilimlerin yöntemleri ile arastirilamazlar. Çagimizda dünya ülkelerinin bilim ve teknoloji alanindaki yarisi hizla sürerken ülkemizin ayakta kalabilmesi gençlerimizin bilimi bir anlayis sistemi olarak benimsemelerine, kavrayabilmelerine baglidir. Sayet gençlerimiz bilimi bir anlayis sistemi olarak benimsemezler ise dinsel inaçlarina bagli fakat tutsak bir ulus olmamiz kaçinilmazdir. Dünyada çesoitli kültürlerde, çesitli dinlerde çok çesitli yaratilis görüsleri vardir. Fakat bu görüslerin hangisinin dogru oldugunu sinama da ise bilim yetkili degildir. Zira bu yaratilis görüsleri bilimsel degildir. Evrim kurami ise evrenseldir, yani dünyanin her yerinde ayni kuram geçerlidir, dinden dine, kültürden kültüre, bölgeden bölgeye degismez. Bir yanda binlerce kez sinamadan geçmis deney ve gözlemler ile defalarca dogrulanmis bilimsel bir kuram diger yanda ise elestirilemeyen, sorgulanamayan, tartisilamayan, kaynagini kutsal kitaplardan alan yaratilis öyküsü. Yaratilisçilar evrim kuraminin da bilimsel olmadigini iddia etmektedirler. Bir kuramin bilimsel olabilmesi için deney ve gözlemler ile yanlislanma olanaginin bulunmasi gerekir. Evrim kurami deney ve gözlemler ile yanlislanabilir. Örnegin, kambriyan katmanlarinda bir insan, bir çiçekli bitki, bir memeli, bir kus fosili bulunabilirse bu bulgulardan bir tanesi bile evrim kuramini geçersiz kilabilir. Bu yaklasim, biyoloji derslerinde fen derslerinde dinsel bir ögreti ile bilimsel bir kuramin birbirinin karsito iki kuram gibi ele alinarak ögretilmesi ögrencileri büyük bir ikilem içine itmektedir. Ögrenci ya bilimi ya da dini tercih etmeye zorlanmaktadır. Ögrenci ya evrim kurami sadece bir kuramdir kutsal kitaplarda yazilanlar dogrudur diyerek bilimi reddedecek ve yaratilis ögretisini kabul edecek, ya da yaratilis öyküsünü de bilimsel bir kuram gibi sorguya çekerek, irdeleyerek bilimsel bir yaklasimi tercih edecektir. Örnegin yaratilis öyküsündeki Nuh tufani olayini bilimsel bir irdelemeden geçirerek Su anda yeryüzünde bulunan 2 milyon canli türünün her birinden birer çift alarak, Nuh peygamberin bu hayvanlari 40 gün boyunca gemisinde nasil yasatabildigini, dinazorlarin bu gemiye sigmadigi için mi yok oldugunu, tüm dünyayi saran bir tufanda Agri daginin zirvesine kadar sularin nasil yükseldigini, ya da bu hacimde su kütlesinin nereden çiktigini sorabilecektir. Simdi de fen derslerinde evrim kuramini tümden kaldirmak egilimi vardir. Evrim kurami biyolojinin tek birlestirici kuramidir. Bugün evrim kurami olmadan biyolojideki bir çok olay birbiri ile ilgisi olmayan, ilginç fakat pek fazla anlam tasimayan bilgiler yigini olacaktir. Bu bakimdan evrim kurami olmayan bir biyolojiyi düsünmek mümkün degildir. Fen derslerinden, biyoloji derslerinden evrim kurami çikarildigi takdirde fen egitimimiz Amerika Birlesik Devletlerinin bazi eyaletlerinde 1950' lerdeki fen egitimine benzeyecektir. Fen egitiminde bazi konular dinsel inanislarimiz ile bagdasmiyor diyerek o konulari fen egitimi müfredati disinda tutamayız. Bilim bir bütündür. Evrimi müfredat disi birakirsak, biyoloji egitimi, fen egitimi anlamin tamamen yitirir. Bilimin verileri isiginda dinsel görüslerin yorumunu yapmak din adamlarinin görevidir. Fakat bu görüslerin bir fen dersinde bilimsel bir kuram ile birlikte, bilimsel kuramin seçenegi gibi islenmesi fen egitiminde istenilen amaçlara ulasilmasini engelleyecektir. Türkiye'nin gelecegi yetistirdigimiz bilim adamlarinin niteligi ve niceligi ile dogrudan iliskilidir. Bilim adami adaylarinin özgür, elestirel, ve bagimsiz düsünebilme diger bir deyisle bilimsel düsünebilme aliskanligini kazanmis olmalari gerekir. Bilim adami arastiracagi konuya hiç bir önyarginin tutsagi olmadan özgürce yaklasabilmeli, konuyu özgürce sorgulayabilmeli, ve deney ve gözlemlerinin sagladigi kanitlari sonuna kadar, kanitlar nereye götürürse götürsün izleyebilmelidir. Türkiye'nin kalkinmasi, bilimde, teknolojide çagdas ülkeler arasinda yerini alabilmesi için özgür, kosullandirilmamis, elestirel düsünebilen beyinlere ihtiyaci vardir. Bunun için de fen egitiminde bilimin dogasina aykiri olan din konularina yer vermemek gerekir. Türkiye'de bilimin gelisebilmesi için egitimde anayasamizin laiklik ilkesine uyulmasi son derece gereklidir. KAYNAKLAR : 1) Dobzhansky, T., Ayala, F.J., Stebbins, G.L., Valentine, J.W. 1977. Evolution. W.H.Freeman and Company. 2) Kence, A. 1985. Evrim kurami ve yaratilisçilik. Cumhuriyet 24 Nisan 1985. 3) Akkaya, E.U.(Çev.).1985. Bilim ve Yaratilisçilik ABD Ulusal Bilimlar Akademisi'nin görüsü. Gözlem Matbaacilik, 80 s, Istanbul. 4) Güven, T., Köksal, F., Öncü, C., Erdogan, I., Acar, Ö., Demirci, C., Togral, A., Simsek, S. 1994. Liseler için Biyoloji I. Milli Egitim Bakanligi Yayinlari 602, Ders Kitaplari Dizisi 223. 5) Ayas, M.R., Tümer, G. 1994. Liseler için Din Kültürü ve Ahlak Bilgisi I. Milli Egitim Bakanligi Yayinlari 118, Ders Kitaplari Dizisi 100. 6) Kence, A. 1994. Biyoloji egitimi ve laiklik. Cumhuriyet Bilim ve Teknik, 367: . 7) Futuyma, D.J. 1983. Science on Trial. Panteon Books, New York. 8) Creationism in Schools: The decision in McLean versus the Arkansas Board of Education. 1982. Science, 215: 934-943. 9) Morris, H.M. 1985. Yaratilis Modeli. Milli Egitim Bakanligi, Bilim ve Kültür Eserleri Dizisi. (TUBA KONUSMASI) Aykut KENCE ODTU Biyoloji Bölümü, Ankara

http://www.biyologlar.com/biyoloji-egitiminde-evrim-ve-yaratiliscilik

BİTKİ GENETİK KAYNAKLARININ TOPLANMASI

Dr. Ayfer TAN Dr. Tuncer TAŞKIN Uzm. Abdullah İNAL Bitki genetik kaynakları, çevresel ve diğer baskılarla genetik erozyona uğramaktadır. Bitki genetik kaynaklarındaki çeşitliliğin saptanması, toplanması ve korunması, bitkisel çeşitliliğin sürdürülebilirliği bakımından son derece önemlidir. Genetik çeşitlilik türlerin yerel çeşitlerinin, yabani akrabalarının ve geçit formlarının birlikte bulunduğu yerlerde yoğunlaşmıştır. Türler kendi içlerinde milyonlarca genotip içerir. Toplanan örnekler toplam varyasyonun çok küçük bir modelidir. Bu nedenle, bitki genetik kaynaklarının korunmasında en geniş varyasyonu temsil edecek örneklerin toplanması önemlidir. Bitki genetik kaynakları materyali tohumla ve vejetatif çoğaltılan türleri içerdiğinden toplama prensipleri farklı olacaktır. Toplamanın amacına göre ekipte genetik bilgi birikimine sahip botanikçi, ıslahçı, agronomist, ekolojist ve taksonomistin bulunması gerekebilir. Ekip en az iki uzman kişiden oluşmalıdır. Başarılı bir toplama yapmak için iyi bir planlama, yörenin özellikleri ve hedef türler hakkında bilgi toplamak gerekir. Gerekirse hedef yöre ve türler için daha detay bilgi edinebilmek için bir sörvey programı (inceleme gezisi) düzenlenmelidir. Toplama programında zamanlama önemlidir. Böylece aşağıdaki yararlar sağlanabilir: -Uygun süre içinde en geniş genetik varyasyon toplanabilir. -Hedef türlerin olgunluk zamanları yakalanabilir. -Aynı yörede pek çok duraktan örnek toplanabilir. -Tarlalarda veya tarla kenarlarında geçit formları gözlenebilir. -Hedef türlerin yakın akrabaları gözlenebilir. -Toprak, iklim, yükseklik ve kültürel uygulamalardaki varyasyon yakalanabilir. Gerekli Ekipman Toplama programı süresince kullanılması gerekli ekipman; toplanacak materyal, iklim, yöresel koşullar, seyahat biçimi gibi etkenlerle çok yakından ilişkilidir. Toplama ekipmanı: Bitki türüne göre değişik ölçülerde bez torba, naylon torba, tohum örneklerinin konulacağı sağlam kağıt zarflar, tohum paketlerinin konulacağı kutu veya çantalar, çakı, çapa, çepin, küçük el küreği, şaşula, not defteri, kalem, silgi, kalemtraş, lastik bant, ataç, ip, tel zımba, yapıştırıcı bant, etiket, makas, el çantası, herbaryum presi, kurutma kağıdı, gazete kağıtları. Bilimsel ekipman: Altimetre, GPS, kompas, pusula, padometre, klinometre, digital fotoğraf makinesi, fon için beyaz bez, higrometre, lup, maximum-minimum termometre, harita, pH indikatör kağıtları, flora kitapları ve monograflar. Ulaşım ekipmanı: Arazi aracı, arazi koşullarına uygun giyim (tercihen çok cepli tişört gömlek ve pantolonlar, yağmurluk, şapka, güneş gözlüğü, bot vb.). Genel İlkeler Toplama stratejisinin belirlenmesinde materyalin yabani ve geçit formu, ıslah edilmemiş çeşit/primitif kültür formu, yerel çeşit/ yerel tipler olacağı hususu göz önünde bulundurulmalıdır. Bitki genetik kaynakları materyali dört değişik kaynaktan (habitat) toplanabilir: -Dağlar, vadiler, nehir yatakları, deniz kıyıları ormanlar gibi doğal alanlar, -Kültür tarlaları, tarla kenarları, -Kapama bahçeler ve ev bahçeleri, -Üretici ambarları, yerel köy dükkanları, pazarlar, aktarlar, tohumcular. Örnekleme stratejisi: Bitki genetik kaynakları materyalinin toplanmasında iki farklı örnekleme yöntemi uygulanabilmektedir: Rastgele (random) örnekleme: Genelde rastgele örnekleme yöntemi kullanılır. Örneğin bulunduğu alanda ön yargısız olarak, tüm alanı temsil edebilecek ve geniş varyasyonu içerecek şekilde örnek (tohum, soğan , rizom, yumru, çelik, aşı gözü gibi) alınmalıdır. Kültür, yabani ve geçit formları için kullanılan bu yöntem, az zamanda geniş bir alandan örnek alabilmek ve toplayıcının tüm alanı görmesini sağlaması açısından avantajlıdır. Ön yargılı (biased) örnekleme: Bu yöntemde fenotipik özellikler göz önüne alınarak örnekleme yapılır. Fenotipik durum her zaman genotipik farklılığı göstermediği için ön yargılı örneklemeden dolayı bazı genotiplerin örnek içinde yer alması güçleşebilir. Bir populasyon örneğinin bulunduğu ve ekolojik özelliklerinin kayıt edildiği yere durak adı verilir. Örneklemede, bir duraktan alınacak bitki sayısı, durak sayısı ve durakların toplama bölgesindeki dağılımı konuları ayrı bir öneme sahiptir. Genellikle genetik varyasyonun yüksek olduğu yabani türler ve geçit formları toplanırken bir duraktan toplanacak örnek sayısının belirlenmesinde duraktaki maksimum varyasyonun sağlanmasına dikkat edilmelidir. Bu nedenle etkin populasyon büyüklüğünün dikkate alınması gereklidir. Türlerin toplanmasında durak sayısını doğru belirleme açısından toplayıcı, hedeflediği toplama alanının tümünü örnekleyebilecek vejetasyon bilgisine sahip olmalıdır. Eğer yabani türlerin ve geçit formlarının toplanması hedefleniyorsa durak sayısı populasyonun büyüklüğü ve vejetasyonun değişmesine bağlı olarak yapılmalıdır. Toplama durakları hedeflenen bölge içerisinde uygun olarak dağıtılmalıdır. Bu konuda iki farklı yöntem uygulanabilir: -Durakların hedeflenen bölgedeki dağılımı homojendir (tek yıllık kültür formları için daha uygundur), -Durakların beşerli gruplar halinde olmak üzere hedeflenen bölgeye dağılımı homojendir (yabani ve geçit türleri için daha uygundur). Toplanan örneklerin sağlıklı ve hasar görmemiş olması gerekir. Tohumlu Bitkilerin Toplanması Tohumlu bitkilerin toplanmasında genel ilkeler uygulanmakta yabani ve kültür formlarına has hususlar dikkate alınmalıdır. Yabani türler ve geçit formları: Yabani türler doğal habitatlardan, yabani karakterli geçit formları ise tarla içleri ve kenarları gibi ikincil habitatlardan toplanırlar. Yabani ve geçit türlerinde türler içi ve türler arası doğal melezleme olabileceği göz önüne alınmalıdır. Bu nedenle populasyonlardaki varyasyonu temsil edebilecek olası genotipleri yakalayabilecek yeterli örneğin alınabilmesini sağlamak amacıyla örneklenen bitki sayısı daha fazla olmalıdır. Durakta tek veya birkaç bitki görülmesi halinde bu durum kaydedilmeli, bu bitkilerden tohum alınmamalıdır. Durak sayısı populasyonun büyüklüğü ve vejetasyonun değişmesine bağlı olarak değişir. Kültür formları: Toplama alanları tarlalar, bahçeler üretici ambarları, yerel köy dükkanları ve pazarlar, aktarlar, tohumcular olabilir. Tek yıllık kültür formlarında, eğer üreticiler farklı tohum kaynağı kullanıyorlarsa hepsinden ayrı örnekler, aynı kaynaklı tohum kullanıyorlarsa örneklerin karışımı ile oluşturulan tek bir örnek alınmalıdır. Ayrıca farklı isimlere sahip yerel çeşitlerin toplanması sırasında bu yerel çeşitlere ait bilgi alarak örnekleme yapmak gerekir. Yerel çeşit ve primitif çeşitlerin toplanmasında da durak sayısı önemlidir. Tek yıllık bitkilerde üreticiler kendi tohumlarını kullanıyorlarsa her tarla veya her çiftlikte bir durak yapılmalıdır. Gerek yabani gerekse kültür formlarında toplayıcının bitkisini iyi tanımasını gerekir. Tohumlar meyve içerisinde ise örnekler meyve olarak (olgun ve iri meyveler) alınır, gazete kağıtlarına veya bez torbalara sarılır ve tohumlar daha sonra meyve etinden ayrılır. Meyvelerin tohumunu çıkarmada en uygun yol, meyvenin parçalanarak bir süzgeç içinde yıkanması ve süzülerek tohumların kurutma kağıdı ya da gazete kağıdı üzerine serilerek gölgede kurutulmasıdır. Alınacak meyve sayısı da meyvelerin içerdiği tohum sayısına göre değişir. Gen bankasında uzun süreli muhafaza prensipleri doğrultusunda örnekteki tohum sayısı yabancı döllenen bitkilerde 10000-12000, kendine döllenen bitkilerde ise 8000 olmalıdır. Bu nedenle üretim ve yenileme gerekiyor ise hemen programa alınmalıdır. Vejetatif Üretilen Bitkilerin Toplanması Vejetatif üretime kolaylıkla tepki vermeyen türlerde tohum toplanmalıdır. Ancak vejetatif üretilen materyalde de tohum toplanabilir. Bu durumda tohumla üretilen bitki türlerine ait toplama prensipleri uygulanmalıdır. Tohum meyve türlerinden toplanıyorsa ve çevrede bu tür ile gen alışverişi yapabilecek türler varsa bunlarla ilgili bilgiler dikkate alınmalıdır. Bazı durumlarda sörveyler sırasında da meyve tipleri hakkında ön bilgi edinebilmek amacıyla meyve toplanarak bunların tohumları da değerlendirilebilir. Genelde muhafaza amaçlı tohum toplanması, orman ağaçları, ağaççıkları ve çalı formlu bitkiler ile tohum veren soğanlı, rizomlu ve yumrulu bitkiler ile sınırlıdır. Vejetatif materyalin korunabilmesi için, bitki türüne de bağlı olarak, birçok değişik çoğaltım metodu vardır. Bu nedenle çoğaltım tekniğine ve toplanacak bitki türüne bağlı olarak farklı vejetatif materyal (çelik, aşı gözü, aşı kalemi, soğan, yumru, rizom, sürgünler, köklerdeki piçler gibi) toplanır. Toplanan vejetatif materyal uygun bir koruyucu malzemeye sarılarak buz kutusu içerisinde nemli ve soğuk ortamda korunabilir veya zaman kaybetmeden çoğaltılacak şekilde korumanın yapılacağı kuruluşa yollanır. Vejetatif üretilen türlerin kültür formlarında (yerel meyve tipleri, eski ev bahçelerinde halen ekilmekte olan süs bitkileri vb.) ve yabani türlerinde (meyve, süs bitkisi, tıbbi ve kokulu bitki türleri vb.) genel toplama ilkeleri dikkate alınmalıdır. Endemik ve tehdit altında olan türlerde toplama sırasında yerinde kayıplara sebebiyet vermeyecek önlemler alınmalıdır. Yerel tiplerin toplanması sırasında, toplama yöresindeki bir köyde yerel tipin tohumdan yetiştirildiği saptanmış ise o tip için tüm köy tek bir durak kabul edilerek rastgele örnekleme yapılmalıdır. Eğer ağaçların, özel olarak seçilmiş geleneksel tiplerden klonal olarak üretildiği belirlenmişse köydeki her bir farklı tipin toplanması ve her birinin ayrı bir örnek olarak korunması gerekir. Toplama Sırasında Tutulacak Kayıtlar Toplama sırasında gerek tohumlu bitkiler ve gerekse vejetatif üretilen bitkilerde toplanan türler, toplama ve pasaport bilgileri ile toplama yöresi ile ilgili bilgilerin standart olması iyi bir veri tabanı yönetimi için gereklidir. Bu nedenle veriler standart toplama formlarına dikkatli bir şekilde kaydedilmelidir. Kayıtlarda özetle aşağıdaki bilgiler yer almalıdır: -Toplama numarası (toplama ekibi, toplama tarihi, durak numarası, duraktaki örnek numarası), -Habitat ve kaynağı, -Bitkinin botanik adı (cins, tür, alt tür gibi) ve yöresel adı, -Yöre (il, ilçe, köy, yön, vb.), -Koordinatlar (enlem, boylam ve yükseklik), -Materyal tipi (tohum, vejetatif) ve durumu (yabani, geçit veya kültür formu), -Populasyonun yöredeki büyüklüğü, -Topografya bilgileri (toprak, arazinin durumu vb.), -Birlikte bulunduğu diğer türler, -Tanımlayıcı notlar (Bitki ve yöreye ait ek notlar). Muhafaza Öncesi İşlemler Toplanan materyal ivedilikle muhafazaya alınacak şekilde muhafaza öncesi işleme tabi tutulmalıdır. Bunların başında kayıt işlemi gelmektedir. Materyal tohum örneği ise ivedilikle temizlenmelidir. Miktarı kontrol edilmeli ve üretilmesi gerekiyorsa üretim programına dahil edilmeli ve bu örnekler toplama numarası ile geçici kayda alınmalıdır. Üretimi gerekmeyen örnekler Gen Bankasında muhafazaya alınmak üzere esas kayda alınmalı (ülke kodu ve ardışık numara, TR 35444 gibi) ve tüm toplama bilgileri veri tabanına yüklenmek üzere elektronik ortamda ve standart formlarda Dokümantasyon Birimine iletilmelidir. Vejetatif materyal ise çoğaltılıp, bitkinin gelişimini tamamlayarak muhafaza parsellerine geçirilecek duruma gelene dek (fidan, olgun ve adapte olmuş sağlıklı bitki) toplama numarası ile geçici kayda alınır. Muhafaza parsellerine aktarılan ve oraya adapte olan sağlıklı örnekler ise esas kayda alınmalıdır. Muhafaza parsellerindeki örnekler ile ilgili Vejetatif Materyal İzleme Raporu hazırlanarak muhafaza bilgileri güncelleştirilmelidir. Kaynak: www.etae.gov.tr

http://www.biyologlar.com/bitki-genetik-kaynaklarinin-toplanmasi

Yeryüzündeki levhalar nasıl harekete geçti?

Yeryüzündeki levhalar nasıl harekete geçti?

Tektonik levhaların Dünya’nın yüzeyi boyunca hareketini neyin tetiklediğinin üzerindeki sır perdesi Sidney Üniversitesi’ndeki araştırmacılar tarafından kaldırıldı.

http://www.biyologlar.com/yeryuzundeki-levhalar-nasil-harekete-gecti

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

İstatistiksel Model ile Hastalıkların Önceden Tahmini

Biyoinformatik biliminin en çok katkısı olacağı alanlardan biri de şüphesiz tıp olacaktır. Genleri ve proteinleri inceleyerek hastalık daha oluşmadan teşhisinin yapılması fikri çok etkileyici. Tabi teşhisi yanında gen terapisi gibi yöntemlerle sorunun kaynağına inilerek düzeltilmesi kesin çözüm olabilir. Açıkçası bu konudaki çalışmalar tam olarak nedir bilmiyorum. Bundan ziyade beni heyecanlandıran kısmı, gen ifade düzeylerinin istatistiksel modeller yardımıyla incelenerek hastalıklar daha oluşmadan teşhisi. Tabi ki hastalığın oluşmasının son kararı proteinlerden geçiyor. Bu sebeple proteinlerin yapılarının önceden kestirimleri de önemli çalışma konularındandır. Fakat gen ifadesi analizleri verisi kullanılarak kurulan modeller başlangıç açısından çok faydalıdır. Model kurmayı sadece istatistiksel yöntemlerle sınırlandırmak yanlış olur. Yapay öğrenme metodlarına da sıkça başvurulur. Yapılan bazı çalışmalarda gen ifade verileri kullanılarak kurulan modellerde neredeyse %100'e yakın doğru kestirimler yapıldığı görülmektedir. Hasta ve sağlıklı gibi iki sınıftan oluşan verilerde hasta ve sağlıklı bireyleri tahmin edebilmek için bazı sınıflandırma yöntemleri vardır. Bunlardan bazıları; lojistik regresyon analizi, diskriminant analizi ve bayescil yöntemlerdir. Bu sınıflandırma yöntemlerinin yani hastalığın önceden bilinebilmesi için kurulmaya çalışan istatistiksel modeli saptayabilmek için veriden öğrenme gerçekleştirilmelidir. Biraz daha açarsak, elimizde olan veride gerçekte hasta ve sağlıklı bireylerin bilgisi vardır. Bu sınıf bilgisi ve değişkenlerin bilgisi kullanılarak bir kestirim modeli kurulur. Bu sayede örneğin 5 tane genin hastalıkta ilişkisi olduğunu düşündüğünüz genleri kullanarak hasta veya sağlıklıdır diye kestirim yapılabilir. Sınıflandırma yöntemlerinin kullanılabilmesi için sınıf bilgisinin kesinlikle olması gerekir. Bu bilgiye sahip olmak çok değerlidir. Sınıf bilgisine sahip olmadığımız durumlarda ise kümeleme yöntemleri kullanılır. Kümeleme analizi, sınıflandırmaya göre istatistiksel açıdan biraz daha havada kalan bir yöntemdir. Sebebi de alt yapısında sağlam bir istatistiksel teoriye sahip olmamasından kaynaklanır. Kümeleme analizlerinde genellikle uzaklık ölçüm birimleri kullanılarak analizler yapılır. Benzer gözlemleri kümelemek için kullanılır. Özellikle mikrodizi gen ifadesi analizlerinde bundan önceki yazımda anlattığım öznitelik seçimi dahil, sınıflandırma ve kümeleme analizlerine sıkça başvurulur. Buna benzer yöntemleri kullanarak genetiksel hastalıklara yakalanma riskini hesaplayan ve hizmet veren şirketler var. 23andme bu hizmeti veren bir şirket bildiğim kadarıyla. Bu yazımda anlattığım yöntemlerin hangi durumda kullanıldığının anlaşılması açısından 10. İstatistik Öğrenci Kolokyumu'nda sunduğum "Biyoinformatik ve Mikrodizi Gen İfadesi Analizi" adlı bildirimden örnek vermek istiyorum. Elimde NCBI veri tabanından aldığım meme kanseri hastalarına ve sağlıklı bireylere ait mikrodizi gen ifadesi verisi vardı. Araştırmak istediğim; meme kanserine hangi genlerin sebep olduğunu bulabilmek ve veriyi iyi açıklayan genlerle çalışarak bir model kurmaktı. Bu model ile kestirim yaparak modelde kullandığım değişkenin ve sınıflandırma yönteminin başarısını ölçmekti. Verim bazı gürültüleri içerdiği için bu gürültülerden kurtulmak için RMA normalizasyon yöntemi kullandım. Gürültülerden büyük oranda kurtulduktan sonra binlerce değişkenle modeli kurmak hatayı arttıracağından, veriyi en iyi açıklayan yani meme kanseriyle ilişkisi olan genleri bulabilmek için öznitelik seçimi yöntemlerinden t-istatistiğini kullandım. Skorlama yapıp meme kanserine sebep olan en önemli genden daha az önemli gene doğru sıraladıktan sonra. 10, 50, ... , 2000 'er en iyi gen alt kümeleri oluşturarak lojistik regresyon ve naive bayes sınıflayıcısı ile model kurdum. Başarı %'lerini karşılaştırdım. Aşağıdaki tabloda orjinal sonuçlar vardır. Bu çalışmada naive bayes sınıflayıcısı lojistik regresyona göre daha başarılı bir sınıflandırma yapmıştır. Naive bayes sınıflandırıcısında en önemli 10 tane gen %86.3 oranında doğru sınıflandırma yaparken, lojistik regresyon en önemli 10 tane gen ile %76.8 oranında doğru kestirim yapmıştır. Aşağıda ise sınıflandırma yönteminin çalışma prensibini anlayabilmek için güzel bir grafik var. Mavi olanlar gerçekte hasta olanlar siyah olanlar ise gerçekte sağlıklı bireylerdir. Modelimiz yani hasta ve hasta değil şeklinde kestirim yapan modelimiz ise kırmızı çizgidir. Kırmızı çizginin solunda kalana hasta sağında kalana ise sağlıklı olarak atama yapıyor. Fakat modelimizde hatalar olduğu başarı tablomuzdan da bildiğimizi gibi gözükmektedir. Gerçek hasta olan bir kaç gözlem hasta değil olarak, gerçekte hasta olmayan bazı gözlemler ise hasta olarak kestirilmiştir.

http://www.biyologlar.com/istatistiksel-model-ile-hastaliklarin-onceden-tahmini

NANOBİYOTEKNOLOJİ

Nanobiyoteknoloji kelimesi iki kavramıiçinde barındırıyor: Bunlardan birincisi bir büyüklük tanımı: Nano, yani milimetrenin milyonda birine karşılık gelen bir büyüklük. İkincisi ise biyoteknoloji kavramı, yani biyoloji ve biyokimya temelli yöntemlerin uygulamalarını araştıran, ortaya koyan, onları ürüne dönüştüren, teknoloji temelli çalışma alanı. İkisinin birleşmesi ile ortaya çıkan nanobiyoteknoloji ise, bir yandan canlı hücrenin milyarlarca yıllık evrimi sırasında şekillenmiş nano-yapıları ve nanomakineleri, yani DNA’yı, RNA’yı, lipidleri, proteinleri, polisakkaritleri, bunların birbirleri ile etkileşimlerini ve hareketlerini araştırırken diğer yandan bu yapıları ve etkileşimleri daha dayanıklı, daha hızlı hareket eden, istendiği zaman planlanmış hedefe varacak materyaller ve yapılar kullanarak taklit edebilmeyi planlıyor. Nanobiyoteknolojinin bir üçüncü ilgi alanı ise moleküler biyoloji araştırmalarında nano seviyesinde bilgi toplayabilecek ve biyolojik sistemlerin nano düzeyde araştırılmasına olanak verecek sistem ve düzeneklerin tasarlanarak ürüne dönüştürülmesi olarak düşünülüyor. Nanobiyoteknolojinin İlaç Salınımına Etkisi Su an kullanılan ilaçların çoğu hedef hücrelerine ulaşma esnasında hidrofob alanlardan ve enzim yıkımından korunamadığı için etkilerini istenilen şekilde gösterememektedir. Ayrıca ilaçların istenilen süre etki gösterememesi ve hedef doku haricinde de etkisini tüm vücutta göstermesi istenmeyen olaylar olarak karsımıza çıkmakta. Bir diğer problem ise; verilen ilaçların vücuttaki bariyerleri aşıp hedef alana ulaşamaması(Parkinson hastalığı tedavisinde ihtiyaç duyulan dopaminin kan beyin bariyerini geçememesi. Bu nedenle kan-beyin bariyerini geçebilen L-DOPA kullanılır). Ortaya çıkan bu sorunların çözümünde nanoteknoloji bir takım çözümler sunuyor. Nanoboyutlarda üretilen taşıyıcılar, kan-beyin bariyeri, solunum sistemindeki bronşiyoller ve derideki sıkı bağlantılar gibi çeşitli anatomik ve biyolojik bariyerleri geçebilir ve ilaçların istenilen hedef dokuya ulaştırılmasını sağlar. Nanotaşıyıcılar vücuttaki dar alanlarda daha iyi dağılırlar ve düşük çözünürlüklü ilaçların çözünürlüğünü arttırabilirler. Nanoboyutta üretilen araçların olağanüstü özellikler göstermesinden yararlanılarak ilaçların fonksiyonu arttırılıp yeni özellikler kazandırılabilir. İlaç toksisitesini azaltabilir ve daha verimli ilaç dağılımını sağlayabilir. Küçük moleküller, proteinler, peptitler ve nükleik asitlerin hedef doku tiplerine bağlanması için modifiye edilebilir. Bunların yüzey özellikleri immün sistem tarafından tanınmaları için modifiye edilebilirler. Tüm bu işlemlerle ilacın sadece hasta bölgeye etki etmesi, tek uygulamada ilacın kanda uzun sure etkin bir şekilde kalması, ilacın belirli bir hızda ve gerekli miktarda salınması sağlanmış olur. Ancak ilaçların salınımında kullanılan bu nanotaşıyıcılar bir takım problemlere yol açabilir. Nanotaşıyıcıları elde etmek ve depolamak zordur. Düşük potansiyelli ilaçlar için uygun değildirler. Bazı durumlarda istenmeyen bölgelere ulaşarak zarara neden olabilirler. Hücrenin nükleer zarfını geçerek genetik hasara ve mutasyonlara yol açabilirler. Nanobiyoteknolojinin Kanser Araştırmalarında Kullanımı Kanser hücrelerinin sağlıklı hücrelere zarar vermeden öldürülmesi üzerine çok yeni ve farklı metotlar üstünde ve sadece dünyada birkaç laboratuvarda sürdürülen çok ileri düzeyde araştırmalar sürdürülmektedir. Örneğin, bakteri DNA’sının bizim DNA’mızdan yapısal farklılıklar gösterdiğinin keşfiyle DNA moleküllerinin bağışıklık sistemi üzerine olan uyarıcı etkisinden yararlanarak yeni DNA kökenli ilaçlar tasarlanmaktadır. bu ilaçları yeni jenerasyon aşı geliştirmekten, antikanser ve anti allerjik uygulamalara ve aşısı olmayan hastalıklardan immün koruyucu ajan olarak kullanmaya kadar geniş bir yelpazedeki araştırmalar başlamıştır. Sadece kanserli dokulara veya civarına kontrollü bir şekilde DNA’yı ve istendiğinde de kemoterapi ajanını da birlikte salabilen nanokeseciklerle antikanser terapileri geliştirilmekte ve bunların deney hayvanlarındaki etkinlikleri tayin edilmektedir. Bu terapi yöntemi ile, insanda baş ve boyun da oluşan ve çok hızlı bir şekilde ilerleyebilen bu kütle kanseri modeli farelerde %90’ın üzerinde bir başarıyla ortadan kaldırılabilmektedir. STARWARS21

http://www.biyologlar.com/nanobiyoteknoloji

NANOBİYOTEKNOLOJİ

Nanobiyoteknoloji kelimesi iki kavramıiçinde barındırıyor: Bunlardan birincisi bir büyüklük tanımı: Nano, yani milimetrenin milyonda birine karşılık gelen bir büyüklük. İkincisi ise biyoteknoloji kavramı, yani biyoloji ve biyokimya temelli yöntemlerin uygulamalarını araştıran, ortaya koyan, onları ürüne dönüştüren, teknoloji temelli çalışma alanı. İkisinin birleşmesi ile ortaya çıkan nanobiyoteknoloji ise, bir yandan canlı hücrenin milyarlarca yıllık evrimi sırasında şekillenmiş nano-yapıları ve nanomakineleri, yani DNA’yı, RNA’yı, lipidleri, proteinleri, polisakkaritleri, bunların birbirleri ile etkileşimlerini ve hareketlerini araştırırken diğer yandan bu yapıları ve etkileşimleri daha dayanıklı, daha hızlı hareket eden, istendiği zaman planlanmış hedefe varacak materyaller ve yapılar kullanarak taklit edebilmeyi planlıyor. Nanobiyoteknolojinin bir üçüncü ilgi alanı ise moleküler biyoloji araştırmalarında nano seviyesinde bilgi toplayabilecek ve biyolojik sistemlerin nano düzeyde araştırılmasına olanak verecek sistem ve düzeneklerin tasarlanarak ürüne dönüştürülmesi olarak düşünülüyor. Nanobiyoteknolojinin İlaç Salınımına Etkisi Su an kullanılan ilaçların çoğu hedef hücrelerine ulaşma esnasında hidrofob alanlardan ve enzim yıkımından korunamadığı için etkilerini istenilen şekilde gösterememektedir. Ayrıca ilaçların istenilen süre etki gösterememesi ve hedef doku haricinde de etkisini tüm vücutta göstermesi istenmeyen olaylar olarak karsımıza çıkmakta. Bir diğer problem ise; verilen ilaçların vücuttaki bariyerleri aşıp hedef alana ulaşamaması(Parkinson hastalığı tedavisinde ihtiyaç duyulan dopaminin kan beyin bariyerini geçememesi. Bu nedenle kan-beyin bariyerini geçebilen L-DOPA kullanılır). Ortaya çıkan bu sorunların çözümünde nanoteknoloji bir takım çözümler sunuyor. Nanoboyutlarda üretilen taşıyıcılar, kan-beyin bariyeri, solunum sistemindeki bronşiyoller ve derideki sıkı bağlantılar gibi çeşitli anatomik ve biyolojik bariyerleri geçebilir ve ilaçların istenilen hedef dokuya ulaştırılmasını sağlar. Nanotaşıyıcılar vücuttaki dar alanlarda daha iyi dağılırlar ve düşük çözünürlüklü ilaçların çözünürlüğünü arttırabilirler. Nanoboyutta üretilen araçların olağanüstü özellikler göstermesinden yararlanılarak ilaçların fonksiyonu arttırılıp yeni özellikler kazandırılabilir. İlaç toksisitesini azaltabilir ve daha verimli ilaç dağılımını sağlayabilir. Küçük moleküller, proteinler, peptitler ve nükleik asitlerin hedef doku tiplerine bağlanması için modifiye edilebilir. Bunların yüzey özellikleri immün sistem tarafından tanınmaları için modifiye edilebilirler. Tüm bu işlemlerle ilacın sadece hasta bölgeye etki etmesi, tek uygulamada ilacın kanda uzun sure etkin bir şekilde kalması, ilacın belirli bir hızda ve gerekli miktarda salınması sağlanmış olur. Ancak ilaçların salınımında kullanılan bu nanotaşıyıcılar bir takım problemlere yol açabilir. Nanotaşıyıcıları elde etmek ve depolamak zordur. Düşük potansiyelli ilaçlar için uygun değildirler. Bazı durumlarda istenmeyen bölgelere ulaşarak zarara neden olabilirler. Hücrenin nükleer zarfını geçerek genetik hasara ve mutasyonlara yol açabilirler. Nanobiyoteknolojinin Kanser Araştırmalarında Kullanımı Kanser hücrelerinin sağlıklı hücrelere zarar vermeden öldürülmesi üzerine çok yeni ve farklı metotlar üstünde ve sadece dünyada birkaç laboratuvarda sürdürülen çok ileri düzeyde araştırmalar sürdürülmektedir. Örneğin, bakteri DNA’sının bizim DNA’mızdan yapısal farklılıklar gösterdiğinin keşfiyle DNA moleküllerinin bağışıklık sistemi üzerine olan uyarıcı etkisinden yararlanarak yeni DNA kökenli ilaçlar tasarlanmaktadır. bu ilaçları yeni jenerasyon aşı geliştirmekten, antikanser ve anti allerjik uygulamalara ve aşısı olmayan hastalıklardan immün koruyucu ajan olarak kullanmaya kadar geniş bir yelpazedeki araştırmalar başlamıştır. Sadece kanserli dokulara veya civarına kontrollü bir şekilde DNA’yı ve istendiğinde de kemoterapi ajanını da birlikte salabilen nanokeseciklerle antikanser terapileri geliştirilmekte ve bunların deney hayvanlarındaki etkinlikleri tayin edilmektedir. Bu terapi yöntemi ile, insanda baş ve boyun da oluşan ve çok hızlı bir şekilde ilerleyebilen bu kütle kanseri modeli farelerde %90’ın üzerinde bir başarıyla ortadan kaldırılabilmektedir. STARWARS21

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

Novel stem cell line avoids risk of introducing transplanted tumors

Novel stem cell line avoids risk of introducing transplanted tumors

Human pluripotent stem cells (hPSC) can become any type of cell in the adult body, offering great potential in disease modeling, drug discovery and creating replacement cells for conditions ranging from cardiovascular to Alzheimer's disease. But that promise comes with a risk: the possibility that transplanted hPSCs might also develop as unwanted tumors. In a new study published November 10, 2015 in the online journal eLIFE, researchers at University of California, San Diego School of Medicine describe a new "progenitor cell" capable of unlimited expansion and differentiation into mature kidney cells, but without the risk of forming tumors. "This work nicely complements recent advances in tissue engineering and the goal of rebuilding or recreating functional organs, such as what we've seen with the creation of 'mini-kidneys'," said senior author Karl Willert, PhD, associate professor in the Department of Cellular and Molecular Medicine at UC San Diego. "It represents a novel source of cells." Willert, with co-corresponding author David Brafman, PhD, at Arizona State University, and colleagues engineered an in vitro microenvironment that permitted homogenous expansion of hPSC progenitor cells from the mesoderm - one of the three primary germ layers in early embryonic development. A germ layer is a primary layer of cells that form during embryogenesis. Progenitor cells are early descendants of stem cells, with more limited differentiation capacity. Analyses showed that these newly created "mesoderm progenitors" lacked tumor-forming potential, but retained the capacity to differentiate into specific kinds of tissue, such as cells that comprise the adult kidney. The researchers said the ability to generate expandable populations of progenitor cells with limited differentiation presents several advantages over the use of undifferentiated human stem cells: First, cultures derived from the latter often harbor undifferentiated cells that retain the potential to seed tumor growth. Second, development and manipulation of lineage-restricted progenitors is less elaborate. It's easier to create mature cell populations for research or therapeutic use. Third, because progenitor cells are limited in what kind of cell they can be, they are less likely than stem cells to differentiate into an unwanted cell type. "Our cells can serve as building blocks to generate kidneys that may one day be suitable for cell replacement and transplantation," said Willert. "I think such a therapeutic application is still a few years in the future, but engineered kidney tissue can serve as a powerful model system to study how the human kidney interacts with and filters drugs. Such an application would be of tremendous value to the pharmaceutical industry." Willert noted that the progenitor cells developed are likely capable of differentiating into other cell types of the intermediate mesodermal lineage as well, most notably the germ line to generate eggs and sperm in a dish. "We have only characterized their potential to differentiate into cells that contribute to the kidney. We are now investigating to what extent these cells can generate other tissues and organs that derive from intermediate mesoderm, including reproductive organs." He said colleagues are also pursuing similar bioengineering-based approaches to generate other similar expandable progenitor cell populations capable of differentiation into mature cell types derived from other germ layers. Source: University of California - San Diego http://www.biologynews.net

http://www.biyologlar.com/novel-stem-cell-line-avoids-risk-of-introducing-transplanted-tumors

KEMİK DOKUNUN OLUŞUMU

Kemik dokusunun oluşumu genel olarak iki aşamada gerçekleşmektedir. Öncelikle bu iş için özelleşmiş hücreler tarafından kemik dokusunun organik kısmı salgılanır. Daha sonra oluşan ara maddenin mineralizasyonu gerçekleştirilir. Kemik dokunun histogenezi (osteogenezis) iki çeşittir. 1-İntramembranöz Kemik Gelişimi(Direkt Ossifikasyon) Bu kemik gelişiminde embriyonal bağ dokusundan doğrudan doğruya kemik dokusu oluşmaktadır.İskeletteki kısa kemiklerin gelişimi ile uzun kemiklerin kalınlaşması bu yolla sağlanmaktadır. İskelette bu yolla oluşan kemiklere membran kemikler adı verilmektedir. İntramembranöz kemikleşmeye bazı yüz kemikleri ile kafa tasının örtücü, yassı kemikleri örnek verilebilir. İntramembranöz kemikleşmenin başlangıcı. Mezenkim hücreleri halka yaparak osteoblastların farklılaştığı blastemayı meydana getirirler.(Sungueira , L.C. , Carneiro , J. , Kelley , O.D. :Temel Histoloji'den) 2-İntrakartillajinöz Kemik Gelişimi (İndirekt veya Endokondral Ossifikasyon) Endokondral kemikleşmede öncelikle ileride oluşacak kemiğin taslağı olarak hiyalin kıkırdak gelmekte, daha sonra bu kıkırdak modelinin üzerine kemik dokusu yapılmaktadır. Fakat hiçbir zaman kıkırdak dokusu doğrudan kemik dokusuna dönüşmemektedir. Kıkırdak doku harabiyete uğrayarak kemik doku için gerekli temeli oluşturmaktadır. Meydana gelen kemik doku mezenşimden gelişmektedir. Kondral kemikleşmeye kafa tası kemiklerinin bazıları ile vertebra'lar ve bütün uzun kemikler örnek verilebilir. Kondral kemikleşmede ortaya çıkan hiyalin kıkırdak ileride gelişecek kemiğin çok ufak bir maketi şeklindedir. Bu makette uzamış bir orta kısım(geleceğin diafizi), şişkince uç kısımlar ( geleceğin epifizleri ) ve bu iki kısım arasında küçük bir bölge bulunmaktadır(geleceğin metafizleri). Kemikleşme intra-utarin hayatın 40. gününde başlamakta ve 18-24 yaşına kadar sürebilmektedir. Kondral kemikleşmede öncelikle diafiz'de başlayıp, zamanla epifizlere doğru ilerlemektedir. Sekonder kemikleşme ise primer kemikleşmenin tamamlanmasını beklemeden epifiz bölgesinde başlamamaktadır. Bu bölgedeki kemikler ışınsal olarak büyümektedir. Kemikleşme olayları devam ederken iki bölgede kıkırdak yapı ortadan kalkmayıp özelliğini korumaktadır.Bunlardan birincisi epifiz kemikleştiği halde kıkırdak yapısını koruyan , epifizin dış kısmında bulunan Eklem Kıkırdağı(artikular kıkırdak) 'dır. İkincisi ise metafizin epifiz tarafında yer alan, kalınlığı 1-2 mm. olan ve epifizin kemik ökçesi ile sınırlanmış Büyüme Kıkırdağı(Epifizyal Plak )'dır. Ortadan kalkmayan bu iki kıkırdak kısmı arasında farklar bulunmaktadır. Eklem kıkırdağı tüm yaşam boyunca kıkırdak olarak kalmasına karşın, büyüme kıkırdağı belirli bir yaştan sonra kapanıp tamamen kemikleşmektedir. Ayrıca eklem kıkırdağı kemik büyümesine katılmayıp eklem bölgelerinde hareketi kolaylaştırırken, büyüme kıkırdağı kemiğin uzunluğuna büyümesini sağlamaktadır. Endokondral kemikleşmeyi gösteren uzun bir kemiğin genel şekli. (www.turk-ortopedi.net) 2.1.Epifizyal Plak Gelişimi ve Yapısı Kondral kemikleşme devam ederken maketteki değişiklikler kemiğin boyunun uzamasından daha hızlı olduğundan fötal hayatın 3.ayının sonuna doğru metafiz bölgesine ulaşır. 4.aydan itibaren maketteki değişiklikler yavaşlar ve metafiz bölgelerinde uçlardaki epifizlere doğru ilerler. Bu esnada maketin büyük eksenine dikey olarak bağ dokusu-damar filizlerinin kıkırdağı haraplaması görülür. Böylelikle epifizyal plak adı verilen büyüme kıkırdağı ortaya çıkar. Kemiklerin boyuna uzamasını sağlayan epifizyal plak fötal hayatın sonuna doğru açıkça belirir. Gelişime ve dış etkilere bağlı olarak erkeklerde ortalama 22-24 yaşlarına, dişilerde ise 20-22 yaşlarına kadar kıkırdak özelliğini korur ve işlevine devam eder.Kısacası fötal yaşamın 3.ayına kadar iskeletin başlıca uzun kemiklerinin her birinin diafizinde kemikleşme merkezleri görülmeye başlar .Daha sonra genellikle doğumdan sonra içte, epifiz endokondral kemikleşmenin başlangıncını belirten karakteristik hipertrofiyi gösterir, sırası geldiğinde de kan damarlarıyla doldurulur. Epifizyal disk ortalama 1-2 mm. (bazı kaynaklarda 1,5 mm.) kalınlığında olup kemiğin orta bölümünü oluşturan diafiz bölgesi ile uç kısımlarını oluşturan epifiz bölgelerinin arasına yerleşmiş konumdadır. Çevresi perikondrium ve periostium'dan gelişin yapılarla kuşatılmıştır. Temel yapısını kemiğin diğer kısımlarına da oluşturan Hiyalin kıkırdak teşkil etmektedir.   İntramembranöz ve Enkondral olmak üzere 2 tür kemikleşme vardır. Bunlardan intramembra-nöz kemikleşme bağ dokusu, enkondral tip ise kıkırdak dokunun katılımıyla oluşmaktadır. Ke-mikleşme hangi türde olursa olsun ilk oluşan kemik dokusu primer kemik yani olgunlaşmamışkemiktir. Oluşan bu primer kemik kalıcı olmayıp yerini esas yani olgun lamelli kemik do-kuya bırakmaktadır. Daha önce de bahsedildiği gibi kemik yapımı, yıkımıveya rezorbsiyonu ileuyumlu bir biçimde olmaktadır. Kemik dokusu aktif bir yapıdır dolayısıyla devamlı olarak yeni-lenmektedir. Bu yenilenme özellikle mekanik, kimyasal ve hormonal koşullarla yakın ilgilidir. Kemik hücrelerinin yapısal farkları ve bu hücrelerin dokudaki rolleri nedir?4.1. İntramembranöz Kemik OluşumuKemiğin bu şekildeki oluşumu bağ dokusu tarafından gerçekleştirilir. Organizmada kafatasınfrontal, pariyetal, temporal gibi kemikleriyle çene bu tür kemikleşmeyle oluşmaktadır. Bu ke-miklere membran kemikleri de denmektedir. Kemiğin gelişmesi şöyle olmaktadır:Önce mezenşim hücreleri damarlar etrafında toplanırlar ve çoğalırlar. Aradaki boşluklar sert-leşmemiş matriks ve içindeki kollajen liflerce doldurulmuştur. Mezenşim hücreleri osteoblast-lara dönüşebilen hücrelerdir. Bu hücreler hücrelerarasımadde ve lif sentezini de yaparak oste-ositlere farklılaşırlar. Bu bölgeye kemikleşme merkezi adı verilir. Oluşan kemik spongiyöz(trabeküler) yapıdadır ve lamel içermez. Araya henüz kalsiyum bileşikleri de çökmemiştir veosteoid doku adını alır. Damar çevresindeki osteoblastların osteositlere dönüşerek boşalttık-ları yerlere arkadan yeni hücrelerin gelmesiyle olayda devamlılık sağlamaktadır. Trabeküllerbüyür, çoğalır ve anastomozlaşarak spongiyöz kemik dokusu şekillenmiş olur. Bu tür kemik-leşmede peristeum ve endosteum kemikleşmeye katılmayan bağ dokusu tarafından yapıl-maktadır. Trabeküllerarası boşluklardaki bağ dokusu da kemik iliğinin miyeloid veya hemapo-etik dokusuna (kan hücrelerinin yapımı) dönüşmektedir. Kondral Kemikleşme; Bu tür kemikleşme diğerinden biraz farklıdır. Kemikleşme Hyalin kıkırdak hücreleriyle oluş-maktadır. Bu nedenle intrakartilagenöz kemikleşme de denmektedir. Organizmanın uzun vebazı kısa kemikleri böyle gelişir. Kondral kemikleşme perikondral ve enkondral olmak üzere2 tiptir. Perikondral Kemikleşme; Kıkırdak yüzeyindeki mezenşim kaynaklı hücreler osteoblastlara dönüşerek bu bölgede taba-kalaşma yaparlar ve ara maddeyi salgılayarak osteosit haline dönüşürler. Bu olayı kalsifikas-yon izler. Sonuçta ise diyafizin ortasında ve daha sonra da uçlara doğru gelişen ve kıkırdağıçevreleyen bir perikondral kemik dokusu ortaya çıkar. Kemikleşme tamamlandıktan sonraperikondriyum periyosteum adını almaktadır. Bu kemik kompakt yapıdadır ve bu yolla kemi-ğin enine büyümesi sağlanır. Enkondral Kemikleşme ; Bu tür kemikleşmede kıkırdak hücreleri önemli rol almaktadırlar. Özellikle uzun kemiklerin şe-killenmesi bu yolla olur. Bu tür kemikleşme esas olarak kıkırdak hücrelerinin özellikle uzun ke-miklerin diyafiz bölgesinde birtakım değişimleri şeklinde olmaktadır. Uzun kemikler epifiz (yu-varlakça uç kısımlar) ve uzun bir diyafizden oluşur. Daha önce bahsedildiği üzere meydana ge-lecek ilk kemik önce diyafizi saran perikondriyumda intramembranöz yolla olmakta (kemik hal-kası oluşumu) ve Periyost şekillenmektedir. Diyafizdeki kemikleşme primer kemikleşmedir vebölge tamamen kemikleşinceye kadar devam eder. Bunu epifiz bölgesindeki kemikleşme izlerve sekonder kemikleşme merkezi adını alır. Epifizdeki eklem kıkırdağı ise kemikleşmeyekatılmaz. Uzun kemiğin diyafizinde meydana gelen ve kemiğin uzunlamasına büyümesini sağ-layan olayları ise kısaca şöyle özetleyebiliriz:Kıkırdak hücrelerinde görülen farklılaşmalar neticesinde doku birtakım zonlara (bölgelere) ay-rılmaktadır. Bu zonlar şöyle sıralanmaktadır; 1. Dinlenme zonu: Morfolojik değişim göstermeyen hyalin kıkırdak hücrelerinin olduğu bölgedir. 2. Poliferasyon zonu: Kıkırdak hücrelerinin hızla bölünüp çoğalması ve uzun kolonlar yapmasıdır. 3. Hipertrofi zonu: Büyümüş ve sitoplazmalarında glikojen birikmiş kıkırdak hüc-relerinin olduğu bölgedir. 4. Kalsifikasyon zonu: Kıkırdak hücreleri bozulmaya başlamıştır ve ortama kal-siyum çöker, dokunun bazofilisi artar. 5. Kemikleşme zonu: Bölgede oluşan bol damarlı yeni kemik dokusudur (en-kondral tipte).Yukarıdaki açıklamalarda görüldüğü gibi ilk zonda mitozla çoğalan (proliferasyon zonu) kıkır-dak hücreleri kemik uzun eksenine doğru dizilmeler yapmaktadırlar. Çoğalma diyafiz ortaların-da durur. Bundan sonra hücreler sitoplazmalarında madde depolamaya başlarlar ve büyürler(hipertrofi zonu). Buradaki hücrelerde alkalen fosfataz enzimi çok artmıştır ve bu enzimin dışarıçıkmasıyla kalsifikasyon başlar. Kalsifikasyondan sonra görülen kemik yıkımı veya rezorbsi-yon olayı osteoklastlarca yerine getirilir. Bu bölge kan damarlarından da zengindir. Rezorbsi-yon sonucu ortaya çıkan boşluklara kemik kovuklarıdenir. Bu bölgeye periyosteumdan gelenosteoprogenitör hücreler osteoblastlara dönüşürler ve kavitelerin yüzeyine yerleşerek kemikmatriksini yaparlar daha sonra da osteosit haline dönüşürler. Matriks de ileride kalsifiye olmak-tadır (Resim 7.3). Resim 7.3: a - Çoğalma ve Hipertrofi zonu b- Kalsifikasyon - Primer kemikleşme bölgelerip-periosteumHavers lamel sistemi ise şu şekilde ortaya çıkmaktadır: Osteoklastların civar dokuyu eriterekaçtıkları kovukların anastomozlaşmasıyla bir nevi tünel veya labirent benzeri yapı oluşmakta-dır. Bunların içi kemik iliği, bağ dokusu ve osteoklastlarca dolmuştur. İşte buradaki bağ doku-sunda yeralan hücreler osteoblastlara farklılaşıp kanal duvarına dizilirler ve o Havers'in en dışlamelini yaparlar. Olay süreklidir ve bu şekilde periferden merkeze doğru konsentrik tertiplen-miş lamel tabakası ortaya çıkar (osteon). Sonuç olarak perikondral kemikleşme perikond-riyumun osteojenik aktivitesiyle, enkondral kemikleşme ise kondrositlerin yani hyalin kı-kırdak hücrelerin çoğalması ve diğer bir takım değişiklerle meydana gelmektedir. Kemik biryandan devamlı olarak yapılırken bir yandan da osteoklastlarca yıkıma uğratılmakta ve bu ikiolayın uyumlu çalışmasıyla kemik normal formunu korumaktadır.

http://www.biyologlar.com/kemik-dokunun-olusumu

Hücre teorisi

1)Bütün canlılar hücrelerden meydana gelmiştir. 2)Hücreler bağımsız hareket ettikleri halde birlikte iş görürler. 3)Hücreler bölünerek çoğalırlar. Bilinen en büyük hücre deve kuşu yumurtasıdır.Bilinen en uzun hücre ise sinir hücresidir. Hücreler ökaryot ve prokaryot olmak üzere iki kısımda incelenir. Prokaryot hücre: Kalıtım maddesi etrafında çekirdek zarı bulunmayan ve ribozom hariç hücre organellerine sahip olmayan ilkel hücre tipidir. Bakteri ve mavi – yeşil alg örnek verilebilir. Ökaryot hücre Kalıtım maddesi etrafında çekirdek zarı bulunan ve hücre organellerine sahip olan gelişmiş hücre tipidir. Ökaryot hücre üç kısımda incelenir. 1) HÜCRE ZARI · Yağ,protein az miktarda karbonhidrattan oluşur.Hücre zarının yapısı akıcı-mozaik zar modeli ile açıklanır.Bu modele göre zar; yağ denizinde yüzen proteinlerden oluşmuştur. · Karbonhidratlar hücre zarındaki yağlarla birleşerek glikolipid, proteinlerle birleşerek glikoprotein şeklinde bulunur.Bunun sağladığı avantaj ise hücrelerin birbirini tanıması ve bağışıklıktır.Hücre zarının özgüllüğünü veren kimyasal madde glikoproteindir. Glikolipidi ve glikoproteini golgi sentezler. · Madde giriş-çıkışı proteinler üzerindeki porlardan olur. · Zarın özellikleri : Canlıdır,saydamdır,esnektir ve seçici geçirgendir. · Zardaki proteinler enzim görevi yapar. · Zarın görevleri : Hücreyi dağılmaktan korur. Hücreye şekil verir. Hücreyi dış etkilerden korur. Madde alışverişini sağlar. Zarın seçici-geçirgen olması onun canlı olduğunu gösterir. Hücre çeperi cansızdır,esnek değildir,tam geçirgendir.Hücrenin dayanıklılığını arttırır, hücreye şekil verir.Üzerindeki deliklere geçit denir. Selülozik yapıdadır. Prokaryot hücrelerde de bulunur ama yapısı selülozik değildir. 2) SİTOPLAZMA Hücre zarı ile çekirdek arasını dolduran, canlı, renksiz, yarısaydam, suda çözünmeyen bir sıvıdır. İki kısımdır. a) Sıvı kısım: Su,protein,yağ,karbonhidrat,mineral,vitamin,RNA çeşitleri,nükleotidler,ATP ve enzimler gibi organik ve inorganik maddelerden oluşmuştur Görevi: 1) Biyokimyasal reaksiyonlar için zemin oluşturmak 2) Organellere yataklık etmek. 3) Rotasyon ve sirkülasyon hareketleri ile organellerin hareketini sağlamak. b) Organeller:Özel yapı ve görevi olan sitoplazmik cisimlerdir. ENDOPLAZMİK RETİKULUM Hücre zarından çekirdek zarına kadar uzanan zarlı kanallar sistemidir. Memeli alyuvarı hariç bütün çekirdekli hücrelerde bulunur. Hücre içine ve dışına madde taşır.Bazı maddeleri depolar.(Ca ve protein). Çekirdek zarı ve golgiyi yapar.Hücreyi bölmelere ayırarak,sitoplazmadaki asidik ve bazik tepkimelerin birbirini etkilemeden yapılabilmesini sağlar. Üzerinde ribozom bulunanlarına granüllü ER; bulundurmayanlara da granülsüz ER denir. Granüllü ER enzim salgılayan hücrelerde, granülsüz ER yağ sentezleyen hücrelerde çoktur. GOLGİ Çekirdeğe yakın bulunur.Hücre zarı yapımına katılır. Salgı maddelerin yapılması,paketlenmesi ve salgılanmasından sorumludur.Onun için süt bezi, tükrük bezi,ter bezi gibi salgı yapan hücrelerdeki sayısı diğer hücrelerdekilere oranla daha fazladır. Enzimleri paketliyerek lizozomu oluşturur.Hücre zarı yapımına katılır. Glikoprotein,lipoprotein,mukus,bağ dokusu ara maddesi ve ayrıca bitkilerde selülozlu maddeler salgılar. Memeli alyuvarı hariç bütün çekirdekli hücrelerde bulunur. LİZOZOM Büyük moleküllü besinleri parçalar.Kurbağa larvalarında kuyruğun kopması,salgılama dönemi biten memelilerde süt bezlerinin körelmesi,pasif kalan kasların küçülmesi,harap olmuş dokuların, yaşlı alyuvarların ve vücuda giren mikropların yok edilmesi lizozom sayesindedir. Fagositoz ve pinositoz yapan hücrelerde çoktur.ÖRNEK:Akyuvar hücresi ve tek hücreliler. Lizozom parçalanırsa hücre kendini sindirir.Buna otoliz denir. Lizozomun etrafındaki zar golgiden oluşur. İçerisindeki enzimler ribozomlarda üretilir. Üretilen enzimler ER ile taşınır. ER ile taşınan enzimler golgide paketlenerek lizozom oluşturulur. · Yani lizozomun oluşmasında ribozom,golgi ve ER etkilidir. NOT 1 : (Bazı kitaplara göre)Hayvanlara özgüdür.Bitkilerde ise lizozom benzeri yapılara fitolizozom denir. RİBOZOM Bütün hücrelerde bulunan en küçük organeldir. Protein ve rRNA’dan oluşur.Çekirdekçikte üretilir. Zarsızdır ve iki birimdir.Üst birim(büyük birim) protein,alt birimse(küçük birim) rRNA’dan oluşur. Protein ve enzim sentezler. Granüllü ER ve çekirdek zarı üzerinde,mitekondri ve kloroplastın sıvısında ve ayrıca sitoplazma da bulunabilir. Yoğun protein sentezi sırasında yan yana gelerek polizomları oluştururlar. Her canlıda ribozomların farklı olmasının sebebi rRNA’ ların farklılığındandır. Bir hücrenin canlılığını sürdürebilmesi için mutlaka ribozoma ihtiyacı vardır.(Enzimlerden dolayı) Enzim salgılayan bez hücrelerinde sayısı daha fazladır. MİTOKONDRİ Çift zarlıdır.İç zar kıvrımlıdır. Kıvrımlara krista,zarların arasını ve içini dolduran sıvıya matriks denir. Oksijenli solunum yaparak enerjinin üretildiği ve depolandığı yerdir. Enerji ihtiyacı fazla olan kas,sinir ve karaciğer gibi hücrelerde sayısı daha fazladır. Bulundukları hücrenin de enerjiye en çok ihtiyaç olan bölümlerinde toplanırlar. ÖRNEK:Sinirlerin sinaps bölgelerinde,spermlerin kuyruklarında ve kasların kasılma bölgelerinde,karaciğer hücrelerinde ve beyin hücrelerinde çok bulunur. Kendine ait DNA,RNA,ribozom ve ETS’si bulunur. Kendi DNA’sı olmasına rağmen hücre DNA’ sına bağımlıdır. Bitkilerde mesozom ve klorofil bulunduğundan dolayı mitokondri miktarı daha azdır. Prokaryotlarda ve memeli alyuvarında bulunmaz. SENTROZOM Bazı su yosunu,mantar,hayvan ve insan hücrelerinde bulunur. Sentriol denilen iki alt birimden oluşur. Hücre bölünmesi sırasında kendini eşleyerek zıt kutuplara çekilir ve iğ ipliklerinin oluşmasını sağlar. Hücre dışına uzanan kirpik,kamçı,sil gibi yapıları oluşturur. Sentrioller dikine duran dokuz çift tüpçükten oluşur. PLASTİDLER Sadece bitki hücrelerinde bulunan renk maddesidir.3 tiptir. a) Kloroplast Bitkiye yeşil rengini verir. Çift zarlıdır.İç zarı katmanlıdır.Bu katmanlara grana,içini dolduran sıvıya ise stroma denir. Fotosentez yaparak besin üretir. Kendine has DNA,RNA,ribozom ve ETS’si bulunur. Granalar içinde bitkiye yeşil rengini veren ve fotosentez için gerekli ışığı absorbe eden klorofil vardır. Bütün bitki hücrelerinde bulunmaz.ÖRNEK:Kökte. b) Kromoplast Bitkilerde meyve ve çiçeklerin rengini verir.Likopin(kırmızı),ksantofil(sarı) ve karoten (turuncu) olmak üzere üç çeşittir. Bitkilerde diğer renkler; koful öz suyunun asit veya baz oluşuna göre renk değiştiren aktokyan denen maddeler ile oluşturulur. c) Lökoplast Renksizdir.Genelde kök,gövde ve tohumda bulunur. Nişasta,yağ ve protein depolar. Işıkla karşılaşınca kloroplastlara dönüşür. KOFUL ER’dan,golgiden,hücre zarından ve lizozomdan oluşabilir. Hayvansal hücrelerde az ve küçük,bitkisel hücrelerde ise gençken küçük,yaşlandıkça büyürler.Çünkü tuzlu artıklar kofullarda biriktirilir. Hücre içi osmatik basınç ve pH’ı ayarlar. Kofulda bulunan su turgor basıncı oluşturarak hücreye diklik ve direnç verir. Metabolizmanın aktiflik derecesini belirler.Eğer koful büyük ve sitoplazmada miktarı çok ise metabolizma yavaşlar. Besin kofulu : Fagositoz ve pinositozla alınan besinlerin bir zarla çevrilmesiyle oluşur.Akyuvarlar mikropları fagositoz ve pinositozla aldığında dolayı,akyuvarlarda daha fazla sayıda besin kofulu bulunur. Kontraktil (vurgan) koful : Tatlı su tek hücrelilerinde bulunan daimi kofuldur.Fazla suyu dışarı atar. Boşaltım kofulu : Artık maddeleri ekzositozla dışarı atar. PEROKSİZOM Bitkisel ve hayvansal hücrelerde bulunan ve içerisinde katalaz enzimi bulunan organeldir. İçerisindeki katalaz enzimi H2O2 ‘yi H2O ve O2′ye parçalar. H2O2 hücre için çok tehlikelidir.Çünkü O2′nin reaksiyona girmesini yani solunumu önler. Sitoplazmanın pH derecesi 8,0′dır. Hücre Çeperi: Hücre zarı üzerinde selüloz birikmesi ile oluşur. Bitki hücresine sertlik ve desteklik verir. Bitki hücrelerinde bulunur.ölüdür.bazen yapısına bağlı olarak kütin, lignin mum gibi maddeler katılır. 3) ÇEKİRDEK Hücre bölünmesini sağlar.Kalıtım bilgisini taşır. Hücresel olayların yönetilmesinde ve karakterlerin sonraki nesillere aktarılmasında görevlidir4 bölümdür. A) ÇEKİRDEK ZARI · Çift katlı bir zardır. · Üzerindeki deliklere por denir.Bunlar hücre zarındaki porlardan daha büyüktür. · Hücre bölünmesi sırasında kaybolan bu zarın bölünmeden sonra yeniden yapılmasında ER ve golgi görevlidir   B) ÇEKİRDEK SIVISI · Homojen görünümlüdür.İçerisinde bol miktarda ATP,nükleotit,ribozom ve protein bulunur. C) ÇEKİRDEKÇİK · Bol miktarda RNA ve protein bulunur.Ribozom sentezi yapılır.Bakterilerde yoktur. D) KROMATİN İPLİK · Hücrede en çok bulunan maddedir. · DNA’nın kendisi olup kromozomları oluşturur.Kromozomlar DNA ve proteinden oluşmuştur. Kalıtsal karakterleri taşır.Üreme ve büyümeyi sağlar.Hücreyi yönetir. Kromozom sayısı, türlere göre değişkenlik gösterir. Örneğin insanda 46, soğanda 16 kromozom bulunur. Homolog Kromozom:Birisi anneden diğeri babadan gelen şekil ve yapısı aynı olan karşılıklı lokuslarında aynı karakter üzerine etkili genleri taşıyan kromozomlara denir. Homolog kromozom taşıyan hücrelere diploid( 2n) hücre denir.Üreme hücreleri gibi (n) kromozom taşıyan hücrelere haploid hücre denir.

http://www.biyologlar.com/hucre-teorisi

Researchers identify unique marker on mom's chromosomes in early embryo

Researchers identify unique marker on mom's chromosomes in early embryo

Researchers in the University of Georgia's Regenerative Bioscience Center are visually capturing the first process of chromosome alignment and separation at the beginning of mouse development. The findings could lead to answers to questions concerning the mechanisms leading to birth defects and chromosome instability in cancer cells. "We've generated a model that is unique in the world," said Rabindranath De La Fuente, an associate professor in the UGA College of Veterinary Medicine. "Because we removed ATRX protein expression only in the oocyte, the female egg cell, we can now study its function at both the cellular and molecular level." ATRX is a protein that binds to the centromere of all chromosomes in every single cell of the body, but when it malfunctions, chromosomes cannot segregate properly and lose their structural integrity. Using the ATRX protein, the researchers developed a mouse model to learn how an embryo responds to abnormal chromosome segregation. In the study, published recently in the journal Development, De La Fuente and assistant professor Maria Viveiros, both in the college's department of physiology and pharmacology, have established that stability of a specialized chromosomal domain in an early embryo is absolutely vital for subsequent development and health. The future goal of this study is to learn about the mechanisms of chromosomal defects, helping to someday reduce the risk of chromosome instability and increase prevention through improving early prenatal care. There is an urgent need to develop additional non-invasive strategies concerning maternal health, Viveiros said, pointing out the classic example of how folic acid significantly reduced the risk of spina bifida "by the simple recommendation of taking a daily dose of the vitamin folic acid before and during pregnancy. "With our unique model, by deleting the protein strictly in the female egg, we can begin to understand how maternal proteins help regulate these initial cell divisions during early development." The first image captured by the team shows a mouse oocyte fertilized by sperm, when the maternal and paternal chromosomes come together for the first time to start a new embryo. Through the use of fluorescent markers, the process of how the maternal genome is being regulated can now be studied. "What's amazing is we can actually visualize that very first division when this cell is going to get half of its chromosomes from mom and the other half from dad," Viveiros said. They found that ATRX is inherited only from mom's chromosomes. "That was totally unexpected for us--and the main reason for describing the process as 'epigenetic asymmetry' in the title of our publication," she said. In the second image shown by a computer program that recognizes DNA sequences, in chromosome 16 a piece has gone missing and is now fused with chromosome 17, forming a translocation. The team has been studying the role of chromatin remodeling proteins in the epigenetic control of chromosome instability for many years, and it's no small task to capture these images and analyze the data. The entire mouse genome is massive and contains billions of base pairs of DNA. "We've been learning how these proteins work and publishing our results," De La Fuente said, "and at the same time independently in other laboratories around the world oncologists are discovering that ATRX is important to prevent chromosome breaks in tumors. Tumor cells have high rates of genomic instability and are often aneuploid, meaning they inherit the wrong number of chromosomes. This instability is often considered a 'hallmark' for cancer cells. But the mechanisms are not known--we have the model ready to start studying the mechanisms of chromosome instability at the cellular and molecular level." As to the images presented in the paper, De La Fuente said, "What really keeps us going is a finding like this one, that no one in the world has ever seen before." Source: University of Georgia http://www.biologynews.net

http://www.biyologlar.com/researchers-identify-unique-marker-on-moms-chromosomes-in-early-embryo

Mantis shrimp inspires next generation of ultra-strong materials

Mantis shrimp inspires next generation of ultra-strong materials

This is the herringbone structure of the outer layer (impact region) of the mantis shrimp dactyl club.

http://www.biyologlar.com/mantis-shrimp-inspires-next-generation-of-ultra-strong-materials

New procedure allows long-term culturing of adult stem cells

New procedure allows long-term culturing of adult stem cells

A new procedure developed at Massachusetts General Hospital (MGH) may revolutionize the culturing of adult stem cells. In their report that has been published online prior to its appearance in the August 6 issue of Cell Stem Cell, the team describes generating and expanding airway stem cells from the sorts of tissue samples collected during routine treatment of lung disorders. The overall approach appears applicable to several other tissue types, including skin and the linings of the gastrointestinal and reproductive tracts. "This new methodology opens up new avenues for research in any airway disease, such as asthma or COPD," says Jayaraj Rajagopal, MD, of the MGH Center for Regenerative Medicine and the Harvard Stem Cell Institute, senior author of the report. "While in the past we could only expand stem cells for a few generations, now we have the ability to generate enough cells to last multiple laboratories for years of experiments. Our system is also very simple, avoiding the complexities of former culture systems and making it more accessible to many labs." Many hypotheses had been suggested to explain the limited ability to maintain stem cells in culture - including a loss of the telomeres that protect the end of chromosomes and cellular senescence, a form of aging that puts a halt to growth. Rajagopal's team focused on a cellular signaling pathway known to regulate cell growth and the critical process of differentiation, in which cells become more specialized and lose their ability to give rise to other types of cells. Activated by proteins such as TGF-β and bone morphogenic protein (BMP), the pathway transmits signals to the nucleus by means of intracellular proteins called SMADs. The researchers investigated whether inhibiting SMAD pathways could foster the expansion of cultured adult stem cells by preventing differentiating. In a series of experiments, they first confirmed that both TGF-β/BMP and SMAD signaling were active in differentiated cells but not in adult stem cells. After showing that blocking SMAD signaling could prevent the differentiation of airway stem cells from mice, they found that blocking both TGF-β and BMP pathways allowed the expansion of many generations of airway stem cells. They were able to generate human airway stem cells from samples taken during bronchoscopy, a procedure routinely used for diagnosing or monitoring airway disorders. Remarkably, the investigators were also successful in generating and maintain airway stem cells from some samples of sputum, the fluid expelled from the respiratory tract during a cough. "If we could find ways to induce cough samples containing larger numbers of stem cells, our technique would represent the least invasive way to obtain any stem cell from any organ, and if we could improve the procedure to yield stem cell cultures from 100 percent of sputum samples, we could acquire samples to study lung disease in the laboratory with less invasiveness than a blood draw," says Rajagopal. "We also found that the same methodology works for many tissues of the body - from the skin to the esophagus to mammary glands. Many of these organ tissues cannot currently be cultured, so it remains to be seen whether scientists in these areas will be able to grow stem cells from samples acquired from other minimally invasive procedures, including the collection of secretions. If all this becomes possible, it would represent a big step forward for personalized medical approaches to disease," he says. An associate professor of Medicine at Harvard Medical School, Rajagopal elaborates that the ability to maintain and expand populations of adult stem cells will improve the modeling of disease processes, allow screening of potential therapeutic drugs with cells derived from individual patients, and enable the creation of human "knockout/knockin" cellular models using the powerful CRISPR-Cas9 gene-editing technology. "In many diseases - lung diseases in particular - the mouse is a very poor model of human disease, so this ability really opens up new horizons to apply human genetics to human lung cells and disease models." He adds that this technology should improve the safety of stem-cell-based therapies by removing the risk of contaminants introduced by mouse cells that are traditionally used to support airway stem cells in culture. While the new procedure maintains the function of adult stem cells through many generations, eventually they do begin to deteriorate, which makes reducing or even eliminating this loss of function is an important next goal. "We have lots of ideas and collaborations in place to try and sort out ways to make these cells nearly perfect," Rajagopal says. "The problem may be genetic or epigenetic, and the MGH has considerable expertise in both of these areas of investigation." Source: Massachusetts General Hospital http://www.biologynews.net

http://www.biyologlar.com/new-procedure-allows-long-term-culturing-of-adult-stem-cells

Nükleerden uzak durmamız için 8 neden

Nükleerden uzak durmamız için 8 neden

Akkuyu NGS ile enerjide dışa bağımlılıktan kurtulacak mıyız?

http://www.biyologlar.com/nukleerden-uzak-durmamiz-icin-8-neden

Türkiye Zootekni Bölümlerinde Hayvan Davranışları Bilimi

Hayvan davranışları bilimi bakımından Türkiye’de son yıllarda sevindirici gelişmeler yaşanmaktadır. Lisans ve lisansüstü ders olarak hayvan davranışları, zootekni bölümü olan neredeyse tüm üniversitelerde okutulmaya başlanmıştır. Genellikle lisansta zorunlu ders olarak genel hayvan davranışları verilmekte, lisansüstünde ise seçmeli ders olarak türlere özgü davranış dersleri yer almaktadır. Ülkemizde davranış derslerinin türlere özgünleşmesi ilginçtir. Zira ülkemize kıyasla hayvan davranışları biliminin çok daha eski bir geçmişi olmasına rağmen batı ülkelerinde türlere ilişkin ayrı derslere neredeyse rastlanmamaktadır. Zootekni öğretiminin yapılanması ve bu konudaki ulusal alışkanlıklarımız ile ilişkilendirilebilecek bu oluşum aynı zamanda ülkemizde temel davranış çalışmalarına olan ilginin yetersizliğini de açıklamaktadır. Ülkemiz zootekni bölümlerinde hayvan davranışları konusunda yapılan ve Science Citation Index tarafından değerlendirmeye alınan dergilerde yayınlanan çalışmalara bakıldığında ilk yayının 1999 tarihli olduğu görülmektedir (Çam ve ark., 1999). Aynı yazarların daha sonraları davranış konularında yayınlarına rastlanmamaktadır. Bu çalışmayı, güncel değerlendirme makalesinin yazar(lar)ının da içerisinde bulunduğu 2001, 2002 ve 2003 tarihli üç araştırma makalesi izlemektedir (Savaş ve ark, 2001; Yurtman ve ark., 2002; Karaağaç ve ark., 2003). Kasım 2007 tarihi itibarıyla SCI tarafından taranan dergilerde hayvan davranışları konusunda yayınlanan Türkiye adresli toplam makale sayısı 21’dir. Makale sayıları bakımdan, Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Ziraat Fakültesi Zootekni Bölümü (Savaş ve ark., 2001; Yurtman ve ark., 2002; Uğur ve ark., 2004; Savaş ve ark., 2007; Tölü ve Savaş, 2007; Atasoglu ve ark., 2007), Mustafa Kemal Üniversitesi Ziraat Fakültesi Zootekni Bölümü (Keskin ve ark., 2004; Keskin ve ark., 2005; Tapkı ve Şahin, 2006, Tapkı ve ark., 2006) ve Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Zootekni Bölümü’nden (Yanar ve ark., 2006; Metin ve ark., 2006; Güler ve ark., 2006) araştırma gruplarının çalışmaları dikkat çekmektedir. Anılan çalışmaların yarıya yakın bir bölümü pür uygulamalı etolojik çalışmalar olarak değerlendirilebilirler. Diğer çalışmalarda ise davranış özellikleri daha ziyade ikincil, yada destekleyici biyolojik göstergeler olarak kullanılmışlardır. Söz konusu çalışmalar türler bazında incelendiğinde küçükbaş hayvanların ağırlıklı olduğu, bunları sığırların izlediği gözlenmektedir. Türkiye adresli ve SCI indeksli yayınlar içerisinde kanatlı türlerde, biri yumurtacı tavuk diğeri güvercin özdekli olan yalnızca iki çalışmaya rastlanmıştır (Karaağaç ve ark., 2003; Savaş ve ark., 2007). Bununla birlikte, ulusal dergilerde yayınlanmış olan bazı araştırma makaleleri ile (Savaş ve Şamlı, 2000) yine bu konuda yürütülen tez çalışmalarına (Köse, 2004) da ulaşmanın mümkün olabileceği düşünülmektedir. Her ne kadar TÜBİTAK ULAKBİM bu konuda önemli adımlar atmış olsa da, ne yazık ki, ulusal paylaşım ağımızın yetersizliği nedeni ile çalışmalara ulaşmak son derece güç olabilmektedir. Bu nedenlerle değerlendirmede sadece uluslararası paylaşım kolaylığına sahip süreli yayınlar dikkate alınmıştır. Bilim insanlarının çalışma alanlarının belirlenmesinde ulusal nitelikli bilimsel toplantılar iyi birer araçtır. Zira bilimsel projeler, proje başladıktan çok kısa sonrasında bu tip toplantılarda sunulurlar. Halbuki bu çalışmaların makaleye dönüşmesi çok daha uzun bir süre alabilir. Bu bağlamda hayvan davranışları bilim alanındaki çalışmaların gelişimini takip etmek açısından Ulusal Zootekni Bilim Kongrelerinde sunulan bildiriler iyi birer araç olabileceği düşünülmüş ve 2000 yılından sonra yapılan üç Ulusal Zootekni Bilim Kongresi (2002 Ankara, 2004 Isparta ve 2007 Van) incelenmiştir. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Zootekni Bölümü’nce organize edilen III. Ulusal Zootekni Kongresi’ne toplam 167 bildiri sunulmuş olup, Hayvansal Üretim bunlardan biri küçükbaş diğeri balarısı özdeğinde olmak üzere, yalnızca iki tanesinin hayvan davranışları konusunu içerdiği gözlenmiştir. Süleyman Demirel Üniversitesi Ziraat Fakültesi Zootekni Bölümü’nün gerçekleştirdiği IV. Ulusal Zootekni Kongresi’nde ise toplam bildiri sayısı 174, hayvan davranışları konulu bildiri sayısı 13 e ulaşmıştır. Son yapılan Van Kongre’si değerlendirildiğinde, bir önceki kongreye göre %13,2’lik bir artışla (Ankara ile Isparta arasındaki toplam bildiri sayısı artışı %4,2) toplam bildiri sayısının 197, hayvan davranışlarını konu alan bildiri sayısının ise 17 olduğu görülmektedir. Kongrelere göre hayvan davranışlarını konu edinen bildiri sayısının toplam bildiri sayısına oranı sırasıyla %1,2, %7,5 ve %8,6’dır. Bu gelişme hayvan davranışları bilim dalı bakımından sevindiricidir. Zootekni, veteriner hekimlik ve biyoloji öğrencileri için önemli bir Türkçe kaynak durumunda olan ve Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Zootekni Bölümü öğretim üyesi Prof. Dr. Erdinç Demirören tarafından kaleme alınan “Hayvan Davranışları” kitabı da, bu konuda bir ilk olması nedeniyle anılmadan geçilemez (Demirören, 2007). Ancak bir tek kitabın bilim dalı için yeterli olmadığı, hayvan davranışları alanında Türkçe kaynak sıkıntısı çekildiği de bir gerçektir. Sonuç Hayvan davranışları bilimi, hayvanların çevresel düzenlemelerinde yararlı bir araç olarak görülmektedir. Bu yararlanma, çevrenin hayvanın davranışlarına göre şekillendirilmesi yanında davranış bakımından mevcut çevre koşullarına uyum sağlayabilecek hayvanların ıslah edilmesi şeklinde iki yönlüdür. Sözkonusu bilim dalından yararlanmanın anılan her iki yönünün de birlikte ele alınması ön koşuldur. Zira hayvan bilimi içerisinde bu güne değin yapılan çalışmalar göstermiştir ki, ne tek başına çevreyi ne de tek başına hayvanın genetik yapısını “yetiştiricinin arzuları doğrultusunda” optimize etmek mümkün olmuştur. Dolayısıyla optimizasyon bütüncül bir yaklaşımı gerektirir. Bu bilim dalından üretilecek bilgi hayvanların yaşamlarını daha sağlıklı sürdürmelerini, üremelerini ve üretmelerini sağlayacaktır. Bunların ötesinde hayvanlarla ilgili hukuki düzenlemelerde de bu bilim dalının vazgeçilmez katkısı bulunmaktadır. Hayvan refahının gözetilmesi anlamında Hayvanları Koruma Kanunu’nda hayvan davranışları bilim dalına doğrudan atıfta bulunulmaktadır (Kanun No: 5199; Madde 3, 5, 8 ve10). Ancak çevresel düzenlemeleri insan kontrolünde olan hayvanların davranışlarının yalnızca uygulamaya dönük olarak ele alınması, hayvan davranışları bilim dalının gelişmesini olumsuz olarak etkiler. Bilim dalının sağlıklı olarak gelişmesi için, yetiştirme olgusu altında hayvanların davranışlarına yönelik temel çalışmalara da gereksinim vardır. İlgili davranışların ortaya çıkışında etkili mekanizmaların aydınlatılabilmesi için fizyolojiden genetiğe, gelişme biyolojisinden patolojiye kadar davranışa temel oluşturan alanların kapsamı içerisinde çalışmak kaçınılmaz gözükmektedir. Söz konusu yaklaşım tarzı aynı zamanda bu konuda yetişecek genç bilim insanlarının temel etolojiyi ve ilgili alt dallarını iyi öğrenmelerini de sağlayacak niteliktedir. Zootekni açısından hayvan davranışları bilim dalının Türkiye’de son yıllarda sergilediği gelişimin niteliği sevindirici ve umut vericidir. Ancak ve ne yazık ki, zootekni bilim camiası içerisinde yapılan sohbetlerden takip edilen bir şekilde, özellikle davranışın sayısallaştırılması ve akabinde istatistiksel değerlendirilmesi konusunda bilimcilerimizin sorunlar yaşadıkları, kimi zaman bu güçlüklerin araştırmacıları söz konusu alandan vazgeçmenin eşiğine getirdiği izlenimi, çalışmaların sürekliliği açısından endişe yaratmaktadır. Öncelikle belirtmek gerekir ki tüm Dünya’da bu konuda çalışmalar yetersizdir. Bu durum söz konusu alanda bilimsel çalışma yapmaktan vazgeçmeyi değil ilgili sorunların üzerine gitmeyi ve araştırma yapmayı gerektirir. Nitekim hayvan davranışları bilimi alanında yöntem konusunda da çalışmalara gereksinim vardır. Kaynaklar Ataşoğlu, C., Yurtman, İ. Y., Savaş, T., Gültepe, M., Özcan, O. 2008. Effect of weaning on behavior and serum parameters in dairy goat kids. Animal Science Journal 79(4): 435-442. Bessei, W. 1983. Die Bedeutung der Lorenzschen Instinktlehre in der Diskussion um eine verhaltensgerechte Unterbringung von Legehennen. Züchtungskunde 55: 222-232. Çam, M., Kuran, M., Selçuk, E. 1999. Effects of time spent near mothers postpartum on the behaviour of ewes and lambs and on the growth performance of lambs in Karayaka sheep. Turk. J. Vet. Anim. Sci. 23: 335-342. Darwin, C. 1990. Türlerin kökeni. (Çev. Öner Ünalan) Onur Yayınları, Şahin Matbaası, Ankara, ss 392. Dietl, G., Nürnberg, G., Reinsch, N. 2006. A note on a quantitative genetic approach for modeling of differentiation tasks. Appl. Anim. Behav. Sci. 100: 319–326. Demirören, E. 2007. Hayvan davranışları. II. Baskı. Ege Üniversitesi Ziraat Fakül. yayınları No:547, İzmir. Hayvansal Üretim 49(2), 2008 Hayvan Davranış Bilimi ve Zootekni: Tanım ve İzlem 41 Güler, O., Yanar, M., Bayram, B., Metin, J. 2006. Performance and health of dairy calves fed limited amounts of acidified milk replacer. S. African J. Anim. Sci. 36: 149-154 Immelmann, K., Ekkehard, P., Sossinka, R. 1996. Einführung in die Verhaltensforschung. Blackwell Wissenschafts-Verlag Berlin, Wien, pp 287. Karaağaç, F., Özcan, M., Savaş, T. 2003. Verlauf von aggressivem Picken und einigen Verhaltensmerkmalen in rangordnungsinstabilen Käfiggruppen bei Legehennen. Arch. Tierz. 46: 391-396 Keskin, M., Şahin, A., Biçer, O., Gül, S. 2004. Comparison of the behaviour of Awassi lambs in cafetaria feeding system with single diet feeding system. Appl. Anim. Behav. Sci. 85: 57-64. Keskin, M., Şahin, A., Biçer, O., Gül, S., Kaya, S., Sarı, A., Duru, M. 2005. Feeding behaviour of Awassi sheep and Shami (Damascus) goats. Tr. J. Vet. Anim. Sci. 29: 435-439. Köse, K.,2004. Devriye köpeği amaçlı kullanılan alman çoban köpeği ile Belçika çoban köpeği (Malinois) ırkı köpeklerin eğitim sürelerini etkileyen faktörler. Yüksek Lisans Tezi. Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Çanakkale, 56 s. Lorenz K. 1982 Vergleichende Verhaltensforschung. Grundlagen der Ethologie DTV Wissenschaft: München, pp 399. Lund, V., Coleman, G., Gunnarsson, S., Appleby, M. C., Karkinen, K. 2006. Animal welfare science—Working at the interface between the natural and social sciences. Appl. Anim. Behav. Sci. 97: 37-49. Metin, J., Yanar, M., Güler, O., Bayram, B., Tüzemen, N. 2006. Growth, health and behavioural traits of dairy calves fed acidified whole milk. Indian Vet. J. 83: 976-979 Millman, S.T., Duncan, I.J.H., Stauffacher, M., Stookey, J. M. 2004. The impact of applied ethologists and the international society for applied ethology in improving animal welfare. Appl. Anim. Behav. Sci. 86: 299-311. Mormede, P. 2005. Molecular genetics of behaviour: research strategies and perspectives for animal production. Livestock Production Science 93: 15–21 Sambraus, H.H. 1998. Applied ethology-it’s task and limits in veterinary practice. Appl. Anim. Behav. Sci. 59: 39-48. Sambraus, H.H. 2002. Aufgaben der Angewandten Ethologie bei Landwirtschaftlichen Nutztieren früher und heute. Gumpensteiner Tagung “Nutztierhaltung im Wandel der Zeit”, Bundesanstalt für alpenländische Landwirtschaft, Gumpenstein, A-8952 Irdning: 17-20. Sandilands, V. 2004. David Wood-Gush, the biography of an ethology mentor. Appl. Anim. Behav. Sci. 87: 173-176. Savaş, T., Şamlı, E. 2000. Tavuklarda agresyon ile sosyal hiyerarşinin yumurta verimi ve bazı davranış özelliklerine etkisi. Tarım Bilimleri Dergisi 6: 11-15. Savaş, T., Yurtman, I.Y., Karaağaç, F., Köycü, E. 2001. Einfluss der intensiven Gruppenhaltung und Geschlecht auf Oral-Stereotypien und einige Verhaltensmerkmale bei Mastlämmern. Arch. Tierz. 44: 313-322 Savaş, T., Konyalı, C., Daş, G., Yurtman, İ.Y. 2007. Effect of beak length on feed intake in pigeons (Columba livia f. domestica). Animal Welfare 16: 79-86. Smidt, D., Schlichting, M.C., Ladewig, J., Steinhardt, M. 1995. Ethologische und verhaltensphysiologische Forschung für tiergerechte Nutztierhaltung. Arch. Tierz. 38: 7-19. Steiger, A. 1993. Schlussbetrachtung zur 25. Freiburger Tagung und kritische Gedanken zur Stellung der angewandten Ethologie. Aktuelle Arbeiten zur artgemäßen Tierhaltung, Vorträge anlässlich der 25. Internationalen Arbeitstagung Angewandte Ethologie bei Nutztieren der Deutschen Veterinärmedizinischen Gesellschaft e.V. KTBL-Schriften-Vertrieb im Landwirtschaftsverlag GmbH, Münster-Hiltrup: 274-284 Tapkı, İ, Şahin, A. 2006. Comparison of the thermoregulatory behaviours of low and high producing dairy cows in hot environment. Appl. Anim. Behav. Sci. 99: 1-11. Tapkı, İ., Şahin, A., Önal, A.G. 2006. Effect of space allowance on behaviour of newborn milk-fed dairy calves. Appl. Anim. Behav. Sci. 99: 12-20. Tembrock, G. 1992. Verhaltensbiologie. 2. Auflage. Gustav Fischer Verlag, Jena, pp 386. Tinbergen, N. 1979. Tiere und ihr Verhalten. (Überstz. Hans-Heinrich Wellmann und Wolfgang Vilwock) Rowohlt Taschenbuch Verlag GmbH, Reinbek bei Hamburg, pp 191. Todes, D. 2003. İvan Pavlov: Hayvan makinesini araştırırken. (Çev. Ebru Kılıç), TÜBİTAK Popüler Bilim Kitapları, Ankara, ss. 118. Tölü, C., Savaş, T. 2007. A brief report on intra-species aggressive biting in a goat herd. Appl. Anim. Behav. Sci. 102: 124-129. Uğur, F., Savas, T., Dosay, M., Karabayır, A., Atasoglu, C. 2004. Growth and behavioral traits of Turkish Saanen kids weaned at 45 and 60 days. Small Ruminant Research 52: 179-184. Hayvansal Üretim

http://www.biyologlar.com/turkiye-zootekni-bolumlerinde-hayvan-davranislari-bilimi

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

Solucanlar; Platyhelminthes ( Yassı ), Anelida (halkalı ), Aschelminthes (yuvarlak solucanlar)

Solucan sınıfı Platyhelminthes (yassı solucanlar), Anelida (halkalı solucanlar), Aschelminthes (yuvarlak solucanlar) ve Pogonophora (sakallı solucanlar) filumlarını kapsar. Bazen Aschelminthes grubunu oluşturan Nematoda (iplik solucanlar), Rotifera, Gastrotricha, Kinorhyncha ve Pripalida sınıfları filum düzeyine yükseltilerek sınıflandırılmaktadır. Yer solucanları, Oligochaeta sınıfından halkalı solucanların karada yaşayan en tanınmış üyeleridir. Solucanların gövdesi ince uzun, silindir biçiminde yada yassılaşmış ve genellikle uzantılardan yoksundur. Uzunlukları 1mm ‘nin altından başlayarak 15m’yi aşabilir. Denizlere, tatlı sulara ve karalara yayılmış olan bu hayvanların bir bölümü asalak, öbürleri serbest yaşar. İsmininin de önerdiği gibi, serbest yaşayan solucanlar dorso-ventrally yassılanmış olup birkaç milimetreden daha kalın değildirler Boyutlar bir milimetreden daha azdan balar ve 30 cm nin üzerine kadar uzanır. Çoğu polycladler son derece hassastırlar ve tipik olarak düz bir dorsal yüzey içeren ve/veya oval şekillerine sahiptirler. Bununlar birlikte, dorsal papillae (Acanthozoan, Thysomozoan) sergilerler. Solucanların anteriorlarında uç kısımlarda dokanaç (tentacle) yer aldığından ve çok parlak renklere sahiptirler ve nadiren de olsa bazen yanlışlıkla nudribranc olarak kabul edilirmişlerdir. Fakat nudribranclara karşıt olarak, anterior sınırında dokanaçlar çoğunlukta basit bir yapı halinde tutunmuşlardır. Onlar yol boyunca nudribranclara nazaran daha fazla hareket ederler ve aynı zamanda çok ince yapıya sahiptirler ve elle tutulduklarında kırılmaya çok eğilimlidirler. Bununda ötesinde, onların özel terleme organları (gills) yoktur ve terleme solucanların tüm yüzeylerinde difuzyon yoluyla gerçekleştirilmektedir. Tüm yüzeylerinde difuzyon yoluyla gerçekleştirilir. Polycladler geniş bir renk çeşitliliği ve yapısı sergilerler. Onlar marginal buruşukluklara sahiptirler ve boyutları ile sayıca artmaya eğilimlidirler. Donük türler haricinde (siyah ve esas itibariyle siyah renkli) türler transparenttirler ve iç organları epidermis boyunca görülebilir. Özellikle ovarisleri parlak veya koyu renkli mor renklere sahiptir ve dorsal yüzeyin en dış kısmı binlerde vurucu cilia ile beraber engelleyici epidermistirler (ectodermal orijinli bir tek hücre tabakası). Onun da altında, dairesel kasın dış tabakası ve kasların iç tabakası birbirine parallel uzantı şeklindedir ve aralarında vucut plastisitesi mevcuttur. Dorsal ve ventral epidermis arasındaki boşluk parenchymal doku ile dolmuştur ku bu çok sayıda gizli hücrelere sahiptir ve bununla sümükler dışarı atabilirler ve diğer bileşenler epidermal boşluklarla oluşmuştur. Dorsal ve ventral epidermis arasındaki boşluk parenchymall doku ile dolmuştur ve çok dallanmış bağırsak ve üreme sistemi gibi organları içermektedir. Parenchymal doku mesodermal kökenli olup sümük dışarı ataliben çok yüksek sayıda gizli hücreler ve epidermal boşluklar içermektedir. Polyclad hidrostatik iskelete sahiptir ki bu sulu hayata çok güzel adapte olmasını sağlamaktadır. Mesodermdeki içsel vucut sıvısı kapalı vucut kompartmanında basınç altında tutulmakta ve vucut duvar kaslarının hareketine destek sağlama amacıyla hidrostatik iskelete karşı kuvvet uygulamaktadırlar. İki yönle hareket vardır. Küçük boyutlu türler ince kıla benzeyen ventral cilia ile vuruşlarla taban boyunca kaymasını sağlar. Büyük boyutlu türleri ise (Tysanozoan sp. gibi) aşağıda sol panelde gösterildiği gibi vucut kaslarının ritmik vuruşlarıyla yüzmeye muktedir olabilirler. Solucanlar vucutlarını ileri ve kıyıya atarak bir seri dalgalandırma yaratırlar ve yer üzerinde ileriye doğru sürünürler. Polycladlerin iki yönlü vucut şekilli hali cephalize olmuştur, bu tanımlanabilen baş bölgelerine sahip olduğu anlamındadır ve orada sinir fonksiyonları ve duyu yapıları yer almaktadır. Solucanların sinir sistemi merdiven şekline benzeyen uzun boylu sinir ipi çiftine sahiptir ve bunlar çapraz olarak birleşmişlerdir. Beyinsel anteriordaki ganglion düğümde son bulurlar ve kafanın içinde veya dışında yeralan sinirsel büyük bir top şekline sahiptirler. Son zamanlarda bazı poyclad türlerinde küçük ama iyi tanımlanmış beyin sinirbiyolojisinde model sistem olarak servis yapan beyin cytoarchitecture ve sinirsel tamir mekanizmasını araştırmalar yapılmıştır (Bakınız Bölüm: Polyclads ve Neurobiology). Başın görünen karakteri dokunaçların oluşumudur ki çoğu durumlarda anterior sinirinin belirtilmesi (=pseudotentacle) gereklidir. Bu kör bir basit boru şeklinde veya geniş kapaklı olarak olarak gösterilirler. Çoğunlukla, Thysonozoon sp.‘nın kafa bölgesinde görüldüğü gibi kulağa benzerler (sol panel). Anterior beyinsel ganglion düğüm ve onun büyük iç sinirlerine benzerler ve solucanların “beyin” i çok sayıda foto ve kimyasal hassas hücrelerinden oluşan sinir sinyallerinin analizi esas olarak, kafada ve Pseudotentaclelerde konsantre olmuşlardır. İlave olarak, yüksek sayıda mekaniksel alıcılar epidermiste dağılmış vaziyette yer almışlardır. Fotoya duyarlı hücreler beyinsel göznoktalarında bulunur ki orada yuvarlak salkım olarak çeşitli gözler yeralmışlardır. İleri gözler, ventral ve dorsal yalancı dokanaçlarda yeralmışlardır. Bu gözler gelen görüntünün şekillenmesine kabiliyetli değildirler ama ışık istikameti ve yoğunluğunun değişimine hassatırlar. Yassı kurdun parlak ışığa duyarlı olduğu zaman, özellikle koyu yerlere doğru geri çekilirler. Vertebrateler ile mukayese edildiklerinde, poycladlerin gözlerinin organizasyonu oldukça basittir. Bu tip göz, birçok lens ile kapatılmış olup “pigment cup ocellus” olarak tarif edilirler. Ocelli beyinsel göznoktasının bir parçasıdır ve çeşitli ışığa duyarlı hücrelerden oluşurlar ve konkav kap şekline sahiptirler. Kabın duvarları pigment içermektedir ve bunlar uç taraftan gelen ışığın sızmasını enlellerler. Hücrelerin ışığa duyarlı kısımları (microvilli) opak kabın içersinde düzenlenmişlerdir ve yanlızca bir yönden gelecek ışığa karşı duyarlıdırlar. Gelen ışığın açısına bağlı olarak, loş kısımler ışığa duyarlı yapıların üzerine gölge olarak düşerler. Kap aktif olarak kaslar tarafından döndürüldüğünden çabuk değişen gölge izleri yaratılır. Sinir sinyallerine karşılık olarak, beyinsel ganglion’a gönderilirler ki orada bilgiler analiz edilirler, uç boyutlu oryentasyon ve uygun davranış reaksiyonu gösterirler. Polycladlerin görsel duyularından dolayı çevresel oryentasyonu için yeterli olmayabilir ve polycladler iyi gelişmiş kimyasal dedektörlü batarya vardır ve molekülleri tanımaktadırlar. Kimyasal bileşenlerin besin ve eş bulmada önemli rol oynadıkları düşünülmektedir. Besin ve eş bulmada belirgin moleküller boşalarak akış ile içeri girerler. Bu solucanlar kimyasal alıcıları tarafından algılanarak koku yayarlar. Bunlar özellikle ventral yalancı dokanaçlarda yerleşmişlerdir ve orada yivli ciliate şeklinde salkımlanmışlardır. Aktif solucanlardaki yalancı dokanaçlar hareket halinde meşgul görülürler ve bu kimyasal duyarlı alet solucanların yönünü bulmalarında ve koku çıkarmalarında temel karar veren davranış olarak kabul edilir. Auricle ve göz noktalarına ilave olarak (Bakınız: yukarıdaki sol foto ve alçak panel) yassı solucanlar statocyst adı verilen ilkel denge organları vardır ki basınca duyarlı saç ve küçük taneli materyalli hücreler içerirler ve bu hayvanların yukarıya doğru gitmesinde büyük rol oynarlar. Yassı solucanın dinlenme, tamirat ve cam slaylarda hazırlanmasından sonra (wholemounts) ventral bakış karakterlerinde ölü solucanlar gözlenerek incelenir. Bu karakterlerin coğu türlerin taxonomi belirlenmesinde önemli rol oynarlar ki bu oldukca zor bir görevdir. Basın yanında ağız ve pharynx gözlenebilir. Genel olarak, polycladlar pharynx plicatus’a sahiptirler. Bu tip pharyngeal tüb uzun be dairesel kas tabakası sergiler ki o pharynx’in şeklini çok fazla değiştirir ve sıvıyı bağırsak boşluklarına doğru pompalar. Bununda ötesinde, pharyngeal ceplerini ayıran özelliğine sahiptir ki orada kullanılmadığında dışarı atılırlar. Pharynx boru şeklinden çeşitli şekillere kadar yapı gösterirler (örneğin, yuvarlak veya oval çok sayıda pharyngeal lob içeren çok buruşuk şekiller). Beslenmede, pharynx ağızdan çıkıntı yapar ve Pseudobiceros türünün bazı tiplerinde tüm hayvanları yutacak boyutta açılırlar. Ventral yanın ortasında, alt sınıf Cotylea yapışkan organa sahiptir ve vantuz olarak adlandırılır. Arazi gözlemlerinde bu organ hayvanların alt tabakalara yapışmasında kullanılır. Küçük invertebratelerin yakalanmasında ve yiyeceklerin hazmında işlev görür. Ender olarak, Pseudobiceros örneğinde ve Pseudoceros’da iki eşit olmayan vantuz bulunmuştur. Diğer tür polycladlerin belirgin karakterleri erkek ve dişi üreme sistemlerinin anotomisidir. Polycladler hermaphrodiktir. Onların ikiside erkek ve dişi üreme organları yumurta ve sperm üretirler. Yetişkin solucanlar, ki esas olarak üremeye geçmişlerdir, vucut hacminin yüksek yüzdesi testes ve ovarislerden oluşmuştur. Çoğu türlerde, bu serpistirilmiş haldedir ve ventral ve dorsal parenchyma da yerleşmiştir. Bununla birlikte, dışarıdan yanlızca erkek ve dişi gonophore’lar gözlenmiştir. Genel olarak, erkek boşluk pharynx’de posterior olarak bulunmuştur ve penis papilla ve penial stylet tutarlar, organları eş için uzanırlar. Pseudobiceros türünün çift erkek üreme sistemi, iki erkek boşluk ve erkek organları ile karakterize edilirler. Dişi boşluk daima açıkca erkek boşlukta ayrılmıştır ve posterior’da yerleşmiştir. Çoğu türler (Pseudoceros, Pseudobiceros)’in bir tek dişi boşluğu vardır bununla fakat Nymphozoon’in çok sayıda dişi boşluğu vardır. Dişi üreme sistemi yumurtalık, yumurta sarısı, kabuk beze, bir yarı hazne, ve döl yatağı bulunur ve orada yumurtalar döllenir. Eşleşmeden sonra (Bakınız, Bölüm: Eşleşme ve yeniden üreme) spermler dişi vucuda enjekte edilir (Hypodermal insemination) dişinin üreme aygıtına ve yarı hazneye doğru depolanma amacıyla göçederler. Yumurtalar yumurtalıktan oviduct’a doğru geçerler ve yarı haznede sperm tarafından döllenirler ve yumurta sarısı ile kaplanmış ve kabuk beze ile gizlenirler. Daha sonra üreme organlarına geçerler ve düzensiz yumurta kütlesi şeklinde depolanırlar. Yeniden üreme sisteminin yanında, çok sayıda yanal dallara sahip bağırsak solucanlarının vücut hacminin yüksek yüzdesini teskil eden ikinci organdır. Nutrientlerin vücut hücresine transferinde bağırsak sistemi (intestial), vucudun hemen hemen her tarafına uzanmış olup vurucu cilia ile kaplanmışlardır. Yarı saydam solucanların haricinde (Aquaplana sp.) bağırsak dallarının dağılımı ve onların anotomik detayları gözlenmede çok zordur. Polycladlerin kör sindirme sistemi bulunduğundan sindirilemeyen materyaller pharynx’e doğru yani yiyeceklerin geldiği aynı açıklığa doğru dışlanırlar. Soldaki foto (PHOTO © Bill Rudman) Paraplanocera oligoglena’nin ventral gorünüşünü vermektedir ve hemen hemen transparent olan vucudun çoğu organlarını gosterirler. Beyaz kollu merkezi yapı cok buruşuk pharyngeal tüpdür (pharynx plicatus) ve ağıza doğru ağız vucudun merkezinde yerlemiştir. Donuk beyazımsı network, vucudun çoğu bolgelerine uzanmış çok dallı bagırsak ki bu solucanlara “polyclad” (yunanca = çok dallı) adı verilir. Erkeğin ve dişinin diğer tüm organları yeniden üreme sistemidir. Salgı ve osmoregulation için polycladler özel fonksiyonlu birimlere sahiptirler, bunlara protonephridia (tekil protonephridium) denir. Onlar iki veya daha fazla kapalı uzun tüp dalları halindeki networka benzerler ve vucut boyunca uzanırlar. Osmotik su dengesini kontrol eden özel yapılara sahiptirler ve böbreklerin atık suyu çıkarttığı gibi çalışırlar. Vucut boyunca Protonephridium dallanma yüksek özellikli hücreler tarafından cilia izli kap şeklindeki yapılarla kapatılmıştır. Cilia vurusu, kırpışan aleve benzediği için bu hücreye “alev hücresi” adı verilmiştir. Bu hücrelerden bir kaçı tüplü fonksiyonlar ile hücrelere bağlantılıdır. İç sıvı nitrojen atıkla yüklenmiştir, tübe doğru gitmesinde zorlanır ve alev hücreleri ile akan tüp sistemi yardımıyla bir veya daha fazla boşluktan taşınırak yol alırlar ve son bölümde atıklar gizlenir. Protonephridium ilkel böbreğe bir örnektir ve salgı çıkaran ve osmoregulator bir sistem olarak gözönüne alınırlar. Yassı Solucanlara Genel Giriş Platyhelminthes (Yunanca: platy – flat, helminthes: worm) Kingdom Animalia’ya ait olup bir baş ve uçta bir kuyruk ile bölümlenmeyen yassı solucanlardır. Onlar en ilkel iki bacaklı, iki yanal simetrik hayvan olarak düşünülürler. İki yanlı simetrik anlamı, vucutlarının kıç eksen boyunca, üst ve alt yüzeyler olmak üzere tariflenen anterior ve posterior bitişin bir ayna görüntüsünde olmasıdır. Vucudun iki taraflı şekilli olması önemli bir özelliktir çünkü bu cephalization’a bir örnektir ve kafanın duyu yapılarının konsantrasyonu ve sinir fonksiyonu (kafa ganglion) yeralir. Bu da gelişimde önemli bir eğilimdir. Bunun ötesinde, yassı solucanlar triploblastikdir, bunun anlamı vucut yapısı uç temel hücre yapısından meydana gelmesidir (endoderm, mesoderm ve ectoderm). Üçüncü karaktere göre, onların barsaktan başka vucut boşlukları yoktur (coclom) ve organizasyona acoelomate adı verilmektedir. Anüsleri yoktur, bu nedenle, aynı pharyngeal açıklığından hem yiyecek alımı ve hem de atığın dışarıya atılması sağlanır. Dış hücre tabakası (=epidermis) ile belirgin ic organların arasındaki boşluk bir yumuşak doku ile dolmuştur (parenchyma). Mesodermal orijinli bu doku boşluklar tarafından ayıklanır (=schizocoelium) ve nütrientleri vucudun kısımlarına taşımak için cok dallanmış bağırsak mevcuttur. Terleme sistemi ve kan taşıma sistemi tamamen yoktur ve bu nedenle oksijenin transferinde difüzyon kullanılır. Bu da yassı solucanların düz olmasını sağlamaktadır. Metabolizimin tesisinde, hiç bir hücre dışarıdan uzakta değildir, zorunlu olan vucut şeklinin yassılanmasını sağlarlar. Hemen hemen bütün türler sahip oldukları oldukca kompleks üreme sistemiyle hermaphrodites’lerdir. Çoğu durumlarda, erkek ve dişi üreme yapılarının sayısı ve ayarlanması ile oldukca belirgin özel türlerdir ve çok benzer türlerin morfolojisinin ayırt edilmesinde taksonomik çalışmalarda kullanılabilirler. Yassi solucanların uzunluğu bazı serbest yaşayan türlerde 0.4 mm ve parasitik şekillilerde çeşitli metrelerde (fish tapeworm, Diphyllobothrium latum: 25 m in length) bulunurlar. Yassı solucanlar üç gruba ayrılırlar; 20,000 türü bilinen, 14,000 parasitler Cestoda (tapeworms) veya Trematoda (flukes) sınıfına aittirler. Tapeworm vertebrate’de bağırsak parasitleridir ve anatomik ve parasitims’in hayat tarihi ve modifikasyonlarını gösterirler. Flukes tamamen parasitik olarak bilinirler ve tape wormlara kıyasla kompleks hayat zincirine sahiptirler. Bir kaç genç stepden geçerler; bir, iki veya daha fazla hayvanın üzerinde yetişkin düzeye gelirler ve sonunda bir hayvanın üzerinde parazitik olarak yaşarlar. Bunun karsıtı olarak, Turbellaria serbest olarak yaşamakta olup tatlı suda ve nemli karasal ortamda coğunluktadırlar. Turbellarian yassı solucanların çoğu denizel ortamlarda ve okyanuslarda bentik olarak bulunurlar ve ayrıca sığ sularda da çok bulunurlar. Turbellaria’nin bir taksonomik alt grubu yüksek belirgin serbest yaşayan yassı solucanlar içeren order Polycladida’dir. Bu order’in üyeleri anatomik olarak çok dallanmış ve düzensiz bağırsak pharynx plicatus olarak buruşuklu pharygeal tüb ıle karakterıze edilirler. İlk bakışta, polyclad’ler çarpıcı şekilde goze hoş gelen renkli yassı solucanlardır. Tropikal resiflerde 150 yıldır yasadıkları bilinmektedir. Tropikal sularda yüzlerce türleri olduğuna inanılmasına rağmen şimdiye kadar çok az kısmı tamamen tarif edilebilmiştir. Rejenerasyon Karşıt olarak, yüksek vertebrates, bazı serbest yaşayan yassı solucanlar yeniden oluşmada muhtesem kabiliyetli olduklarını göstermektedir. Kafasının kesilmesi ve bir yenisinin büyümesidir. Kafanın yanal olarak ikiye, üçe veya daha fazlaya bölünmesiyle bir, iki, üç veya çok başlı solucan ile sonuçlanmasıdır. Solucanlar on parçaya bölünebilirler on tamamlanmış küçük solucan meydana gelir (Bakiniz: alt şekil, sol panel-tatlısu triclad Dagesia tigrina). Biyologların yeniden büyümeye büyük ilgi duymaları nedeniyle yeniden oluşumun üzerinde yapılan yoğun çalışmalar çeşitli yassı solucan taxa sistem modeline servis yapmaktadır (Bakınız: Bölüm: Sinirbiyolojisi’nde polycladler). Son zamanlarda, yeniden oluşum ile ilgili detaylı bilgi temelde polycladler üzerindedir (Order: Polycladida) ve tatlı su triclads (Order:Tricladida-üç-dört bağırsaklı anlamına gelir) ve diğeri planarians olarak bilinir (Bakınız: Bölüm: Phytogeny). Biyologların yeniden oluşumun üzerinde yüzyıldır yaptığı çalışmalara rağmen, bazı sorulara cevaplar, özellikle yeniden oluşumun kontrolu ve moleküler mekanism işleminin yakalanması zor görünmektedir. Bilim adamları planaria’nin temelde yeniden oluşumun yeteneğine sahip olduğuna hemfikirdirler ve neoblast adı verilen emriyonik dal hücreleri depolanmasını kullanırlar. Türlere bağlı olarak neoblastlar yetişkin solucanlarda toplam hücre sayısının 30% ‘unu kapsarlar. Bu totiponent hücreler, solucanın vücudunda serpiştirilmiş olup diğer hücre türlerinin büyümesinde yeteneklidirler ve iki rol oynarlar. Onlar, normal fizyolojik koşullarda ölenin yerine yeni hücre alarak yeniden oluşum için ham materyalini ve daha sonra iyileşmeyi sağlarlar. Yeniden oluşum oldukça hızlıdır. Kesilmeden 15 dakika içinde yaranın ucundaki epithelilal hücreler lesion’a yakındır. Birgün içersinde, yüksek sayıda neblast yaralı epithelium altındaki yeni diferansiyel yapılar büyüyen blastema içinde delil haline gelir ve yeniden oluşumun kesilmeden 10 gün içersinde optimal koşullar altında kaybolan kısımları tamamlanır (Baguma vd., 1994). Planaria kuvvetli kafa-kuyruk organlarına sahiptir (anterior-posterior kutuplanma). Kesildiğinde, anterior kesim yüzeyi hemen hemen daima yeniden oluşur ve yeni bir kafayı üretir ve aynı zamanda posterior kesim yüzeyi kuyruk yapıyı yeniden üretir. Solucanların bilgilerinin belirlenmesinin yeniden üretimde bir baş ve bir kuyruktan olup olmadığına dair bir mekanizmasının olması gereklidir. Şu anda, anterior ve posterior kutuplaşmasını açıklayan iki adet hipotez mevcuttur. Biri yeni oluşan epithelium arasında tumevarımsal iç hareket, başlangıç iyileşme işlemini kapsar ve blastema hücrelerinin altından geçer. Diğer hipotez ise anterior-posterior belirlenmesinde faktörlerinin moleküler gradientinin sıralanmasını önerir. Deneysel datanın çokluğuna rağmen her bakış için kesin bir delil yoktur. Çoğu tatlısu planaria sexual olarak yeniden oluşur ve oviparoustur (yumurtanın kuluçkası ile depolanır). Bazı türler parthenogenesis ile asexual yenide oluşum gösterirler. (spermsiz olarak yumurtanın aktivitesi). Bununla birlikte, taxonomik ailenin yassısolucanları Dugesiidae ve Planariidae (Order: Tricladida) nadir olarak ikili bölünme ile yeniden ürerler (Bakınız: üst şekil, sağ panel-tatlısu triclad Planarıa fissipara). Yetişkinler ikili bölünme ile bir küçük kuyruk parçası pharynx diferansiyeli ve iki hafta içinde de beslenen solucan haline gelir. Dugesia trigria’nin tabi olduğu toplulukta yeniden üreme araştırmalarında optimal sıcaklık koşullarının 24 C altında solucanların 20% si bölünme ile olduğu ortaya çıkmıştır. Çift bölünme ile asexual üreme bu dokumanda da belirtildiği gibi deniz polycladlerde de mümkündür (Bakınız: soldaki foto). Prostheceraeus (Familya: Euryleptidae)’nin polyclad’i de bölünme işlemini vermektedir. Kuyruk parçası ok ile belirlenmiş ve bölünmeden sonra yeni bir solucan oluşturarak ve alt hücre yeniden organasyon olacaktır. Bununla birlikte, yeniden üreme işlemi hakkında diğer bir açıklama, diğer hayvanların atağından ve “kuyruk kısmının bölünmesi” nden sonra beslenme amaclı ataklar neticesinde (Bakınız: Bölüm. Predation ve Defence) oluşmasıdır. Yiyecek ve Beslenme Çoğu bilinen, polycladler aktif etobur hayvanlardır ve leşle beslenirler ve aynı zamanda çeşitli sessile invertebrateslerin beslenmesinde kullanılırlar. Bazı türleri herbivorous olup yeşil alg ve bentik diatom’da özelleşmişlerdir. Acoella order’inin bir kaç yassı solucan türlerinde (bir eski taksonomik order, Polycladida’den ayırt edilen) sindirilen mikroalgler derecelenmemiştir ama endosymbionts (Zoochlorella) haline gelmiştir. Bu symbiotik ilişkide bağırsakta alg fotosentezde aktif olarak kalarak pareneyma hücre ve solucanların energy depolanmasında önemli katkılarda bulunur. Convoluta (canvolata reocoffansis - sağdaki foto Arthur Hauck)’nın bazı türleri genç solucanlar yüksek sayıdadırlar (Tetraselmis convolata, her bireyde takriben 25,000 adet). Yetişkin duruma geldiklerinde, canalıcı anotemiksel olarak değişimlerinin yansımasında endosysmbiontlara bağlıdır ve pharynx ve ağız fonksiyonlarının kaybederler. Beslenme için, C. roscoffensis alçak gelgitin parlak ışığında yüzeye gelir ve orada symbiotic alg vücudun epidermis boyunca serpilmişlerdir ve aktif olarak fotosentetiktirler (Holligan vd., 1977). Algler tarafından üretilen yiyecek (şeker) yassı solucanlar tarafından kullanılır. Bu manzara Fransa’nın korunmus kumlu sahillerinde ve İngiltere’nin bazı bölgelerinde gözlenebilir. Optimum cevresel pozisyonlarda bu solucanlar alçak gelgitte kumda mükemmel yeşil yapılar yapar. Pseudocerotidae familyasının birçok türü koloni yaşamayı tercih etttikleri düşünülmektedir ve katı ascidianlar, süngerler, ve bryozoonlar rejimlerinde normal özellik göstermezler. Beslenmede, çok buruşuk pharynx (pharynx plicatus) niçin ve nezaman kullanılmadığında bir cep içinde, çıkıntılarda koloni ascidianlarda bireysel zooidlerde genişlemis olabilirler. Proteolytic nesneleri dışarı atarken dokusal dallı bağırsak oluşmuştur. Gastrovascular boşluk, bütün besin parçalarını vucudun tamamına transfer eder. Pseudobiceros türlerinin gözlemi önerilir, av hayvanı dokusal pharynx tarafından yütülür (Bakınız: aşağıdaki görüntü) ve bütün hayvanlarda aynı ölçüde genişlerler. Bu türler, katı ascidian Corella willmeriana mantosuna sızar ve delme deliğini kullanarak birkaç saatte tamamını emerler. Tunicate’nin içersinde gençler bile bulunmuştur. Bütün şeyleri yedikten sonra, kayalara çapraz olarak sürünürler. Yassı solucanların yığını oluştuğunda insanlık açısından denizel ortamında bir felaket etkisi sözkonusudur. Tropikal polycladler istiridye’nin musibetidir ve dev deniz taraklarıdır (Stylochus matatası). Gastrovasküler boşluğundaki besinler yiyecek parçacıklarının ileri enzimatik derecelenmesinden sonra bağırsak dallarına doğru transfer olurlar ve yüksek bir absorb edebilen yüzeye benzerler. Çoğu yiyecek parçacıkları gastrodermal hücre tabakasının phagocytosis tarafından yutulurlar ve ileri enzimatik düzeyde iç hücresel parçalanma oluşur. Sindirilemeyen materyal pharynx’a doğru, yani yiyeceklerin girdiği deliğe doğru atılırlar, çünkü yassı solucanların kör sindirim sistemi bulunmaktadır. Bazı türlerde bu gözlenmiştir ve sindirimin tamamlanmasından sonra bağırsak fıskırtılan su yardımıyla temizlenir. Tür çeşitliliği ve polyclad yassı solucanların değişimi tropikal suların inanılmaz değişimi ile taxon’a benzer (Newman & Cannon, 1994), Bakınız.Bölüm: Taxonomi). Oldukça uzun zamanda, renk izleri muhteşem renklenmiş olan solucanlar sınıflandırılmada yeterli düşünülmüştür (Hyman, 1954, 1959). Bununla birlikte, birçok türlerin tanımlanmasında yeterli kimliğe sahip değildirler (Faubel, 1983, 1984). Newman & Cannon (1994)’de yaptıkları arazi çalışmalarında farklı genera’da (Pseudoceros - Pseudobiceros; Pseudoceros - Pseudoceros) çok benzer ve hemen hemen tamamen aynı renkli izleri taşıdığı ortaya çıkmıştır ve türler arası farklılığında farklı aileler üzerinde (Pseudocerotidae-Euryleptidae) daha detaylı inceleme gereklidir. Mukayese anatomisi uygun karakterleri kullanılarak göz numarası, göz ayarı, yalancı dokanakların şekli, pharynx ve özellikle üreme sisteminin ince yapısının analizi kanıtlanması için turbellarianlarin tür diagnosisleri için temel araçtır (Newman & Cannon, 1994). Erkek ve dişi üreme yapılarının seri olarak yeniden yapımı zordur ve özel lab aletlerine ihtiyaç vardır ve uzmanlar tarafından arzu edilir. Son zamanlarda, benzer polyclad türlerini ayırt etmede, molekuler data (DNA) sıklığı kullanılmıştır. Böyle araçları kullanmadan, polyclad yassı solucanların sınıflandırılması bazı durumlarda hatalı olabilir. Benzer renk izleri büyük farkla benzemesine rağmen ayni genetiksel olarak belirlenmiş renk ve örnek çeşitliliği ayni tür özellilerine sahiptir. Diğer bir değişle, tamamen aynı renkteki örnek belki farklı türde genera’ya veya hatta familya üyesi olabilir. Bu nedenle, eğer benzer renk örneklerinde olan iki polyclad örneği mukayese edıldiklerinde, çeşitli mümkün senaryolar akla uygundur. 1) Farklı genera ve hatta familyaya sahip solucanlarda, genel seçilmiş basınç ve aynı çevre kosulları altında aynı renk örneklerinin gelişiminde evrimsel gelişim kuvvetlidir. Phylogenetik terim açıklaması; bir benzer renk ilişkili gene seti (=allels) veya bir müşterek gene farklılığı phenotype sonuçlari üzerinde secilmiş basınç tarafından tercih edilir. Bu gibi olayların sıklığı analogous gelişim olarak düşünülür. 2) İkinci senaryoda, iki solucan aynı atayı paylaşırlar. Tahminler ışığında, bu ata daha önce avantajlı renklere ulaşmıştır, her iki örneğin renkli izlerinin mukayesesi hatta anotomiksel ve diğer genetik farklılıklara rağmen çok benzer olabilir. 3) Evrim gelişmekte olan işlemdir ve hiçbir zaman durmaz! Genesin renk örnek ilişkisinde gelişigüzel müşterekliliği, protein kodlama bölgelerinde veya düzenli DNA sıklığında, ışık, sıcaklık, beslenme gibi çevresel faktörlerin etkileri ile beraber polyclad renk izlerini etkilemektedir. Rahatça söylenebilir ki, evrim renkler ile oynamadır. Varsayılan predatörlerin farklılığı daha etkilidir: Mimicry ve Predation ve Defence). Phylogenetik zaman aralığında, bir türün görünümünde veya spectation değişim atlamasında, yeni türlerin tehlikesinde önder olabilir. Takip eden foto paneli açıkca ortaya koymakta ve farklı türler ile bir tek türün üyeleri arasında renk izlerini açıkca göstermektedir. Solucanların morfolojik ve DNA sıklığının kilitlenmesi nedeniyle hangi tariflenmiş senaryoların örnek için uygun olduğu gerçekte belirsizdir. Toxin Aposematic renklenme (Bakiniz.Bölüm: Mimicry) denizel invertebrate hayvanların içersinde bilinen genel defense mekanizmasıdır. Çok sayıda göze çarpan renkli slugları toxic alıkonmuştur. Polyclad yassı solucanlar açısından doğrudur. Polyclad yassı solucanların Pseudoceron concineu ve Planocera tentaculata kimyasal defens araştırması ve staurosporine türevlenmesi gibi yüksek toxic kimyasal bileşen açığa çıkarmıştır (Schupp vd., 1977 ve 1999) ve tetrododoxin (Miyazama vd., 1987). Tetrodotoxin proteinsiz bileşen (aminoperhydroqumazoline) olup günümüzde bilinen en kuvvetli paralytic toxinlerden birisidir. Sodyum (Na+) kanallarında voltaj-kapılı cok belirgin engelleyicidir ve büyük integral protein üyesi sinirsel hücrelerin plazma membranına doğru boşluk oluşturur ve Na+ iyonlarına izin verir. Çeşitli uyarıcı cevaplar, boşluklar (=genes), ve açık ve kapalı mebrane potensiyelinin değişimi gibi hücre dışı ve içi belirli kimyasalların varlığı ve uygun fonksiyonelliği sinirsel hareket potensiyelinde temel teşkil etmektedir. Bunula birlikte, tetrododoxin kanalları bloke eder. Tetrodotoxin ve onun habercisi yüksek konsantrasyonlu mukus, sindirim organlarında, polyclad Planocera multietentacula (Miyazawa vd. 1987, Noguchi vd, 1991) yumurtalarda ve üreme organlarında önerirler. Yassı solucanlar predatorlere karşı defans ve alarm maddesi tetratoxine sahiptir. Tetratoxin geniş farklı hayvan örnekleri tarafından izole edilmiştir bunlar pufferfish (photo: Arothon nigropunctatus, order: Tetraodontiformers), parrotfish, genus Atelopus’un zehirli oklu kurbagalar, mavi-cevreli ahtopot, deniz yıldızı, angelfish ve xanthid crabdir. Japon mutfağında pufferfish hassas olduğundan, tetrodoxoxinden zehirlenme Japonya’da halk sağlığını ilgilendirmektedir. Yumurtalık, çiğer, bağırsak ve pufferfish derisi tetradotoxin miktarını içerir ve bu da hızlı ve zorlu üremeye yeterlidir. Geleneksel olarak çok küçük miktarda ciğer et ile tüketilir. Dudakların oluşum duygusu ve dil gercek akşam yemeği tecrübesidir. Fugu’nun hazırlanması ve satışı özel restaurantlarda olduğundan oradakiler eğitilir ve evde hazırlanmasından ve tüketiminden yanlış tanımlandığı ve yanlış donmuş balık ürünleri nedeniyle bireysel olarak zehirleme olayı (30/100 kışı/yıl) olur. Pufferfish zehirliliği hakkında daha fazla bilgi için Bakınız. FDA/CFSAN web sitesinde Amerikan Besin Emniyeti & Nutrient Aplikasyonu’na başvurunuz. Eşleşme ve Üreme Polycladler oldukça ilkel oldukları için kimyasal bilesenler besin bulmada ve partneri ile arkadaşlık kurmasında anahtar rol oynarlar. Büyük yalancı dokanaclarda anterior sinirinin ayrıntıyla donatılması bir delildir ve bu solucanlar temelde resif çevrenin kavranmasında ve davranışlarıyla kararda kimyasal duyu aleti olarak kullanılır. Genel olarak, polycladler derialtında erkek ve dişi üreme organlarina sahiptirler. Onlar karşılıklı dollenme ile birleşerek çiftleşirler. Bir kere, aynı türe sahip yetişkin solucan oldukca kaba çiftleşme hareketi yaparlar, bu derialtı döllenme olarak tarif edilir (üst görüntü, Pseudoceros bifurcus). Solucanların çiftleşme zamanında birbirlerine doğru hareket ettiği, değdiği ve birbirlerine sarıldıklarında (sol görüntü aşağıda, Pseudoceros graveri) eş zamanlı olarak penis papillae ve stylet dışarı çıkar (İki görüntü aşağı sağda, Pseudobiceros bedfordi). Onlar, daha sonra birbirlerini başka yere çekmeyi denerler, bazen de kendi ortaklarına zarara sebep verirler. Yaralı solucanlar 24 saatte sağlıklarına yeniden kavuşurlar. Ne zamanki biri diğerine penetre ederse, birkaç dakika partnerinin epidermiste içine oturtur. Bu zamanda, erkek dol hücresi partnerine enjekte edilir (Üst görüntü, sağ). Son zamanlarda, Pseudoceros bifus’in eşleşme davranışları gözlenmesinde (Michiels& Newman, Nature, vol.391:647), bireysel polyclad sperm vermeyi arttırır. Erkekler için, spermlerin enjeksiyonu direk yumurtalara gider ki orada dişi yarasının iyileşmesinin maliyeti taşıma kapasitesini ve döllenmede kontrolu kaybeder. Bu nedenle, dişilerdeki çok kuvvetli secme bu maliyetten kaçınmaktadır. Bu arka yukarı ile buna ulaşılır, bir eş davranışı her iki striking ve parrying’de etkilidir. Bireyselde her ikisi de deneme cekingesiyle davranırlar. Gelişme olarakta bu girişim sperm donatısında daha fazla sperm verilmesini sağlar. Daha fazla başarılı döllenme ile daha iyi döllenme sağlar. Derialtı döllenmeden sonra sperm aktif olarak parenchyma yumurta kanalına doğru hareket eder. Onlar muhtemelen oocytes tarafından veya dişi üreme kanalının değer hücrelerde serbest hale getirilen moleküllerin gradienti tarafından cazip olurlar. Döllenmiş yumurtalar daha sonra birkaç yüz yumurtanın düzensiz yumurta yığını halinde depolanir ki daha sonra sıkıca paketlenmiş bir tabaka haline gelirler. Diğerinde, iri çakılların altında ascidian kolonileri halinde bulunurlar ve tercih ettikleri avlanmadan biridir. Serbestce yüzmenin gelişmesinden on gün sonra, transparent larva kuluçkası oluşur (=Muller’s larva). Çizelgeden de anlaşılacağı gibi gelişmelerinde bibirini takip eden üç step vardır. Müller larvası sekiz lob tarafından karakterize edilirler. Loblar vurus yapan cilia taşırlar ki bu ciliate’e benzer yüzmeye izin verir (en soldaki foto: koyu arazi mikroskobu altındaki larva stepi). Larva plaktonik bölüme girerek yerleşmeden ve metamorfize olmadan önce birkaç gün yüzer. Gelişmesi esnasında, larva lobları absorbe olmaya devam eder ki orada sindirimleri gelisir. Minyatür yetişkin solucanlar haline gelindiğinde metamorfoz tamamlanır, yanlızca birkaç mm boyutundadırlar ve hayatın bentik bölümüne girerler. Larvaların nudibranch metamorfisinde yapılan gelişmiş ileri düzeyde çalışmalardan elde edilen bilgilere göre, türlerin tercih ettiği besinler tarafından kimyasal bileşikler üretilmesi hedeflenir. Bu mekanizma, yerleşme alanı genç organizmaların yetişmesinde yeterli yiyecek sağlamasına emin olur ve bu nedenle, bu hayatta kalabilmek için daha büyük bir şanstır. Polycladler lab. koşullari altında larva halinde yerleşmeksizin kuluçka olduktan sonra iki hafta içersinde solucan olabildikleri için, polycladlerin bentik hayat bölümüne girmelerinde dış güçlerin zorunluluğu bilinmemektedir. Polycladlerin Taksonomisi Polycladida (class: Turbellaria)’nin taksonomik order’i bir kaç yüz tanımlanmıs türleri kapsar. Bunların çoğunluğu (7 adet genera’da 200 kadar tür) ve Pseudocerotidal familyasında toplanırlar ki bu bugünün en iyi tropikal polyclad familyası olarak kabul edilir. Pseudocerotis en muhteşem renkli yassı solucanlardır ve daha sonraki en belirgin tropikal polyclad ailesinden Euryleptidae (130 türle birlikte) buruşuk pharynxleri tarafından karaterize edilirler ve ayırt edilirler ve aynı zamanda onlarda tüp halinde pharynx mevcuttur. Pseudocerotidsin diğer genera’si daha az yanıltıcı olmakla birlikte çok az bilinmektedir. Bazıları hatta monospecific’tir. Polyclad yassı solucanlar için Tayler. S & Bush L.F, 1988 web sayfasına giriniz. Turbellarian platyhelminths Taxonomisi Polyclad yassı solucanlar üzerinde taxonomik çalışmalar oldukça zordur. Onların uygun boyut, şekil, renk ve markalamaları, göz ayarlamaları, yalancı dokanaçlar, pharynx, gonopore’ların topoğrafyası ve emme gibi karakteleri gözonüne alınmalıdır. Bazı durumlarda, tanımlamada bu karakterler yetersiz ise, üreme sisteminin karşılaştırmalı morfolojisi özel lab. aletleri kullanılması temel araçtır ve uzmanlar tarafından tercih edilir. Son zamanlarda, moleküler DNA (DNA sıklığı) ayni türdeki benzer polycladlerin farklılığının ayırt edilmesinde kullanılmaktadır (Bakınız.Bölüm:Phylogeny). Takip eden tablo dalan ve UW fotoğrafcılar için polyclad yassı solucanların tanımlanmasında faydalı bir araçtır. Filojeny İlk Metozoa’nın hemen hemen radyal hayvan olduğu için, iki taraflı simetrik (Bilateral) nin radyal atalarından yayılmıştır ve radyalden iki taraflı simetri arasında değişim olmuştur. Bu değişim hala oluşmaktadır ve çeşitli yüksek düzeyde spekulatif bağlantılar yapılmıştır (Brusca & Brusca, 1995). Paleontolojik ve moleküler data gösterir ki çoğu iki taraflı phyla ve Cambrian explosion zamanında bölünmüşlerdir, M.O. 56 ve 520 yıllarında oluşmuştur (Wang, vd., 1999). Phylum platyhelminthes erken Metasoanın farklı grup oluşturduğu ki bu metazoa’nin orijini ve evriminin anlaşılmasında anahtar rol oynamıştır. Coğu zooloji ders kitaplarında, erken ortaya çıkan clade formasyonu, iki taraflı simetri (Bilatera) ile bütün hayvanların kızkardeş grubu olarak tarif edilmiştir. Diğer yazarlar görmüşlerdir ki, çoğu Protostomia’nin kızkardeş grubu veya grup protostome coelomate atalarından türemişlerdir. Filojenik yerleşmenin doğruluğu esas zorluluktur ve bütün Platyhelminthes için synapomorfilerin iknasının kapanmasıdır. Bu belirtir ki onlar polyphyletic’tir. Basitleştirilmiş taxonomik şekilde, phylum Platyhelminthes dört sınıfı tutar. Trematodal (fluxes), monogenea ve Cestoda (tapeworms) ki bunlar vertabratenin endo/ectoparasiteyi sunar. Bazıları kompleks, hayat döngüşü, ve sınıf Turbellaria ana serbest yaşayan yassı solucan türlerini verir. Turbellaria 9 adet order içerir. Coğu açıklanan orderler bu çizelgede gösterilmemiştir. Acoel yassı solucan (Acoela) uzun zamandır, Turbellaria’nin order’i olarak sınıflandırılmıştır. Onlar en ilkel turbellarian order olarak düşünülmüş ve bazal metazoan olarak manzaralanmıştır ki ciliate protozoans (=syncytial veya ciliate=acoel theory) veya diploblast ve triploblast arasında direk link vardır (=planuloid-acoeloid theory)’den evrim geçirerek oluşmuşlardır. Onların basit organizasyonu yorumlanmıştır ve daha kompleks ataları (regressive evrim) ikincil özelliklerinin kaybolması incelenmiştir. Bugün, teorinin destek delillerinin birçok çizgisi, bilinmeyen iki taraflı atalardan Kambrien radyasyondan önce. acoels dallanmasıyla olmuştur. Örneğin, aceoller diğer platyhelminthes iki loblu ve neuropile’li beyinleri var olup sinir hücreleri ile cevrilmiş olduğunu sinir sistemi yapısı işaret eder (Bakınız. Bölüm: Polyclad ve Neurobiology). Karşıt olarak, acoellerin sinir sistemi sinir hücrelerinin salkımı tarafından basit beyin olarak oluşmuştur ve cok sayıda uzun sinir kordları ortagon yapmazlar (Ruitz-Trillo vd., 1999). Son zamanlarda, DNA (desorxy-bonucleic acid) moleküler teknik ve protein sıklığı başarılı kullanılmıştır. Phylogenetic hayat ağacı kurulur ve hayvan taxa’ları arasında filojenetik ilişkisi araştırılır. En yaygını, DNA sıklığı yüksek düzeydeki gene’leri muhafaza etmesidir, mesela, ribozomal RNA (rRNA) genes kodu bu gibi çalışmalarda kullanılmıştır. 18 S ribozomal DNA genesinin sıklık datası mukayesesinde ve diğer Metazoa kanıtları Acoel’in Platyhelminthes’e ait olmadığı belirlenmiştir. Bu buluşlar önerirki basit radyal simetrik organizma (jelyfish gibi) ve daha komplex iki taraflı simetrik organizmalar (arthropods ve vertebrates) boşluk (gap) vardır. Onlar kendi phylum’larına yerleştirilmelidirler (Ruisz Trillo vd., 1999). Bazı çarpıcı özellikleri vermesi polyclad genera’da en yaygın tanımlamada yardımcı olacaktır. DNA sıklılığı dataları aynı zamanda aynı organizmaların morfolojilerinin ayırt edilmesinde de kullanılır. Bu Goggin & Newmann (1996) tarafından pseudoceroid turbellarianlar için teşhir edilmiştir. Ribozomdaki RNA (rRNA) gene salkımındaki spacer-1 (JTS-1)’dan elde edilen Nucleotide sıklığı dataları (Pseudoceros jebborun, Pseudoceros paralaticlavus) ve pseudocerotid polycladların generasında (Ps. jebborum ve paralatic lavus versus Pseudobiceros gratus) türlerin ayırt edilmesinde kullanılmıştır. Ps’in ITS-1’nin nukleotide sıklığı Ps. paralatic lavus’dan 6% farklıdır ve Pseudobiceros gratus’tan 36% farklıdır. Beklenildiği gibi bu sonuçlar aynı genusun türleri farklı genera’dan alınan türlere kıyasla phylogenetiksel olarak yakın ilişkili olduğunu kanıtlamaktadır. Bu nedenle, ITS-1’den elde edilen data sıklığı pseudocerotid yassı solucanlar ayırt edilmesinde faydalı bir taksonomik araçtır. Ribozomal DNA Salkımı Büyümekte olan bir hücre 10 Mio ribozomlar ihtiva eder, protein üretiminde hücresel araçtır (mRNA’nin proteine transferi). Ribozomal RNA her tip ribozomal RNA molekülü (5 S, 5.8 S, 18 S, 28 S rRNA) nin temel yapısal komponenttir ve protein sentezinde hücre ihtiyaçlarında birleşmesi açısından her hücre generasyonunda sentez edilmelidir. Ribozomal RNA’nın yeterli miktarda üretimi için eukaryotic hücreler ribosomal RNA (rRNA genes = rDNA) nın kollanmasında çok sayıda genes kopyası içerirler. İnsan hücreleri her haploid genome’de aşağı yukarı 200 rRNA gene kopyası içerirler ve beş farklı kromozomda (chromosomes 13, 14, 15, 21, 22) küçük salkımlar halinde dağılmışlardır. Kurbağa hücreleri Xenopus leveis bir kromozomda bir tek salkımda 600 rRNA gene kopyası içerir. Bununla birlikte, genel rRNA izleri bir kromozomda bir tek salkımda rRNA gene organizasyonunun genel izinde bütün eukayot hücrelerde tamamen aynıdır. Verilen kromozomda yüksek dereceden rRNA genesinin çok sayıda kopyasının gelişigüzel serileri ayarlanmıştır, her bir gene diğer bolgedekinden ayrılmıştır, DNA boşluk yaratıcı olarak da bilinir ve türler içinde uzunluğu ve sıklığı değişmektedir. Bir tek salkım rRNA genes’i 18 S, 5.8 S, ve 28 S rRNA molekülü içerir ki o (ITS-1 ve ITS-2) tarafından içten ayrılır. Bitişik salkımlar 10,000 nucleotide uzunluğundadır ve herbiri dışsa açıklı bölgeler (ETS) olarak ayrılmıştır. rRNA genes’i RNA polymerase tarafından kopya edilmiştir ve her bir genes seti aynı temel RNA’yi üretir, 45 S öncü rRNA (pre-rRNA) olarak bilinir. Önce kurulmuş ribozomal partiküllerindeki nukleusu terkeder, 45 S pre-rRNA (takriben 5,000 nucleotides, 18 S Rrna (takriben 2,000 nucleotides, ve 5.8 rRNA ( takriben 160 nucleotides). Geri kalan kısımda her temel kopya (ETS, ITS-1 ve ITS-2) olarak derecelenmistir. Takriben 200 farklı hücresel protein ve bir 5 S rRNA diğer kromozom locus’tan türetilir ve ribozomların paketlenmesinde yeni sentezlenmiş rRNA kullanılmıştır. Bu paketleme nucleusta oluşur ve bu büyük geçirgen yapı nucleus olarak adlandırılır. Bozulmamış rRNA molekulleri ribosome üretiminde temel olduğu için, protein sentezi ve hüçre fonksiyonu, kuvvetli basınç seciminde (evrim) fonksiyonel rRNA mevcuttur. Böylece, ecukaryotic hücrelerde çoğu genişler ribosomal genese bağlıdır bu da müthiş bir benzerlik sıklığı gösterir ve hatta phylogenetik taxa dahil olmak üzere. Bununla birlikte, iç alan bölgede (ITS-1 ve ITS-2) daha az homoloji bulunmuştur çünkü bu DNA bölgeleri yapısal RNA’ya katkıda bulunmaz. Bu nedenle, daha az secilmiş basınç uygulanmakta ve DNA sıklığı da farklı olmaktadır (müşterek nokta), aynı genusun türleri arasında bile bu bölgede elde edilmiştir. Bu ilişki rDNA datasındaki molekuler özellikler (Hayat ağaçi) çok faydalıdır ve yakın ilişkili türlerin ayırt edilmesinde kullanılır. Neurobiyolojide Polycladler Serbest yaşayan polyclad yassı solucanlarda Notoplana acticola gibi beyin ve peripheral sinir network araştırma halindeki en ilkelsinir sistemini sunar. Küçük ama iyi tanımlanmış beyin (sağ panel) ve uzun sinir ipleri ve çapraz hatlar tarafından çok sayıda dairesel motoneuronlarla bağlanmıstır. Bu sinir sistemi yassı solucanların cevresel değişimlerinin iç ve dış etkileri mümkündür. Yüzeysel olarak Netoplama articola’nin beyni diğer invertebratedekilere benzemesine rağmen hücreleri cok sayıda vertebrate özelliklerine sahiptir. Hücre tiplerinde tamamlanmış, dallanmış izlerle beraber çok şaşırtıcı farklılık vardır. Çok kutuplu neurone’ler yaygın tipik, iki kutuplu hücreler olarak ayırt edilebilir. Küçük çok kutuplu hücreler glial veya interneurones beyinde serpiştirilmiş olarak bulunmuştur (Keenaneld, 1981). Daha önceki çizimden çıkartıldığı gibi, bazı tabaka tarafından çevrilmiştir. Uzun sinir kordları ve neuronlar dairesel alıcı hücreleri bağlar (ocellinin fotoduyarlı hücreleri) beyinden direk olarak uzanırlar. Ventral sinir kordu dorsal sinir korduna nazaran daha kuvvetli gelişmiştir. Yassı solucanlar Sinirbiyolojisi araştırmaları, beyin araştırmaları açısından en mükemmel model sistemidir cünkü oldukça ince olup beyinleri birkaç mm büyüklüğünde yanlızca birkaç 100 – 1000 hücre içeriler ve deneysel çalışmalarda hazırlanmıştır. Son zamanlarda, çeşitli konular sinirselbiyoloji ve elektrofizyoloji ilgisi adreslenmiştir. Cytoarchitecture’in Analizi ve Sinirsel Bağlantılar Bu sayfadaki bilgilerin Powerpoint Sunumunu (ppt dosyasını) www.sunumbankasi.net adresinde bulabilirsiniz You can find the powerpoint presentation of this web page content at www.sunumbankasi.net Polyclad yassı solucanların beyinlerinin üç boyutlu yapısınin kontrolu için sinir hücreleri özel olarak boyanmıştır. Camillo Golpi (1843-1926) metoduna göre yürütülmüştür (20. yüzyil biyologlar tarafından bilinenlerden en iyisi). Florosan boyaları kullanılarak ic hücrelerdeki iontofarlar ile beyin içindeki sinir konfigürasyonu araştırılmıştır. Bu deneysel yaklaşımda, Koopwitz ve arkadaşları (1966) tarafında belirlendiği gibi, Notoplana articula’nin örneği aneztezi edilmiştir. Sonuç olarak, sinir sistemi dakika cubuğu ve aletleri kullanılarak belirlenmiştir. Beyin örtüsü protesae sindirimi ile ortadan kaldırıldı, beyine ve ganglion hücrelerine direk girebilmek için tek sinir hücrelerinde ultra ince cam mikroelektrot tekniği kullanılmıştır ve lucifer yellow gibi florosan boya ile doldurulmuştur. Enjekte edilen boya hücre içinde sağa doğru axonların ucuna kadar göç etmiş ve florosan mikroskopta izlenmiştir. Laser taramalı florosan mikroskobu kullanarak digital data serili iki-boyutlu resimlerden üç-boyutluya çevrildi ve mümkün olan polyclad beynindeki sinirsel cytoarchhitecture gelişmeler harita haline getirilmiştir. Sinir Tamir ve Sinirsel Plastisite Çalışmaları Şimdiye kadar incelenen bütün invertebrate ve vertebrate türlerideki çalışmalara göre, Notoplana acticola beyin dokusu yeniden üretemez. Bununla birlikte, sinirsel tamir hızlı ve yüksek oranda elverişlidir. Polyclad beyni yassı solucana taşındığında yeni bağlantılar organ nakli edilen beyin ile dairesel network sinir alıcı uçları ameliyattan 24 saat sonra tesis edilmiştir. Bunun gibi organ nakli deneyler Davies ve çalışma arkadaşları (1985) tarafından tarif edilmiştir. Deneylerde dört beyin organ nakli oryentasyonu; normal, ters, ters yüz, ve ters ters yüz olmak üzere kullanılmıştır. Beyin organ naklinin fonksiyonu test edildi ve her iki davranış ve elektrofizyolojik kriterler olçülmüştür. 23 gün içinde, organ naklinin 56% si solucan ve diğerleri organ naklinin iyileştirilmesindeki doğru davranış, kaçınma dönüşü, ditatix hareket, ve beslenme gibi dört davranışta test edilmislerdir. Beyindeki mevcut sinirler kendilerine en yakın dairesel sinirlerle birleşirler. Ameliyattan 36 sonra bazı normal davranışlar gözlenebilir. Kontrol eksikliği olan yassı solucanlar organ nakli olmadan davranışlarını kurtaramazlar. Birkaç beyin davranışında hücre içi kayıtlar da dairesel sinir hücreleri ile uygun bağlantılar yeniden kurulmuştur. Bu sinirlerdeki boyanmış hücreler ters oryentasyonlu beyin ortaya çıkarmıştır, bireysel sinir hücre işlemlerinin beyini terketmesinden sonra uygun olmayan bir şekilde sinir kordu ile ilişki kurmakta olup, bazı işlemlerde 180 0 li sinir kordu , ki onlar normal olarak yerleşen operasyona maruz kalmamış solucanlardır (Davies vd, 1985). Molekuler temeli ve yeniden bağlanan belirgin sinirleri ortaya çıkarmak çok ilginçtir. Konakladığı hayvanın davranışında bazı bilgiler çok önemlidir, paraplegia veya kazadan sonra sinir sisteminin ciddi olarak yaralanması gibi. Dağıtım ve Buluş Polycladler boyutları, renk örnekleri, sıvı içindeki hareketleri nedeniyle SCUBA dalgıçları tarafından tesbit edilebilirler. En yaygını, gün esnasında onlar resif eğimlerin dışında, üzerinde veya uçlarında görülebilirler. Onlar yarıklarda, kaya altlarında, bazende çıplak sedimentlerde veya çamurlu tabakalarda bulunurlar. Bazı türleri resif sırtlarında yüzerken görülmüşlerdir. Polycladler tercih ettikleri yiyeceklerin üstünde veya yanında dinlenirler çok nadiren de olsa süngerlerin veya koloni ascidianlarin üzerinde , çoğu resif sırtında çok iri çakılların altında bulunmuşlardır. Crytic türleri çok ender bulunurlar çünkü kendilerinin normal hayatları zamanında yeraltında karışmışlardır. SCUBA dalgıçlarına ve UW fotoğrafçılarından ilgi duyanlara polyclad türlerini bulmak için çakıl altlarında ve çoral taşlarının etrafında bulabileceklerini tavsiye ederiz. Şans ve sabırla polyclad türleri bulunabilir. Bununla birlikte, bu hassas solucanlara dikkatlice değmek ve ele almak gerekmektedir. Polycladler stress altında kendi-kendini imha etme özellikleri vardır. Onlar otoliz, mukoz parçalarını kirarlar veya buruştururlar ve daha sonra yapılacak incelemeler için fotoğraf çekilmesini imkansız hale getirirler. Bununda ötesinde, kendi belirgin renkli örneklerini kaybederler. Bu nedenle çoğu fotoğraflar mümkün olduğu kadar onlari yaşam yerinden rahatsız edilmemelidir.Yeni türlerin tarifi, örneklerin toplama, koruma, ve detaylı çalışmada, tamirde özel teknikler mümkündür. Polyclad’e ilgi duyan dalgıçlar yeni türlerin tanımlanmasında katkıda bulunacakların Dr.Leslie Newman ile kontak kurmaları (Schooling Resource Science and Management, Southern Cross University, P.O. Box 117, Lismore, NSW, Australi 2480) çünkü kendisi tamir ve koruma konusunda güvenilir metod geliştirmiştir. Leslia şimdi Indo-Pacific polycladlar üzerinde çalışmaktadır. Dünya capında 350 tür içeren database ile onların besin ve üremeleri hakkında bilgi vermektedir. Oya Bezen Çakın Halkalı solucanlar (Annelida) Polymera olarak da bilinir. Segmentleri dıştan belirgin olarak görülen bir omurgasız hayvanlar şubesidir. Deniz, tatlı su ve karalarda yaşarlar. Vücut uzun ve segmentlidir. Vücut segmentler septum adı verilen bölmelerle birbirlerinden ayrılmıştır. Baş bölgesine prostomium, posterior uca ise pigidium adı verilir. Prostomium ile pigidium birer segment değildirler. En yaşlı segment başın hemen arkasındaki segmenttir. Çeşitli organlar her segmentte tekrarlanır. Protostome grubuna dahillerdir. Gerçek sölom bulunur. Sölomları şizosöl (Schizocoelous) tiptir. Boşaltım organları segmental sıralanmış nefridium’lardır. Vücudun ön ve arka uçlarındaki birkaç segment hariç, her segmentte bir çift nefridium bulunur. Vücut yüzeyi ince esnek kutikula ile kaplıdır. Bazılarında kitinden kıllar bulunur. İp merdiven sinir sistemi gelişmiştir. Prostomiumun sırt tarafında iki loplu bir beyin gangliyonu vardır. Duyu organları kimyasal duyu organları ve gözlerden ibarettir. Kapalı dolaşım sistemi bulunur. Annelidler hermafrodit hayvanlardır. Gonadları gayet basit yapılıdır. Rejenerasyon özellikleri çok iyi gelişmiştir. 9 bin türü bulunur. Bir kısmı mikroskobiktir. Yuvarlak solucanlar (İpliksisolucanlar) ya da Nematodlar, yuvarlak yapıda, sayıca Dünya üzerinde en fazla bulunan omurgasız hayvan şubesidir. Hayvan ve bitkilerde önemli zararlara neden olan birçok türü vardır. Yalancısölomları bulunur. Vücutları uzamış, silindirik, bilateral simetrilidir. Dünya üzerinde çok değişik yaşam yerlerine uyum sağlamışlardır. Bazıları serbest, bazıları parazitik yaşar. Marin nematodları, hayvan parazitleri, insan parazitleri, karasal nematodlar olarak gruplandırılırlar. Yuvarlak solucanlar, anatomik ve morfolojik olarak basit yapılı canlılardır. Boyları 0,25 mm – 3 mm, çapları 1-20 µ arasında değişir. Yüksek yapılı hayvansal organizmaların sahip olduğu bazı sistemlere sahip değildirler. Ör. solunum, dolaşım ve iskelet sistemi yoktur. Sinir ve boşaltım sistemleri ise çok basit yapılı hücre gruplarından oluşmuştur. En gelişkin sistemleri sindirim ve üreme sistemidir. Üreme [eşeysiz) olmakla beraber birçok türde besin konukçu varlığı ve çevre şartlarının uygun olduğu zamanlarda üreme partenogenetik (döllemsiz) olarak dişinin dişi birey içeren yumurta bırakması şeklinde olur. Böylece kısa sürede populasyonları artar. Erkekler populasyon içinde çok düşük oranda bulunurlar ve çevre şartlarının iyileşmesiyle dayanıklı yumurtaların oluşmasını sağlarlar. Bitki parazitleri, bitkilerin kılcal köklerinde ve kök-büyüme konisi (uç kısmı)nde styletlerini doku içerisine batırarak buradan bitki öz suyunu emerler. Nematod türüne ve yoğunluğuna bağlı olarak bitkilerde gelişme geriliği, solgunluk ve verimde azalmaya neden olurlar. Endoparazit, yarı-endo parazit ve ektoparazit olarak beslenirler. En zararlı grup, kök sistemine en çok zarar veren endoparazitlerdir Örn. kök-ur nematodları.    

http://www.biyologlar.com/solucanlar-platyhelminthes-yassi-anelida-halkali-aschelminthes-yuvarlak-solucanlar

Embriyogenez

Biyolojinin bütün problemleri arasında en büyüleyici ve en zor olanı embriyogenez yani embriyonun yaratılmasıdır. Embriyogenez; tek hücrenin döllenmiş yumurtanın, hedef aldığı çok hücreli karmaşık organizmaya ulaşırken attığı adımlarla ilgilidir. Bu hedef bütün ince ayrıntılarıyla, gelişme olayının orkestrasyonu üzerine talimatları içeren, DNA'da yazılıdır. Bu harikulade işin nasıl olduğunu henüz anlayamamış olduğumuzu hemen söyleyebilirim, ama en azından çevresinde araştırmalar yapıyoruz. Hücreler Birbirine Yapışır ve Uzmanlaşır Döllenmiş bir yumurta, diğer daha basit tek hücreli yaratıklar gibi yaşamına iki ayrı hücre oluşturmak için bölünerek başlar; bu iki hücre bölünüp dört olur ve bu böyle sürüp gider. Tek hücreli yaratıkları gözlemleyerek, her bölünmeden sonra hücrelerin ayrılacağını umuyoruz. Ama döllenmiş yumurtadan üreyenler ayrılmıyorlar, toplumsal bir girişime katıldıklarını bilirlermiş gibi birbirlerine sıkıca yapışıyorlar. Kısa bir süre sonra başka bir şey açığa çıkıyor. Hücreler birbirlerine benzemeyen ve değişik davranan gruplar oluşturuyorlar. Hücre grupları artık uzmanlaşmaktadırlar. Her grup belirli sayıda özel görevleri yapmakla yükümlüdür. Uzmanlaşma işinin geriye dönüşü yoktur. Erken embriyogenez iki özelliği, hücre yapışması ve hücre uzmanlaşması, bunlar gelişme işleminin temelinde yatıyorlar. Değişkenliğin Kökeni Şimdiye kadar organizmaların nasıl uzun zaman geçtikçe giderek farklılaştığım belirleyen ve bütün canlı yaratıklar için geçerli yasaları öğreniyorduk. Bütün canlı yaratıklar kendilerini oluşturan bilgiyi DNA'da biriktirirler, DNA'yı mesajcı RNA'ya kopya ederler, mesajcı RNA'yı proteine "tercüme ederler". Dahası, DNA'nın mutasyonla veya cinsel karışımla değişmesi proteinlerin kalıcı değişimine neden olur. Böylece organizmalar arasında gittikçe artan farklılıklar ortaya çıkar ve sonunda yeni türler doğar. Bazı bakımlardan embriyogenez, evriminin, kısa bir zaman aralığında ve mikrokosmosta tekrarı gibidir. Hayvan embriyosunun gelişmesini değişik aşamalardan geçerken gözlemleyelim. Embriyo, erişmesi beklenen yetişkin yaratığa benzemeden önce balığa benzer. Balığa benzerlik yalnız görünüşte değildir; erken embriyo oksijen ve besini göbek bağı yoluyla annesinden alır, ama gereksinimi olmadığı halde su altında nefes almaya yarayan solungaçlara da sahiptir. Açıkçası embriyonun evrimsel gelişmenin bir aşamasını yinelemesi için görünürde hiçbir neden yok. Ama embriyogenez süresince farklılık nasıl doğar, hücreler deri hücresi, kas hücresi, sinir hücresi olmaya ne zaman karar verirler diye sorsak, doğa boş bakışlarla cevap verir bize; hücrelerdeki bilgi işleminin evrensel mekanizması üzerine bir sürü şey öğrenmemize izin verdi, ama sıra hücreleri birbirinden farklı yapan nedenlere gelince bilgisizlik içinde oturuyoruz. Bazı bilim adamları embriyogenezin derinliklerine dalabilmek için tümüyle yeni kavramlara ve yöntemlere gereksinimimiz olduğuna inanıyorlar. Bunun böyle olduğundan kuşkuluyum. Yalnızca, hücreleri değişik yapan nedenler şimdiye kadar bulduklarımızdan daha karışığa benziyor. Tıbbın Embriyogenezle İlgisi Tıp bilimi için embriyogenezin anlaşılması önemlidir. Tıp adamlarının ilgilerini başka hiç bir olaya benzemeyen ölçüde bileyen, yalnızca bir tek hücrenin tam bir bireye dönüşebilmesi değil. Tıbbın; hamilelik, doğum kontrolü, çocuk ölümleri, doğuştan itibaren görülen hastalıklar, kalıtım hastalıkları ve kanser gibi problemlerin daha iyi denetlenmesi üzerine araştırmalarıyla da ilişkili. Bilim adamlarının embriyogenezin anlaşılmasının çok sayıdaki tıbbi probleme ışık tutacağı beklentileri var. Hücrelerin Yapışkanlığı Üzerine Birkaç Söz Daha Döllenmiş yumurta bölünmeye başladıktan sonra, hücrelerin birbirinden ayrılmayıp yapıştıklarından söz etmiştim. Yapışmalarını ne sağlıyor? insanın aklına bir yapışkan maddenin varlığı geliyor, ama gerçekte yapışkanlığı sağlayan bir madde değildir. Daha çok hücrelerin yüzeylerinde girintiler, çıkıntılar varmış gibi görünüyor (diğer hücrelerin çengellerine geçebilen ufacık çengeller). Hücrenin DNA'sı, gerçekte protein-yapan makineye, hücrenin dışına doğru göç edip orada girintili çıkıntılı bir yüzeyde çengel gibi davranacak belirli özel proteinler yapması talimatını vermiştir. Hücreler, bedenin değişik kısımlarını oluşturmak için uzmanlaşırken, yüzey protein çengelleri de amaca göre biçimlenirler. Bunlarla hücre tipleri birbirinden ayırt edilir. Embriyogenez İçin Enerji Şimdi bütün yapım işlerinde enerjinin gerekliliğine tümüyle duyarlı hale gelmiş olmalısınız. Hücrelerinin yakılıp ATP üretebilmesi için gelişmekte olan embriyoya şeker verilmelidir. Balıklarda, sürüngenlerde, kuşlarda ve embriyonun bir yumurta içinde büyüdüğü diğer yaratıklarda, yumurtanın sarısı embriyonun besinini sağlar. Annelerinin rahminde büyüyen hayvanlarda başka bir araç kullanılır. Anne iç duvarıyla embriyo arasındaki plasenta denen tabaka embriyo ile aynı hızla büyür. Plasenta, annenin kanıyla gelişen embriyonun kanının karıştığı yerdir. Annenin yediği besini getiren kan burada embriyonun kanına karışır. Yapım projesi için enerji böylece sağlanır. Bütün Hücrelere Aynı Bilgi Dağılmıştır Döllenmiş yumurta, anneden ve babadan aldığı tam büyüklükteki DNA ile yaşama başlar. Bölündükçe, yeni gelen her hücre kuşağı yetişkinliğe ulaşana kadar aynı büyüklükte DNA alır. Sonunda 60 trilyon hücreden oluşan bir insanda 60 trilyon birbirinin aynısı DNA kopyası bulunur! Bedenin her hücresinde, tamamen aynı bilgi bulunur. Yalnız üreme hücreleri diğer hücrelerin yarısı kadar DNA içerirler. Gen İfadesinin Denetlenmesi Embriyogenezin sırrının DNA'nın genlerinin ifadelerinin hücreler tarafından nasıl kontrol edildiğinin bilinmesinde gizli olduğu görülüyor. Bir yetişkini yaratmak için gerekli bütün bilgi hücrededir. Gelişen embriyonun her hücresinin içinin derinliklerini gözlemleyebilseydik, bazı şeylerin oluşumunu izleyebilecektik. Enzimler, döllenmiş yumurtanın DNA'sının genlerinin bazılarını mesajcı RNA'ya kopya etmeye başlayacaklardı. Mesajcı RNA'lar, daha en başta yumurtanın içinde bulunan, embriyoda etkin olan ribosomlara gideceklerdi ve burada gerekli proteinlerin sentezi başlayacaktı. Döllenmiş yumurta, reçetesinde yazılı proteinlerin tümünü biraz daha ribosomla birlikte toparladıktan sonra (ve DNA'sını iki katına çıkardıktan sonra) bölünecekti. Sonuçta oluşan hücre çiftlerinde, şimdi yeni bir tam ölçü DNA, yeni ribosomlar ve yeni her şey bulunacaktı. Kendisinden doğdukları hücrenin tümüyle tıpkısı olacaklardı. Protein sentezi işlemi ve yeni hücre yapımı kendi kendisim, yineleyerek, hücre sayısı dört hücreye ulaştırılacak, sekiz hücreye çıkmak için yeniden... Kısacası bunun böylece sürüp gittiğini görecektik. Buraya kadar işlem, bölünen bakteride sürüp gidenin hemen hemen aynı. Her kuşak hücre kendisinden öncekinin aynen yinelenmesi. Fakat uzmanlaşma başladığı zaman, yeni bir şeyler katılıyor olmalı. Eğer üreyecek hücrelerin bir grubu deri, diğeri kas, bir başkası beyin vb. olacaksa, DNA gerekli yönlendirmeyi sağlamalıdır. Yalnızca hücreler arasındaki sürekli artan farklılığı değil, aynı zamanda farklılığın ne zaman başlayacağını belirlemelidir. Gelişen hücre topluluğu içindeki her bir hücrede tamı tamına aynı ölçüde DNA bulunur. O zaman hücreler nasıl farklı olabilirler? Birincisi şunu hatırlayalım, deri hücresi, kas hücresi, beyin hücresi olsun, belli bir hücrenin karakterini, yaptığı proteinler belirler. Örneğin, deri hücreleri, keratin denilen özel bir protein yönünden zengindirler (deriye bizi koruyan özel yeteneğini veren protein). Kas hücreleri myosin denilen bir proteinle sarılmıştır. Bu proteinin özel yeteneği, bir eş proteinle etkileşip uzunluğunu değiştirebilmesidir. Böylece kas liflerinin kasılmasına yol açarlar. Beyin hücreleri elektrik güçler iletmeye yardımcı proteinler içerirler. Diğer bütün uzmanlaşmış dokuların hücreleri, hücrenin özel karakterini belirleyen kendilerine özgü proteinleri üreteceklerdir. Böylece bazı hücreler deri hücreleri olarak amaçlarını gerçekleştirmek için keratin üretmeye; diğerleri kas hücresi olabilmek için myosin üretmeye başlayacaklardır. Aslında, bütün hücrelerdeki DNA'larda keratin için bir gen myosin için diğer bir gen bulunur. Genler orada hazır bekliyorlar. Öyle görünüyor ki deri hücrelerinde keratin yapılması ifade edilirken, myosin baskı altına alınmak zorunda. Diğer yandan, kas hücrelerinde myosin ifade edilmeli ve keratin geni bastırılmalıdır. Yani deri hücrelerindeki keratin geni, keratin mesajcı RNA'sı olarak okunuyor. Ribosoma gidiyor orada keratin proteinine çevriliyor. Bütün bunlar gerçekleştikten sonra hücre deri hücresi haline geliyor. DNA, embriyo gelişimi sürerken, programlı bir sıralama ile genlerini her birinin sırası geldikçe ifade edip bastırabilmelidir. Belli türden bir hücre oluşumu yüzlerce protein gerektirir, yani bu hücrelerde. bir çok gen ifade edilirken daha çoğu da (başka, hücrelerin proteinlerini kodlayan genler) bastırılır. Gerçekten dikkate değer bir durum! DNA bütün genlerle birlikte, bu genlerin ne zaman işe koşulacağını ne zaman bastırılacağını da biliyor. Klonlar Klon, tek hücreden üremiş hücreler topuluğudur. İlkel kardeşlerimiz bakteriler, sürekli klonlar oluştururlar. Bir bakteri hücresini bir tabak yiyeceğin üzerine koyarsak, hemen bölünüp iki hücre, bu iki hücre bölünüp dört hücre olur ve bu böyle sürüp gider, iki gün içinde bakteri kütlesi çıplak gözle görülebilir hale gelir. Bu kütle bir klondur; bir tek orijinal hücreden üremiş milyonlarca yavru hücreden oluşur. Bu klondan bir tek yeni hücre alıp yine bir tabak yiyeceğin üzerine yerleştirirsek, birincisinde olduğu gibi bir klon oluşana kadar bölünecektir. Klon oluşturmak bakteri için oldukça kolay bir iştir, çünkü bütün hücreler birbirinin aynıdır. Daha gelişmiş bir organizmadan klon yapmak çok daha karmaşıktır. Ama teorik olarak mümkündür. Yaratıkların her hücresinde aynı DNA her şeyiyle tam bir bireyi oluşturmak için gerekli bilgiyi taşıdığına göre, tamamen teorik planda; herhangi bir hayvandan bir hücre alıp onu bir kap besinin üzerine veya beslenebileceği başka bir ortama koysak ve tam bir hayvan organizmasını üretmesini sağlasak, aslının kusursuz bir kopyasını geliştirmek için gerekli bütün bilgi, o tek hücrenin DNA'sında vardır. Bu olasılık, özellikle de insanın klon yoluyla oluşturulabileceği düşüncesi, yani bir tek insan hücresinden geliştirilmiş her şeyi tamam bir insan yaratmak, popüler yazarların hayal gücünü harekete geçirdi. Böyle bir olasılık gerçekleşmekten son derece uzaktır. Diğer yandan bir tek hücrenin aslında tam bir bireyi ortaya çıkarabildiğini biliyoruz; döllenmiş yumurta, tam bir yetişkin varlık olduğu zaman bu gerçekleşiyor. Ama olan biten tek yönlü bir işleme benziyor. Canlı yaratıklar, kolay kolay hücrelerinden herhangi birinin döllenmiş yumurta gibi bölünmeye başlayıp kendi tıpkı kopyalarını oluşturmasını sağlayamazlar, Bizim hücrelerimiz kendi uzmanlaşmış durumları üzerine sıkı bir denetleme uygularlar. Örneğin deri hücreleri deri hücresi olarak kalırlar, tıpkısı tıpkısına ayrı bir birey olmak şöyle dursun, değişip kas hücresi olmaya bile yeltenmezler. Hücrelerimizin, çevrelerinin etkisiyle mi böyle değişmez oldukları tartışılabilir. Bir hücreyi komşularından ayırsak, belki beklenmeyen bir davranışa yönelecektir. Böyle bir deney kurbağa larvası hücreleriyle aşağıda anlattığımız gibi yapılmıştır: Önce, kurbağa yumurtalarındaki hücre çekirdekleri ve dolayısıyla DNA'ları tahrip edilmiş, sonra genç larvaların rasgele bazı hücrelerinden alınmış çekirdekler, DNA'sız kurbağa yumurtası hücrelerine yerleştirilmiştir. Kısa sürede yumurtalardan yeni larvalar, hatta bazen kurbağalar gelişmiştir. Yani larvalar bir tek larva hücresinden üremiş birer klondurlar. Benzer klon yapma deneyleri, fareler ve başka hayvanlar üzerinde de yapılmış, ama başarıya ulaşılamamıştır. Klon başarısızlık, hücre karakterindeki dengeliliğini ortaya çıkartıyor. Her hücrenin DNA'sında bulunan, başka bir hücre olabilme potansiyeline karşın, hücreler bu potansiyel avantajı kullanmazlar. Genlerinin çoğu durdurulmuştur. embriyogenezi derinliğine araştırabilmek için genlerin ifade edilip edilmemesini neyin belirlediğini öğrenmeliyiz. Genlerin Başlatma - Durdurma Mekanizmasının Özelliği Hücreleri farklılaştıran gen çalıştırma mekanizması, insanın aklına keskin bir soru getiren ilginç bir bilinmeyendir. Genler nasıl harekete geçirilip durdurulabilirler? Daha önce de söylediğimiz gibi en açık yanıtlar en basit sistemlerden gelir. Yine, o alelade bakterilerin davranışlarına bakalım. Bazı hücreleri taze bir büyüme solüsyonu içine atıp, şeker olarak örneğin glukoz ekleyelim. Hücreler bölünmeye başlarlar ve sayılan hızla yükselir. Bu, glukoz tüketilene kadar sürer. Sonra büyüme durur. Aynı gözlemi, yine benzer bir hücre grubuyla bu sefer değişik bir şekerle, diyelim galaktozla deneyelim. Hücrelerin sayılan artar, ama glukozla olduğundan daha yavaş artar ve galaktoz bitince büyüme durur. Glukozun, daha hızlı tüketildiği için galaktozdan daha iyi bir besin olduğu sonucuna varırız. Ama her iki şeker de bakteri tarafından kullanılmıştır. Hiçbirini ziyan etmiyor bakteriler. Şimdi deneyi hem glukoz hem galaktoz kullanarak yineleyelim, ilginç birşey olur, glukozun tümü tüketilene kadar nüfus hızla artar. Sonra yirmi dakika kadar artış durur. Ve bu sürenin sonunda yeniden başlayıp galaktoz tüketilene kadar sürer. Hücrelerin glukozu yeğledikleri açıkça görülüyor. Ancak, yirmi dakikalık bir aradan sonra galaktozu kullanabilme yeteneğini kazanıyorlar. Bunun genleri harekete geçirmek ve durdurmakla ne ilgisi var? Bu basit sistemin analizi, 1950'lerin sonuna doğru, Fransız bilim adamları François Jacob ve Jacques Monod'ya gen ifadesinin denetlenmesi üzerine parlak bir ilham verdi. Şimdi bakterilerde mekanizmanın nasıl çalıştırılabildiği kanıtlanmış durumda; bu bizim gibi daha karmaşık organizmalarda da geçerlidir belki ama burası henüz kesinlikle bilinmiyor. Bakteriler, alışık olmadıkları bol şekerle uğraşırken içlerinde ne olup bitiyordu? Bakteri hücrelerinin glukoz kullanacak makineleri olduğu açıkça görülüyor, çünkü bu şeker verilir verilmez yemeye başladılar. Bu makine iki proteinden oluşuyor: Şekerin hücreye girmesini sağlayan bir enzim ve içeri girince onu hazmedecek bir enzim. İki enzim; iki gen. Bu makinenin galaktoz kullanan karşılığı henüz hücrede yok; veya en azından iki şekerin bulunduğu solüsyonda büyüme başladığı zaman yoktu. Glukoz tükenince galaktozu kullanacak makine kuruluyor. Glukozun bulunmaması, galaktoz kullanan makinenin geliştirilmesi için tetiği çekiyor. Glukoz, galaktozu kullanmak için gerekli enzimleri denetleyen genlerin ifadesini önlüyordu ve bastırıyordu. Glukoz bitince baskının etkisi kayboldu ve böylece galaktoz genleri, mesajcı RNA'ları yapmaya başlayıp proteine çevirebildiler. Bütün bunların bakteri için anlamını düşünün. Eli altındaki en iyi besini yiyor ve besin, bakteri içinde enerjinin başka besini kullanmak için enzimler yapılarak ziyan edilmemesini de ayarlıyor, iyi besin tükenince el altında yalnızca daha zayıf besin kalıyor. O zaman bakteri işe girişip bu besini kullanabilmesi için gerekli enzimleri yapıyor. Bakteriler Kendilerine Verilen Şeyleri Üretmezler Bahçenizde kendi kullanımınız için sebze yetiştiriyor olsanız ve birileri size düzenli olarak bu sebzelerden vermeye başlasa, belki de kendiniz yetiştirmekten vazgeçerdiniz. Bakteriler de buna benzer bir şey yaparlar. Kendi gereksindikleri amino asitleri yapabilirler (protein zincirindeki yirmi temel halka). Amino asitler olmadan, doğal olarak protein yapamayacaklardı ve üremeleri duracaktı. Eğer bakterilere hazır yapılmış amino asitler verirsek, içinde yaşadıkları solüsyona amino asitler eklersek, bakteriler kendi amino asitlerini yapmayı durdururlar. Amino asit armağanımız hücrelerin kendilerininkini yaparak enerji harcamalarını gereksizleştirir. Burada bir hayli enerji söz konusudur. Yirmi amino asidin her birini yapmak birkaç enzim gerektirir. Her enzim yapılışında, bir gen harekete geçirilmeli, mesajcı RNA yapılmalı, enzim proteinlerin yapıldığı ribosomlara gönderilmelidir. Genin böylece durdurulması yapı enerjisinde önemli bir tasarruf demektir. Enerji korumak, bütün canlı hücrelerde olduğu gibi, bakterinin de yaşamını sürdürebilmesi için son derece önemlidir. Gen İfadesinin Denetlenmesi İçin Şema İşte bakteriler üzerine çalışmalardan elde edilmiş gen ifadesinin genel resmi; 1. Genler harekete geçirilip durdurulabilirler. Bu, represör denilen protein moleküller tarafından yapılır. 2. Represörler, kendilerini genlerin ucuna bağlarlar. Böylece geni mesajcı RNA'ya geçirecek olan enzimin işini yapmasını engellerler. 3. Bu, genin yapmakla yükümlü olduğu proteinin yapılmasının istenmediği anlamındadır. 4. Represörler iki nedenle DNA'dan serbest bırakılabilirler: a) Glukoz gibi bir şekerin yokluğuyla (demek ki glukoz gene bağlanması için represöre yardım ediyor.) b) Bir amino asidin yokluğuyla. Şimdi daha önce anlattığımız glukoz-galaktoz. deneyinin açıklamasını görebiliriz. Glukoz bakterilerin eli altında bulunduğu sürece, onu yiyecek ve bu da galaktoz genleri represörünün galaktozu kapalı tutmasına yardım edecektir. Glukoz bitince, galaktoz geni represörleri işlevlerini yerine getirmezler, böylece gerekli enzimler yapılabilir ve galaktoz kullanılabilir. Aynı şekilde, bakterilere amino asitler verildiği zaman bu amino asitler, bütün amino asit yapmaya yarayan genlerin represörlerine yardımcı olup, genleri kapattırabilirler. Bakteri içinde işleri düzenleyen bu güzel sistemin insanlar dahil daha yüksek canlı biçimlerinde de işlediği görülüyor. Bu sistem genlerin ifadesini denetlemek için önemli bir yoldur. Ama İnsanlar Bakteri Değildir Bakteri hücreleri ile bizim gibi organizmaları daha karmaşık ve uzmanlaşmış hücrelerin kullandıkları yöntemler arasında, belirgin bir fark vardır. Bakteri hücreleri; çabuk tepki veren, esnek, çevredeki ciddî değişikliklere hızla kendini uydurabilen bir yaşam sürenler. Bu biraz, vahşî ormanlarda savaşarak varlığını sürdürmeye benzer; bir bakteri kendi başının çaresine bakar. Diğer yandan uzmanlaşmış hücrelerin yaşam biçimleri kalıcı olarak belirlenmiştir. Ömür boyu; "deri hücresi" deri hücresi olarak, "kas hücresi" kas hücresi olarak, "beyin hücresi" de beyin hücresi olarak kalır. Her hücre çeşidinde deri mi, kas mı, yoksa beyin mi olduğunu belirleyen bir kaç gen işletilir ve diğer bütün genler (diyelim ciğer, kemik ya da böbrek olmak için) durdurulur ve hücre neyse sonuna kadar da o olarak kalır. Bakteriler, buna göre genleri hızla ve kolayca harekete geçirip durdurabilecek araçlar gereksinirler. Uzmanlaşmış hücrelerde çoğu genler sürekli durdurulmuş, birkaçı da sürekli işletilir durumdadır. Bakterinin bu kolay çalıştırma-durdurma mekanizması, uzmanlaşmış hücrelerde kullanılana benzemeyebilir. Ne var ki şu anda elimizde en iyi anladığımız model, bakteri sistemidir. Hiç olmazsa teorik olarak, temelli durdurmayı veya çalıştırmayı sağlamak için kullanılmasını düşünmek zor değil. Biçimin Oluşumu Embriyogenezde temel problem olarak gen ifadesine bakıyorduk. Oysa ilk göze çarpan yan, biçimin oluşumu; heykel dökme sürecindeki hüner, yumurtadan bebeğe dönüşümün akıl almaz mimarî başarısı. Örneğin, bizi oluşturan tüm özel doku ve organlar, bir iskelete asılmıştır. Kemik, bütün diğer yapının yanı sıra embriyoda gelişir. Sıradan görünüşlü hücrelerden başlayarak, içinde kalsiyumun sert bir yapı oluşturmak için biriktirildiği yeni bir doku belirir. Bu doku sert ve olağanüstü güçlüdür, bir organizmanın ağırlığını ömür boyu taşıyabilecek nitelikte yapılmıştır. Kırıldığı zaman da yeniden kendini onarabilir. Böylesine bir yapısal biçimlendirme süreci nasıl ortaya çıkıyor? Bu anlaşılması zor bir problem ve yine bir model sisteme başvurmamız gerek. Bakteriler, insanlar gibi virüs enfeksiyonuna karşı dirençsizdirler. Her bakteri virüsünün (buna bakteri yiyen anlamında bakteriofaj denir) kutu gibi içinde DNA'nın saklandığı bir kafası ve enjektör iğnesi gibi kullandığı bir kuyruğu bu kuyruğun ucunda da bakterinin yüzeyini yakalayan örümcek gibi bacakları vardır. Sonra virüs kendisi bir enjektörmüşçesine -ki aslında öyledir de- DNA'sını kuyruğundan bakteriye geçirir. Virüsün DNA'sı bakteriye girer girmez idareyi ele alır.Bakterinin protein yapan makinesine, bundan böyle bakteri proteini yapılmayacağını belirten bir sinyal gider. Ribosomlar ve transfer RNA makinesi, virüsün kendi DNA'sından üretilen mesajcı RNA'lar tarafından çabucak kendi yararına işleyecek hale dönüştürülür. Kısa bir süre sonra, bakteri fabrikası virüs proteini parçalan yapmaya başlar. Yeni kafalar, kuyruklar ve bacaklar yapılır. Her şey virüsün DNA'sı tarafından yönetilir. Bundan kısa bir süre sonra, bakterinin içinde virüs kafalarının biriktiği görülür, yeni yapılmış virüs DNA'ları bunların içine yerleştirilir ve tamamlanmış virüsler ortaya çıkar. Her bakteri hücresinin içinde, yüz kadar virüs onu sıkı sıkıya dolduracak biçimde birikir. Zamanı gelince, virüsler bakterinin zarını yarıp, onu. öldüren bir enzim salgılayarak kaçarlar. Bütün bu vahşî yıkım yarım saatten az bir zamanda gerçekleşir. Bu olguda biçimin oluşumunun basit bir modelini görebiliriz. Ele geçirilen fabrikada, virüsün değişik parçaları, kendi DNA'sının verdiği talimatlarla, ufak bir bina yapar gibi bir araya getirilir. Bunun dikkatle programlanmış bir zaman aralığında, ortaklaşa gerçekleştirilen bir işlem olduğu görülebiliyor. Öyle ki genler virüsün değişik parçalarının yapımına bir sırayı izleyerek başlanmasını denetliyorlar. Doğru parçalar doğru sırada yapılıyorsa, belirli biçimin kendiliğinden bir anda oluşması çok güçlü bir olasılık gibi görünüyor. Bu modelin çok daha karmaşık, gerçek embriyogenez olgusuna ne kadar ışık tutacağı belirsiz. Ama modelin yararlılığı, bakteriden çok daha basit bir organizma olan virüsün gen kompozisyonu üzerine oldukça tam bir bilgi sahibi olmamızda yatıyor. Ayrıca, olayların sırasını denetleyip isteğimize göre ayarlayabiliyoruz ve çok karmaşık olmayan üç boyutlu bir biçimin oluşumunu bir elektron mikroskobuyla kolayca izleyebiliyoruz. Hücre Bölünmesini Başlatmak ve Durdurmak Embriyo hızla bölünen bir hücre kütlesidir. Bu korkunç hızlı büyüme işi, doğumdan sonra çocukluk boyunca gittikçe yavaşlayarak yetişkinliğe erişene kadar sürer. Yetişkinlikte hücre bölünmesi durur. Bir organizmanın bütününde; her organın, her dokunun hücreleri, büyümenin tamamlanmasına çok titiz ve dikkatli bir işbirliğiyle katılırlar. Hücreler büyümeyi ne zaman durduracaklarını nereden biliyorlar? Oluşumuna katkıda bulundukları organların tam büyüklüğe eriştiğini onlara söyleyen ne? Bu olgu, normal hücrelerin bedenin dışındaki davranışında da gözlemlenebilir. Birkaç normal hücre, bir cam kabın ortasına bırakıldıklarında, hemen yanlarındaki komşu hücrelerle sürekli ilişkili olarak bölünmeye başlarlar ve en uçtaki hücreler kabın kenarlarına dokununcaya kadar, kabın yüzeyini tek hücre kalınlığında bir tabaka halinde örterler. Kenara ulaşılınca bütün hücreler bölünmeyi durdurur. Bölünmeyi durduran sinyalin özelliği nedir? Bunun cevabını bilmiyoruz, ama araştırmayı sürdürüyoruz. Bilmecenin en azından bir bölümüne cevap getirebilecek, iddialı bir model sistemimiz var. Bu modelin uygulanabilme kolaylığına hayranım, üzerine yıllar harcadığım için ona karşı özel bir düşkünlüğüm var. Regenerasyon: Yenilenme Bir kurbağa yavrusunun kuyruğunu kesip onu yeniden suya bıraksam, yara çabucak iyileşir ve ondan sonraki üç haftada gerçekten ilginç olaylar olur: Tam ve mükemmel bir kuyruk. Bir salamenderin de buna benzer biçimde ayağını koparsam yerine yenisini yapar. Deniz yıldızı ve ıstakoz da öyle. Bu olguya regenerasyon: yenilenme denir. Bunun kendi bedenimizde de örneği vardır. Kopunca kollarımızı, bacaklarımızı yerine getiremeyiz ama karaciğerimiz bir kazada zarar görse, bir parçasının ameliyatla alınması gerekse karaciğer bir iki gün içinde eski büyüklüğüne erişir. Bu özel durumun, laboratuvarda benzerini yapabiliriz. Ameliyatla bir farenin karaciğerinin üçte ikisini alabilirim. Fare anesteziden birkaç dakikada ayılır, bir iki saat içinde yemeye başlar ve üç gün sonra karaciğerinin eksik üçte ikisi, normal ve sağlıklı olarak yerine gelmiştir; bir karaciğerin yapması gereken her şeyi yapmaktadır. Bütün bu olaylarda iki dramatik nokta görülür: Birincisi; hayvanın bir parçasının ayrılması, eskiden her şeyin sakin olduğu bu bölgede çok hızlı bir hücre bölünmesine yol açar. İkincisi; bu parça yerine gelince hücre bölünmesi durur. Şaşırtıcı olan; bu bölgedeki hücrelerin bölünmeye gerek olduğunu iş bitince durmak gerektiğini bilmeleridir! Bu hücrelerin içinde, onlara bölünmeye başlamalarını ve eksik organı tamamlamak için yeterince bölündükleri zaman durmalarım söyleyen nedir? Bir zamanlar bunun cevabım bulmak için, kopan parçanın yerine yeni hücreler üreten bir karaciğerden parçalar alıp, bunları normal, bölünmeyen karaciğer hücrelerine karıştırıyordum. Kopanı yerine getirmek için üreyen hücrelere, daha çok hücre yapmalarını söyleyen bir kimyasal sinyal varsa bunun normal hücreleri de etkileyip, onların daha hızlı protein yapmalarını sağlayacağını düşünüyordum. Diğer yandan, eğer normal hücreler yenileme hücrelerini yavaşlatacak bir kimyasal mesajı içeriyorlarsa, bunu da anlayabilecektim. İyi bir fikir, iyi bir model ama deneyler sonuçsuz kaldı. Sistem henüz çok karmaşık. Olanları bir türlü kavrayamıyoruz. Yaşamın kanunlarını açığa çıkartmakta üst üste sağlanan başarılardan söz eden öykümüzde; bir deneysel başarısızlığın yeri yok gibi gelebilir. Bence tersine; bu öykümüzün gerçekçiliğini arttırır. Aslında, şimdiye kadar bilim adamlarını yaptıkları deneylerin çoğu başarısızlıkla sonuçlanmıştır. Başarısızlıklarımızdan ders alıp, bize sonunda iyi bir ilham sağlayacak daha iyi deneyler tasarlayabiliriz. Meslektaşım Dr. Nancy Bucher, yenilenme olayı üzerine bilgiye belki de diğer bilim adamlarından çok daha fazla katkıda bulunmuştur. Önemli çalışmalarından bazıları, farelerden yapışık ikizler yapmayı içeriyordu İki fareyi iyi bir ortak dolaşımları olacak biçimde birbirine dikiyordu; kan ikisinin arasında kolayca dolaşıyordu. Sonra, farelerden birinin karaciğerinin üçte ikisini alıyor ve bu ciğerin eksik kısmı yerine gelene kadar, diğer farenin karaciğerinin de büyüyüp büyümediğine bakıyordu. Büyüdü! Bu; yenilenme yapan karaciğerin, kan dolaşımına bir şey kattığı ve bunun diğer farenin karaciğerine ulaşınca, onun da büyümesine neden olduğu sonucunu gösterdi. Nancy Bucher ve bir çok başka bilim insanları, bu maddenin ne olabileceğini anlamaya çalıştılar; ama henüz bir başarı elde edilmiş değil. Embriyogenez Üzerine Bilinmeyenler Bilinenlerden Çoktur Yinelersek, embriyogenez konusunda bazı ilginç şeyler üzerinde durduk. Bir arada kalabilecek yapışkanlığı elde etmek için bölünen hücrelerin özel yeteneklerinden; bir organizma oluşturmak için gerekli olan uzmanlaşma konusundan; biçimin oluşumundan ve son olarak uzun embriyogenez, sürecine dur emri veren, çocukluk ve yetişkinliğe ulaşma işleminin bittiğini bildiren sinyalden söz ettik. Bunlar son derece karışık olguların yalnızca bir iki önemli noktası. Cahilliğimiz hâlâ bildiklerimizi kat kat geçiyor. Bu hiç de şaşırtıcı değil. embriyogenez, bütün yeteneklerimizi kullanmamızı gerektiren bir probleme benziyor ve biyoloji biliminin temelinde yatıyor. Biraz heyecanlı, biraz da kışkırtıcı bir konu; çünkü, ilk bakışta çözülemeyecek hiçbir zor yanı yokmuş gibi görünüyor. Kısa bir süre sonra, daha önceki bölümlerde anlattığımız yaşamın evrensel kanunlarını kavradığımız gibi, embriyogenezi de anlayabileceğimize inanıyorum. Embriyogenezin anlamadığımız yanları, kanserin anlamadığımız yanlarına çok benziyor. Gerçekte, bazı araştırmacılar, kanserin açıklamasının, embriyogenezin anlaşılmasını gerektirdiğini düşünüyorlar. Kanser, bazı bakımlardan insanın embriyogenezindeki o çok üstün denetleme yeteneğini yitirdiği zaman ortaya çıkıyor gibi görünüyor. Örneğin, kanser hücrelerinin başıbozuk davranışları, hücre yapışkanlığının yok olmasıyla ilgili olabilir. Şimdi bu konuyu daha yakından incelemeliyiz.

http://www.biyologlar.com/embriyogenez

EVRİM KURAMI ve TEORİLERİ 1

Evrim kuramının özü maymun sorunu mudur? Darwin,maymundan geldiğimizi mi söyledi? Maymundan geliyor olmakla kurttan geliyor olmak neyi fark ettirir? Darwin,Evrim kuramını hangi araştırmalar sonucu ortaya koydu? Doğal seçilim nedir? Yaşamın ortaya çıkışında rastlantının rolü var mıdır? Bugün yaşamın nasıl oluştuğu konusunda sağlam bir kurama sahip miyiz? Yaratılış kuramları ile Evrim kuramının farkı nedir?Erzurumlu İbrahim Hakkı,Darvin’den yüz yıl önce maymundan geldiğimizi nasıl söyledi? İslam toplumlarındaki bilimin parlak yüzyılları olan 8. ve 12. yy'larda evrim kuramının pırıltılarını savunan İslam bilgeleri var mıdır? Evrim kuramını reddetmek,bizlere Türkiye'mize neler kaybettirir? Zümrütten Akisler : Charles Darvin’den bilimsel düşünme dersleri... A. M. C. Şen gör 27 Aralık 1831'de Majestelerinin Gemisi Beagle, dünyanın etrafını dolaşmak üzere İngiltere'nin Plymouth limanından demir aldığı zaman yolcuları arasında bulunan "geminin doğa bilimcisi" Charles Darwin henüz 22 yaşında, teşebbüs ettiği tıp ve ilâhiyat eğitimlerinin her ikisinde de pek bir varlık gösterememiş, yaşamında tutacağı yol pek de belli olmayan gencecik bir adamdı. Gitmesine baştan razı olmayan babasına gemide harçlığından fazlasını harcayabilirse iki misli akıllı sayılacağını söylediğinde, yetenekli ve deneyimli taşra doktoru Robert Darwin oğluna gülümseyerek "ama herkes bana senin çok akıllı olduğunu söylüyor!" cevabını vermişti. "Herkes" haklı çıktı. Bu gencecik adam, 1837'de İngiltere'ye geri geldiğinde birinci sınıf bir doğa bilimci olup çıkmıştı. Evrim kuramı onun bilimin kalıcı hazinelerine kattığı tek mücevher değildir. Pasifik Okyanusunda yol alırken karşılaşılan sayısız atoller (dairemsi mercan adaları) genç adamın dikkatini çekmişti. Bu garip yapılar nasıl oluşuyordu? Mercanların küçük hayvancıklar oldukları, yaşayabilmek için mutlaka güneş ışığına ihtiyaçları olduğu, bu nedenle de yaklaşık 200 metrenin altında yaşayamayacakları biliniyordu. Atollerin dairesel şekilleri, bunların deniz altı yanardağlarının kraterlerinin kenarlarında büyümüş mercan kolonileri olduğu fikrini doğurmuştu. Geminin küpeştesinden yanindan geçtikleri atollerin ve içlerindeki turkuvaz la günlerin doyulmaz güzelliklerinin büyüsü içinde Darwin, bu teoriyi düşünüyordu: Her bir atol, bir krater! Iyi de niçin tüm kraterler "tesadüfen hep deniz seviyesinden yalnizca iki yüz metre derinlikteki alan içinde bulunsunlar?" Haydi diyelim ki deniz dibinin engebelerinden ötürü bu böyle olsun. Peki, ya set resifleri denilen ortada bir kara parçasini çevreleyen atol benzeri mercanlar? Ya saçak resifleri adi verilen ortadaki bir karaya dogrudan bagli gelişenler? Hele set resiflerinin açiklanmasi için herkesin kabul ettigi kurama göre ortadaki karanin etrafinda bir de krater bulunmasi geregi? Ya Avustralya'nin tüm kuzeydogu sahili boyunca uzanan o binlerce kilometrelik dev set resifi? Onun da mi krateri var? Bazilari mercanlarin sualti dag zirvelerinde oluştugunu savunuyor bu tür dümdüz mercan setlerini veya atol siralarini görünce: O dag siralarinin tepeleri hep ayni seviyede miydi? Nerede böyle bir dag silsilesi görülmüş ki? Kafasında bu sorular uçuşan genç, diyor ki, atollerin hepsinin deniz seviyesinde bulundukları açık, daha yukarı tırmanmıyorlar. Bazı yerlerde yükselmiş resifler var: Onlardaki mercanlar ölmüş. Bugünkü dairesel mercan adalarında deniz dış kısımda hızla derinleşiyor, atol lagünleri ise hep sığ. Diyelim ki bunlar tepe yükseklikleri çeşitli olabilen bir dağ silsilesinin yavaş yavaş deniz dibine çökmesiyle oluşmuş olsunlar. O zaman ne olacak? Denizin içine dalan tepenin çevresine önce saçak resifleri oluşacak; tepenin çökmesi devam ettikçe bunlar sırayla önce set sonra da tepe tamamen sular altında kalınca atol resiflerine dönüşecekler. Çökme ne kadar devam ederse etsin, resif yalnız 200 metre derinlikte yaşayabildiğine göre her mercan nesli bu derinliğin altına çöken ve ölenlerin kalıntıları üzerinde yaşamağa ve kireçtaşından iskeletlerini yapmağa devam edeceklerdir. Bu yeni teoriyi geliştiren genç, hemen önüne haritalari aliyor. Bir de bakiyor ki atollerin oldugu yani kendi kuramina göre çökme olan yerlerde faal volkanlar yok denecek kadar az, halbuki daha önce gördügü, Güney Amerika Andlari gibi yükselen yerlerde yanardagdan geçilmiyor. Hemen bir yükselen ve alçalan alanlar haritasi hazirliyor ve yanardaglarin dagilimiyla birlikte bunlarin yer kabugunun dinamizmine işaret ettigini vurguluyor. Darvin’in mercan adalarinin köken ve gelişimleri hakkindaki kurami 1960'li yillarda gelişen levha tektonigi kuramiyla yepyeni ve büyük bir destek daha kazandi. Birkaç gözlem ve bunlarin çok siki bir mantiksal analizinden türeyen bu kuram Darvin’e "bütün imkânsiz şiklari temizlersen, geriye kalan ne derece olanaksiz gibi görünse de dogrudur" diye ifade edilebilecek olan "dişlama kurali"ni ilham etmişti. Ama yillar sonra kendisinin deniz taraçalari diye yorumladigi Glen Roy 'un "paralel yollari" denen taraçalarinin aslinda buzul gölleri tarafindan oluşturuldugunu Agassiz kanitlayinca, Darwin bilimde "dişlama ilkesine" de güvenmenin dogru olmadigini anladi ve bunu açik kalplilikle itiraf etti: "Insan dogada hiç kimsenin o ana kadar görmedigi süreçlerin olabilecegini asla unutmamali." İşte biyolojik evrim kuramı, böyle deneyimli bir düşünce ustasının, gelmiş geçmiş en büyük doğa bilimcilerden biri olmakla kalmayıp, aynı zamanda büyük de bir bilim felsefecisi olan bir kişinin ürünüdür. Darvin’in düşünce berraklığını ben geçmişte düşüncesini yakından tanıdığımı sandığım yalnız iki insanda bulabildim: Al bert Einstein ve Mustafa Kemâl. (Cumhuriyet Bilim Teknik, 9 Aralık 2000) İnsanlar ve Hayvanlar: Konuşma ve Düşünce “ Platon, diyaloglarından birinde, Protagoras' ın ağzına, insanın kökeni üzerine bir masal verir: İnsanlar, canlı yaratıklar, tanrılarca ateşten ve topraktan yapılmışlardı. Yaratıldıktan sonra, Prometheus ve erkek kardeşi Epimetheus, her tür, kendini savunacak araca sahip olabilsin diye, tırnak, kanat ya da yer altında barınaklar vererek kendi yeteneklerini bağışladı onlara. Soğuğa karşı korunmak için hayvan kürklerine, derilerine sardı onları; bazılarına, diğerlerinin doğal avı olma yazgısını verdi, ama aynı zamanda onları son derece doğurgan yaparak yaşamı sürdürmelerini sağladı. Bütün bunlar, kardeşinin yönetimi altında Epimetheus tarafından yapıldı, ama görevinin sonunda farkına vardı ki, eldeki bütün yetenekleri istemeyerek (hayvanlara) bağışlamış, insanlara hiçbir şey kalmamıştı. Prometheus da insanı yok olup gitmekten korumak için ateşi verdi ona… Bu örnekte,insan ateşi Prometheus’tan ya da başka bir tanrıdan hediye olarak almamıştır kendi us gücüyle kendi içi bulmuştur onu. Yunanlıların kendi de biliyordu bunu çünkü Prometheus figürünü insan zekasının bir simgesi olarak yorumluyorlardı. Ayrıca zekanın bir başka yetenekten,aynı zamanda özellikle insanın konuşma yeteneğinden ayrılmaz olduğunu da biliyorlardı. İnsan,logosa sahip olmakla hayvanlardan ayrılır;ustur bu, anlayıştır ve konuşmadır. Onu yaratıkların efendisi,doğanın sahibi,kartaldan daha hızlı,aslandan daha güçlü yapan da budur. Nasıl elde etti bunu? Mitin verdiği yanıta göre,öteki hayvanların sahip olduğu saldırı ya da savunmaya yarayan bedensel gelişmelerde yetersiz olduğu için elde etti onu. Bunlar olmayınca,yok olup gitme tehlikesiyle yüz yüze geldi ve böylece,görüldüğü gibi onları geliştirmeye zorlandı. Bu mitin özü bilimsel bir hakikat tır. Genel olarak hayvansal yaşamin çeşitli biçimleri dogal ayiklanmayla çok uzun bir süre içinde evrimleşmiştir; bu yolla, kendilerini az ya da çok başariyla farkli ortamlara ve birbiri ardindan gelen ortam degişikliklerine uydurarak farklilaşmişlardir. Iklim koşullari yeryüzünün farkli yerlerinde farkli olmakla kalmayip,her yerde, bir takim daha küçük ya da daha büyük degişikliklere de ugramiştir. Çevre degiştigi için hiçbir hayvan türü hiçbir zaman çevresine tam olarak uyamaz;kendisini belli bir dönemin koşullarina kusursuz bir biçimde uydurmuş olan bir tür, daha az özelleşmiş diger türler artar ve çogalirken,ayni nedenle bir süre sonra güçsüz duruma gelebilir. İnsan, hayvanların en yüksek sınıfı olan kendisinden başka insansıları ve maymunları da içine alan primatlardan biridir. Diğer memeli sınıfları,kedi ve köpeği içine alan etoburlarla,at ve sığırı içine alan toynaklılardır. (G. Thomson, İlk Filozoflar s: 25-27) Atalarımız İnsanın, hatta bütün yaşamın köklerini nasıl biliyoruz? Alan Moorehead, Charles Darvin’in 1835'te HMS Beagle ile yaptığı uzun yolculuk sırasında evrimle ilgili kuramının ın ilk tohumlarının kafasında belirlediği yer olan Galapagos Adaları'nı ziyaretini sürükleyici bir dille anlatır: Pasifik’teki bütün tropik adalar arasında Tahiti’den sonra en ünlüsü Galápagos adalarıydı Ancak bu adalarda insanı beğenebileceği pek bir şey yoktu. Tahiti takımadası gibi bereketli ve güzel olmadıkları gibi,denizde izlenen alışılmış yolların da çok dışındaydı. Adaların ünü tek bir şeyden kaynaklanıyordu; dünyadaki öteki adalardan farklı olarak son derece ilginçtirler. Beagle için çok uzun bir yolculukta sığınılacak limanlardan biriydi yalnızca, ama Darwin için bundan daha fazlaydı;çünkü burası,onun yaşamın evrimiyle ilgili taşladığ ğı yerlerdi. Kendi sözleriyle “Burada,gizemler gizemi o büyük olgunun,bu dünyada yeni varlıkların ortaya çıkışının gizine zamanda ve uzamda daha yaklaştığımızı hissediyoruz.” Fakat Beagle’ın mürettebatı için adalar daha çok bir cehennemi andırıyordu. Gemi, takımadanın en doğusunda yer olan Chatham Adası’na yaklaşırken,kıvrılıp bükülerek çevreyi kaplayan korkunç lavlardan oluşmuş,taşlaşıp kalan fırtınalı bir denizi andıran bir kıyı gördüler. Hemen hemen yeşil tek bir şey bile yoktu;iskelete benzeyen zayıf çalılar adeta yıldırımla kavrulmuş gibiydiler ve ufalanmış kayalar üzerinde tembel tembel iğrenç kertenkeleler yürüyordu.Kaararan sıkıntılı gök havada asılı duruyor,baca şapkaları gibi dikilmiş küçük volkanik koni ormanı Darvin’e doğup büyüdüğü Staffordshire’daki dökümhaneleri anımsatıyordu. Havada bir yanık kokucusu bile vardı. Beagle’ın kaptanı Robert Fitzroy’un yorumu “Cehenneme yaraşır bir kıyı” biçiminde oldu. Beagle, bir aydan uzun bir sare Galapagos’ta dolaşip ilginç bir noktaya her ulaştiginda bir kayik dolusu adami keşif yapmalari için birakti. Bizi ilgilendiren grup James Adasi’nda karaya birakilan gruptur. Darwin burada iki subay ve iki gemiciyle birlikte,yanlarinda bir çadir ve erzak,karaşa ayak basti, Fitzroy da bir haftadan sonra geri gelip onlari aylaşa söz verdi. Deniz kertenkeleleri açık kocaman ağızları,boyunlarında keseleri ve uzun düz kuyruklarıyla yaklaşık bir metrelik minik birer ejder olup çıkmışlardı; Darwin onlara “karanlığın minik şeytanları” diyordu. binlercesi bira araya toplanmıştı ve gittiği her yerde önünden kaçışıyorlardı. Üzerinde yaşadıkları ürkütücü kaya kayalardan bile daha karaydılar. Sahildeki öteki yaratıkların da farklı tuhaflıkları vardı: Uçamayan karabataklar,ikisi de soğuk deniz yaratığı olan ve hiç tahmin edilemeyeceği halde burada tropik sularda yaşayan penguenler ve ayı balıkları,bir de kertenkelededir üzerinde kene avlayan bir kızıl yengeç. Adanın iç kısımlarında yürüyen Darwin, dağınık bir öbek kaktüsün arasına vardı; burada da iki koca kaplumbağa karınını doyurmaktaydı. küp gibi sağırdılar,ancak burunlarının dibine kadar yaklaşınca onu 1farkettiler. sonra da yüksek sesle tıslayıp boyunlarını içeri çektiler. Bu hayvanlar o denli büyük ve ağırdılar ki yerlerinden kaldırmak ya da yana çevirmek olanaksızdı-bir insan ağırlığını da hiç zorlanmadan taşıyabiliyorlardı.(s: 138) Kaplumbağalar daha yukarıdaki bir tatlı su kaynağına yöneldiler; birçok yönden gelene geniş patikalar tam orada kesişiyordu. Darwin, çok geçmemişti ki kendini iki sıralı garip bir geçit töreninin ortasında buldu. Bütün hayvanlar ağır ağır ilerliyor,arada bir yol boyunca rastladıkları kaktüsleri yemek için yürüyüşlerine ara veriyorlardı. Bu geçit töreni bütün gün ve gece devam etti durdu. sanki çok uzun çağlardır sürüp gidiyordu. Bu dev hayvanlar çok savunmasızdılar. Balina avcıları gemilerine erzak sağlamak içir bir kerede yüze yakınını alıp götürüyordu. Darvin’in kendisi de bunların yavru olanlarından üçünü yakalıd, sonrada da Beagle’a yükleyip canlı canlı İngiltere’ye kadar götürdü. Doğal tehlikeler de onları bekliyordu. Yavru kaplumbağalar daha yumurtadan çıkar çıkmaz leş yiyici bir tür şahinin saldırısan uğruyorlardı. Buradaki başka garip yaratik da kara iguanalariydi. Bunlar hemen hemen deniz iguanalari kadar-bunlarin 1.5 metre olanlari hiç de az degildi- iri, onlardan biraz daha çirkindi. Bütün sirtlarin kaplayan dikenleri,sanki üzerlerine yapişmiş gibi görünen portakal rengi ve tugla kirmizisi ibikleri vardi. karinlarini,daha etli parçalara ulaşmak için çok yükseklere tirmanarak,yaklaşik 9 metre boyundaki kaktüs agaçlari üzerinde doyuruyorlardi;çogu zaman da kurt gibi aç görünüyorlardi. Darwin bir gün onlarin bir öbegin üzerine bir dal firlattiginda bir kemik çevresinde dalaşan köpekler gibi dala saldirmişlardi. Yuvalari o kadar çoktu ki yürürken Darvin’in ayagi sürekli birine giriyordu. Topragi bir ön bir art pençelerini kullanarak şaşirtici bir hizla kazabiliyorlardi. Keskin dişleri ve tehdit kar bir havalari vardi;ama hiç de isiracakmiş gibi görünmüyorlardi. “aslinda yumuşak ve uyuşuk canavarlardi” kuyruklariyla karinlarini yerde sürükleyerek yavaş yavaş yürüyorlardi ve sik sik kisa bir tavşan uykusu için duruyorlardi. Bir keresinde Darwin onlardan birini topragi kazip tamamen altina girene kadar bekledi, sonra da kuyrugundan tutup çekti. kizmaktan çok şaşiran hayvan birden döndü ve “Kuyrugumu neden çektin?” der gibi öfkeyle Darvin’e bakti. Ama saldirmadi. Darwin,James Adası’nda,hepsi de eşsiz,26 kara-kuşu türü saydı. “Çok nadir olduklarını tahmin ettiğim kuşları da dikkatle inceledim” diye yazdı[eski hocası] John Henslow’a.İnanılmaz ölçüde uysaldılar. Darvin’i büyük ve zararsız başka bir hayvan olarak gördüler ve yanlarından her geçtiğinde çalıların içerisinde kımıldamadan oturdular. Darwin,Charles adasında bir pınarın başına elinde bir değnek oturmuş, su içmeye gelen güvercinlerle ispinozları avlayan bir çocuk gördü; çocuk öğle yemeklerini bu basit yöntemle çıkarma alışkanlığındaydı. Kuşlar hiç de yaşadıkları tehlikenin farkında görünmüyorlardı. “Yerli sakinler çevreye yeni gelen bir yabancının beceri ya da gücüne alışana kadar, yeni gelen bu yırtıcı hayvanın çevrede çok büyük bir tahribat yaratacağı sonucuna varabiliriz” diye yazdı Darwin. Büyülü bir hafta böyle geçti; Darvin’in kavanozları bitkilerle, deniz kabuklarıyla, böceklerle, kertenkelelerle ve yılanlarla doldu. Herhalde cennet bahçesi böyle olamazdı;yine de adada “bir zamandışılık ve bir masumluk” vardı. Doğa büyük bir denge içindeydi;orada bulunan tek davetsiz misafir insandı. Bir gün tam bir daire oluşturan bir krater gölünün etrafında yürüyüşe çıktılar. Göl yaklaşık bir metre derinliğindeydi ve parlak beyaz bir tuz tabanın üzerinde kımıltısız uzanıyordu. kenarlarında pırıl pırıl yeşil bir perçem oluşmuştu. Bu doğa harikası yerde alina avına çıkmış bir geminin isyancı tayfaları kısa bir süre önce kaptanlarını öldürmüştü. Ölen adamın kafatası hala toprağın üzerinde duruyordu. Beagle orada Darvin’in arzuladığı kadar çok kalmadı. “Bir bölgede en ilgi çekici şeyin n olduğunu bulur bulmaz oradan aceleyle ayrılmak çoğu yolcunun yazgısıdır.” Geminin arka tarafında topladığı örnekleri seçip ayırmaya başladığında,birden, çok önemli bir şey dikkatini çekti: Çoğu yalnız bu adalarda bulunan,başka hiçbir yerde bulunmayan eşsiz türlerdi bunlar ve bu, bitkiler için olduğu kadar sürüngenler,kuşlar,balıklar kabuklular ve böcekler için de doğruydu. Güney Amerika’da karşılaşılan türlere benzedikleri doğruydu;ama aynı zamanda çok da farklılardı. “En çarpıcı olanı” diye yazdı (s:140) dana sonra Darwin, “bir yandan yeni kuşlarla,yeni sürüngenlerle,yeni kabuklularla,yeni böceklerle,yeni bitkilerle, bir yandan da kuşların ses tonları,tüy renklerinin tonları gibi ufak tefek sayısız yapı özelliğiyle kuşatılmış olmak;hem patagonya’nın ılıman ovalarını hem de Kuzey Şile’nin kavurucu çöllerini çok hatırlatan yerlere sahip olmak.” Başka bir keşfi daha oldu: Birçok ada birbirinden yalnizca 50-60 mil uzakliktaydi;ama türler adadan adaya bile farklilik gösteriyordu. Bu, ilk kez çeşitli adalarda vurulmuş alayci-ardiçkuşlarini karşilaştirirken dikkatini çekti,daha sonra da takimadanin vali yardimciligini yapan Bay lawson bir kaplumbaganin kabuguna bakinca onun hangi adadan geldigini bilebilecegini söyledi .. Küçük ispinozlarda bu çok daha belirgindi. İspinozlar sönük görünüşlü,kulağa hoş gelmeyen kötü ötüşleri olan kuşlardı; hepsi kısa kuyrukluydu;çatılı yuvalar yapıyorlar, bir kerede pembe benekli dört yumurtanın üstüne kuluçkaya yatıyorlardı. tüylerini rengi belli ölçülerde değişiklik gösteriyordu.: Yaşadıkları adaya göre lav karası ile yeşil arasında değişiyordu (Bu denli donuk görünümlü olan yalnız ispinozlar değildi;sarı göğüslü çıt kuşu ile kızıl sorguçlu sinekçil dışında kuşların hiçbirinde tropik bölgelerin o bilinen parlak renkleri yoktu.). Ama Darvin’i en çok şaşırtan şey ispinozların farklı türlerinin sayısı ve gagalardaki çeşitlilikti. İspinozlar bir adada fındıkları ve tohumları kırmak için güçlü ve kalın gagalar geliştirmişlerdi;bir başkasında gaga böcek yakalamasını sağlamak için küçüktü;yine bir başkasında meyve ve çiçeklerle beslenmeye uygun bir hale gelmişti. Hatta bir kaktüs iğnesiyle deliğindeki kurdu çıkarmayı öğrenmiş bir kuş bile vardı. Belli ki ispinozlar farkı adalarda farklı yiyecekler buldular ve birbirini izleyen kuşaklar boyunca kendilerini buna uyarladılar. kendi aralarında başka kuşlarla karşılaştırıldığında bu kadar çok farklılaşmaları,bu kuşların ilkin Galapagos adalarında ortaya çıktıklarını düşündürdü., Bir dönem, büyük bir olasılıkla oldukça uzun bir dönem, belki yiyecek ve yurt konusunda hiç rakipleri olmadı, bu da onların(s:141) başka türlü olsaydı onlara kapalı olacak yönlerde evrimleşmelerine izin verdi. Örneğin ispinozlar olağan koşullarda,ortalıkta zaten etkili ağaçkakanlar dolaştığı için türler gibi ağaçkakan yönünde evrime uğramazlar; sonra küçük bir ağaçkakanı Galapagos’a yerleşmiş olsaydı büyük bir olasılıkla ağaçkakan ispinozu hiç evrimleşmezdi. Aynı şekilde,fındık yiyen ispinozlar,böcek yiyen ispinozlar ve meyve ve çiçekle beslenen ispinozlar kendi tarzlarını geliştirmeleri için kendi hallerinde bırakılmışlardı. Yalıtım yeni türlerin kaynağı olmuştu. Burada büyük bir ilke gizliydi. Doğal olarak Darwin onun bütün sonuçlarını birden kavramadı. Günlükçünü yayımlanan ilk basıksında ispinozlardan çok az söz etti;ama çeşitliklileri ve uğradıkları değişiklikler daha sonra doğal seçme ile ilgili kuramının büyük kanıtları oldu. Fakat o zamana kadar olağanüstü ve tedirgin edici bir buluşun kıyısında olduğunu anlamadı. Bu noktaya gelene kadar,değişikliğe uğramayan türlerin yaratıldığı yollu geçerli inanca asla açık açık karşı çıkmadı,ama bu konuda gizli bir takım kuşkularının olması da pek ala olasıdır. Fakat burada,Galapagos’ta,farklı adalarda farklı alaycı kuş,kaplumbağa ve ispinoz biçimleriyle,aynı türün farklı biçimleriyle karşı karşıya gelince,çağının en temel kuramlarını sorgulamak zorunda kaldı. Aslında iş bu kadarla da kalmıyordu;şimdi kafasını kurcalayan fikirlerin doğru olduğu kanıtlanırsa,Yeryüzü’nde yaşamın kaynağı ile ilgili olarak kabul edilen bütün kuramlar yeniden gözden geçirilmek zorunda kalınacak,Tekvinin -Adem ile Havva ve Tufanla ilgili öykülerin-kendisinin de bir boş inançtan başka bir şey olamadigi gösterilmiş olacakti. Bir şeyler kanitlamak için yapilacak araştirmalar ile soruşturmalar yillarca sürebilirdi;ama en azindan kuramsal olarak yap-bozun bütün parçalardi yerli yerine konmuş görünüyordu. Düşüncelerini geçici ve varsiyyimsal olarak bile Fitzoy’a kabul ettiremedi. Iki adamin daha sonraki yazişmalarina bakarak aralarindaki tartişmayi yeniden canlandirmak,Galapagos’tan uzaklaşirken kah dar kamaralarinda ,kah (s: 142) gecenin ayazinda kiç güvertesinde, büyük bir anatla birbirlerini ikna etmeye çalişan genç insanlara özgü bir güçle savlarini ileri sürüşlerini gözümüzün önüne getirmek olanakli. Darvin’in savı ana hatlarıyla şuydu: Bildiğimiz dünya tek bir anda birden yaratılmadı;son derece ilkel bir şeyden yola çıkarak evrimleşti ve hala değişmekte. Bu adalar olup bitenlerle ilgili harika bir örnekti. Çok yakın zamanlarda volkanik bir patlama sonucunda denizin üzerinde belirdiler. İlk zamanlarda üzerinde hiçbir yaşam yoktu. Bir süre sonra kuşlar geldi. Gübrelerinde bulunan, hatta büyük bir olasılıkla da ayaklarındaki çamura yapışmış tohumlara toprağa bıraktılar. Deniz suyuna dayanıklı başka tohumlar da Güney Amerika anakarasından yüzerek geldi. Yüzen kütklerin ilk kertenkeleleri buralara kadar taşımış olması olasıdır. Kaplumbağalar denizin kendisinden gelip kara kaplumbağalarını geliştirmiş olabilirler. her tür geldikten sonra kendisini adada bulunan yiyeceğe-bitkilere ve hayvansal yaşama- uyarladı. Bunu yapamayanlar ile kendilerini öteki türlere karşı koruyamayanların ise soyları tükendi. kemikleri daha önce Patagonya’da bulunan dev yaratıklara olan da buydu;düşmanlarının saldırısına uğradılar ve ortadan kalktılar. Her yaşayan şey bu süreçten geçmiştir. İnsan,çok ilkel, hatta maymundan bile çok daha ilkel bir yaratık olduğu zamanlarda bile rakiplerinden daha hünerli ve daha saldırgan olduğu için, yaşamını devam ettirip büyük bir başarı kazandı. Aslında Yeryüzündeki bütün yaşam biçimlerinin tek bir ortak atadan çıkmış olması da olasıdır. Fitzroy, bütün bunların, Kutsal Kitapla tam bir çelişki içinde oldukları için,kafir saçmalıkları olduğunu düşünmüş olmalı. İnasan. orada kesin bir biçimde belirtildiği gibi, Tanrının kendi suretinde, mükemmel olarak yaratıldı; her tür, hayvanlar kadar bitkiler de ayır ayrı yaratıldı ve hiç değişmedi. Bazılar ı yok olup gitti, hepsi o kadar. Hatta Fitzroy,ispinozların gagaları sorununu kendi kuramlarının destekçisi yapacak kadar ileri gitti: “Bu, her yaratılmış şeyin amaçlandığı yere uyum sağlamasını sağlayan Sonsuz Bilgelik’in o hayranlık uyandırıcı işlerinden biriymiş gibi görünüyor.” Fitzroy’un Kutsal Kitapla uyumlu düşünceleri yolculuk süresince gittikçe daha da katilaşti. O, anlamaya çalişmamiz gereken kimi şeler olduguna inaniyordu;evrenin ilk kaynagi, bütün bilimsel araştirmalarin erişimi dişinda bulunmasi gereken bir giz olarak kalmaliydi. Fakat Darwin çoktandir bunu kabul etmekten çok uzakti; Kutsal Kitap’a takilip kalamazdi,onun ötesine geçmek zorundaydi. Uygar insan bütün sorularin en can alicisini-"biz nereden geldik?” sorusunu- sormaya, soruşturmalarini kendisini götürdügü yere kadar götürmeye devam etmekle yükümlüydü. Bu tartışmaya bir son vermek mümkün olmayacaktı. Tartışma, biri bilimsel ve araştırmalara açık, öteki dinsel ve tutucu, karşıt iki görüşün 25 yıl sonra Oxford’da yapılan o sert toplantıdaki çatışmasının bir ön hazırlığıydı.” Ne var ki bir grup insan, yani Kilise, Darvin’in kuramına şiddetle karşı çıktı. Darvin’in Türlerin Kökeni adlı kitabının yayımlanması bilim ile din arasında sert bir tartışmaya yol açtı. Darvin’in çekingenliği kendisinin bu tartışmada yer almasını engelledi;ama evrimle ilgili kavgacı savunmalarıyla “Darwin’in Buldoğu” lakabını alan dostu Thomas Huxley’in sözünü sakınmak gibi bir özelliği yoktu. Huxley ile Piskopos Wilberforce arasındaki kavga, Ronald Clark’in Darwin biyografisinde şöyle anlatılır: “Britanya İleri Araştırmalar Kurumu’nun 1860 yazında Oxford’da yaptığı yıllık toplantıda[ Darwin’in kuramı konusundaki] kuşkular boşlukta kaldı. Kurum üyeleri 19. yy bilim tarihinin en parlak sahnelerinden birine tanık olacaklardı. Bu, Oxford Piskoposu Samuel Wilberforce ile Thomas Huxley’in bir tartışma sırasında karşılıklı atışmalarından oluşan bir sahneydi. Çağının öteki kilise adamları gibi Wilberforce da bilimsel bakımdan tam bir karacahildi.(s: 144). Tartışma beklendiği için salon tıka basa doluydu. Wilberforce’un, Huxley’in de daha sonra yazacağı gibi “birinci sınıf bir tartışmacı” olmak gibi bir ünü vardı: “kartlarını uygun oynasaydı evrim kuramını yeterince savunma şansımız pek olmazdı.” Wilberforce, akıcı ve süslü bir konuşmayla, kendisini yenilgiye uğratmak üzere olduğunu belirttiği Huxley’e övgüler düzdü. Ardından ona döndü ve “soyunun büyük annesi mi yoksa büyük babası tarafından mı maymundan geldiğini” öğrenmek istedi. Huxley rakibine döndü ve haykırdı: “Tanrı onu ellerime teslim etti.” “Eğer” dedi [kürsüden], “bana bir büyük baba olarak zavallı bir maymunu mu yoksa doğanın büyük bir yetenek ve güç bahşedip bunlarla donattığı;ama bu yetenekleriyle gücünü yalnızca birtakım eğelnceli sözleri ağırbaşlı bilimsel bir tartışma gibi sunmak amacıyla kullanan bir insanı mı yeğlersin? diye soracak olsalar, hiç duraksamadan tercihimin maymundan yana olduğunu söylerdim.” Huxley bildiği en güçlü darbeyle karşılık vermişti.Bir piskoposu küçük düşürmek,bundan bir ya da birkaç yüzyıl önce pek rastlanır bir şey değildi;hele halkın önünde, kendi piskoposluk bölgesinde küçük düşürmek neredeyse hiç görülmemişti. Dinleyiciler arasında oranın ileri gelenlerinden bir hanım şok geçirip bayıldı Dinleyicilerin çoğu alkışladı. Fakat Robert Fitzroy oturduğu yerden kalktı ve otuz yıl önce Darwin’le gemide yaptığı bir tartışmayı hatırlattı. Kutsal Kitap’ı Huxley’e salladı ve süslü sözlerle bütün doğruların kaynağının bu kitap olduğunu söyledi.” Bu öykünün birinci elden bir anlatımı yoktur. Harvardlı biyolog Stephen Jay Gould diyaloğun çoğu bölümünü yaklaşık 20 yıl sonra Huxley’in kendisinin uydurduğu inancındadır. Fakat bu konuşmalardan kimsenin bir kuşkusu olmadığı yollu bir dip notu da vardır. Huxley Wilberforce’a duyduğu nefreti 1873'e, Piskopos atından düşüp kafasını bir taşa çarparak öldüğü yıla dek sürdü. “Kafası” dedi Huxley bunun öğrenince kıs kıs gülerek “gerçeğe bir kez daha tosladı;ama bu kez sonuç ölümcül oldu." (Adrian Berry, Bilimin Arka Yüzü, TÜBİTAK yay, s: 137-146) İnsan:Bir Geçiş Hayvanı Bir geçiş “hayvani” olmak! Degil bir hayvan, bir geçiş hayvani olak bile anilmak incitici duygular uyandiriyor! Yeniden hayvan sinifina sokulmak beni de rahatsiz ediyor; ama inanin bizimde herhangi bir hayvandan çok fazla farkimiz hem var, hem yok. Sinirlenmeyin. Açıklayacağım.“Beş milyar yıl önce Güneş, ilk kez dönmeye başladığında, mürekkep karası bir siyaha gömülü Güneş Sistemi bir ışık seline boğuldu. Güneş sisteminin iç kısımlarındaki ilk gezgenler,Güneş’in patlarcasına tutuşmasından sonra bile fırlayıp gitmeyen maddelerden kaya ve metal karışımı ilk bulutunu küçük birimlerinden oluştu. Bu gezgenler oluşurken isi yaydilar.Iç kisimlarindaki hapsedilmiş gazlar kurtuldu ve sertleşip atmosferi oluşturdu. Gezgenlerin yüzeyleri erimişti ve volkanlar oldukça çoktu. İlk dönemlerin atmosferi, bol bulunan atomlardan oluşmuştu ve hidrojen bakımından zengindi. Erken dönem atmosferine düşen Güneş ışığı, molekülleri uyararak bunların hızlanıp; çarpışmalarına yol açtı,sonuçta daha büyümk moleküller ortaya çıktı. Kimya ve fiziğin değişez kanunları uyarınca bu moleküller birbirleriyle etkileşti,okyanuslara düştü ve gelişerek daha büyük moleküllere dönüştü. kendilerini oluşturan ilk atomlardan çok daha karmaşık moleküller oluşmuştu;ancak hala bir insanın algılayabileceğinden çok küçük,mikroskopik boyutlardaydılar.(s:15) Bu moleküller, bizim de yapıtaşlarımızdır: Kalıtımsal biliyi taşıyan nükleik isatlerin ve hücrenin görevini sürdürmesini sağlayan proteinlerin birimleri, dünya’nın erken devirlerindeki atmosfer ve okyanuslardan üretildi. Günümüzde o ilkel koşulları yeniden yaratarak, bu molekülleri denesel olarak ortaya çıkarabiliyoruz. Sonunda, milyarlarca yıl önce,belirgin bir yeteneği olan molekül oluştu. çevredeki sularda bulunan molekülleri kullanarak kendisinin bir kopyasını üretebilecek yetenekteydi. Bu moleküler sistemin sahip olduğu yönergeler dizisi,moleküler kod sayesinde, büyük bir mkolekülü oluşturan yapı taşlarının dizilişi bilinebilir. Kazayla dilişte bir hata oluşursa,kopya da aynı olmayacaktır. Böyle, replikasyon, mutasyon ve mutasyonlarının replikasyonu( yeniden üretemi) yeteneğine sahip moleküler sistemlere “canlı” diyebiliriz. Bu moleküller topluluğu, doğal seleksiyona açıktır. Daha hızlı türeyen ya da çevresindeki yapıtaşlarını daha uygun bir şekilde kullanabilen moleküller rakiplerinden daha etkin türediler ve sonunda baskın nitelik kazandılar. Ancak koşullar degişmeye başladi. Hidrojen çok hafif oldugu için uzaya kaçti Yapitşalarinin oluşumu yavaşladi. Daha önce rahatça temin edilen gida maddeleri bulunmaz oldu. Moleküler Cennet Bahçesi’nde hayat tükeniyordu. Sadece çevresindekileri degiştirebilen,basitten karmaşik moleküllere geçişi saglayan moleküler mekanizmayı yeterli kullanabilen molekül toplulukları yaşama devam etti. çevresi zarlarla çevrili,ortamdan kendini soyutlayabilmiş,ilk dönemlerin saflığını sürdürebilen moleküller avantajlıydı. Böylece ilk hücreler oluştu. Yapıtaşları artık kolay bulunamadından organizmalar bunları üretmek zorunda kaldı. Bunun sonucu bitkiler oluştu. bitkelir hava, su Güneş ışığı ve minerallere alarak karmaşık moleküler yapıtaşları (s: 16) oluşturur. İnsanlar gibi hayavanlar da bitkiler üzerinde parazit yaşam sürdüler. İklim koşullarının değişmesi ve rekabet nedeniyle çeşitli organizmalar daha da uzmanlaşmaya,işylevlerini geliştirmeye ve biçim değiştiremeye zonrlandı. Zeingin bitki ve hayvan türleri Dünya’yı kaplamaya başladı. Yaşam, okyanusta başlamıştı. Oysa şimdi toprak ve havayı da içeriyordu. Günümüzde,Everest’in tepebsinden denizlerin derinliklerine kadar her yerde yaşayan organizmalar var. sıcak,yoğun sülfürik asit çözeltilerinde ve Antartika’nın kuru vadilerinde organizmalar yaşıyor. tek bir tuz kristaline emdirilmiş suda organizmelar yaşam sürdürebiliyor. =Özgün çevresine hassasiyetle bağlı ve uyarlanmış yaşam biçimyleri gelişti. Ancak çevre koşulları değişmişti.Organizmalar aşırı özelleşmişti,bunlar öldüler. Daha az uyarlanmış ancak daha genele özelliklere sahip olanlar da vardı. değişen koşullara,iklim farklarına rağmen bu organizmalar hayatta kalabildi. Dünya tarihinde, yok olan organizma cinslerinin sayısı bugün canıl olanlarndan çok daha fazladır. Evrimin sırrı, zaman ve ölümdür. Adaptasyonların içinde faydalı olanlardan birisi de zekadır. çevreyi kontrol etme eğilimi şeklinde,zeka, en basit organizmada bile görülebilir. kontrol eğilimi yeni nesillere kalıtım ile aktarıldı: Yuva yapma, düşmekten,yılanlardan veya karanlıktan korkma,kışın güneye uçma gibi bilgiler nesilden nesile nükleik asitlerle taşındı. Anca zeka tek bireyin ömrü içerisinde uyarlanmış bilgileri öğrenmesini gerektirir. dünyadaki organizmalarınbir kısmı zekaya sahiptir, yunuslar ve maymunlar gibi. Fakat zeka en fazla İnsan adlı organizmada belirgindir. İnsan, adaptasyon için gerekli olan bilgileri kitaplar ve eğitim yoluyla da öğrenir. İnsanı bugünkü durumuna Dünya’da kontrolü elinde tutan organizma haline getiren en önemli etken öğrenme yeteneğidir.(s:17) Biz, 4.5 milyar yıl süren rastlantısal, yavaş bir biyolojik evrimin ürünüyüz. Evrimin artık durmuş olduğunu düşünmek için hiç bir neden yoktur. İnsan, bir geçiş hayvanıdır. Yaratılışın doruğu değildir. Dünya ve Güneş’i daha milyarlanca yil yaşayacagi tahmin ediliyor. Insanin gelecekteki gelişimi kontrol altinda biyolojik çevre,genetik mühendislik ve organizmalar ile zeki makeneler arasinda yakin ilişkinin ortak ürünü olabilir. Ancak bu gelecekteki evrimi kimse şimdiden kesinlikle bilemez. Her şeye karşin duragan kalamayacagimiz açiktir. Bildiğimiz kadarıyla, tarihimizin ilk dönemlerinde, on ya da otuz kişiyi geçmeyen ve grup bireylerinin hepsinin arasında kan bağı olan kabileler halinde yaşıyorduk. Zaman ilerledikçe, daha büyük hayvanları ve daha geniş sürülüre avlayabilmek, tarım yapabilmek, şehirler kurabilmek için gittikçe büyüyen gruhplar içinde yaşamaya başladık. Dünyanın yaratıylışından 4.5 milyar yıl ve insanın ortaya çıkışından milyonlarca yıl sonra, bugün, millet dediğimiz grupların içinde yaşayoruz (ancak en tehlikeli politik sorunlardan birçoğu hala etnek çatışmalardan kaynaklanıyor). İnsanların bağlılığının sadece milletine ,dinine,ırkına ya da ekonomik grubuna değil ama tüm insanlığa olacağı devrin yakın olduğunu söyleyenler var. Yani on bin kilometre uzakta farklı cinsiyet, ırk,din ya da politik eğilimde olan birinin çıkarı,bizi komşumuza ya da kardeşimize bir iyilik yapılmış gibi sevindirecek. Eğilim bu yöndedir fakat tehlikeli şekilde yavaştır. Yukarıda sözeü edilen tutuma ulaşmadan zekamızın ürünü teknolojik güçler türümüzü yok etmemeli. İnsanı, daha fazla nükleik asit türetmek için nükleik asitlerden kurulmuş bir makinaya benzetebiliriz. En güçlü dürtülerimiz,en asil girişimlerimiz, en zorlayıcı (s: 18) gereksinmelerimiz ve sınırsız arzularımız aslında genetik materyalimizde kodlanmış bilgilerin sonucudur. Bir yerde nükleik astlerimizin geçici ve hareketli deposuyuz. Bu neden yüzünden insancıllığımızı-iyiyi, doğruyu ve güzeli aramayı- inkar edemeyiz. Ancak nereye gittiğimizi bilmek için nereden geldiğimizi anlamamız gerekir. kuşku yoktur ki yüzbinlerce yil önce avci-toplayiciyken taşidigimiz içgüdü mekanizmamiz biraz degişmiştir. Toplumumuz, o günlerden bu yana dev adimlarla gelişmiştir. Içgüdülerimiz bazi şeyleri kalitim-dişi ögrenmeyle edindigimiz bilgiler, başka şeyleri yapmamizi söylüyor,sonuçta çatişma doguyor. Bir dönem sonra tüm insanlara karşi ayni özeleştirici duygulari besliyor duruma gelebilmemiz bile ideal olmayacak. Eger tüm insanlari dünyanin 4.5 milyar yillik tarih ortak ürünü olarak görebileceksek, neden ayni tarihi paylaşan diger organizmalara da ayni özeleştirici duygulari beslemeyelim. Yeryüzünde bulunan organizmalardan çok azini gözetiriz-köpekler,kediler,sigirlar gibi- çünkü bu canlilar bize faydalidir ya da dalkavukluk yaparlar. Ancak örümcekler, kertenkeleler, baliklar, ayçiçekleri de eşit derecede kardeşlerimizdir. Bence tümünün yaşadigi özeleştirici duygu yoksunlugunun nedeni kalitimdir. Bir karinca sürüsü diger bir karinca grubu ile öldüresiye savaşabilir. Insanlik tarihi deri rengi farki, inanç degişiklikleri,giyim ya sac modeli ayircaliklari gibi ufak degişiklikler nedeniyle çikmiş savaşlar,baskinlar ve cinayetlerle doludur. Bize oldukça benzeyen ama ufak farkları-örneğin üç gözü ya da burnunda ve alnında mavi tüyleri-bulunan bir yaratık yakınlık duygularımızı hemen frenler. bu tür duygular bir zamanlar küçük kabilemizi düşmanlar ve komşular arasinda koruyabilmek için gerekli uyarlanmiş degerler olabilirdi. Ancak şimdi az gelişmişlik örnegidir ve tehlikelidir.(s:19) Artık yalnızca tüm insanlara değil bütün canlılara saygı duyma devri gelmiştir. Nasıl bir başyapıt heykele ya da zarif bir şekilde donatılmış makinalara hayranlık ve saygı duyuyorsak.. Ancak elbette, bizim yaşamımızı tehdit eden şeyleri görmezlikten gelemeyiz. Tetanoz basiline saygı göstermek için gövdemizi ona kültür yeri olarak sunamayız. Ancak, bu organizmanını biyokimyasının gezegenimizin tarihinin derinlerine uzandığını hatırlayabiliriz. Bizim serbestçe solduğumuz oksijen,tetanoz basilini zehirler. Dünyanın ilk dönemindeki oksijensiz ve hidrojence zengin atmosferin altında bizler yokken tetanoz basili yaşıyordu. Yaşamin tüm örneklerine saygi Dünyadaki dinlerin birkaçinda örnegin Hindu dininin bir kolunda ("Jain’ler) vardir. Vejeteryanlar da buna benzer br duygu taşirlar. Ama bitkileri öldürmek hayvanlari öldürmekten niye daha iyidir? İnsan, yaşayabilmek için diğer canlıları öldürmek zorundadır. Fakat buna karşılık, başka organizmaları yaşatarak doğada bir denge sağlayibiliriz .Örneğin, ormanları zenginleştirebiliriz;endüstireylm ya da ticari değeri olduğu sanılan fokların ve balinaların katledilmesini önleyebiliriz;yararlı olmayan hayvanların avlanmasını yasaklayabilir;doğayı tüm canlılar için daha yaşanabilir duruma getirebiliriz. (Carl Sagan, Kozmik Bağlantı(1975), e yay: s: 15 -20, 1986) En Az İki Bin Yıllık Yanlış Eskiden insanlar, evrenin merkezi olarak Dünyayı düşünüyordu. Sağduyu Ay ve Güneş’in Dünya çevresinde döndüğün gösteriyordu. Peki canlı varlıkların yapısı neydi? 1828 yılında Alman kimyacı F. Wöhler’in idrarda bulunan üreyi, anorganik bir madedler yoluyla elde etmesi, insanoğlunun düşüncesinde yeni aydınlıkların ilk habercisiydi. Çünkü Tanrı’nın emrindeki doğa laboratuvarının ürettiği şeyi insanolğlunu emrindeki laboratuvarın da üretebileciği anlaşılmıştı! Bu sezgi, insanoğlunun dine karşı duyduğu bilimsel şüphenin en büyük kanıtı oldu aslında. Canlılar dünyasına bakarsanız, benzer olanlarla birlikte birbiriyle hiç ilgisi olmayan görüntülerdeki canlıları görürsünüz. Tilkiyle yılanın ne gibi ortak bir geçmişi olabilir? Dinlerin yaratılış kuramları, birkaç bin yıldan öteye gitmez. Darwin ise tüm canlı organizmaların, çok geniş bir zaman sürecinde ortak bir kökenden ortaya çıkarak geliştiğini önesürdü.

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

Evrim Kuramı ve Maymun Sorunu

"Evet,insanlar gerçekten de bir evrim geçirdi;ancak yalnızca maymunlardan hatta diğer memeli hayvanlardan türemedi. Bizler, en uzağı ilk bakteriler olan uzun bir atalar soyundan evrildik" Lynn Margulis (Ortak yaşam Gezegeni, Türkçesi:Ela Uluhan,Varlık/Bilim s:10) İnsan kanı ile maymun kanı arasında büyük bir benzerlik vardır. Örneğin 287 aminoasitten oluşan hemoglobin A molekülü insan ve şempanzede tıpatıp aynıdır. Aynı molekül bakımından insan ve goril kanı arasındaki fark ise 287 aminoasitten sadece birindedir. Hemoglobin A molekülü farede 19,koyunda 26,tavukta 45,sazan balığında 95 aminoasit ve insan hemoglobin A molekülünden ayrılmaktadır. Görüldüğü gibi kanın bir öğesi olan hemoglobin A molekülü bakımından insana en yakın canlı olan şempanzede hiç fark yok iken insandan uzaklaştıkça farklılıklar artmaktadır. Daha bir çok protein üzerinde yapılan çalışmalarda aynı yönde sonuçlar elde edilmiştir. Prof.Dr.Aykut Kence (ODTÜ,Fen-Edebiyat Fak) TÜBA Bilimsel Toplantı Serileri 2 Şimdi size bir başka büyük kuramı sunmaya çalışacağım: Evrim Kuramı. Bugün bilime karşı büyük bir düşünsel saldırı var. Şu güzel ülkemiz ve insanlarımız,bilim ve teknolojinin olanaklarından daha tam olarak yararlanamazken bilimin en genel geçer kuramlarını tartışarak zaman öldürmek ne acı. Bilim belki her zaman onu "savunmayı" gerektirdi. Ama gerek 20. yüzyılın büyük savaşları,sosyalist sistemin çatırdayarak çökmesi,teknolojinin yanlış ya da yıkım için kullanılması,gerekse ülkemizdeki,siyasi,ekonomik ve ahlaki bunalım,bilim düşmanlarının saldırılarını kolaylaştırıcı bir zemin hazırlıyor. Bu konuda evrim kuramının da çok iyi anlaşılması ve anlatılması gerekiyor.2000 Mayıs ayında Sabancı Üniversitesi'ne konuk öğretim üyesi olarak gelen Harvard Ünversitesi'nden Andrew Berry, doğal seçimle rastlantı için güzel bir örnek verdi: "Bütün sarışın insanlar cilt kanserinden ölürse burada doğal seçim sürecinin işlediğini söyleyebiliriz;ama tüm sarışınların bir gemiye binip boğulması bir rastlantıdır." Ben iyi bir derleme yaptığıma inanıyorum,ustalara söz vererek bunu da sizinle paylaşmak istiyorum. Ayrıca Erzurumlu İbrahim Hakkı'nın Marifetname adlı eserinden uzun alıntılar veriyorum. Hayvan Deyip Geçmeyelim! Evrim Kuramına itiraz edenlerin en büyük kaygısı, atalarının herhangi bir hayvana bağlanamayacağı noktasındadır. Niye Hayvan? Çünkü, iddiaya göre evrim kuramının en temel noktalarından biri, insanın maymundan türediğidir. Darwin, aslında insanın maymundan geldiğini söylemedi. Darwin, bütün canlıların, birbiriyle akraba olduğunu söyledi. En yakın komşumuz, en yakın yeğenimiz maymunlardır; ama biz, maymunlardan gelmiyoruz; bize söyleyebildikleri kadarıyla maymunlar da bizim atamız olduğunu inkar ediyorlar ve bize bir yakınlık duymuyorlar! Onlar, kendi dünyalarını tercih ediyorlar! Hayvanoğlu Hayvan! Maymun sorununa döneceğim,ama önce genel olarak hayvanlarla ilgili birkaç eğlencelik yazacağım. Belediye otobüsünde mi, yoksa lüks bir baloda mı olmuş bilmiyorum; ama şu olay olmuş: Adamın biri, otobüsteki bir hanımefendinin ya da başka bir adamla dans eden hanımefendinin ayağına basmış... Hanımefendi, önce ses çıkarmamış. Ama adamın paldır küldür, hiç de dans etmeden sallandığını ve yeniden ayağına bastığını gördükten sonra: " Beyefendi, ayağıma basıyorsunuz. Biraz dikkat etsenize!" diye çıkışmış. Bizim maganda yine pek oralı olmamış. Bunun üzerine hanımefendi,sessizce, ama onun duyacağı şekilde "Hayvan!" demiş. Bizimki hayvanlığı da hiç üzerine almamış. Bunun üzerine hanımefendi öfkelenmiş. "Bakınız bey, bakınız! " Hayvan! dediysek, herıld(herhalde’nin kısaltılmışı ve İngilizcesi!) kuş, bülbül, serçe demek istemedik; ayı, öküz, domuz gibi bir şey demek istedik !" demiş. Ama söylentiye göre adam, bu nazik hanımefendiyi yine anlamamış! Bu öykü bana anlatılınca pek sıkılmıştım. Çünkü, pistlerdeki durumum, anlatılan “Anadolu Evladından” hiç de farklı değildi. Kadın, sanki bana konuşuyormuş gibi kıpkırmızı olmuştum. Bunun için , dansetmek mecburiyetinde bırakıldığım zamanlarda(!)pist alanın seyrelmesini dört gözle bekler(!) ve dans ederken de eşime ilk kez sarılıyormuşçasına sarılırım! Böylece hem dans eden çiftlerden, hem de komşuların rahatsız edici konuşmalarından uzak dururum! İnsanlar,genellikle hayvanları bir bütün olarak kendisinden aşağı yaratıklar olarak görür. Bazı insanlar,bazı insanları da aşağı yaratıklar olarak görür de konumuz şimdilik birincisi üzerine. Kızdığımız birine sık sık "hayvan oğlu hayvan " demez miyiz?Bu hayvanlıktan en çok nasibini alan hayvanlar eşek ile öküzdür. Oysa ikisi de insanların öyle çok kahırlarını çeker ki anlatamam. Bir de bunu ayıları ekleyebiliriz. Bu arada savaşçı bir kabile annesi oğlu için "benim kartal pençeli oğlum" der. Kızını pazarlayan(afedersiniz) gösterişçi anne şöyle demez mi: “Ay kardeş, kendi kızım diye söylemiyorum. Görüyorsun işte boy onda bos onda. Ceylan gibi kız. O görgüsüzler, benim ahu (ceylan) gözlü kızımdan daha güzelini nerede bulabilir?” Oğlunu pazarlayan (yine afedersiniz) bir anne ya da babanın “benim oğlum Aslan gibidir” derken, oğlunun Aslandan daha güçsüzlüğünün altını çizmez mi? Şimdi konumuza dönelim. Hayvanlarla bir ilgimiz ve ilişkimiz var mı? Anlattığım gibi var. Kartal var, köpek var, tazı var, kedi var, tavuk var... Şimdi ilginç bir soru: karalara önce bitkiler mi, yoksa hayvanlar mı çıktı? Umarım insanlık onurunuz incinmez, çünkü karalara bizden önce bitkiler çıkmış. Bitki dediysek, güller, sümbüller, kaynana dili değil belki; ama bitki işte... 400 milyon yıl önce karalara ilk olarak "bitkiler " çıktı. 350 milyon yıl önce ilk çift yaşamlı hayvanlar (amfibiler) göründü. 320 milyon yıl önce ilk sürüngenler arşınlamaya başladı karaları. Evrim Kuramının İlk Soruları Bu kuram, her çocuğun, her ergenin, her düşünen insanın yaşamı boyunca zaman zaman kendine sorduğu soruların yanıtını araştırır. Bu sorular ,hepimizin aklını kurcalayan sorulardır: Nereden geldik, nereye doğru gidiyoruz? İnsanoğlunun yaşamında yanıtını bilmek istediği soru böyle özetlenebilir. Ama biz yine de basit sorularla olayı deşmeye çalışalım: Bundan diyelim ki bin yıl, milyon yıl, milyar yıl önce de insan, insan mıydı, tavuk tavuk muydu, kedi kedi miydi? Çam ağacı çam ağacı mıydı?Yani canlılığın tarihinin “filmini” bugünden geriye doğru sarsak neler görebiliriz? Bu film, nereye kadar ve hangi bilgilerle geriye sarılabiliyor? Evrim Kuramı, çok basit olarak “hayvanlar ve bitkiler, bugünlere gelirken değişikliklere uğrayarak mı geldi; yoksa her şey, bir dahi vuruşuyla başladı ve hiç değişmeden sürüp gidiyor mu?” sorularına bilimin verdiği yanıtları kapsıyor. Doğal olarak bilimin verdiği yanıtlar deyince akan sular durmuyor ve bu konuda insan aklının çağdaş düşmanları da boş durmuyor; oldukça inceltilmiş biçimiyle bilime saldırılarını sürdürüyorlar. Bunun yalnız geri kalmış ülkelerde sürdürüldüğünü sanmayınız. En başta ABD olmak üzere,hemen tüm gelişmiş ülkelerde de bilimin düşmanları boş durmuyor. Evrim kuramına karşı yürütülen kampanya, ülkemizde özellikle 20. yy biterken doruk noktasına çıktı. Bunu basit bir inanç kayması olarak görmeyelim. Bu, yalnızca özgür düşünceye değil, başta tıp olmak üzere doğal bilimlere ve daha da geniş anlamıyla bilimsel felsefeye saldırıdır. Evrim kuramına saldıranların ilk ve ilkel saldırılarıyla konuya girmek istiyorum. Bu, maymun sorunudur. Maymun Sorunu: Ünlü Tartışma! İnsanın, “en uyumlunun yaşaması” ilkesiyle, daha ilkel canlılardan evrimleştiği hakkındaki Darwin kuramı, Türlerin Kökeni ’nin yayımlandığı 1859 yılından beri müthiş tepkiler almıştır. Özellikle 1860 Haziran’ında Darwin’i savunan biyolog T.H. Huxley ile Tanrı’yı savunan Oxford başpiskoposu Wilberforce arasında halka açık bir tartışma yapılıyor. Bu tartışmada Piskopos, Darwin’in tezinin çok saçma olduğunu savunuyor ve konuşmasını alaylı bir biçimde Huxley’in büyükanne tarafından mı yoksa büyükbaba tarafından mı maymundan geldiğini sorarak bitiriyordu. Huxley ise evrimin kanıtlarını ustaca ortaya koymuş ve atasının bir maymun olmasının, piskoposunki gibi entellektüel bir fahişe olmasından daha iyi olduğunu söyleyerek bitirmiştir. Bu sırada Lady Brewester baygınlık geçirmiş, dışarı taşınırken hakkın rahmetine kavuşmuştur.”(John Taylor, Kara Delik, e yayınları s: 39) Kaptan Fitzroy’un Kutsal Kitap’la uyumlu düşünceleri yolculuk süresince gittikçe daha da katılaştı. O, anlamaya çalışmamız gereken kimi şeler olduğuna inanıyordu;evrenin ilk kaynağı, bütün bilimsel araştırmaların erişimi dışında bulunması gereken bir giz olarak kalmalıydı. Fakat Darwin çoktandır bunu kabul etmekten çok uzaktı; Kutsal Kitap’a takılıp kalamazdı,onun ötesine geçmek zorundaydı. Uygar insan bütün soruların en can alıcısını-"biz nereden geldik?” sorusunu- sormaya, soruşturmalarını kendisini götürdüğü yere kadar götürmeye devam etmekle yükümlüydü. Bu tartışmaya bir son vermek mümkün olmayacaktı. Tartışma, biri bilimsel ve araştırmalara açık, öteki dinsel ve tutucu, karşıt iki görüşün 25 yıl sonra Oxford’da yapılan o sert toplantıdaki çatışmasının bir ön hazırlığıydı.” Ne var ki bir grup insan, yani Kilise, Darwin’in kuramına şiddetle karşı çıktı. Darwin’in Türlerin Kökeni adlı kitabının yayımlanması(1859) bilim ile din arasında sert bir tartışmaya yol açtı. Darwin’in çekingenliği kendisinin bu tartışmada yer almasını engelledi;ama evrimle ilgili kavgacı savunmalarıyla “Darwin’in Buldoğu” lakabını alan dostu Thomas Huxley’in sözünü sakınmak gibi bir özelliği yoktu. Huxley ile Piskopos Wilberforce arasındaki kavga, Ronald Clark’in Darwin biyografisinde şöyle anlatılır: “Britanya İleri Araştırmalar Kurumu’nun 1860 yazında Oxford’da yaptığı yıllık toplantıda[ Darwin’in kuramı konusundaki] kuşkular boşlukta kaldı. Kurum üyeleri 19. yy bilim tarihinin en parlak sahnelerinden birine tanık olacaklardı. Bu, Oxford Piskoposu Samuel Wilberforce ile Thomas Huxley’in bir tartışma sırasında karşılıklı atışmalarından oluşan bir sahneydi. Çağının öteki kilise adamları gibi Wilberforce da bilimsel bakımdan tam bir karacahildi.(s: 144). Tartışma beklendiği için salon tıka basa doluydu. Wilberforce’un, Huxley’in de daha sonra yazacağı gibi “birinci sınıf bir tartışmacı” olmak gibi bir ünü vardı: “kartlarını uygun oynasaydı evrim kuramını yeterince savunma şansımız pek olmazdı.” Wilberforce, akıcı ve süslü bir konuşmayla, kendisini yenilgiye uğratmak üzere olduğunu belirttiği Huxley’e övgüler düzdü. Ardından ona döndü ve “soyunun büyük annesi mi yoksa büyük babası tarafından mı maymundan geldiğini” öğrenmek istedi. Huxley rakibine döndü ve haykırdı: “Tanrı onu ellerime teslim etti.” “Eğer” dedi [kürsüden], “bana bir büyük baba olarak zavallı bir maymunu mu yoksa doğanın büyük bir yetenek ve güç bahşedip bunlarla donattığı;ama bu yetenekleriyle gücünü yalnızca birtakım eğlenceli sözleri ağırbaşlı bilimsel bir tartışma gibi sunmak amacıyla kullanan bir insanı mı yeğlersin? diye soracak olsalar, hiç duraksamadan tercihimin maymundan yana olduğunu söylerdim.” Huxley bildiği en güçlü darbeyle karşılık vermişti. Bir piskoposu küçük düşürmek,bundan bir ya da birkaç yüzyıl önce pek rastlanır bir şey değildi;hele halkın önünde, kendi piskoposluk bölgesinde küçük düşürmek neredeyse hiç görülmemişti. Dinleyiciler arasında oranın ileri gelenlerinden bir hanım şok geçirip bayıldı Dinleyicilerin çoğu alkışladı. Fakat Robert Fitzroy oturduğu yerden kalktı ve otuz yıl önce Darwin’le gemide yaptığı bir tartışmayı hatırlattı. Kutsal Kitap’ı Huxley’e salladı ve süslü sözlerle bütün doğruların kaynağının bu kitap olduğunu söyledi. Bu öykünün birinci elden bir anlatımı yoktur. Harvardlı biyolog Stephen Jay Gould diyaloğun çoğu bölümünü yaklaşık 20 yıl sonra Huxley’in kendisinin uydurduğu kanısındadır. Fakat bu konuşmalardan kimsenin bir kuşkusu olmadığı yollu bir dip notu da vardır. Huxley Wilberforce’a duyduğu nefreti 1873'e, Piskopos atından düşüp kafasını bir taşa çarparak öldüğü yıla dek sürdü. “Kafası” dedi Huxley bunun öğrenince kıs kıs gülerek “gerçeğe bir kez daha tosladı;ama bu kez sonuç ölümcül oldu." (Adrian Berry, Bilimin Arka Yüzü, TÜBİTAK yay, s: 137-146) Bozkurt Güvenç, olayı değişik sözlerle şöyle anıyor: Huxley soruyu ciddiye alıyor (oysa Darwin aldırmıyor) diyor ki: “Gerçeklere saygısız bir insan soyundan gelmektense, gerçeklere saygılı bir maymun soyundan geldiğimi kabul ederim.” Gazeteciler- o zaman telefon yok- hemen koşuyor, gazete yönetim merkezlerine “ Evrimciler, maymundan geldiklerini kabul ettiler” haberini yetiştiriyorlar. Tabi biz, 120 yıldır değerli dinleyenlerim, gazete haberleriyle Darwin’i ve bilimi yargılıyoruz. Fen fakültelerimizin biyoloji bölümleri dahil. Çünkü kimse, Darwin’in, Türlerin Kökenini, İnsanın Yücelişini okumuyor. Mesele, Darwin konusu, maymun meselesi değil. Dünyayı algılama meselesi. İşte bu konuda, yalnız biz değil, bütün dünyada büyük sorunlar var.” (Prof. Dr. Bozkurt Güvenç,TÜBA, Bilimsel Toplantı Serileri: 2, Bilim ve Eğitim s: 68) Maymun sorunu,maymunları bile rahatsız edecek kalitesizlikle reddediliyor. Neden mi? Size birileri “Efendim size dedenizin dedesi ve onun da dedesi hüdavendigar Murat han hazretlerinden selam ve muhabbetler getirdik. Sizin durumunuzu sorarlar. Sülalem aynı geleneklerle devam etmede midir? Yoksa bazı boylar birliğimizi bozmuş mudur?..” diye soruyor diyelim. Şimdi siz de bu soruyu yanıtlayın. Sanırım şöyle olabilir: “ Benim dedemin dedesinin dedesi Rumeli Beylerbeyi falanca beymiş. Ya da “benim bugünkü durumuma bakmayın. Bendeniz Fatih Sultan Mehmet Han hazretlerinin onüçüncü göbekten torunu olurum” diyebilirsiniz. Ve de torunluğa uygun görev isterim!...” Bu da sizin ne kadar köklü, ne kadar akıllı, ne kadar sabırlı, ne kadar alçakgönüllü(!) olduğunuzu gösterir. İLK İNSANLAR İnsan nasıl insan oldu? “Homo sapiens ’in dil, gelişmiş teknolojik beceriler ve ahlaki yargılara varabilmek gibi özel nitelikleri antropologları uzun zamandır hayranlığa sürüklüyor. Ama yakın zamanlarda antropolojide yaşanan en önemli değişikliklerden biri, bütün bu niteliklere karşın, Afrikalı insansımaymunlarla çok yakın bir bağlantımız olduğunu anlaşılmasıdır. Bu önemli görüş değişikliği nasıl gerçekleşti? Bu bölümde, Charles Darwin’in en eski insan türlerinin özel doğası hakkındaki fikirlerinin antropologları nasıl etkilediğini, yeni araştırmaların Afrikalı insansımaymunlarla evrimsel yakınlığımızı nasıl ortaya çıkardığını ve doğadaki yerimiz hakkında farklı bir bakış açısı geliştirmemizi gerektirdiğini tartışacağım. 1859'da Türlerin Kökeni adlı yapıtında Darwin, evrimin insanlar açısından ne anlama geldiği konusuna girmekten kaçınmıştı. Sonraki baskılara ise çekinceli bir cümle eklendi: “İnsanın kökeni ve tarihi aydınlatılacaktır.” Darwin bu kısa cümleyi, 1871'de yayınlanan İnsanın Türeyişi adlı kitabında ayrıntılandırdı. Hala çok hassas olan bir konuyu ele alarak, antropolojinin kuramsal yapısına iki sütun dikti. Bunlardan ilki, insanların ilk nerede evrildikleriyle (ona zamanında çok az kişi inanmıştı, oysa haklıydı), ikincisi ise, bu evrimin şekli ya da biçimiyle ilgiliydi... Darwin’in evrimimizin şekli hakkındaki görüşleri antropoloji bilimini birkaç yıl öncesine dek etkiledi ve sonra, yanlış olduğu anlaşıldı. Darwin, insanlığın beşiğinin Afrika olduğunu söylüyordu. Bu sonuca basit bir mantıkla varmıştı: Dünyanın her büyük bölgesinde hayatta olan memeliler, aynı bölgede evrilmiş türlerle yakın bağlantı içindedirler. Dolaysıyla, Afrikada bir zamanlar, goril ve şempanzelerle yakından bağlantılı ve günümüzde nesli tükenmiş olan insansımaymunlar yaşamış olabilir: bu iki tür insanın en yakın akrabaları olduğuna göre, ilk atalarımızın Afrika kıtasında yaşamış olma olasılığı, başka bir yerde yaşamış olmaları olasılığından daha yüksektir. Darwin’in bu satırları yazdığı sıralarda hiçbir yerde erken insan fosillerinin bulunmadığını unutmamalıyız; vardığı sonuç tamamen kurama dayandırılmıştı. Darwin’in zamanında bilinen tek insan fosilleri Avrupalı Neandertal insanına aitti ve bunlar, insan gelişiminin görece yeni bir aşamasını temsil ediyorlardı. Afrika'nın Sihiri Antropologlar, Darwin’in yorumundan hiç hoşlanmadılar; bunun en önemli nedenlerinden biri, tropik Afrika’ya sömürgeci gözüyle, küçümseyerek bakılmasıydı: Kara Kıta, Homo sapiens gibi soylu bir yaratığın kökeni için hiç de uygun bir yer olarak görülmüyordu. Yüzyıl başında Avrupa ve Afrika’da yeni insan fosillerinin bulunmasıyla birlikte, Afrika kökenli olma fikrine duyulan küçümseme arttı ve bu tutum onyıllarca sürdü.” Yazar(R.Leakey) 1931'de Camridge’deki hocalarına insanın kökenini Doğu Afrika’da aramayı planladığında kendisine Asya’ya yönelmesi istendi. “Bu olay, bilimcilerin mantık kadar duygularından da etkilenebildiklerini gösteriyor.”(s:16) Darwin’in İnsanın Türeyişi ’nde ulaştığı ikinci önemli sonuç, insanların önemli ayırıcı özelliklerinin-iki ayaklılık, teknoloji ve büyük bir beyin- birbirleriyle uyum içinde gelişmiş olmasıydı: Kollarının ve ellerinin serbest kalması ve ayakları üstünde sağlamca durabilmesi insan için bir avantaj olmuşsa... insanın ataları için daha dik ya da iki ayaklı hale gelmenin daha avantajlı olmaması için bir neden göremiyorum. Eller ve kollar bedenin tüm yükünü taşımak için kullanılıdıkça... ya da ağaçlara tırmanmaya uygun oldukça, silah yapmak ya da taş ve mızrakları hedefe atmak için gerekli şekilde gelişemezdi. Burada Darwin, alışılmadık hareket tarzımızdaki gelişimin, taştan silah yapımıyla doğrudan bağlantılı olduğunu savunmaktadır. Daha da ileri giderek bu evrim değişimlerini, insanlardaki, insansımaymunların hançere benzeyen köpekdişleriyle karşılaştırıldığında son derece küçük olan köpekdişlerinin kökeniyle ilişkilendirmiştir. İnsanın Türeyişi’nde şöyle demekteydi: “İnsanın ataları büyük olasılıkla, büyük köpekdişlerine sahiptiler; ama düşmanları ya da rakipleriyle savaşırken taş, sopa ya da diğer silahları kullanma alışkanlığını geliştirmeleriyle birlikte, çenelerini ve dişlerini daha az kullanmaya başladılar. Bu durumda çene ve dişler küçülecekti.” Silah yapabilen bu iki ayaklı yaratıklar Darwin’e göre, daha çok zeka gerektiren yoğun bir sosyal etkileşim geliştirdiler. Atalarımızın zekalarının gelişmesiyle birlikte, teknolojik ve sosyal gelişmişlik düzeyleri de yükseldi ve bu da, daha gelişmiş bir zeka gerektirdi. Böylece her yeni özellik, diğer özelliklerin gelişmesini sağladı. Bu bağlantılı evrimi hipotezi insanın kökeni konusunda açık seçik bir senaryo sunuyordu ve antropoloji biliminin gelişimine merkez oluşturdu. Bu senaryoya göre ilk insan türü, iki ayaklı bir insansımaymundan öte bir şeydi: Homo sapiens ’te takdir ettiğimiz özelliklerden bazılarına daha o zamandan sahipti. Bu öylesine güçlü ve akla yakın bir imgeydi ki, antropologlar uzun bir süre, bu imgenin etrafında inandırıcı hipotezler dokuyabildiler. Ama senaryo, bilimin ötesine geçti: İnsanların insansımaymunlardan evrimsel farklılaşmaları aniden ve çok eski bir dönemde gerçekleşmişse, bizimle doğanın geri kalan kısmı arasına büyük bir uzaklık girmiş demekti. Homo sapiens’in tamamen farklı bir yaratık olduğuna inananlar için bu bakış açısı son derece rahatlatıcıydı. Bu inanç hem Darwin’in döneminde hem de yüzyılımızda bilim adamları arasında oldukça yaygındı. Söz gelimi, 19.yy İngiliz doğa bilimcisi-ve Darwin’den bağımsız olarak doğal seçim kuramını yaratmış olan- Russel Wallace bu kuramı, insanlığın en çok değer verdiğimiz yönlerine uygulamak istemedi. İnsanları, yalnızca doğal seçimin ürünü olarak görülemeyecek denli akıllı, incelmiş ve gelişmiş buluyordu. İlkel avcı-toplayıcıların biyolojik açıdan bu özelliklere gereksinim duymayacaklarını ve dolaysıyla, doğal seçim sonucu gelişmiş olamayacaklarının düşünüyordu. İnsanların bu denli özel yaratıklar olmalarını doğaüstü bir müdahale sağlamış olmalıydı. Wallace’ın doğal seçim gücüne inanmaması, Darwin’i son derece rahatsız ediyordu. 1930'lar ve 1940'larda Güney Afrika’da gerçekleştirdiği öncü çalışmalarla Afrika’nın insanlığın beşiği olarak kabul edilmesine katkıda bulunan İskoç paleontolog Robert Broom da insanın ayrıcalıklı olduğuna inanıyordu. Homo sapiens ’in evrimin nihai sonucu olduğunu ve doğanın geri kalan kısmının insanın rahat etmesi için şekillendirilmiş olduğunu düşünüyordu. Wallace gibi Broom da türümüzün kökeninde doğaüstü güçler arıyordu. Wallace ve Broom gibi bilimciler, biri entellektüel ve diğeri de duygusal olmak üzere iki çatışan güçle savaşıyorlardı. Homo sapiens’in evrim süreci sayesinde doğadan geliştiği gerçeğini kabul etseler de, insanın tinselliğine ya da aşkın özüne dair inançları, onları evrim konusunda insanın ayrıcalığını kanıtlayan açıklamalar oluşturmaya yönlendiriyordu.(s:18) Darwin’in 1871'deki evrim “paketinde” böyle bir rasyonelleştirme vardı. Darwin doğaüstü müdahale aramıyordu gerçi, ama evrim senaryosu, insanları daha başlangıçtan itibaren insansımaymunlardan ayırıyordu. Darwin’in tezi yaklaşık on yıl öncesine dek(kitabın yazılış tarihi 1996) etkisini sürdürdü ve insanın ne zaman ortaya çıktığı konusunda önemli bir çatışma yaşanmasına neden oldu.Darwin’in bağlantılı evrim hipotezinin çekiciliğini göstermesi nedeniyle, bu çatışmayı kısaca anlatacağım. Çatışma aynı zamanda, hipotezin antropolojik düşünüşteki etkisinin sona ermesine de işaret eder. 1961'de, o dönemde Yale Üniversitesinde olan Elwyn Simons çığır açıcı bir bilimsel bildiri yayınlayarak, bilinen ilk insangil türünün Ramapithecus adı verilen küçük bir insansımaymun benzeri yaratık olduğunu savundu. O dönemde bilinen tek Ramapithecus fosil kalıntıları, Yale’den G. Edward Lewis adlı genç bir araştırmacının 1931'de Hindistan’da bulduğu üst çene parçalarıydı. Simons, yanak dişlerinin (azı dişleri ve küçük azı dişleri), insansımaymunların dişleri gibi sivri değil, düz olmaları açısından insanlardakilere benzediğini görmüştü. Köpek dişleri de insansımaymunlara göre daha kısa ve düzdü. Simons, eksik haldeki üst çenenin yeniden oluşturulması durumunda, şeklinin insanlardakine benzeyeceğini de iddia ediyordu; yani modern insansımaymunlardaki gibi “U” şeklinde değil, arkaya doğru hafifçe genişleyen bir kemer biçiminde. Cambridge Üniversitesi’nden İngiliz antropolog David Pilbeam bu dönemde Yale’de Simons’a katıldı ve birlikte, Ramapithecus çenesinin insansı olduğu iddia edilen anatomik özelliklerini tanımladılar. Ama anatomiden de öteye geçtiler ve yalnızca çene parçalarının güçlülüğüne dayanarak, Ramapithecus’un iki ayağı üstünde dik yürüdüğünü, avcılık yaptığını ve karmaşık bir sosyal ortamda yaşadığını öne sürdüler. Onalrın usavurumları Darwin’inki gibiydi: İnsansı olduğu varsayılan bir tek özelliğin (diş yapısı) varlığı, diğer özelliklerin de varolduğunu gösteriyordu. Sonuçta, ilk insangil türü olduğu varsayılan şey, kültürel bir hayvan- yani kültürsüz bir insanmaymundan çok, modern insanların ilkel bir değişkeni-olarak görülmeye başlandı. İlk Ramapithecus fosillerinin bulunduğu ve ardından, Asya ve Afrika’daki benzer keşiflerin yapılddığı tortular eskiydi. Dolaysıyla Simons ve Pilbeam, ilk insanın en az 15 milyon ve belki de 30 milyon önce ortaya çıktığı sonucuna vardılar ve antropologların büyük çoğunluğu bu görüşü kabul etti. Dahası, kökenin bu kadar eski olduğu inancı insanlarla doğanın geri kalan kısmı arasına büyük bir uzaklık koyarak, pek çok kişiyi rahatlatıyordu. 1960'larda Berkeley’deki California Üniversitesinden iki kimyacı Allan Wilson ve Vincent Sarich, ilk insan türlerinin ne zaman ortaya çıktığı konusunda çok farklı bir sonuca ulaştılar. Fosiller üstünde çalışmak yerine, yaşayan canlılarla Afrikalı insansımaymunlardaki bazı kan proteinlerinin yapısını karışlaştırdılar. Amaçları, insan ve insansımaymun proteinleri arasındaki yapısal fark düzeyini saptamaktı; mutasyon nedeniyle bu fark zaman içinde hesaplanabilir bir hızla artmış olmalıydı. İnsanlar ve insansımaymunrlar ne kadar uzun süre önce iki ayrı tür haline gelmişlerse, biriken mutasyon sayısı da o kadar fazla olacaktı. Wilson ve Sarich mutasyon hızını hesapladılar ve böylece , kan proteini verilerini bir moleküler saat olarak kullanabildiler. Bu saate göre ilk insanlar, yalnızca yaklaşık 5 milyon yıl önce ortaya çıkmış olmalıydılar; bu, egemen antropoloji kuramındaki 15 ile 30 milyon yıllık tahminle çarpıcı oranda çelişen bir bulguydu. Wilson ve Saricn’in verileri ayrıca, insanların şempanzelerin ve gorillerin kan proteinlerinin birbirlerinden aynı derecede farklı olduğunu gösteriyordu. Yani 5 milyon yıl önce gerçekleşen bir evrim olayı ortak bir atanın aynı anda üç ayrı yöne gitmesine neden olmuştu; bu bölünme, modern insanların yanısıra, modern şempanze ve modern gorillerin de gelişmelerini sağlamıştı.(s:20). Bu da çoğu antropolgun inançlarına aykırıydı. Geleneksel düşünceye göre şempanzelerle goriller birbirlerinin en yakın akrabalarıdır ve insanlarla aralarında büyük bir uzaklık vardır. Molekül verileri hakkındaki yorumların geçerli olması durumunda antropologlar, insanlarla insansımaymunlar arasında çoğunun inandığından daha yakın bir biyolojik ilişki olduğunu kabul etmek durumunda kalacaklardı. Çok büyük bir tartışmma doğdu ve antropologlarla biyokimyacılar birbirlerinin mesleki tekniklerini şiddetle eleştirmeye başladılar.Wilson ve Sarich’in vardıkları sonuç, molekül saatlerinin hatalı olduğu ve dolaysıyla, geçmişteki evrim olayları hakkında bir zaman saptamasının güvenilir olmayacağı iddiasıyla eleştiriliyordu. Wilson ve Sarich ise antropologların küçük ve parçalanmış anatomik özelliklere çok fazla önem verdiklerini ve dolaysıyla, geçersiz sonuçlara ulaştıklarını savunuyorlardı. Ben (R.Leakey) o dönemde Wilson ve Sarich’in hatalı olduklarını düşünerek, antropolog topluluğunun yanında yer almıştım. Bu tartışma on yılı aşkın bir süre boyunca devam etti ve bu dönem içinde Wilson’la Sarich ve birbirlerinden bağımsız başka araştırmacılar giderek daha çok sayıda yeni moleküler kanıta ulaştılar. Bu yeni verilerin büyük çoğunluğu, Wilson ve Sarich’in ilk tezlerin destekliyordu. Kanıtlar antropologların fikirlerini değiştirmeye başladı, ama bu yavaş bir değişimdi. Sonunda 1980'lerin başlarında Pilbeam ile ekibinin Pakistan’da ve Londra Doğa Tarihi Müzesinden Peter Andrews ’un Türkiye’de daha eksiksiz durumda Ramapithecus benzeri fosiller bulmaları, sorunun çözüme kavuşmasını sağladı. İlk Ramapithecus fosilleri gerçekten de bazı yönlerden insana benziyorlardı; ama bu tür, insan değildi. Aşırı derecede parçalanmış kanıtları temel alarak bir evrim bağlantısı oluşturma işi çoğu kişinin sandığından çok daha zordur ve dikkatsiz davrananların düşebileceği pek çok tuzak vardır. Simons ve Pilbeam bu tuzaklardan birine düşmüşlerdi: Anatomik benzerlik, mutlaka evrimsel bağlantı olduğu anlamına gelmez.(s:21) Pakistan ve Türkiye’de bulunan daha eksiksiz durumdaki örnekler, insansı olduğu varsayılan özelliklerin yapay olduğunu gösterdi. Ramapithecus’ un çenesi kemerli değil, V şeklindeydi; bu ve diğer özellikler, ilkel bir insansımaymunların türü olduğunu gösteriyordu (modern insansımaymunların çenesiU şeklindedir). Daha sonraki akrabası orangutan gibi, Ramapithecus da ağaçlarda yaşıyordu ve ne iki ayaklı bir insansımaymun ne de ilkel bir avcı-toplayıcıydı. Yeni kanıtlar, Ramapithecus’un insangillerden olduğuna inanan en inatçı antropologları bile yanıldıklarına ve Wilson’la Sarich’in haklı olduklarına ikna etmişti(s:22): İnsan ailesinin kurucu üyesi olan ilk iki ayaklı insansımaymun, sanıldığı kadar eski bir dönemde değil, görece yakın bir zamanda ortaya çıkmıştı. Wilson ve Sarich ilk yayınlarında, 5 milyon yıl öncesini bu olayın tarihi olarak göstermişlerdi; ama günümüzde moleküler kanıtlar, tarihi yaklaşık 7 milyon yıl öncesine atıyor.Ancak insanlarla Afrikalı insansımaymunlar arasında olduğu öne sürülen biyolojik yakınlık fikrinden vazgeçilmedi. Hatta bu ilişki, öne sürüldüğünden de yakın olabilir. Kimi genetikçilerin, molekül verilerinin, insanlarla şempanzeler ve goriller arasında birbirine eşit üç yollu bir ayırma işaret ettiğini düşünmelerine karşın, başka şekilde düşünenler de var. Onlara göre insanlar ve şempanzeler birbirlerinin en yakın akrabalarıdır ve gorillerle aralarındaki evrimsel uzaklık danha fazladır. Ramapithecus olayı antropolojiyi iki şemkilde değiştirmişti. İlk olarak, ortak bir anatomik özellikten ortak bir evrimsel bağlantı çıkarmanın tehlikelerini gösterdi. İkinci olarak, Darwinci “paket”e körü körüne bağlı kalmanın budalalık olduğunu kanıtladı. Simons ve Pilbeam köpek dişinin şeklini temel alarak, Ramapithecus’a eksiksiz bir yaşam tarzı atfetmişlerdi: bir insangil özelliği bulunduğunda, bu türden tüm özelliklerin de bulunduğu varsayılıyordu. Ramapithecus’un insangil statüsünü yitirmesinin sonucunda, antropologlar Darwin paketinden kuşku duymaya başladılar. Bu antropolojik devrimin gelişimini izlemeden önce, ilk insangil türünün nasıl ortaya çıktığını açıkmlamak için çeşitli dönemlerde öne sürülmüş bazı hipotezlere de kısaca göz atmalıyız. Popülerlik kazanan her yeni hipotezin, döneminin sosyal iklimini yansıtması çok ilginç bir nokta. Sözgelimi Darwin, taş silahların geliştirilmesinin, teknoloji, iki ayaklılılık ve beyin boyutunun büyümesini içeren evrim paketinin başlangıcında önemli olduğunu düşünmüştü(s:23) Hipotez hiç kuşkusuz, yaşamın bir savaş olduğuna ve ilerlemenin girişimcilik ve çabayla sağlandığına dair yaygın fikri yansıtıyordu. Victoria çağının bu etosu, bilime işlemiş ve insan evrimi de dahil olmak üzere evrim sürecine bakış açısını belirlemişti. Yüzyılımızın ilk on yıllarında, Edward dönemine özgü iyimserliğin en enerjik günlerinde, bizi biz yapan şeyin beyin ve düşünce olduğu söylendi. Bu yaygın sosyal dünya görüşü antropolojide, insan evrimine başlangıçta iki ayaklılığın değil, beynin büyümesinin ivme kazanrdırdığı fikrinde ifade buldu. 1940'larda dünya, teknolojinin büyüsüne ve gücüne kapıylmışı; dolaysıyla ,”Alet Yapan Adam” hipotezi popülerlik kazandı. Londra Doğa Tarihi Müzesi’nden Kenneth Oakley’in öne sürdüğü bu hipotezde-silah değil- taş alet yapımı ve kullanımının evrimimiz için gerekli dürtüyü sağladığı savunuluyordu. Ve dünyanın İkinci Dünya Savaşının gölgesine girdiği dönemlerde, insanlarla insansımaymunlar arasındaki daha karanlık bir fark vurgulanmaya başlandı: bireyin kendi türüne karşı şiddet uygulaması. İlk kez Avusturalyalı anatomi bilimci Raymond Dart’ın öne sürdüğü “Katil Maymunadam” fikri, belki de savaşta yaşanan korkunç olayları açıklıyor (ya da hatta, mazur gösteriyor) olması nedeniyle, yaygın kabul gördü. 1960'larda antropologlar, insan kökeninin anahtarı olarak avcı-toplayıcı yaşam tarzına yöneldiler. Pek çok araştırma ekibi, özellikle Afrika’da olamak üzere, teknolojik açıdan ilkel modern insan nüfularını inceliyorlardı. Bunların arasından en kayda değerlerden biri (hatalı olarak Bushmen de denen! Kung San halkıydı. Burada doğayla uyum içinde, doğayı karmaşık yöntemlerle kullanan ve doğaya saygı gösteren bir halk imgesi ortaya çıktı. Bu insanlık görüşü dönemin çevreciliğiyle uyum içindeydi; ama antropologlar, karma avvcıllık ve toplayıcılık etkonomisinin karmaşıklığından ve ekonomik güvenliğinden de etkilenmişlerdi. Yine de asıl üstünde durulan avcılıktı. 1966'da Chicago Üniversitesinde, “Avcı Adam” başlıklı önemli bir antropoloji konferansı gerçekleştirildi.(s:24) Toplantıya egemen olan akım oldukça yalındı: İnsanı insan yapan, avcılıktır. Teknolojik açıdan ilkel toplumlarda avcılık genellikle, erkek sorumluluğudur. Dolaysıyla, 1970'lerde kadın sorunu konusundaki bilincin gelişmesiyle birlikte, insanın kökenine dair bu erkek merkezli açıklamanın sorgulanmaya başlanması son derece normaldi. “Toplayıcı Kadın” olarak bilinen alternatif bir hipotezde, tüm primat türlerindeolduğu gibi, toplumun merkezinin dişiyle çocukları arasındaki bağ olduğu savunuluyordu. Karmaşık bir insan toplumunun oluşturulmasını, teknoloji yaratan ve herkes tarafından paylaşılmak üzere (en başta gece) yiyecek toplayan insan dişilerinin insayatifi sağlamıştı. Ya da öyle olduğu savunuluyordu. Bu hipotezler insan evrimini asıl başlatan şey konusunda farklı fikirler getirmekle birlikte, hepsi de Darwin’in değer verilen belli insan özellikleri paketinin daha ilk baştan oluşmuş olduğunu söylüyorlardı: Hala, ilk insangil türünün belli bir düzeyde iki ayaklılık, teknoloji ve büyük beyin özelliklerine sahip olduğu düşünülüyordu. Dolaysıyla insangiller, daha başlangıçtan itibaren kültürel yaratıklardı; bu nedenle de, doğanın geri kalan kısmından farklıydılar. Oysa son yıllarda bunun doğru olmadığını anlamaya başladık. Arkeolojik kalıntılarda, Darwinci hipotezin doğru olmadığını gösteren sağlam kanıtlar görülüyor. Darwin paketi doğru olsaydı, arkeolojik lkalıntılarda ve fosil kalıntılarında iki ayaklılığa, teknolojiye ve büyük beyine dair kanıtları aynı anda görürdük. Ama görmüyoruz. tarihöncesi kalıntılarının tek bir yönü bile, hipotezin yanlış olduğunu göstermeye yetiyor: Taş alet kalıntıları. Çok enders olarak fosilleşen kemiklerin tersine, taş aletlerin yok olması neredeyse olanaksızdır. Dolaysıyla, tarihöncesi kalıntılarının büyük bölümünü taş aletler oluşturur ve en başından itibaren teknolojinin gelişimi bu aletlere dayanılarak yeniden oluşturulur (s:25) Bu tür aletlerin ilk örnekleri-çakıl taşlarından birkaç yonga çıkarılarak yapılan kaba yongalar, kazıma araçları ve baltalar- yaklaşık 2.5 milyon yıl önce ortaya çıkar. Molekül kanıtları doğruysa ve ilk insan türü yaklaşık 7 milyon yıl önce ortaya çıktıysa, atalarımızın iki ayaklı olmalarıyla taş alet yapmaları arasında yaklaşık 5 milyon yıl geçmiş olmalı. İki ayaklı bir insansımaymun yaratan evrim gücü her neyse, alet yapma ve kullanma becerisiyle bağlantılı değildi. Ama pek çok antropolog, 2.5 milyon yıl önce teknolojinin gelişmesinin, beyindeki büyümeyle aynı döneme denk geldiğine inanıyor. Beyindeki büyümeyle teknolojinin, insanın kökeniyle aynı zamanda oluşmadığının anlaşılması, antropologları yaklaşımlarını yeniden düşünmeye zorladı. Sonuçta yeni hipotezler, kültürden çok biyoloji terimleriyle oluşturuldu. Ben bunu, mesleğimizdeki sağlıklı bir gelişme olarak görüyorum; özellikle de fikirlerin, diğer hayvanların ekolojisi ve davranışı hakkında bildiklerimizle karşılaştırılarak sınanmasını sağladığı için. Bu yaklaşımda, Homo sapiens ’in pek çok özel niteliğe sahip olduğunu yadsımamız gerekmiyor. Bu niteliklerin gelişimini, tamamen biyolojik bir bağlamda inceliyoruz. Bu anlayış oluştuktan sonra, antropolgun insanın kökenlerini saptama işi yeniden iki ayaklılığın kökeni üzerinde yoğunlaştı. Evrimsel dönüşüm, bu tek olaydan soyktlandığında bile (ABD’deki) Kent Eyalet Üniversitesi’ nden anatomi bilimci Owen Lovejoy’un da belirttiği gibi, önemsiz değildir: Lovejoy, 1988'de yazdığı popüler bir makalede, “İki ayaklılığa geçiş, evrim biyolojisinde görebileceğiniz en çarpıcı değişimlerden biridir” demişti. “Kemiklerde, kemiklere güç sağlayan kasların düzeninde ve kollarla baca değişimler görülmektedir.” İnsanlarla şempanzelerin leğen kemiklerine bakmak bu gözlemi doğrulamaya yetiyor: Leğen insanlarda kısa ve kutu gibi, şempanzelerdeyse uzundur. Kol ve bacaklarla gövdede de önemli farklılıklar vardır. İki ayaklılığın gelişimi önemli bir biyolojik dönüşüm olmaktan öte, aynı zamanda önemli bir uyarlanma dönüşümüdür. Önsözde de savunduğum gibi, iki ayaklı hareket öylesine önemli bir uyarlanmadır ki, tüm iki ayaklı insansımaymunlara “insan” demekte haklıyız. Bu, ilk iki ayaklı insansımaymun türünün belli bir düzeyde teknolojiye, gelişmiş bir zekaya ya da insanlığın kültürel niteliklerine sahip olduğu anlamına gelmiyor.Bu niteliklere sahip değildi. Ben-kolların günün birinde ellerin kullanılabileceği şekilde serbest kalmasını sağlayan- iki ayaklılık uyarlanmasının son derece önemli bir evrim potansiyeli taşıdığını ve bu nedenle öneminin terminolojimizde yer alması gerektiğini söylüyorum. Bu insanlar bizim gibi değillerdi; ama iki ayaklılık uyarlanması olmasa bizim gibi olamazlardı. Bir Afrikalı insansımaymunda bu yeni hareket şeklinin gelişmesini sağlayan evrim faktörleri nelerdir? İnsanın kökenine dair popüler imgelerde çoğunlukla, ormanı terk edip açık savanlara yönelen insansımaymun benzeri bir yaratık görürüz. Bu, kuşkusuz çarpıcı bir imge olsa da, Harvard ve Yale üniversitelerinden Doğu Afrika’nın pek çok bölgesinde toprak kimyasını inceleyen araştırmacıların da yakın zamanlarda kanıtladıkları gibi, kesinlikle yanlıştır. Büyük göçebe sürülerin dolaştığı Afrika savanları, oldukça gençtir; 3 milyon yıldan daha az bir süre önce, ilk insan türünün ortaya çıkmasından uzun süre sonra gelişmişlerdir. 15 milyon yıl öncesinin Afrikasına bakarsak, batıdan doğuya uzanan ve aralarında çeşitli maymun ve insansımaymun türlerinin de bulunduğu pek çok primata barınaklık eden bir orman örtüsü görürüz. Günümüzün tersine o dönemde insansımaymun türlerinin sayısı, maymun türlerinin sayısından çok daha fazlaydı. Ama sonraki birkaç milyon yıl içinde bölgede ve sakinlerinde çarpıcı değişiklikler yaratacak olan jeolojik güçler gelişmekteydi(s:27). Kıtanın doğu kısmında yerkabuğu, Kızıl Deniz’den günümüzün Etiyopya, Kenya ve Tanzanya’sından Mozambik’e doğru bir hat halinde yarılmaktaydı. Sonuçta Etiyopya ve Kenya’da toprak kabardı ve 3000 metreyi aşkın yükseklikte geniş dağlık alanlar oluştu. Bu büyük kubeler kıtanın topografyasından öte, iklimini de değiştirdi. Eski tekdüze batıdan-doğuya hava akışını bozan kubbeler, doğuda kalan toprakları yağış alanının dışında bırakarak ormanları beslenme kaynaklarından yoksun bıraktılar. Aralıksız ağaç örtüsünün bölünmeye başlamasıyla birlikte orman parçacıklarından, ağaçlık alanlardan ve çalılıklardan oluşan mozaik benzeri bir çevre oluştu. Ama açık otluk alanlar hâlâ enderdi. 12 milyon yıl önce süregiden tektonik güçler çevreyi daha da değiştirdi ve kuzeyden güneye doğru uzanan uzun, dolambaçlı bir vadi oluştu: Büyük Yarık Vadisi. Bu vadinin ortaya çıkışı iki biyolojik etki yaratmıştır: hayvan topluluklarına doğudan batıya uzanan zorlu bir engel yaratmakta ve zengin bir ekolojik koşullar mozayiğinin gelişmesini teşvik etmektedir. Fransız antropolog Yves Coppens, doğu-batı bariyerinin, insanlarla insansımaymunların birbirlerinden ayrı olarak evrilmesinde büyük önem taşıdığına inanıyor. “Aynı atadan gelen (insan) ve (insansımaymun) toplulukları koşulların etkisiyle... ayrıldılar. Bu ortak ataların batıdaki torunları, yaşama uyarlanmalarını nemli, ağaçlık ortamlarda sürdürdüler; bunlar (insansımaymular)dır. Aynı ortak ataların doğudaki torunlarıysa açık bir çevredeki yeni yaşamlarına uyarlanmak için yepyeni bir repertuar yarattılar: Bunlar(insanlar)dır.” Coppens bu senaryoya “Doğu Yakasının Hikayesi” adını veriyor. Vadinin serin, ormanlık platolar içeren çarpıcı dağlık alanları ve sıcak, kurak alanlara 1000 metre irtifadan birden iniveren dik bayırları vardır. Biyologlar bu tür, çok sayıda farklı habitat sunan mozaik çevrelerin evrimsel yeniliği teşvik ettiğini fark ettiler. Bir zamanlar yaygın ve birbirine benzer olan bir (s: 29) türün toplulukları birbirlerinden ayrılabilir ve doğal seçim sürecinin yeni etkilerine maruz kalabilirler. Bu, evrimsel değişim reçetesidir. Böylesine bir değişim kimi zaman, yaşama uygun çevrelerin yok olmasıyla, yok oluşa uzanır.Afrikalı insansımaymunların çoğ u bu kader yaşadı; günümüze yalnızca üç tür kalabildi: goril, bayağı şempanze ve cüce şempanze. Ama çoğu insansımaymun türünün çevre değişiminden olumsuz etkilenmesine karşın, içlerinden biri, hayatta kalmasını ve gelişmesini sağlayacak yeni bir uyarlanma şansını yaşadı. Bu, ilk iki ayaklı insansımaymundu. İki ayaklılık hiç kuşkusuz, değişen koşullarda hayatta kalması için önemli avantajlar sağlamıştı. Antropologların görevi, bu avantajların neler olduğunu bulmaktır. Antropologlar iki ayaklılığın insan evrimindeki önemini genellikle iki şeklide değerlendirirler:Bir düşünce, ön ayakların serbest kalarak taşıma özelliği kazanmasını vurgular; diğer düşünceyse, iki ayaklılığın enerji açısından daha etkin ir hareket şekli olması üzerinde durur ve taşıma yeteneğini yalnızca dik duruşun raslantısal yan ürünlerinden biri olarak görür. Bu iki hipotezden ilkini, Owen Lovejoy öne sürdü ve 1981'de Science ’taki önemli bildiride yayımlanmıştır. Lovejoy’a göre iki ayaklılık etkin olmayan bir hareket şeklidir ve dolaysıyla taşıma amacıyla geliştirilmiş olmalıdır. Taşıma yeteneği iki ayaklı insansımaymunlara, diğer insansımaymunlara göre nasıl bir rekabet avantajı sunmuş olabilir? Evrimsel başarı, sonuçta, hayatta kalacak nesiller üretmeye bağlıdır ve Lovejoy’a göre yanıt, bu yeni yeteneğin erkek insansımaymunlara, dişi için yiyecek toplayarak üreme oranını artırma fırsatını sağlamasıdır. Lovejoy, insansımaymunların yavaş ürediklerini ve dört yılda bir tek yavru yaptıklarını vurgular. İnsan dişileri de daha çok enerjiye-yani daha çok yiyeceğe- ulaşabilmeleri durumunda daha çok nesiller üretebilirler. Erkeğin dişi ve yavruları için yiyecek toplayarak dişiye daha çok enerji sağlaması durumunda dişi, üreme çıktısını artırabilecektir.(s:30) Erkeğin bu eyleminin, bu kez sosyal alanda olmak üzere, bir diğer biyolojik sonucu daha olacaktır. Erkeğin kendi çocuklarını ürettiğine emin olmadıkça dişiyi beslemesinin Darwinci açıdan erkeğe yararlı olmaması nedeniyle Lovejoy, ilk insan türünün tekeşli olduğunu ve üreme başarısını artırıp diğer insansımaymınlara baskın gelme yöntemi olarak çekirdek ailenin ortaya çıktığını öne sürdü. Bu tezini başka biyolojik benzetmelerle destekledi. Sözgelimi, primat türlerinin çoğunda erkekler, mümkün olduğunca çok dişi üzerinde cinsel denetim kazanmak için birbirleriyle rekabet eder. Bu süreç sırasında genellikle birbirleriyle dövüşürler ve silah olarak kullanabilecekleri büyük köpek dişleri vardır. Gibonlar erkek-dişi çiftleri oluşturmak gibi ender rastlanan bir özellik gösterirler ve - her halde birbirleriyle kavga etmeleri için bir neden olmamasından dolayı- erkeklerin köpek dişleri küçüktür. Erken insanlarda köpekdişlerinin küçük olması Lovejoy’a göre, gibonlar gibi erkek-dişi çiftleri oluşturduklarının kanıtı olabilir. Yiyecek sağlama düzenlemesinin sosyal ve ekonomik bağları da beynin büyümesini sağlayacaktır. Lovejoy’un büyük ilgi ve destek gören hipotezi, kültürel değil temel biyolojik konulara hitap etmesi nedeniyle güçlürün. Ama zayıf noktaları da vardır; öncelikle, teknolojik açıdan ilkel halklarda tekeşlilik yaygın bir sosyal düzenleme değildir.(Bu tür toplumların yalnızca yüzde 20'si tekeşlidir). Hipotez bu nedenle, avcı toplayıcıların değil, Batı toplumunun bir özelliğine dayandığı iddiasıyla eleştirilmektedir.belki de bundan daha önemli bir eleşiri ise, bilinen en erken insan türlerinde erkeklerin, dişilerden yaklaşık iki kat büyük olmalarıdır. Beden boyutundaki iki biçimlilik (dimorfizm) olarak bilinen bu büyük farklılık, incelenen tüm primat türlerinde çokkarılılıkla ya da erkeklerin dişilere ulaşmak için aralarında rekabet etmeleriyle çakışır; tekeşil türlerde iki biçimliliğe rastlanmaz. Bence bu gerçek bile, umut verici bir kuramsal yaklaşımı çökertmeye yetmektedir ve köpeksdişlerinin küçük olbsanıa tekeşlilikten (s: 31) başka bir açıklama aranmalıdır. Belki de yiyecekleri çiğneme mekanizması, kesmeden çok öğütme hareketini gerektiriyordu; köpek dişlerinin büyük olması bu hareketi zorlaştıracaktı. Lovejoy’un hipotezi günümüzde, on yıl öncesine göre daha az destek görmektedir. İkinci önemli iki ayaklılık kuramı, kısmen basitliği sayesinde çok daha imna edicidir. Davis, California Üniversitesinden antropolog Peter Rodman ve Henry McHenry’nin öne sürdükleri hipotezde, iki ayaklılığın daha etkin bir hareket şekli sunması nedeniyle, değişen çerre koşullarında daha avantajlı olduğu savunulur. Ormanların küçülmesiyle birlikte ağaçlık habitatlardaki meyve ağaçalrı gibi yiyecek kaynakları, klasik insansımaymunların etkin şekilde yararalanamayacakaları kadara dağınıktır. Bu hipoteze göre, ilk iki ayaklı insansımaymunlar yalnızca hareket şekilleriyle insandırlar.Diyetlerinin değil, yalnızca yiyecek toplama şekillerinin değişmiş olması nedeniyle elleri, çeneleri ve dişleri insansımaymunlardaki gibi kalmıştır. Pek çok biyolog bu düşünceyi başlangıçta olanaksız görmüştür; Harvard Ünivresitesi'nden araştırmacılar yıllar önce, iki ayak üstünde yürümenin dört ayak ütünde yürümekten daha az etkin olacağını göstermişlerdi. (kedisi ya da köpeği olanlar için bu hiç de şaşırtıcı bir durum değil; her iki hayvan da sahiplerini utandıracak derecede daha hızlı koşar.) Ama Harvard araştırmacıları insanlardaki iki ayaklılığın etkinliğini at ve köpeklerdeki dört ayaklılığın etkinliğiyle karşılaştırmışlardı. Rodman ve McHenry, karşılaştırmanın insanlarla şempanzeler arasında yapılması gerektiğini vurguladılar. Bu karşılaştırma yapıldığında, insanlardaki iki ayaklılığın şempanzelerdeki dört ayaklılıktan çok daha etkin olduğu görülüyor. Dolaysıyla, iki ayaklılık yararına bir doğal seçim gücü olarak enerji etkinliği tezinin akla yatkın olduğu sonucuna vardılar. İki ayaklılık evrimin teşvik eden, bir yandan avcıları izlerken bir yandan da yüksek otların üstünden bakabilme ve gündüz saatlerinde yiyecek toplarken serinleyebilmek için daha (s: 32) etkin bir duruşa geçme zorunlulukları gibi başka etkenler de olduğu öne sürüldü. Ben tüm bu düşüncelerin arasında en inandırıcısının, sağlam bir biyolojik temeli olması ve ilk insan türlerinin evrildiği dönemde gelişen ekolojik değişimlere uyması nedeniyle, Rodman ve McHenry’ninki olduğunu düşünüyorum. Bu hipotez doğruysa, ilk insan türünün fosillerini bulduğumuzda, hangi kemikleri bulduğumuza bağlı olarak, bu fosillerin ilk insana ait olduğunu fark edemeyebiliriz. Leğen ya da bacak kemiklerini bulmamız durumunda iki ayaklı hareket şekli görülür ve “insan “ diyebiliriz. Ama kafatasının ve çenenin bazı parçalarını ya da bazı dişleri bulmamız durumunda bunların bir insansımaymuna ait olduğunu düşününebilirz. Bunların iki ayaklı bir insansımaymuna mı, yoksa klasik bir insansımaymunna mı ait olduğunu nasıl anlayacağız? Bu, son derece heyecan verici bir savaşım. İlk insanların davranışlarını gözlemek için 7 milyon yıl öncesinin Afrika’sına gidebilseydik, insanların davranışlarını inceleyen antropologlardan çok, maymun ve insansımaymunların davranışlarını inceleyen primatologlara tanıdık gelecek bir modelle karışlaşırdık. İlk insanlar modern avcı-toplayıcılar gibi göçmen gruplarda aile toplulukları olarak yaşamaktan çok, büyük olasılıkla, savan babunları( habeş maymunları) gibi yaşıyorlardı. Yaklaşık otuz bireyden oluşan gruplar geniş bir arazide koordinasyon içinde yiyecek avına çıkıyor ve geceleri tepeler ya da ağaç kümeleri gibi uygun uyku yerlerine dönüyorlardı. Grubunu büyük bölümünü yetişkin dişilerle çocukları oluşturuyordu ve aralarında yalnızca birkaç yetişkin erkek bulunuyordu. Erkekler sürekli çiftleşme olanakları arıyor ve egemen bireyler daha başarılı oluyordu. Yetişkinliğe erişmemiş ya da düşük seviyelerdeki erkekler, grubun ancak çevresinde er alıyor ve kendi başlarına yiyecek avına çıkıyorlardı. Grubun bireyleri iki ayaklı yürümeleriyle insani bir özellik taşıyor, ama (s: 33) savan primatları gibi davranıyorlardı. Önlerinde, 7 milyon yıl sürecek ve ileride de göreceğimiz gibi son derece karmaşık ve kesin olmayan bir evrim modeli vardı. Çünkü doğal seçim uzun vadeli bir hedefe doğru değil, anlık şartlara göre işler. Homo sapiens sonuçta, ilk insanların torunu olarak ortaya çıktı; ama bunun kaçınılmaz bir gelişme olduğu da söylenemezdi. (Richard Leakey, İnsanın Kökeni, Varlık/Bilim s:15-34 ) Yaşamın Gizi Kökleri 19. yy’a dayanan Evrim Kuramı, gerçekte 20. yy’ın geliştirilen büyük kuramlarından biridir. İnsanın kendi yapısını araştırmaya yönelmesinin bilimsel bir niteliğe bürünmesi oldukça yenidir. Biyoloji, genç bir bilimdir. Biyoloji, özellikle Evrim Kuramı ile genç bir bilimin büyük kuramlar üretebileceğini kanıtladı. Nobel Ödüllü(1965) bilim adamı Jacques Monod Rastlantı ve Zorunluluk adlı eserinde şöyle diyor: “ Biyolojinin bilimler arasındaki yeri, bir bakıma merkezi, bir bakıma da ikincil önemdedir. İkincildir, çünkü canlılar dünyası bilinen evrenin pek önemsiz ve “özel” bir bölümü olduğuna göre, canlıların irdelenmesiyle, canlılar dünyasının dışına da uygulanabilecek genel yasalara varılamaz gibi görünür. Fakat bütün bilimlerin son amacı, eğer benim sandığım gibi, insanla evren arasındaki bağıntıyı aydınlatmaksa, o zaman biyolojiye merkezi bir yer tanımak gerekir; çünkü biyoloji, bütün bilim kolları arasında, henüz “insanın doğası” sorunun metafizik terimler kullanılmadan ortaya konması olanaksızken, çözülmesi gereken sorunların yüreğine en dolaysız yoldan girmeye çalışanıdır. Bu nedenle biyoloji, insan için bilimlerin en anlamlısıdır; felsefe, din, ve politika gibi bütün alanlarda temelden sarsılmış ve açıkça yaralı olan modern düşüncenin biçim kazanmasında, özellikle Evrim Kurramı’nın ortaya çıkışıyla, kuşkusuz bütün öteki bilimleri aşan katkıları olmuştur. Ancak, 19. yy’ın sonlarından bu yana biyolojinin bütününe egemen olmakla birlikte ve fenomeolojik açıdan geçerliliğine ne denli inanılmış olursa olsun, Evrim Kuramı, kalıtımın fiziksel bir kuramı geliştirilmedikçe yine askıda kalıyordu. Bu sonuca ulaşılması ise, klasik genetiğin bütün başarılarına karşın, otuz yıl öncesine dek boş bir kuruntu gibi görünüyordu. Oysa bugün, kalıtım yasası molekül kuramının getirdiği şey budur. Burada “kalıtım yasası kuramı”nı yalnızca kalıtımsal gereçlerle onların taşıdığı bilginin kimyasal yapısına ilişkin kavramlar olarak değil, ayrıca bu bilginin fizyolojik ve morfogenetik anlatımının moleküler düzeneğini de içerecek biçimde, geniş anlamıyla kullanıyorum. Böyle tanımlandığında kalıtım yasası kuramı biyolojinin temel kuralını oluşturur Doğal olarak bu, organizmaların karmaşık yapı ve işlevlerinin bu kuramdan çıkarılabileceği ya da bunların her zaman doğrudan moleküler düzeyde çözümlenebileceği anlamına gelmez.(Kimyanın evrensel temelini kuşkusuz kuantum kuramının oluşturmasına karşın, kimyadaki her şey bu kurama göre ne bilinebilir, ne çözülebilir). Fakat yasanın moleküler kuramı günümüzde (kuşkusuz ileride de) biyoloji alanındaki her şeyi önceden bilip çözemese de daha şimdiden canlı sistemlerin genel bir kuramını oluşturuyor. Moleküler biyolojinin ortaya çıkışından önce, bilimi alanında böyle bir şey yoktu. O zamanlar “yaşam gizi”, ilkesi gereği ulaşılamaz görünürdü. Günümüzde bu giz büyük ölçüde açıklanmıştır. Öyle görünüyor ki bu önemli olay, kuramın genel anlamı ve kapsamı uzmanlar dışında da anlaşılıp değerlendirilebildiği zaman, modern düşüncede ağırlığını büyük ölçüde duyuracaktır. Bu denemin buna yardımcı olacağını umuyorum. Gerçekten ben, modern biyolojinin kavramlarının, kendilerinden çok “biçim”lerini açığa çıkarmaya, düşüncenin başka alanlarıyla mantıksal bağlantılarını göstermeye çalıştım. Günümüzde bir yapıtın adında bilim adamının, “doğal” nitemiyle birlikte de olsa, “felsefe” sözcüğünü kullanması tehlikelidir. O yapıtı, bilim adamlarının güvensizlikle, filozofların ise olsa olsa bir gönül indirmeyle karşılayacakları önceden görülebilir, Tek, fakat haklı olduğuna inandığım bir mazaretim var: Bilim adamlarına düşen ve bugün her zamankinden daha çok kendini duyuran ödev, kendi bilim kollarını çağdaş kültürün bütünü içinde değerlendirmek, onu yalnız teknik bilgilerle değil, aynı zamanda bilimin kazandırdığı, insansal açıdan önemli gördükleri düşüncelerle de zenginleştirmektedir. Yeni bir bakışın (biliminki hep böyledir) arılığı, kimi kez sorunlar üzerine yeni bir ışık serpebilir. Doğal olarak geriye, bilimin esinlediği düşüncelerle, bilimin kendi arasındaki her türlü karışıklıktan kaçınmak kalıyor. ama işte bu nedenle de, bilimin ortaya koyduğu sonuçların tüm anlamını açıklayabilmek için, bunların son sınırına dek götürmek gerekiyor. Zor bir uygulama. Bunu eksiksiz yaptığımı öne sürmüyorum. Önce bu denemenin salt biyolojik bölümünün hiçbir özgün yanı bulunmadığını belirteyim. Modern bilimce saptandığı kabul edilen düşünceleri özetlemekten başka bir şey yapmadım. Örnek seçiminde olduğu gibi, değişik gelişmeleri verilen önemin de kişisel eğilimleri yansıttığı doğrudur. Biyolojinin kimi önemli bölümlerinin burada sözü bile edilmedi. Fakat bu deneme, biyolojinin tümünü açıkladığını kesinlikle savunmuyor. Yalnızca sistemin moleküler kuramının özünü elde etmek yolunda bir girişimdir. Bundan çıkarabildiğim ideolojik genellemelerden sorumlu olduğum açıktır. Fakat bilgi kuramı alanı içinde kaldıkları sürece bu yorumları çağdaş biyolojistlerin büyük bölümünün kabul edeceğini söylerken yanılmış olacağımı sanmıyorum. Ben burada, siyasal değilse bile etik(ahlaksal) düzeyde, gelişmelerin bütün sorumluluğunu yüklendiğimi belirtmeden geçmek istemem; bunlar ne denli tehlikeli olursa olsunlar, ne denli naif ya da benim isteğim dışında, ne denli aşırı görünürse görünsünler bilim adamı alçak gönüllü olmalı, fakat taşıdığı ve savunmak zorunda olduğu düşünceler pahasına değil. Ancak burada da kendimi, yapıtları büyük saygınlık kazanmış kimi çağdaş biyolojistlerle tam bir uyum içinde bulmanın yüreklendirici güvenini duyuyorum....Nisan, 1970"(Kitabın Önsözü’nden) (Jacques Monod, Rastlantı ve Zorunluluk(1970), s:11-13) Evrim Kuramı ve Değişim Evrim Kuramı,canlıların değişimini içerir. Tutucu insanların bu kuramı anlamak istemeyişi ya da reddedişi bu değişimi kabul etmemelerinin bir sonucudur. Evrim kuramına karşı çıkmayı küçümsemeyin. Evrim Kuramına karşı çıkanlar, arkalarında “dine inanan” aydınları ve kitleleri bulur. Değişimi savunmak kadar değişime karşı çıkmak, insan aklının çok önceden bulduğu en tehlikeli silahlardandır. Onu, felsefe temelinde en iyi ve en eski savunan da Platon’dur. Platon, biz erkeklerin kadınlardan nasıl da fersah fesah üstün olduğunun altını pek güzel çiziyor! Bayanların pek sevmeyeceği bir öykü olsa da anlatacağım. Platon’da değişim “kötü”, durağanlık ise “iyi”dir. Karl Popper bunu şöyle belirtir: “Çünkü bütün değişimin çıkış noktası yetkin iyi ise değişiklik ancak yetkin ve iyiden uzaklaşan bir hareket olmak gerekir;bu hareket yetkin olmayana ve kötüye doğru yönelmelidir.” Platon, Kanunlar ’da değişim doktrinini şöyle özetler:" Kötü bir şeyin değişmesi bir yana bırakılırsa, her nasıl olursa olsun değişiklik, bir şeyin uğrayabileceği bütün kötü tehlikelerin en başında gelir,- değişiklik şimdi ister mevsimin ya da rüzgârın olsun, ister beden dişyetinin yahut ruh karakterinin.” Israrını belirtmek için de eklemektedir: “Bu söz her şeye uygundur,tek ayrık, demin söylediğim gibi, kötü bir şeyin değişmesidir.” Kısacası Platon, değişimin kötü ve durulmanın tanrılık olduğunu öğretmiştir... Platon’un Timaios ’taki türlerin kökeni üzerine öyküsü bu genel teoriyle bir uyuşma içindedir. Bu öyküye göre hayvanların en yükseği erkek-insandır,tanrılar tarafından türetilmiştir;öteki türler,bir bozulma ve soysuzlaşma süreciyle ondan -aşağıya- inerler. Önce bazı erkekler-korkak ve rezil olanları-soysuzlaşıp kadın olmuştur. Bilgeliği olmayanlar, adım adım daha aşağı hayvanlara doğru soysuzlaşmıştır. Kuşlar, zararsız deniyor oysa duyumlarına çok güvenen fazla yumşak insanların dönüşümüyle varolmuşlardır; "kara hayvaları,felsefeyle hiç ilgilenmeyen insanlardan gelmiştir”; balıklar, -midye ve sitiridye gibi kabuklu deniz hayvanları da dahil olmak üzere- bütün insanların “en aptal, salak... ve değersiz olanlarından soysuzlaşmayla çıkmıştır” Bu teorinin insan toplumuna ve tarihine de uygulanabeleceği açıktır. (Karl Popper, Açık Toplum Ve Düşmanları s: 49-50) İNSAN NASIL İNSAN OLDU? İnsan nedir? Biz neyiz? Nereden geldik? Sokrates ' e yakıştırılan bir öykü vardır. Sokrates, Atina Agorası' ndaki gönüllü öğrencilerine verdiği ders sırasında "İnsan nedir?" diye sormuş. Onlar da soruyu küçümseyerek " bunu bilmeyecek ne var, iki ayaklı ve tüysüz bir canlıdır" yanıtını vermişler. Ertesi gün Sokrates, elinde tüyleri yolunmuş bir tavukla öğrencilerinin karşısına çıkmış. Tüysüz tavuğu havaya kaldırarak " yani böyle bir şey mi insan dediğiniz?" demiş. Öğrenciler nasıl bir şaşkınlık geçirdi bilmiyoruz; ama insan tanımının öyle basit bir iş olmadığını anlamış olmalılar. İnsan "düşünen varlık", " gülen canlı", "üretim yapan canlı", "alet kullanan canlı" gibi değişik sıfatlarıyla tanımlanmaya çalışılmıştır. Sorunun yanıtı basit değil. Gelin biraz gerilere gidelim. Önce "insan her şeyin ölçüsüdür" diyen eski Yunan filozofunu anımsayalım. Protagoras'ı yani. Onun ne demek istediğini size anlatmaya çalışmıştım. 19. yüzyılın ikinci yarısından itibaren insan konusunda bilimsel düşünceler ortaya konmaya başlandı. İnsanın doğaüstü güçlerce yaratılmadığı ve tüm canlılar gibi evrimsel bir sürecin bugünkü aşaması olduğu düşünülmeye başlandı. Evrim, değişikliği ifade eder. " Evrim, biyolojik bir gerçektir; en geniş anlamı ile organizmaların zaman süreci içinde değişen ortama gösterdikleri fiziksel tepki olarak da tanımlanabilir... "Her canlı bir canlıdan gelir " gerçeği, evrimin temel özelliklerinden biridir." Bununla birlikte konuyla ilgili saptırmalar da başladı." Bu saptırmaların en ünlüsü de insanın maymundan türemiş olduğu, başka bir deyişle bu iki canlı türü arasında bir ata- torun ilişkisi bulunduğu, yani maymunların insanın atası olduğu saptırmasıdır. C. Darwin' in Türlerin Kökeni adlı yapıtının doğurduğu yankılara karşı, özellikle o dönem Anglo- Sakson Kilisesi' nce başlatılan, geliştirilen, desteklenen ve savunulan bu saptırma, üzülerek belirtmek gerekir ki bugün bile kamuoyunda evrensel anlamda belirli bir ağırlığa sahiptir. Olaya bilimsel bir yaklaşımla ve tarafsız olarak bakıldığı zaman, kuşkusuz, insan ile yakın soydaşları olan primatlar arasında bir evrimsel ilişki olduğu görülür. Zaten, evrim bakımından eskiye gidildikçe tüm canlıların oluşumları itibariyle ortak evrim ağacının farklı dalları oldukları ve bu nedenle de tüm canlılar arasında (uzak veya yakın) bir ilişki bulunduğu da bilinmektedir. Ancak bu ilişki, "maymun ile insan arasında bir ata-torun ilişkisi vardı ve insanlar da zaman içinde maymunlardan türemiştir" anlamına tabii ki gelmez. Maymun ve insan türlerinin birlikte oluşturdukları zoolojik takım olan primatlar arasında evrimsel bir ilişi olması demek, bu iki farklı türün ortak bir kökten türemiş olmaları ve / fakat zamanla bunların her ikisinin de değişerek bugünkü hallerini almış olması demektir. Başka bir deyişle, bu iki canlı türünden her biri kendi yönünde evrimleşmiş, zaman içinde insan daha "insanlaşmış" ve buna karşılık maymun daha da "maymunlaşmıştır". Gelecekte, evrim sürecinin bir gereği olarak aynı olayın devam edeceği, insan ile maymun arasında var olan makasın daha da açılacağı kuşkusuz. " Sahi, insanla maymun arasında ne gibi farklar vardır? İnsanı insan yapan nedir? " Yüzyılımızın başlarında insanın çevresine uyum yeteneği, daha sonraları düşünce, İkinci Dünya Savaşı' nı izleyen dönemde araç-gereç yapımı, 1960' lı yıllarda ilkönce lisan ve hemen sonra da avcılık insanı " insan " yapan "insansı" özellikler olarak görülüyordu. Bugün ise durum hayli farklı." "İnsan denen canlıyı ele aldığımız zaman onun bir Homo erectüs (dik yürüyen), bir Homo faber (alet yapan), bir Homo lingua (konuşan/ dili olan), bir Homo symbolicus (soyutlayabilen), bir Homo curiosus (araştıran) ve bir Homo sapiens (akıl sahibi, zeki) olduğunu görüyoruz. Bunların tümü insana özgü. İlginç olan ve özellikle vurgulanması gereken husus, insan dışı

http://www.biyologlar.com/evrim-kurami-ve-maymun-sorunu

Umudun Genleri

Umudun Genleri, Tunus asıllı Fransız bilimci Daniel Cohen'in(1951-...) kitabının adı. Bir bilimadamının hoş anılarını ve genlerin umudunu açıklayan bu kitaptan ilginç bölümler aktaracağım.Daniel Cohen,1978'den itibaren Profesör Jean Dausset(Nobel,1980) ile birlikte çalışmaya başladı.Daniel Cohen, insanın genetik yap-bozununun ortaya çıkarılma serüvenine katılmış ve bu serüveni bize hoş bir dille anlatıyor. Yeşim Küey'in,çok başarılı bir şekilde Türçe'ye kazandırdığı kitabı,Kesit Yayıncılık yayımlamıştır. Bir Bilim Adamının Anıları :Daniel Cohen Jean Dausset, 1960'lı yıllarda, tüm hücrelerimizin yüzeyinde varolan proteinleri kodlayan genler bütününü keşfetmişti. O zamanlar bu proteinlerin rolü oldukça gizemliydi. Dausset ’nin çalışmaları organ naklini sağladı ve onun sayesinde milyonlarca yaşam kurtarıldı halen de kurtarılıyor... Ben, Nobel Ödülü’nü almasından (1980) bir yıl önce yoluma onunla devam etmeye karar vermiştim. O sıralarda bunun nedenlerini çözümlemeyi hiç düşünmediysem de herhalde çok iyi gerekçelerim vardı. İMKANSIZ denen şey, beni tam da çok heyecanlandıran şeydi. Ben kuşkucuların, fazlasıyla sakınımlı olanların ve bıkkınların düşüncelerinin iflas etmiş olmasından kuşkulanıyordum. Elbette Jean Dausset’nin durumu kesinlikle bu değildi! Benim onda asıl değer verdiğim şey, başkalarının eleştirdikleri şeydi. Düşünüş biçimi rahatsız ediyordu O sıralarda, onu bir naif, bir hayalci, bir garip olarak görüyorlardı. Jean Dausset, klasik düşünce biçimiyle hiç ilgisi olmayan bir düşünce biçimine sahiptir. Onun akıl yürütmeleri alışılmış mantık yollarını izlemez. Yüzeyde görünmediği için bazılarının “yavaş” bulduğu, kendine özgü bir düşünme ritmi vardır. Bunun nedeni, Dausset’nin etkilemek için uğraşmamasıdır. O acele etmemeyi ve sorunların derinlerine inmeyi sever. karşısındakini asla çürütülemez kanıtların yığını altında ezmez. Konuya beklenen yerinden girerek bir mantık çerçevesinde ilerlemek yerine, o, sorunları bir başka yandan ele alır. Bu, çalışma arkadaşlarının ve meslektaşlarının düşünmediği bir yandır. Sorunu bir köşesinden yakalar, sorunlu konunun içine sakince yerleşir ve kafasında, alışılmış düşünce sistemlerinin yolundan gitmeyen bir kavrayış şeması kurar. Kimi zaman şaşırtıcıdır. Size, Kutsal Kitap’takiler kadar basit görünen bir sorunda kilitlenir. Herkesin anlayabileceği ve anladığı bu sorunu, o, anlamaz. Açıklarsınız. Yine anlamaz. tıpkı bir çocuk gibi! Ve sonra, o anlamaya çalışırken bir de bakarsınız ki, sorunu bütünüyle farklı bir biçimde aydınlatmış. konuya yakın olanlar, uzmanlar, böylece hata yaptıklarını anlarlar. Meğer yanlış yoldaymışlar, sorunun temelini görmemişler. O, görü sahibidir. Tümüyle. Onunla tartışan biri, görüşlerini ne kadar dirençle savunursa savunsun, bu özgün kafanın sorunlar her zaman derinlemesine doğru bir tarzda yaklaştığını kabul etmekten kendini alamaz. Onunla aynı düşüncede olmasanız, onunkilerden farklı seçimler yapsanız da bu böyledir. Üstelik, ondaki mizah duygusu yaşama sevinci ve isteği bulaşıcıdır. Onu görmek ve tanımak gerekir. Neşe saçan bir adamdır. Bu estet, bir modern resim tutkunudur. Her şey onun ilgilendirir her şey onun memnun eder. En olağanüstü yanı da tartışma ve düşünce alışverişindeki rahatlığıdır. Jean Dausset mandarinlerin, kendilerin ezip geçmesinler diye çevresine düşünce sahibi olmayanları toplayan büyük patronların tam tersidir. Onun tutumu daima bunun karşıtı olmuştur. Asla kimseyi engellemez. Birinin bir düşüncesi mi var? Onunla birlikte bunu çözümler: “Tamam...Çok iyi..” Güvenir. Ve özellikle de gece demeden, pazar günü demeden, her zaman sizinle birlikte düşünür. Onun hoşuna giden şey budur. Çevresinde düşünce sahibi insanların olmasına gereksinim duyar. Bu onun düşüncelerini zenginleştirir. Aksi takdirde, nasıl “eğlenebilir ki”? Başka konularda olduğu gibi araştırmada da gerçek mutluluklar yalnız yaşanmaz. Aslında, bir büyük patronun, bir gence uyan tutuma sahip olması, hiç de kolay değildir. Sorun, gencin düşünce üretebilmesi için ne yapmak gerektiğini bilmek değil ( böyle şeyler siparişle olmaz) ama daha çok, onun düşüncelerini yansıtması için nasıl davranılacağını bilmektir. Dausset, iş arkadaşların öne çıkarmasını bilir. Asla onların yetkinliklerinden kuşkulanmaz. tersine! “Onu yetiştiren benim, her şeyini bana borçlu... “ biçimindeki bir söylem ona tamamen yabancıdır. Kafasının açıklığı, ona araştırmacıları yönetmede eşsiz bir yaklaşım kazandırır. Onun yaklaşım tarzını anlamadan da kendisinden yararlanmış olabilirdim. Bu tarzı, çözümlenmesinin önemini görecek kadar kavramış ve örnek alabilmiş olmaktan dolayı çok mutluyum. Bizler birbirimizden çok farklıyız. ama ben, kendi öğrencilerime ve kendi ekip üyelerime karşı gösterdiğim belli bir davranış tarzını ona borçluyum. son derece etkili bir tarz. 1979. Onun ekibinde, bağışıklık genetiğine alışarak geçirdiğim bir yıl. Kalıtımın kimyasal desteğini temsil eden, kromozomlarımızı ve genlerimiz oluşturan uzun DNA molekülünü kullanma teknikleriyle birlikte, moleküler biyolojide bir dönüm noktası belirmeye başlıyordu.(s: 23-25) Belli bir anda, bilimcilerden biri, dikkatini, yeni bir yol açabilecek küçük bir şeye yöneltir. Gerçekten yeni düşüncelere gelince, bunlar son derece enderdir. İnsan bunlardan birini bulduğunu sandığında, olağanüstü bir şeylere el atmış olduğunu umduğunda, inceleme ve çözümlemelerden sonra, aynı alanda on kişinin daha çalıştığını ya da aynı şeyi çok önceden düşündüklerini fark eder! O halde sorun, varsayımını sürüncemede bırakmamak, onu deneysel olarak kanıtlamaktadır. Varsayımını doğrulayan, öne geçer. Elbette o her şeyi alt üstü eden düşüncelere sahip biri de çıkabilir, tıpkı Jean Dausset’de olduğu gibi. Ama bu pek nadirdir. Binde bir, bir araştırmacı, kimi kez bir deha özelliği olan, tamamen kendine ait bir esine, bilimde nitel bir sıçrama yaptıracak bir buluşa sahiptir. Buna da ancak on yılda bir rastlanır, rastlanabilirse. Araştırmacının bugünkü üstünlüğü, kafasındaki fikirlerden çok, bunları gerçekleştirmek için ortaya koyduğu yeteneğe .. ve zorunlu araçları bir araya getirmek üzere sürekli dilencilik yapmaya harcadığı enerjiye, sonra da düşüncelerini kanıtlamak için sergilediği yaratıcılığa dayanır. Yeniliklerin çoğunlukla teknolojik olmasının nedeni budur. Bu bir yana, Jean Dausset, DNA üzerinde çalışma önerisine ne kadar olumlu karşıladıysa, ekibinin çoğunluğu da bir o kadar karşıydı. Esasen Cohen (yazarımız), bu toy delikanlı, moleküler genetik konusunda ne biliyordu ki? Neredeyse hiçbir şey! İşin kötüsü bu gerçekten doğruydu.(s:28)..İnsanın Jean Dausset gibi bir patronu olmasının üstünlüğü, onun hiçbir yolu araştırma dışında tutmamasıydı; ister genç ister çok genç olsun, yeter ki, kanıtları olan ve bunlara karşı biraz heyecanla yaklaşan biri çıksın. Bana gelince, benden daha deneyimli olduklarını söyleme gereken arkadaşlarım tarafından pek de iyi gözle bakılmıyordum. Kabul etmeliyim ki, dayanılmaz, tam anlamıyla çekilmez bir kibir içindeydim. Ama bir genç, kesinlikle doğru olduğu önsezisiyle iz sürerken ve deneyimsizlik ona kendinden kıdemlilerin karşı çıkmalarına aldırmama cesaret ve küstahlığı verirken, ister istemez çekilmezdir. Ve ayrıca, o, her zaman bilimsel itirazlarla değil, ama öncelikler ve kazanılmış konumlarla da karşılaştığı duygusuna sahipse, kendine nefret ettirmekten belli bir haz da alır. Gerçekte, ünlü bile olsa, hiçbir araştırmacı kendinden daha genç olanların itirazlarından korunamaz. Eğer gençlerle arasında sorun yoksa ne ala. Ama ilk anlaşmazlık patlak verir vermez, kendi kendini, hemen sorgulama ve ısrarla haklı olduğunu düşünmekten vazgeçme anı gelmiş demektir. Sonuca bağlayıp karar vermezden önce, çoğu zaman kendi kendime, benim yerimde Jean Dausset gibi biri olsa ne yapardı diye sorarım. Onun da Mendes France, Robert Debre ya da Jean Bernard’ı anma alışkanlığı vardı. Herkesin kendi başvuru kaynakları var; ama miras da budur işte. Üstelik bilimcilerin dünyası da kutsal değildir. Her yerde olduğu gibi orada da, neden orada olduklarını unutmuş insanlar vardır; bilimle gerçekten ilgilenmeyen bir grup profesyonel, kendi nüfuzlarını küçük alanını desteklemek için bilimi kullanır. Alınan sonuçlar, onları iktidar oyunundan ve ünlerini artırmaktan daha az coşkulandırır mali açıdan yeterince doyum olmadığından, hepsi de salt bilim ve insanlık yararına tutkulardan kaynaklanmayan doyumlar peşinde koşarlar. Tanınmış olmak isteyenler de vardır. Yoo ille de toplum tarafından, onları çalıştıranlar ve adlarına çalıştıkları insanlar tarafından değil, ama beş on rakip meslektaş tarafından. Neler yaptıklarını anlayan on kişiden fazla insan olmadığı için böyledir bu! Araştırmacının gündelik davranışında, adının, gerginlik içinde bilimsel yayınlarda kovalanması vardır. Bir kongre sırasında, bir bilimci ne bekler? Neyi kollar? -Benden söz edilecek mi? A, benden alıntı yapıldı! Elbette senden de.. Alıntılanmak bir saplantıdır! Bir yayın mı çıktı? Hemen metnin kaynakçasına saldırılır: -Benden alıntı yapmamış! sonra, bilimsel bir makaledeki isimlerin ve imzalayanların sırası! Geleneksel olarak sonuncu ya da birinci sıra, araştırma yöneticisinindir. Ya ikinci imzayı kim attı, üçüncüyü, sonuncuyu... Bu konuda, araştırmacılar üzerine bir antoloji, bir sosyoloji kitabı yazılabilirdi. Bir küçük alem içindeki toplumsal ürünün dayanağı! En gülüncü de bu tür tanınmışlığın yalnızca geçici olması değil, sonuç olarak gönülsüzce verilmiş olmasıdır. Bir gün sizden alıntı yaparlar, hemen sonra unuturlar, çünkü yarışma süreklidir. Ama böylesi bir didişme içinde insanların özsaygısı yaralanır ve kemirilir. Bundan hiç kimse tümüyle kaçamaz; ama bundan kurtulmayı öğrenmek gerekir. Bütün bunları keşfetmek, beni şaşkına çevirmiş ve çileden çıkarmıştı. Jean Dausset bu tür kaygıların çok üstünde ve uzağındaydı. O, bir yaratıcıdır. Hiç durmadan düşün ve üreten bilimcilerden biridir. Düşüncelerinden birinin çalınması, bu insanlar için pek de önemli değildir. Bu da, onların başkalarına karşı alabildiğince açık olmalarını, gerçek anlamda tartışabilmelerin sağlar. Dausset’ye gelince o, hepimize karşı muhteşem bir iyi niyetlilik içindeydi. Bu tutumundan herkesten çok ben yararlandım ve de aşırı ölçüde yararlandım; ama onun bundan ötürü yakındığını asla duymadım. Her koşulda o bana açık çek verdi. Başka yerlerden gelen iki araştırmacı da bana katılmıştı. Biri, diploma sıvanı geçmek zorunda olan, çok zeki, yirmi beş yaşında bir Venezüellalıydı: Luis Ascano. Diğeri, Howard Cann, Amerikalıydı. Elli beş yaşındaydı ve Amerika Birleşik Devletlerinde sağlam bir üne sahipti... Böylece üçümüz birlikte çalıştık. Bir yıl boyunca. Gece ve gündüz!. Aslında biz çalışmıyorduk. Her akşam gece yarılarına ya da sabahın ikisine dek sözcüğün tam anlamıyla bata çıka gidiyorduk. Moleküler genetiği iyi bilmiyorduk ve onu el yordamıyla öğreniyorduk... Gezip durduk, rasgele yürüdük ve olabilecek bütün hataları yaptık. Laboratuvarımız küçücüktü; üç metreye iki metre. Tezgah üstünde çalışacak yer bulamadığım için, araçlarımı lavobanın içine yerleştirmiştim! İlerlemiyorduk, bunalmış durumdaydık. Oldukça gergin dönemlerden geçiyorduk. Bulduğumuz tek rahatlama anı sabahın birine doğruydu: Saint Louis Hastanesi’nin yakınındaki Belleville’den Tunus usulü sandviç ve kuskus getirtirdik... Bizim hikaye uzadıkça uzuyordu. Aylar geçiyor ve hiç bir şey çıkmıyordu. Sekiz ayın sonunda, bizi bunca uğraştıran konu üzerinde Oxford’da bir kongre oldu: HLA bölgesinin, doğrudan DNA düzeyinde çözümlenmesi mümkün müdür? Biz sonuçlarımızdan söz etmek üzere çağrılmıştık Elimizde hiçbir sonuç yoktu. Kesinlikle hiç. Hiç. Yüze yakın insanın önünde konuşmamız bekleniyordu. ve bizimde söz almak için birbirimizle savaştığımız söylenemezdi. -Howard, sen konuşursun. En deneyimlimiz sensin. -Hayır sen! -Evet ama sen İngilizce konuşuyorsun. Oraya gittiğimizde, sonuçta, konuşması gereken bendim. Niyetlerimiz dışında, sunulacak somut bir şey kesinlikle yoktu. Kongrelerde bazen böyle şeyler olur; ama bu asla çok iyi bir şey değildir elbette. Biz hemen bir taktik geliştirdik. kendimizi kurtarmak üzere, tebliğimizi iptal ettirmek iç kongre başkanına şöyle dedik: -Biliyorsunuz, biz herkesle tartıştık. Onlar sonuçlarımızın hepsini bilmektedir, bunları sunmaya gerçekten de gerek yok... Başkan bize inanma inceliğini gösterdi. Onurumuz, şimdilik kurtulmuştu.” Derken aradan dört ay geçiyor. “İlk makaleyi yazıyoruz. çalışmamız olağanüstü bir yol açıyordu. çünkü biz, HLA sistemindeki çeşitliliğin, mutlak bir kesinlikle DNA düzeyinde ayrıştırılabileceğini ileri sürüyorduk. Makaleyi okuduktan sonra, Dausset yalnızca “müthiş” diye mırıldanmıştı.” “Buluş, genellikle Arşimet’in “Eureka!” sındaki gibi yaşanmaz. Bu, mitolojidir. Gerçekte, bir ekip bazı şeyler bulduğunda, bunların çok da fazla farkında değildir. Sonuç o denli beklenmiştir ki, insanlar ona alışmışlardır. Ortaya konduğu zaman, hanidir bilinmektedir ve kimse şaşırmaz. yalnızca, bir dahaki kongrede lafı gevelemek zorunda kalınmayacağı düşüncesiyle rahatlanır. Yeni sonuç, yalnızca onu beklemeyen kişilere gösterdiğiniz zaman bomba etkisi yapar (eğer yapacaksa). (Danile Cohen, Umudun Genleri, Kesit Yayıncılık-1995 s:28-33) “Bu kitapta anlatılan bilimsel serüvenin temel amacı olan genom nedir? Mümkün olan birçok tanımı vardır. Yalınlaştırmak için, işlevsel bakış açısından, genomun hücrelerin çekirdeğinde içerilen bilişimlerin (informations) bütünü olduğunu söyleyelim. Hücreler bölünür, bu bilişim bilgi hücreden hücreye aktarılır. canlı varlıklar ürere ve bu bilişim kuşaktan kuşağa aktarılır. Yapısal bakış açısından genom, her hücrenin çekirdeğindeki birkaç metrelik DNA’dır. DNA, gerçekten de, bu bilişimin elle tutulabilir, fizik kanıtıdır. Bizim bir yumurta ile bir sperm hücresinin karşılaşmasından doğduğumuzu herkes bilir Genetik, en çok insanlığı ilgilendiren bu ilk perdeyle başlar. İnsanın, evrimin ilerlemesine katkıda bulunması için hazzın işe karışması gerekiyordu. Bu birleşmenin sonucu bir başlangıç hücresidir, annenin karnına büzülmüş, döllenmiş bir yumurta. Bu hücrenin ikiye, dörde, sekize, on altıya.. erkek ya da dişi olarak gebelik sırasında türümüzün biçimini almak üzere bir araya gelecek olan milyarlarcasına bölündüğünü göreceğiz. Çünkü şaşırtıcı olan, bireysel farklılıklarımızı ortaya çıkaran şey olduğu kadar, ayaklarımızla, ellerimizle, duyarlı el ve ayak parmaklarımızla, yüz ifadelerimizle, ağlama ve gülme yetilerimiz ve benzerleriyle, hepimize benzer kılan şeydir. Ontogenez ’in (insanın döllenmiş yumurtadan yetişkin oluncaya kadarki gelişimini tanımlar) bu mucizesinin milyonlarca yıldan beri hep aynı biçimde gerçekleşmesi için, bir şeylerin bu üreyebilirliği YÖNETTİĞ İ Nİ kabul etmektedir. İnsan gibi karmaşık bir canlının her kuşakta aynı biçimde üremesine olanak sağlayan şey, bir programın, yani imgelemimizi oldukça aşabilecek keskinlik ve ustalıktaki büyük bir yönerge bütününün içindedir. Bu program genom ‘dur. Genom, bir bilgisayar disketinin ya da dilerseniz, çok uzun bir manyetik bantın rolünü üstlenmiştir. Daha kesin bin anlatımla, biri babadan gelen sperm hücresi diğeriyse anneden gelen yumurta ile dolu olan ve aynı temel yönergeleri taşıyan bir çift disket ya da bir çift manyetik bant gibi iş görür. Ama şu iyi anlaşılmalıdır: anneden gelen ve örneğin kafamız ve kollarımızla ilgili olan, genomumuzun bir yarısı; babadan gelen ve örneğin kalbimiz ve bacaklarımızla ilgili olanı da diğer yarısı değildir. Hayır. Sahip olduğumuz genomun yönergelerinin tümü de çifttir: kafa için iki program, bacaklar, kollar, kalp vb için ikişer program. Bu da sonuçta, oldukça pratik olan bir şeydir. İki yönergeden biri hata yaptığında ya da kötü yazılmış olduğunda, diğeri bu eksikliği giderir. Böylece, iki benzeşik yönerge aynı zamanda zarar görmedikçe bozukluk genellikle dramatik değildir. Çoğu zaman bir çaresi vardır. Yüz milyonlarca yıldan beri bu tip bir genetik düzenleme kendini kanıtlamıştır(eşeyli üreyen canlılara ait, yaklaşık bir milyar yıl öncesinin kalıntıları bulundu.). Yaşamın güvenilebilirliği yinelemelerden geçer gibi görünmektedir. Birey ölçeğinde bu genom, daha doğrusu, genomun neredeyse birbirinin eşi olan iki kopyası, aslında, organizmadaki bir hücrenin bölünmek üzere olduğu her kez kendini milyarlarca kez çoğaltır. Her hücre, yağlı bir kılıfı olan bir keseden oluşmuştur. Bu kese bir başka kese içerir; bu da çekirdektir. Anne ve babadan gelen her genom örneği hücre çekirdeği içinde tek bir sürekli iplikçik biçiminde değil, genellikle birbirine dolaşmış ve gözle fark edilemeyen iplikçik parçaları yığını halinde bulunur. Açıldıklarında, bu parçalardan her birinin uzunluğu birkaç santim kadardır. En büyüğü en küçüğünden beş kez daha uzundur. İpekten bin kat daha ince olan bu iplikçik parçaları uç uca eklenirse, bir metre elli santim olacaktır( ana ve babadan gelen örnekleri birlikte hesaba katarsak, bunun iki katı). Bu iplikçikler çok basit bir molekül olan DNA’dan oluşur. Bunu upuzun bir inci kolyeye benzetebiliriz: ana ve babadan gelen birer örnek için 3'er milyar inciden, her hücre başına topla 6 milyar. Her inci, “baz “diye adlandırılan bir kimyasal maddeye karşılık gelmektedir. Her biri kendi baş harfi ile gösterilen dört tip baz vardır: A (adenin), T ( timin), C (sitozin) ve G (guanin); bunlar genetik alfabenin dört harfini oluşturur. Bölünme anının hemen öncesinde hücre bir biçimde şişmeye ve hem anneden hem de babadan gelen genetik materyalin tümünü ikileştirmek için gerekli maddeleri yapmaya başlayacaktır. İşte tam bu anda, iplikçik yığınının, insan türünde 23 çifti bulunan ve optik mikroskop atında X şeklinde oldukça iyi görülebilen kromozomlar halinde düzeneğe girdiği görülür. Böylece her bir çiftte, bir kromozom anneden, diğeri babadan gelir. Bireyin organizmasındaki tüm hücreler, başlangıç genomunun, yani ana ve babadan gelen ilk yönergelere uygun olarak, embriyon, cenin, sonra da yetişkin organizma halinde farklılaşacak olan yumurta genomunun iki örneğinin de tam bir kopyasına sahiptirler. Böylece insan, çekirdekleri bu küçük iplikçikleri, yani yalnızca hücresel bölünme öncesinde ayrımsanabilen kromozomları içeren yüz milyarlarca hücreden oluşmuştur. Ve genomun her bir kopyası, gördüğümüz gibi, 3 milyar baz içerir. Birkaç on binlik baz içeren tikel bir parça, o sayıdaki harflerden kurulu bir sözcük oluşturur ve buna gen adı verilir. Bu sözcüklerin bütünüyse programı oluşturur. Bunlar, ileride göreceğimiz gibi, kuralları insan dilindekilere tuhaf bir şekilde yakınlık gösteren bir dilin öğeleridir. Dört harfli bir alfabe için 30 000 karakterli sözcükler Genomun bir örneği yaklaşık yüz bin sözcüğe sahiptir, biz yüz bin gen diyelim. Bunların her birinin kendi benzeri, diğer örnek üzerinde yer almaktadır. A,T,C ve G’den oluşan dört bazlı genetik alfabenin gerçekten de yalnızca dört harfi vardır. Ama yalnızca bu dört harfiyle, bizim 26 harfli alfabemizinki kadar zengin bir sözcük dağarcığı oluşturur. On harfli bir sözcük oluşturmak için kuramsal olarak 26 üzeri on birleşim olanaklıdır. Dört harften ibaret bir alfabeyle on harfli bir sözcük oluşturmak için bu kez yalnızca 4 üzeri 10, yani yaklaşık bir milyon olabilirlik vardır. Ne iyi ki, ne milyarlarca Fransızca sözcük ne de milyarlarca gen var! Doğa gibi kültür de daha makul. Alfabetik yazıya sahip insan dilleri, alfabelerinin birleşim potansiyellerinin tümünü kullanmaktan çok uzaktır. Elimin altındaki Petit Larousse’un, en kısasından en uzununa, içerdiği tüm sözcükler sonuçta yalnızca 83 500 gibi oldukça alçak gönüllü bir sayıya (özel isimler dahil) ulaşıyor! Buna, tekniklere, mesleklere ve argoya ilişkin, kullanımı sınırlı, farklı sözcük dağarcıkları da eklense 200 000 sözcükten fazlasına pek ulaşılmaz. İlginç bir rastlantıyla, genomun sözlüğü de benzer sayıda sözcük içermektedir: uzunluğu birkaç bin ile birkaç milyon karakter arasında değişen,50 000 ile 100 000 arasında gen. Genomun inci dizen oyuncuları her türlü şıkta çok fazla sabır göstermek zorundadırlar. Önemi yok. sonuç ortada.: A,T, C ve G harflerinden oluşan on binlerce bireşimiyle ortaya çıkan genom dili, en azından kendi yarattıklarının dili kadar inceliklidir. Her bir gen, hücrenin yaşamını düzenleyen ve bizim kendisinden sıkça söz edeceğimiz gerçek işçi olan bir molekülün, yani proteinin, üretimini harekete geçirecek olan bir komut verir. Bir insan yapmak için yüz bin gen yeterlidir; becerebildiğimiz milyonlarca şeye kıyasla bu sayı azdır ama besbelli ki yeterlidir. Garip ve onur kırıcı olan şey, farenin ve maymunun da bizimki kadar gene sahip görünmeleridir; hayvanlar dünyasının aşamalı-düzeni (hiyerarşi) içinden yükselen bu nanik, gizinin keşfedilmesini bekliyor. Yazım Hataları ve Hoşgörüleri Genlerin, yani genomun sözcüklerinin yazımı, hiçbir gevşekliğe yer bırakmayan Fransız dili yazımının tersine, bir insandan diğerine hafifçe değişiklik gösterebilir. Ama ne de olsa, genomun örneğini izleyen, daha az bütünlükçü başka diller de vardır. Fransız Akademisi 17. yy’da yazım kurallarını düzenlenmesinden önce Fransız dili de esasen bu durumdaydı... Ama elbette her gevşekliğin sınırları vardır. Esnek olmak için ileti yine de anlaşılır kalmak zorundadır. Genomun kabul edilebilir yazım değişiklikleri vardır;saçlara rengini, yüzlere taşıdıkları ifadeyi, dış görünümlere heybetini... yani yaşamı güzelleştiren bütün o çeşitlilikleri, bu yazım değişiklikleri sağlar. Ve hastalıkların kaynağında bulunan, dramatik sonuçlar doğuran yazım değişiklikleri de vardır. Bu iki tip değişikliğin arasındaki sınır, tıpkı normali patolojikten ayıran sınır gibi bulanık hareketlidir. Genlerin yazılışındaki gerçek yazım yanlışları nelerden oluşur? Diyelim ki bir sözcüğün o 30 000 harfinden biri (bazen bir çoğu), genetik alfabenin diğer üç harfinden biriyle yer değiştirebilir ya da ortadan kaybolabilir ya da çiftleşebilir(merhaba’nın merhapa, merhaba, mehaba olması gibi). Bu, mutasyon olarak adlandırılan şeydir(bunun nasıl ortaya çıktığını göreceğiz) ve sonuçları değişkendir: mutlu, iyi huylu, nötr ya da trajik. Mutasyon, genin kendi anlamını kaybettirecek derecedeyse ileti artık yoktur ya da anlaşılmamıştır. Diyeceksiniz ki sorun değil, genomun diğer örneği üstünde yedek bir genim var. Kuşkusuz. Ama göreceğimiz gibi, bu bazen sonuç vermez, bazen verir. Çoğu kez proteindeki değişikliğin zararlı etkisi yalnızca beslenmeye, yaşam tarzına ya da diğer etkenlere bağlı belli bir ortam içinde görülür. Bir bakıma her şey, yanlış yazılmış, bağlamına göre şu ya da bu ölçüde anlaşılan bir sözcükle karşılaşıldığındaki gibi cereyan eder. Özetlersek, mutasyonlar kimi kez iyi bir sağlıkla uyumlu farklılıklara eşlik ederler ve canlıların olağanüstü çeşitliliği böylece ortaya çıkar. Kimi kez bu mutasyonlar özellikle duyarlılık taşıyan noktaları değiştirirler ve gerçek aksaklıklara, amansız hastalıklara neden olurlar; sonuçta kimi kez de mutasyonlar bir şeyleri değiştirirler ama bu, yalnızca belli ortamlarda hastalık etkenidir ve hastalık, ancak ortam uygun olduğunda ortaya çıkar. Biyologların gelecek kuşakları hiç şüphesiz bu mekanizmanın olağanüstü ustalıklarını ve çevreyle etkileşimlerini inceleme olanağı bulacaklardır. Bugün için, biz hala, neredeyse anlaşılmaz olan ama yine de dört harfli alfabesini bildiğimiz ve ne mutlu ki, sözcüklerinin yaklaşık yüzde 1'in de tanıdığımız bir yabancı dile, yani genomun diline ulaşmak zorundayız. Üstelik, o birkaç bin sözcüğün anlamını da hiç şüphesiz kısmen biliyoruz. Bir genin bir işlevinin tanımlanmış olması, onun yalnızca bir işleve sahip olmasını gerektirmiyor. Ama her şeyden önce daha bu dilin sentaks ve gramerini bilmiyoruz, edebiyatından hiç söz etmeyelim! Yine de şimdiden erişebildiğimiz bir şey var: bu dilin sözcüklerinin belli yazım değişiklikleriyle iyice tanılanmış hastalıklar arasındaki bağlantıları kurup, saptamayı giderek daha iyi öğreniyoruz ve gerçekleştirebiliyoruz. Gerçekten de diyabetten kansere, allerjiden romatizmaya dek neredeyse bütün hastalıklar mutasyonlarla ilişkilidir. Bu hastalıklara yol açan genetik değişikliklerin bilinmesi, hastalıkların mekanizmalarının daha iyi anlaşılmasına, önlenmelerine ve hastaların tedavi edilmelerine olanak sağlayabilecektir. İşte günümüz genetiği için ulaşılabilecek hedef en azından budur. Bu, yalnızca bir başlangıç olabilir. Ama şimdiden çok coşku vericidir. (Daniel Cohen, Umudun Genleri, s:36-42) HAYVAN VE İNSAN KOPYALAMA Organ nakli, doğum kontrolü, büyük ameliyatlar derken genetikçiler, hayvan kopyalamayı da başardı. İskoçya’da Ian Wilmut, Dolly adını verdiği kuzuyu kopyaladı. Sonra Hawai’de fare, Kore’de inek, İskoçya’da domuz kopyalandı.Güney Kore de türü azalan bir kaplan türünü kopyalamaya hazırlanıyor (Hürriyet, 24 Mayıs 1999) “... Bizim (biyologların), hapsedilme tehditini de içeren sayısız ve kesin kuralla dizginlenmesi gereken büyük işadamları olduğumuz söylenir. Tüm bunlar genlerimizi oluşturan DNA’nın olası en kötü şeyleri kışkırtabileceğinin düşünülmesi nedeniyledir. Bu tamamen aptalca; çevremizde beni, DNA’dan daha az ürküten başka bir öğe düşünemiyorum.” James Watson, 1977 “Uyarı profesyonellerinin genetikçilerin uğursuz güçlerini lanetlemeleri için, 1970'li yılların başında, biyologların, DNA rekombinasyon tekniklerini oluşturarak laboratuvarlarında doğayı taklit edebileceklerini keşfetmeleri ve böylece moleküler biyolojiyi kuramsal gettosundan çıkarmaları yetti. Bilimi, özellikle de insanın bilinmesiyle ilgili olduğunda, şeytanlaştırmaya çalışan insanlara daima rastlanır. On beş yıldır, genetikçilerin uluslararası küçük topluluğu, bilimsel perhiz, sakınımlılık, otosansür, kendini sınırlama, erteleme, yanı kısacası, Watson’ın bu bölümün epigrafı olan sözlerini kendisinden aldığım, rasyonalizmin canlandırıcısı Fransız filozof Pierre- Andre Taguieff’in güzel bir biçimde söylediği gibi, araştırmaların gönüllü olarak kesilmesini buyuran bir entellektüel baskıyla karşı karşıyadır. Taguieff’in dediği gibi: Fransız usulü bilim karşıtı vahiycilik, birçok açıdan, 60'lı yılların sonunda ABD’de başlatılan büyük “acemi büyücü” avının küçük ve gecikmiş bir yansımasından başka bir şey değildir. Belki gecikmiş yansıma; ama şu son yıllarda Avrupa’da, şimdi de bizi yüzyıl sonu korkularımızdan kurtarmaya yazgılı, ahlaki uzmanlığını tuhaf bir biçimde biyoloji ve tıbba bakmış tüm bu “etik komiteler”i-de Gaulle’ün deyimiyle bu yeni tür “ıvır zıvır”ı- yaratan, bu gecikmiş yansımadır. Sırası gelmişken, tüm sanayileşmiş ülkelerin bilimsel bütçelerinin çok büyük bölümünü yutan nükleer ve askeri araştırmalar gibi diğer gerçek tehlike ve sapmalar konusunda bu komitelere danışmayı düşünen var mı? Oysa bana, insanlığın gen sağaltımından çok askeri elektronikten kaygı duyması gerekirmiş gibi geliyor. Hiç şüphesiz, bilimin şeytanlaştırılmasındaki bu yeni akım amacına ulaşamıyor; perhize çağrı, doğum kontrolünde olduğu gibi bilimsel kontrol için de zavallı bir yöntemdir. Ama gelin de, Taguieff’in terimleriyle, yalnızca kuşkunun mantığına boyun eğen, kaygan zeminden başka kanıt tanımayan ve sapmaları önleme adına, mutlak tutuculuğun biyoloji sapağına, hatta bilimin totaliter denetimine doğru bizzat sapan yeni lanetçilere laf anlatın. Biyolojideki ilerlemeler ve insanın kendi üzerinde edindiği yeni olanaklar, ahlakçıların hayal güçlerini her zaman çalıştırmıştır. Bazıları bizi, geleceğin doktor Frankenştayn’larının korkunç bir “biyokrasi”si olarak betimlemekten çekinmiyorlar. Sanki gerçek bir saygısızlık olanağı varmış gibi, bizi “insan genomuna ve bütünlüğüne saygı”nın kutsal ilkesiyle tehdit ediyorlar. Böyle bir yaklaşım, bu alandaki ilk sorumsuzun bir takım kopyalama hataları yapmadığı, onlarsız biyolojik evrimin asla olamayacağı “mutasyonlar”a başvurmadığı zamanlar, her döllenmede her zaman farklı yeni bir varlık oluşturan ve “ufak tefek düzeltmeler”le yetinen doğa olduğunu unutmak demektir. Ayrıca, aynı zamanda hekim de olan bir başka filozofun, François Dagognet’nin söylediği gibi, bizim genetik konusundaki kaygımız, tek model olarak, türün üreme engeline takıldığı hayvanlara gönderimde bulunmak gibi bir dar görüşlülüğü yansıtmaktadır. Ama bakış tarzı, karışma ve melezleşmenin sıkça görülen fenomenler haline geldiği bitkisel alan da dahil, canlıların bütününe doğru genişletildiğinde söz konusu tabu ortadan kalkmaktadır. Ve nedeni bellidir: çok eski zamanlardan beri insanlar, bitki türleri üzerinde kasıtlı değiştirmeler uyguladılar. İnsanın canlıya ilişkin mantığı bu yolla sarsıldı. Ve sonra, canlının doğal düzenini kutsallaştırmak niye? Biyolojik yönden, programlanmış olmamaya programlanmış insan, niçin başarısızlıkları da dahil olmak üzere, genetik lotarya karşısında diz çökmek ve ona saygı göstermek zorunda olacaktır kı? Genetik kalıtımıza egemen olmak hiç şüphe yok ki, insanın evriminde yeni bir evreyi işaretleyecektir; buna döneceğim. Bu evrimi bir kabusmuşçasına tasarlamak zorunda değiliz. İnsan genomunun bilinmesiyle ortaya çıkan kaygılar şu soruyla özetlenebilir: -Şimdilik bize yalnızca hastaların iyileştirilmesinin söz konusu olduğunu söylüyorsunuz. Çok iyi. Buna karşı çıkmak zor. Ama, siz genetikçilerin az ya da çok yakın bir gelecekte, insanı kendi kararınıza göre dönüştürme erkine, cüce ya da devlerden, güçlü ya da zayıflardan, üstün zekalı ya da ilkel kölelerden oluşacak “ırklar” yaratma erkine sahip olmayacağınızı bize kim garanti ediyor? Megalomaniniz ya da itaatkarlığınız sonucu, davranış genlerimizle, hatta zeka genlerimizle “oynama” eğilimi duymayacağınızı bize kim söylüyor? Şimdiden “gen nakledilmiş” fareler yapıyorsunuz, “gen nakledilmiş insan” cehennemi ne zaman? Bu kaygılar, insanın genetik kalıtına ilişkin olarak geri, kolaycı ve biyolojik bilgiye dayanmayan bir bakışı yansıtır. Son yirmi beş yıldır moleküler biyolojinin gelişimi, bize genetik rekombinasyon mekanizmalarının ve genlerin dışavurumunun iki şeyi güvence altına aldığını öğretti: insanın sonsuz çeşitliliği ve insan fenotipinin(Dip not:Fenotip, bireyin gelişimi sırasında ve çevresel etkenlerin denetimi altında genotipinin-gen kalıtının- gerçekleşmesine uyan belirgin vasıflarının bütünüdür) bozulamayacak karmaşıklığı. Bu iki biyolojik gerçekten bir parçacık haberdar olan herkes, Jim Watson gibi, hiçbir şeyin üzerinde çalıştığımız o molekülden, yani DNA’dan daha az ürkütücü olmadığı ve bunda yeni bir Pandora kutusu(Dip not: Yunan mitolojsinin güzel Pandora’sı. Prometheus’un tanrı katından çaldığı ateşi getirdiği insanları cezalandırmak için dünyaya gönderilmişti. tanrılar Pandora’ya içinde bütün kötülüklerin bulunduğu bir kutu emanet etmişti. Merakını yenemeyen Pandora kutuyu açtı ve böylece tüm kötülükler dünyaya yayıldı. Biraz da acıyarak, bilimin bu yeni engizisyoncularının kafalarının da evrensel ilk günah mitosu tarafından kurcalandığını düşünüyorum!) görmenin gülünç olacağı sonucuna varacaktır.(236-238) Karmaşık tahrip edilebilir; ama onu kolaylaştırmak, onunla “oynamak “, onu azaltmak istemek hiç de gerçekçi değildir. İnsanlığın genetik olarak tekbiçimlileştirilmesi fantezisi bir tür biyolojik anlamsızlıktır. Bunu istesek bile yapamazdık. İnsanlık, genetik yasaları kendi yararına kullanabilir, kullanabilecektir; ama onları değiştiremeyecektir. Anımsatmak gerekir mi; dönemin yaygın yinelemesine uygun biçimde, “bir üstün ırk”ın ayıklanması yoluyla türün iyileştirilmesi anlamındaki Nazi tipi öjenizm, tam bir fiyasko olmuştur.Psikopat diktatörün sanrıları, genetiğin bilgisine hiçbir şey borçlu değildi. Bu sanrılar, toplama kampları ve gaz odaları aracılığıyla girişilen bir soykırımın sözümona bilimsel doğrulanışından başka bir şey değildi. Ekonomik bunalım ve milliyetçiliklerle her türlü karanlıkçıların tırmanış dönemlerinde, ırkçı ve totaliter tüm ideolojik hortlamaları bıkıp usanmadan ifşa etmek, entellektüellerin ve bilimcilerin görevidir. Ama geçmişin vahşeti geleceğin açılımları karşısında bizi dehşetten donakalmış bir halde bırakmamalı, tabu haline gelmiş sözcükler aracılığıyla hedefimizi şaşırtmamalıdır... En son tıbbi tekniklere başvurarak ağır hastalıkları olmayan bir çocuğa sahip olmak, gebeliği önleyebilmek, çocuk düşürme hakkı, yani iyi anlaşılmıyş öjenizm, kuşkusuz bireyin tümüyle özgür seçimiyle uygulandığında iyi bir şeydir. Biz zengin ülke topluluklarının bu tartışmaları, bizim kendi ülkelerimizde yararlandığımız doğum kontrol sisteminin olanaklarına ulaşmaya çamlışan yoksul ülkelerin kadın ve erkeklerine oldukça şaşırtıcı gelebilecektir... Gerçekte, totaliter rejimlerin normalleştirici fantezilerin çok ötesinde, yüzyılın bu son çeyreğinde biyoloji, insan düşüncesini çeşitlilik ve karmaşıklığın mantığına alıştırmak için hiç şüphesiz en fazla uğraşmış olan bilimdir. Kendimi geleceğin ahlaki sorunlarını çözmek için hiçbir şekilde yetkin görmüyorum. Ben daha çok, gelecek kuşakların neyi kabul edilebilir ya da edilemez sayacaklarını bulmek için o kuşakların kendilerine güvenme eğilimindeyim. Ahlakın kendi değişmezleri vardır; ama bunlar, bilim ve bilgiyle birlikte evrimleşirler. Bugün bilgisizlikle kendimize yasakladığılmız şeylere, belki de yarın, daha iyi bir bilmenin ışığında izin vereceğiz. Okuru rahatlatır mı bilmem; ama genetiğin yasalarına egemen olmanın kaygılanacak fazla bir yanı bulunmadığını, buna karşılık umut verecek çok yanı olduğunu bana düşündüren nedenleri, burada gözden geçirmek isterim. Çeşitliliğin Genetiği Buraya kadar patolojilere yol açan mutasyonları, genomun oyunbozanlık rolünü üstlenenleri gördük. Gerçekten de genom programının en acil hedefi, bizi genetik hastalıklara karşı silahlandırmaktıdr. Ama uzun dönemli hedefi daha temellidir ve biyolojik düzenlenişimizin bütününü daha iyi anlamayı amaçlıyor. kuşaklar boyu biriken mutasyonların hepsi (bu ortalama olarak her 300 bazda bir değişiklik noktası, yani genomun bütününde yaklaşık on milyon polimorf nokta eder) hastalıklara yol açmaz. Çok şükür. Kalıtımla aktarılan bu mutasyonların büyük çoğunluğunun hiçbir kötü sonucu yoktur.(Ek Not:Genomun 3 milyar bazı arasından, ortalama olarak 300 bazdan biri insandan insana değişir. Bunlar mutasyon noktalarıdır.Bu noktalırn herbirinde baz “değişir”; ama yine de, genetik alfabenin yalnızca dört harfi olduğundan, seçim yalnızca dört olasılık arasında yapılır: A,T,C,G. Örneğin A harfi yerinde bir T, bir C, ya da bir G olacaktır. Her bir değişiklik bölgesi için, topluluk içinde en fazla yalnızca dört allel vardır..s:291) Öncelikle, mutasyohlardan çoğu basit bir istatistik olgu sonucu genomun kodlayıcı olmayan bölgelerini (DNA’nın yüzde 90'nından fazlası) etkiledikleri ve uslu uslu sessiz kaldıkları için: gözlemlenebildiği üzere fenotipte kendilerini dışa vurmazlar. Sonra da bu kez asıl genlere (protein kodlayan, DNA dizilerinden yaklaşık yüzde 10'una) düşkün mutasyonların çoğu “nötr” oldukları için... Ya ana babanın alleliyle kodlanan proteinlerle aynı işleve sahip “eş anlamlı” bir protein kodlayan geni değişime uğratırlar. Ya da organizmanın düzgün işleyişinde bir değişiklik yapmaksızın, yalnızca insanların çeşitliliğine yol açan farklı proteinleri kodlarlar. En sonunda, geriye genomu bozan mutasyonlar kalır. Yüz bin genimizi etkileyen yaklaşık bir milyon mutasyon noktası olduğu varsayılabilirken, tek ya da çok etkenli, yaklaşık üç bin genetik hazstalık saptanmıştır. Mutasyonların çeşitlendirici rollerinin, bozucu rollerinden daha ağır bastığı görülüyor. Bozuk kabul edilen genlerin sayısı hesaplanmak istenirse, kafanızda genlerimizin bir milyon ya da yalnızca 997 000 polimorf noktasını gönlünüzce birleştirmeye çalışın [Dip not: Bu sayıları yalnızca büyüklüğü göstermek için veriyorum. Gerçekte her genetik hastalık ille de bir nokta mutasyonuna denk gelmez;ama bir mutasyonlar bileşiminin ya da kromozomların rekombinasyonu sırasında ortaya çıkan kazalıarın sonucu da olabilir.)Genetik rulet düşleyemeyeceğimiz kadar çok fazla sayıda bireysel bileşim sağlar. Biz, şu ya da bu deri rengi ya da başka bir yapısal özelliği sağlayan on kadar özel allele ayrıcalık tanımak isteseydik bile geriye kalan milyonlarca allel sonsuz çeşitliliği güvenceye almaya yetecekti. İnsan türünü tekbiçimlileştirmek hiç de kolay değildir. En fazlası ve biraz kötü bir şansla, bazı çekinik hastalıkları kolaylaştırmayı başaracaktık ki, bu da esasen, çok sınırla bir topluluk içinde kuşaklar boyu uygulanan her endogamide ortaya çıkan bir şeydir ve değişkenliğin, potansiyel mozayikliği de diyebileceğimiz genel kaynağına gerçek bir zarar vermez. Bireysel değişiklikle her türlü genetik akıl yürütmenin başlangıç noktasıdır. Bu temel gözlem verisi Darwin’in ilk esin kaynağı oldu; bu veri olmaksızın onun doğal ayıklanma kuramının hiçbir anlamının olmayacağı çoğu kez unutulur.”En uygun olanın ayıklanması”na gelince, türün ortamın sonsuz çeşitliliğine uyum sağlamasına izin vermesi nedeniyle, Darwin’den sonra ileri sürüldüğünün tersine, çok daha az tekbiçimlileştiricidir. Evet, biz farklı olmaya mecburuz! Birkaç saniye için (daha fazlasına dayanılmaz) tamamen özdeş varlıklarla dolu bir dünya düşlemeye çalışalım! Rahatlayalım. Böyle bir olasılık, bir biyolojik olanaksızlıktır. Sonuçta kendimizi paylamaya, farklılık “hakkı”mızı ileri sürmeye, bizi sağduyuya zorlaması için tüm etik kaynakları harekete geçirmeye hiç gerek yok. Hoşumuza gitsin ya da gitmesin, her birimiz insan türünü aynı büyük izleği üzerindeki farklı birer değişikliğiz. Şu son yirmi otuz yıllık biyolojik araştırmanın en şaşırtıcı keşiflerinden biri (60'lı yıllarda Jean Dausset’nin öncülüğünü yaptığı HLA sisteminin aydınlatılmasıyla), yalnızca protein düzeyinde değil, genlerimiz düzeyinde de söz konusu olduğu anlaşılan bu olağanüstü insani polimorfizmdir. Mutasyonlar ve DNA rekombinasyonları bizim en iyi korumalarımız, normalleştirici heveslerimizin karşısındaki en etkili engellerdir. Farklılığa ve dolaysıyla bireye saygı içinde özgürlük, bundan böyle bir hümanist talepten daha fazla bir şeydir: haklılığını genlerimizde bulmuştur. Genetik kalıtımızın olağanüstü değişkenliğinin keşfi, yalnızca ırk kavramını değil, türe özgü temel özellikler dışındaki biyolojik “norm” kavramını da sonsuza kadar yıktı. Leonardo da Vinci güzelliğin ölçütü olacak bir altın sayı bulunduğuna inanıyordu. Çabalarına rağmen onu asla bulamadı. Çok mükemmel bir nedenden dolayı: ideal norm, bizim basitleştirici zihnimizce yaratılmış bir soyutlamadan başka bir şey değildir. Mükemmellik gibi güzelliğe atfettiğimiz kurallar da bir kültürden diğerine, bir dönemden diğerine, hatta bir bireyden diğerine göre değişir. İnsanın özdeş baskısı yoktur! Kuşkusuz, evrim her yeni türe ait yeni işlevlerin ortaya çıkmasına katkıda bulunur. Ama her türün ne bir ana öbeği ne de modeli vardır. Büyük evrim kuramcılarından biri olan Theeodosius Dobzansky’nin yazdığı gibi, genetik koşullanma yalnızca, tek bir insan doğası değil, ama insan doğaları olduğu anlamına gelir . Norm, norm olmamasıdır. Bu biyolojik gerçek, evrimin mantığını dile getirmekten başka bir şey yapmaz.(S:243) Farklılık, türün devamı için zorunludur. Öğrencilerimle beraberken daima şu düşüncenin üzerinde dururum: hepimiz farklı olduğu için hala buradayız. Aksi halde, ne iz ne de ben olacaktık. Burada olmamı, benim gibi olmamış (bugün de benim gibi olmayan ), ama belki de benim bizzat dayanamayacak olduğum bir saldırıdan sağ kalabilmiş olan ötekine borçluyum. Doğada saf soy yoktur. Olsaydı, hayatta kalamazdı. Laboratuvarda üretilenler, iste hücreler, ister drosofiller (sirke sineği) ya da beyaz fareler söz konusu olsun, özgürlüğün bedelini hemen yaşamlarıyla öderler. Eğer sivri sinekler farklı böcekölrüncülerine karşı şeytansı bir direnç gösteriyorlarsa, bu onların genetik polimorfizmlerinin her defasında bazılarının kendilerini kurtarmalarını, sonra da gelecek yok edici bombardımana kadar büyüyüp çoğalmalarını sağlaması nedeniyledir. Gelecek, dirençli azınlıklarda, marjinallerde ve uyum göstermeyenlerdedir! Buna göre, insan sivri sinekten daha az polimorf değildir. Yoksa, dünyanın bizzat yaratmış olduğu çetrefil karmaşıklıklarına nasıl uyum sağlardı? Bu polimorfizm, elli bin ya da yüz bin yıl önce homo sapiens ’in ilk marifetleri döneminde olduğu gibi, bugün için de doğrudur. küçük avcı-toplayıcı gruplar neden yaşamlarını sürdürebildiler? Tüm erkekler av için uygun bacaklara ve gözlere, tüm kadınlar yenebilecek ot ve taneleri kesin olarak tanıma yeteneğine ve hep birlikte ateşi ya da barutu yeniden icat etme becerisine sahip olmaları nedeniyle mi? Tam olarak böyle değil. Bunu iyi biliyoruz. Her insan grubu, tıpkı bugünkü gibi, miyoplarına, artiritlilerine, keskin gözlülerine ya da koşu şampiyonlarına; yavaş düşünenlerine, hızlı düşünenlerine, liderlerine ve diplomatlarına, melankoliklerine ve neşelilerine, sanatçılarına ve eylem adamlarına, serserilerine ve ahlak hocalarına vb.. sahipti. kısacası her türden ve özellikle de her konumdan insanlar bulunuyordu. Dönemin küçük sürüleri, en azından benim gibi Roy Lewis’in olağanüstü romanı Babamı Niçin Yedim’ e inanırsanız, muhtemelen kendi “tutucular”ına ve “ilerlemeciler”ine bile sahipti. Onların da, Vanya dayı gibi, toplanma çığlığı(s:244) “Ağaçlara Dönüş!” olan kendi tepkicileri ve baba Edouard gibi ateşi icat edip çayırları yaktıktan sonra, “Olanaklar olağanüstü !” diye haykırmaktan geri durmayan dirençli icatçıları vardı. Tarihöncesine dair çalakalem yazılmış bu gülünç yapıtta bilerek başvurulmuş anakronik öğelerin ardında, yazarın derin bir antropolojik gerçekliğe parmak bastığına inanıyorum. Hiç şüphe yok ki, yazarın kendilerine atfettiği bilgece dilin ötesinde, ilkel (ve yine de biyolojik olarak bizim kadar ya da az farkla evrimleşmiş) insanlar, Roy Lewis’in yeniden keşfettiği gibi, bugün bizi bölen davranışlarımızı aratmayan farklılık ve incelikteki davranışlarıyla insani entrika ve gülünçlüklere sahip bir çeşitlilik içindeydiler. Musee de l’Homme’ un son sergilerinden birinin, Hepimiz akrabayız, hepimiz farklıyız şeklindeki güzel başlığını açıklamak gerekirse, biz birbirimize benzeriz ve hepimiz farklıyız. Evet. Bunan yakınmak için ve bunun gizlenmesi için hiçbir neden yok. Mavi gözlü mü kara gözlü mü, ince-uzun mu kısa mı, beyaz tenli mi siyah ya da esmer mi.. olmak daha iyidir? Herkesin, en azından bir parça uygar olduğunu ileri süren herkesin hemfikir olacağı gibi, bunlar saçma sapan sorulardır. Ama zihinsel yeteneklerle, zekayla ve davranışlarla ilgili sorunlara gelince, karışıklık genel bir hal alır. Bazıları, yetenek ve zeka farklılıklarında genetik bir kökeni kabul etmekle insanlığa karşı bir suç işlediklerini düşüneceklerdir. Diğerleri, genlerimizin bazı sorumlulukları olduğunu bahane ederek tüm güçleriyle herkesin zekasını kendi ölçütlerine göre ölçmek ve davranışlarımızın tüm gizini hayvanlarda keşfetmek isteyeceklerdir. Gerçekte bunlar nedir? Örneğin zeka diye adlandırılan şey, doğal ya da insanın yarattığı çevrenin kavranmasını hedefleyen bir yetenekler mozayiğidir. Bu yeteneklerin bireşim mekanizması hiç şüphesiz tükenmez olanaklara sahiptir. Bir zeka geni değil, ama daha çok her insanın zekasının tek, karmaşık ve dinamıik düzenlenişini oluşturan on binlerce özellik temelindeki bir gen yığınının olması, gerçeği daha uygundur. Akla uygun tek çıkarsama bir zeka bulunmadığı, zekanın sayısız biçimlerinin olduğudur. Ortam burada fazlasıyla rol oynar. Bazı halklar, diğerleri tarafından ayrıcalıklı kılınandan farklı zeka biçimleri geliştirmek zorunda kalabilirler. Bir grup insana yaşamını Kalahari çölünde ya da Ekvator ormanlarında sürdürmesi için gereken zeka, elbette New York ya da Paris’teki bir büroda çalışmak için gereken zkanın eşi değildir. Aynı zeka değildir; ama kesinlikle eşdeğeridir. Boşimanların ya da Pigmelerin gözünde bizler cahil kişileriz. Boşimanların birbirinden ince farkları olan ve sabah ya da akşam çiğinin damıtılabileçcceği bsayısız bitkileri ayrıştırdıkları yerde, biz yalnızca çöl görürüz. Pigmeler ise, Joseph Conrad’ın Karanlığın Yüreği ’nden (Çev: Sinan Fişek, İletişim Yay: 1994) başka bir şey görmediği yerde, ormanı kolayca okurlar. Ama genetik çeşitlilik aynı kültür içindeki bireyler arasında da rol oynar. Zeka burada da,genetikçilerin polimorf diyecekleri gibi çok biçimlidir. Müzisyenin zekası matematikçinin zekasıyla belli bir benzerliğe sahip görünür;ama matematikçilerin ve müzisyenlerin kendileri çok çeşitli mizaçlara sahiptiler. Ressamın zekası yöneticinin, organizatörün, diplomatın, düzenbazın,filozofun, deneycinin,çalgı yapımcısının,icatçının, hatibin, eğitimcinin vb zekalarından başka ve şairinkiyle biraz benzerliği olabilen romancınınkiyle aynı değildir. Diğerlerinin zekasından yararlanabilme zekasına da sahip olmak ve bu durumda, anlaşılacağı üzere, en büyük çoğulculuğu savunmak mümkündür! Çevre ve kültür her şeyi açıklamaz,sonuçta genlere de başvurmak gerekir. Bir zeka biçiminde mükemmel ve ne yapılırsa yapılsın,öğrenmeye ne kadar çalışılırsa çalışılsın,bir diğerinde düz ahmak olunabilir. Kuşkusuz kültürel çevreme de eğitimime de borçlu olmadığım kendime ait bir sorun karşısında,uzun süre ben de çılgına döndüm:çabuk anlayamama sorunum var;askere çağrılan lise mezunlarının IQ ortalaması 100 görünürken,o dönem bana söylenene göre 80 civarında,çok kötü bir IQ ile değerlendirilmeme yol açan bir tür yavaşlıktan şikayetçiyim! Tıp eğitiminin sonuna gelmiş tecilli bir öğrenci olarak,keyfim yerindeydi! Ve bunu bir dram haline getirdiysem de,bazılarının,olayın anlamını kavramak için çok zaman harcadığım için böyle davrandığımı söyleyeceklerini biliyorum. (Daniel Cohen, Umudun Genleri'1993),Çeviri: Yeşim Küey,Kesit yayıncılık(1995) s:236-247)

http://www.biyologlar.com/umudun-genleri

HAYVAN COĞRAFYASI İLE İLGİLİ GENEL BİLGİLER.

Hayvan coğrafyasının görevi, belirli bir coğrafik alan içindeki hayvan türlerinin ve hayvan gruplarının yayılışını saptamak ve bu yayılışın nedenlerini açıklamaktır. Bunun için ilk olarak hayvan türlerinin saptanması gerekir. Bu saptama, bilimsel olmasa da insanlığın tarihi ile başlamıştır. Avcılık ve toplayıcılıkla geçinen ilk toplulukların çevreyi tanıma için çabaları, el sanatlarının incelenmesinden anlaşılmaktadır. Sümerler zamanında hayvan ve bitkiler saptanmış olmasına karşın, bu konuda ilk bilimsel yöntemin kullanıldığı çalışmanın, batının biraz da şövenist yaklaşımı nedeniyle, ARİSTO ile başladığı savunulmaktadır. Bir hayvan türü, çoğunlukla yeryüzünün belirli bir alanında özelleşmiş olarak yaşar. LİNNE, bu tipik alana türün habitatı demiştir. Kıta faunalarının farklılıkları, özellikle Amerika Kıtası'nın keşfinden sonra daha çok açıklık kazanmıştır, BUFFON (1750), Eskidünya hayvanlarının Yenidünya hayvanlarından tamamen farklı olduğunu saptadı. Ondokuzuncu yüzyılın büyük bilimsel gezileri, yeryüzündeki hayvansal coğrafik bölgelere ait birçok ayrıntılı bilginin elde edilmesine neden oldu [SCHLATER (1858), HUXLEY (1868) ve WALLACEA (1878)]. Daha sonraki ayrıntılı çalışmalar, bu bölgeler arasındaki farkı iyice belirginleştirmiştir. Her türün belirli bir merkezde oluştuğu, daha sonra göç ederek bugünkü yayılıma ulaştığı kabul edilmektedir. M.S. 400 yıllarında AUGUSTİNUS, adalardaki hayvanların oluşumunu tufanla açıklıyordu. İrlandalı PSEUDOAGUSTİNUS, 200 yıl sonra kendi anavatanı olan adadaki memeli hayvan faunasının, bir kara köprüsü üzerinden taşınarak ana kıtadan geldiğini savundu. Amerika Kıtası'nın keşfinden sonra konu tekrar güncel hale geldi. Karasal köprüler ile taşınma 16. ve 17. yüzyıllarda iyice kabul gördü (ZARATE, ACOSTA, KİRCHNER). AUGUSTİNUS'un dini kaynaklı görüşlerini, PARACELSUS "Yeni Oluş" adı altında yeniden bir araya topladı. Daha sonra bu görüşlere son kez 19. yüzyılda cuviER'in açıklamalarında rastlanacaktır. Ondokuzuncu yüzyılda, evrim konusundaki gelişmeler (LAMARK, DARVVİN ve diğerleri), hayvanların yayılımının açıklamasında önemli katkılar yapmıştır. Bir başka bölgede sadece taşınma ile değil, o bölgede evrimleşme ile de yeni türlerin ortaya çıkabileceği anlaşılmıştır. Bilindiği gibi, DARWiN'in Gaiapogos Adaları'ndaki ispinozları gözlemesinin, evrim kuramının ortaya çıkmasında önemli katkıları olmuştu. Fauna yayılış tarihinin anlaşılmasında en kesin ve değerli bilgiler, hem bölgenin geçmişi hem de bağlantıların kolayca anlaşılabildiği paleocoğrafyadan gelir. Permanenz Kuramı dünyanın şeklininin değişmeden kaldığını esas alarak (WALLACEA, 1876) açıklamalarını yapmış; göçleri, bugünkü bağlantı yolları ile açıklamaya çalışmıştır. Hayvan coğrafyasında, bu görüş, genç hayvan grupları, örneğin memeliler için günümüze kadar korunmuştur (DARLİNGTON, 1957). Bu yaklaşımın aksine, bugün ayrı kalmış karaların arasındaki köprülerin varlığına, 19. yüzyıldan beri gittikçe daha çok inanılmaktadır, FARBES (1846) İngiliz adalarına yerleşmenin Manş Denizi üzerinden bir kara köprüsü ile olduğunu ileri sürmüştür, HOOKER (1847), Avustralya ve Güney Amerika arasında, floristik benzerliği açıklamak için, Transokyanusya adını verdiği karasal bir köprünün olduğunu ileri sürdü. Daha sonra, RÜTİMEYER (1867), HUXLEY (1870), SCLATER (1874) ve İHERİNG (1890) tarafından ileriye sürülen, derin deniz tabanında, okyanusa ait yeni karasal köprülerin olduğu şeklindeki düşünceler, bugün terkedilmiştir. Paleontologlar, Permo-Karbon devrinde, birleşik bir güney yarımküre kara kitlesinin (Gondwana Kıtası) varolduğunu ve bunun, derin deniz tabanının çökmesi ve kırılmasından sonraki kalıntılarının bugünkü güney kıtaları ile Hint Yarımadası'nı oluşturduğunu ileri sürmüşlerdi. Son zamanlarda yapılan jeofizik ölçümler, bu kabullere önemli bilimsel açıklamalar getirmiştir, getirmektedir. Bununla birlikte birçok araştırıcının kara köprüleri kuramına itirazları devam etmektedir. WEGENER'in (1912) Kıtaların Kayma Kuramı kesinlik kazanınca, daha önce savunulan uzun biyocoğrafik bağlantılar ve köprülere gerek olmadığı, zaten bu kıtaların bir zamanlar birarada bulunduğu anlaşıldı. Bunların parçalanmasından bugünkü kara parçaları oluşmuştu. MİCHAELSEN, İRMSCHER, RENSCH ve JEANNEL gibi bazı biyocoğrafyacılar bu kuramda yer alan ana kıtalar arasındaki faunistik ilişkinin kabul edilebilir bir açıklamasını yapmakla tanındılar. Bu da kuramın yerleşmesi için destek oldu. Ancak WEGENER'in bu coğrafik temelli modeli, birçok jeologun itirazı ile karşılaştı. Birçok biyocoğrafyacı da buna hemen inanmadı ve özel gruplara ait tartışmayı yetersiz buldu. Bunlardan dolayı Kıtaların Kayması Kuramı kesin kanıtlar ortaya çıkıncaya kadar tartışma konusu olarak kaldı. Uzun bir aradan sonra Kıtaların Kayma Kuramı yeniden destekler aldı (WUNDERÜCH, 1964). Bunlar arasında derin denizlere yönelik paleontolojik, jeolojik (MAACK), stratigrafik (BEURLEN) ve biyolojik (BRUNDİN) çalışmalar sayılabilir. Tüm bunların birlikte ve açık olarak ortaya çıkması, WEGENER'in kuramının temelde ve birçok ayrıntısında doğru olduğunu göstermiştir (İLÜES, 1965). Jeolojideki yeni bilgilere göre (İLLÎES, 1965) Paleozoyik'in ana kıtası olan Gondwana ve Laurasia'nın parçalanmasından sonra Mezozoyik'ten beri gezmekte olan kara parçaları meydana gelmiştir. Sürüklenme hareketi önce pasifik kitlesine yönelmiştir. Daha sonra pasifik kenarı ile çarpışmış ve aynı zamanda Tetis iki yanlı sıkışarak Atlas, Alp, Balkan, Himalaya ve Sunda dağlarını oluşturmuştur. Eski kıtaların çekirdeklerinde, 1.7 milyar yıldan daha fazla süren uzun jeolojik zaman aralığında, hiçbir değişiklik olmamıştır. Zamanla yeni formasyonlarla daha da büyümüşlerdir. Paleozoyikte, bugünkü birçok hayvan soyunun ortaya çıkması esnasında da, bu durum varlığını sürdürüyordu. Bundan 200 milyon yıl önce (Mezozoyikte) meydana gelen büyük sürüklenme hareketiyle kara parçaları ayrıldı. Böylece bu dönemdeki hayvan soyları bütün kıtalara dağılmış oldu. Bundan dolayı kalıntı (relikt) hayvan soylarının genişleme tarihi, dünyanın genişleme tarihine dayanır.

http://www.biyologlar.com/hayvan-cografyasi-ile-ilgili-genel-bilgiler-

İndirgenemez komplekslik nedir?

İndirgenemez komplekslik kavramı, Akıllı Tasarım (AT) hareketini savunanların en fazla başvurdukları ve belki de AT’nin bilimsel bir teori olduğunu savunmak için kullandıkları yegâne argüman olarak karşımıza çıkıyor. Aslında indirgenemez komplekslik, AT’nin ispatlanması için kullanılamaz yani doğru olması AT’nin doğruluğunu göstermez ama bu yazımda bu konuyu bir kenara bırakıp indirgenemez kompleksliğin bilimsel konumunu inceleyeceğim. İndirgenemez komplekslik kavramının mucidi olan Michael J. Behe, 1996 yılında yazdığı Darwin’in Kara Kutusu (Darwin’s Black Box: The Biochemical Challenge to Evolution) kitabında indirgenemez kompleksliği şöyle tanımlıyor: By irreducibly complex I mean a single system composed of several well-matched, interacting parts that contribute to the basic function, wherein the removal of any one of the parts causes the system to effectively cease functioning. (s. 39) An irreducibly complex system cannot be produced directly (that is, by continuously improving the initial function, which continues to work by the same mechanism) by slight, successive modifications of a precursor system, because any precursor to an irreducibly complex system that is missing a part is by definition nonfunctional. (s. 39) Burda Michael Behe, aşağı yukarı şöyle diyor: İndirgenemez kompleks sistem ile temel fonksiyona katkıda bulunan, birbiriyle etkileşim halinde olan, iyi eşleşmiş çeşitli parçalardan oluşan ve bu parçalardan herhangi birinin çıkarılmasıyla çalışması sonlanacak olan tek bir sistemi ifade ediyorum. İndirgenemez kompleks bir sistem, öncü bir sistemin ufak, birbirini takip eden değişimleriyle direk olarak (yani aynı mekanizma ile çalışıp ilk fonksiyonu devamlı olarak geliştirerek) üretilemez çünkü indirgenemez kompleks bir sisteme giden herhangi bir öncü sistem tanım gereği işlevsizdir. İşte Michael Behe indirgenemez kompleks sistemi böyle tanımlıyor ve canlılarda bu özellikleri gösteren biyokimyasal yapılar olduğunu iddia ediyor. Bu yapılara örnekler veriyor ve kitabında bunları uzun uzun anlatıyor. Örnek olarak bakteri kamçısı (bacterial flagellum), kan pıhtılaşma sistemi (blood clotting system) ve bağışılık sistemi (immune system) gibi birkaç sistem veriyor ve bunların kendi tanımına göre indirgenemez kompleks olduklarını ve bu sebeple de evrimleşmiş olamayacaklarını iddia ediyor. Şimdi ilk olarak Michael Behe’nin yaptığı indirgenemez komplekslik tanımını ve daha sonra da bu tanım gereği evrimleşmiş olamayacağını düşündüğü sistemleri inceleyelim. Behe yaşamın tasarlanmış olması gerektiği sonucuna şu mantıksal düzen içinde ulaşıyor. Tanım gereği, indirgenemez kompleks bir sistemin bir parçası eksik öncüsünün işlevsiz olması gerekiyor. Böylece doğal seçilimde işlevsiz bir yapının seçilmiş olamayacağı ve böylece indirgenemez kompleks yapının bir bütün olarak tasarlanmış olması gerektiği sonucuna varlıyor. Ama gerçekte durum böyle değil. İlk olarak öncü bir sistemin daha az parçadan oluşması gibi bir zorunluluk yokur, yani daha fazla parçadan da oluşuyor olabilir. İkinci olarak öncü sistem farklı bir görevi yapıyor olabilir, yani öncü sistemin tanımdaki gibi işlevsiz olması şartı yoktur. Öncü sistem farklı bir fonksiyonu gerçekleştiriyor olabilir. Görüldüğü gibi Behe’nin kurmuş olduğu mantıksal düzende belirgin bir sorun var. Behe’nin indirgenemez komplekslik tanımına uygun yapılar olabilir ama bu onların evrimleşmiş olamayacağı anlamına gelmez. Peki Behe’nin indirgenemez kompleks olduğunu düşündüğü, dolayısıyla da evrimleşmiş olamayacağını ileri sürdüğü ve “biyokimyasal makineler” olarak adlandırdığı yapılar gerçekten evrimleşmiş olamaz mı? Bu yapılar gerçekten de bir bütün halinde mi ortaya çıkmış olmak zorunda? İşte bu noktada, Behe’nin vermiş olduğu örnekler incelendiğinde, bilim adamları bu yapıların evrimleşmiş olabilecekleri sonucuna varıyor. İlk olarak bakteri kamçısını ele alalım. Bakteri kamçısı Flagellum yani kamçı organı prokaryot ve ökaryot hücrelerde bulunabiliyor. Bakteriler kamçılarını sıvı ortamlarda hareket etmek için kullanıyorlar. Bakteri kamçısının işlevini ve yapısını Mustafa Akyol şöyle açıklıyor (1): Organ, bakterinin hücre zarına tutturulmuştur ve canlı ritmik bir biçimde dalgalandırdığı bu kamçıyı bir palet gibi kullanarak dilediği yön ve hızda yüzebilir. [...] Bakterinin hareketli motoru, elektrik motorlarıyla aynı mekanik özelliğe sahiptir. İki ana bölüm söz konusudur: Bir hareketli kısım (rotor) ve bir durağan kısım (stator). Bu organik motor, mekanik hareketler oluşturan diğer sistemlerden farklıdır. Hücre, içinde ATP molekülleri halinde saklı tutulan hazır enerjiyi kullanmaz. Bunun yerine kendine özel bir enerji kaynağı vardır: Bakteri, zarından gelen bir asit akışından aldığı enerjiyi kullanır. Motorun kendi iç yapısı ise olağanüstü derecede komplekstir. Kamçıyı oluşturan yaklaşık 240 ayrı protein vardır. [...] Bakteri kamçısını kitabında detaylı olarak anlatan Michael J. Behe, sadece bu kompleks yapısının dahi, evrimi “yıkmak” için yeterli olduğunu savunmaktadır. Aslında bakteri kamçısının indirgenemez kompleks olup olmadığıyla veya evrimleşmiş olup olamayacağıyla çok ilgisi yok ama yine de belirtmek lazım. Burda adı bahsi geçen bakteri kamçısını oluşturan farklı protein sayısı olan 240 doğru değil. Bakteri kamçılarının çok daha az proteinle oluştukları yapılan araştırmalarda ortaya konmuştur. Örneğin E. coli türü bakterinin kamçısının yapısında 18-20 farklı protein bulunmaktadır (2). Ayrıca farklı bakteri türlerinde farklı (E. coli’ninkinden daha az) sayıda proteinden oluşan kamçı türleri vardır. Ökaryot hücrelerdeki kamçı ise “cilium” olarak adlandırılmaktadır. Yapı olarak bakteri kamçısından oldukça farklı yapıdadır. Örneğin bir hayvan sperm hücresindeki cilium 250 civarında proteinden oluşmaktadır (2). Aslında sayılarda yapılan bu yanlışlığın çok da önemi yok. Asıl önemli olan nokta bakteri kamçısının herhangi bir parçası çıkarıldığında işlevsiz olacağı ve bu sebeple evrimleşmiş olamayacağı gibi hatalı bir sonuca varılmış olmasıdır. Yapılan homoloji çalışmaları bakteri kamçısı ile “tip III salgılama sistemi” (type III secretory system) (TTSS)’nin birçok parçasının birbiriyle ilişkiliği olduğunu hatta bazı bakterilerde tamamen aynı olduğunu göstermektedir (3). TTSS bakterilerin başka hücrelerin içine protein aktarmak için kullandığı bir yapıdır. Hatta bazı ölümcül bakteriler ürettikleri protein toksinleri bu yöntemle kurbanlarının hücrelerine bu yolla aktarırlar (4). TTSS’nin protein yapısı üzerinde yapılan araştırmalarda bakteri kamçısının bazal (temel) bölümünün TTSS ile direk homolog olduğunu göstermektedir (4). Yani indirgenemez kompleks olduğu iddia edilen bakteri kamçısının ufak bir bölümünün oldukça işlevsel olduğu görülmektedir. Behe ise tek bir parçanın bile çıkarılmasının geri kalan kısmı işlevsiz kılacağını ve doğal seçilim mekanizması tarafından seçilemeyeceğini söylüyordu. Ama görüldüğü gibi indirgenemez kompleks kavramına yapılan itirazdaki gibi öncü bir sistemin asıl sistem ile aynı görevde olması zorunluluğ yoktur. Farklı görevi yapan bir sistem gen eşleşmesi, mutasyon ve doğal seçilim sayesinde başka bir işlev gören bir yapıya dönüşerek sağladığı avantaj sayesinde de korunarak gelecek nesillere aktarılabilir. Peki bakteri kamçısının TTSS’den nasıl evrimleşmiş olabileceğiyle ilgili neler biliniyor? Bu konuda en geniş bilgiye Nick Matzke’nin makalesinden (4) ulaşmak mümkün. Matzke makalesinde bakteri kamçısının ve TTSS’nin yapısıyla ilgili bilgi veriyor, bakteri kamçısının evrimiyle ilgili önceki modeller hakkında bilgi veriyor ve daha sonra kendi modelini anlatıyor. Bu modellerin kesin doğru olduğunu iddia etmek mümkün değildir ama zaten bu modellerin amacı da bu yapıların nasıl evrimleşmiş olabileceğiyle ilgili mantıklı, olası varsayımlar ortaya koymaktır çünkü Behe indirgenemez kompleks olduğunu söylediği yapılar için bu tip olası modellerin oluşturulmasının mümkün olmadığını söylemektedir. Bakteri kamçısını bir kenara koyarsak yılan balığı sperm hücresinin kamçısında (ökaryot bir hücrede olduğu için cilium) üç önemli bölüm eksiktir. Yani Behe’nin kitabında indirgenemez kompleks olduğunu iddia ettiği ve bu yapının vazgeçilmez parçaları olarak belirttiği bazı parçalar bu yılan balığı sperm hücresi kamçısında bulunmamaktadır ve buna rağmen normal olarak görevini görmektedir (6). Bu da Behe’nin belirttiği yapının kendi tanımına göre indirgenemez kompleks olmadığını göstermektedir. Kan Pıhtılaşma Sistemi Michael Behe’nin indirgenemez kompleks olduğunu iddia ettiği bir başka sistem de omurgalılardaki kan pıhtılaşma sistemidir. Omurgalıların kan pıhtılaşma sistemi “kaskat” olarak adlandırılan bir yapıdadır. Yani bir nevi domino taşlarından kurulmuş bir sistemdir ve son hamlede kan pıhtılaşması gerçekleşir. Sistemde görevli proteinler, kofaktörler (enzimlerin çalışmasını sağlayan maddeler) ve proteazlar (proteinleri peptit bağlarını kopararak parçalayan enzimler) görev almaktadır. Kan pıhtılaşması iki farklı yolla gerçekleşebilir: İntrensek ve ekstrensek yol. Bu iki yol Jeremy M. Berg’un Biochemistry kitabında aşağıdaki şekilde gösterilmektedir. Yukardaki şekilde pembe ile gösterilenler maddelerin aktif olmayan, sarı ile gösterilenler ise aktif halledir. Mavi ile gösterilenler ise kofaktörlerdir. Ayrıca tüm Roma Rakamıyla gösterilenler rakamın önüne “faktör” koyularak okunur. Örnek vermek gerekirse faktör VIIIa bir kofaktördür ve aktif haldeki faktör IX (yani faktör IXa)’un yardımcı olarak inaktif haldeki faktör X’u aktive hali olan faktör Xa‘ya dönüşmesini sağlar. Şekilden bakarak aynı mantıkla her adımda neler olduğunu anlayabilirsiniz. Şekilden görülebileceği gibi intrensek ve ekstrensek yollar bir noktada birleşir. İki yolla da faktör X aktive edilir ve faktör Xa ile faktör Va, protrombini trombine dönüştürür. Trombin ise kan plazmasında çözünebilir bir protein olan fibrinojeni parçalayarak fibrine dönüşmesini sağlar ve daha sonra faktör XIIIa‘nın da devreye girmesiyle fibrin pıhtıları oluşarak gerekli yerlerin tıkanması sağlanır. Burda temel yapıyı kısaca anlatmak istedim, daha ayrıntılı bilgi için buraya, buraya ve buraya bakabilirsiniz. İşte Michael Behe bu sistemin indirgenemez kompleks olduğunu ve bu sebeple evrimleşmiş olamayacağını iddia ediyor. Yani Michael Behe’nin tanımına göre bu sistemin bir parçasının bile olmaması sistemin çökmesine, çalışmamasına sebep olacaktır. Ama intrensek yolda karşımıza çıkan faktör XII veya diğer adıyla Hageman faktörü yunuslarda ve balinalarda yoktur (5) ama kan pıhtılaşma sistemleri çalışmaktadır. Yani kan pıhtılaşma sisteminin indirgenemez kompleks olmadığını çok açık bir şekilde görmekteyiz. Ama bunu Michael Behe de görüyor. Amerikan Doğa Tarihi Müzesi’ndeki bir forumda Kenneth Miller ile Michael Behe karşılıklı tartışırken (tartışma metnine buradan ulaşabilirsiniz) Miller yunuslardaki bu olayı dile getiriyor ve Behe kan pıhtılaşma sisteminde gereksiz parçalar olduğunu kabul ediyor. Behe bu sebeple bütün pıhtılaşma sistemi yerine bu sistem içindeki sadece 4 parçayı (fibrinojen, protrombin, Stuart faktörü, and proakselerin) seçerek bunların indirgenemez kompleks bir sistemin parçaları olduğunu söylüyor. Ama ortada sadece bu parçalardan oluşan bir sistem yok gerçekte ve evrim sürecinde sadece bu parçalardan oluşan bir sistemin oluşması şart değildir. Kaldı ki Behe’nin kitabında söylediği gibi kan pıhtılaşma sisteminin moleküler evrimiyle ilgili hiçbir şey bilinmiyor falan değildir. Literatürde bu konuyla ilgili birçok makale ve çalışma vardır. PubMed‘de arama yaparak bu konu ile ilgili yazılmış makalelerin listesini görebilirsiniz. Ayrıca buradan ve buradan da bu konuyla ilgili önemli birçok referansa ve linke ulaşabilirsiniz. Yani Michael Behe ya bilimsel literatürü pek iyi takip etmiyor ya okuyucularının takip etmediğini düşünerek bol keseden atıyor ya da hiçbir açıklamayı nedense tatmin edici bulmuyor. Bağışıklık Sistemi Michael Behe, Darwin’in Kara Kutusu kitabının 6. bölümünü bağışıklık sisteminin parçası olan ve indirgenemez kompleks olduğunu iddia ettiği 3 sisteme ayırıyor. Bu 3 sistemin neden indirgenemez kompleks olmadığı Matt Inlay tarafından Evolving Immunity başlıklı yazısında ayrıntılarıyla anlatılmıştır. Bu 3 sistemden biri olan tamamlayıcı sistemin (Complement System) neden indirgenemez kompleks olmadığı Mike Coon’un Is the Complement System Irreducibly Complex? başlıklı yazısında incelenmektedir. Ayrıca bağışıklık sisteminin nasıl evrimleştiği konusunda da birçok bilimsel makale mevcuttur. Mesela daha önce linkini vermiş olduğum PubMed‘de arama yaparak bağışıklık sisteminin evrimiyle ilgili ne kadar çok makale olduğunu görebilirsiniz. Ayrıca buradan ve buradan da konu ilgili faydalı kaynaklara ulaşabilirsiniz. Ama nedense bunların hiçbiri Michael Behe için yeterli olmuyor. Amerika’da Dover’daki Akıllı Tasarım davasının kararında Yargıç Jones, Behe’ye bağışıklık sisteminin evrimiyle ilgili 58 peer-reviewed (hakemli dergilerde) makale, 9 kitap ve birkaç ders kitabı bölümü gösterildiğini ama Behe’nin bunların hiçbirini yeterli görmediğini söylüyor. Hem de bu kitapların ve makalelerin çok büyük bir kısmını okumamış olmasına rağmen kendi istediği şekilde bir evrim sürecinin bu kitap ve makalelerde anlatılmadığını düşündüğünü söylüyor. Ayrıca yine bu davada verdiği ifadesinde bir yerde bağışıklık sisteminin nasıl evrimleştiğiyle ilgili araştırma yapmadığını çünkü bunun verimli bir çalışma olmayacağını (yani sonuca ulaşamayacağını) düşündüğünü söylüyor. Yani Behe bunun olamayacağına kendini öyle inandırmış ki konuyla ilgili ne tüm bilimsel görüşleri ve bakış açılarını inceleme gereği duyuyor ne de nasıl evrimleşmiş olabileceğini ve kökenini kendi araştırıyor. Aslında bu sadece bağışıklık sistemi ile ilgili de değil. Yukarda anlattığım diğer yapılar için de aynı şey geçerli. Sonuç Tüm bunlar bize Michael Behe’nin en başında önemli bir hata yaptığını göstermektedir. Michael Behe bir biyokimyacıdır ve özellikle de protein sistemleriyle uğraşmaktadır. Proteinlerden oluşan kompleks yapıların evrimi konusunda yanlış bir düşüncesi var. Behe şöyle düşünüyor: Elimizde 100 proteinden oluşan kompleks bir sistem varsa bu sistemin evrimleşmiş olması için daha önce 99 proteinden oluşan ve aynı görevi yapan bir yapı olmalıdır. 99 proteinlik yapı ise ancak 98 proteinlik ve aynı görevi yapan bir yapıdan evrimleşmiş olmalı. İşte Behe biyokimyasal yapıların evriminin böyle olması gerektiğini düşünüyor. Ama bunun böyle olması gerekmediği çok açık. Proteinlerden oluşan yapıların evrimi DNA yapısındaki değişikliklerle olur ve DNA yapısında oluşacak değişikliğin tek bir protein eklenmesine veya yapı içindeki sadece bir proteinin değişmesine sebep olmak zorunda olmadığı çok açıktır. Ayrıca öncü bir sistemin aynı görevi yapıyor olma gibi bir zorunluluğu da mevcut değildir. Ama Behe böyle olması gerektiğini düşünüyor ve bu tip adım adım kademeli bir evrim sürecinin bilim adamları tarafından açıklanamadığını söylüyor. Yani yukarda anlattığım gibi Behe’nin kendisine sunulan ve bu yapıların olası evrim modellerini anlatan makale ve kitapları bu sebeple kabul etmiyor ve yeterli görmüyor. Sanırım bu sebeple Behe hiçbir zaman bu açıdan kendini tatmin eden bir evrim modeliyle karşılaşmayacak çünkü beklediği şey zaten mümkün olmayan birşey. En son olarak da Michael Behe’nin veya başka birinin şimdiye kadar, herhangi bir yapının indirgenemez kompleks olduğunu ve evrimleşmiş olamayacağını savunduğu ve hakemli dergilerde yayınlanmış hiçbir makalesi olmadığını belirtmek istiyorum. Sanırım Behe artık, konuyu fazla bilmeyen ve araştırma yapma imkanı olmayan insanları etkilemek için kitap yazmak yerine bilimsel olduğunu iddia ettiği argümanlarını hakemli dergilerdeki makaleleriyle bilim adamlarına sunmalı. Akıllı Tasarım hareketi önceki yazılarımda da belirttiğim gibi argümanlarını bilgisizlikten almaktadır. Bilimde bazı boşluklar yaratıp bunların sebebini akıllı bir tasarımcıya atfetmek bilimin araştırma, gözlem ve deney gibi kademelerini ortadan kaldırmak ve yüzyıllar öncesinin gücünü bilgisizlikten alan düşüncelerini kabullenmekten başka birşey değildir. Baksanıza Behe bağışıklı sistemiyle ilgili araştırmalarda sonuca ulaşılamayacağını düşündüğü için araştırmadığını söylüyor. Bu nasıl bir bilimsel yaklaşımdır. Bir bilim adamı böyle önyargılarla hareket etmemelidir. Behe işin başından kendi kriterlerine göre evrimleşmiş olmayacağına karar veriyor ve bu sebeple o yapıları araştırmıyor hatta yapılan tüm araştırmaları inceleme gereği bile duymuyor. Bir de Akıllı Tasarımcılar teorilerinin bilimsel olduğu iddiasıyla okullarda öğrencilere öğretilmesi gerektiğini savunuyorlar. Hakkında hakemli saygın bilim dergilerinin hiçbirinde bir tane destekleyici makale yazılmamış bir teorinin (aslında ortada teorisi falan yok ama…) okullarda öğretilmesi çok yanlış olur. Referanslar: 1. Mustafa Akyol, Akıllı Tasarım [Intelligent Design] Teorisi, 2004 2. N. J. Matzke, Evolution in (Brownian) space: a model for the origin of the bacterial flagellum, 2003 3. Ian Musgrave, Evolution of the Bacterial Flagella, 2000 4. Kenneth R. Miller, The Flagellum Unspun: The Collapse of “Irreducible Complexity”, 2004 5. Robinson, A. Jean, Kropatkin, Mona, and Aggeler, Paul M. 1969. Hageman Factor (Factor XII) Deficiency in Marine Mammals. Science 166:1420-1422. 6. Kenneth R. Miller, Answering the Biochemical Argument from Design, 2003

http://www.biyologlar.com/indirgenemez-komplekslik-nedir

Akıllı Tasarım: Bilim mi Din mi?

Akıllı Tasarım (AT) hareketinin neyi savunduğunu, hangi iddialarda bulunduğuna geçmeden önce bu hareketin kökenleri, nasıl ve ne zaman ortaya çıktığıyla ilgili biraz bilgi vermek istiyorum. Akıllı Tasarım hareketi, merkezi ABD’de Washington eyaletinin Seattle şehrinde bulunan DI (Discovery Institute yani Keşif Enstitüsü)’nin CSC (Center for Science and Culture yani Bilim ve Kültür Merkezi) bölümünü tarafından ortaya koyulmuştur. DI, 1990 yılında Hristiyanlığı savunma amacıyla, kâr amacı gütmeyen bir düşünce (think tank) kuruluşu olarak kurulmuştur. CSC bölümü ise 1996 yılında Akıllı Tasarım hareketiyle ilgili araştırmalar yapmak ve yayılmasını sağlamak amacıyla kurulmuştur. CSC’nin kısa ve uzun dönemli planlarını ve hedeflerini anlatan Kama Belgesi (Wedge Document)’nde Kama Stratejisi anlatılıyor. Bu belgede temel hedef olarak şu iki madde yer alıyor:Türkçe’ye çevirmek gerekirse aşağı yukarı amaçlarını şöyle ifade edebiliriz: To defeat scientific materialism and its destructive moral, cultural and political legacies. To replace materialistic explanations with the theistic understanding that nature and human beings are created by God. Türkçe’ye çevirmek gerekirse aşağı yukarı amaçlarını şöyle ifade edebiliriz: Bilimsel materyalizmi ve yıkıcı manevi, kültürel ve politik mirasını yenilgiye uğratmak Materyalist açıklamaları, doğanın ve insanların Tanrı tarafından yaratıldığı teistik (tanrısal) anlayışı ile değiştirmek. Ayrıca bu belgede temel hedeflerin dışında 5 yıllık ve 20 yıllık hedefler de koyulmaktadır. Bunların arasında Akıllı Tasarımın; “bilim dünyasında baskın olarak kabul gören bir teori haline getirilmesi”, “dini, manevi, kültürel ve politik hayatın içine iyice işlemesi” gibi bazı hedefler de mevcut. Daha ayrıntılı bilgi isteyenler bu Kama Belgesine buradan ulaşabilir. Bu arada bu stratejinin adının neden “kama” olduğunu merak edenler olabilir. Kama belgesinde bu şöyle açıklanıyor: “Materyalist bilimi dev bir ağaç kabul edersek stratejimiz bir kama gibi görev görmesi için tasarlandı. Bir kama görece küçük olmasına rağmen, en zayıf noktasına vurulduğunda bir ağaç gövdesini ikiye ayırabilir.” Bu strateji belgesi DI’nın temel amacının bilimde hakim olduğunu söyledikleri materyalist bakış açısının yok edilmesi ve yerini dinsel, tanrısal bir bakış açısının alması olduğunu açıkça ortaya koyuyor. Burada materyalist bakış açısı olarak gördükleri şey aslında doğada olmuş veya olmakta olan olayların doğal sebepleri olması gerektiği görüşüdür. Bu görüşün yerine doğal olaylara doğaüstü açıklamalar getirilmesini yani ‘tanrı’ kavramının bilimin içine girmesini istiyorlar. Yani kısaca DI’nın temel amacı evrenin ve canlıların tamamının tanrı tarafından aniden yaratıldığı fikrinin bilim tarafından kabul edilmesidir. Bu fikilerin lise ve üniversitelerde öğretilmesi de bu hareketin en önemli ve kritik amaçlarından biridir. Ama önlerinde Birleşik Devletler Anayasa Mahkemesi’nin 1987 yılında yaratılış bilimine (creation science) karşı aldığı “belli bir dini inancı empoze etmeye yönelik eğitim yapılamaz” kararı bir engel teşkil etmektedir. Bu sebeple Akıllı Tasarım hareketini anlatırken ‘tanrı’ kelimesini kullanmamaya özen gösteriyorlar. İşte zaten bu sebeple hareketin adı ‘Akıllı Tasarım’dır. Bu tasarımı yapan şeye de ‘Akıllı Tasarımcı’ diyorlar ve bu tasarımcının tanrı olmak zorunda olmadığını söyleyerek yaratılışçılıktan farklı bilimsel bir hareket olduklarını göstermeye çalışıyorlar. Bu sayede Akıllı Tasarımın ortaokul, lise ve üniversitelerde öğrencilere anlatılmasını sağlamaya çalışıyorlar. Of Pandas and People (Pandalar ve İnsanlar) İşte bu noktada sahneye “Of Pandas and People” kitabı çıkıyor. Bu kitap ilk baskısı 1989, ikinci baskısı ise 1993 yılında yapılmış, okullarda biyoloji ders kitabı olarak okutulmak için yazılmış bir kitaptır. Kitabın içinde akıllı tasarım düşünceleri anlatılıyor. Canlıların bir anda bugünkü halleri ile ortaya çıktıkları ve akıllı bir tasarımcı tarafından tasarlandıkları anlatılıyor. 15 yıl boyunca bu kitabın okutulduğu birçok eyaletteki okullarda tartışmalar oldu. Bazıları bu kitabın okutulmasını kabul ederken bazıları tepkiler nedeniyle bu kitabı değiştirdiler. Bu tepkilerin en büyüğü ise 2004 yılında Pennsylvania eyaletindeki Dover kasabasında bölge okul kurulunun “Of Pandas and People” kitabını referans kitap olarak onaylaması ve 9. sınıftaki öğrencilere okutmasıyla ortaya çıktı. Başını Tammy Kitzmiller’in çektiği 11 ebeveyn okul aleyhine dava açtı. Dava 26 Eylül 2005′te başladı. Davaya 2002 yılında George W. Bush (bilindiği gibi kendisi önemli bir AT destekleyicisidir) tarafından görevlendirilmiş olan Yargıç John E. Jones baktı. Davada 21 gün boyunca iki tarafın tanıkları da dinlendi (davadaki tüm ifadelere buradan ulaşabilirsiniz). Dava sırasında ilginç bazı şeyler ortaya çıktı. “Of Pandas and People” kitabınının basılmadan önceki taslakları davada delil olarak sunuldu. Kitabın önceki taslak versiyonlarının adları şöyle: Creation Biology (1983) Biology and Creation (1986) Biology and Origin (1987) Of Pandas and People (1987, yaratılışçı versiyonu) Of Pandas and People (1987, akıllı tasarım versiyonu) Tüm bu kitaplar incelendiğinde çok ilginç bir şekilde ‘yaratılış’ ile ‘akıllı tasarım’, ‘akıllı yaratıcı’ ile ‘akıllı tasarımcı’, ‘yaratma’ ile ‘tasarlama’ kelimelerinin yer değiştirdiği görülüyor. En son basılan versiyonların ise tüm ‘yaratma’, ‘yaratıcı’ gibi direk olarak dini çağrıştıran kelimeler ‘tasarlama’ kelimesi ve türevleriyle değiştirilmiş olarak karşımıza çıkıyor (bununla ilgili dokümanlara buradan ve buradan ulaşabilirsiniz). Henüz davanın sonucu belli olmadan 8 Kasım’da Dover okul kurulu seçimi yapıldı ve AT yanlıları kurula seçilemedi. Böylece kuruldaki 9 kişiden tamamı AT yanlısı olan 8′i değişti. Daha sonra 20 Aralık 2005′te Yargıç Jones kararını 139 sayfalık oldukça ayrıntılı bir metin olarak açıkladı (açıklamanın tam metnine buradan ulaşabilirsiniz). Yargıç Jones’un kararındaki bazı önemli noktalar şöyle özetlenebilir (aşağıdakiler tam çeviri değildir): Savunma tanıklarının itirazlarına rağmen AT dini bir argüman olarak tanımlanıyor. Davadaki kanıtlar AT’nin yaratılışçılığın soyundan olduğunu göstermektedir. Davada elde edilen kanıtlar ezici bir şekilde AT’nin dini bir görüş, yaratılışçılığın yeniden etiketlenmiş hali olduğu ama bilimsel bir teori olmadığını göstermektedir. AT’nin bilim olup olmadığı sorusuyla da ilgilendik ve bilim olmadığı, kendini yaratılışçı yani dini seleflerinden ayıramadığı sonucuna vardık. Akıllı Tasarımın Temel Argümanları Neler? Aslında yukardaki bölüm tahminimden çok uzun sürdü. Zor da olsa AT’nin argümanlarına gelebildik. Bu bölümde AT’nin başka bir savunucusu olan Intelligent Design Network yönetim kurulu üyelerinden Mustafa Akyol’un sitesinde yazmış olduğu bir yazıdan alıntılar yaparak AT’nin argümanlarını anlatmaya çalışacağım: [...] Pek çok bilim adamı, canlılığın sadece bu gibi amaçsız ve bilinçsiz faktörlerin ürünü olamayacağını, hayatın kökeninde “tasarlayıcı bir aklın” olduğunu savunuyorlar. Bu anlayış son yıllarda yeni bir teoriyi de beraberinde getirdi: “Akıllı Tasarım” (Intelligent Design) teorisi. Time dergisinin 12 Ağustos 2005 sayısının da kapak konusunu oluşturan teori, halen ABD’de ateşli bir tartışmanın odak noktası. Bilim dünyasında Akıllı Tasarım’ı kabul edenlerin sayısı artarken, bazı eyatler de teoriyi ders kitaplarına Darwinizm’in alternatifi olarak koymayı tartışıyorlar. Bu teori, 1990′lı yıllarda bir grup Amerikalı bilim adamı tarafından ortaya atıldı. Teorinin ilk büyük çıkışı, Pennsylvania’daki Lehigh Üniversitesi’nden biyokimya profesörü Michael J. Behe’nin “Darwin’in Kara Kutusu: Evrime Karşı Biyokimyasal Başkaldırı” adlı kitabı oldu. Behe, kitabında canlı hücresinin Darwin zamanında içeriği bilinmeyen bir “kara kutu” olduğunu, hücrenin detayları anlaşıldığında ise, burada çok kompleks bir “tasarım” bulunduğunun ortaya çıktığını anlatıyordu. Behe’ye göre, canlılardaki kompleks sistemlerin doğal seleksiyon ve mutasyonla, yani bilinçsiz mekanizmalarla ortaya çıkması imkansızdı ve bu durum hücrenin “bilinçli bir şekilde tasarlandığını” gösteriyordu. [...] Akıllı tasarım teorisini savunanların en çok vurgu yaptıkları kavramlardan biri, “indirgenemez komplekslik” (irreducible complexity). [...] Darwinizm canlıların kökenini iki bilinçsiz doğa mekanizması ile açıklıyor: Doğal seleksiyon ve rastlantısal değişiklikler (yani mutasyonlar). Darwinist teoriye göre, bu iki mekanizma, canlı hücresinin kompleks yapısını, kompleks canlıların vücut sistemlerini, gözleri, kulakları, kanatları, akciğerleri, yarasaların sonarını ve daha milyonlarca karmaşık tasarımlı sistemi meydana getirmiş durumda. Ancak son derece kompleks yapılara sahip olan bu sistemler, nasıl olur da iki bilinçsiz doğal etkenin ürünü sayılabilir? İşte bu noktada Darwinizm’in başvurduğu kavram, “indirgenebilirlik” kavramı. Teori, sözkonusu sistemlerin çok daha basit hale indirgenebileceklerini ve sonra da kademe kademe gelişmiş olabilecekleri iddia ediyor. [...] Ancak Akıllı Tasarım teorisyenleri, bu klasik hikayede çok önemli bir yanılgı olduğunu savunuyorlar. Dikkat edilirse, Darwinist teori, bir noktadan bir başka noktaya (örneğin kanatsız canlıdan kanatlı canlıya) doğru giden aşamaların hepsinin tek tek “avantajlı” olmasını öngörüyor. A’dan Z’ye doğru gidecek bir evrim sürecinde, B, C, D… U, Ü, V ve Y gibi tüm “ara” kademelerin canlıya mutlaka avantaj sağlaması gerekiyor. Doğal seleksiyon ve mutasyonun bilinçli bir şekilde önceden hedef belirlemeleri mümkün olmadığına göre, tüm teori canlı sistemlerinin avantajlı küçük kademelere “indirgenebileceği” varsayımına dayanıyor. İşte Darwin bu nedenle “eğer birbirini takip eden çok sayıda küçük değişiklikle kompleks bir organın oluşmasının imkansız olduğu gösterilse, teorim kesinlikle yıkılmış olacaktır” demişti. Akıllı Tasarım teorisyenleri, işte bu noktayı vurguluyorlar ve 20. yüzyıl biliminin, Darwin zamanında yeterince bilinmeyen pek çok “indirgenemez kompleks” yapı ortaya çıkardığını belirtiyorlar. Michael Behe’nin kitabında indirgenemez kompleks sistemlere verdiği ilginç örneklerden biri, bakteri kamçısı. “Kamçı” olarak Türkçe’ye çevrilen “flagella” isimli organ, bazı bakteriler tarafından sıvı bir ortamda hareket edebilmek için kullanılır. Organ, bakterinin hücre zarına tutturulmuştur ve canlı ritmik bir biçimde dalgalandırdığı bu kamçıyı bir palet gibi kullanarak dilediği yön ve hızda yüzebilir. [...] Bakteri kamçısını kitabında detaylı olarak anlatan Michael J. Behe, sadece bu kompleks yapısının dahi, evrimi “yıkmak” için yeterli olduğunu savunmaktadır.(4) Çünkü kamçı hiç bir şekilde basite indirgenemeyecek bir yapıdadır. Kamçıyı oluşturan moleküler parçaların tek bir tanesi bile olmasa, kamçı çalışmaz ve dolayısıyla bakteriye hiç bir faydası olmaz. Bakteri kamçısının ilk var olduğu andan itibaren eksiksiz olması gerekmektedir. Bu gerçek karşısında evrim teorisinin “kademe kademe gelişim” modeli anlamsızlaşmaktadır. [...] Peki bir yapının tasarım ürünü olduğu nasıl anlaşılıyor? William Dembski The Design Inference: Eliminating Chance through Small Probabilities (Dizayn Çıkarımı: Küçük Olasılıklar Yoluyla Şans Faktörünü Elimine Etmek) adlı kitabında bu soruyu cevaplıyor.(8) Dembski’ye göre, doğada var olup da doğal faktörlerle ortaya çıkma olasılığı aşırı derecede küçük olan yapılar, bilinçli bir tasarımın bilimsel kanıtını oluşturuyor. Örneğin fonksiyonel bir protein molekülünün, doğadaki 20 farklı aminoasitin rastlantısal biraraya gelmesiyle oluşma ihtimali, matematikte “imkansız”ın başladığı nokta sayılan 10 üzeri 50′de 1′den bile çok çok daha (trilyarlar kere trilyarlarca kat) küçük. Bu durum, proteinin rastlantısal bir sürecin ürünü olmadığını, “tasarlanmış” bir yapı olduğunu gösteriyor. Daha kolay anlaşılır bir örnek ise şöyle: Balta girmemiş bir ormanda bir heykele rastlarsanız, bundan çıkardığınız sonuç ne olur? Doğal faktörlerin bu heykeli oluşturmuş olmaları ihtimali çok çok küçük olduğu (yani böyle bir alternatif “imkansız” olduğu) için, heykelin tasarlanmış olduğu sonucuna varırsınız. Akıllı Tasarım teorisyenleri, canlıların kompleks mekanizmalarının, bir ormanda bulunan heykelden çok daha açık birer “tasarım kanıtı” olduğunu savunuyorlar. İşte AT argümanlarını yukardaki gibi özetlemek mümkün. Bu argümanlar bilim dünyasında çok önemli eleştiriler almaktadır. Özellikle Michael Behe’nin indirgenemez kompleks olduğunu iddia ettiği yapıların aslında Behe’nin tanımladığı şekilde indirgenemez kompleks olmadıkları iddia ediliyor. İndirgenemez komplekslik ve indirgenemez kompleks olduğu iddia edilen bazı yapıların evrimi ile ilgili ayrıntılı bilgi edinmek isteyenler için bazı linkler vermek istiyorum: Bunlar şimdiye kadar yapılmış eleştirilerin ve verilen bilimsel yanıtların sadece ufak bir bölümü. Elbette AT savunucularının da bunlara verdikleri cevaplar ve dönüşünde aldıkları cevaplar var. İnternette bunların hepsine ulaşmak mümkün. Ama eğer bu yazıları ve bunlara verilen cevapları incelerseniz aslında karşı cevapların pek de içi dolu şeyler olmadığını görürsünüz. Irreducible Complexity Demystified, Pete Dunkelberg The Flagellum Unspun - The Collapse of “Irreducible Complexity”, Kenneth R. Miller Answering the Biochemical Argument from Design, Kenneth R. Miller A Biochemist’s Response to “The Biochemical Challenge to Evolution”, David Ussery Evolution in (Brownian) space: a model for the origin of the bacterial flagellum, Nicholas J. Matzke Evolution of the Bacterial Flagella, Ian Musgrave The Evolution of Vertebrate Blood Clotting, Kenneth R. Miller Darwin v. Intelligent Design (Again), H. Allen Orr Bunların dışında genel olarak AT düşüncesini eleştiren yazıları incelemek isteyenler olabilir, onlar için de bazı linkler vermek istiyorum: Akıllı Tasarım, N. Emrah Aydınonat Design Yes, Intelligent No, Massimo Pigliucci Neither Intelligent nor Designed, Bruce and Frances Martin No Free Lunch: Why Specified Complexity Cannot Be Purchased without Intelligence, H. Allen Orr Bunlar şimdiye kadar yapılmış eleştirilerin ve verilen bilimsel yanıtların sadece ufak bir bölümü. Elbette AT savunucularının da bunlara verdikleri cevaplar ve dönüşünde aldıkları cevaplar var. İnternette bunların hepsine ulaşmak mümkün. Ama eğer bu yazıları ve bunlara verilen cevapları incelerseniz aslında karşı cevapların pek de içi dolu şeyler olmadığını görürsünüz. Akıllı Tasarımı savunmak için ortaya koyulan argümanlara baktığımızda hep Darwinizme karşı eleştiri olduğunu görüyoruz. Yani sanki sadece Darwin’in ortaya koyduğu düşünceleri çürütebilmek için argüman üretiliyormuş gibi görünüyor. Bu özelliğiyle AT, Darwinizme karşı bir negatif argüman olarak karşımıza çıkıyor. Yani yaşamın veya canlı türlerinin nasıl oluştuğunu açıklamaya çalışmaktan çok Darwinizme dayalı evrimin yanlışlığını göstermeye çalışma amaçlı ortaya çıkmış gibi gözüküyor. Aslında canlıların nasıl ortaya çıktığı, tüm canlı türlerinin nasıl oluştuğunu açıklamaya çalışmak yerine çok karmaşık oldukları için ancak tasarlanmış olabileceklerini ve bu tasarım işini de akıllı tasarımcının yaptığını iddia ediyor. Ama bu tasarımcının tasarlama işini nasıl, ne zaman, niçin yaptığıyla ilgili hiçbir şey söylemiyor. Sadece canlılığın ve canlı türlerinin doğal olaylarla yani hiçbir doğaüstü gücün etkisi olmaksızın oluşamayacağını iddia ediyor. Ayrıca bu akıllı tasarımcının kim veya ne olduğuyla ilgili de hiçbir tez ileri sürmüyor. Ama hepimiz AT’yi savunan herkesin akıllı tasarımcı olarak “Tanrı”yı düşündüğünü biliyoruz. Kısaca şunu söyleyebilirim: Akıllı Tasarım “neo-yaratılışçılık”tır. Yani yaratılışçılığın evrim geçirmiş halidir diyebiliriz. Mevcut çevre koşullarında “Tanrı yarattı” argümanı ile bilimsel platformda yaşayamayan yaratılışçılık yıllar içinde evrim geçirerek “akıllı tasarımcı tasarladı” argümanı ile karşımıza çıkmaya başladı. Ama buna rağmen, yazımın ortalarında anlatmış olduğum Pennsylvania’daki davada, dini görüşlere dayandığı gerekçesiyle yenilgi almış olması pek de başarılı olmadıklarını gösteriyor diye düşünüyorum. Ama bu konu burda kapanacak gibi durmuyor çünkü AT savunucuları pes edecek gibi gözükmüyor. Belki de bu hareket de evrim geçirerek yeni argümanlar üretir ve kendini geliştirir kim bilir. Herşeyi zaman gösterektir. İzleyelim ve görelim.

http://www.biyologlar.com/akilli-tasarim-bilim-mi-din-mi

Hayvanların Organizma Alemindeki Yeri

Organizma alemi içinde hayvanların morfolojik ve ekolojik olarak ayrı bir yeri vardır. Hayvanlar diğer canlılardan kendilerine özgü karakterleri, yaşam biçimleri ile sıyrılırlar.

http://www.biyologlar.com/hayvanlarin-organizma-alemindeki-yeri

Alzheimer hastalığında erken teşhis imkanı doğuyor

Alzheimer hastalığında erken teşhis imkanı doğuyor

Alzheimer hastalığında erken teşhis için geliştirilen yeni bir yöntem, bir hastadan örnek alınarak hazırlanan robot ile tanıtıldı.Unutkanlık denildiğinde ilk akla gelen hastalıklardan biri olan Alzheimer’ın erken teşhisi için, uzun yıllardır araştırmalar sürüyor.  34. Ulusal Radyoloji Kongresi Siemens standında Alzheimer hastalığında erken teşhis yöntemini tanıtmak için, Gil adındaki hastanın yüz modeli çıkartılarak anlatıldı. Robot, bir Alzheimer hastanın yüz hareketlerini birebir yapıyor. Amyloid Brain Model’ini tanıtmak için hazırlanan robot hakkında bilgi veren Siemens Moleküler Görüntüleme Sorumlusu  Gizem Uçanok, robotun üç farklı şirketten, 20 çalışanın 6 hafta boyunca birlikte çalışarak geliştirildiğini belirtti. Uçanok, söz konusu robotun Alzheimer’ı diğer demans türlerinden ayıran yeni bir radyoaktif maddeyi ve bu madde için Siemens’in geliştirdiği Amyloid Nöroloji yazılımını tanıtmak için yapıldığını söyledi. Bu yeni radyoaktif madde ve de yazılım ile ilgili Uçanok, şunları söyledi: “Alzheimer şüphesi olan hastalara bu yeni radyoaktif madde veriliyor. Hastanın daha sonra PETBT ya da PETMR ile beyin görüntülemesi yapılıyor. Verilen bu ilaç direk olarak beyindeki Amyloid plaklara yapışıyor ve görüntülenmesini sağlıyor. Daha sonra Siemens Amyloid yazılımı hastanın beyin datasını referans beyin datasıyla karşılaştırıyor ve klinisyenlere hastanın Amyloid oranını sunar. Bugün Amerika’da yaşayan 5. 4 milyon kişi Alzheimer hastası var ve 2050 yılına kadar bu rakamın 16 milyona kadar yükselmesi bekleniyor. 65 yaş üzerindeki her 8 kişiden biri ve 85 yaş üzerindekilerin yarısı Alzheimer hastası. Bu yöntem Amerika’da ve Avrupa’da uygulanmaya  başlandı.” “Demans Hastalarının Bir Kısmına Yanlış Tedavi Uygulanıyor”Unutkanlık şikayetiyle doktorlara gidenlere yapılan tetkikler sonucunda bir çoğuna demans teşhisi konduğunu kaydeden Uçanok, genelde hastalara  aynı tedavinin uygulandığını kaydetti. Uçanok, “Aslında demans hastalarının bir kısmına yanlış tedavi uygulanıyor. Alzheimer hastası sayılan hastaların bir kısmı Alzheimer hastası olmayabiliyor. Bu tetkik ve yazılım hastaların Alzheimer hastası mı yoksa başka türlü bir demans hastası mı onu söylüyor ve bunu erken teşhis etmeye yardımcı oluyor” diye konuştu. Kongreye olan destekleriyle ilgili görüşlerini dile getiren Siemens Sağlık Türkiye Direktörü Şevket On, Türk Radyoloji Derneği’nin kongreyi uzun yıllardır başarıyla gerçekleştirdiğine dikkat çekti. Şevket On; “Her yıl, Ulusal Radyoloji Kongresi’nde dünyada sunduğumuz en yeni ürün ve teknolojileri paylaşmaya gayret ediyoruz. Yalnızca ülkemizde değil, çalışmalarıyla uluslararası alanda da adını yukarılara taşıyan Türk Radyoloji Derneği’nin bu yılki organizasyonuna da destek vermekten dolayı son derece mutlu olduk” dedi.   http://fesraoz.blogspot.com/

http://www.biyologlar.com/alzheimer-hastaliginda-erken-teshis-imkani-doguyor

Müzelerde Eğitim

Müzelerde Eğitim

Genel anlamda müzelerde eğitimi bilimsel eğitim ve toplumsal eğitim iki başlık altında incelemek gerekse de toplumsal anlamda sağlanan eğitim daha ön plana çıkar.

http://www.biyologlar.com/muzelerde-egitim

Open chromatin profiling key to identifying leukemia cells of origin

Open chromatin profiling key to identifying leukemia cells of origin

Every cancer starts with a single cell, and Jackson Laboratory (JAX) researchers have found a precise and reliable way -- whole-genome profiling of open chromatin -- to identify the kind of cell that leads to a given case of leukemia, a valuable key to cancer prognosis and outcome. "Knowing the cell of origin of cancer cells can provide insight into tumor subtypes and possibly diagnostic and therapeutic benefit," says JAX Assistant Professor Jennifer Trowbridge, Ph.D., the lead author of the study published on July 11 in Nature Communications. "But existing methods to identify cell of origin from bulk tumor cell samples have been unsuccessful." Chromatin is the material in the nucleus of the cell that condenses to form chromosomes during cell division, and consists of DNA, proteins called histones and RNA. Every type of cell has a characteristic chromatin structure that includes closed chromatin, which is tightly wound around nucleosomes and is relatively inactive, and open chromatin, looser stretches of the material that interact with regulatory elements encoded in DNA. Trowbridge hypothesized that analyzing open chromatin in bulk tumor cells could provide a possible improved method to identify cancer cell of origin because of the cell-type specificity of chromatin structure. Her lab worked with a mouse model of acute myeloid leukemia (AML) driven by expression of MLL-AF9, a fusion oncogene formed by a chromosome translocation between human chromosomes 9 and 11. They began with five distinct, normal cell types found in the bone marrow in both mice and humans: long-term hematopoietic stem cells (HSCs), short-term HSCs, multipotent progenitors, common myeloid progenitors and granulocyte macrophage progenitors. The AML that developed from these different cells of origin had different penetrance and aggressiveness when engrafted in mice, with the stem cell-derived lines being the most aggressive and the committed progenitor lines the least. These patterns were also reflected in the frequency of leukemia-initiating cells in each cell line, with HSCs having the highest frequency and committed progenitors having the lowest. To profile the open chromatin in these distinct AML samples, and compare them to open chromatin patterns in normal cells, Trowbridge collaborated with Duygu Ucar, Ph.D., an assistant professor at JAX who develops computational models to study gene regulation including chromatin structure. Together they identified open chromatin signatures and gene expression patterns in AML samples that may allow stem cell-derived AML to be distinguished from progenitor cell of origin AML. These results bear out indications in human data that the stage of a progenitor cell when it becomes transformed to leukemia has an impact on its clinical progression, with earlier-stage cell of origin cancers being more aggressive. The researchers note that, with further study of open chromatin in normal human stem and progenitor cell types as well as AML patient cohorts, this profiling approach will identify precise regions with prognostic significance based on cell of origin; in other words, a valuable human cancer biomarker. Moreover, Trowbridge says, the collaboration between her lab and Ucar's -- between wet-bench and computational scientists with complementary strengths in mouse modeling and human genomics -- is a highly promising model for future discovery. "This study would not have been feasible without close collaboration with our computational colleagues that have great expertise in human genomics. This study took advantage of cutting-edge genomic and genome sequencing technologies that were new to us, and allowed us to rapidly extract the maximum value from these technologies, integrate and compare our findings to human genomic data, and reveal novel underlying biological mechanisms with the most promising translational relevance that we will continue to study." Source: Jackson Laboratory http://www.biologynews.net

http://www.biyologlar.com/open-chromatin-profiling-key-to-identifying-leukemia-cells-of-origin

Bitki Hücre <b class=red>Modeli</b> Yapımı - Biyoloji performans ödevi

Bitki Hücre Modeli Yapımı - Biyoloji performans ödevi

Öğrencilerin korkulu rüyası haline gelen proje ödevlerine bir katkımız olsun istedik ve bitki hücresi modeli yapmaya kararverdik...UMARIM BEĞENİRSİNİZ.

http://www.biyologlar.com/bitki-hucre-modeli-yapimi-biyoloji-performans-odevi

Tracking the viral parasites cruising our waterways

Tracking the viral parasites cruising our waterways

Humans aren't the only ones who like to cruise along the waterways, so do viruses. For the first time, a map of fecal viruses traveling our global waterways has been created using modeling methods to aid in assessing water quality worldwide. "Many countries are at risk of serious public health hazards due to lack of basic sanitation," said Joan Rose, Homer Nowlin Chair in water research at Michigan State University. "With this map, however, we can assess where viruses are being discharged from untreated sewage and address how disease is being spread. With that, we can design a treatment and vaccination program that can help prevent sewage-associated diseases." The study, conducted by Rose and an international team of researchers, focused on rotavirus, a pathogen found in human sewage, which is suspected of causing more than 450,000 deaths globally each year. Rotavirus severity rates are highest among young children under two. Because the disease spreads quickly - and via water - a deeper understanding of the transmission of rotavirus is key to combatting it. The modeling approach used in the study was designed to better understand the global distribution of potential viruses in water sources. The model provided a grid that helped pinpoint "hotspots" where emission sources were greatest. According to Rose, those areas can now be selected for monitoring and control programs. "The great advantage of a modeling approach is getting a better understanding of the situation in areas where no monitoring data exist, but where we do have model input available," she said. The study, published in the journal Pathogens, directly addresses the Sustainability Development Goals outlined by the United Nations. SDGs are being developed to extend public health goals that were not achieved by the original Millennium Development Goals set by the UN in 2000, including cutting the proportion of the global population without access to safe sanitation in half by 2015. "Achieving the SDGs is important for reducing waterborne diseases," Rose said. "Rotavirus epitomizes the danger of these diseases and represents the ongoing effects that sewage contamination of water has on global public health." The study is part of the Global Water Pathogens Project, an initiative led by Rose that aims to obtain a better understanding of pathogens in sewage and surface water. Source: Michigan State University http://www.biologynews.net

http://www.biyologlar.com/tracking-the-viral-parasites-cruising-our-waterways

FLOEMDE ORGANİK MADDE TAŞINIMI

Bu taşınım da iki ayrı mekanizmadan söz edilir. Kitle akımı : Bu görüşe göre organik maddelerin sentezlendiği doku ile taşınacağı doku arasında mevcut olan osmotik basınç farkı gradiyentine bağlı olarak organik maddeler hareket ederler. Aşağıdaki şekildeki modelde de görüleceği üzere A ve B kapları birbirlerine bağlıdırlar. Bu iki kap içerisine yerleştirilen yine A ve B osmometreleri birbirlerine boru ile bağlanmıştır. B osmometresine çok yoğun şeker çözeltisi eklendiğinde B kabından hızla su alacak( buradaki su saf sudur) dolayısıyla turgor basıncının etkisiyle B’deki şeker çözeltisi A’ya akmaya başlayacaktır ve A kabından yine az yoğun olduğu yere doğru hareket edecektir. Bu modeli bitkide uyguladığımızda B osmometresi yapraklar A osmometresi kökler olsun. Yaprakta sentezlenen şeker osmotik değeri arttıracağından hızla su alacak, turgor basıncının etkisiyle de diğer hücrelere gövdeye köke taşınacaktır. Buradaki boruların görevini floem gerçekleştirecektir. Organik maddeler bu yolla genelde depo yerlerine taşınırlar (depo kök, yumru, meyva vs.). Protoplazma hareketleri : Hücrelerde rotasyon ve sirkülasyon diye adlandırılan protoplazmik hareketlerin etkisiyle gerçekleşen organik madde akımıdır. Bu aktivite genç kalburlu boru elemanlarınca yapılabilen bir aktivitedir. Madensel Tuzların Kullanılması Çeşitli tuz iyonlarının bitkiler tarafından alınması onların mutlaka metabolik faaliyetlerde kullanılacağı anlamına gelmez. Alınan tuzların bir kısmı ksilem elemanları ile fotosentez merkezlerine ulaşır ve kullanılır. Bir kısmı da bitkinin gerekli bölgelerinde oluşan depo proteinleri, Ca okzalat, glikozit, enzim, vitamin gibi moleküllerin yapısına girerler. Bazı hallerde absorbe edilen iyonlar hiç metabolizmada kullanılmaz. Sadece hücre vakuolünde toplanarak hücrenin osmotik potansiyelinin artmasını sağlarlar. Bazı tuz iyonları da protoplazmanın asitliğine etki ederler. Madensel tuzların bitki yaşamında oynadıkları rolleri iki şekilde düşünebiliriz. a) Genel roller b) Özel roller Bitki bünyesine giren madensel tuzlar genel olarak aşağıdaki rolleri üstlenirler. a) Hücre çeperi ve protoplazmanın yapısına girerler (S, P, Ca, Mg) b) Bitki hücrelerinin osmotik basıncını arttırırlar. c) Hücrenin pH değişimlerine sebep olurlar. d) Zar permeablitesini etkilerler (Ca++, Mg++, Fe+++, Al+++yavaşlatır. K+, Na+ ise azaltır). e) Yüksek konsantrasyonda zehir etkisi yaparlar. f) Antigonistik etki yaparlar (iyon antigonizmi) Ör: 0, 015 mm CuCl2 çözeltisinde günde 3,5 mm uzayan hardal kökleri, ortama CaCl2 ilave edilince 10, 5 mm uzayabilmektedirler. Bu duruma Ca++’ un Cu++ iyonları üzerindeki antigonist etkiden kaynaklanmaktadır (Yani bakırın zehir etkisi Ca++ tarafından kırılmaktadır). g) Metabolik faaliyetlerde katalitik etki yaparlar. Fe++, Cu++, ve Zn++ bazı enzimlerin prostetik grubunu oluştururlar. Mn, Mg, Ca aktivitör moleküllerdir. Tuz absorbsiyonunu etkileyen etmenler: a) Sıcaklık: Sıcaklık artışı tuz absorbsiyonunu hızlandırmaktadır. Ancak sıcaklığın 40oC’ nin üstüne çıkması ket vurucu etki yapar. b) Hidrojen iyonu konsantrasyonu: Düşük pH’ da H+ iyonları katyonların alınmasını engellemektedir. Buna karşın anyonların alınımını arttırmaktadır. Bunun nedeni H+ iyonlarının alınım sırasında katyonlarda rekabet etmesindendir. Yüksek pH değerlerinde ise, OH- iyonları nitrat ve fosfat iyonları gibi anyonlarla rekabet etmektedir. c) Işığın dolaylı etkisi: Stomaların açılması ve fotosentezde O2 üretilmesi tuz alınımını arttırır. d) İyonların karşılıklı etkisi: İyonların taşıyıcılara bağlanması iyon rekabeti doğurur. Ca, K’ u etkiler.

http://www.biyologlar.com/floemde-organik-madde-tasinimi

BİTKİLERDE İÇTEN VE DIŞTAN GELEN SİNYALLERE VERİLEN YANITLAR

Bitki yaşamının her evresinde, çevreye duyarlılık ve yanıtlarında koordinasyon vardır. Bitkinin bir kısmından, diğer kısımlarına sinyaller gönderilebilmektedir. Örneğin; bir sürgün ucundaki tepe tomurcuğu birkaç metre uzaklıktaki yanal tomurcukların büyümesini baskı altına alabilir. Bitkiler, zamanı günlük ve yıllık olarak izlemektedirler. Yer çekimini ve ışığın yönünü algılarlar. Bitkinin morfolojisi ve fizyolojisi, çevresindeki değişkenlere göre sürekli olarak ayarlanır; bu çevresel uyartılar ve içsel sinyaller arasındaki kompleks ilişkilerle sağlanır. SİNYAL İLETİMİ VE BİTKİ YANITLARI Bitkiler dahil tüm organizmalar, özgül çevresel sinyalleri ve içten gelen sinyalleri alma ve bu sinyallere yanıt verme yeteneğindedir; organizmaların bu sinyallere yanıt vermesi, bir bakıma , yaşama ve üreme başarılarını artırır. Bitkiler de çevrelerindeki önemli değişiklikleri saptamak için hücresel reseptörlerini kullanırlar; bu değişiklik büyüme hormonunun konsantrasyonundaki bir artışı, yapraklar üzerinde beslenen bir çekirgenin verdiği zararı yada kış yaklaştıkça gün uzunluğunun azalmasını kapsayabilir. İç yada dış kaynaklı uyartının bir fizyolojik yanıtı başlatabilmesi için, organizmadaki belirli hücrelerin, uygun bir reseptöre sahip olması gerekir. Bir reseptör, özel bir uyartıya duyarlı ve ondan etkilenen bir moleküldür. Reseptör, bir uyartıyı alır. Bundan sonra iletim, bir dizi özel biyokimyasal basamağı, yani; sinyal iletim yolunu başlatır. Sinyal iletim yolu, uyartının algılanmasını organizmanın yanıtıyla eşleştirir. Sinyal iletimi, içten ve dıştan (çevreden) gelen sinyalleri hücresel yanıtlara bağlar Bir sürgün, güneş ışığına ulaşınca çok önemli morfolojik ve biyokimyasal değişiklikler geçirir. Bu değişiklikler yeşillenme olarak adlandırılır. Yeşillenme sırasında gövdelerin uzama hızı yavaşlar, yapraklar genişler, kökler uzamaya ve toprak üstü kısımlar klorofil üretmeye başlar; kısaca sürgün tipik bir bitkiye benzemeye başlar. Bu yeşillenme nasıl olur? Bu soruya cevap ararken; bir sinyalin (örn, ışık) bir bitki hücresi tarafından nasıl alındığını ve bu algılamanın bir yanıta (yeşillenme) nasıl dönüştürüldüğünü göreceğiz. İncelemelerimiz sırasında, mutantlarla yapılan çalışmaların, hücrede sinyal oluşumunun üç farklı evresinde (algılama, iletme ve yanıt verme) çeşitli moleküllerin oynadığı rollere nasıl ışık tuttuklarını göreceğiz Sinyal iletim yollarının genel bir modeli. Özel bir reseptöre bağlanan bir hormon (veya çevreden gelen diğer bir sinyal), sekonder mesajcılar üretmek için hücreyi uyarır. Sekonder mesajcılar, orijinal sinyale karşı hücrenin çeşitli tepkimeler üretmesini sağlar. Yukarıdaki şekilde reseptör, hedef hücrenin yüzeyinde görülmektedir. Diğer durumlarda, hormonlar hücreye girer ve hücre içinde özel reseptörlere bağlanır. Sinyalin Alınması Sinyaller ister içten ister dıştan gelsin, ilk olarak reseptörler tarafından saptanır. Reseptörler, özel bir uyartıya yanıt olarak yapısal değişiklikler geçiren proteinlerdir. Bitkilerde yeşillenmede yer alan reseptör fitokrom olarak adlandırılır. Fitokrom özel bir proteine bağlanmış, ışık absorblayan bir pigmentten oluşmuştur. Plazma zarındaki pek çok pigmentin aksine, yeşillenmede iş gören fitokrom sitoplazmada bulunur. Araştırmacılar, yeşillenme sürecinde fitokromun gerekli olduğunu, aurea isimli bir domates mutantıyla yaptıkları çalışmalarda ortaya çıkarmıştır. Normal düzeyden daha düşük miktarda fitokroma sahip olan bu mutant, ışığa maruz bırakılınca yabani tip domatesten daha az yeşillenmektedir. (Latince aurea altın-renkli anlamındadır. Klorofil yokluğunda, karetenoyit denilen sarı bitki pigmentleri, daha fazla belirginleşirler). Araştırmacılar, diğer bitkilerden elde ettikleri fitokromu mikro iğnelerle (mikro enjeksiyon yoluyla) aurea‟nın yaprak hücrelerine enjekte ettikten sonra bu bitkiyi ışığa maruz bırakarak normal bir yeşillenme yanıtının oluşmasını sağlamışlardır. Bu tür denemeler, yeşillenme sürecinde, ışığın algılanmasında fitokromun iş gördüğü varsayımını desteklemiştir. Sinyal İletilmesi Yeşillenme süreci, çok düşük düzeydeki ışık tarafından başlatılır. Örneğin; birkaç saniyelik ay ışığına eşdeğer ışık düzeyleri, karanlıkta büyüyen çavdar fidelerinin gövde uzamasının yavaşlatmaya yeter. Fitokrom gibi reseptörler, çok zayıf çevresel ve kimyasal sinyallere duyarlıdır. Bu çok zayıf çevresel ve kimyasal sinyallerden gelen bilgi nasıl çoğaltılmakta ve bitki tarafından bu algılama özel bir yanıta nasıl dönüştürülmektedir? Bu sorunun yanıtı, sekonder mesajcılardır (sekonder messenger veya ikincil mesajcılar). Bunlar bitkide üretilen küçük kimyasal maddeler olup sinyali çoğaltarak reseptörden proteine nakleder; bu proteinler özel bir yanıta neden olur. Örneğin; yeşillenmenin ortaya çıkması sırasında etkileşen her bir fitokrom, yüzlerce sekonder mesaj taşıyıcı molekül oluşturabilir. Bunlar da yüzlerce özel enzim molekülünü aktifleştirebilir. Sinyal iletim yolundaki bir sekonder mesajcı, bu tür mekanizmalarla sinyalin hızlı bir şekilde çoğalmasını sağlar. Şimdi, özel olarak sekonder mesajcıların oluşumunu ve yeşillenmenin ortaya çıkmasındaki işlevlerini inceleyelim. Bitkilerde sinyal iletimine bir örnek; yeşillenmede fitokromun rolü. Işık sinyali fitokrom reseptörü tarafından alınır. Daha sonra reseptör G-proteinlerini içeren iki sinyal iletim yolunu aktifleştirir. 1) yollardan biri, bir protein kinaz serisini aktifleştiren bir sekonder mesengera götürür. 2) diğer yol, özel bir protein kinazı aktifleştiren bir Ca+2 – kalmodulin kompleksinin oluşumuna götürür. 3) her iki yol yeşillenmede iş gören proteinlerle ilgili genlerin ifade (yeşillenmede iş görmek için dizilmesini) olmasını sağlar. Pek çok reseptör guanin-bağlı proteinlerle (G-proteinleri) ilişkiye girer. Fitokrom böyle bir reseptördür. Işık fitokromda konformasyonal bir değişikliğe neden olur. Daha sonra fitokrom, özel G-proteini ile ilişkiye girer. Aktifleşme sırasında, inaktif G-proteinine bağlı olan guanozin difosfat (GDP), guanozin trifosfat (GTP) ile yer değiştirir. Böylelikle, aktif hale gelen G-proteini, yeşillenmeyi sağlayan sinyal iletim yolundaki diğer enzimleri aktifleştirir. Örneğin; fitokromun aktifleştirdiği G-proteinleri, ikincil (sekonder) bir mesaj taşıyıcı olarak siklik-GMP‟ı (cGMP) oluşturan enzim olan guanil siklazı aktifleştirir. G-proteini inhibitöreleri, aurea domates hücrelerine, fitokromun mikroenjeksiyon yoluyla verilmesinden sonra yeşillenmeyi durdurur; buna karşılık G-proteini aktivatörleri, yanıtı uyarır. Siklik adenozin monofosfat (cAMP, siklik AMP) ve siklik guanozin monofosfatın (cGMP) dahil olduğu siklik nükleotidler özel protein kinazları (diğer proteinleri fosforlayarak aktifleştiren proteinler) aktifleştirir. Denemeler cGMP‟nin yeşillenme sürecinde yer aldığını göstermektedir. cGMP‟nin aurea domates hücrelerine mikroenjeksiyonu, fitokrom ilavesi olmaksızın bile, yeşillenme işlemini kısmen teşvik etmektedir. Sitoplazmadaki (sitosol) Ca+2 düzeyleri genel olarak çok düşüktür (yaklaşık 10-1M). Bununla bilikte, çok çeşitli hormonal ve çevresel uyartı, sitosoldeki Ca+2 düzeyinde küçük bir artışa sebep olabilir. Daha sonra, Ca+2, kalmodulin olarak isimlendirilen küçük bir proteine doğrudan bağlanır. Bundan sonra Ca+2-kalmodulin kompleksi birkaç enzime bağlanarak, onları aktifleştirir. Protein kinazlar, bu enzimlerin en belirginleridir. Şekilde yeşillenme mekanizması sırasında fitokromun aktifleşmesinin, sekonder mesenger olarak hem cGMP hem de Ca+2-kalmodulinle sonuçlandığına dikkat ediniz. Yanıtın Oluşması Sonuçta, sinyal-dönüştürme yolları, hücrede bir yada daha fazla aktivitenin düzenlenmesine yol açar. Çoğu durumda, özelliklede gelişimdeki değişiklikler söz konusu olduğu zaman, uyartıya (sinyale) karşı verilen bu yanıtlar belirli enzimlerin aktivitesini artırır. Sinyal oluşturan bir yol, bir enzimi iki ana mekanizma ile aktifleştirebilir. Bu mekanizmalardan biri, o enzimle ilgili mRNA‟nın transkripsiyonunun uyarılmasıdır, diğeri ise mevcut enzim molekülünün aktifleştirilmesidir (yani translasyon sonrası modifikasyon). Transkripsiyon: DNA kalıbı üzerinden RNA sentezlenmesi. Translasyon: Bir mRNA molekülü üzerinde kodlanmış genetik bilgiyi kullanarak bir polipeptidin sentezlenmesi. Transkripsiyon faktörü: DNA‟ya bağlanarak özgül genlerin transkripsiyonunu uyaran, düzenleyici protein. Transkripsiyon başlatma kompleksi: Promotere bağlanan RNA polimeraz ve transkripsiyon faktörlerinin tümünün oluşturduğu birlik. Gen: DNA‟daki (yada bazı virüslerde RNA‟daki) özgül bir nükleotit dizisinden (sekansından) meydana gelmiş kalıtsal bilgiyi taşıyan birim. Genler (DNA) ve bunların ürünleri (proteinler) bir organizmanın kalıtsal gelişimini belirler. Genom: Bir organizmanın genlerinin tamamı; bir organizmanın genetik materyali. Transkripsiyon Evresinde Düzenleme Trankripsiyon faktörleri doğrudan özel DNA bölgesine bağlanır ve özel genlerin transkripsiyonunu kontrol eder. Fitokromun teşvik ettiği yeşillenmede, uygun ışık koşullarına yanıt olarak birkaç transkripsiyon faktörü, fosforilasyonla aktifleştirilir. Bu transkripsiyon faktörlerinin bazısı cGMP‟a, buna karşılık diğerlerinin aktifleşmesi ise Ca+2-kalmodulin‟e gereksinim duyar. Bir sinyalin yeni bir gelişim sürecinin başlamasını sağladığı mekanizma, pozitif transkript faktörlerine (özel genlerin transkripsiyonunu artıran faktörler) yada negatif transkript faktörlerinin (transkripsiyonu azaltan proteinler) etkisizleşmesine yada her ikisine birden bağlıdır. Karanlıkta büyütüldüklerinde mat renkli olmalarının dışında, ışıkta büyütülmüş gibi morfolojik özelliklere (geniş yapraklar, kısa ve sağlam gövdeler) sahip Arabidopsis mutantları mevcuttur (bu mutantlar yeşil renkli değildir. Çünkü klorofil üretiminin son basmağında doğrudan ışığa gereksinim duyulur). Bu mutantların bir negatif transkripsiyon faktöründe bozukluklar bulunur. Bu transkripsiyon faktörü, normalde ışık tarafından aktifleştirilen diğer genlerin ifadesini engellemektedir. Negatif faktör, mutasyonla ortadan kalkınca, onu durduran yol aktifleşmektedir. Proteinlerde Translasyon Sonrası Oluşan Değişimler Transkripsiyon ve translasyonla yeni proteinlerin sentezi, yeşillenme ile ilgili önemli moleküler olaylar olmalarına karşın, mevcut proteinlerin translasyon sonrası değişimleri de önemlidir. Bu mevcut proteinlerin çoğu sıklıkla fosforilasyonla, yani proteine bir fosfat grubunun katılmasıyla, değişime uğramaktadır. Protein kinazlar olarak isimlendirilen belirli proteinler hedef proteinlerin fosforilasyonunu katalizlemektedir. cGMP ve bazı fitokrom formları dahil, bazı reseptörlerin kendileri doğrudan protein kinazları aktifleştirir. Tüm bitki genlerinin yaklaşık % 2-3‟ü protein kinazları kodlayabilir. Çoğunlukla bir protein kinaz başka bir protein kinaza, daha sonra diğerine, o da başkalarına fosfor kazandırır. Böylece kinazların ard arda harekete geçirilmesi, sonuçta başlangıçtaki uyartıya gen ifadesi düzeyinde yanıt verilmesini sağlar. Bu, genellikle transkripsiyon faktörlerinin fosforlanmasıyla gerçekleşir. Pek çok sinyal iletim yolu, bu tür mekanizmalarla yeni proteinlerin sentezini düzenler. Bunu, çoğunlukla özgül genlerin açılıp kapanmasını sağlayarak yapar. Fosforilasyon şelalesi. Bir fosforilasyon şelalesinde yer alan farklı moleküller, bu yolda sırasıyla fosforile edilirler. Dizideki her molekül, kendinden sonraki moleküle bir fosfat grubu ekler. Burada gösterilen fosforilasyon şelalesi, protein kinaz 1 olarak adlandırdığımız bir enzimin bir aktarım molekülü tarafından aktive edilmesinden sonra başlar. 1) Aktif protein kinaz 1 bir fosfat grubunu ATP‟den inaktif protein kinaz 2‟ye aktarır. Böylece ikinci kinaz aktifleşir. 2) Aktif protein kinaz 2 daha sonra protein kinaz 3‟ün fosforilasyonunu (ve aktivasyonunu) katalizler. 3) Sonuçta, aktif protein kinaz 3, sinyale verilecek hücresel cevabı ortaya çıkaracak olan proteini (pembe) fosforile eder. Kesikli çizgi ile gösterilen oklar fosforile olmuş proteinlerin inaktivasyonunu temsil etmektedirler. Fosfotaz enzimleri fosfat gruplarının proteinlerden uzaklaştırılmasını katalizler. Böylece bu proteinler yeniden kullanılamazlar. Aktif ve inaktif proteinler farklı yapılarda temsil edilmektedirler. Bunun nedeni, aktivasyonun genellikle molekülün biçim değiştirmesiyle birlikte cereyan ettiğini hatırlatmaktır. Sinyal iletim yolları, başlangıç sinyali ortadan kalkınca kapanma mekanizmasına da sahip olmalıdır. Özgül proteinlerin fosfor yitirmelerini sağlayan fosfataz enzimleri, bu kapama sürecinde yer alır. Herhangi bir anda bir hücrenin aktivitesi, pek çok proteinkinaz ve protein fosfataz enziminin aktivitesindeki dengeye bağlıdır. Yeşillenmeyi Sağlayan Proteinler Yeşillenme sürecinde hangi proteinlerin transkripsiyonu gerçekleşmekte yada fosforilasyonla aktifleştirilmektedir? Bu proteinlerin çoğu doğrudan fotosentezde iş gören enzimlerdir; diğerleri ise klorofil üretimi için gerekli kimyasal öncüllerin temin edilmesinde yer alır; bunların dışındaki enzimler ise, büyümeyi düzenleyen bitkisel hormonların düzeylerini etkiler. Örneğin gövde uzamasını artıran iki hormonun düzeyi sitokromun aktifleşmesinden sonra azalır. Bu nedenle, yeşillenmeyle birlikte gövde uzaması azalır. Yeşillenme gibi yalnızca bir tek sürecin altında yatan biyokimyasal değişikliklerin bile ne denli karmaşık olduğunu açıklamak için bitki yeşillenmesinde yer alan sinyal iletimini ele aldık. Her bitki hormonu ve her bir çevresel uyartı, karmaşık, bir yada daha fazla sinyal iletim yolunu başlatır.

http://www.biyologlar.com/bitkilerde-icten-ve-distan-gelen-sinyallere-verilen-yanitlar

ANTİSENS TEKNOLOJİLERİ HAKKINDA BİLGİ

ANTİSENS TEKNOLOJİLERİ HAKKINDA BİLGİ

Antisens teknolojisi insan, hayvan ve bitkilerdeki hastalıkların daha spesifik tedavisi ve yeni keşifleri için ayrıca, fonksiyonel genomik çalışmalar için çok güçlü silahlardan oluşan uygun tekniklerdir. Antisens teknoloji olarak bilinen yöntemde, antisens RNA moleküllerinin hedef genin RNA mesajına spesifik olarak bağlanarak gen ifadesinin moleküler düzenlenişine engel olunmaktadır. Hastalıkların oluşumunda büyük bir paya sahip olan proteinlerin üretimini durdurmak için bu teknoloji, oligonükleotidler olarak adlandırılan modifiye olmuş ya da olmamış DNA/RNA segmentlerinin kullanımını içermekte ve hücre içinde, nukleus ve protein üretim bölgeleri arasındaki genetik bilginin iletimini bloke etmektedir (1). Antisens nükleik asit sekanslarının hedef olacak spesifik mRNA’ ya bağlanması veya hibridizasyonu, genin genetik mesajının kesilmesine yol açmaktadır. Bir genin genetik mesajının hücresel proses ile kesilmesi “Knock - Down” veya “Knock – Out” olarak isimlendirilir. Bu proses, bu genin işleyişini saptamak için araştırıcılara olanak sağlamıştır. Diğer bir önemli antisens teknolojisi ise"RNA interferens" olarak adlandırılır. Antisens alanındaki araştırmalar RNAi (RNA interferens) ’nin keşfi ile hız kazanmıştır. Doğal olarak oluşan bu mekanizma sekansa spesifik olup ilk kez Caenorhabtidis elegans nematodunda keşfedilmiştir. Çoğu ilaç (Drug) proteinlere bağlanırken, antisens moleküller kendilerine komplementer hedef RNA ile eşleşirler. Antisens oligonükleotidler mRNA’ nın translasyonunu bloke eder veya RNAaz – H ile mRNA’ nın degredasyonuna neden olurlarken, ribozim ve DNA enzimleri hedef RNA’ yı keserler. RNAi yaklaşımları, RISC ile etkileşen siRNA (small interfering RNA) molekülleri ile gerçekleştirilir (2). Antisens Oligonükleotidler Oligonükleotid bazlı antisens tekniklerin birçok ortak yanı vardır ve genetik mesajın eleminasyonu veya baskılanması üzerine çok başarılı yöntemler uygulanmıştır. Sentetik oligonükleotid sekansın antisens etkisi 1970 yıllarında Zamecnik ve Stephenson tarafından gösterilmiştir. Bu araştırmacılar Rous Sarcoma virusün (RSV)35SRNA’ sının 5’ ve 3’ uçlu nükleotid sekansını kullanarak viral integrasyonda önemli olarak görünen 21 nükleotidlik tekrarlayıcı sekansları identifiye etmişler ve viral sekansın bir kısmına komplementer olan d(AATGCTAAAATGG)13 mer’ lik oligonükleotidi sentezlemişlerdir. Bu sentetik oligonükleotid sekansı RSV ile enfekte olmuş fibroblast hücre kültürlerine verildiğinde, viral üretim büyük ölçüde inhibe olmuştur. Böylece araştırmacılar önemli sekanslara hibridize olarak onları bloke eden oligonükleotidlerin viral integrasyonu inhibe ettiği sonucuna varmışlardır. Hücreye verilen bu oligonükleotide “hibridon” adı verilir (1). Şekil 1. Farklı antisens stratejilerinin karşılaştırılması Sentetik oligonükleotidler, genetik proseslerde bir ajan olarak kullanılmak isteniyorsa bir takım konular aydınlatılmalıdır. Bu konuların en önemlisi “Kalıcılık”tır. Sentetik oligonükleotidler yabancı bir hücreye verildiklerinde hemen endonükleazlara yem olurlar. Onun için bu oligonükleotidlerin endonükleazlardan korunması gerekir. Mümkün olan koruma modifikasyonları 2003 yılında Kurreck tarafından 3 tip olduğu ortaya çıkmıştır. Birinci sınıf modifikasyon, DNA ve RNA nükleotidlerindeki baz veya fosfat bağlarının değişimidir. DNA nükleotidlerinde olmayan, RNA nükleotidlerindeki 2’(OH) hidroksil grubu olan (Riboz) modifiye edilebilir. Bu modifikasyon, nukleaz degredasyonuna karşı bir tür kamuflajdır. 1969 yılında araştırıcılar fosfat bağlarında köprü oluşturmayan oksijen atomundan birini sülfür ile yer değiştirmişlerdir. Bu modifikasyon insan serumunda 10 saatin üzerinde nükleazlara karşı dayanıklı bir şekilde kalmış, aynı sekansa sahip modifiye olmamış oligonükleotid ancak 1 saat kalabilmiştir. Bu modifikasyona fosforotiat denmiştir. 1990 yıllarında başka araştırıcılar kültüre edilmiş hücrelerde HIV replikasyonuna karşın fosforotiatın etkili bir hibridon olduğunu bulmuşlardır. Diğer yandan, fosforotiatlı nükleotidler azda olsa hibridizasyon kinetiği düşük ve spesifik olmayan proteinlere bağlanarak sitotoksik etkiye neden olan özelliklere sahiptirler (1). İkinci sınıf modifikasyon, Riboz şekerinin 2’ pozisyonundaki alkil modifikasyonlar içeren RNA nükleotidleridir. Bu modifikasyonların en önemli ikisi, 2’-O-metil (OMe) ve 2’-O-metoksi-etil (MOE)RNA’ larıdır. Modifikasyona uğramış antisens oligonükleotidlerin hibridizasyon afinitesi arttırılmış ve daha düşük bir toksik etki yaratmışlardır. 2’-O-alkil modifikasyonlarının en önemli eksikliği, en güçlü antisens mekanizması olan RNAaz-H kesimine elverişli olmamasıdır. Buna karşın avantajı da, istenmeyen çeşitli kesimleri baskılayarak bazı proteinlerdeki beklenen değişik kesimlerin ifadesini arttırmasıdır. Antisens etki için, RNAaz-H kesimi, nukleazlara dayanıklılık için 2’-O-alkil modifikasyonlarının tercih edilmesi araştırıcıları yeni bir modele ihtiyaçları olduğu gerçeğini ortaya çıkarmış ve araştırmacılar, bu her iki karakteristiği bir araya getirerek antisens oligonükleotid formunda hibrid bir oligonükleotid oluşturmuşlardır. Bu oligonükleotid nukleazların degredasyonundan internal bloğu koruyan 2’-O-metil ile modifiye olmuş ribonükleotidler ile, RNAaz-H kesimini uyarmak için deoksinükleotidlerin merkezi bloklarını içermektedir(1). Bu model diğer antisens konularına cevap oluşturmak için henüz gelişmemiştir. Modifiye olmamış oligonükleotidler, DNA : DNA ve DNA : RNA dublekslerini oluştururken , DNA ve RNA hedeflerinin tanınmasına yüksek afinite sağlayan çeşitli modifikasyonların sentezleri büyük çaba gerektirmektedir. Modifiye olmamış DNA:DNA ve DNA:RNA dubleksleri ile karşılaştırıldığında, DNA ve RNA’lara hibridize olduğunda termal stabilitesi yükselmiş bir çeşit nükleik asit analoğu geliştirilmiştir. Bu modifikasyon üçüncü sınıf antisens oligonükleotidleri oluşturur. Bu sınıf 4’e ayrılır. Peptid nükleik asitler (PNAs), 2’-floro N3-P5’-fosforoamidler, 1’, 5’- anhidroheksitol nükleik asitler (HNAs) ve locked nükleik asitler (LNA)’dır. 3.sınıf modifikasyonlar ile hibridizasyonda termal stabilite artmış ve hedefin tanınması zenginleşmiştir. Bu tipler arasında ençok bilinen PNA’dır (1991). Şeker fosfat bağları poliamid bağları ile tümüyle değişmiştir. Bu oluşumlar stabiliteyi arttırıcı ve yüksek hibridizasyon kinetiği sağlarkan, hücreye verilimi ve RNAaz H kesim mekanizması için elverişli değildir. PNA’lar, fosforotiat ve 2’-O-alkil RNA’lardan sonra üzerinde çalışılmış ve başarı sağlanmış oluşumlardır (2002). Bu 3.sınıf oluşumlar arasında en yeni olan LNA’lardır. LNA’larda da termal stabilitenin arttığı ve hedef tanınmasının zenginleştiği görülmüştür (1). RNA İnterferens (RNAi) İlaç sanayi, tedavi amaçlı gen baskılanması için her geçen gün kendini yenilemektedir. Daha önceki araştırmalar, antisens oligonükleotid ve ribozimleri kapsayan sekansa – spesifik RNA baskılanması üzerineydi. Bazı pozitif sonuçlar, bu ilaç platformunda elde edilirken, stabilite, hedefi bloke etme potansiyeli, hücreye iletimi ve hedef sekans seçimi gibi teknik konular, klinik olarak ilaçların etkinliğinin gelişimini yavaşlatmıştır. Son yıllarda, nükleik asit bazlı gen inhibisyon yaklaşımlarının klinik olarak gelişiminde yeniden bir etki yaratma potansiyeline sahip olan RNA interferens (RNAi), gen regülasyonunun yeni bir mekanizması olduğu gerçeğini ortaya çıkarmıştır (3). A. Normal transkripsiyon ve translasyon prosesi B. DNA’yı hedefleyen ajanlar ile transkripsiyonun önlenmesi C. pre–mRNA hedeflenmesi ile olgun mRNA’nın oluşumunun engellenmesi D. Translasyonel aparatürlerin engellenmesi ile translasyonun bloke edilmesi E. RNAaz- H ile mRNA’nın etkileşimi sonucu translasyonun önlenmesi (1). RNAi, bitkilerde, solucanlarda, mayalarda ve insanlar arasında yüksek oranda korunmuş, doğal olarak oluşan biyolojik bir prosestir. Hücre içinde iki bölümden oluşan bir yol izine sahiptir. Hücrede oluşan öncül dubleks RNA molekülü ilk olarak, Dicer endonukleaz ile 21-23 nükleotidlik kısa fragmentlere ayrılır. siRNA (short interfering RNA) olarak bilinen bu effektör RNA’ lar, RNA uyarıcı protein kompleksi ile etkileşir (RNA inducing silencing protein compleks; RISC). Bu protein kompleksi, siRNA’nın bir ipliğini lider sekans olarak kullanarak, hedef homolog RNA’ları kesmektedir. Bitkilerde, RNAi hücre savunmasında rol oynar; virus infeksiyonundan, transpozonlardan (sıçrayıcı gen) ve tekrarlayıcı sekansların uygun olmayan ifadelenmesinden, hücreyi korumaktadır. Memeli hücreleri de benzer savunma sistemine sahiptir. Bu endogenik RNA’lar, veya miRNA (microRNA ), dicer tarafından siRNA effektörlerine dönüştürülür ve çeşitli hücresel proseslerde örneğin, çoğalma, apoptozis ve farklılaşmada görev yapan genlerin ifadesinin düzenlenmesinde rol oynar. siRNA molekülleri, kimyasal olarak sentezlenip ekzogenik olarak memeli hücrelerine verildiğinde, hücresel RISC kompleksine maruz kalır ve siRNA’ya homolog olan RNA’ların parçalanmasına aracılık eder (3). RNAi, gen işleyişinin validasyonu ve hızlı identifikasyonunda, hedef ilaç keşfinde, biyolojik kaynak olarak devrim yapmış, hatta 2002 yılında, “Science Magazine” tarafından “yılın keşfi” olarak nitelendirilmiştir ve bazı şirketler, RNAi bazlı tedaviler geliştirme yönünde adımlar atmıştır (3). RNAi Tedavisinin Avantajları Spesifitesi Sekans bazlı gen inhibisyon teknolojilerinin potansiyel avantajlarından birisi, herhangi bir gen için tedavi amaçlı dizayn edilebilmesidir. Özellikle, tek bir allelde mutasyonla oluşan onkoloji ve genetik nörolojik hastalıklar alanında sadece defektif genin ifadelenmesini seçici olarak bloke etme fırsatı yaratılmıştır. Bunun yanında, tek bir polimorfizim ile ayırd edilebilen hedef sekansı identifiye etmek önemsiz değildir. Ayrıca, optimal siRNA’ nın hedef seçimi limitli olsada, RNAi aktivitesi önemli sayılmaktadır. Kanser ve nörolojik hedefler de, allele spesifik olacak kadar yeterli bir spesifiteye sahiptir (2). Şekil 3. Memeli sistemlerindeki RNA interference mekanizması (4) Potansiyel Etkinliği Optimal dizaynı ve hedef sekans seçiminde kurallardaki farklılıklardan dolayı gen inhibisyon teknolojisinin etkinliğini direk olarak karşılaştırmak zor olmakla birlikte, RNAi bazlı inhibisyon, antisens oligonükleotidler ile başarılmış çalışmalardan daha etkindir (2). Değişkenliği RNAi hedef bölgelerini identifiye etme kolaylığı, RNAi’ nin süper etkinliği ile ilişkili olabilir. Optimal RNAi etkinliliği için gerekli olan kurallar saptanmış olsa da, CG içeriği ve 3’ uçlarının kompozisyonu temel parametreler olarak karşımıza çıkmaktadır. Diğer yandan, ribozim ve antisens oligonükleotid hedef sekanslarını identifiye etmek, kesim için gerekli olan özel sekans motiflerinin uygunluğu ile sınırlandırılmıştır. Bir grup gende bulunan multipli sekansları uyarabilen RNAi – bazlı inhibisyon ile değişkenlik daha kolaydır (2). RNAi Tedavisinde Öne Çıkan Noktalar Hücreye İletimi Hücreye verilim problemi, sadece RNAi tedaviye özgü değildir fakat, RNAi bazlı ilaçların klinik olarak kullanımına önemli bir engel olarak görülmemektedir(2). RNAi Effektörleri RNAi effektörleri, 2 farklı yaklaşımla hücreye verilmektedir. İlki, laboratuvarda sentezlenmiş siRNA’lar bir ilaç gibi verilir. Diğeri ise, gen terapi yaklaşımı yani, shRNA (small hairpin RNA) kodlayan DNA, hücrelere verilir ve böylece shRNA’ nın hücre içi ifadelenmesi başlatılmış olur. Daha sonra shRNA’ lar, konukçu hücre tarafından aktif siRNA’ ya dönüştürülür. DNA yaklaşımının potansiyel avantajı, verilen plasmid DNA’ların yüksek stabilite içermesidir yani, her bireysel DNA kalıbından sentezlenmiş olan shRNA’ ların büyük miktarını içeren hücresel amplifikasyon basamağından oluşmaktadır. İlaveten, ister genoma integre olan, ister epizomal formda replike olabilen DNA’ yı stabil ifade vektörü şeklinde vermek de mümkündür (2). Lokal Verilimi Antisens ilaçların başarılı lokal uygulamasına en iyi örnek olarak “göz” verilebilir. Göz içine direk olarak siRNA’ların lokal injeksiyonu ile, yaşla ilişkili oluşan makular dejenerasyonun RNAi bazlı tedavisi geliştirilmiş ve ayrıca, merkezi sinir sistemi içine direk iletimi de mümkündür (2). Sistemik İletimi Sistemik verilim, siRNA’nın stabilizasyonuna, effektörün istenen dokuyu hedef alması ve hücresel alınımın kolaylığına gereksinim duyar. siRNA ilaçlarının hücresel alınımı ve stabilitesini geliştirmek için gerekli olan yaklaşımlar, nükleik asitin kimyasal değişimi ve koruyucu partiküller içine effektörün çeşitli yöntemler ile paketlenmesini içeren antisens oligonükleotid uygulaması için de geçerlidir. Effektörün özel hücre tiplerini hedef alması için, farklı ligand ve antikorların RNAi effektörü ile konjuge olması gereklidir. Viral vektörlerin kullanımı, RNAi effektörünün sistemik verilmesi için kullanılabilir fakat, viral vektörler klinik olarak hücreye iletilmesi için gerekli olan dokuya spesifik tropizm ve transdüksiyonu sağlasa da, her tip viral vektör, risk ve güvenlik sorunlarını beraberinde getirmektedir (2). Güvenlik İstenen etkilerin oranını en üst düzeye çıkarmak, her tedavinin ana temelini oluşturur. Kemoterapi, interferens tedavisi ve yüksek oranda aktif antiretroviral tedavilerde bu oran ideal değildir ve tedavi ile birlikte toksisite önemli bir seviyeye ulaşabilir. RNAi, hedeflenen genin spesifitesini arttırma yetisine sahip olurken, hücrenin herhangi bir ekzogenik (siRNA veya iletim ajanı) moleküle maruz kalması, normal hücresel işleyişini bozabilir (2). Hedef Dışı Etkileri Spesifite, en önemli avantajlardan biri olmasına karşın, hedef dışındaki etkileri hala sorundur çünkü, genin inhibisyonunda aracılık eden siRNA’ların minumum homoloji seviyesini saptayan parametreler henüz bilinmemektedir. İnhibisyon sonucunda siRNA’nın sekansına bağlı olarak tek iplikli RNA ile 11 baz çiftlik bir homoloji gösterdiği bulunmuştur (2). Spesifik Olmayan Etkileri Spesifik olmayan etkileri konusunda RNAi için toksisite 2 kattır. Çünkü, hem hücreye verilmesi hem de siRNA’nın kendisi beklenmedik hücresel tepkiler doğurabilir. İlk olarak, bazı katyonik lipozomlar, siRNA’nın hücreye verilmesinde kullanılmış ve interferon molekülleri uyarılmış; aynı şekilde, shRNA ifade kasetlerini hücre içine transport etmek için kullanılacak herhangi bir viral vektör, istenmeyen bir tepki ile karşılaşabilir. İkinci olarak, siRNA effektörlerinin kendileri, çift iplikli RNA hücresel savunma mekanizmasını tetikleyebilir. Bazı durumlarda, terapi için interferon indüksiyonu yararlı olmasına karşın; başlangıç defans mekanizmasının kontrolden çıkması durumunda sitotoksik olabilmekte ve bu yüzden sorun yaratmaktadır. Son yıllardaki çalışmalar, siRNA’nın interferonu uyarması ile oluşan farklılıkları sistematik olarak analize etmeye başlamıştır. Örneğin, interferon sinyalini uyaran bir siRNA effektörünün içeriğinde,"tehlikeli motif" olarak adlandırılmış 9 baz çifti identifiye edilmiş ve interferon indüksiyonunu başlatan siRNA’nın 5’ fosfat ucu olduğu belirlenmiştir (2). Stabilitesi Bazı veriler siRNA’nın, serumda ve memeli hücrelerinde antisens oligonükleotid ve ribozimlerden daha stabil olduğunu gösterse de, birçok araştırma in vivo’da siRNA’nın yarı ömrünü arttımak için siRNA’nın farmokinetik özelliğini değiştirmeyi hedeflemiştir. Özellikle, geniş spektrumlu kimyasal modifikasyonlar ile uyumlu siRNA’ların gen ekspresiyonunu inhibe ettiği kanıtlanmıştır. Araştırmacılar, enjekte edilen siRNA’nın %1’inden daha azının hedef organa ulaştığını kaydetmişlerdir (2). Tedavi Amaçlı Uygulamaları Viral İnfeksiyon Birçok şirket viral infeksiyonu inhibe etmek için, RNAi bazlı tedaviler geliştirmeye başlamışlardır (2). Hedeflenen Viral RNA’lar Birçok makalede, invivo ve invitro’da birçok virusun replikasyonunu veya ekspresiyonunu inhibe etmek için virusa spesifik siRNA’ların kullanıldığı belirtilmiştir. Özellikle RNAi’nın potansiyel antiviral yararları üzerine araştırmalar, HIV ve Hepatit viruslarına ışık tutmuştur. Her özelliği tanımlanmış HBV (hepatit B virusu)fare modelleri bu viruslara popüler bir hedef konsepti hazırlamıştır. Başlangıçta invivo’da transfeksiyon deneyleri, fare karaciğerine HBV’ ye spesifik siRNA ve HBV ekspresiyon plazmidlerinin aynı anda verilmesinin HBV’ nin gen ekspresiyonunu ve replikasyonunu bloke ettiğini ortaya çıkarmıştır. Bu çalışmaları genişletmek için, araştırıcılar fare modellerini kullanarak HBV tedavisi için, RNAi’ nin ileri tedavi etkinliğini incelemişlerdir. Bazı viral RNA’lar, baskılanmaya dirençlidir ve HIV’ e benzer bazı memeli virusları, RNAi aktivitesini engelleyen proteinlere sahiptir. HBV konusunda, RNAi effektörlerinin, viral gen ekspresiyonu ve replikasyonunu bloke ettiği görülmüştür. Aynı şekilde İnfluenza virusunun inhibisyonu, coxsackievirus B3 ve respiratör syncytial virus infeksiyonları, farede infeksiyon oluşumundan sonra verilen siRNA ile inhibe olmuşlardır (2). Konukçu Hücre Genlerinin Hedeflenmesi Bunun nedeni, virusların siRNA’lar kendi genomlarını hedeflediklerinde hızlı bir şekilde kaçış mutasyonları oluşturmasıdır; diğer bir potansiyel RNAi antiviral strateji ise, infeksiyonu devam ettiren hücresel faktörlerin ekspresiyonunu inhibe etmeye yöneliktir. Özellikle CD4 ve CCR5 gibi, HIV hücresel reseptörlerinden inhibisyon için yararlanılmaktadır. Viral temizlik için etkinliğe göre RNAi’nin viral RNA’ları parçalaması, viral infeksiyonu tamamen elemine etmeye benzemez. Eğer, konukçu immün yanıt, infeksiyon ile başarılı bir şekilde mücadele ederse, viral replikasyon ve virusun yayılması etkili bir şekilde azaltılmakta, böylece etkili bir antiviral olduğu kanıtlanmış olmaktadır. Örneğin, HBV konusunda, hatta kronik olarak infekte olmuş hastalarda infeksiyon süresince virusa spesifik sitotoksik T-lenfosit üretimi sürmektedir. Bu immün yanıt, virusu temizlemek için güçlü olmasa bile, HBV antijenlerini ifadeleyen hücreleri yok etmektedir (2). Nörolojik Hastalıklar Parkinson, hungtington, amyotrophic lateral sclerosis (ALS) ve spinobulbar muscular atropi, RNAi bazlı terapilerin yararlı olduğunu kanıtlayan sinirsel hastalıkların önde gelenlerindendir. Sekansa spesifik RNAi’ ler, mutant olan hedef genin ifadesini bloke etmektedir. Örneğin, siRNA’ lar, ALS modelinde gösterilmiş mutant ve yabani tip RNA’lar arasındaki farklılıkları tek nükleotidte fark eder. ALS, tedavisi olmayan letal bir motor nöronun dejenere olduğu bir hastalık olup, Cu/Zn süperoksid dismutazı (SOD1) kodlayan gende tek bir nükleotid’teki mutasyon sonucu oluşmaktadır. Diğer bir örnek, Alzheirmer, β – amiloid üretiminde artış ile tetiklenir. β amiloid , β sekretaz (BACE1) tarafından kesilir ve bu enzim, hastaların beyinlerinde yüksek seviyede regüle edilir. β-sekretazın regülasyonunu inhibe eden siRNA’lar, işleyişi bloke eder. Bunu kanıtlamak için, Kao adında bir araştırıcı primer fare nöronlarında β sekretaz ekspresiyonunu bloke etmiş ve böylece, β amiloid üretiminde azalma gözlemlemiştir (2). İnflamasyon ve Apoptozis Bazı hastalıklarda hücresel proseslerin aktivasyonunun neden olduğu patoloji gözlemlenmiş hatta bunun gelişiminde önemli rol oynayan kilit moleküllerin hedeflenmesi ile hücresel proseslerin kontrol altına alınması anlamında RNAi tedavisi yarar sağlayabilmiştir. Örneğin, Tümör nekrozis faktör (TNF-α ), rheumatoid arthritisin kronik patojenitesinde gerekli olan pro-inflatör sitokindir. TNF- α işleyişini bloke etmede kullanılan ilaçlar, inflamasyonun azalmasında etkili olduğu ve hastalığın yavaşladığı gözlemlenmiştir. Bazı riskler tabiki mevcuttur, TNF - α bloke edicilerin kullanılması ile ilişkili ciddi infeksiyonlar, lenfoma, sistemik eritomozus gibi hastalıklarda risk unsuru bulunmuştur. Son yıllarda lokal injeksiyon ve TNF- α’ ya spesifik siRNA’ların elektroporasyonu, faredeki paw inflamasyonunu inhibe ettiği görülmüştür (2). siRNA Gen ifadelenmesini spesifik olarak kesintiye uğratan moleküller, güçlü araştırma kaynaklarıdır. Bu moleküllerin gelişimine yönelik çalışmalar sonucunda farklı potansiyelde ajanlar ortaya çıkmıştır. siRNA’ lar, sekansa spesifik silencing ajanı olarak ortaya çıkan en son keşiftir. Çoğu kilit organizmanın sekansı ortaya konmuş ve nükleik asit bazlı yaklaşımlarla gen işleyişinin incelenmesi için fırsat doğurmuştur. Bu nükleik asit molekülleri, tedavi amaçlı olarak geliştirilmiş ve hastalığa sebep olan virusları hedef almıştır. siRNA’ lar, RNAi yol izinin effektör molekülleridir. Nematodlardaki RNAi’nın keşfi, bitkilerde post-transkripsiyonel gen silencing ve funguslarda "Quelling" gibi prosesler dubleks – RNA ile tetiklenir. Uygulamalarda, uzun dubleks RNA’ lar kullanılmış fakat, bu RNA’ lar çoğu memeli hücreleri için etkin değildir çünkü, antiviral interferon (IFN) yanıtını uyarmaktadır. Antiviral interferon yanıtı, hücre ölümüne neden olur. Farklı organizmalarda var olan RNAi mekanizmasının genetik ve biyokimyasal incelemeleri, bu hücresel mekanizmanın korunduğu gerçeğini ortaya koymaktadır. Bu mekanizma, dubleks RNA’yı keserek 21-28 nükleotid uzunluğundaki, siRNA’ya dönüştürür ve bu siRNA mRNA’ların sekansa spesifik degredasyonuna yol açmaktadır (5). Nükleik – Asit Bazlı Gen Silencing mRNA’ ların spesifik sekanslarını hedefleyerek gen ifadesini inhibe edecek birkaç farklı molekül istenilen düzeyde dizayn edilebilir. Başlıca 3 tip nükleik asit bazlı gen silencing molekülü vardır. Bunlar, kimyasal olarak modifiye olmuş antisens oligodeoksiribonükleik asitler (ODN ), ribozim ve siRNA’lardır (5). Tablo 1. İnvivo'da test edilmiş anti-kanser RNAi hedefleri i.v: intravenöz, i.t: intratumoral, hd: hidrodinamik infeksiyon CEACAM 6: karsinoembriyonik antijen ile ilişkili adhezyon molekül 6 ATA: aurintrikarboksilik asit (3). Antisens ipliği (kırmızı çizgi) içeren RISC’lerin oranını etkileyen siRNA veya siRNA’ların sens ipliklerinin ilk birkaç baz çiftinin termodinamik stabilitesi. Sens ipliğin 5’ ucundaki yüksek termodinamik stabilite (yeşil kutucuk) ile antisens ipliğin 5’ ucundaki düşük termodinamik stabilite (mavi kutucuk) karşılaştırıldığında termodinamik stabilite ile ilişkili olarak antisens iplik RISC ile etkileşime girmek için daha yatkındır. Antisens ipliği içeren birden fazla RISC daha fazla etkili siRNA demektir ve sens ipliğin neden olduğu hedef dışındaki etkinlik şansını azaltmış olur. siRNA’ların 3’ ucundan çok 5’ ucu hedef tanımada etkin rol almaktadırsiRNA ve mRNA ‘nın 5’ ucundan devam eden en az 11 – 14 baz çiftinde hedef genin baskılandığı gözlemlenmiştir. Bir siRNA için minimal substrat merkezinde 13 nükleotidten oluşmaktadır (5). Şekildeki turuncu renkli üçgen; mRNA’nın kesim bölgesini, nt; nükleotid, RISC; RNA’ca indüklenen silencing compleks, siRNA; small interfering RNA. Şekil 4. Etkili ve spesifik siRNA ‘nın özellikleri ODN: Genellikle 20 nükleotid uzunluğunda olup, pre-mRNA ve mRNA’ya hibridize olarak ribonükleaz-H için bir substrat oluştururlar. Bu enzim, RNA – DNA dublekslerinden, RNA ipliğini degrede eder. RNAaz-H aktivitesini engellemek için, modifiye olmuş ODN’ler mRNA’ların translasyonunu veya pre-mRNA’nın kesilmesine mani olmaktadır. ODN’ ler ve modifikasyonları bu yüzden, çift iplikli DNA’yı hedef alarak, 3’ lü heliks oluşumu ile transkripsiyonu inhibe etmek için kullanılmaktadır (5). Uzun çift iplikli RNA (dsRNA) RNAaz pol III enzimi olan Dicer tarafından tanınır ve 21 – 23 nükleotid uzunluğundaki siRNA dublekslerine dönüştürülür (1). Sentetik siRNA (2) veya endogenik siRNA ‘lar (3) RISC ile etkileşirler bundan dolayı Dicer prosesi bypass olmuş olur. siRNA’ lar multiprotein kompleksi olan RISC ile etkileşir (4). RISC kompleksindeki bir helikaz siRNA dubleksini açar ve tek iplikli siRNA’yı içeren RISC mRNA’ya komplementerize olur (5). (6) RISC içinde identifiye olmamış bir RNAaz (silecer) mRNA‘ yı degrede eder (6). Şekil 5. siRNA ‘nın mekanizması Ribozimler: Ribozimler, RNA’ya Watson – Crick modeli ile bağlanır ve fosfodiester bağlarının hidrolizini katalizleyerek, hedef RNA’yı degrede etmektedir. Ribozimler birkaç sınıf olup, en çok kullanılan “çekiç başlı“ adı ile anılan hammerhead ribozimlerdir. Hedef mRNA’ya hibridize olduğunda, tek bir sekonder yapı oluştururlar. Ribozimlerde katalitik olarak önemli parçalar, hedef RNA kesim bölgesinin içinde bulunduğu hedef – komplementer sekans ilişkisi ile bağlantılıdır. Ribozim ile kesim magnezyum gibi divalent iyonlara, hedef RNA yapısına ve hedefe ulaşılabilirliğine gereksinim duyar. Hücre içinde bu hedef RNA ile ribozimin birlikte lokalizasyonu, silencing etkinliğini arttırıcı sinyaller doğurur. Hammerhead ribozimler, kimyasal olarak sentezlenmesi veya vektörlerden transkribe olabilmesi için yeteri kadar kısadır ve hücre de ribozimin devamlı üretimine olanak sağlar (5). siRNA: RNAaz III (Dicer)enzimi ile dubleks RNA’nın stoplazmik prosesinden türevlenmiştir. Dicer, uzun dubleks RNA’yı keserek, 21-28 nükleotid’lik bir siRNA dubleksini oluşturur. Bu dubleks, 5’ fosfat ucunda 2-nükleotid eksik iken, 3’ hidoksil (OH) ucunda 2-nükleotid fazla şeklindedir. RNAi mekanizmasının bileşenleri spesifik olarak siRNA’yı tanır ve (RISC) RNA-uyarıcı silencing kompleksi olarak bilinen protein kompleksi ile siRNA’nın tek ipliği ilişkiye girer. mRNA’ları kesen RISC kompleksi, tek iplikli siRNA’nın 5’ ucundaki 10 nükleotide komplementer sekanslar içerir. Ribozimler gibi, siRNA ‘lar da sentetik olarak üretilebilir veya transkribe olan kısa çift iplikli hairpine benzer RNA’lar vektörlerden ifadelenip, daha sonra siRNA’ya dönüşmektedir. siRNA’lar, ODN ve ribozimler gibi memelilerde hedef pre-mRNA’nın degredasyonunda etkin değildir. Birkaç organizmanın, kromatin modifikasyonlarını ve transkripsiyonel olarak bloke edici genlerini hedef almak için, RNAi ile ilişkili mekanizmaları kullandığı hakkında deliller ortaya çıkmıştır. siRNA’lar, kod oluşturmayan RNA molekülleri olan miRNA’lara benzerler. Bu miRNA’lar, gen ekspresiyonunu regüle etmek için hücreler tarafından doğal olarak kullanılır. Olgun bir miRNA tek iplikli 21-22 nükleotid uzunluğunda ve stoplazmada, 70 nükleotid’lik hairpinden meydana gelir. Olgun miRNA ‘lar, protein kompleksi (miRNP) ile ilişkiye girmekte ve bu kompleks ribozom ile ilişkili olup, miRNA’ya bir kısım komplementer sekanslar içeren mRNA’ların translasyonunu inhibe etmektedir. Mükemmel bir substrat ile sıkı bir komplementerlik oluşursa , miRNA , siRNA gibi davranıp , mRNA degredasyonuna aracılık etmektedir (5). Gen Silencing Yaklaşımlarının Karşılaştırılması Bazı araştırıcılar, kültür modellerinde ODN ve siRNA’nın aracılık yaptığı gen tutuklanmasının farklı yönlerini karşılaştırmışlardır. Bu çalışmalardan çıkan sonuçlar pek belirgin değildir, çünkü gen tutuklanmasının etkinliği, ajanın konsantrasyonuna, transfeksiyon tekniğine, hücre tipine, hedef bölge seçimine, kimyasal modifikasyonlarına ve analize edilecek bilgilerin süresine bağlıdır. RNA’ya bağlanan proteinler ve mRNA’da oluşan tersiyer, quarterner yapılar, ODN’ ler ile hedef RNA molekülü arasındaki hibridizasyonu etkilediği ve bu varyasyonların siRNA’ların etkisini etkilediğine inanan araştırıcılar incelemelere başlamışlardır. Bu çalışmaların çoğunda, mRNA üzerindeki hedef pozisyonuna bağlı olarak ODN ve siRNA’ların etkinliği arasında bir korelasyon bulunmuştur. Modifiye olmuş fosfotiat ODN’ ler toksik olabilir, çünkü, endogenik proteinlere bağlanarak spesifik olmayan bir tavır sergilemektedirler. CpG (sitidin fosfat guanozin) motifi içeren ODN’ ler, IFN’nun ifadesini veya diğer başka immün yanıtta oluşan molekülleri uyardığı görülmüştür. Bu uyarı, Toll – Like reseptör (TLR)’ e bağlanılması ile oluşur. ODN’lerin bu spesifik olmayan özelliği, bazı ODN’lerin tedavi amaçlı olması sonucunda keşfedilmiştir. Ribozimler, ODN’ ler gibi hedeflerine herhangi bir molekülün yardımı olmaksızın hibridize olurlar ve bu hibridizasyon, genlerin baskılanması için ihtiyaç duyulan yüksek konsantrasyon ile ilişkilidir ayrıca, kimyasal olarak modifiye olmuş ribozimler spesifik olmayan etkiler oluştururlar. RNA lokalizasyon sinyallerinden yararlanma veye RNA şaperon’ ları bu problemi çözebilir. Böylece, ribozimin düşük konsantrasyonu ile ilişkili etkili bir gen baskılanmasını sağlamaktadırlar. En son bilgiler, insan ve farelerde ifadelenen TLR’ nin, üridin / guanozin veya üridin bakımından zengin olan tek iplikli RNA oligonükleotidler tarafından aktivite olduğunu ispatlamıştır (5). Tek iplikli RNA ile bu TLR ‘lerin aktivasyonu, plazmositoid dendritik hücrelerin endozomal kısımlarında oluştuğu ve böylece, IFN – γ ve diğer sitokinlerin ifadelenmesine neden olduğu görülmüştür. Kimyasal olarak modifiye olmuş siRNA veya ribozimler, invivo’da hücreye verilip denature olduğunda, siRNA sekansına bağlı olarak, bu özel TLR’leri aktive etmekdedir. Etkili bir gen baskılanması sağlamak için gerekli olan, siRNA’nın düşük konsantrasyonudur. Buna bağlı olarak siRNA’lar spesifik ve hızlı bir şekilde RISC kompleks ile etkileşmekte böylece, spesifik olmayan proteinlere bağlanma potansiyeli azalmaktadır. Bazı çalışmalar, normal konsantrasyondaki siRNA’ların transfeksiyonunun, gen ekspresiyonunda spesifik olmayan global etkilere neden olmadığını göstermiştir. Memelilerdeki RNAi uygulamaları, gen ekspresiyonunu spesifik olmayan şekilde etkiler, tabiki siRNA konsantrasyonuna, hücre tipine, siRNA ekspresiyonunun moduna ve ajanın hücreye veriliş şekline de bağlıdır. Bu spesifik olmayan etkiler, IFN yanıtının oluşmasından sorumlu genlerin stimülasyonunu içerir hatta, bu çalışmalardaki IFN’yi oluşturan genlerin indüksiyonu, hücresel büyümeyi engellemesede böyledir. Eğer, tam bir IFN yanıtı oluşursa, büyümeyi engelleyebilir. Uzun dubleks RNA ile transfekte olmuş, veya IFN tip 1 ile yada yüksek konsantrasyondaki siRNA ile tedavi edilmiş HeLa hücrelerinin mikroarray gen profillerinin bir kısmı birbiri ile çakışmaktadır. Bu çalışmalarda, tedavi ve araştırma çalışmalarındaki siRNA uygulamalarının potansiyel yan etkileri belirlenmiş ve tanımlanmış efektif siRNA’ların önemi üzerinde durulmuştur. Gen baskılanması için mümkün olan en düşük konsantrasyon kullanılmalıdır. Farelerin, kısa RNA hairpini üreten vektörler ile tedavi edildiğinde, IFN oluşturan genleri uyarması çok ilginç bulunmuştur. Spesifik olmayan etkileri yanında, nükleik asit bazlı gen baskılayan moleküller, hedefin etkilerini bloke etmeye hazırdır. Hedef etkilerinin yok edilme seviyesi, nükleik asit hibridinin stabilitesine ve baskının moduna bağlıdır. ODN’ler, hedef etkisini bloke etmeye eğilimlidir, çünkü 6 veya 7 sıralı DNA / RNA baz çiftleri RNAaz-H tarafından tanınmaktadır. Bu problemi çözmek için, antisens oligonükleotid gamper adında bir yapı geliştirilmiş, böylece ODN’lerin yaklaşık 10 nükleotidinden sadece bir tanesi RNAaz – H yanıtı göstermiştir. siRNA’lar dikkatlice seçilmez ise, bir mRNA hedefine kısmen komplementer olan siRNA’lar , endogenik miRNA’lar gibi davranıp translasyonu baskılar. Aynı transkripte karşı hedeflenmiş farklı siRNA’lar ile oluşmuş gen ekspresiyon profilleri karşılaştırıldığında, hem siRNA hem de mRNA ipliklerinin 5’ uçları arasındaki en az 11 – 14 nükleotidlik komplementerlik, transkript düzeyinde hızlı bir düşüşe sebebiyet verir. Antisens sekanslar olarak seçilmiş ODN, ribozim DNAzim ve siRNA’ lar, seçici olarak tek bir nükleotid ile hedefi diğerlerinden ayırabilir (5). siRNA’ların Hücrelere Verilimi ODN’ler ve ribozimler, farklı stratejiler kullanarak in vivo’da başarılı bir şekilde hücrelere verilir. Klinik denemelerde, ODN’lerin en popüler modu, intravenöz injeksiyonudur. siRNA-, siRNA üreten plasmid veya siRNA üreten virüslerin memeli model organizmalara verilmesinde çeşitli yöntemler kullanılmaktadır (5). Bu yöntemler içinde, elektroporasyon ve hem lokal hem de sistemik injeksiyonu yer almaktadır. Çok etkili bir silencing için hücreye verilim yöntemi hakkında genelleme yapmak zordur çünkü hücre içine injeksiyonda, farklı dokuların farklı istekleri söz konusudur. Özellikle farklı boyutlardaki hücreler için fare dokularına siRNA’ ların verilmesinde ilk prosedür, fizyolojik solusyondaki siRNA’ ların, damar ucuna injeksiyonudur. Bu yöntem ile karaciğerde %90 oranında hedef gen ekspresiyonunun azaldığı görülmüştür. Bu oran akciğer, böbrek ve pankreas’ta daha azdır. Silencing süresi, 1 haftadan fazla sürer ve silencing seviyesi tam net değildir çünkü hayvandan hayvana varyasyonlar mevcuttur. siRNA üreten virusların gelişmesi, özellikle insan hastalıkları için gen terapinin alternatif modudur. Birkaç çeşit virus, siRNA’ların üretimi için dizayn edilir. Virus çoğunlukla epizomal form’da bulunur yani, konukçu genomuna entegre olması düşüktür. siRNA üreten AAV (Adeno associated vektör)’nin fare beyni içine injeksiyonundan 7 hafta sonra etkili bir silencing sonucu alınmıştır. siRNA üreten Adenovirusun fare karaciğerine damar yolu ile veya fare beynine direk injeksiyonu ile verilimi gen ekspresiyonunda etkili bir baskılanma yaratmıştır. siRNA’lar tedavi amaçlı deneylerde kullanılıcaksa, in vivo’da siRNA’ların hücreye verilmesinde pozitif sonuç elde edilmesi ve Amerika’da FDA tarafından “yetim ilaç” statüsü verdiği kimyasal olarak modifiye edilmiş ODN’lerin hücreye verilimini de kapsayan yöntemler için çalışmaların sürdürülmesi gerekmektedir. Son yıllarda ODN’lerin de içinde bulunduğu birkaç makromolekülün transdermal penetrasyonunu sağlayacak küçük moleküller keşfedilmiş. Akciğerler içine gen enjeksiyonu için kullanılmış aerosol yöntemler, yakın gelecekte siRNA’ların hücrelere iletiminde de benzer şekilde kullanılacaktır (5). siRNA Bazlı Tedaviler Birkaç ODN ve ribozim molekülleri klinik denemelerde test edilmiştir. Gözdeki sitomegalovirusun infeksiyonunun tedavisi için, FDA tarafından onaylanmış bir antisens ODN (fomivirsen) geliştirilmiştir. Klinik deneylerde kullanılmış antisens oligonükleotidlerin çoğu, modifiye olmuş fosforatiat ODN veya "gamper" dedikleri ODN’lerdir (5). Fakat bunların hedef RNA’lara afinitesi düşük ve yüksek konsantrasyonda toksisiteye neden olan problemleri vardır. Kimyasal modifikasyonların tiplerini içeren ikinci generasyon antisens oluşumlar, klinik deneylerde kullanılmış ve fosforatiat ODN’ ler den daha yararlı olduğu görülmüş. Son çıkan yayınların içerikleri bu farklı ilaçlardan ve onların hedeflerinden bahsetmektedir. siRNA ve onların memeli hücrelerindeki fonksiyonları 3 yıl önce keşfedilmiş fakat henüz klinik denemelerde kullanılması çok erkendir. Klinik programların gelişimi üzerine siRNA bazlı şirketlerin kurulmasından sonra siRNA, tedavi amaçlı gelişimde ODN ve ribozimleri hızlı bir şekilde yakalamıştır. Birkaç deneme siRNA’nın tedavi amaçlı potansiyel yetisini göstermiş; fulminant hepatitlerden, viral infeksiyondan, sepsisden, tümör gelişiminden ve macular dejenerasyondan fareleri koruduğu kanıtlanmış. Yüksek basınç ile damar ucundan verilen siRNA’lar, fare karaciğer hücrelerinde etkilidir hatta, bir grup araştırıcı, çeşitli karaciğer hastalıkları için tedavi amaçlı ajan olarak siRNA’nın potansiyelini test etmişlerdir (5). Karaciğerde ifadelenen apoptozis ile ilgili genler olan caspase 8 ve FAS hücre ölüm reseptörlerinin hedeflenmesi ile fare karaciğerini, çeşitli ajanlar tarafından uyarılmış ani gelişen hastalıklardan korumuştur. Diğer bir grup araştırmacı, virus tarafından direk olarak meydana gelen Hepatit B (HBV) infeksiyonunun tedavisi için siRNA’ların tedavi amaçlı potansiyelinin olup olmadığını araştırmıştır. Protein üretimi ve viral replikasyonu etkili bir şekilde azaltmak için, HBV genomunun bazı kısımlarını hedefleyen siRNA’lar hücrelere verilmiştir (5). siRNA virus oranını azaltsada, infeksiyonu sonlandırıcı etkisi başarısızlıkla sonuçlanmıştır. Bu sonuçlar, siRNA’ların tedavi amaçlı potansiyelini ve uygulamalar için pozitif sonuçlar doğurabilecek yöntemler üzerinde çalışmaların yoğunlaşması gerekliliğini göstermiştir. Nükleik asit bazlı gen baskılanmasının etkinliğini optimize etmek için, birkaç parametreyi incelemek gerekmektedir. Silencing molekül, dokudaki gibi dolaşım sisteminde de stabil olmalı ve toksik etki yaratmadan kan proteinlerine bağlanmalı ancak boşaltım sistemine girmemelidir. Nükleazların etkini azaltmak için kimyasal olarak modifiye olmuş nükleik asitlerin identifikasyonu üzerine denemeler gerçekleşmiş ve bu gerçekleşen denemeler ile tedavi amaçlı gen silencing kullanım sağlanmıştır. Sistemik verilim için yapılan, yapılması gerekli olan oluşumlar, klinik denemelerde modifiye edilmiş fosforatiat ODN’ler için açıklanmıştır. Modifikasyon ODN’nin hedef RNA’sına olan afinitesini azaltsa da in vivoda, stabilite, hücre içinde kalma ve hücresel alınımlarının gelişmesi ile moleküllerin etkinliğini arttırmış. Fosforatiat modifikasyonlar ODN’ lerin kan proteinlerine afinitesini arttırır ve nükleazların aktivitesinden ODN’ leri uzak tutar. Tek iplikli spesifik endonükleazlardan korunmuş, siRNA dubleksleri, serumda hem ODN hem de ribozimlerden daha stabildir. Modifiye olmamış siRNA’lar hücreler tarafından tam olarak alınmaz, hatta kan proteinleri için etkili bir afiniteye sahip olmazlar. siRNA’lar tedavi amaçlı kullanılacak ise, modifiye edilirler. Virusların kullanımını içeren gen terapi bazlı platformlar hariçtir. siRNA’ların modifikasyonu, siRNA’nın RISC kompleksi ile etkileşimini engeller (helikaz aktivitesi ile siRNA dubleksinin açılması hedef kesme oranı ve ürün oluşumunu etkiler). Bazı araştırıcılar, iyi bir silencing etkisi yaratıcı ayrıca, siRNA stabilitesini arttırıcı kimyasal modifikasyonları identifiye etmeye başlamışlar. Fosforatiat modifikasyonları siRNA dublekslerini tolere edebilirler ve siRNA’ ların hücresel alınımlarını kolaylaştırırlar. İn vivo’da kimyasal olarak modifiye olmuş siRNA’ ların etkinliği üzerine bir gelişme yoktur. siRNA’ların yapılarına spesifik olan nükleik asit modifikasyonlarının yeni tiplerini geliştirmek için girişimler başlamıştır (5). miRNA miRNA’lar küçük RNA’nın ikinci sınıfıdır. Bitki ve hayvan genomlarının protein kodu oluşturmayan bölgelerinde kodlanır ve Dicer tarafından proses edilir. miRNA’lar RISC’e benzer bir kompleks ile etkileşirler. Hedef mRNA’ya komplementerizasyon derecesine bağlı olarak translasyonel baskılama veye mRNA kesimi oluşmaktadır (7). Bu gizli genlerin çoğu kod oluşturmayan RNA’ lardır ve protein için kod veya open reading frame (ORF) içermezler (8). Yaklaşık 22 nükleotidlik RNA‘lardır ve RNAi yol izinde gen ekspresiyonunu regüle ederler. miRNA’lar, RNA pol II tarafından (pri – miRNA) primer transkript olarak meydana gelirler. Bu tanskriptler ORF içersin ya da içermesin, splice edilir, poliadenillenir ve mRNA’lara benzerler. Bir intron veya ekzonda lokalize olmuş stem loop yapısı, fonksiyonel komponenttir. Örneğin miRNA genleri olan mir -106b, mir – 93 ve mir-25 protein kodlayan genin intronunda lokalize olmuşlardır. Stem loop yapısı ribonükleaz olan Drosha ve Dicer tarafından proses edilip, olgun miRNA oluştururlar. Bu RNA, RISC kompleksi ile etkileşir ve bu kompleks mRNA’ların baskılanmasını yönlendirir. İnsanda identifiye edilmiş miRNA genlerinin sayısı 300’den yüksek olup, hücre bölünmelerinde ve gelişimsel proseslerde rol alırlar (8). miRNA Genlerinin Kanserdeki Genomik Değişimler ile ilişkisi İnsan miRNA’ların çoğu genomlardaki kırılma noktalarının hemen yakınlarında lokalize oldukları görülmüştür (8). Örneğin, kromozom 13q14’teki delesyon yıllardır çalışılmaktadır, kronik lenfosit lenfoma ve birkaç tümörün oluşumuna neden olmaktadır. Bu lokustaki kansere neden olan şüpheli genlerin çoğu, miRNA diziliminden oluşur. Bu dizilim, mir - 15a ve mir – 16 – 1 içermektedir. Acaba, bu miRNA’ların delesyonu tümör oluşumunu nasıl etkiler? En son datalar, hem miR-15a ve miR-16, anti – apoptik gen olan BCL-2 genini hedeflemesi ile normal apoptik bir yanıt meydana getirdiğini göstermiştir. Bu bakımdan, bu miRNA’ların tümör supresör olarak fonksiyon göstermesi ve limfoma hücrelerindeki miR – 15a – 16‘ nın yeniden ekspresiyonu, apoptozisi ilerlettiği görülmüş. Buna ilaveten, delesyonlar için miRNA lokusları haritalanmıştır. Bunun bir örneği, akciğer, baş, dil, B-hücre ve foliküler limfomada amplifiye edilmiş 13q31 kromozomu çok iyi bir şekilde çalışılmış. Chr13orf25 (kromozom 13, open reading frame 25) genin ifadelenmesi ile hastalıkların ilişkisi vardır. Bu gen protein oluşturmayan küçük ORF’ye sahiptir. Bu transkripteki miRNA öncüleri miR – 17, 18, 19a, 20, 19b ve 92‘ dir. Bu dizilerden 28 miRNA’ların ekspresiyonunun artması, primer limfomada ve tümör oluşturan hücrelerin meydana gelmesini tetikler. Tümör oluşumundaki bu miRNA’ların rolleri, Burkitt’in lenfoma için fare modelinde gösterilmiştir. Tablo – 2 Kanser genlerinin siRNA tedavileri (6) Kök Hücreler, miRNA’lar ve Kanser Bir tümördeki hücrelerin bazı bölümlerini inceleyen tümör oluşum modelinde kök hücre özelliklerine sahip oldukları meydana çıkmıştır (8). Bu kanser kök hücreleri, tümör oluşumunu başlatma ve sürdürme özelliğine sahiptir. Halbuki tümör’deki hücre yığınları bazı farklılıklar gösterip, tümorogenik değildirler. Bunun miRNA’lar ile ilişkisi nedir? Tümörler, kök hücrelerini andıran bir biçimde miRNA profili sergiler. Çoğu miRNA’ların ekspresiyonunu azaltırlar fakat miR–17-92 içeren kök hücre miRNA’ların ekspresiyonunu etkilemezler. RNAi ve kök hücrelerin devamlılığı arasında biyokimyasal bir ilişki vardır. Drosophila ve bitkilerde, kök hücre devamlılığı için RISC komponenti olan Argonaute gereklidir. Dicer – 1 ‘in mutasyonu tarafından miRNA fonksiyonunun kaybı, Drosophiladaki üreme kök hücrelerinin çoğalmasını azaltmıştır. Siklin bağımlı kinaz inhibitörü olan Dacapo’nun ekspresiyonundaki artış, G1 ve S fazı arasındaki tutuklanmaya yol açmıştır (8). Tahmin edilen miRNA hedef bölgeleri, Dacaponun 3’UTR (Translate edilmemiş) kısmında bulunur. Önemli olan bu bölgelerin kök hücrelerde eksprese olmuş miRNA’lara uygunluğudur. Bir S-faz indüksiyon regülatörü olan p27 – Kip1, Dacoponun insandaki homoloğudur. Bu gen memelilerdeki bir miRNA hedefi olup olmadığı bilinmiyor, eğer öyle ise, hücre çoğalmasını ilerletmek için onkogenik miRNA‘ nın ekspresiyonunu engelleyici bir gen sağlanmış olur. Tedavi Amaçlı miRNA’lar İnsandaki kanser için miRNA’lar anahtar yapılar sunarsa, potansiyel tedavi amaçlı olarak gözden geçirilir (8). Tedavi amaçlı molekül hücresel alınımı ve serumdaki stabilitesi için modifiye edilmiş nükleik asit özelliğinde olmalıdır. Bir grup araştırıcı, kültüre olmuş hücrelerde miRNA fonksiyonunun antisens inhibitörü olarak modifiye olmuş 2’-O-metil RNA’ların görev yaptığını gözlemlemişler. Bu moleküller miR – 17, 92 olan hedef onkogenik miRNA’lar için kullanılır. Tümör suppresör miRNA’lar konusunda istenilen tedavi amaçlı strateji hücrelerdeki fonksiyonlarını arttırmak için olabilir. Serumda stabilize olmuş pre – miRNA’lar bunu başarabilir. Buna bir örnek, per–let-7‘nin hücreye verilimi RAS ekspresiyonunu durdurarak tümörün ilerlememesine neden olmasıdır. Ribozim Katalitik RNA’lar olarak bilinen ribozimler, intraselüler ortamda aktivitelerini optimize etmek için dizayn edilirler (10). Aktif ribozimlerin kütüphanelerinin hücre içine verilmesi gen işleyişinin identifikasyonuna olanak sağlar. Gen işleyişini saptamak için siRNA kütüphanelerini baz alan RNA bazlı araçlara, ribozim teknolojisi bir alternatif sunmaktadır. Tablo 3. Hastalıklarda ve hayvanlarda miRNA’ların biyolojik fonksiyonları (9) Pri – miRNA ‘lar nukleusta transkribe olmaktadır (1). dsRNA’ya spesifik olan Drosha nukleustaki pri-miRNA ‘yı degrede ederek stoplazmaya verilmeden önce pre-miRNA’ya dönüştürür (2). Exp5 (exportion-5) pre-miRNA’ların nukleustan stoplazmaya geçişinden sorumludur (3). siRNA’lara benzer olarak miRNA’lar dicer tarafından olgun miRNA‘ ya dönüştürülür ve bir ipliği ribonükleoprotein kompleksi olan miRNP ile etkileşir (4) (RISC kompleksine benzer). miRNA ve hedefi arasındaki baz eşleşmesi RISC kompleksinin mRNA’yı parçalamasına veya proteine translasyonunu durdurmaya sebebiyet verir (6). Şekil 6. miRNA ‘nın mekanizması İnvivo'da Ribozim Ekspresiyonunu Optimize Etmek Sekonder yapısının şeklinden dolayı ismi konan “hammerhead ribozim“, infekte olmuş bitkide orijinal olarak keşfedilmiş katalitik RNA moleküdür (10). Hammerhead ribozimin kendi başına kesim aktivitesi, tek iplikli yaklaşık 350 nükleotidlik, protein kılıfından yoksun RNA olan “virusoid“ moleküllerinin replikasyonu için zorunludur. Hammerhead ribozimler, herhangi bir RNA’yı kesmek için dizayn edilebilir (10). Bu dizayn, ribozimin substrat tanıma kısımlarında yapılır böylece, hedef sekansa komplementer tanıma bölgeleri içerebiliyor. Substrat kesimi, hedef RNA’daki NUX (N, herhangi bir baz ise X, A, C veya U dur.) sekansına göre ayarlanıyor. Dizayn edilen ribozimler, farklı RNA’ları kesebilir. Bu ribozimler, ya hammerhead veya hairpin ribozimlerdir. Ribozimler sentez ve modifikasyonları kolay ve yüksek oranda spesifik durumları ile hedef mRNA’ların ekspresiyonunu regüle ederler. İnvitroda, ribozimlerin kesim aktiviteleri, hücresel ortamdaki aktiviteleri ile koralasyon göstermek zorunda değildir. Bu yüzden memeli hücrelerindeki spesifik RNA’ların kesimi için ribozimlerin uygulamaları ifade sistemlerinin gelişimine gereksinim duyar (10). Tablo 4. Ribozimlerin invivo aktivitesini optimize etmede gerekli olan unsurlar (10) Şekil - 7 Hammerhead ribozimin ifadelenmesi a. Hammerhead ribozimin sekonder yapısı, onun substratı RNA (açık mavi) ve substratın kesim bölgesi gösteriliyor. N herhangi bir baz ve X A , C veya U ‘ yu simgelemektedir. b. Oklar, 3’ tRNaz veya RNaz P tarafından wild-type tRNAVAl (yabani tip)‘nın proses edilen bölgelerini göstermektedir. Transkripsiyon için RNA polimeraz III‘ ün etkileşimde bulunduğu promotor, internal promotordur; transkriptler, tRNA sekanslarının içindeki promotor elementlerini içerir (A ve B kısımları, kırmızı renkli). Ribozim sekansı doğal formdaki tRNA sekansının 3’ ucuna bağlanırsa, 3’ tRNaz ribozim – tRNA transkriptinden ribozim kısmını keser. Sonuçta oluşan ribozim endogenik RNaaz tarafından degrede olur. Bu yüzden modifiye olmuş yapıda, wild – type tRNA ‘nın 3’ kısmının bir bölümü linker sekans ile yer değiştirilir ve stem yapısı oluşur. Stem yapısı ribozimin tRNAval kısmından ayrılmasını bloke etmektedir (10). Yüksek İfade Seviyeleri RNA pol III tarafından tanınan promotorlar, tRNA ve küçük nüklear RNA olan küçük RNA’ların transkripsiyonundan sorumludur(10). Bu sebebten dolayı, Pol III ifade sistemleri, hammerhead, hairpin ribozimler ve siRNA olarak bilinen küçük RNA’ların transkripsiyonunda rol oynar. Pol III transkriptleri, pol II transkriptleri ile karşılaştırıldığında, ekstra sekanslar içermektedir (her transkriptin 3’ ve 5’ uçlarında polyA ve cap yapısı vardır). Bu özellikler, pol III sistemini ribozim ve siRNA’ların ekspresiyonu için ideal yapıyor yani, transkriptlerin yüksek seviyeleri güçlü aktivite için gereklidir ve ekstra sekanslar inhibitör etkisi yapar. tRNAmet tRNAva veya tRNAlys gen promotorunu veya U1, U6 veya adenovirus VA1 promotorunu içeren PoI III ifade sistemleri, hücrelerdeki hammerhead ve hairpin ribozimlerin ifadeleri için gereklidir. U6 promotoru çoğunlukla siRNA ifade vektörleri için kullanılır. Bunun yanında, farklı promotorlardan transkribe olmuş siRNA ve ribozimler sahip oldukları çeşitli özellikleri kendi promotorlarından alırlar (10). Kanser Biyolojisindeki Araştırmalar Tümör hücrelerine, hairpin ribozim transfeksiyonu yapılmış ve transforme olmuş hücreler birkaç hücresel proses olan apoptozis, kontak inhibisyonu ve üreme gibi normal regulasyonunu kaybetmiş (10). Hairpin ribozimleri alan hücrelerde tümör supressör gibi regülatör protein fonksiyonu olan bir gen hedeflenmiş ve biyolojik yol izlerinde birkaç yeni genler identifiye edilmiş. Bunların içinde insandaki gene homoloji gösteren D. melanogaster’de “ppan” ve"Mtert"geni keşfedilmiş. Ppan, hücre büyümesinin inhibitörü olarak, Mtert geni ise fibroblast transformasyonunun supressörü olarak identifiye edilmiş. Metastazi Genlerinin İdentifikasyonu Kanser hücrelerinin metastazisinde görev yapan genleri identifiye etmek için rastgele dizayn edilmiş ribozim kütüphaneleri kullanılmış. Kanserin erken safhalarında genellikle malignant hücreler lokalize olur. Hastalık ilerlediğinde metastazi için hücreleri uyaran çeşitli genler ifadelenir veya baskılanır. İnvaziv kanser hücrelerinin hareketi, invaziv olmayan veya zayıf invaziv özellik gösteren hücrelerden daha fazladır (10). Metastazinin mekanizması, kompleks ve çoğunlukla bilinmeden kalmıştır. Bu yüzden metastatik proseslerdeki basamakları identifiye etmek için, farklı prosedürler keşfetmişler. Bunlardan ilki, kemotaksi denemesi, rastgele dizayn edilmiş 33 genler yüksek oranda hareketli olan HT1080 hücrelerine verilir. Transfeksiyondan 24 saat sonra ekstraselüler matriks jeli ile çevrilmiş porlu filtre ile ayrılmış kemotaksi denemesine maruz bırakılmış. Kemoattranktant olarak fibronectin içeren bu denemede yüksek konsantrasyon içeren kısımdan daha düşük konsantrasyon içeren kısma doğru bir geçiş olur. 24 saat sonra yüksek konsantrasyonda bulunan çok az seviyedeki hücreler incelenmiş (invaziv olmayan hücreler). Ribozim taşıyan vektörleri alan bu hücrelerde migrasyonu tetikleyen genler bloke olmuş. İkinci yaklaşım, hücre invazyon denemesi. Bu deneme ilk denemeye benzer, sadece alt kısımın matriks jeli çevrelenmesi hariçtir. Retroviral vektörler (ribozim genlerini içerir)fare fibroblast NIH3T3 hücrelerine verilir. Bu hücreler jel ile çevrelenmiş filtre içinden çok zor geçer ve matriks jeline penetre olmuş hücrelerden RNA izole edilir. Bu RNA’nın, reverse transkripsiyonundan sonra, fibroblastların invaziv aktivitesini sağlayan 8 ribozim bulunmuş. Hücre kültür koşulları fizyolojik durumu tam olarak yansıtmasada, ribozim teknolojisi fare pulmonar tümörogenezis için bir yoldur. Ribozim kütüphaneleri, viral hayat çemberi, apoptik yol izleri, alzhemier hastalığı, kas ve neuronal farklılaşma fonksiyonu gösteren genleri identifiye etmede yararlanılır. Özellikle ribozim kütüphaneleri sinirsel kök hücrelerin farklılaşmasını regüle eden kod oluşturmayan RNA ‘yı identifiye etmede kullanılır. Şekil – 8 Metastazide görev yapan genlerin identifikasyonu a. Rasgele dizayn edilmiş ribozimler, hareketli HT 1080 hücrelerine veriliyor. b. Transfeksiyondan 24 saat sonra, hücreler ekstraselüler matriks jel ile kaplı porlu bir filtre ile ayrılmış alanda kemotaksi denemesine maruz bırakılmış. Üst kısımdan ekstraselüler matriks yolu ile alt kısma göç eden invaziv hücreler gözlemlenmiş. c. 24 saat sonra üst kısımdan göç edememiş hücreler alınmış. d. Alınan hücrelerdeki ribozimler çıkartılmış ve yeniden daha zor şartlar altında test edilmiş. e. Bu ribozim sekansları kullanılarak databazlı araştırmalarda istenen genler saptanmıştır (10). siRNA ve Ribozim Kütüphanelerinin Karşılaştırılması Son yıllarda RNAi, gen baskılanması için güçlü bir araç olarak dikkatleri üstüne çekmiştir (10). C. elegans hücresine dubleks RNA’nın verilmesi sonucunda ilk gen baskılanması ortaya çıktıktan sonra, bitkilerde, D. melanogaster, protozoa ve memeli türlerindeki varlığı saptanmıştır. RNAi mekanizmasında, ekzogenik dubleks RNA’lar 21-23 nükleotidlik siRNA oluştuktan sonra RISC kompleks ile ilişkiye girer. siRNA – RISC kompleksi, sekansa spesifik olarak hedef mRNA’yı keser. Bu reaksiyon, ribozimler tarafından hedef mRNA’nın kesimine benzemektedir. RNAi ‘nin potansiyel gücü, bilimsel kominitelere, genom analizleri ve gen işleyişleri için işe yarar bir araç olarak bakma cesaretini vermiştir. siRNA ifade vektörlerini ve kütüphanelerini kullanarak memeli genomunun karşılaştırmalı sistemik analizlerini yapılmıştır. siRNA kütüphaneleri ile, TRAIL ile indüklenmiş apoptozis, P53‘ e bağlı üremenin tutuklanması ve fosfadilinositol 3 – kinaz (P13)yol izlerinde yeni komponentler identifiye edilmiştir (10). Etkinliği ve Hedef Spesifitesi Ribozim ve siRNA teknolojileri arasındaki en büyük farklılık, siRNA’lar endogenik proteinler ile iş birliği içindedir (10). Halbuki ribozimlerin aktivitesi hücresel faktörlere bağlı değildir. Bu yüzden, siRNA’lar birçok hücresel enzimi kullanır örneğin helikaz ve RNAaz’lar, hedef mRNA’nın kesiminde görev yaparlar. Bundan dolayı, hedef mRNA’ların baskılanmasında ribozimlerden daha etkili bir araçtır. Her iki teknolojide de, hedef bölgelerin seçimi aktiviteyi belirlese de, daha düzenli bir mRNA’nın yapısı siRNA’dan çok, ribozim aktivitesini daha güçlü etkiler. Buna karşın siRNA’ların baskılayıcı aktivitesi, mRNA’nın düzenli yapısından çok, siRNA ve bir grup endogenik protein arasındaki etkileşime bağlıdır. siRNA’ların en önemli dezavantajı, spesifik olmayan baskılayıcı aktivitesidir. Bu baskılayıcı aktivite interferon üretiminin indüklemesi veya hedef olmayan genlere karşı sekansa spesifik silencing etki anlamına gelmektedir. siRNA’nın bir ipliği (antisens) hedef mRNA’ya komplementer, diğer ipliği (sense) değildir. Sense ve antisense iplikler, hedef olmayan mRNA’nın translasyonunu inhibe edebilir. Hedef olmayan genler üzerindeki etkilerin tahmin edilmesi zor olduğundan, bu konuda ribozimler daha düşük aktiviteye sahip olmalarına rağmen, siRNA’ların bir adım önünde bulunmaktadır. Son yıllarda siRNA alanındaki gelişmeler hız kazanmıştır (10). Örneğin, daha önceleri kullanılan 21 – 23 mer siRNA’ların nanomolar konsantrasyonları yerine günümüzde 27 mer’ lik siRNA’ların pikomolar konsantrasyonları kullanılmaktadır. Bu konsantrasyonun kullanılması, hedef dışındaki etkisini minimize edebilir Ayrıca, siRNA ifade vektörlerini dizayn etmek mümkün; shRNA (short haırpın RNA – sens ve antisens sekansları içermekte, Dicer tarafından shRNA siRNA‘ ya dönüştürülür.)‘ nın sadece sens ipliğinin degrede olacağı vektör düzenlenir ve böylece hedef dışı etkileri minimize edilmiş olur. İnterferon uyarılması, sekansa bağlı olmadan spesifik olmayan etki demektir yani, ekzogenik dubleks RNA tarafından immün yanıtın aktive olması demektir. siRNA’lar bu yanıtı uyarmayabilir. Uzun dubleks RNA 30bp’den büyük olursa bu yanıt oluşmaz. Ayrıca, siRNA ‘nın interferon yanıtını uyardığı ve bu yanıtın oluşmaması için bazı faktörler identifiye edilmiştir. Stem (gövde) bölgesinde bir mutasyonun meydana getirilmesi ile (C→U veya A→G) interferon yanıtı azaltılır. Yalnız bu çözüm dsRNA>100bp olduğu durumlar için geçerlidir. Antisens Teknolojisinin Çözüm Bekleyen Sorunları İlk sorun, genlerin insana verilmesini sağlayacak daha kolay ve etkili yöntemlerin bulunmasıdır. Bir başka sorun ise, nakledilen genin hastanın genetik materyalinin hedeflenen bölgesine yerleşmesini sağlamak ve böylece olası bir kanser ya da başka bir düzensizlik riskini ortadan kaldırmaktır (11). 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. Şu ana kadar yapılan çalışmalar sonrası iyi sonuçlar alınabilmiş fakat kalıcı tedavi çoğu zaman başarılı olamamıştır (11). Bunun bir nedeni, vektörlerin taşıdıkları genin uzun süreli ekspresyonuna izin vermeyişleri, diğeri ise denemelerde etkinlikten çok güvenliğin ön plana çıkmasıdır. Kanser tedavisi için antisens oligonükleotidleri major kaynak olarak görmeden önce, iki temel zorluğu çözmek gerekmektedir. İlaç verilmesinde en çok aranan özellik basitliktir (12). Oligonükleotidin hücresel alınımı sınırlı ve hücre tipleri arasında varyasyonlar göstermektedir. Örneğin, normal lenfositlerin antisens nükleotidleri çok zayıf aldığı gözlemlenmiştir. Lipozomal taşıyıcılarında içinde bulunduğu çeşitli formulasyonlar sonuçlarına bakılmaksızın denenmiştir. Antisens oligonükleotidlerin direk injeksiyonu en yüksek tümör konsantrasyonlarında verilir fakat sistemik tümör tedavisi için kullanımı limitlidir. Gut epitel hücreleri, antisens oligonükleotidleri çok iyi bir şekilde almaktadır, bu yüzden oral formulasyonu mümkündür ve uygulamalar arasında en çok umut veren olabilir. İkinci çözülmeyen konu, hedef onkogen zaman zaman mı aktif oluyor yoksa, bir tümör hücresi olarak mı kalıyor? Tümör hücreleri bazen hareketsiz kalabiliyor ve büyüme aktivitesi, antisens oligonükleotidin verilmesi ile eş zamanlı olmayabiliyor (12). Şu anki duruma göre, önümüzdeki yıllarda gen tedavisindeki eğilim, genleri istenilen hücrelere en etkin biçimde taşıyabilecek vektörlerin dizayn edilmesi yolunda olacak gibi görünüyor. O zaman, gen tedavisinin daha başarılı sonuçlar vereceği söylenebilir. Kaynaklar 1. IDT Tutorial. 2005. Antisense Technologies, 1-12. 2. Kurreck, J. 2003. Antisense Technologies improvement through novel chemical modifications. Eur. J. Biochem, 270: 1628-1644 3. Uprichard, S. L. 2005. The therapeutic potential of RNA interference. FEBS Letters, 579: 5996-6007. 4. Aigner, A. 2006. Gene silencing through RNA interference (RNAi) in vivo: Strategies based on the direct applications of siRNAs. Journal of Bıotechnology, 124 (1): 12-25. 5. Dorsett, Y and Tuschl, T. siRNAs:2005. Applications in Functional Genomıcs and Potential as Therapeutics. Nature Biotechnology, 40-51. 6. Rychahou, G. P., Jackson, N. L., Farrow, J. B and Evers, M.B. 2006. RNA interference: Mechnanisms of action and therapeutic consideration. Surgery ; 140: 719-25. 7. Matzke, A.M and Birchler, J.A. 2005. RNAi – Mediated Pathways in the Nucleus. Nature Reviews Genetics, 6: 24-35. 8. Hammond, S. M. 2006. MicroRNAs as oncogenes. Current Opinion in Genetics and Development , 16:4-9. 9. Wienholds, E., Plasterk, H.A R.2005. MicroRNA function in animal development. FEBS Letters, 579: 5911-5922. 10. Akashi, H., Matsumoto, S. and Taira, K. 2005. Gene Dıscovery By Rıbozyme and siRNA Libraries. Nature Reviews Molecular Cell Biology, 6: 413-422. 11. Yaşar, Ü. 2006. Gen Tedavisi; Hastalıkların biyolojik temeli III. www.medinfo.hacetttepe.edu.tr/ders. 12. Cunnıngham, C.C. 2002. New modalities in oncology: antisense oligonucleotides. BUMC Proceedings, 15: 125-128.   PDF KAYNAK: documents/tipbil14_3_11.pdf

http://www.biyologlar.com/antisens-teknolojileri-hakkinda-bilgi

Hayvan Hücre <b class=red>Modeli</b> Yapımı Biyoloji performans ödevi

Hayvan Hücre Modeli Yapımı Biyoloji performans ödevi

Kullanılan malzemler 1 - Strafor 2 - Maket bıçağı 3 - Silikon 4- Derz dolgu malzemesi ( hırdavatçılardan bulabilirsiniz ), 5 - Sticker, 6- Guaj boya, 7- Fırça, 8- Lehim makinesi, 9- Kürdan Öncelikle starforları  Yucarlak olarak kesip üst üste hüvrenizin büyüklüğüne göre 7-8  kat olacak şekilde silikonla üst üste yapıştırıyoruz. Hayvan hücre modelini straforun üzerine çiziyor ve maket bıçağı yardımı ile şekil vererek kesiyoruz ( yuvarlak bir top, küre şeklinde) yuvarkal köşeli yerleri lehim makinesi ( Havya ) yardımı ile eriterek yayapabilirsiniz. Daha sonra resimlerde göreceğiniz gibi hücrenin içini gösterebilmemiz için küreyi dikey ve yatay keserek ( kesit alarak ) çıkan parçayı atıyoruz. Aynı şekilde artan strafor parçaları ile hücre organellerini yayıp silikon ile hucrenin içine yapıştırıyoruz. Derz dolgu malzememizi çok cıvık olmayacak şekilde plastik bir kap içerisinde su ile karıştırıp straforun üzerine adeta boyar gibi sürüyoruz ve kurumaya bırakıyoruz. Kuruma işlemeleri devam ederken stickerlere hücrenin organellerinin adını yazıp kürdanlara yapıştırabilirsiniz. Kuruyan hücre modeli adeta alçı ile sıvanmış sert bir yapı almıştır artık, guaj boyalarımızla organellerimizi ve hücreyi boyaya bilirir ve kurumaya bırakabiliriz. Kuruma işlemi tamamlandıktan sonra kürdanları organellerin üzerine yerleştirdiğiniz zaman işlem tamamlanmıştır. Dikkat etmeniz gereken nokta kuruma işlemleri bitmeden bir sonraki aşamaya geçmememiz. Beğenmeniz dileğimle.... Fotoğraflar: Yavuz AYDIN Sorularınız için yavuz.aydin@windowslive.com

http://www.biyologlar.com/hayvan-hucre-modeli-yapimi-biyoloji-performans-odevi

Kalp <b class=red>Modeli</b> Yapımı Biyoloji performans ödevi

Kalp Modeli Yapımı Biyoloji performans ödevi

Kullanılan malzemler 1 - Strafor 2 - Maket bıçağı 3 - Silikon 4- Derz dolgu malzemesi ( hırdavatçılardan bulabilirsiniz ), 5 - Lehim makinesi, 6- Guaj boya, 7- Fırça, Öncelikle starforları kalp şekline yakın bir şekilde kesip üst üste modelin büyüklüğüne göre 4-5  kat olacak şekilde silikonla yapıştırıyoruz. ( kurumasını bekleyin) Kapl modelini straforun üzerine çiziyor ve maket bıçağı yardımı ile şekil vererek kesiyoruz. Yuvarkal köşeli yerleri yine lehim makinesi ( Havya ) yardımı ile eriterek yayapabilirsiniz. Daha sonra resimlerde göreceğiniz gibi kalp modelinin içini gösterebilmemiz için  dikey olarak kesin, kalbe giren damarları ayrı yapıp silikonla modele birleştirebilirsiniz. Derz dolgu malzememizi çok cıvık olmayacak şekilde plastik bir kap içerisinde su ile karıştırıp straforun üzerine adeta boyar gibi sürüyoruz ve kurumaya bırakıyoruz. Kuruyan kalp modeli adeta alçı ile sıvanmış sert bir yapı almıştır artık, guaj boyalarımızla damarları ve kalp modelini boyaya bilirir ve kurumaya bırakabiliriz. Kuruma işlemi tamamlandıktan küçük dokunuşlarla kılcal damarları çizebilirsiniz. Dikkat etmeniz gereken nokta kuruma işlemleri bitmeden bir sonraki aşamaya geçmememiz. Biraz elbecerisi birazda sabır isteyen bir iş... size kolay gelsin... Beğenmeniz dileğimle.... Fotoğraflar: Yavuz AYDIN Sorularınız için yavuz.aydin@windowslive.com

http://www.biyologlar.com/kalp-modeli-yapimi-biyoloji-performans-odevi

Solunum Sistemi <b class=red>Modeli</b> Yapımı ( Biyoloji performans ödevi)

Solunum Sistemi Modeli Yapımı ( Biyoloji performans ödevi)

Kullanılan malzemler 1 - Strafor 2 - Maket bıçağı 3 - Silikon 4- Derz dolgu malzemesi ( hırdavatçılardan bulabilirsiniz ), 5- Boru veya hortum, 6- Guaj boya, 7- Fırça, 8- Lehim makinesi, Öncelikle starforları  üst üste modelin büyüklüğüne göre 4-5  kat olacak şekilde silikonla yapıştırıyoruz. ( kurumasını bekleyin ) İnsan vücudu şeklini straforun üzerine çiziyor ve maket bıçağı yardımı ile şekil vererek kesiyoruz. Yuvarkal köşeli yerleri yine lehim makinesi ( Havya ) yardımı ile eriterek yayapabilirsiniz. Daha sonra resimlerde göreceğiniz gibi solunum  modelinin içini gösterebilmemiz için   vücunun ( gögüs kafesi ) göğüs kısmını keserek atıyoruz. Derz dolgu malzememizi çok cıvık olmayacak şekilde plastik bir kap içerisinde su ile karıştırıp straforun üzerine adeta boyar gibi sürüyoruz ve kurumaya bırakıyoruz. Kuruma işlemi devam ederken artan parçalarla akciğerleri kesip şekil verebilirsiniz akciğerleride derz dolgu ile kapladıktan sonra, boyama işlemini tamamlayıp, gırtlakran çıkan soluk borusunu ve akçiğer loblarını maketin üzerine slikonla yapıştırarak maketi tamamlayabiliriniz. Biz ekstra olarak beyindenden bir kesit alarak o bölgeyide kullana bilmek için hazır bir hale getirdik dilerseniz bu kısmı yapmayabilirsniz. Kuruyan model adeta alçı ile sıvanmış sert bir yapı almıştır artık, guaj boyalarımızla solunum modelini boyaya bilirir ve kurumaya bırakabiliriz. Kuruma işlemi tamamlandıktan küçük dokunuşlarla ayrıntıları çizebilirsiniz. Dikkat etmeniz gereken nokta kuruma işlemleri bitmeden bir sonraki aşamaya geçmememiz. Biraz elbecerisi birazda sabır isteyen bir iş... size kolay gelsin... Beğenmeniz dileğimle....

http://www.biyologlar.com/solunum-sistemi-modeli-yapimi-biyoloji-performans-odevi

EKOSİSTEMLER

Genel Yapısı Bugün dünya gezegeninde ortamın her elemanın özel görevi vardır.Bu elemanlar görevlerini eksiksiz yerine getirdikleri için dünya ekosistemler topluğu haline gelmiştir.Ekosistemler canlılar tarafından kurulmuş yaşam ortamıdır.Ancak iklim tarafından kontrol edilir.Oysa ekosistemlerin kontrolü iklimden çok insanlar kontrol eder.İnsanlar besinlerini bitkilerden ve hayvanlardan sağlarken besinin sürekliliği için onları koruyup kontrol etmesini,kendi sağlığı için niteliklerini ve nüfusa göre de miktarını düzenli olarak artırmayı denemelidir.Bu taktirde insan organizmaların kesintisiz etkileşiminin ürünü olan kompleks bir sistem içerisinde yayılabilir.İşte böyle bir sisteme ekosistem denir. Çevre açısından düşünüldüğünde insanın ekosistemdeki görevi eşsizdir.Ancak ekosistem çevre,her çevrenin ekosistem olmadığı unutulmamalıdır.İnsanın hiçbir davranışı doğal olmadığından doğal ortamlar onun müdahalesini asla doğal karşılamamıştır.İşte o yüzden gerçek çevre olan doğal ortamlarla çevre deyimi de ayrı kullanılmaya başlamıştır.İnsan,bir düzenleyici olarak davranması gerekirken çoğu kez tarih dersine çalışmadığı için sisteme telafisi güç zararlar vermiş ve hala da bunu fark ettiği söylenemez.Aslında insan ekosistemde gereksiz bir varlık değildir.Çünkü ekosistemler kompleks birer canlı olduklarından gelişmesi için fazla enerji kullanması şarttır.Ancak enerjinin kullanılabilmesi için sistemi tıkayacak şekilde birikmemesi gerekir.Yani enerji birikiminin önlenmesinin tek yolu tüketimdir.Görülüyor ki, ekosistemde özel yeri olan insan sistemdeki hayvanlar gibi davranamadığı için sistemin elemanı olarak görülmüyor ve çevre kirliliği denilen yeni bir araştırma konusunun ortaya çıkmasına neden oluyor.İnsanın açıkça ihtiyaç duyduğu bu ekosistemin doğası nedir?Bu soruyu cevaplamak için ekosistemlerin fonksiyonlarını idare eden prensiplerin neler olduğunu bilmek gerekir.Çünkü sistemin canlı ve cansız temel varlıkların karmaşık olmasına karşın kurdukları ilişkide sistemlidir.Olayın karmaşıklığı ortamdaki canlıların tür fazlalılığından ve beslenme zincirindeki kuralsızlıktan kaynaklanır.O halde genel kurulmuş düzene biyotik ve abiyotik varlıklar dersek birlikte kurdukları yaşayan organizmalar dünyasına BİYOSFER denir.Biyosferin dengeli yaşam yerleri ekosistemlerdir.Fakat fonksiyonel olarak bu sayısız sistemler hakkında genel bir karar vermek için hepsinin tek tek araştırılması gerekir.Çünkü aralarında en az benzerlik kadar farklılıkta vardır.Zaten böyle olmasaydı biyosferin tamamı ekosistem olurdu.O nedenle ekologlar,sınırsız büyüklük ve karmaşıklık demek şeklinde hitap ederler.Biyosferde bu iki varlık yan yana,iç içe bağlanıp karışırlar ve de eşitlik ilkesine bağlı karşılıklı ilişki kurarak denge oluştururlar. Örneğin hayvanlar bitkilere CO2 verir.Bitkiler fotosentez yaparak onlara karşılığında O2 verir.Toprak bitkilere su verir.Bitkiler suyu kullanarak yaptıkları organik maddeleri organik atık olarak toprağa verir. Bunları her ikisinden de faydalanan hayvanlar,kendilerini ve bitkileri yiyerek hem doğanın enerji döngüsünün hızını artırır hem de üretim-tüketim dengesini sağlar.Bu örnekler biyosferde sayısız sistem ağlarından sadece bir tanesidir. Bildiğimiz gibi biyosferin her yerinde iklim,toprak ve buna bağlı olarak da canlılık çeşitlilik gösterir.Canlıların çeşitliliği farklı ekolojik koşullara sahip habitat sayısına bağlıdır.Belli bir habitatta sınırlı canlı cemiyeti yaşadığı düşünülürse ekosistemlerin ne derecede çeşitli ve karmaşık olduğu anlaşılır. Bir okyanus,deniz,göl,akarsu,çöl,orman,çalılık,step(mera),kayalık,çayırlık…vs. her ortam mükemmel bir ekosistemdir.Bu ortamların ad olarak sayısını artırmak belki de güç olabilir.Enlem dereceler,yükseklik ve yine bunlardan kaynaklanan komşuların etkisini de göz önüne alırsak sistemler topluluğu olduğu anlaşılır. Örneğin bir ekosistemler topluluğudur.Çünkü en azından dağın dört tane yönü ve bir de zirvesi vardır. Dağın coğrafik yapısı engebeli olduğunda vadileri de katarsak yaklaşık on farklı yaşam ortamına sahip olduğu anlaşılır. Ekosistemler belli ölçüde daima değişebilen bir yapı ve organizasyona bağlıdır.Burada sosyobiyolojide olduğu gibi bir dinanizm vardır.Dinanizmi canlıların üremeleri ve ölümleri,cansızlarda ise ayrışma olayları temsil eder.Böylece madde ve enerji akımı iki taraf arasında sürer.Akuatik ekosistemler biyosferin ¾’ünü kapsayan homojen ortamlardır.Buralar savunma açısından çok elverişli olmalarına rağmen biyolojik dinanizm bakından yetersizdir.Akuatik ekosistemler bu özelliklerden dolayı(homojen olması) komplekslik bakından zayıftır.Çünkü toplam akuatik sistemlerinde yaklaşık 50.000 bitki,yine yaklaşık 85.000 hayvan türü mevcuttur.Bu durumun temel nedeni areal(Yaşam ortamı) sürekliliği(tek dize habitat) şeklinde olmasıdır.Bu da farklı mikroklima çeşidine müsait değildir.Bu ise canlılarda türleşmeyi önleyen en önemli etkendir.Yani çok çeşitli ve sayısı fazla,izolasyonun yokluğu akuatik ortamlarda belirgin şekilde mikroklima yokluğuna neden olmuştur.Bu durum karasal radyasyondan yoksun olması nedeniyle çok geniş alanlarda aynı koşulların sürekliliğine neden olur.Her ne kadar Pasifik ve Atlantik okyanusları ayrılsa da her güneyden hem de kuzeyden bağlantılıdır.Bir ekosisteminden bir miktar çamurlu su alınırsa gözle görülen makro değerlerin yanında mikro varlıklar da incelendiğinde akuatik ekosistemler hakkında bilgi edinilebilir.Burası hem bitki hem de hayvansal organik ve inorganik maddelerden bir karışım olduğu görülür.Karışımın abiyotikleri su,Oksijen,Azot,Karbondioksit,Fosfat,Kalsiyum ve çeşitli tuzlar ile aminoasitler,humus asitleri ile daha bir çok organik ve inorganik maddeler ve bunları işleyen ayrıştırıcılardan oluştuğu anlaşılır.Çoğu durumda bunlar dip çamurunda sabitlenmiş durumdadır.Oysa sistemin geleceği için bunların serbest hale geçmesi şarttır.O halde en önemli varlık ayrıştırıcılar olmalıdır.Çünkü diğerlerinin eksikliğinde ekosistemin fakirliği söz konusudur.Oysa bunların olmaması halinde ekosistem olmaz.Numunenin alındığı göldeki yapıcı organizmalar sığ kesimde yaşayan köklü bitkiler ile algler ve fitoplanktonlardır.Bunlar güneş ışığının girdiği derinliklere kadar yayılırlar ve de köklü bitkilere göre daha fazla enerji biriktiriler.Alınan numunede tüketici organizmalarda belirlenmelidir. Çünkü önceden bildiğimiz beslenme ilişkilerine dayanarak bitkisel maddeler ve bunları organik atıkları üzerinden beslenen organizmalar olmalıdır.Deniz kestaneleri,su böcekleri ve birçok küçük balıklar gibi 1. dereceden tüketiciler buradan beslenir.1.derecede tüketiciler üzerinden beslenenlere de 2.dereceden tüketiciler.Bunların üzerinden beslenenlere ise 3.dereceden tüketiciler denir.Biyosferin farklı elemanları tarafından farklı,aynı elemanlar tarafından aynı,aynı elemanlar tarafından farklı,farklı elemanlar tarafından aynı ekosistemler kurulduğu için birbirine komşu olabilirler.fakat sınırları özeldir.Ancak çeşitli doğal olaylarla birbirlerinin etkiledikleri gibi barındırdıkları hayvanlarla da bu etkileşim sürer.Zaten biyosferde yukarıda belirtilen olay daima hep böyle sürüp gidiyor.Bu etkileşim sonucu ekosistemler de daima değişim söz konusudur.Ancak ekosistemlerdeki değişimin hızı ekosistemin dönemine ve de iklimin değişkenliğine göre değişebilir.Eğer klimaks devrede ise değişim hızlı,son dengede ise daha yavaş olur. Yani dengesi kurulmuş ekosistemin safhasında süksesyona yakın olanlar daha hızlı değişir. Sonuç olarak biyosferde sayısız ekosistem vardır.Buna rağmen ekosistem elemanlarının sistematiği kolayca yapılmaktadır.Ekosistemlerin kendilerinin sistemiğin yapmak imkansızdır.Çünkü ekosistemlerin kurucusu ve en önemli dengeleyicilerinden birisi olan besin zincirinin belli bir modeli yoktur.Ayrıca bu kompleks sistemlerin hangi faktörlere göre düzenlendiği sükseksiyon başlangıcından bu döneme kadar kimlerin oraya katkıda bulunduğunu belirlemek mümkün değildir.

http://www.biyologlar.com/ekosistemler

 
3WTURK CMS v6.03WTURK CMS v6.0