Biyolojiye gercekci yaklasimin tek adresi.

Arama Sonuçları..

Toplam 1226 kayıt bulundu.
SÜNGERLER HAKKINDA BİLGİ

SÜNGERLER HAKKINDA BİLGİ

Deniz diplerinin inanılmaz ren ve biçimlerdeki nazlı güzelleridir süngerler. Yüzyıllar boyuna hep biti sanılan bu ilginç hayvanların, sakin görünen yaşantıları gerçekte oldukça renklidir. Bu nedenledir ki çok uzun yıllardır insanların ilgisini çekmişlerdir. Sünger avcılığı günümüzde hala bir meslek olma niteliğini koruyor. Süngerlerle avcılar arasındaki amansız mücadeleye yüzyıllardır tanıklık ediyor denizler. Sünger avcılarının topladığı süngerler önceleri yalnızca banyo ve mutfaklarda temizlik gereci, boya fırçası, zırh ve miğfer astarı, kap, bebek emziği, tıbbi cihaz malzemesi ve tampon olarak kullanılırken, bugün artık biyokimya laboratuvarlarında ve ilaç endüstrisinde önemli araştırmalara da konu oluyor. Süngerler, en ilkel çok hücreli canlı gruplarındandır. Tanımlanmış yaklaşık 5000 türü vardır süngerlerin. Renkleri, vücut yüzeyindeki su alıp veren gözeneklerin büyüklükleri ve dizilişleriyle sivri, mikroskobik çıkıntıları sünger türlerinin tanımlanmasında yardımcı olur. Rengarenk, canlı süngerler laboratuvarlara taşındığında, örnek kavanozlarının dibinde önce renkleri solar sonra da sulu çamur haline dönüşürler. Bazen, süngerlerin kimliğini belirlemek için mikroskobik düzeyde analiz yapmak gerekir. Süngerlerin çok büyük bir bölümü denizlerde, geri kalanlar da tatlı sularda yaşar. Tüm okyanus ve denizlerde, hemen hemen her derinlikte süngerlere rastlamak olasıdır. Kimi yalnızca birkaç cm büyüklükte olan süngerlerin, 2 m olanları da vardır. Yüz milyonlarca yıldır değişmeden kalmış olan bu canlılarda kalp, beyin, ciğer gibi organlar, gerçek dokular ve sinir sistemleri bulunmaz. Karmaşık hareket yetenekleride yoktur. Bütün bu özellikleri ve hiç yer değiştirmiyormuş gibi gözükmeleri nedeniyle çok uzun yıllar hep bitki sanılmıştır süngerler. 1600’lü yıllarda İngiliz bitkibilimciler, “Sünger diye adlandırdığımız ve deniz köpüğünün oyduğu bazı maddelerden bilimsel yayınlarda söz etmek çok fazla yer kaplayacağı gibi, okuyuculara da pek katkısı olmaz” diyorlardı. İlk kez 1765’te hayvanlara özgü yapısal ve fizyolojik özellikleri ortaya çıkarılmış olan süngerler, 1600’lü yıllarda bilim adamlarının düşündüklerinin aksine, bugün birçok bilimsel araştırmaya konu oluyor. Süngerler yaşamlarını daha çok özelleşmiş hücreler yardımıyla sürdürürler, değişik hücreler değişik işlevler üstlenmiştir. İskeletleri kalkerli ya da silisli kristal iğneciklerden (spikül), sponjin denen bir proteinden ya da bunların karışımından oluşur. Por adı verilen gözenekler sayesinde suyu süzerek çekerler ve sonra minik boşaltım deliklerinden geri püskürtürler. Serin ve tuzlu sularda yaşayan süngerler, hareketsiz olduklarından kendi yakınlarına gelen yiyecekleri hidrolik sistemlerinin yardımıyla suhidrolik sistemlerinin yardımıyla sudan süzerler. Süngerler genellikle gözle görülemeyecek kadar küçük organik maddeleri, diatomları ve bazı tekhücreli mikroskobik bitkileri, ölü ya da canlı planktonları ve bakterileri besin olarak alırlar. Kısa bir süre önce Akdeniz’deki sualtı mağaralarında yaşayan bir sünger türünün etobur olduğu ve kabuklu minik hayvanları (Crustacea) yediği saptanmış. Bu etobur sünger, hayvanın dış kabuğuna iğnecikleriyle yaptıktan sonra, korumasız avının etrafında toplanan özel hücreleri sayesinde sindirim yaparlar. Süngerler hem eşeyli hem de eşeysiz üreme yapabilirler. Eşeyli üreyenlerinin çoğunluğu ayrı eşeyli, bir kısmı da hermafrodittir (hem dişi hem de erkek üreme organına sahiptir). Bunlar, yumurta ve spermleri farklı zamanlarda üretirler. Dışarı salınan bu spermler komşu süngerlerce alınır. Eşeysiz üreme yapan süngerlerse tomurcuklanmayla ürerler. Tatlı sularda yaşayan süngerler eşeysiz olarak çoğalırlar. Süngerler, güneş ışığı ve havayla karşılaştıklarında ölseler bile tekrar suya sokulduklarında tomurcukları yaşar ve bunlardan yeni süngerler oluşabilir. sci.ege.edu.tr

http://www.biyologlar.com/sungerler-hakkinda-bilgi

Tipulidae

Sıcak ilkbahar ve yaz aylarında genellikle akarsu kenarlarındaki çayırlıklar ve fundalıklar ile ormanlar gibi nemli ve gölgeli yerlerde bulunan tipulidler iri vücutları, uzun bacakları ve hantal uçuşları ile kolayca tanınabilirler. Turna ya da çayır sivrisinekleri olarak da bilinen tipulidler, culisidlerin aksine sokucu iğneleri olmadığından kesinlikle sokamaz ve kan ememezler. Ergin evrede pek azında beslenme vardır. Bu da nektar veya serbest bitki öz sularını emme şeklindedir. Tipulidae, dünya çapında yaklaşık olarak 4250, palearktik bölgede ise 17 cins ve 33 alt cinse dahil yaklaşık 1250 türü bilinmektedir. Avrupa'da ise yaklaşık 500 türle temsil edilmektedir. Kubbemsi yapılı toraksın dorsalinde "V" şeklinde mesonotal suturların bulunması, 5 segmentli olan palpin son segmentinin kamçı şeklinde uzaması, basit gözlerinin bulunmaması, 2 kaide (scapus ve pedicellus) ve 11 kamçı segmentine sahip antenlerinin bulunması tipulidlerin en karakteristik özellikleridir. Bileşik gözler büyük ve ayrı olup dairesel ya da oval şekillidir. Uzun yapılı olan rostrum uzun ya da kısa bir nasus taşır. Dar yapılı kanatları dinlenme esnasında yarı açılır veya abdomenin üstünde birbiri üzerine katlanır. Kanatları iki anal damarlı, diskoid hücreli, genelde büyük, uzun ve uç kısmında daha fazla damarlanmıştır. Subcosta, R1+2'de sonlanır ya da costa'ya R3+4 ile bağlanır. R5, kanat ucunda sonlanır. Serbest durumlu olan halter daima belirgindir. Uzun, ince yapılı ve oldukça narin olan bacaklar 5 segmentli olup eklem yerlerinden kolayca kırılabilir. Tipulidler bitkiler üzerinde beslenirken, kuvvetli rüzgârlarla bitkilerde meydana gelen salıntılar, tipulidlerin bacak eklemlerinin kıvrımları ile o denli azaltılır ki gövde bu salıntılardan çok az etkilenir. Tibia apikalde mahmuzsuz veya 1 ya da 2 belirgin mahmuzludur. Beş segmentli olan tarsusun son segmenti bir çift tırnak ve empodium taşır. İnce ve uzun yapılı olan abdomen, 9-10 segmentten oluşmuştur. Abdomen sonu, dişilerde sivri olmakla birlikte erkekte daima genişlemiş ve özellikle önceki segmentten daha kalındır. Hypopygium olarak adlandırılan erkek terminali bir takım karakteristik yapılar taşır ki bu yapılar bilhassa türlerin ayrımında kullanılır. Hypopygium türler için karakteristik özellik gösteren bilhassa kitinleşmiş 9. segment ile çiftleşme organını (aeadegus) içerir. Dokuzuncu tergit yan tarafta 9. sternit ile kaynaşmış (T. (Yamatotipula)) ya da membranımsı bir deri sayesinde ayrılmış olabilir. Belirgin ve iyi gelişmiş 9. sternit postero-lateral kenarında iki çift çıkıntı taşır (Forceps, Gonopod, Distystylus, Gonostylus). Bunlardan dıştaki dış gonostylus, içteki iç gonostylus olarak adlandırılır. Çeşitli şekillerde modifiye olmuş olan dış gonostylus genelde etsi bir yapıda olmakla birlikte bazen Nephrotoma'da olduğu gibi kısmen kitinleşmiş de olabilir. İç gonostylus en fazla 4 kısımdan (Bilhasa Tipula (s.str.) türlerinde), gelişmiş yüksek yapılı türlerde ise (örneğin Tipula (Lunatipula)) üç ana kısmından oluşur. İç gonostylus çiftinin arasında 9. sternitin orta dorsal kenarında aedeagus için hem yönlendirici hem de destek görevi yapan ve Adminiculum olarak adlandırılan kitinleşmiş bir yapı bulunur. Ovipositor olarak adlandırılan dişi terminali yumurta bırakma ve çiftleşmeyi sağlayacak yapılar taşır. Ovipositor özellikle birkaç grupta çok uzun kılıç şeklinde (Xiphura), sivri ve kuvvetli kitinleşmiştir. Ovipositor çift haldeki bir dorsal kapak (cercus) ile ventral kapaktan (hypovalve) oluşur. Cercus uzun ve sivri veya küt uçludur. Hypovalve küt ya da çeşitli şekillerde çıkıntılarla sonlanmış olabilir. Hypovalvenin kitinleşmiş kaideleri arasında yumurtlamadan önce yumurtaların gelip geçtiği 9. sternit bulunur. Bunun dışında genital açıklığın hemen dorsalinde 10. tergitin altında genelde iki loblu ve kıllı bir yapı gösteren 10. sternit bulunur. Hayat döngüleri genelde kısa bir yumurta evresi (1-2 hafta) ve 4 larval gelişim dönemi ile kısa bir pupa evresinden oluşur (1-2 hafta). Birçok tipulid 3. larval evrede dikkate değer bir gelişim gösterir. Tam bir döngü 10 hafta kadar kısa bir süre olabildiği gibi 6 yıl kadar uzun olabilir. Ilıman türler genellikle univoltin olmasına rağmen birçok tür bivoltindir. Sadece birkaç Tipula türü 2 yıllık hayat döngüsüne(semivoltin) sahiptir. Tipula carinifrons 4-5 yıllık bir hayat döngüsüne (Merovoltin) sahiptir. Birçok Dolichopeza türünde yılda 2 nesil (bivoltin) görülür. Yumurtlama çiftleşmeden hemen sonra meydana gelir ve türler arasında farklı yumurtlama davranışı gözlenir. Bazı türler yumurtalarını uçarken bırakırlar ama yumurtlama genelde nemli toprağa veya çamura yapılır. Abdomenin uç kısmı yumurta bırakılacak toprak içine sık sık batırılır ama her seferinde yumurta bırakılmaz. Belki de zemin uygunluğu Cerci üzerindeki duyu organları tarafından test edilir. Bazı türler yumurtalarını kuru zemin içine, tüm abdomenlerini sokarak bırakırlar. Bırakılan yumurta sayısı vücut boyutu ile yakından alakalıdır, ortalama birkaç yüz olmakla birlikte Tipula oleracea'da 1300 kadar olabilir. Tipulid yumurtaları genellikle siyah renkli, pürüzsüz bir koryona sahip ve higroskopik filamentlidir. Bu filamentler Tipula'nın su içinde, nemli habitatlarda yaşayan birçok türünde mevcuttur. Tipulid yumurtaları sıcaklığa, yeni çıkan larvalara göre dayanıklı olmasına rağmen, duyarlıdır. Toprak içinde bulunan yumurtaların yaşama şansı su içindeki larvalardan daha fazladır. Birçok tür yumurtalarını ılık aylar boyunca bırakır. Tipula subnodicornis yumurtaları için 5°C'de ölüm oranı yüksektir, ama Tipula czizeki yumurtaları kış boyunca Avrupa'da dondurucu soğuğa karşı koyarlar. Uzun ve silindirik yapılı olan larvalar dayanıklı derili ve 12 segmentlidir. Baş kapsülü büyüktür ve çoğunlukla protoraksın içine girer (hemicephal). Solunum metapneustic'tir. Sularda yaşayanlar öncelikle deri solunumu yaparlar ki bu solunum tipinde trake borucukları ile donatılmış vücut uzantıları önemli rol oynar. Vücutlarının son segmentinin ventralinde kirpikli boru ve solunum borusu bulunur. Bazı larvalar havayı son abdomen segmentinde birbirinin yanında duran iki stigma ile alırlar. Bu stigmaların kapanma mekanizmaları yoktur ama duvar kısmında bulunan kıllar su kaybını azaltır. Stigmalar birçok uzantı ile çevrilmişlerdir. Tipulidae larvalarında lob şeklinde 6 tane stigma uzantısı vardır. Bu uzantılar, larva suyun dibine kaçınca veya çamura girince stigmaları kapatarak yabancı maddelerin içeri kaçmasını engeller. Larvalar kısmen aquatik, genelde yarı aquatik ya da karasal ortamlarda bulunurlar. Yeterli miktarda nemin ve besinin ortamda bulunuşu larval safha için oldukça önemlidir. Akarsu, göl ve bataklık gibi nemli yerlerde çürümekte olan bitkilerin kök, gövde ve yaprakları, rutubetli tarla toprakları, sığır gübresi, ağaç kovukları, ağaçların yosunlu ya da çürük kısımları, nemli orman altı toprak tabakası larvaların gelişimi için uygun habitatlardır. Larvaların büyük bir kısmı saprofit, bir kısmı fitofag (yaprak, kök ve odun yiyenler), bir kısmı yırtıcı, pek az kısmı da mantar ve diatome gibi tek hücreli canlılarla beslenir. Tarımsal ürün zararlısı olarak bilinen larvaları özellikle zirai bitkilere (buğday, şeker kamışı ve şeker pancarı, yonca, pamuk), ormanlardaki ağaçların kök ve genç sürgünlerine zarar verirler. Bitkilerin ya da fidanların sürgünlerini toprak üzerinden ya da altından keserek koparırılar. Tipula oleracea, T. paludosa, T. czizeki, T. vernalis ile Nephrotoma pratensis ve N. appendiculata'nın çimenlik ve kültür ortamlarındaki çok büyük sayılardaki larvaları bitkilerin ısırılması ve köklerin kemirilmesi şeklinde zarar vermektedir. T. paludosa'nın genç larvaları bitki yapraklarını, yaşlı larvaları ise kökleri yerler. Tipulidlerin hem larvaları hem de erginleri diğer canlılar için besin teşkil etmeleri bakımından önemlidir. En azından New York eyaletinde sadece 91 kuş türünün tipulidlerle beslendiği bilinmektedir. Tipulid larvaları kuzey Alaska tundrasında sahil kuşlarının, kış sonundan temmuz sonuna kadar da İskoçya'da sığırcıkların değişmez besin kaynağını oluştururlar. Kuşlar, yarasalar, örümcekler, su bakireleri, yırtıcı sinek ve arılar doğal düşmanlarıdır. Larvaları ise kuşlar, kurbağalar, köstebekler, tarla fareleri, balıklar ve tel kurtları tarafından zarara uğratırlar. Birçok tatlı su habitatlarında özellikle gölcük, dere ve selin oluşturduğu ovalarda tipulid larvaları yaprak döküntülerini parçalayarak diğer türlerin beslenmeleri için daha küçük organik partiküller oluştururlar. Obtecta tipte olan pupalar kahverengimsi ya da sarımsı renkli, hafif eğrilmiş, boynuzumsu bir ön stigma taşır. Anten, kanat ve bacaklar kılıf içinde açıkça görülebilir. Dördüncü-7. abdominal segmentler posterior kenarları boyunca dikenlidir. Pupaların boyu 12-15 mm olup, pupal kutikulanın her iki sternit ve tergitinde bulunan dikenler ve abdomendeki çıkıntıları ile küçük yer değişimleri yapabilirler. Sularda pupa dönemine girenler suyun üzerine uzanan havalandırma çıkıntıları yaparlar.

http://www.biyologlar.com/tipulidae

Göç nedir ?

Kuşlarda göç, tanımlanmış iki coğrafi bölge arasında düzenli tekrarlanan nüfus hareketi olarak tanımlanabilir. Pek çok kuş türünde görülen ve üreme sonrası genç bireylerin çevreye yayılmalarını tanımlayan “saçılma” ve besin kaynaklarının bazı yıllarda yetersizliği sonucu baykuşlarda ve çaprazgagalarda olduğu gibi güneye ani hareketlenme ile tanımlı “işgal” göç sayılmazlar. Neredeyse her göçmen tür için farklı olan göç rota ve yordamları, kuş topluluğunun tarihçesine, geniş engelleri aşabilme yeteneklerine, topoğrafik engellerin konumlarına ve kışlama ve üreme alanlarının birbirlerine göre konumlarına bağlı. Son elli yılda sürdürülen kapsamlı halkalama ve işaretleme programları sayesinde yüzlerce türün göç ayrıntıları bilinmekte. Örneğin, Kuzey Amerika kuşlarının başlıca göç rotası kıyı ve dağ sıralarının aynı yönde uzanması nedeniyle kuzey-güney doğrultusunda. Avrasya'da ise sonbaharda kuşlar önce doğu-batı doğrultusunda hareketlendikten sonra, ancak Akdeniz ve Büyük Sahra'yı geçerlerken kuzey-güney hattına dönerler. Genel olarak söylemek gerekirse, Güney Yarımküre'de üreyen kuşlar Kuzey Yarımküre'deki benzerleriyle karşılaştırıldıklarında pek göç hareketi göstermezler. Bazı kırlangıçlar ve sinekkapanlar kışları kuzeye, tropikal Amerika'ya yönlenseler de hep küçük bir azınlık olarak kalırlar. Bunun başlıca nedeni, Kuzey Yarımküre'deki kara parçalarının kutuplara daha yakın kesimlerde geniş yüzölçüme sahip olmaları. Göç rotaları, çoğu zaman kuş türlerinin uzak geçmişteki yayılma hareketlerini yansıtırlar. Örneğin Grönland'ın ve Alaska'nın tundra çayırlarını Avrasya'nın iki farklı ucundan gelerek kolonize eden Kuyrukkakanlar (Oenanthe oenanthe), kışlamak için çok daha yakın olmasına karşın Kuzey Amerika yerine okyanusu aşarak atalarının bir zamanlar geldiği Avrupa kıtası üzerinden Afrika'ya gitmeyi yeğlerler. Kuzeybatı yayılışının ucu İskandinavya'ya ulaşan Kutup Çıvgını (Phylloscopus borealis) ise Asya'yı boydan boya çapraz bir rotada katederek kışın Güneydoğu Asya'ya ulaşır. Günümüzde izlediğimiz göç hareketleri, son buzul çağı bitiminde buzulların geri çekilmesi ile şekillenmiş. Buzulların en güneye, Anadolu’ya ulaştığı dönemde bugünkü Sahra Çölü tundra ve tayga içeren büyük bir bataklıktı. Buzulların geri çekilmesi ile vejetasyon kuşakları da kuzeye doğru hareket etti ve kuzeye yaklaştıkça kış ve yaz arasında çevre koşulları giderek daha aşırı hale geldi. Kendi uygun habitatlarını, örneğin tundrayı izleyen kuş türlerinin dağılımları kuzeye doğru ilerlerken giderek kış ve yaz arasındaki farklar belirginleşti ve hep biraz daha güneyde “beklemek” durumunda kaldılar. Elbette bu uzun süreç boyunca “bekleme” ve üreme alanları arasında giderek artan mesafeyle baş edebilmek için pek çok adaptasyon evrimsel olarak gelişti.

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

Biyolojinin Önemi

Doğumdan ölüme kadar yasamin her evresinde bilinçli ve saglikli yasama , ekonomik gelismeyi sürekli kilma , çevreyi bozulmadan tutma , üretimin kalitesini ve miktarini artirmada biyoloji bilimi önemli yer tutar. Temel bilim olan biyoloji , canli ve doga ile ilgili her konuyu içine almaktadir , bu bakimdan arastiran düsünen insana sinirsiz sayida çalisma olanagi saglar. Burada basarili olmanin en önemli sirri, düsünerek dogayi izlemektir . Doganin bilinçsiz kullanilmasi , insan ve diger canlilarin yasami için tehlikeli sonuçlar ortaya çikarir . Çevre kirlenmesi , erozyon , madde kaybi , yesil alanlarin azalmasi , hizli nüfûs artisi , plânsiz kentlesme , biyolojik zenginliklerin ortadan kalkmasi bu sorunlarin basinda gelir. Örnegin orta Anadolu'nun çöllesme tehlikesi ile karsi karsiya kalmasi , nehirlerin kirlenmesi , kiyi güzelliklerimizin bozulmasi , dogal kaynaklarimizin iyi kullanilmamasi sonucunda ortaya çikan sorunlardir . Biyoteknoloji alanindaki çalismalarla , atik maddelerin temel yapilarina kadar parçalayabilen mikroorganizmalar kullanilarak daha temiz bir çevrenin yaratilmasi saglanacaktir . Biyoteknolojinin amaci , bir canlinin belirli özelliklerini sifreleyen genetik bilginin bir baska canliya nakledilmesidir . Böylece nakledilen bilginin geregi , ikinci canli tarafindan yerine getirilir . DNA molekülünün yapisi üzerinde yapilan bu degisiklikle amaca yönelik üretim yapilir . Biyoloji ; uygulama alanlarin olan tip , tarim , hayvancilik , ormancilik , endüstri ve diger alanlardaki çalismalar sayesinde , insanlarin gelecege daha umutla bakmalarini saglayan genis bir bilim dali olmustur . Biyoloji ile ilgili bilgilerin eksikligi , ne yazik ki basta çevrenin bozulmasi , önlenmesi mümkün olmayan saglik sorunlarinin ortaya çikmasi , dogal kaynaklarin sürekli ve verimli olarak kullanilmamasi , biyolojik zenginliklerden yeterince yararlanilamama gibi sorunlar dogmustur . Biyoloji ile bireyin kendisini ve çevresini tanimasi , çevresini koruma bilincini kazanmasi hedeflenmistir . Biyoloji bilgisine sahip olmanin bireyin yasamina getirecegi yararlar çevresini tanima , sagligini koruma biyolojik zenginlikleri tanima ve onlardan yararlanma , canlilarin temel yapisini ögrenme olabilir . Çevrenin bozulmasi ve kirlenmesine iliskin bilgi ve bilinci gelistirme , arastirma duygusunu ve kisiligini gelistirme , son gelismeleri tanima ve 21. yüzyila hazirlanma biyolojinin saglayacagi diger yararlarindandir . Biyoloji bilimine yeterli önemin verilmemesi sonucunda ortaya çikan sorunlar sunlardir : Çevrenin bozulmasi ile ilgili sorunlar : Erozyon , sulak alanlarin kurutulmasi , denizlerin ve göllerin kirlenmesi , ormanlarin ve meralarin tahrip edilmesi , Birçok canli türünün ortadan kalkmasiyla biyolojik çesitliligin azalmasi ve doga dengesinin bozulmasi , Canlilarin asiri ve yanlis tüketiminden dolayi , dogal kaynaklarin tahrip edilmesi , gibi sorunlar çevrenin bozulmasina sebep olurlar . Saglikla ilgili sorunlar : Yanlis beslenmeye bagli birçok hastalik , Akraba evliligine bagli anomalilerin artmasi , Kalitsal bozukluklarin zamaninda tanimlanamamasina bagli olarak sagliksiz soylarin ortaya çikmasi ve bunlar gibi birçok sorunlar . Ekonomiyle ilgili sorunlar Dünyanin en önemli kültür bitkilerini ve hayvanlarini barindiran ülkemizde , islah çalismalarinin yapilmamasi ve üretimin gereken sekilde artirilmamasi , ekonomik sorunlardandir . Sosyal yapiyla ilgili sorunlar : Çevre bozulmasina yada yaslanabilir bir çevre olusturulmamasina bagli olarak göçe sürüklenme , Saglikli ve güzel ortamlarda çocuklarin yetistirilmemesine bagli olarak , bedensel ve ruhsal yetersizlikler , sosyal yapiyla ilgili sorunlardir . Biyolojinin Gelecegi Dünyamizin kaynaklari , sürekli çogalan ve tüketimi gittikçe artan ,nsan topluluklarina yeterli olmayacak duruma gelmistir . Denizler , iç sular ve atmosfer kirlenmis , toprak yapisi yer yer yenilenemeyecek kadar bozulmustur . Tüm dünya yasam tehlikesine dogru sürüklenmektedir . Çözüm yolu , bazi yöntemlerle birlikte biyoloji bilimine dayanmaktadir. Önümüzdeki yüzyilin basinda su gelismelerin olmasi beklenmektedir . Insan topluluklarinda kalitsal hastaliklara neden olan genler , döllenme sirasinda saglamlariyla degistirilecek kanser , düsük ve yüksek tansiyon, seker hastaligi , cücelik v.b. hastaliklar önlenebilecekler . Canlilarin ömür uzunlugunu kalitsal olarak denetleyen genler kontrol altina alinarak yada degistirilerek , uzun bir yasam saglanabilecektir . 1996 yilindan bu yana ana karnindaki bir fetusun ne kadar yasayacagi artik tahmin edilebilmektedir . Bir canlida özelligi bir özelligi ortaya çikaran gen yada genler , diger canlilarin kalitsal yapisina eklenerek bazi eksikler bu yolla giderilebildigi gibi fazladan bazi özelliklerinde kazanilmasida saglanacaktir . Örnegin ; C vitamini karacigerde sentezlettirilecegi için vitamin olmaktan çikacaktir . Bitki ve hayvanlarin islahinda olaganüstü atilimlar gerçeklesecek , verim artirilacak bir çok maddenin sentezi özellikle büyük miktarda mikroorganizmalarda yaptirilabilecektir . Genlerdeki degisiklikler sonucu yeni hayvan ve bitki türlerinin ortaya çikmasi saglanacaktir . Yenilenme mekanizmasi aydinlatilacagindan kismi doku ve organ yitirilmeleri yerine konulabilecektir . Bugüne kadar doku ve organ nakli tekniginde , doku uyusmazligi nedeniyle basarisizliklar olmustur , ancak bu sorun doku ve organ nakli teknigindeki gelismelerle asilmaktadir . Bunun için simdiden organ bankalarinda çesitli organlar gerektiginde kullanilmak üzere korunmaktadir . Su anda genellikle sperm , kemik , deri ve bazi özel dokular saklanabilmektedir . Yakin gelecekte ise çesitli doku ve organlar , bir bütün olarak yapilari bozulmadan saklanabilceklerdir . Canlilardaki genlerin bütünü kataloglanabilecek , bunlarla ilgili bankalar kurulacak . Ilaç sanayii biyoteknolojik yöntemleri genis oranda kullanilacagi için birçok ilacin etkili ve ucuza üretilmesi saglanacaktir . Bütün bunlarin yaninda tehlikeli olabilecek mikroorganizmalari üretmek , dogal yasam görüntüsünü kismen de olsa bozma gibi biyolojik gelismelerin dogurabilecegi sakincalarida vardir.

http://www.biyologlar.com/biyolojinin-onemi


Antibiyotik Kıyameti Ve Bilinmesi Gerekenler

Antibiyotik Kıyameti Ve Bilinmesi Gerekenler

Antibiyotiklerin direnci bizler antibiyotikleri sıklık ve hevesle kullanmadan çok önce başlamıştır. Modern bakterilerin antibiyotiklere karşı kendilerini korumak için kullandıkları genler, 30.000 yıldan uzun bir süredir Arctic permafrost'ta donmuş antik bakterilerde bulunmuştur. (Credit: Alamy)

http://www.biyologlar.com/antibiyotik-kiyameti-ve-bilinmesi-gerekenler

İmparator mantarı (Amanita caesarea)

İmparator mantarı (Amanita caesarea)

Alem: Fungi Bölüm: Basidiomycota Sınıf: Hymenomycetes Takım: Agaricales Familya: Amanitaceae Cins: Amanita Tür: A. caesarea İmparator mantarı (Amanita caesarea), Amanitaceae familyasından yenilebilen bir mantar türü. Güney Avrupa kökenlidir, Roma imparatorlarının favori mantarı olduğu için caesarea yani Sezar mantarı olarak da isimlendirilmiştir. Tadı keskindir, balığı andırır. Turuncu şapkası ve sarı lamelleri vardır. Sporları beyazdır. Amanita umbonata olarak da sınıflandırılmıştır. Türkiye'de Göksu vadisi civarında Sarı göbelek olarak adlandırılmıştır. İstabul,Şile, Kandıra güzergahında ise "Gelin Mantarı" olarak bilinmektedir. Görünüşünün çok ayırdedici olması sayesinde Amanita türleri arasında nispeten en güvenli olarak yenebilecek olanıdır, ancak aynı aile mantarlar aleminin en tehlikeli mantarlarını da barındırdığından bu tür mantarlar kesinlikle sadece uzmanları tarafından toplanmalıdır. Amatör ve yeni başlayan mantar toplayıcılarına tavsiye edilmez.

http://www.biyologlar.com/imparator-mantari-amanita-caesarea

Biyoteknoloji ve Gen Teknolojilerinin Stratejik Önemi

Biyoteknoloji ve Gen Teknolojilerinin Stratejik Önemi Moleküler Biyoloji, Hücre Biyolojisi, Genombilim ve benzeri alanlardaki bilimsel ilerlemeler sayesinde, Dünyada özellikle sağlık ve tarım sektörlerindeki biyoteknolojik uygulamalarda bir patlama yaşanmaktadır. “Modern Biyoteknoloji” veya “Yeni Biyoteknoloji” olarak tanımlanan bu gelişmelerin insanlığa daha sağlıklı bir yaşam için eşi görülmemiş fırsatlar yarattığı aşikardır. Bu fırsatlar ABD gibi ülkelerde aynı zamanda ekonomik faydaya dönüştürülmüş, sağlık ve tarımla ilgili biyoteknoloji sektörü ABD ekonomisinin itici güçlerinden birisi haline gelmiştir. Benzer gelişmeler sadece Avrupa Birliği ve Japonya gibi gelişmiş endüstriyel toplumlarda değil, aynı zamanda Güney Kore, İsrail, Hindistan, Çin gibi ekonomisi büyümekte olan ülkelerde de yaşanmaktadır. Türkiye, dünyadaki bu gelişmeler karşısında henüz tutarlı bir tavır alamamıştır. Sağlıkta biyoteknoloji sadece ekonomik boyutları ile değil, sosyal devlet anlayışı çerçevesinde de ihmal edilemeyecek bir konudur. AB adaylığı ile ivme kazanan toplumsal değişim hareketi, genelinde “bilim ve teknoloji”yi, bu rapor kapsamında ise “Sağlık, Tarım, Hayvancılık ve Endüstriyel Üretim alanlarında Moleküler Biyoloji Bilimini ve Biyoteknoloji alanlarını”' kucaklamak zorundadır. Bu alanlarda gerekli adımlar zamanında atılmadığı takdirde, Türk insanının sağlığı ve Türkiye ekonomisi, ulusal olarak planlanamayan ve sadece dış dinamiklerin etkisiyle şekillenen bir yapıya dönüşecektir. Bu ve benzeri nedenlerle, Türkiye biyoteknolojinin özellikle sağlık ve tarım alanlarında kullanımı konularında acil olarak tavır almak ve kendi “Ulusal Biyoteknoloji Strateji ve Programları”nı oluşturarak bir an önce hayata geçirmek zorundadır. Biyoteknoloji ve Gen Teknolojileri Strateji Grubu, raporunu hazırlarken, Vizyon 2023 Öngörü Çalışması sonuçlarını da dikkate alarak, ancak bu sonuçlarla kendisini sınırlamadan, Biyoteknoloji ve Gen Teknolojileri stratejik alanında, ulusal, bölgesel ve küresel boyutları da içine alarak, bilimsel, teknolojik, sosyal ve ekonomik parametrelerin ekseninde çalışmaya özen göstermiştir. Biyoteknoloji ve Gen Teknolojileri Strateji belgesi, dört ana sektöre odaklanmıştır. Bunlar sırasıyla, sağlık, tarım, hayvancılık ve endüstriyel biyoteknoloji sektörleridir. İlgili sektörlerde belirlenen somut hedeflerin, öngörülen yol haritalarına sadık kalarak gerçekleştirilebilmesine bağlı olarak, Türkiye 20 yıl gibi kısa bir dönem içinde Moleküler Biyoloji, Biyoteknoloji ve Gen Teknolojilerinde küresel bir güç haline gelme şansına sahiptir. Böyle bir güç, Türkiye'ye yirmibirinci yüzyılın teknolojisi olarak tanımlanan biyoteknoloji alanında sadece insanının refah düzeyini yükseltmekle sınırlı olmayan, ekonomik ve teknolojik bir üstünlük sağlayacaktır. Ülkemiz bu gücün ve üstünlüğün işaretlerini 5-10 yıl gibi kısa bir dönemde, özellikle sağlık ve tarım sektörlerinde görmeye başlayacaktır. Gelişen dünya içinde, geniş tarım alanlarına sahip, ulusal varlıklarını teknolojiyle değerlendiren ve insanının sağlığını gözeten bir toplum olarak Türkiye’de, biyoteknolojinin sağlık, tarım ve hayvancılık alanlarındaki hedeflenen gerçekçi başarıları, uzun vadede daha cesur ve kapsamlı hedeflere yönelebilecektir.

http://www.biyologlar.com/biyoteknoloji-ve-gen-teknolojilerinin-stratejik-onemi

Balıklarda Üreme

Balıkların üreme organları genellikle gonadlar olup, bunlar dişide ovaryum, erkekte ise testis adını alırlar. Ovaryumlar (dişi üreme organları) genellikle bir çifttir. Büyüklük ve ağırlıkları türlere göre değişmekle beraber, olgun oldukları zaman balık ağırlığının % 25’i kadar olabilirler. Genellikle üreme mevsimi yaklaşmış ergin bir balıkta ovaryumlar açık sarı veya kahverengimsi bir renk alır, daneli bir görünüş kazanır ve yüzeyinde bol miktarda kılcal kan damarları bulunur. Ovaryumda gelişen yumurtalar genellikle oviduct (yumurta kanalı) denilen bir boru ile vücut dışına atılırlarsa da bazı balıklarda (örneğin, Anguillidae ve Salmonidae familyalarında ve Cyclostomata grubunda) yumurta kanalı tamamen körelmiş olup, yumurtalar ve spermler sadece bir delikle dışarı atılabilirler. Testisler ise erkek üreme organları olup, genellikle bütün tatlı su balıklarında çifttir. Büyüklükleri üreme mevsimiyle ilgili olarak çok değişir. Ergin haldeki bir balıkta, üreme mevsiminde testislerin rengi beyazımsı olur, lekesiz düz bir görünüş arz eder ve üzerinde kılcal kan damarları da görülmez. Ağırlıkları da ovaryuma nazaran daha az olup, ergin halde iken en çok vücut ağırlığının %12’si kadar olabilirler. Tatlısu balıklarının çoğu ovipar (yumurta ile çoğalan) karakterli oldukları halde, bazılarında (Gambusia affinis) ovovivipar bir durum görülmektedir. Ovipar olanlarda döllenme haricidir. Yani dişinin ve erkeğin suya bıraktığı yumurta ve spermler su içerisinde döllenirler, bunun için de böyle formlarda çiftleşme organları gelişmemiştir. Balıklarda spermler çeşitli şekillerde olabilirlerse de genel yapıları diğer omurgalılarınkine çok benzer. Nadir bir olay olmakla beraber, Gambusia cinsinde döllenme dahili olduğundan, özellikle erkek bireylerinde, çiftleşme organı olarak anal yüzgeç modifiye olmuştur ve adeta yüzgecin bir kısmı penis görevi yapmaktadır. Gambusia’da görülen bu yarı doğurma hali, hiçbir zaman memelilerdeki doğurmaya benzemez. Zira memelilerde yavru, ana rahmindeki gelişimi esnasında plasenta denilen bir göbek bağı ile annenin dolaşım sistemine doğrudan bağlanmış olup, beslenmesi anadan gelen kan içindeki besinler ile olur. Halbuki Gambusia’da plasenta mevcut değildir. İç döllenme ile meydana gelen zigot, yumurtanın vitellüs maddesi ile beslenir. Fakat yumurtanın açılması, embriyonun açılması, balığın vücudu içerisinde olduğu için, yavrular kloak boşluğundan dışarı atılırlar. Bu nedenedir ki, Gambusia’da görülen üreme tarzına viviparlık değil fakat ovoviviparlık diyebiliriz. Genellike bir çift bez halinde olan ovaryumlar, granüllü bir görüntüde olup, hava kesesi bulunan balıklarda bu keseye yapışık vaziyette yer alırlar. Yumurtlama mevsimi yaklaştığında ovaryumların büyüklüğü giderek artar ve visceral boşluğu doldururlar. Olgunlaşmış olan yumurtalar gözle ayırt edilebilecek kadar birbirlerinden ayrılmış olurlar. Yumurtanın büyüklüğü tiplere göre çok değişik olup, balığın büyüklüğü ile ilgili değildir. Bununla beraber, yumurta büyüklüğü yumurta sayısı ile alakalı olup yumurta ne kadar küçük ise sayısı o nisbette fazla olur. Örneğin Dere Kayası olarak bilinen Çöpçü balığı, Nemacheilus yumurtalarının büyüklüğü, Cyprinus carpio gibi çok iri vücutlu balıklarınkinden bile büyüktür. Döllenmesi harici olan balıklarda, döllenmiş yumurtanın gelişmesi su içinde ve bırakıldığı yerde gerçekleşir. Embriyonik gelişim sırasında genellikle şeffaf olan yumurtanın içindeki yavrular, dışarıdan rahatlıkla izlenebilirler. Yumurta sayısı da balık türüne göre oldukça değişmektedir. Örneğin, tatlı su formlarından acı balık (Rhodeus)’ta yumurta sayısı 40-100 arasında iken, bir Mersin Balığı olan Acipenser sturio’da bir defada 3 milyondan fazla ymurta bırakılmaktadır. Balıkların bu kadar fazla yumurta bırakmaları kendi nesillerinin sürdürülmesi için gereklidir. Zira dişi balığın bıraktığı yumurtaların büyük bir kısmı diğer karnivor hayvanlar tarafından yenilir, bir kısmı da suların içinde döllenmeyerek çürüyüp kaybolur. Hal böyle olunca, bırakılan yumurtanın durumuna göre % 60-70’i telef olur, ancak %30 kadarı açılarak yavruları meydana getirir. Yumurtadan yeni çıkmış yavrular vitellüs keselerini absorbe etmeden önce, oldukça pasif davranışlı ve kendilerini korumaktan aciz olduklarından bu safhada iken de büyük bir kısmı diğer yırtıcılara yem olmaktan kendilerini kurtaramazlar. Ancak %10-20 civarında yeni neslin ebeveynlere ilavesi mümkün olur. Yukarıda verilen değerlerden de anlaşılacağı gibi bırakılan her bir yumurtanın yavru verebilmesi, dolayısıyla ebeveynlerin yaşamlarını sürdürebilme oranı oldukça düşüktür. Bu nedenledir ki balıkların yumurta ve sperm verimleri diğer hayvanlara nazaran çok daha fazla olmaktadır. Zira birkaç cins hariç (Gobius, Gambusia), balıklarda döllenme haricidir. Bu sebepten balıkların meydana gelmesinden evvel, yumurta ve yavru balıkların telef olma sebepleri dikkate alınacak boyuttadır. Bir türün yumurtaları ne kadar çok döllenir ve açılırsa kuşkusuz o nispette yavru balık gelişir. Bunların da gelişerek ergin boya ulaşabilmeleri ve düşmanlarının az olması için çevre şartlarının uygun olması söz konusudur. Balıklar yumurtalarını genellikle ya dişi tarafından hazırlanan bir yuvaya veya sadece çukur bir zemin üzerine veya su yosunları ve köklü su bitkileri üzerine veyahut da çıplak taşlar üzerine bırakırlar. Tatlı su balıklarının çoğu, yumurtlamak için daima az derin suları tercih ederler. Yumurtlama yerleri ya hızlı akıntılı taşlık bir zon olabilir (Lampiridler, Salmonidler, Barbuslar, Aspiuslar, Chondrostomlar, Phoxinuslar vb.) yahut da vejetasyonca zengin durgun bir su olabilir (Cyprinus, Abramis, Cobitidler, Percidler vb.) Tatlı su balıklarında olgunlaşan yumurtaların tümü bazı türlerde bir defada bırakılırken (Esox, Perca ve Rutilus’ta ); diğerlerinde birkaç gün aralıklarla iki veya daha çok defada bırakılırlar (Tinca, Cyprinus, Alburnus, Blicca, Leuciscus vb.) Çok zaman şeffaf ve biraz da vizkoz karakterli olan balık yumurtaları şayet sudan daha ağır iseler, mukus maddesi sayesinde taşlar veya bitkiler üzerine yapıştırırlar. Bazı formlarda ise (Alosa ve Lota gibi) tamamen serbest ve hafif olan yumurtalar, açılıncaya kadar su üzerinde yüzerler, bu nedenlerle balıkların bıraktıkları yumurtalar genel olarak 5 grup altında toplanabilirler. 1- Yüzücü yumurtalar 2- Yarı yüzücü yumurtalar 3- Hafif ve yapışkan olan yumurtalar 4- Ağır fakat yapışkan olan yumurtalar 5- Ağır fakat yapışkan olmayan yumurtalar Balıkların çoğu yumurtalarını gelişi güzel suyun içine bıraktıkları halde bazı formlar yumurtalarının başka balıklar ve diğer su hayvanları tarafından yenmelerini önlemek amacıyla özel olarak yaptıkları yuvalara bırakırlar. Balık yuvaları ya hayvanın tercih ettiği bir barınaktan ibaret olabilir veyahut da Dikence balığında (Gasterosteus aculeatus) olduğu gibi yosun ve bitki kırıntıları ile kendilerine özgü yuva kurarlar. Hakiki yuva kurma içgüdüsü olan bu balıkların büyük bir gayretle kurdukları yuvaya dişi tarafından bırakılan yumurtalar, erkek balık tarafından yavrular çıkıncaya kadar (yaklaşık 15 gün) dikkatlice korunurlar. Erkek bu bekçiliği esnasında yuvanın içindeki suyu sirkülasyon yaptırmak amacıyla yüzgeçlerini de devamlı olarak hareket ettirir. Buna benzer şekilde yumurtaların erkek bireyler tarafından korunma içgüdüsü Gobiidae ve Cichlidae temsilcilerinde de vardır. Diğer taraftan acı balık (Rhodeus) cinsinde az sayıda olan yumurtaların açılıncaya kadar emniyet altında bulundurulmaları için tedbir alınmaktadır. Şöyle ki dişi balık olgunlaşan yumurtalarını uzunca bir ovipozitörü sayesinde bir tatlı su midyesi olan Anadonta ve Unio’ların solungaç-manto boşluğu arasına bırakırlar. Çok az miktarda albümine karşı bol miktarda vitellüs içeren ve etrafı ince ve şeffaf bir zarla çevrili bulunan balık yumurtaları çeşitli şekillerde ve değişik ortamlarda suya bırakılmalarını müteakip erkeğin aynı suya bıraktığı çok daha fazla sayıda sperm hücreleri tarafından döllenirler. Kısa bir süre sonra (5-10 dak.) döllenen yumurtalar üzerinde döllenme lekesi adı verilen küçük bir iz büyümeye başlar ve bu kısım bir müddet sonra daha da ilerlemiş bir değişmenin merkezi haline gelir. Bu gelişmeyi zarın şeffaflığı nedeniyle çıplak gözle dahi takip etmek mümkündür. Yumurtalarını döken balıklar genellikle gıda almak üzere avlanmazlar, çünkü yumurtalarını döktükten sonra halsiz, bitkin bir duruma düşerler. Hatta bazı türlerde bu haldeki balıklara hasta balık nazarıyla bakılır. Örneğin Onchorhynchus adı verilen pasifik alası denizden tatlı su göllerine yumurta bırakmak üzere göç ettikleri zaman yuurtalarını orada döktükten sonra sahile çekilip ölürler. Bu meyanda yılan balıkları da Meksika körfezinde bin metre derinliğe yumurta bıraktıktan sonra ölüme giderler. Kuşkusuz bu özellik tüm balıklarla ilgili olmayıp, istisnai bir durumdur. Balıklarda kuluçka süresi türden türe çok değişik olur. Bu süre genellikle suyun sıcaklığı ile çok yakından ilgili olup, suyun ısınmasıyla (belli sınırları aşmamak şartıyla) ters orantılıdır. Bu nedenledir ki suyun ısısını yükseltmek veya düşürmekle kuluçka müddetini kısaltmak veya uzatmak da mümkündür. Örneğin Salmo trutta’nın kuluçka süresi 5ºC de 82 gün iken 10ºC de 41 güne indirilebilmektedir. Demek oluyor ki döllenmiş olan yumurtaların açılabilmesi kuluçka süresince alacağı toplam ısı miktarına bağlıdır. Bu da Derece/gün orantısı olarak ifade edilmektedir. Örneğin bu değer alabalık için 410 ºC/gün olduğu halde, sazan balığı için 100 ºC/gün olarak hesap edilmiştir. Buna göre 20ºC de bırakılan sazan yumurtalarının kuluçka süresi 100/20 5 gün olacaktır. Yavru balıklar embriyonik gelişmeleri esnasında vitellüs kesesi içindeki besin maddesiyle beslenirler ve yumurtadan çıktıkları zaman da bu kesenin bir kısmını yine karınlarında taşırlar. Bu kese onlara doğumdan sonra bir müddet daha besleyici besin maddesi temin etme bakımından önemlidir. Belirli bir süre sonra bu kese kendi kendine absorbe edilerek kaybolur gider. Bu absorbsiyon müddeti balıklar için türlere göre değişmekte olup, sazanlar için 20 gün, alabalıklar için ise 40-50 gün devam eder, hatta deniz alası için (Salmo salar) bu süre daha da fazla olup, 70-120 gün kadardır. Vitellüs kesesinin absorbsiyonu tamamlandıktan sonra küçük yavrular kendi besinlerini kendileri aramaya başlarlar. Bu çağdaki balıklar özellikle su içinde bol miktarda bulunan bitkisel ve hayvansal planktonik organizmalarla beslenirler. Yumurtadan çıkmış yeni bir balık yavrusu aşağı yukarı yumurta çapının üç katı boyundadır ve türe göre değişen pasiflik devresini geçirdikten sonra (şayet hava kesesi bulunan bir balığın yavrusu ise) hava keselerini doldurmak için suyun yüzeyini doğru tırmanırlar. Balık yavruları gelişme esnasında genellikle büyük değişmelere uğramazlar (yılan balıkları, dil balıkları ve lampiridler hariç). Bu nedenle balık yavrularına larva demek pek doğru olmaz. Zira besin keseleri hariç şekil itibariyle tamamen ebeveynlerine benzerler. Fakat yukarıda da belirttiğimiz gibi Yılan balıkları (Anguilla anguilla) ile Lamprilerin (Lampetra fluviatilis) Leptocephalus adı verilen yavruları aşağı yukarı 3 yaşına kadar ebeveynlerinden çok farklı olan hakiki bir larva safhası geçirirler. Diğer taraftan bir tatlı su pisi balığı olan Pleuronectes flesus türünde ise yavrular başlangıçta bilateral simetri iken uzun bir gelişmeden sonra ebeveynlerde görülen asimetrik durum ortaya çıkar. Bundan dolayı yumurtadan çıktıktan sonra belli bie metamorfoz geçirerek ebeveynlerine benzeyen bu balıkların genç formları için larva tabiri kullanmak zorunlu olmaktadır. Aşağıda tatlısularımızda yaşayan bazı balık türlerinin üreme periyotları gösterimiştir. Latince İsmi Türkçe İsmi Üreme Periyotları Alburnus escherichi (Tatlı su sardalyası) Nisan-Mayıs Acipenser sturio (Mersin balığı) Mayıs-Temmuz Anguilla anguilla (Yılan balığı) Şubat-Nisan Abramis brama (Çiçek balığı) Mayıs-Haziran Vimba vimba (Aptalca balığı) Mart-Temmuz Barbus plebejus lacerta (Bıyıklı balık) Mart-Temmuz Carassius carassius (Sarı havuz balığı) Mayıs-Temmuz Carassius auratus (Kırmızı havuz balığı) Mayıs-Temmuz Chondrostoma nasus (Kababurun balığı) Nisan- Mayıs Cobitis taenia (Taş yiyen) Nisan-Mayıs Cyprinus carpio (Sazan balığı) Mayıs-Ağustos Esox lucius (Turna balığı) Şubat-Mart Gobio gobio (Dere kayası) Nisan-Temmuz Leuciscus cephalus (Tatlı su kefali) Nisan-Haziran Nemacheilus angorae (Çöpçü balığı) Nisan-Mayıs Perca fluviatilis (Tatlısu levreği) Şubat-Haziran Rutilus rutilus (Kızılgöz balığı) Nisan-Mayıs Phoximus phoximus (Ot balığı) Nisan-Temmuz Salmo trutta macrostigma (Dere alası) Kasım-Ocak Scardinius erythrophtalmus (Kızılkanat) Nisan-Ağustos Silurus glanis (Yayın balığı) Haziran-Ağustos Blicca björkna (Tahta balığı) Mayıs-Haziran Rhodeus cericeus amarus (Acı balık) Mart-Ağustos Tinca tinca (Yeşil sazan) Mayıs-Haziran Aspius aspius (Kurt balığı) Nisan-Mayıs

http://www.biyologlar.com/baliklarda-ureme

Mendel Yasaları

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

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

KÖK HÜCRELERE BAKIŞ:TANIMLAR, KAVRAMLAR ve SINIFLANDIRMALAR

KÖK HÜCRELERE BAKIŞ:TANIMLAR, KAVRAMLAR ve SINIFLANDIRMALAR

İki binli yıllarla beraber kök hücrelerin rejeneratif tıp (yenileyici tıp) alanındaki öneminin giderek arttığını ve tıbbın geleceğini şekillendirme potansiyelini gözlemlemekteyiz.

http://www.biyologlar.com/kok-hucrelere-bakistanimlar-kavramlar-ve-siniflandirmalar

Nörotransmitter

Nörotransmitter

Nöronlar arasında veya bir nöron ile başka bir (tür) hücre arasında iletişimi sağlayan kimyasallara nörotransmitter (uyarıcılara tepki) denir. Sinir sistemi boyunca sinirsel sinyaller bu kimyasal taşıyıcılar yardımıyla iletilir.

http://www.biyologlar.com/norotransmitter

Bilim Kurguyu Gerçeğe Dönüştüren 5 Nanobilim Yolu

Bilim Kurguyu Gerçeğe Dönüştüren 5 Nanobilim Yolu

Rus yazar Boris Zhitkov, 1931'de anlatıcının karışık ameliyatları gerçekleştirmek için minyatür eller oluşturduğu kısa hikayesi olan Mikrohand'leri yazdı.

http://www.biyologlar.com/bilim-kurguyu-gercege-donusturen-5-nanobilim-yolu

Oksijensiz yaşayabilen çıplak fareler

Oksijensiz yaşayabilen çıplak fareler

Araştırmacılar, çıplak kemirgenlerin düşük oksijen düzeylerinden etkilenmediğini ve 18 dakikaya kadar herhangi bir oksijen olmadan hayatta kalabileceğini keşfettiler. Photo credit: Theron Trowbridge / Flickr (CC BY-NC 2.0)

http://www.biyologlar.com/oksijensiz-yasayabilen-ciplak-fareler

Herbaryumda Örneklerin Düzenlenmesi

Her bitki koleksiyoncusu, belli bir amaçla topladigi malzemenin tasnifine yönelik sorunlarla karsilasabilmektedir. Herbaryum hangi bakimdan kurulmak ve devam ettirilmek isteniyorsa, basit olarak tasarlanmalidir. Iyi düsünülmüs bir yapi ve açik seçik bir düzenleme, her bitkiyi hizli bir sekilde bulmamiza yardimci olur. Her bitki koleksiyonu basit bir alfabetik siralama ile düzenlenir. Çiçekli bitkilerde, familyasina göre düzenleme yapmak yeterli olmaktadir. Fakat pratik nedenlerden dolayi alfabetik siralama tercih edilir. Böylece cinslerin bulunmasi kolaylasir. Cinslerin içinde bulunan türlerin siralamasi da alfabetik olarak yapilir. Familya siralamasin da ise bitki topluluklarina ait eserlerden yararlanila bilinir (Stehli und Brünner, 1981). Toplanan bitkiler, biyolojik sisteme göre (tür, cins, familya, takim, sinif) düzenlenebilir veya akrabalik iliskilerine göre bir arada tutulabilirler. Her iki yöntemin de olumlu ve olumsuz yönleri vardir. Sinifina, takimina, familyasina, cins ve türüne göre biyolojik sirayla düzenlenmis koleksiyon sayesinde biçimsel olarak birbirine benzeyen bitkiler iyi karsilastirila bilinirler. Biyolojik sisteme göre düzenlemenin temel birimi tür dür. Bunu takip eden basamak, genelde daha fazla türü kapsayan cins (genus) tir. Cinsler ise familya'da toplanirlar. Bunlar, biyolojik sistemdeki isaretlere göre benzerlik gösterirler. Tür, ayni atadan gelen ve birbirleriyle çiftleserek fertil döller verebilen bireyler topluluguna denir. Fakat önemli türleri birbirine benzer olabilen bitki topluluklarinin biyolojik sisteme göre tek tek düzenlenmesi yorucu olmaktadir. Eger koleksiyon faaliyetinde daha fazla bitki topluluguna yönelme olursa, bitki sosyolojisine göre tasnif amaca uygun olur. Bunlar disinda herbaryumlar, tedaviye yönelik bitkilerin kurutulmus yapraklarina, çiçeklerine, türüne, bitkinin bünyesindeki alkoloidlere ve glikozitlere göre düzenlene bilinir.

http://www.biyologlar.com/herbaryumda-orneklerin-duzenlenmesi

Likenlerin Özellikleri

Likenlerin Özellikleri

Likenler başlıbaşına birer organizma değildirler. Mantarlar ile alglerin birleşerek morfolojik ve fizyolojik bir bütün halinde meydana getirdikleri simbiyotik birliklerdir (Güner 1986).

http://www.biyologlar.com/likenlerin-ozellikleri

BİYOLOJİK DOZİMETRİ VE İLGİLİ GELİŞMELER

Radyasyonun Biyolojik Etkileri Radyasyonun organizmaya olan etkileri akut ve kronik şekilde olmaktadır. Akut etkiler insanda radyasyona maruz kalındıktan kısa bir süre sonra klinik bulgular ile ortaya çıkmaktadırlar. Bunlar merkezi sinir sistemi (100 Sv ve üzeri), gastrointestinal (10-100 Sv) ve hemato­poietik (2-10 Sv) sendromlardır. Sendromların ortaya çıkışı absorbe edilen dozla ilişkilidir.4 Bu sendromlar bir süre sonra bireyi ölüme götürür. Radyasyonun kronik etkileri ise hücrenin ölümüne yol açmayan ancak genetik materyallerinde onarılamayan bozukluklara neden olan olaylar sonucunda ortaya çıkarlar. Kanser yapı­cı etkisi, genetik etkisi ve ömür kısaltıcı etkisi bunlara örnektir. Canlıların somatik ve genetik özellikleri kromozomlarda taşındığı için radyasyonun kromozomlarda meydana getirdiği zararlı etkiler günümüzde ve gelecekte toplum sağlığı açısından oldukça önemlidir. Dozimetri Çeşitleri ve Biyolojik Dozimetri Toplu halde veya bireysel olarak radyasyona maruz kalan bireylerin absorbe ettikleri radyasyon dozu; fiziksel veya biyolojik yöntemlerden biri ile yada her ikisiyle birlikte belirlenebilir. Bu işlem dozimetri olarak adlandırılır. Meslekleri gereği radyasyonla çalışanların fiziksel dozimetri çeşidi olan Film, Cep ve Termolüminesan dozimetrilerden birini taşımaları gerekir. Ancak fiziksel dozimetrenin vücut üzerindeki konumu nedeni ile yetersiz kalması, büyük kitlelerin zarar gördüğü toplumsal radyasyon kazalarında ise bireylerde fiziksel dozimetrenin bulunamaması ve biyolojik çeşitlilik nedeniyle kişilerin radyo duyarlılığının farklı olması biyolojik dozimetriye üstünlük sağlamakta bu nedenle de fiziksel ölçümlerin biyolojik metotlarla desteklenmesi gerekmektedir. Uluslararası Atom Enerjisi Ajansı(IAEA) radyasyon kazası durumlarında, fiziksel dozimetri ile birlikte biyolojik dozimetrinin de absorbe edilmiş dozun belirlenmesinde bağımsız olarak kullanılmasını önermiştir. Şekil 1’de dozimetri çeşitleri özetlenmiştir. Biyolojik dozimetri, genel anlamı ile kişilerin absorbe ettikleri radyasyon dozunun biyolojik indikatörler (belirleyiciler) kullanılarak ortaya çıkarılmasına denir. Biyolojik Dozimetri için ideal koşullar; 1-Dozları tahmin etmek için seçilen etkiler iyonizan radyasyonlara özgü olmalı (dientrik aberasyonları gibi), 2-Radyasyona maruz kalma sonucu oluşan etki kalıcı olmalı, eğer kalıcı değilse zamana bağlı olarak oluşan değişiklikler bilinmeli, 3-Oluşturulan kontrol doz-cevap eğrilerinde dozların aralığı mesleki ışınlamalarda olduğu gibi çok küçük dozları ve kaza durumlarında olduğu gibi birkaç Gy’e varan dozları da içermeli, 4-Farklı radyasyon kalitelerinde uygulanabilmeli (Co, X-ışını, nötron v.b), 5-Biyolojik materyal kolay elde edilebilmeli (kan gibi), 6-Ölçümler kolay ve hızlı olmalı kısa sürede sonuç elde edilmeli, 7-Kronik ve homojen olmayan ışınlamalara da uygun olmalı. Yukarıdaki özellikleri taşıyan ideal bir biyolojik dozimetri yöntemi bilinmemektedir. Fakat, insan periferal kanından lenfosit kültüründen kromozom analizinin yapılması bugün için bilinen en iyi biyolojik dozimetri yöntemidir. Biyolojik dozimetri çeşitlerinden olan kromozom dozimetrisi (sitogenetik dozimetri), kişilerin absorbe ettikleri radyasyon dozu ile insan lenfositlerinde oluşan kromozom aberasyonları arasındaki kantitatif ilişki esasına dayanır. İyonizan radyasyonların kromozomlarda oluşturdukları hasar 20.yy başlarından beri bilinmektedir. İlk olarak X-ışınlarının Drosophila'da kromozom aberasyonu oluşturduğunun bulunması ve takip eden yıllarda araştırıcıların yaptıkları çalışmalar sonucunda ilk olarak 1962 yılında kromozom aberasyonları, radyasyona maruz kalan bireylerde absorbe edilen radyasyon miktarını tespit etmek için kullanılmıştır. Kromozom aberasyonlarının absorbe radyasyon dozunun belirlenmesinde kantitatif biyolojik indikatör olarak kullanılmasından bu yana radyasyon kazaları sonunda absorbe edilmiş olan doz tayininde standartlaşmış bir yöntem olarak kullanılmaktadır. Radyasyonun canlılarda oluşturduğu etkileri değerlendirmek için başka biyolojik indikatör sistemler de geliştirilmiştir. Elekton spin rezonans, Biyokimyasal indikatörler (kıl, tükürük, saç, sperm vs), Retikülosit sayımı, Mutasyon noktalarının analizi, Monoklonal antibodyler vs. Bu tür sistemlerin çoğu örnek almadaki güçlükler, hücrelerin asenkron popülasyon (hücre siklusunun farklı evrelerinde) şeklinde bulunması ve hücrelerin yaşam sürelerinin kısa olması, yöntemin belli dozlarda etkili olması ve bazen de ışınlanma süresinin önemi nedeniyle dozimetri amacıyla rutin olarak kullanılamazlar. Biyolojik Dozimetri Amacıyla Kullanılan Kromozom Aberasyonları Unstabil (kalıcı olmayan) asimetrik kromozom aberasyonlarından olan disentrik aberasyonlar ve eşdeğerleri (trisentrik ve sentrik halka) absorbe radyasyon dozunun indikatörü olarak diğer aberasyonlara göre daha çok güvenilirdirler. Çünkü disentrik kromozom aberasyonları radyasyona özgüdürler yalnızca özel birkaç radiomimetik kimyasal (bleomisin, endoksan vs) tarafından oluşturulabilir. Doğal görülme sıklıkları (back-ground) düşüktür (1/2000) ve kolay belirlenirler. Bazı araştırıcılar doz tahminlerinde disentrik eşdeğeri kabul edilen sentrik halka (ring) kromozomları da disentriklerle birlikte kullanmaktadırlar. Sentrik halka oluşumu unstabil kromozomlarının oluşum yüzdesi içinde %5-10 civarında olduğundan doz hesaplamalarında kullanılmamaları önemli bir kayıp değildir. Serbest asentrikler, disentrik, trisentrik ve sentrik halka gibi kromozom aberasyonlarına eşlik etmez ve onlardan bağımsız olarak bulunurlar. Bu aberasyonlar radyasyon dışıetkenlerle de oluşturulabildikleri için tek başına doz tahmininde kullanılmamaktadırlar. Disentrik, trisentrik ve sentrik halka kromozom aberasyonlarının oluşumu Şekil 2’de şematize edilmiştir. Translokasyon olarak adlandırılan iki kro­mozom arasındaki simetrik değişimler de son yıllarda geliştirilen floresan boyama teknikleri (fluorescens in situ hybridisation; FISH) sayesinde biyolojik dozimetri amacıyla kullanılmaktadır. Kromatid tipi kırıklar büyük oranda kimyasal ajanlar tarafından oluşturulduğundan biyolojik dozimetri amacıyla kullanılmamaktadır. Son yıllarda yine insan periferal lenfositleri kullanılarak absorbe edilen radyasyon dozunun belirlenmesi amacıyla Mikronukleus testi çalışmaları yapılmaktadır. Mikronukleuslar sitoplazma içinde ana nukleusun dışında fakat nukleus ile şekil, yapı ve boyanma özellikleri bakımından aynı olan küçük küresel yapılardır. Radyasyona maruz kalmış lenfositlerde hasar gören kromozomlar ve onların asentrik parçaları veya mitotik iğdeki hatalar sonucu kromozomun tamamının kutuplara çekilememesi sonucu oluşurlar. Şekil 3 A’da bölünmekte olan binukleat bir hücrede kutuplara çekilemeyen bütün bir kromozom ve asentrik fragmentten mikronukleus, B’de ise yine binukleat bir hücrede disentrik köprüden nukleoplazmik köprü ve mikronukleus oluşumu şematize edilmiştir. Binukleat hücrelerdeki hücre başına düşen mikronukleus sıklığının mononukleat hücrelerdekinin iki kat olması nemlidir. Kromozom aberasyonlarının doğal oluşum sıklığı konusunda, farklı populasyonlar ile yapılan araştırmalarda özellikle disentrik sıklığında farklılıklar gözlenmiştir. Doğal disentrik oluşum sıklığının farklı bulunması, laboratuva koşulları, sayıcı ve değerlendiriciler arasındaki farklılıklar nedeniyle her biyolojik dozimetri laboratuarının kendi koşullarında, çeşitli radyasyon kalitelerinde ve farklı radyasyon dozlarında oluşturacakları kontrol doz-cevap eğrilerine sahip olmasını gerekli kılmıştır. Olası bir radyasyon kazasında alınacak radyas­yonun tipine göre, absorbe radyasyon dozunun miktarı o tipteki kontrol doz-cevap eğrilerin­den faydalanılarak bulunmaktadır. Kontrol doz-cevap eğrileri daha önce radyasyonla çalışmamış yada herhangi bir şekilde radyasyona maruz kalmamış sağlıklı bireyler­den alınan kanların akut ve homojen ışınlanmaları sonucunda oluşturulur. Biyolojik dozi­ metri amacıyla yapılan kontrol doz-cevap eğri­leri genellikle 50 mGy ile 4 Gy arasında yapılır. Eğriler oluşturulurken 0 ve 1 Gy arasında en az 5 doz noktasının olmasına özen gösterilir. Çünkü radyasyon kazaları genelde bu dozlar arasında meydana gelir.10 Standart eğri oluşturulurken çok küçük doz (<0.5 Gy) nokta­larında doz-cevap ilişkisini ortaya koymak için çok fazla hücre saymak gereklidir. Kalibras­yon eğrisini oluşturmak için toplam 10.000­15.000 hücre, bireysel doz tahmini yapmak için ise 500-1000 hücre saymak yeterli­dir. Elde edilen aberasyon verimi dikka­te alınarak %95 güvenilirlik sınırları içinde kontrol doz-cevap eğrisi çizilir. Aynı laboratuvar koşullarında 200 kV X-ışını ve Co­60 gamma radyasyonu ile ışınlanma sonucu oluşturulan kontrol doz-cevap eğrileri birlikte Şekil 4’de görülmektedir. GEREÇ VE YÖNTEMLER Materyalin Elde Edilmesi, Işınlanması Kontrol doz-cevap eğrilerini oluşturmak amacıyla elde edilen kan örnekleri genç, sağlıklı, sigara içmeyen, radyasyonla çalışmamış yada herhangi bir şekilde radyasyona maruz kalmamış bireylerden alınır. Kontrol grubu ve birinci mitozun (M1) ikinci mitoza (M2) oranını belirlemek için alınan kanlar ayrılır. Kan örnekleri steril, içleri heparin kaplı tüpler içine alınır. Eğriyi oluştururken, kullanılan doz noktalarına ait kan örnekleri radyasyon kalitesine uygun şekilde, doz hızı, dozun homojenitesi gibi kriterlere özen gösterilerek 370C’da ışınlanır. Kültür ve Tespit İşlemleri Kontrol doz-cevap eğrileri oluşturmak için ışınlanmış kan örnekleri ve radyasyona maruz kalmış bireylerde absorbe dozun tayini için alınan (~5 ml) kan örnekleri steril şartlarda, Moorhead ve arkadaşlarının mikrokültür tekniğine uygun olarak kültüre alınır. Bu yöntemde genellikle kültür stok medyumu olarak RPMI-1640+L-Glutamin, Penicilin ve Streptomicin kullanılır. Kültür ortamına mitojen olarak PHA (phytohemaglutinin) ve hücrelerin metafazda durmaları için Kolsemid kullanılır. Kültür süresi sonunda (toplam 48 saat) 0,075M KCL ile hipotonik şok uygulanır. Bu işlem sonunda 1:3 oranında asetik asit/metanol karışımı ile tespit işlemleri tamamlanır ve metafaz kromozomlarının lamlar üzerinde iyi bir şekilde dağılmaları sağlanır. % 5 Giemsa boyası ile boyanarak incelenecek duruma getirilir. Uygulanan kültür metodu Şekil 5’­de kısaca özetlenmiştir. M2/M1 Oranı ve Biyolojik Dozimetride Önemi İnsan vücudunda yaklaşık 5.2x1012 lenfosit dolaşır. Lenfositlerin % 70’i T- lenfositlerdir ve bunların yaklaşık %98’i ufak, hücre siklusunun bölünmeyen bir fazında (G0) bulunur. G0 fazında olmaları dolayısı ile biyolojik ömürleri uzundur. Metabolik olarak inaktiftirler. T-lenfositlerin kolay elde edilebilmeleri, radyasyona duyarlı olmaları, biyolojik ömürlerinin uzun olması (%90’nın yaşam süresi ortalama 3 yıl) (38) ve akut vücut ışınlamalarından 3 yıl sonra dahi lenfositlerdeki kromozom aberasyonlarının %50 sinin hala korunuyor olması, kaza üzerinden uzun yıllar geçse bile absorblanan dozun belirlenmesine olanak tanır. İnsan periferal kanında bulunan lenfositler stimüle edilerek G0 fazından çıkıp hücre siklusunda ilerlemeye başlarlar. Siklusta ilerleme hızı hücreler arasında farklılık gösterdiğinden periferal kanda senkronize olan lenfositler bölünmeye teşvik edildikleri invitro ortamda asenkron hücre popülasyonu haline gelirler. Bu yüzden bazı lenfositler M1 bölünmede iken siklusta hızlı ilerleyen bazı lenfo­sitler M2 da olurlar. Radyasyona maruz kalındıktan sonraki ilk bölünme (M1) de lenfositlerde oluşan disentrik kromozom aberasyonlarının %50’si kaybolur. Bu yüzden doz tahmini yapılırken, M1 lenfositlerde bulunan disentrik kromozom aberasyonlarının sayımı esas alınır. M2/M1 belirlenmesi için kültür ortamına BrdU (bromodeoksiüridin) ila­ve edilir. Timidin analogu olan BrdU, DNA replikasyonu esnasında timidinin yerini alır. DNA’nın yapısına girer. Floresan Plus Giemsa (FPG) boyama tekniği32 ile boyanan metafaz kromozomları Floresan mikroskopta incelenerek M2 ve M1’de olan hücreler ayırt edilir. Metodun iyi çalıştığının göstergesi olarak, M2 de olan hücreler M1den %10 daha az olmalıdır. Bu değerlerin üzerinde bulunduğunda absorbe radyasyon dozunun hesaplanmasında bazı düzeltme faktörleri kulanılır. Kültür ortamına BrdU ilave edildikten sonra DNA replikasyonu sırasında BrdU’nun DNA’nın yapısına girişi, M1 ve M2’deki hücrelerde BrdU almış kromozomların görünüşü Şekil 6’da gösterilmiştir. Kromozomların değerlendirilmesi Hazırlanan preparatlar değerlendirilirken kromozomları birbirinden belirgin olarak ayrılmış, görünüşleri düzgün ve iyi boyanmış diploid metafazlar dikkate alınır. Kromozomlar sayılırken sayıları 2n=46 ve üzeri olanlar değerlendirmeye alınır. Hücrede kararsız aberasyonlar (disentrik, sentrik halka ve serbest asentrik) bulunduğunda kromozom sayıları ile belirlenen aberasyonların birbirini dengelemesine özen gösterilir. Örneğin, hücrede bir disentrik aberasyonun varlığında ona eşlik eden bir asentrik ile sayının 46 da tutulması; bir sentrik halka bulunduğunda yine eşlik eden bir asentrik ile sayının 47 olması, bir trisentrik bulunduğunda ona eşlik eden 2 adet asentrik ile sayının 46 olması gibi durumlara dikkat edilir. Değerlendirmelerde bir trisentrik 2 disentriğe, bir sentrik halka bir disentriğe eşdeğer olarak kabul edilmektedir. 4 Gy 200 kv X-ışını uygulanan ve yukarıda anlatılan metoda uygun olarak hazırlanan ve değerlendirilen bir me­tafaz plağında disentrik ve asentrik kromozom aberasyonları Şekil 7’de görülmektedir. İstatistiksel ve Matematiksel Yöntemler Farklı iyonlaştırıcı radyasyonların eşit dozlarının birim uzaklıkta bıraktıkları enerjilerinin ve dolayısıyla oluşturdukları iyonlaşma yoğunluklarının farklı olması nedeniyle oluşturdukları kromozom aberasyonları verimleri de farklıdır. Düşük Lineer Enerji Transfer (LET)’li radyasyonların herhangi bir dozunda iyonizasyon rastgele dağılır. Kromozom hasarının da aynı olasılıkla ger­çekleştiği düşünülürse aberasyon dağılımı da rast gele olacaktır. Bu rast gele dağılımın düşük fre kanslarda meydana gelmesi Poisson dağılımı ile uygunluk gösterir. Bu bilgilere dayanarak X-ışınları ve γ gibi düşük LET’li radyasyon ile akut ve homojen ışınlanma sonucunda oluşan kromozom aberas­yonlarının Poisson dağılımına uygunluk gösterdiği belirlenmiştir. Yüksek LET’li radyasyonlarda ise iyonizasyon yoğunluğu fazla olduğundan iyonizasyon hücreler arasında rast gele dağılmaya­caktır. Yüksek LET’li radyasyonların absorblanması sonucu birbirine yakın hücrelerde birden fazla aberasyonlu hücre oluşacak ve bu oluşum Poisson dağılımından uzaklaşacaktır. Homojen olmayan ışınlamalarda ve kronik ışınlamalarda disentriklerin hücrelere dağılımlarının Poisson dağılımından sapmaları büyük olacağından Poisson’a uygunluk göstermez. Bu yüzden kontrol doz-cevap eğrileri oluşturulurken ışınlama homojenitesini kontrol etmek için disentriklerin Poisson dağılımına uygunluklarının belirlenmesi gerekir. Elde edilen aberasyon dağılımının (disentrik) Poisson'a uygunluğunu araştırmak için ilk önce her doz noktasına ait varyanslar (σ²) hesaplanır. Daha sonra varyansların aberasyon (disentrik) frekanslarına (Y) oranından elde edilen dağılım oranı (σ²/Y) bulunur. Bu dağılım oranları U testi formülünde yerine konularak her doz noktasına ait U değerleri hesaplanır. U testi sonuçlarının –1,96 ve +1,96 arasında olması dağılımların Poisson’a uygunluğunu ispatlar. Çoşkun M, Coşkun M. Biological dosimeter and related developments. Cerrahpaşa J Med 2003  

http://www.biyologlar.com/biyolojik-dozimetri-ve-ilgili-gelismeler

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

Ökaryotik Kromatinin Fonksiyonu

Ökaryotik Kromatinin Fonksiyonu

Vücudunda belirgin bulan genetik özellikler uzak atalarınızdan miras alınmıştır; milyonlarca yıl geriye uzanan kesintisiz bir nesil kuşağından gelmektedir.

http://www.biyologlar.com/okaryotik-kromatinin-fonksiyonu

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

Eklembacaklılar (Artropoda)

Eklembacaklılar (Artropoda) Tüm omurgasızlar arasında en başarılı ve çeşitli olanlar, kuşkusuz eklembacaklılardır. Bunların vücutlarının dış kısmı, sert parçalı bir dış örtü (dış iskelet) ile kaplıdır. Üyeleri eklemlidir. Böcekler Örümcekler, Akrepler, Çokbacaklılar Ve Kabuk¬lular günümüzün eklembacaklılarındandır. Fosil¬ler arasında bugün, soyları tükenmiş olan Trilobitomorflar ve Öyripteridler veya dev su akrepleri bu¬lunmuştur. Bütün bu gruplar başlangıca doğru iz¬lendiklerinde olasılıkla ortak bir atadan, Halkalı Kurt’tan meydana gelmiş gibi görünürler. Ancak birçok eklembacaklı türünün ayrı atalardan türemiş olmaları da aynı derecede güçlü bir olasılıktır. İlk eklembacaklılar, alt Kambriyum devrinde birdenbire ortaya çıkmışlar ve son derece çeşitli gruplar oluşturmuşlardır. Bu durum, söz konusu hayvanların geçmişinin Kambriyum öncesine kadar uzandığını; ancak bu devirdeki atalarının mineral-leşmiş bir iskeletlerinin bulunmadığını akla getirir. Kambriyum devrinin başlangıcında çeşitli eklem¬bacaklı sınıfları vardı. Bunların başlıcaları trilobitler ve trilobitoidlerdir ve bu iki grup Trilobitomorflar adı altında toplanır. Trilobitoidlerin çeşitleri daha fazlaydı: ancak iskeletleri ince ve mineralsiz olduğundan, fosillerine sadece Kanada'nın Kam¬briyum devri ortalarından kalma ince taneli kaya¬larında (Burges Shales) rastlanmaktadır. Burgessia ile Marella tipik trilobitoidlerdir. Burgessia, küçük bir Kral Yengeç benzer. Marella, geriye doğru uzantılarıyla ilginç bir eklembacaklıdır. Bun¬ların her ikisinde de trilobitlerinkine benzer ayak¬lar bulunur ve ayağın vücuda yakın tarafında bir solungaç dalı ve öteki tarafında ise yürüme bacağı vardır. Trilobitlerin gövdeleri ise üç loblu bir dış iskelet ile kaplıdır. Ön kısım baş (cephalon). orta kı¬sım göğüs (thorax) ve geri taraf kuyruk (pygidium) adını alır. İlk trilobitlere örnek olarak dikenli, kısa kuyruklu Olenelluslar ile küçük ve kör Agnostuslar gösterilebilir. Paleozoik, trilobitlerin şanslarının hem açıldığı hem kapandığı bir dönem olmuş; bu dönemde dikenleri kısalmış. göz yapılan gelişmiş ve iri kuyruklu türler ortaya çıkmıştır. Diğer eklembacaklı gruplarından olan kral yen¬geçler, kabuklular ve pnikoforalar da Kambriyum devrinde ortaya çıkmışlardır. Kral yengeçler. Orta Ordovik ve Perm devirleri arasında yaşamış dev Öyripteridlerle ilintilidir. Silür devrinde kara hayvanı olarak ilk gerçek akrepler ortaya çıktı; Devon devrinde keneler, örümcekler ve böcekler on¬lara katıldı. Denizde yaşamayan birçok eklemba¬caklı gruplarının fosilleri, ancak özel koşullarda birikmiş tortularda bulunur ve ''zaman içinde görü¬nüp kaybolsalar" bile, giderek artan bir çeşitliliği gösterirler. 1.2. Evrim Kavramının Gelişimi Kalıtım ve evrim, canlılığın tanımlanmasında birbiriyle çok yakından ilişkisi olan iki bilim dalıdır. Birini, diğeri olmadan anlamak olanaksızdır. Kalıtım bilimi, döller arasındaki geçişin ilkelerini açıklar. Evrim ise geçmiş ile gelecekteki olayların yorumlan¬ masını sağlayarak, bugün dünyada yaşayan canlılar arasındaki akrabalığın derecesini ve nedenini ortaya koyar. Evrimsel değişmeler kalıtıma dayalıdır. Çünkü bireysel uyumlar döllere aktarılamaz. Değişikliklerin genlerde meydana gelmesi ve gelecek¬ teki çevre değişimlerine bir ön uyum olarak varsayılması gerekir. Çeşitlenmenin ve gelişmenin değişikliklerle meydana geldiğini savunan bazı tarihsel gözlemlere kısaca göz atalım. 1.2.1. Gözlemler ve Varsayımlar Canlıların birbirinden belirli kademelerde farklılıklar gösterdiğine ve aralarında bazı akrabalıkların olduğuna ilişkin gözlemler düşünce tarihi kadar eski olmalıdır. Doğayı ilk gözleyenler, doğan yavrunun ana ve babadan belirli ölçülerde farklı oldu¬ğunu görmüşlerdir. Hatta aynı batından meydana gelen yavruların dahi birbirinden farklı olduğu ta o zamanlar farkedilmiştir. Bitki ve hayvanlarda türden başlayarak yukarıya doğru benzerlik derecelerine göre grupların oluşturulduğu (bugünkü anlam¬da cins, familya, takım vs. gözlenmiştir. Bu yakınlık dereceleri sıralanmakla beraber, kalıtsal bilgi yeterli olmadığı için tam anlamıyla bir, yorum yapılamamış ve en önemlisi bir türün binlerce yıllık tarihsel gelişimi, bir düşünür birey tarafından sürekli, olarak gözlenemediği için, evrim, daha doğrusu çeşitlenme ve akrabalık bağlan tam olarak tariflenememiştir. Çünkü bir canlının yaşamı süresince bu şekildeki bir farklılaşma kesinlikle gözlenemeyecektir. Bazı hayvan yavrularının, hatta bu yavrular içinde bazılarının yaşama şansının diğerlerine göre büyük olduğu gözlenmiş ve doğal seçme konusunda, bilinçsiz de olsa ilk adımlar atılmıştır. evrim fikri ancak yakın yıllarda gelişen bilimsel yöntemler aracılığıyla gerçek yatağına oturtulabilmiştir. Daha önceki yorumlar, bilimsel düşüncenin tarihi açısından değerli olmakla beraber, yeterince bilimsel kanıtla donatılmadığı için doyurucu olamamıştır. evrim, bir gelişimi, bir değişimi ifade eder. değişken ve sonlu bir evrende herhangi bir şeyin değişmez ve sonsuz olduğunu düşünmek bilimsel yargıya ters düşer. evrim kavramı değişik fikre saygıyı bir fikrin her ortamda, her zamanda geçerliliğini koruyamayacağını; yaşayan her şeyin zamanla, kısmen de olsa bulunduğu ortama bağlı olarak değişebileceği fikrini düşünce sistemimize sokmuştur. Dolayısıyla evrim konusundaki eğitim, toplumları yeniliklere açık yapmakla kalmaz, değişik seçeneklerin hepsinin yerine göre saygıde¬ğer ve değerli olduğu fikrini toplumlara yerleştirebilir. Biz geçmişteki evrim kavramı¬nın gelişimini kısaca vermeye çalışalım. 1.2.2. Evrim Konusundaki İlk Yorumlar Elimizdeki bilgilere göre evrim konusundaki gözlemler ve yorumlar çok eskiye dayanmaktadır. 1.2.2.1. Fosillerin Bulunması Fosiller bulunmaya başlayınca geçmişteki canlıların bugünkünden farklı oldu¬ğu anlaşılmıştır ve bunu açıklayabilmek için şu sav ileri sürülmüştür: Geçmiş devirler¬ de her canlı türü, ayrı ayrı olmak üzere, tüm canlılar bir defada yaratılmış, daha sonra bir felaket veya afetle ortadan kalkmışlardır. Bunu takiben tekrar farklı ve yeni canlı¬lar yaratılmıştır. Bilgilerin birikmesiyle fosillerin kesik kesik değil birbirini izleyen jeolojik tabakalarda sürekli ve kademeli değişim gösterdiği bulunmuştur. O zaman felaketlerin birbirini izleyen diziler halinde olduğu savunulmuştur (genellikle 7 defa olduğuna inanılmıştır). Bu kurama göre her defasında yeni canlılar yaratılmıştır. On dokuzuncu yüzyılın başlarına kadar bilimsel anlamda herhangi bir evrim kavramı gelişmemiştir. On dokuzuncu yüzyılın başlarında Georges CUVİER, Paris civarındaki kalkerli tortullardan fosil toplamış ve bugünkü hayvanlarla karşılaştırmıştır. Farklı jeofojik tabakalarda hayvanların değişik yapılan gösterdiğini ortaya koyarak zoolojik sınıflandırmaya fosilleri sokmuş ve yeni bir sınıflandırma yöntemi geliştirmiştir. 1.2.3. Evrim Fikrine Direnişler İnsanın yapısında yeni düşüncelere direnme eğilimi vardır; bu, evrim konusun¬da da kendini göstermiştir. Geçmişte ve bugün evrim kavramına birçok karşı koyma¬lar olmuştur. Hatta yerleşmiş tutucu inançları değiştirdiği için, evrim kavramını savu¬nanlar ölüme mahkum edilmiştir. Bu karşı koymalar zamanımızda, değişik ideolojile¬rin ve dinsel inancın bir parçasıymış gibi varsayılarak, birçok kişi tarafından, herhangi bir dayanağı olmaksızın, sadece dogmatizmin sonucu olarak, hâlâ sürdürülmektedir. Fakat açık olan birşey varsa, bilimsel gözlem ve bulgulara dayanmayan hiçbir düşün¬ce sürekli olamaz. Belki bugün evrim konusunda yanlış yorumlamalar olabilir; ama, gelecekteki bilimsel gelişmelerle bu yanlışlar düzeltilebilir veya eksikler tamamlanabi¬lir; çünkü bilimsel düşüncenin kapısı evrim fikriyle her zaman açık bırakılmıştır. Zaten evrimin özünde, ileriye dönüklük, değişim ve gelişim yatar. Halbuki tutucu düşünce, bilim kapısını kapattığı için yenilenemez ve zamanla tarih içine gömülerek kaybolur. Evrim, var olanı, sabitliği değil; geleceği ve değişimi inceler. Bu nedenle evrim kavra¬mının kendisi de sabit olamaz. Örneğin, Rusya'da, Stalin, 1940 yılında, bitki ıslatıcısı Trofim LYSENKO'nun gülünç savını resmi politika olarak benimsediği zaman, bu fikri benimsemeyen birçok değerli genetikçi tutuklandı, sürüldü ve bir kısmı da sonuçta öldü. 1950 yılında poli¬tika değiştiğinde, eski fikrine bağlı kalanlar için artık çok geçti. Dinsel baskılar, bu konuda çok daha yoğun ve acımasız olmuştur. Ortaçağda birçok kişi bu nedenle yaşamını yitirmiş veya savundukları fikri geri almaya zorlanmıştır. Haçlı seferleri, gibi kanlı savaşlar da yine inanç farklarından doğmuştur. Bununla beraber özellikle son zamanlarda her dinde bazı liderlerin ve keza bazı dini liderlerin yeni fikirlere açık olduğu görülmüştür. Fakat yine de yeni fikirlerin topluma yerleşmesi büyük çabalarla olmaktadır. Evrim hakkındaki fikirlerin de büyük itirazlarla karşılanması, özellikle yaratılış konusunda yeni yaklaşımlar getirmesi açısından, bazı dinlere veya din kitaplarına veya yerleşmiş tutucu inançlara ters düşmesi veya en azından bazı kişiler tarafından bilinçsizce ve belirli bir artniyet ile yanlış değerlendirilerek öyle gösterilmesi, yukarıda anlatılan insanın "itirazcı yaratılışı" bakımından doğal sayılmalıdır. Bugün birçok kişi hâlâ eski inançlara bağlı olmakla beraber, evrim kavramı, insanlar büyük emekle yetiştirilip bilimsel düşünceye sahip oldukça ve bu kayram bilimsel verilerle desteklendikçe, ancak o zaman toplumun malı olabilecektir. 2. EVRİM KONUSUNDA BİLİMSEL DÜŞÜNCELERİN GELİŞİMİ On dokuzuncu yüzyıl, bilimsel düşüncenin patlarcasına geliştiği bir dönemin başlangıcı olarak bilinir. Gözlenen olayların nedenini mistik ve spekülatif açıklamalar yerine, bilimsel deneyler ve analizlerle açıklamalar almaya başlamıştır. Sonuç olarak toplumları uzun yıllar etkisi altına alan birçok kavram, temelden sarsılmaya ve yıkıl¬maya başlamıştır. Bu akım kaçınılmaz olarak evrim ve kalıtımın ilkelerine de ulaşmış ve evrim konusunda birçok yeni fikirler geliştirilmiştir. Biz burada evrim konusuna damgasını basmış bazı gözde bilim adamlarına yer vermekle yetineceğiz. 2.1. Jean Baptiste Lamarck Ondokuzuncu yüzyılın başlarında J.B. LAMARCK adlı bir Fransız bilgini hayvanları karmaşıklığına göre düzenlemeye çalıştı. Birçok hayvan grubunun basitten kar¬maşığa doğru, bir ağacın dallara ayrılması gibi, çeşitlendiğini ve gruplara ayrıldığını gördü. Bu gözlem, O'na, evrimle, canlıların gelişebileceği fikrini verdi. Fikirlerini 1809 yılında "Philosophie Zoologique" adlı bir eserde topladı. Kitabında, basit canlılardan diğerlerinin nasıl oluştuğunu açıklamaya çalıştı. Her generasyonun çevre koşullarına daha iyi uyum yapabilmesinin nedenlerini araştırdı. Bu, dinsel dogmanın hakim olduğu bir devirde, oldukça köklü bir yaklaşımdı. Bu dönemde Fransa'da bazı idari kargaşalıklar da olduğu için, ileri sürülen bu sava dini liderlerin fazla bir itirazı olmadı. 2.1.1. Bir Organın Kullanılıp Kullanılmamasına Göre Değişimi Daha sonra yanlışlığı kesin olarak saptanan evrimsel bir kuramı ortaya attı: "Eğer bir organ fazla kullanılıyorsa; o organ gelişmesine devam ederek daha etkin bir yapı kazanır." Örneğin, bir demircinin kolları, kullandığı çekiçten dolayı güçlenir; fakat ayaklarını kullanamadığından dolayı gittikçe zayıflar. LAMARCK, bu ilkeyi, evrimin uyumsal düzeneğinin esası olarak benimsedi. Böylece kazanılmış bir özellik, bireyler tarafından döllere aktarılabiliyordu ve bir demircinin çocuğu kol kasları bakımından diğerlerine göre daha iyi gelişebiliyordu. Zürafaları örnek vererek savını desteklemeye çalıştı: Zürafalar, dibi çıplak ve çay irsi z olan ortamlarda yaşıyorlardı. Dolayısıyla besinlerini çalıların ve ağaçların yap¬raklarından sağlamak zorundaydılar. Ağaçların ucuna ulaşmak için bir zorlama vardı ve bu zorlama zürafaların zamanla ön ayaklarının ve boyunlarının uzamasına neden oldu. Her generasyon, boynunu biraz daha uzatarak, sonuçta ayaklarını kaldırmadan 4-6 metrelik yüksekliğe başını uzatabilir duruma geçtiler. LAMARCK'a göre kazanılmış özellikler dölden döle aktarılmaktaydı. Bu açıklama o zaman için geçerli görüldü. Çünkü kalıtımın yasaları henüz bulunamamıştı, özelliklerin kalıtım yoluyla geçtiğine dair fazla birşey bilinmiyordu. Daha sonra özelliklerin bireye bağlı olmadan kalıtıldığı bulununca, kuram tümüyle geçerliliğini yitirdi. Doğal olarak her birey çevre koşullarına belirli ölçülerde uyum yapar; fakat kazanılan bu özellikler bireyin ölümüyle "birlikte" yitirilir. Her generasyon kendi uyumunu, doğduğu zaman taşıdığı genlerin özellikleri içerisinde yapmak zorundadır. Vücut hücrelerinin yapacakları uyum, kalıtsal materyali etkilemeyeceği için, sonradan kazanılmış özelliklerin yavruya geçmesi olanaksızdır. 2.1.2. Lamarckizme İlişkin Diğer Örnekler LAMARCK, köstebeklerin atasının yer altında yaşadığını ve gözlerini kullanmadıkları için zamanla görme işlevine gerek kalmadığı ve dolayısıyla birkaç nesil sonra tümüyle gözlerin köreldiğini savunmuştur. Karıncaayısının, dişlerini kullanmadan, besinlerini yutarak aldığı için, dişlerinin köreldiğini ileri sürmüştür. Buna karşılık su kuşlarının birçoğunda, besin, suyun dibimde arandığından, boyun devamlı uzamıştır. Keza yüzücü kuşların parmakları arasındaki derimsi zar da kullanıldığından döller boyunca gelişerek perde ayakları meydana getirmiştir. Hatta daha ileriye giderek, doğan çocukların gözlerinin birinin devamlı çıkarılmasıyla, bir zaman sonra tek gözlü insanların da meydana gelebileceğini savunmuştur. Bütün bu görüşlere karşın iki nesil sonra CHARLES DARWIN kazanılmış özelliklerin kalıplamayacağını göstermiş ve kalıtsal olan özelliklerin içinde en iyi uyum yapanların ayakta kalabileceğini ortaya çıkarmıştır. Daha önce BUFFON ve ERASMUS DARWIN, ileri sürdükleri buna benzer fikirlerde ve açıklamalarda pek inandırıcı" olamamışlardır. Yukarıda anlatılan hayvanların ve bitkilerin çevrelerine nasıl uyum yaptıklarını açıklayan; fakat yaşantılarında kazandık¬ları özelliklerin gelecek döllere kalıtıldığını savunan (bugünkü bilgilerimizde yaşamı, süresince kazanılan özelliklerin kalıtsal olmadığı bilinmektedir) bu kurama "Lamarckizm" denir. 1887 yılında WElSMANN tarafından somatoplazma ve germplazma arasındaki kuramsal farklar bulununca, sonradan kazanılan özelliklerin kalıtsal olmadığı ortaya çıktı ve bu görüşe paralel tüm varsayımlar çürütüldü. 2.2. Charles Darwin C. DARWIN, getirdiği yepyeni yaklaşım nedeniyle, evrim biliminin babası olarak benimsenir. Evrim sözcüğü çoğunlukla Darwin ile eş anlamlı kullanılır ve bu nedenle Darwinizm denir. Biz, Darwin'in yaşamını diğerlerine göre daha ayrıntılı olarak öğreneceğiz. 2.2.1. Yaşamının İlk Evreleri ve Eğitimi Darwin, 12 Şubat 1809'da İngiltere'nin Shrewsburg şehrinde Dr. Robert Darwin'in oğlu olarak dünyaya geldi. Babası tanınmış bir doktordu ve oğlunun da doktor olmasını istiyordu. Darwin'in Latince ve Yunanca'ya ilgisi azdı. O, zamanının çoğunu böcek, bitki, kuş yumurtası ve çakıltaşı toplamakla geçiriyordu. Babası, O'nu, 16 yaşında, doktor olsun diye Edinburg Üniversitesine gönderdi. Öğreniminin ilk yıllarında bayıltılmadan bir çocuğa yapılan ameliyatı gözledi ve doktor olamayaca¬ğına karar vererek okulu bıraktı. Hukuk öğrenimi yapmak istedi; fakat bu mesleğin de kendine hitap etmediğini anladı. Son seçenek olarak babası O'nu Kambriç Üniversitesine dini bilimler (teoloji) öğrenimi yapmak için gönderdi. Orayı yeterli bir derece ile bitirdi. Fakat O'nun esas ilgisi başka bir konudaydı. DARWİN'in Edinburg'daki arkadaşlarının çoğu zooloji ve jeoloji ile ilgileniyordu. Zamanının çoğunu botanikçi arkadaşı John HENSLOW ile araziye gidip kınkanatlıları toplamakla geçirmeye başladı. Bu arada LAMARCK'ın çalışma¬sını ve kendi büyük babasının yazmış olduğu "Zoonomia" adlı şiir kitabını okudu. Kitaplarda geçen "canlılar belki tek bir soydan türemiştir" cümleciğini benimsedi; fakat genel olarak kabul edilen özel yaratılma fikrine de bağlı, kaldı. Bu arada; bir İngiliz gemisi" H.M.S. BEAGLER denizcilere hârita yapmak için, Güney Amerika'yı yakından tanımış kaptan ROBERT FITZROY'un yönetiminde/dünya turu yapmak üzere beş sene sürecek bir sefere hazırlanıyordu. Kaptan, daha önce güney Amerika'daki alışılmamış jeolojik yapıyı gözlemiş ve bu nedenle gemisine bu jeolojik yapıyı gözleyebilecek ve açıklayabilecek iyi yetişmiş bir doğa bilimcisini almak istiyordu. DARWIN, babasının itirazına karşın, arkadaşı HENSLOW'un ikna etmesiyle bu geziye çıkmayı kabul etti. 27 Aralık 1831 yılında 22 yaşındaki DARWIN, BEAGLE’nin güvertesinde, Devonport limanından denize açıldı. 2.2.2. İngiltere'deki Gözlemler Darwin, ileri süreceği fikrin yankı uyandıracağını, dolayısıyla tüm dünyanın inanması için yeterince kanıt toplanması gerektiğini biliyordu. bir şey canını sıkıyordu. Bütün kanıtlar canlılığın evrimsel işleyişini göstermekle beraber, nasıl çalıştığı konusunda herhangi doyurucu bir açıklama yapılamamıştı. Güvercin yetiştiricilerini ziyaret ederek, onların seçme yoluyla nasıl yeni özellikler elde ettiklerini öğrendi. Örneğin bir yetiştirici büyük kuyruklu bir güvercin yetiştirmek istiyorsa, yavrular arasında bu özelliği gösteren yavruları seçerek seçime devam ediyordu. Birkaç döl sonra da gerçekten büyük kuyruklu güvercinler elde ediliyordu. Buradaki evrimsel süreç, yapay seçme ile sağlanıyordu. Diğer hayvan ve bitki ıslahı çalışmalarını ve ya¬bani formların gösterdiği çevre koşullarına uymayı da dikkatlice not etti. Darwin bu düşüncelerini, 20 yıllık bir çalışmanın sonucu olarak, "Origin of Species = Türlerin Kökeni" adlı bir kitapta topladı. DARWlN'e yapay koşullar altında yapılan bu seçmenin, doğal koşullar altında da yapılabileceği fikri mantıki geldi. Bir türün tüm üyelerinin aynı uyumu gösteremeyeceğini de anlamıştı. Çünkü topladığı canlılar içinde, aynı türe bağlı bireylerin göster¬dikleri varyasyonları not etmişti. Doğanın güçleri, bu bireyler içerisinde o ortamda yasayabilecek özellikleri taşıyanları yaşatma, daha doğrusu yaygın duruma geçirme yönündeydi. 1838'in Ekim ayında THOMAS MALTHUS'un 1798 yılında yazdığı "An Essay onthe Principlesof Population = Populasyonun Kuralları Üzerine bir Deneme" adlı bir makaleyi okurken, evri¬min ikinci önemli bir işleyişini düşünmeye başladı. Bu makale, tüm türlerin, sayılarını sabit tutacak düzeyden çok daha fazla yavru meydana getirme yeteneğinde oldu¬ğunu savunuyordu. Açıkça yavruların büyük bir kısmı yaşamını sürdüremiyordu. MALTHUS, bu kavramı insana uygulamıştı ve insanların geometrik olarak çoğalması¬nın, savaş, hastalık, kıtlık ve diğer afetlerle belirli bir düzeyde tutulduğunu savun¬muştu. DARWIN, evrim sorununun açıklanamayan bir işleyişini MALTHUS'dan esinlene¬rek ortaya çıkardı. Tüm türler gerekenden fazla ürüyorlardı; bunların içerisinde başa¬rılı olan varyasyonlar uyum yaparak ayakta kalıyordu. Bu varyasyonlar özünde, gelecek için seçeneklerin doğmasını sağlıyordu. Biz tekrar DARWIN'in Türlerin Kökeni adlı yapıtına dönelim. Bu çalışmada iki gerçek ve üç varsayım ortaya çıkmıştı. Gerçekler: 1. Tüm organizmalar, gereğinden fazla yavru meydana getirme yeteneğine sahiptirler. Bununla beraber elemine edilenlerle populasyonlarda denge sağlanmak-tadır. 2. Bir türün içerisindeki bireyler, kalıtsal özellikleri bakımından farklıdır. Varsayımlar: 1. Yavruların çoğu ayakta kalabilmek için bir yaşam kavgası vermek zorundadırlar. 2. İyi uyum yapacak özellikleri taşıyan bireylerin çoğu yaşamını sürdürür; iyi uyum yapabilecek özellikleri taşımayanlar ortadan kalkar. Böylece istenen (çevre koşullarına uyum sağlayacak) özellikler kalıtsal olarak gelecek döllere aktarılır. 3. Çevre koşulları bir bölgede diğerinden farklı olduğundan özelliklerin seçimi her bölgede ve koşulda farklı olmak zorundadır. Canlılardaki varyasyonlar bu şekilde uzun süre saklanabilir ve yeterli bir zaman süreci içerisinde yeni türlere dönüşe¬bilir. Bu, çok çarpıcı bir varsayımdı ve DARWIN, bu savın desteklenmesi için yeterince kanıta da sahipti. Fakat eserini yayınlamaktan hâlâ çekiniyordu. Hatta düşüncesini arkadaşlarına açtı ve arkadaşları, O'nu, bu konuda daha ileri gelişmeleri beklemeden şimdiki durumuyla yayınlamasını istediler. O, ayrıntılı verilmiş dokümanlarla hazırlan¬mış dört bölümlük bir yayın planlamıştı. 3.4. Sınıflandırmadan Elde Edilen Kanıtlar Sınıflandırma bilimi evrim kavramından çok daha önce başlamıştır. Bu bilimin kurucusu sayılan RAY ve UNNAEUS, türlerin sabitliğine ve değişmezliğine inanmışlar¬dı. Fakat bugünkü sistematikçiler bir türün isminin ve tanımının verilmesini onun evrimsel ilişkileri içinde ele almayı zorunlu bulmuşlardır. Bugünkü sistematik akraba¬lık, gruplar arasındaki morfolojik benzerliklere dayandırılmaktadır. Bu karşılaştırma her zaman homolog (kökendeş) organlar arasında yapılmaktadır. Yaşayan canlıların özelliği, belirli bir hiyerarşik sıraya göre dizilip, tür, cins, familya, takım, sınıf ve filum meydana getirmeleridir. Bu hiyerarşik diziliş evrimin en belirli kanıtlarından biridir. Eğer bitki ve hayvanlar kendi aralarında akraba olmasaydılar, bu hiyerarşik sıra mey¬dana gelmeyecek ve birçok grup birbirine benzer olmayacak şekilde gelişmiş ola¬caktı. Sistematiğin temel birimi türdür. Tür, bir populasyondaki morfolojik, embriyolojik, fizyolojik özellik bakımından birbirine benzeyen ve doğal koşullar altında birbir¬leriyle birleşip döl meydana getirebilen, aynı fiziksel ve kimyasal uyarılara benzer tepki gösteren, aynı atadan meydana gelmiş birey topluluğudur diye tanımlanmıştır. Bütün canlılarda özellikle birkaç yaşam devresi olan türlerde (bazı sölenterlerde, parazit kurtlarda, larvadan gelişen böceklerde, kurbağagillerde vs.'de) bu tanım bir¬çok bakımlardan yetersiz kalmaktadır. Eğer bir populasyon geniş bir alana yayıl¬mışsa, kendi aralarında bölgesel birçok farklılıklara sahip olur ki biz buna alttür diyo¬ruz. Yapılan ayrıntılı araştırmalarda birçok türün kendi aralarında alttürlere bölün¬düğü ve her alttürün yanındakinden, küçük farklarla ayrıldığı (deme); fakat onlarla çiftleşebildiği gösterilmiştir. Fakat bu zincirin uçlarının bazı durumlarda farklı tür özel¬liği gösterebileceğini daha sonraki konularda anlatacağız. Bugün yasayan hayvanla¬rın büyük bir kısmının gruplandırılması kolaydır; çünkü aralarındaki geçit formları kaybolmuştur. Fakat bazı gruplarda geçit formları görüldüğü için, yani her iki grubun da özelliklerini belirli ölçüde taşıyan bazı formlar olduğundan, bu sefer iki grubu bir¬birinden nerede ayıracağımızı kestirmek oldukça zordur. Bugünkü türler, soy ağacı¬nın en uçtaki dallarıdır ve genellikle kendine en yakın olan diğer dallarla karşılaştırılır. Ana gövde ve ana dallar zamanımızda kaybolmuştur. Evrimde bütün sorun hangi dalın hangi ana daldan ve gövdeden çıktığını şematize edebilmektir. 3. EVRİMLEŞMEYİ SAĞLAYAN DÜZENEKLER 'Ayakta Kalmak için Savaşım' ve 'En iyi Uyum Yapan Ayakta Kalır' sözcükleri Darwin WALLACE Kuramının anahtarıdır. Fakat besin, yer, su, güneş vs. için bireyler arasındaki savaşımın, zannedildiği gibi büyük bir evrimsel güç olmadığı, buna karşın döller boyunca sürekli olan populasyonların evrimsel değişme için önemli olduğu daha sonra anlaşıldı. Bu durumda evrimsel değişikliklerin birimi birey¬ler değil, populasyonlardır. Biz, bir populasyonun yapısını döller boyunca süren bir etkiyle değiştiren evrimsel güçleri, önem sırasına göre inceleyelim. Özünde Hardy-Weinberg eşitliğini bozan her etki evrimsel değişikliği sağlayan bir güç olarak kabul edilir. 3.1. Doğal Seçilim Bir populasyon, kalıtsal yapısı farklı olan birçok bireyden oluşur. Ayrıca, mey¬dana gelen mutasyonlarla, populasyonlardaki gen havuzuna yeni özellikler verebile¬cek genler eklenir. Bunun yanısıra mayoz sırasında oluşan krossing -överler ve rekombinasyonlar, yeni özellikler taşıyan bireylerin ortaya çıkmasını sağlar. İşte bu bireylerin taşıdıkları yeni özellikler (yani genler) nedeniyle, çevre koşullarına daha iyi uyum yapabilme yeteneği kazanmaları, onların, doğal seçilimden kurtulma oranlarını verir. Yalnız çevre koşullan her yerde ve her zaman (özellikle jeolojik devirleri düşü¬nürsek) aynı değildir. Bunun anlamı ise şudur: Belirli özellikleri taşıyan bireyler, belirli çevre koşullarına sahip herhangi bir ortamda, en başarılı tipleri oluşturmalarına kar¬şın, birinci ortamdakinden farklı çevre koşulları gösteren başka bir ortamda, ya da zamanla çevre koşullarının değiştiği bulundukları ortamda, uyum yeteneklerini ya tamamen ya da kısmen yitirirler. Bu ise onların yaşamsal işlevlerinde güçlüklere (döl¬lenmelerinde, embriyonik gelişmelerinde, erginliğe kadar ulaşmalarında, üremelerin¬de, besin bulmalarında, korunmalarında vs.) neden olur. Böylece erginliğe ulaşanla¬rının, ulaşsalar dahi fazla miktarda yavru verenlerinin, verseler dahi bu yavruların ayakta kalanlarının sayısında büyük düşmeler görülür. Burada dikkat edilecek husus, bireylerin ayakta kalmalarının yalnız başına evrimsel olarak birşey ifade etmemesidir. Eğer taşıdıkları genler, gelecek döllere başarılı bir şekilde aktarılamıyorsa, diğer tüm özellikleri bakımından başarılı olsalar da, evrimsel olarak bu niteliklere sahip bireyler başarısız sayılırlar. Örneğin, kusursuz fiziksel bir yapıya sahip herhangi bir erkek, kısırsa ya da çiftleşme için yeterli değilse, ölümüyle birlikte taşıdığı genler de ortadan kalkar ve evrimsel gelişmeye herhangi bir katkısı olmaz. Ya da güçlü ve sağlıklı bir dişi, yavrularına bakma içgüdüsünden yok¬sunsa, ya da yumurta meydana getirme gücü az ise, populasyonda önemli bir gen frekansı değişikliğine neden olamayacağı için, evrimsel olarak başarılı nitelendirile¬mez. Demek ki doğal seçilimde başarılı olabilmek için, çevre koşullarına diğerlerin¬den daha iyi uyum yapmanın yan/sıra, daha fazla sayıda yumurta ya da yavru meydana getirmek doğal seçilim çevre koşullarına bağımlı olarak farklı şekillerde meydana gelir. Bunları sırasıyla inceleyelim. 3.1.1. Yönlendirilmiş Seçilim Doğal seçilimin en iyi bilinen ve en yaygın şeklidir. Özel koşulları olan bir çevre¬ye uzun bir süre içerisinde uyum yapan canlılarda görülür. Genellikle çevre koşulla¬rının büyük ölçüde değişmesiyle ya da koşulları farklı olan bir çevreye göçle ortaya çıkar. Populasyondaki özellikler bireylerin o çevrenin koşullarına uyum yapabileceği şekilde seçilir. Örneğin nemli bir çevre gittikçe kuraklaşıyorsa, doğal seçilim, en az su kullanarak yaşamını sürdüren canlıların yararına olacaktır. Populasyondaki bireylerin bir kısmı daha önce mutasyonlarla bu özelliği kazanmışlarsa, bu bireylerin daha fazla yaşamaları, daha çok döl vermeleri, yani genlerini daha,büyük ölçüde populasyonun gen havuzuna sokmaları sağlanır. Bu arada ilgili özelliği,sapta¬yan genlerde meydana gelebilecek mutasyonlardan, yeni koşullara daha iyi uyum sağlayabilecekler de seçileceğinden, canlının belirli bir özelliğe doğru yönlendirildiği görülür. Bu, doğal seçilimin en önemli özelliğinden biridir 'Yönlendirilmiş Yaratıcı¬lık'. Her çeşit özelliği meydana getirebilecek birçok mutasyon oluşmasına karşın, çevre koşullarının etkisi ile, doğal seçilim, başarılı mutasyonları yaşattığı için, sanki mutasyonların belirli bir amaca ve yöne doğru meydana geldiği izlenimi yaratılır. Yukarıda verdiğimiz örnekte, uyum, suyu artırımlı kullanan boşaltım organlarının yararına ise, bir zaman sonra suyu bol kullanan ilkel boşaltım organlarından, suyu en idareli kullanan böbrek şekline doğru gelişmeyi sağlayacak genler yararına bir seçim olacaktır. Su buharlaşmasını önleyen deri ve post yapısı, kumda kolaylıkla yürümeyi sağlayan genişlemiş ayak tabanı vs. doğal seçilimle bu değişime eşlik eden diğer özelliklerdir. Önemli olan, evrimde bir özelliğin ilkel de olsa başlangıçta bir defa ortaya çıkmasıdır; geliştirilmesi, mutasyon-doğal seçilim düzeneği ile zamanla sağlanır. Bu konudaki en ilginç örnek, bir zamanlar İngiltere'de fabrika dumanlarının yoğun olarak bulunduğu bir bölgede yaşayan kelebeklerde (Biston betalarla) meydana gelen evrimsel değişmedir. Sanayi devriminden önce hemen hemen beyaz renkli olan bu kelebekler (o devirden kalma koleksiyonlardan anlaşıldığı kadarıyla), ağaçların gövdelerine yapışmış beyaz likenler üzerinde yaşıyorlardı. Böylece avcıları tarafın¬ dan görülmekten kurtulmuş oluyorlardı. Sanayi devrimiyle birlikte, fabrika bacaların¬ dan çıkan siyah renkli kurum vs. bu likenleri koyulaştırınca, açık renkli kelebekler çok belirgin olarak görülür duruma geçmiştir. Bunların üzerinde beslenen avcılar, özellik¬le kuşlar, bunları kolayca avlamaya başlamıştır. Buna karşın sanayi devriminden önce de bu türün populasyonunda çok az sayıda bulunan koyu renkli bireyler bu renk uyumundan büyük yarar sağlamıştır. Bir zaman sonra populasyonun büyük bir kısmı koyu renkli kelebeklerden oluşmuştur 'Sanayi Melanizmi'. Günümüzde alı¬nan önlemler sayesinde, çevre temizlenince, beyaz renkli olanların sayısı tekrar art¬ maya başlamıştır. Son zamanlarda tıp bilimindeki gelişmeler ile, normal olarak doğada yaşayamayacak eksiklikler ile doğan birçok birey, yaşatılabilmekte ve üremesi sağlanmaktadır. Böylece taşıdıkları kalıtsal yapı, insan gen havuzuna eklenmektedir. Dolayısıyla bozuk özellikler meydana getirecek genlerin frekansı gittikçe artmaktadır, örneğin, eskiden kalp kapakçıkları bozuk, gözleri aşırı miyop ya da hipermetrop olan, gece körlüğü olan, D vitaminini sentezleme ya da hücre içine alma yeteneğini yitirmiş olan, kân şekerini düzenleyemeyen (şeker hastası), mikroplara direnci olmayan, kanama hastalığı olan; yarık damaklı, kapalı anüslü, delik kalpli ve diğer bazı kusur¬larla doğan bireylerin yaşama şansı hemen hemen yoktu. Modern tıp bunların yaşa¬masını ve üremesini sağlamıştır. Dolayısıyla insan gen havuzu doğal seçilimin etki¬sinden büyük ölçüde kurtulmaya başlamıştır. Bu da gen havuzunun, dolayısıyla bu gen havuzuna ait bireylerin bir zaman sonra doğada serbest yaşayamayacak kadar değişmesi demektir. Nitekim 10 - 15 bin yıldan beri uygulanan koruma önlemleri, bizi, zaten doğanın seçici etkisinden kısmen kurtarmıştır. Son zamanlardaki tıbbi önlemler ise bu etkiyi çok daha büyük ölçüde azaltmaktadır. Böylece doğal seçilimin en önemli görevlerinden biri olan 'Gen havuzunun yeni mutasyonların etkisinden büyük ölçüde korunmasının sağlanması ve mutasyonların gen havuzunda yayılmala¬rının önlenmesi, dolayısıyla gen havuzunun dengelenmesi ve kararlı hale geçmesi, insan gen havuzu için yitirilmeye başlanmıştır. 3.1.2. Dengelenmiş Seçilim Eğer bir populasyon çevre koşulları bakımından uzun süre dengeli olan bir ortamda bulunuyorsa, çok etkili, kararlı ve dengeli bir gen havuzu oluşur. Böylece, dengeli seçilim, var olan gen havuzunun yapısını devam ettirir ve meydana gelebilecek sapmalardan korur, örneğin, Keseliayılar (Opossum) 60 milyon, akrepler (Scorpion) 350 milyon yıldan beri gen havuzlarını hemen hemen sabit tutmuşlardır. Çünkü bulundukları çevrelere her zaman başarılı uyum yapmışlardır. 3.1.3. Dallanan Seçilim Dengeli seçilimin tersi olan bir durumu açıklar. Bir populasyonda farklı özellikli bireylerin ya da grupların her biri, farklı çevre koşulları nedeniyle ayrı ayrı korunabilir. Böylece aynı kökten, bir zaman soma, iki ya da daha fazla sayıda birbirinden farklı¬laşmış canlı grubu oluşur (ırk  alttür  tür  vs.). Özellikle bir populasyon çok geniş bir alana yayılmışsa ve yayıldığı alanda değişik çevre koşullarını içeren bir-çok yaşam ortamı (niş) varsa, yaşam ortamlarındaki çevre koşulları, kendi doğal seçilimlerini ayrı ayrı göstereceği için, bir zaman sonra birbirinden belirli ölçülerde farklılaşmış kümeler, daha sonra da türler ortaya çıkacaktır. Bu şekildeki bir seçilim 'Uyumsal Açılımı' meydana getirecektir 3.2. Üreme Yeteneğine ve Eşemlerin Özelliğine Göre Seçilim Populasyonlarda, bireyler arasında şansa dayanmayan çiftleşmelerin ve farklı üreme yeteneklerinin oluşması HARDY - WEINBERG Eşitliğine ters düşen bir durumu ifade eder. Bu özellikleri taşıyan bir populasyonda Hardy-Weinberg Eşitliği uygulanamaz. Bireylerin çiftleşmek için birbirlerini rasgele seçmelerinden ziyade, özel nite¬liklerine göre seçmeleri, bir zaman sonra, bu özellikler bakımından köken aldıkları ana populasyondan çok daha kuvvetli olan yeni populasyonların ortaya çıkmasına neden olur. Bu özel seçilim, yaşam kavgasında daha yetenekli olan (beslenmede, korunmada, gizlenmede, yavrularına bakmada vs.) populasyonların ortaya çıkmasını sağlayabilir. Eşemlerin Arasındaki Yapısal Farkların Oluşumu: Dişiler genellikle yavrula¬rını meydana getirecek, koruyacak ve belirli bir evreye kadar besleyebilecek şekilde özellik kazanmıştır. Özellikle memelilerde tam olarak belirlenemeyen bir nedenle dişiler başlangıçta çiftleşmeden kaçıyormuş gibi davranırlar. Dişilerin kuvvetli olduğu bir toplumda çitfleşme çok zor olacağından, seçilim, memelilerde, kuvvetli erkekler yönünden olmuştur. Bugün birçok canlı grubunda, özellikle yaşamları boyunca birkaç defa çiftleşenlerde erkekler, dişileri çiftleşmeye zorlar; çok defa da bunun için kuvvet kullanır. Bu nedenle erkekler dişilerinden daha büyük vücut yapısına sahip olur. Buna karşın, yaşamları boyunca bir defa çiftleşenlerde ya da çift¬leştikten sonra erkeği besin maddesi olarak dişileri tarafından yenen gruplarda (peygamber develerinde ve örümceklerde olduğu gibi), erkek, çok daha küçüktür. Çünkü seçilim vücut yapısı büyük dişiler, vücut yapısı küçük erkekler yönünde olur. İkincil eşeysel özellikler, çoğunluk eşey hormonları tarafından meydana getirilir (bu nedenle ikincil eşeysel özellikler, bireylerde eşey hormonlarının üretilmeye başla¬masından sonra belirgin olarak ortaya çıkar). Eşeysel gücün bir çeşit simgesi olan bu özellikler, eşemler tarafından sürekli olarak seçilince, özellikler gittikçe kuvvetlenir: Bu nedenle özellikle erkeklerde, yaşam savaşında zararlı olabilecek kadar büyük boy¬nuz (birçok geyikte, keçide vs.'de), büyük kuyruk (Tavuskuşunda ve Cennetkuşlarında vs.), hemen göze çarpacak parlak renklenmeler (birçok kuşta, memelide); dişiler¬de, süt meydana getirmek için çok büyük olmasına gerek olmadığı halde dişiliğin simgesi olan büyük meme bu şekilde gelişmiştir. Üreme Yeteneğinin Evrimsel Değişimdeki Etkisi: Daha önce de değindiği¬miz gibi bir bireyin yaşamını başarılı olarak sürdürmesi evrimsel olarak fazla birşey ifade etmez. Önemli olan bu süre içerisinde fazla döl meydana getirmek suretiyle, gen havuzuna, gen sokabilmesidir. Bir birey ne kadar uzun yaşarsa yaşasın, döl meydana getirmemişse, evrimsel açıdan hiçbir öneme sahip değildir. Bu nedenle bu bireylerin ölümü 'Genetik Ölüm' olarak adlandırılır. Evrimsel gelişmede en önemli değişim, gen havuzundaki gen frekansının deği¬şimidir. Gen frekansı ise birey sayısıyla saptanır. Bu durumda bir populasyonda, üreyebilecek evreye kadar başarıyla gelişebilen yavruları en çok sayıda meydana getiren bireylerin gen bileşimi bir zaman sonra gen havuzuna egemen olur. Buna 'Farklı Üreme Yeteneği' denir. 3.3. Yalıtımın (İzolasyonun) Evrimsel Gelişimdeki Etkisi Türlerin oluşumunda, yalıtım, kural olarak, zorunludur. Çünkü gen akımı,de¬vam eden populasyonlarda, tür düzeyinde farklılaşma oluşamaz. Bir populasyon, belirli bir süre, birbirlerinden coğrafik olarak yalıtılmış alt populasyonlara bölünürse, bir zaman sonra kendi aralarında çiftleşme yeteneklerini yitirerek, yeni tür özelliği kazanmaya başlarlar. Bu süre içerisinde oluşacak çiftleşme davranışlarındaki farklılaş¬malar, yalıtımı çok daha etkili duruma getirecektir. Kalıtsal yapı açısından birleşme ve döl meydana getirme yeteneklerini koruyan birçok populasyon, sadece çiftleşme davranışlarında meydana gelen farklılaşmadan dolayı, yeni tür özelliği kazanmıştır. Şekil : Allopatrik yalıtım ile tür oluşumu. Eğer bir populasyonun bir parçası coğrafik olarak yalıtılırsa, değişik evrimsel güçler yavaş yavaş bu yalıtılmış populasyonu (keza ana populasyonu) değiştirmeye başlar ve bir zaman sonra her iki populasyon aralarında verimli döl meydana getiremeyecek kadar farklılaşırlar. Üreme yalıtımının kökeninde, çok defa, en azından başlangıç evrelerinde, coğrafik bir yalıtım vardır. Fakat konunun daha iyi anlaşılabilmesi için üreme yalıtımını ayrı bir başlık altında inceleyeceğiz. Populasyonlar arasında çiftleşmeyi ve verimli döller meydana getirmeyi önleyen her etkileşme 'Yalıtım = izolasyon Mekanizması' denir. 3.3.1. Coğrafik Yalıtım (- Allopatrik Yalıtım) Eğer bir populasyon coğrafik olarak iki ya da daha fazla bölgeye yayılırsa, ev¬ rimsel güçler (her bölgede farklı olacağı için) yavaş yavaş etki ederek, populasyonlar arasındaki farkın gittikçe artmasına (Coğrafik Irklar) neden olacaktır. Bu kalıtsal farklılaşma, populasyonlar arasında gen akışını önleyecek düzeye geldiği zaman, bir zamanların ata türü iki ya da daha fazla türe ayrılmış olur Anadolu'daki Pamphaginae'lerin Evrimsel Durumu: Coğrafik yalıtıma en iyi örneklerden biri Anadolu'nun yüksek dağlarında yaşayan, kanatsız, hantal yapılı, kışı çoğunluk 3. ve 4. nimf evrelerinde geçiren bir çekirge grubudur. Özünde, bu hay¬vanlar, soğuk iklimlerde yaşayan bir kökenden gelmedir. Buzul devrinde, kuzeydeki buzullardan kaçarak Balkanlar ve Kafkaslar üzerinden Anadolu'ya girmişlerdir. Bu sı¬rada Anadolu'nun iç kısmında Batı Anadolu’yla Doğu Anadolu'yu birbirinden ayıran büyük bir tatlısu gölü bulunuyordu. Her iki bölge arasındaki karasal, bağlantı, yalnız, bugünkü Sinop ve Toros kara köprüleriyle sağlanıyordu. Dolayısıyla Kafkaslar'dan gelenler ancak Doğu Anadolu'ya, Balkanlar'dan gelenler ise ancak Batı Anadolu'ya yayılmıştı. Çünkü Anadolu o devirde kısmen soğumuş ve bu hayvanların yaşayabil¬mesi için uygun bir ortam oluşturmuştu. Bir zaman sonra dünya buzul arası devreye girince, buzullar kuzeye doğru çekilmeye ve dolayısıyla Anadolu da ısınmaya başla¬mıştı. Bu arada Anadolu kara parçası, erozyon sonucu yırtılmaya, dağlar yükselmeye ve bu arada soğuğa alışık bu çekirge grubu, daha soğuk olan yüksek dağların başına doğru çekilmeye başlamıştı. Uzun yıllardır bu dağların başında (genellikle 1500 - 2000 metrenin üzerinde) yaşamlarını sürdürmektedirler. Kanatları olmadığı için uçamazlar; dolayısıyla aktif yayılımları yoktur. Hantal ve iri vücutlu olduklarından rüzgar vs. ile pasif olarak da yayılamamaktadırlar. Belirli bir sıcaklığın üstündeki böl¬gelerde (zonlarda) yaşayamadıklarından, yüksek yerlerden vadilere inerek, diğer dağsilsilelerine de geçemezler. Yüksek dağlarda yaşadıklarından, aşağıya göre daha yoğun morötesi ve diğer kısa dalgalı ışınların etkisi altında kalmışlardır; bu nedenle mutasyon oranı (özellikle kromozom değişmeleri) yükselmiştir. Dolayısıyla evrimsel bir gelişim ve doğal seçilim için bol miktarda ham madde oluşmuştur. Çok yakın mesafelerde dahi meydana gelen bu mutlak ya da kısmi yalıtım, bir zamanlar Ana¬dolu'ya bir ya da birkaç tür olarak giren bu hayvanların 50'den fazla türe, bir o kadar alttüre ayrılmasına neden olmuştur. Bir dağdaki populasyon dahi, kendi aralarında oldukça belirgin olarak birbirlerinden ayrılabilen demelere bölünür. Çünkü yukarıda anlattığımız yalıtım koşullan, bir dağ üzerinde dahi farklı olarak etki etmektedir. Coğrafik uzaklık ile farklılaşmanın derecesi arasında doğru orantı vardır. Birbir¬lerinden uzak olan populasyonlar daha fazla farklılaşmalar gösterir. Bu çekirge gru¬bunun Hakkari'den Edirne'ye kadar adım adım değiştiğini izlemek mümkündür. Batı Anadolu'da yaşayanlar çok gelişmiş timpanik zara (işitme zarına) ve sırt kısmında tarağa sahiptir; doğudakilerde bu zar ve tarak görülmez. Toros ve Sinop bölgelerinde bu özellikleri karışık olarak taşıyan bireyler bulunur. Her türlü yalıtım mekanizmasında, ilk olarak demelerin, daha sonra alttürlerin, sonunda da türlerin meydana geldiğini unutmamak gerekir. Aynı kökten gelen; fakat farklı yaşam bölgelerine yayılan tüm hayvan gruplarında bu kademeleşme görülür, Ayrıca tüm coğrafik yalıtımları kalıtsal bir yalıtımın izlediği akıldan çıkarılmamalıdır. 3.3.2. Üreme İşlevlerinde Yalıtım (= Simpatrik Yalıtım) Yalıtımın en önemli faktörlerinden biri de, genellikle belirli bir süre coğrafik yalı¬tımın etkisi altında kalan populasyonlardaki bireylerin üreme davranışlarında ortaya çıkan değişikliklerdir. Bu farklılaşmaların oluşumunda da mutasyonlar ve doğal seçi¬lim etkilidir. Yalnız, üreme işlevlerindeki yalıtımın, coğrafik yalıtımdan farkı, ilke ola¬rak, farklılaşmanın sadece üreme işlevlerinde olması, kalıtsal yapıyı tümüyle kapsa-mamasıdır. Deneysel olarak döllendirildiklerinde yavru meydana getirebilirler. Çünkü kalıtsal yapı tümüyle farklılaşmamıştır. Coğrafik yalıtım ise hem kalıtsal yapının nem davranışların farklılaşmasını hem de üreme işlevlerinin yalıtımını kapsar. Eşeysel çekim azalınca ya da yok olunca, gen akışı da duracağı için, iki populasyon birbirinden farklılaşmaya başlar. Böylece ilk olarak hemen hemen birbirine benzeyen; fakat üreme davranışlarıyla birbirinden ayrılan 'ikiz Türler' meydana gelir. Bir zaman sonra mutasyon - seçilim etkileşimiyle, yapısal değişimi de kapsayan kalıtsal farklılıklar ortaya çıkar. Üreme yalıtımı gelişimin çeşitli kademelerinde olabilir. Bun¬lar; Üreme Davranışlarının Farklılaşması: Birbirlerine çok yakın bölgelerde yaşayan populasyonlarda, mutasyonlarla ortaya çıkan davranış farklılaşmalarıdır. Koku ve ses çıkarmada, keza üreme hareketlerinde meydana gelecek çok küçük farklılaşmalar, bireylerin birbirlerini çekmelerini, dolayısıyla döllemeyi önler. Daha sonra, bu populasyonlar bir araya gelseler de, davranış farklarından dolayı çiftleşemezler. Üreme Dönemlerinin Farklılaşması: İki populasyon arasında üreme dönemlerinin farklılaşması da kesin bir yalıtıma götürür. Örneğin bir populasyon ilkbaharda, öbürüsü yazın eşeysel gamet meydana getiriyorsa, bunların birbirlerini döllemeleri olanaksızlaşır. Üreme Organlarının Farklılaşması: Özellikle böceklerde ve ilkel bazı çok hücre¬lilerde, erkek ve dişi çiftleşme organları, kilit anahtar gibi birbirine uyar. Meydana ge¬lecek küçük bir değişiklik döllenmeyi önler. Gamet Yalıtımı: Bazı türlerin yumurtaları, kendi türünün bazen de yakın akra¬ba türlerin spermalarını çeken, fertilizin denen bir madde salgılar. Bu fertilizinin farklılaşması gamet yalıtımına götürür. Melez Yalıtımı: Eğer tüm bu kademeye kadar farklılaşma olmamışsa, yumurta ve sperma, zigotu meydana getirir. Fakat bu sefer bazı genlerin uyuşmazlığı, embri¬yonun herhangi bir kademesinde anormalliklere, ya da uygun olmayan organların or¬taya çıkmasına neden olur (örneğin küçük kalp gibi). Embriyo gelişip ergin meydana gelirse, bu sefer, kalıtsal yapılarındaki farklılaş¬malar nedeniyle erginin eşeysel hücrelerinde, yaşayabilir gametler oluşamayabilir (katırı anımsayınız!). Genlerin kromozomlar üzerindeki dizilişleri farklı olduğu için, sinaps yapamazlar ya da kromozom sayıları farklı olduğu için dengeli bir kromozom dağılımını sağlayamazlar.  KAYNAKLAR   Hayvanlar ve Bitkilerin Evrim Ansiklopedisi-Remzi Kitapevi   Kalıtım ve Evrim – Prof.Dr.Ali DEMİRSOY   Yaşamın Temel Kuralları - Prof.Dr.Ali DEMİRSOY   www.bilimaraştırmavakfı.com

http://www.biyologlar.com/eklembacaklilar-artropoda

GENETİK KOPYALAMA

İşçilerin tulumları beyazdı; ellerinde soğuk, kadavra rengi kauçuk eldivenler vardı. Işık donuktu, ölüydü: Bir hayalet sanki!.. Yalnız mikroskopların sarı borularından zengin ve canlı bir öz akıyor, bir baştan bir başa uzanan çalışma masalarının üzerinde tatlı çizgiler yaratarak, parlatılmış tüpler boyunca tereyağ gibi yayılıyordu. "Bu da" dedi Müdür kapıyı açarak, "döllenme odası işte..." Doğal olarak, ilkin döllenmenin cerrahlığa dayanan başlangıcından söz etti, derken "Toplum uğruna seve seve katlanılan bir ameliyattır bu" dedi, "altı maaşlık ikramiyesi de caba... Bir yumurta bir oğulcuk, bir ergin; bu normal... Oysa, Bokanovskilenmiş bir yumurta tomurcuk açar, ürer bölünür. Eş ikizler yalnız insanların doğurduğu o eski zamanlardaki gibi yumurtanın bazen rastlantıyla bölünmesinden oluşan ikiz, üçüz parçaları değil, düzinelerle yirmişer, yirmişer." Müdür "yirmişer" diyerek sanki büyük bir bağışta bulunuyormuş gibi kollarını iki yana açtı; "yirmisi birden!.." Ama öğrencilerden biri bunun yararının ne olduğunu sormak gibi bir sersemlikte bulundu. "İlahi yavrucuğum!" Müdür olduğu yerde ona dönüvermişti. "Görmüyor musun? Görmüyor musun, kuzum?" Bir elini kaldırdı; heybetli bir duruşa geçmişti. "Bokanovski süreci toplumsal dengenin en başta gelen araçlarından biridir! Milyonlarca eş ikiz; toptan üretim ilkesinin sonunda biyolojiye uygulanmış olması..." YUKARIDAKİ PARÇA, Aldous Huxley’in 1930’larda yazdığı, geçtiğimiz ay bilim gündemini birdenbire fetheden "koyun kopyalama" deneyine değinen haberlerde sıkça gönderme yapılan, Brave New World (Cesur Yeni Dünya) romanının girişinden kısaltılarak alınmış bir bölüm. Huxley, olumsuz bir ütopya (distopya) niteliği taşıyan romanında, Alfa, Beta, Gama, Delta ve Epsilon adlarıyla, kendi içinde genetik özdeşlerden oluşan beş farklı sınıfa bölünmüş bir toplum tablosu çiziyor. Özdeş vatandaşların üretildiği bu hayali "Bokanovski Süreci", çağdaş anlamıyla klonlama (veya genetik kopyalama) olmasa da, sürecin yolaçtığı etik (ahlaki) ve toplumbilimsel kaygılar, sekiz ay önce İskoçya’da gerçekleştirilen ve geçtiğimiz ay kamuoyuna duyurulan gelişmelerin doğurduklarına denk düşüyor. Şimdi herkesin tartıştığı, son gelişmelerin insanlık için daha insanca bir dönemin mi yoksa, hızla gerçeğe dönüşen korkunç bir distopyanın mı kapısını araladığı. Şubat ayının 22’sinden itibaren, İskoçya’nın Edinburg kentinde, biyoteknoloji alanında tuhaf bir gelişme kaydedildiği, "Dünyanın sonu", "Frankenstein" gibi ifadeleri de içeren dedikodularla birlikte etrafta konu olmaya başladı. Bilim çevreleri de basın da şaşkındı, çünkü, seçkin yazarların ve bazı bilim adamlarının birkaç gündür zaten haberdar oldukları ve konuyu "patlatmayı" bekledikleri bu gelişme, bir biçimde basına sızmış, dilden dile dolaşmaya başlamıştı bile. Normalde pek de ciddiye alınmayacak böyle bir "dedikodunun" bu denli yayılabilmesi, işin içine çeşitli dallarda makalelere yer veren saygın bilimsel dergi Nature’ın adının karışmasıyla olmuştu. Gerçekten de Nature, dedikodu niteliğini fersah fersah aşan bir bilimsel gelişmeyle ilgili bir makaleyi 27 Şubat’ta yayınlayacağını bilim yazarlarına duyurmuş ve bu tarihe kadar "ambargolu" olan bir basın bülteni dağıtmıştı. Batı ülkelerinde yazarlar normal olarak bu ambargolara uyar, hazırladıkları yazıları, ambargonun bittiği tarihte, aynı anda yayına verirler. Ancak, aralarında ünlü The Observer’ın da bulunduğu bazı dergi ve gazeteler ambargoyu çoktan delmiş, konuyu kamuoyuna duyurmuştu bile. Haberin, kaynağı olan Nature ve ambargoya saygı gösteren çoğu nitelikli dergi ve gazetede yer almaması da, dedikodu trafiğini artırmış, ortaya atılan spekülasyonlarla beklenenden fazla ilgi toplanabilmişti. Hatta, Mart ayının başlarında, koyun klonlama haberinin yarattığı ilgi ortamını değerlendirmek isteyen bazı haberciler, aynı yöntemle Oregon Primat Araştırmaları Merkezi’nde maymunların klonlandığını öne sürdüler. Oysa, Oregon’da gerçekleştirilen, embriyo hücrelerinin oldukça sıradan bir yöntemle çoğaltılmasıyla yapılmış bir deneydi. Klonlama, yetişkin bir canlıdan alınan herhangi bir somatik (bedene ait) hücrenin kullanılmasıyla canlının genetik ikizinin yaratılmasını açıklamakta. Kavramsal temelleri çoktandır hazır olan bu işlemin uygulamada gerçekleştirilemeyeceği düşünülüyordu. Edinburg’daki Roslin Enstitüsünden Dr. Wilmut ve ekibi bunu başarmış gibi görünüyor. "Ben bu filmi daha önce seyretmiştim!" diyenleri rahatlatmak için hemen belirtelim ki, aynı ekip 1995 yılında embriyo hücrelerini kullanarak yine ikiz koyunlar üretmiş ve bunu duyuran makaleyi yine Nature dergisinde yayımlatmıştı. Bu deney de basına yansımış, ancak, son gelişmeler kadar yankı uyandırmamıştı. Ne de olsa bu yöntem, döllenmiş yumurtanın kazayla bölünüp tek yumurta ikizlerine yol açtığı bildik süreçlerden farksızdı. Sıklıkla unutulduğu için tekrarlamakta yarar var ki, Wilmut’un son başarısının önemi, işe somatik bir hücrenin çekirdeğiyle başlamasında yatıyor. Bu başarının ortaklarını anarken PPL Tıbbi Araştırmalar şirketini de atlamamak gerek. Borsalarda tırmanışa geçen hisseleriyle gelişmenin meyvelerini şimdiden yemeye başlayan PPL, projenin hem amaçlarını belirleyerek hem de maddi olanakları yaratarak kuzu Dolly’nin varlığının temel sebebi olmuş. Dr. Wilmut’un gerçekleştirdiği başarı şöyle özetlenebilir: Yetişkin bir koyundan alınan somatik bir hücrenin çekirdeğini dahice bir yöntemle, başka bir koyuna ait, çekirdeği alınmış bir yumurtaya yerleştirmek ve bilinen "tüp bebek" yöntemiyle yeni bir koyuna yaşam vermek. Adını, ünlü şarkıcı Dolly Parton’dan alan kuzu Dolly, isim annesinin değilse de, DNA annesinin genetik ikizi. Dolly, sevimli görünüşüyle kamuoyunun sempatisini kazanmış ve tüm bu süreç ilginç bir bilimsel oyun olarak sunulmuşsa da gerçekte deney oldukça iyi belirlenmiş bilimsel ve maddi hedefleri olan, soğukkanlı bir süreç. Zaten Dolly’nin araştırmacılar arasındaki adı da en az varlığı kadar "soğukkanlıca" seçilmiş: 6LL3... PPL’in idari sorumlusu Dr. Ron James, şirket sırlarını kaybetme kaygısıyla maddi hedeflerini pek açığa vurmamakla birlikte, hemofili hastaları için koyunlara insan kanı pıhtılaşma faktörü ürettirmeyi de içeren pek çok önemli ticari hedefin ipuçlarını veriyor. PPL ve Roslin Enstitüsü’nün çalışmaları, geçmişi çok eskilere dayanan ve önemli gelişmelerin kaydedildiği bir alan olan transjenik (gen aktarılmasıyla ilgili) araştırmaların bir üst aşamaya, nükleer transfer (çekirdek aktarılması) evresine doğru ilerletilmesinden başka birşey değil. Yıllardır başarıyla sürdürülen transjenik çalışmalarda tek boynuzlu keçi, üç bacaklı tavuk gibi görünüşte çarpıcı, yararı kısıtlı çalışmaların yanı sıra, insan proteinlerinin hayvanlara ürettirilmesi gibi, modern tıp için çığır açıcı sayılabilecek başarılar kaydedildi. Son gelişmelere imzasını atan ekip, daha önce insan bünyesince üretilen molekülleri gen transferi yöntemiyle bir koyuna ürettirmeyi başarmıştı. Söz konusu deneyde gerek duyulan moleküllerin koyunun tüm hücrelerinde değil, sadece süt bezlerinde sentezlenmesinin sağlanması, koyunun "ilaç fabrikası" olarak değerlendirilmesini beraberinde getiriyordu. Dolly başarısının en önemli potansiyel yararı da bununla ilgili zaten. Gen transferi yöntemiyle, istediğiniz maddeyi sentezleyebilen bir canlıya sahip olduğunuzda, madde verimini artırmak üzere aynı süreci zaman ve para harcayarak yinelemeye çabalamak yerine elinizdeki canlının genetik ikizlerini yaratabilirseniz, ticari değer arz edebilecek miktarda ilaç hammaddesi üretimine geçebilirsiniz. Elinizde birkaç on tane genetik özdeş canlı biriktikten sonra, bu küçük sürüyü doğal yollardan üremeye bırakacak olursanız, hem "yatırımınız" kendi kendine büyüyecek, hem de genetik çeşitlilik yeniden oluşmaya başlayacağından, tek bir virüs tipinin tüm "fabrikayı" yok etmesinin önünü alacaksınız demektir. Biraz Ayrıntı İskoç ekibin gerçekleştirdiği klonlama deneyinin, dünyanın pek çok bölgesine dağılmış sayısız standart biyoteknoloji laboratuvarında "kolayca" gerçekleştirilebileceği söyleniyor. Yine de uygulanan yöntem, günlük gazetelerdeki basit şemalarda anlatıldığı kadar kolay ve hemen tekrarlanabilir türden değil. İskoç ekibin başarısı ve önceki sayısız benzeri çalışmanın başarısızlığı, Wilmut’un, verici koyundan alınan hücre çekirdeğiyle, kullanılan embriyonik hücrenin "frekanslarını" çok hassas biçimde çakıştırabilmesine dayanıyor. Bu yöntemle araştırmacılar, yetişkin çekirdeğin genetik saatini sıfırlamayı, tüm gelişim sürecini başa almayı becerebilmişler. Yöntemin ayrıntılarına girmeden önce bazı temel kavramlara açıklık getirmekte yarar var. Çoğu memeli canlı gibi insan bedeni de milyarlarca hücreden oluşuyor. Bu hücrelerin milyonlarcası her saniye bölünmeyi sürdürerek beden gelişimini devam ettiriyor ve yıpranmış hücreleri yeniliyor. Bu hücrelerin önemli kısmı bedenimizin belli başlı bölümlerini oluşturan "somatik hücreler." Tek istisna, üreme hücreleri. Eşeyli üreme, gametlerin (sperm ve yumurta) ortaya çıktığı "mayoz bölünme"yle başlıyor. Cinsel birleşme sonucunda, spermin yumurtayı döllemesiyle de yeni bir canlının ilk hücresi "zigot" oluşuyor. Bu noktadan sonra gelişmeye dönük hücre bölünmeleri, "mayoz" değil, "mitoz" yoluyla ilerliyor. Koyun ve insan hücrelerinin de dahil olduğu ökaryotik yani, çekirdeği olan hücreler, farklı gelişim evreleri içeren bir yaşam döngüsü geçiriyorlar. Bu döngüyü, hücrenin görece durağan olduğu "interfaz" ve belirgin biçimde bölünmenin gerçekleştiği mitoz evrelerine ayırmak mümkün. Hücre, yaşam döngüsünün yüzde doksan kadarını interfaz evresinde geçiriyor. Aslında, bu duraklama evresi göründüğü kadar sakin değil; hücre, tüm bileşenlerini DNA’yı sona bırakacak biçimde çoğaltarak, bölünmeye hazırlanıyor. Alt evreleri son derece iç içe girmiş olan interfaz evresini işlevsellik açısından G1, S ve G2 alt evrelerine ayırmak yerleşmiş bir gelenek. Yani, hücrenin yaşam döngüsü bu üç evre ve M (mitoz)’dan oluşuyor. G1 evresi, DNA dışındaki bileşenlerin çoğaldığı bir dinlenme dönemi. S, DNA’nın bölünmesiyle sonuçlanan bir geçiş evresi. G2 ise, iç gelişmenin tamamlanıp, hücrenin mitoz yoluyla bölünmeye hazırlandığı süreci içeriyor. Hücrelerin hangi evreyi ne kadar sürede tamamlayacakları bir biçimde programlanmış durumda. Belli bir organizmanın tüm hücreleri bu evreleri aynı sürede tamamlıyorlar. Yine de, ani çevresel koşul değişiklikleri hücreleri G1 evresinde kıstırabiliyor; sözgelimi, besleyici maddelerin miktarı birdenbire minimum düzeye düştüğünde. G1 evresinin belli bir aşamasında, öncesinde bu duraklamaya izin verilen sabit bir kritik noktası var. Bu kritik nokta aşılırsa, çevresel koşullar ne yönde olursa olsun, DNA replikasyonunun önü alınamıyor. İleride göreceğimiz gibi, bu noktanın denetim altında tutulabilmesi, Wilmut ve ekibinin başarılı bir klonlama gerçekleştirebilmelerinin altın anahtarı olmuştur. Bu noktada bir parantez açarak G1, S, G2 ve M evrelerinin denetim altına alınmasının, hücrenin yaşam döngüsünü olduğu kadar, hücrenin özelleşmesini, sözgelimi beyinden veya kas hücrelerinden hangisine dönüşeceğini de kontrol altına alabilmeyi, bir başka deyişle, hücrenin genetik saatini sıfırlamayı sağladığını ekleyelim. Wilmut ve ekibi Dolly’i klonlayıncaya kadar bu sürecin tersinmez olduğu, söz gelimi, bir defa kas hücresi olmaya karar vermiş bir hücrenin yeniden programlanamayacağı zannediliyordu. Peki Wilmut bunu nasıl başardı? Soruyu tersinden cevaplayacak olursak, diğerlerinin bunu başaramamalarının nedeninin, kullandıkları somatik hücrelerin çekirdeklerini S veya G2 evrelerindeki konakçı hücrelere yerleştirmeleri olduğunu söyleyebiliriz. Eski kuramsal bilgilere göre bu yöntemin işe yaraması gerekiyordu, çünkü çekirdeğin mitoza yaklaşmış olması avantaj olarak görülüyordu. Ancak bu denemelerde, işler bir türlü yolunda gitmedi. Kaynaştırmadan sonra, hücre fazladan bir parça daha mitoz geçiriyor ve yararsız, kopuk kromozom parçaları meydana geliyordu. Bu "korsan" genler, gelişimin normal seyrini sürdürmesi için ciddi bir engel oluşturuyordu. Dersini çok iyi çalışmış olan Wilmut, bu olumsuz deneyleri değerlendirerek hücreyi G1 evresinin kritik noktadan önceki duraksama döneminde, "G0 evresinde" kıstırmaya karar verdi. Verici koyundan alınan meme dokusu hücrelerini kültür ortamında gelişmeye bırakan Wilmut, hücrelerin geçirdiği evreleri sıkı gözetim altında tutarak bir hücreyi G0 evresinde kıstırıp bu haliyle durağanlığa bırakmayı başarmıştı. Bunun için, hücrenin besin ortamını neredeyse öldürme sınırına kadar geriletmiş, tüm süreci dondurarak bir anlamda genetik saati de sıfırlayabilmişti. Üstelik bu evre, kaynaştırılacağı yumurta hücresinin mayoz gelişim sırasında girdiği, bu işlem için en uygun olan metafaz-II evresiyle de mükemmel bir uyum içindeydi. İşlemin diğer kısımları yemek tariflerinde olduğu kadar sıradan ve kolay uygulanabilir nitelikte. G0 evresindeki çekirdek metafaz-II evresindeki yumurtayla kaynaştırılıp, normal besin koşulları ve hafif bir elektrik şoku etkisiyle olağan çoğalma sürecine yeniden sokulduğunda, her şey tüp bebek olarak bilinen, in vitro fertilizasyon sürecindeki işleyişe uygun hale geliyor. Zigot, anne koyunun rahmine yerleştiriliyor ve gerekli hormonlarla normal hamilelik süreci başlatılıyor. Wilmut ve ekibinin gerçekleştirdikleri hakkında bilinenler, yukarıda kaba hatlarıyla anlatılanlarla sınırlı. Sürecin duyurulmayan kritik bir evresi varsa, bu ticari bir sır olarak kalacağa benziyor. Ancak, herkesin olup bitenler hakkında aynı bilgilere sahip olması, deneyin başarısı konusunda kimsenin şüphe duymamasını gerektirmiyor. 277 denemeden sadece birinin başarılı olması başta olmak üzere, çoğu uzmanın takıldığı pek çok soru işareti var. Herşeyin ötesinde, herhangi bir olgunun bilimsel gelişme olarak kabul edilmesi için, sürecin yinelenebilirliğinin gösterilmesi gerekiyor. Bir embriyolog, Jonathan Slack, çok daha temel şüpheleri öne sürüyor: "Araştırmacılar, yumurta hücresindeki DNA’ları tümüyle temizleyememiş olabilirler. Dolayısıyla Dolly, sıradan bir koyun olabilir." Slack, alınan meme hücresinin henüz tamamen özelleşmemiş olabileceğini, böyle vakalara meme hücrelerinde, bedenin diğer kısımlarına göre daha sık rastlanılabildiğini de ekliyor. Zaten Wilmut da, bedenin diğer kısımlarından alınan hücrelerin aynı sonucu verebileceğinden bizzat şüpheli. Örneğin, büyük olasılıkla kas veya beyin hücrelerinin asla bu amaçla kullanılamayacaklarını belirtiyor. Üstüne üstlük, koyun bu deneylerde kullanılabilecek canlılar arasında biraz "ayrıcalıklı" bir örnek. Koyun embriyolarında hücresel özelleşme süreci zigot ancak 8-16 hücreye bölündükten sonra başlıyor. Geleneksel laboratuvar canlısı farelerde ise aynı süreç ilk bölünmeden itibaren gözlenebiliyor. İnsanlarda ise ikinci bölünmeden itibaren... Bu durum, aynı deneyin fare ve insanlarda asla başarılı olamaması olasılığını beraberinde getiriyor. Dile getirilen açık noktalardan biri de, hücrelerde DNA barındıran tek organelin çekirdek olmayışı. Kendi DNA’sına sahip organellerden mitokondrinin özellikle önem taşıdığı savlanıyor. Memeli hayvanlarda mitokondriyal DNA, embriyo gelişimi sırasında sadece anneden alınıyor. Her yumurta hücresi, farklı tipte DNA’lara sahip yüzlerce mitokondriyle donatılmış. Bu mitokondriler zigotun bölünmesinin ileri evrelerinde, embriyo hücrelerine dengeli bir biçimde dağılıyor; ancak, canlının daha ileri gelişim evrelerinde, bu denge belli tipteki DNA’lara doğru kayabiliyor. Parkinson, Alzheimer gibi hastalıkların temelinde bu mitokondriyal DNA kayması sürecinin etkileri var. Bu yüzden kimileri, sağlıklı bir kuzu olarak doğan Dolly’nin, zigot gelişimine müdahele edilmiş olması yüzünden sağlıksız bir koyun olarak yaşlanabileceğini öne sürüyorlar. Şimdilik Dolly’nin tek sağlıksız yönü, basına teşhir edilirken sabit tutulması amacıyla fazla beslenmesi yüzünden ortaya çıkan tombulluğu. Klonlamalı mı? Klonlamanın özellikle de insan klonlama konusunun etik boyutu kamuoyunca, günlük yaşamda kültürün, temel bilimsel birikimin, tarih, siyaset ve toplumbilimin en yaygın ve temel kavramlarıyla tartışılabilir nitelik kazanmıştır. Nükleer enerji kullanımı, hormon destekli tarım, ozon tabakasına zarar veren gazların üretimi gibi, farklı toplum kesimlerince kolayca anlaşılabilir ve tartışılabilir kabul edilen klonlama, şimdiden kamuoyunun gündeminde yerini aldı. Kamuoyunun, bilimsel ve teknolojik gelişmelerin uygulanıp uygulanmaması konusunda birtakım ahlaki gerekçelerle ne şekilde ve ne ölçüde yaptırım uygulayabileceği tartışmalı olsa da, şu anda kamuoyunun isteksizliği klonlama çalışmalarının daha ileri aşamalara taşınmasına en güçlü engel olarak gösteriliyor. Oysa, "tüp bebek" diye bilinen in vitro fertilizasyonun, başlangıçtaki şiddetli tepkilerden sonra kolayca kabullenilmesi, işin içine "çocuk sahibi olma isteği ve hakkı" karıştığı durumlarda (aynı argüman klonlama konusunda da sıkça kullanılıyor) toplumun ne kadar kolay ikna olabileceğinin bir göstergesi. Bilimkurgu romanları ve filmlerinde kaba hatlarıyla çokça tartışılmış olan klonlama konusunda halihazırda belli belirsiz bir kamuoyu "oluşturulmuş" durumda. Şu anda sürmekte olan tartışmaların bilinen yanlışlara yeniden düşmemesi için birkaç temel olguya açıklık getirmek gerekiyor. Olası yanılgıların en sık rastlananı, klonlanmış bir canlının, (tartışmalara sıkça insan da dahil ediliyor) genin alındığı canlının fizyolojik özellikleri bir yana, kişilik özellikleri bakımından özdeşi olacağı kanısı. Kazanılmış özelliklerin kalıtsal yolla taşınabileceği yanılgısı, Philosophie Zooloique (Zoolojinin Felsefesi) adlı ünlü yapıtı 1809 yılında yayınlanmış olan, Fransız zoolog Jean Baptiste Lamarck’a dayanıyor. Lamarck’ın görüşlerinin takipçileri, insanların gözlemlenebilir kişilik özelliklerinin önemli ölçüde kalıtsal nitelik taşıdığını savlayarak, çevresel koşulların gelişim üzerindeki etkilerini neredeyse tamamen yadsıyorlardı. Oysa, genetik, evrim, psikoloji gibi alanların ortaya koyduğu çağdaş ölçütler, kazanılmış karakterlerin kalıtsal nitelik gösteremeyeceğini ortaya koyarak, kişilik oluşumunda çevresel etmenlerin güçlü bir paya sahip olduğunu kanıtlamıştır. Bu bağlamda, basında da yankı bulan "koyunlar zaten birbirlerine benzerler" esprisinin aslında ciddi bilimsel doğrulara işaret ettiğinin altını çizmek gerekiyor. Klonlanmış bir koyunun, genetik annesinin genetik ikizi olduğu ölçülerek gösterilebilir bir gerçektir. Oysa, gözlemlenebilir kişilik özellikleri oldukça kısıtlı olan koyunların birbirlerine benzemeleri kaçınılmazdır. Çok daha karmaşık bir organizma olan insanoğlu, sayısız gözlemlenebilir kişilik özelliği sayesinde, genetik ikizinden kolayca ayırt edilebilir. Tüm bunların ötesinde, klonlanmış bir insanın sadece kişilik bakımından değil, fizyolojik ve bedensel özellikleri bakımından da, genetik ikizinden farklı olacağını peşinen kabullenmek gerekiyor. Bir bebeğin biçimsel özelliklerinin ana rahminde geçirdiği gelişim süreci içerisinde tümüyle DNA’sı tarafından belirlendiği görüşü yaygın bir yanılgı. DNA molekülü, insan geometrisine dair tüm bilgileri en sadeleşmiş biçimiyle bile bütünüyle kapsayamayacak kadar küçük. Çoğu biçimsel özellik, akışkan dinamiği, organik kimya gibi alanlardaki temel evrensel yasaların kontrolünde meydana geliyor. Bu süreçte de, her zaman için rastlantı ve farklılaşmalara yeterince yer var. Bir genetik ikiz, kuramsal açıdan, eşine en fazla eş yumurta ikizlerinin birbirlerine benzedikleri kadar benzeyebilir. Uygulamada ise, benzerlik derecesi çok daha düşük olacaktır; aynı rahimde aynı anda gelişmediği, aynı fiziksel ve kültürel ortamda doğup büyüyemediği için... İşin bu boyutunu da göz önünde bulunduran Aldoux Huxley, romanında, Bokanovski Süreci’yle çoğaltılmış bebekleri, yetiştirme çiftliklerinde psikolojik koşullandırmaya tutma gereği duymuştu. Benzer biçimde, 1976’da yazdığı The Boys from Brazil romanında Adolf Hitler’den klonlanan genç Hitler’lerin öyküsünü kurgulayan Ira Levin, klonları, Adolf Hitler’in kişiliğinin geliştiği tüm olaylar zincirinin benzerine tabi tutma gereğini hissetmişti. Tüm bu "hal çarelerine" rağmen, kopya insanın genetik annesinden çoğu yönden farklı olması kaçınılmaz görünüyor. Diğer tüm koşullar denk olsa bile, kopya birey, aynı zamanda ikizi olan bir anneye sahip olmasından psikolojik bakımdan etkilenecektir. Sağduyumuz bize Hitler’i genlerinin değil, Weimar Cumhuriyeti sonrası sosyo-ekonomik koşulların ve genç Adolf’un kıstırıldığı maddi ve manevi bunalımların yarattığını öğretiyor. Tüm bunların ışığında, klonlama konusundaki popüler tartışmaları, tıkanıp kaldıkları, "beklenmedik bir ikize sahip olma" fobisinden kurtarılıp, daha gerçekçi zeminlere çekilmesi gerekiyor. Gen havuzunun (belli bir topluluktaki genetik çeşitlilik) daralması, hayvancılığın geleneksel yapısından koparılıp biyoteknoloji şirketlerinin güdümüne girmesi, yol açılabilecek genetik bozuklukların kontrolden çıkması, bu alanda çalışan bazı şirketlerin (söz gelimi PPL’in) tüm tekel karşıtı yasal önlemleri delerek ciddi ekonomik dengesizliklere yol açması gibi akla gelebilecek sayısız somut etik sorununun tartışılması gerekiyor. Yoksa, akademik organlardan dini cemaatlere kadar sayısız grup gelişmeleri "kitaba uydurma" çabasıyla, kısır tartışmalara girebilir. Örneğin, Budist bir araştırmacı, Dolly’nin eski yaşamında ne gibi bir kabahat işleyip de bu yaşama klonlanmış olarak gelmeyi hak ettiği üzerine kafa yoruyormuş. Aslında biyoteknolojik tekelcilik tehdidine, Cesur Yeni Dünya’da Aldous Huxley de işaret etmişti: "İç ve Dış Salgı Tröstü alanından hormon ve sütleriyle Fernham Royal’daki büyük fabrikaya hammadde sağlayan şu binlerce davarın böğürtüsü duyuluyordu..." İnsanoğlunun temel kaygıları, şimdilik bazı temel koşullarda klonlamayla çelişiyor gibi görülüyor: Bir çiftçi düşünün ki, kendisi için tüm evreni ifade eden kasabasında herkese hayranlıktan parmaklarını ısırtan bir danaya sahip olsun. Bu danayı klonlayıp tüm sürüsünü özdeş yapmayı ister miydi? Büyük olasılıkla biraz düşündükten sonra bundan vazgeçerdi. Danasının biricik oluşu ve genetik çeşitliliği sayesinde bu danaya yaşam veren sürüsünün daha da güzel bir dana doğurması olasılığı çok daha değerli. Ömrü boyunca aynı dananın ikizlerine sahip olmayı kabullenmiş bir çiftçinin komşusu her an elinde daha güzel bir danayı ipinden tutarak getirebilir. Özgür Kurtuluş Kaynaklar: Biospace Huxley A., Cesur Yeni Dünya, Çev: Gürol E., Güneş Yayınları, 1989 Nash M. J., "The Age of Cloning", Time, 10 Mart 1997 Roslin Enstitüsü Basın Bültenleri Star C., Taggart R., Biology: The Unitiy and Diversity of Life, 1989 Underwood A., "Little Lamb Who Made Thee", Newsweek, 10 Mart 1997 Wilmut I., Schnieke A. E., McWhir J., Kind A. J., Campbell K. H. S., "Viable Offspring Derived From Fetal and Adult Mammalian Cells", Nature, 27 Şubat 1997

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

Sibernetik Organizmalaştırdığımız Böcekler

Diğer bir adıyla sayborg böcekler, yani Robocop gibi böcekler. Vücutlarına eklenen teknolojik araçlarla normalinden daha gelişmiş yeteneklere sahip olan canlıların prototiplerini oluşturmak için kullanılan böcekleri inceleyeceğiz. Sibernetik organizma (cybernetic organism), kısaltılıp dilimize girmiş haliyle sayborg (cyborg) hem biyolojik hem de yapay (elektronik, mekanik veya robotik) parçalardan oluşmuş canlılara deniyor [1]. Sayborgların insan olması gibi bir anlayış hakim olmasına karşın, bu tarz bir kısıtlama kesinlikle yok. Mikro-organizmalar bile bu tanımlamaya dahildir. Zaten sibernetik organizma adının çağrıştırdığı gibi herhangi bir organizmaya uygulanabilir; yeter ki bu teknolojik ve yapay öğeler, bahsi geçen organizmanın değiştirilmemiş haline kıyasla daha yüksek seviyelerde özelliklere sahip olmasını sağlasın. Diğer taraftan bir elektromekanik sisteme veya bir robota eklenecek olan canlı organlar veya dokular da robotun sayborga dönmesine sebep olacaktır. Popüler kültürden örnekler vermek gerekirse, organik ve sentetik parçalardan oluşturulan Robocop, Star Trek’teki Borg Queen (Şekil 1) veya Battlestar Galactica’daki insan saylonlar (cylon) ve Terminatör’ler en akılda kalan sibernetik organizmalardır. Yeri gelmişken sıkça karıştırılan iki terim olan sayborg ve androidin ayrımını da yapalım. Android insan dış görünümünü andıran robotlara verilen isim. Farkettiğiniz üzere bir android aynı zamanda bir sayborg olabilir de (yukarıdaki örnekler), olmayabilir de (örn: ASIMO, bkz. Tekinsiz Vadi).Sayborgların sadece bilim kurgu öğeleri olduğunu zannetmeyin, bu paragrafın sonunda neredeyse hepimizin birer sayborg olduğuna ikna edeceğim belki de sizleri. Öncelikle tanımı gereği gündelik hayatlarımızda kullandığımız bazı elektronik fiziksel eklentiler, bizleri birer sayborga dönüştürüyor. Kalp pilleri, kohlear ve retinal implantlar, insülin pompaları bazı organlarımızın yerini alarak değiştirilmiş vücut organlarımız haline geliyor. Bu sebeple bir başka yazımızda işlediğimiz beyin-makine arayüzleri olarak kullanılan protez kollar ve bacaklar da bizleri birer sayborga dönüştürüyor. Hatta bazı filozoflar ve teorisyenler işi daha da ileri götürerek, kontak lensler ve işitme cihazlarını bile eksik olan biyolojik yetilerimizi güçlendirmeye yaradıkları için sibernetik güçlendirmeler olarak görüyor, ancak ben bu fikire kesinlikle katılmıyorum. Çünkü bu şekilde insanların kullandığı bütün aletleri listeye eklemek mümkün.Sayborg böcekler Şekil 2: Sayborg böceğin üstten ve yandan görünümleri Berkeley bilim insanları 2009 yılında bir böceğin uçma yetilerini kontrol edebildiklerini iddia ettiler (Şekil 2). Bir beyin-makine arayüzü olan ve sinirsel uyarım yapan bir implant sayesinde böceğin uçuşunu başlatıp, yönetip, durdurabildiklerini de aşağıdaki video aracıyla kanıtladılar. Hatta bazalar kasları uyararak böceği istedikleri yöne doğru döndürebildiler. Ama esas işin enteresan kısmı böceğin sadece gerektiği zaman istenilen yöne gitmesine izin veren implantın gömülme detayları (Şekil 2). Eğer böcek istenilen yöne doğru uçuyorsa, yönelim sinyali kesiliyor ve böcek kendini tekrar stabilize edip yoluna koyulmaya devam ediyor, ancak bu sefer bilim adamlarının istediği yöne doğru uçuyor. Aslında bir nevi kontrol edilebilir zombiye dönüşmüş durumda, çünkü bu mekanizma sadece böcek istenilen hareketleri yapmadığında devreye giriyor. Kalkış ve inişlerde böcek kendi karar verip hareketleri otonom olarak yönlendiriyor, çünkü bu tarz bir karmaşık bir bilgiyi böceğe gönderip böcek dinamiğini kontrol etmek oldukça meşakkatli bir iş.DARPA sibernetik böceklere yönelik her türlü araştırmayı destekliyor [2]. Gaz sensörleri, mikrofonlar ve video kameralarla donatmayı planladıkları böceklere utanmasalar bir de minik roketler takacaklarını söyleyecekler (tabii henüz onu söyleyemiyorlar.)         Bu projedeki esas zorluk henüz koza evresinde olan canlıların Mikro ElektroMekanik Sistem (MEMS) devrelerini içerilerine alarak büyümelerini sağlamak ve elektronik-biyonik hibrit böcekler üretmek. Böylece güve (Şekil 3) veya böcek büyüdüğü zaman içlerindeki elektronik devrelere kontrol komutları gönderilebilecek [3].             Şekil 4: Böceği koza evresindeyken beynine yerleştirilen bir implantla kontrol etmek mümkün. i) Koza evresi, ii) Erişkin evresi, Kaynak: Boyce Thompson EnstitüsüAynı takım bundan önce de aşağıda videosunu seyredebileceğiniz sayborg güvelerle çalışmıştı. Gaz sensörleri, düşük çözünürlüklü kameralar ve mikrofonları da kapsayan silikon zihin arayüzleri hayvanların koza evresindeyken beyinlerine yerleştirilebiliyor (Şekil 4). Bu şekilde güve büyüdüğünde arama-kurtarma ve gözetleme görevlerinde kullanılabiliyor. Bir işitme cihazı piliyle beslenen bu elektromekanik düzeneğe sahip güvelerle çalışmanın bir dezavantajı mevcut, o da güvelerin kısa ömürleri. Ayrıca farkettiğiniz üzere USB girişi bulunan bu güveler yukarıdaki böcekler gibi serbest değiller.     Enerji ihtiyacı nasıl karşılanıyor?Şekil 5: Bir bozuk para büyüklüğündeki böceğe takılmış yaylar sayesinde enerji üretmek mümkünSayborg böcekler uzunca bir zamandır kullanılıyor olsalar da, minicik cüsseleri onları tam olarak istenilen birer insansız hava taşıtına çevirmiyor. Bu böcekler (örn. gergedan böceği) genellikle sadece kendi ağırlığının %30’unu taşıyabiliyorlar ki bu da 2.5 grama tekabül eder. Böcekler kendi hayatta kalma enerjilerini kendileri üretiyor olsalar da, eğer bu böceğe kamera veya başka yükler takmak isterseniz, dışarıdan enerji üretmeniz gerekiyor. Eğer sabit bir pil eklerseniz de zaten pilden geriye yer kalmayacağı için yeni sensörler eklemek de imkansız hale geliyor. Az güç harcayan bir alıcı-verici kullandığınızı düşünseniz bile düzenli veri işleme ve aktarımı için yaklaşık 1 ile 100 miliwatt arası enerji gerektiriyor.Bu noktada bilim insanlarının uyguladığı iki adet yöntem var. Birincisi böceğin kendi kaynaklarından enerji elde etmek. Michigan ve Western Michigan Üniversitesi bilim insanları piezoelektrik maddeden yaptıkları bir enerji jeneratörünü, böceğin kanat çırpmasından elektriğe dönüştürecek bir sistem geliştirdiler (Şekil 5). Her kanada takılacak her bir yaydan, 100 mikrowatt (μW) enerji üretilebiliyor ki, böceği yönetmek için kullanılan ortalama 80μW’tan bile daha fazla [4]. Bu tarz bir enerji kaynağında karşılarına çıkabilecek tek sorun böceğin kendi enerjisini toplamak için bir meyve arası vermesi.İkincisi enerji sağlama yöntemi ise nükleer pil kullanmak. Cornell Üniversitesi araştırmacıları 12 yıllık yarı ömre sahip, radyoaktif nikel-63 (Ni-63) izotopu kullanarak enerji sağlanan bir mikro elektromekanik sistem (MEMS) radyo frekans alıcı-vericisi kullandılar. Bu sayede onlarca yıl kendi enerjisini kendi sağlayan bir böcek yaratmış oldular ( her ne kadar böceğin ömrü bu kadar olmasa da). Bu düzenek 10 mikrosaniyede bir, 5 miliwattlık ve 100 Megaherzlik radyo frekansı yayınlayabiliyor. Tabii ki gene Amerikan Savunma Bakanlığı İleri Araştırma Projeleri Ajansı (DARPA) sponsorluğunda yapılan bu projede kontrol devreli güveler ve böcekler kullanılmış.Peki radyoaktif enerji veri transferini sağlayacak enerjiye nasıl dönüştürülüyor? İzotoptan çıkan elektronlar, silikon ve piezoelektrik bir manivela (40 mikrometre kalınlığında ve 4-8 milimetre uzunluğunda) üzerinde negatif yük birikimine sebep oluyorlar [5]. Bu manivela görece daha pozitif olan Ni-63 tabakaya doğru yaklaşmaya ve bükülmeye başlıyor. Tam değeceği sırada, bu negatif yük, tabakaya zıplama yapıyor ve yükünden kurtulan manivela tekrar başlangıç pozisyonuna geri dönüyor. İşte hareket enerjisi de tam bu geri dönme hareketi sırasında elde ediliyor. Bu döngü, izotop tüm enerjisi tükenene kadar devam ediyor, yani yaklaşık 100 yıl kadar.Her bir zıplama hareketi yaklaşık 3 dakika alıyor. Bu da her 3 dakikada bir elektrik üretildiği ve veri transferi yapılabileceği anlamına geliyor. Eğer daha farklı zaman aralıkları hedefleniyorsa, biriken elektron sayısına göre ayarlanmış bir MEMS sistemine ihtiyaç var, ve bu rahatlıkla mümkün. Tüm bu düzeneğin büyüklüğü 1 santimetrekare alan kaplıyor.En önemli çekince, bu radyoaktif kaynaktan aynı zamanda beta yayılımı yapılıp yapılmadığı ve hayvanın ve üzerindeki mekanizmanın zarar görüp görmediği. Bilim adamları sadece 21 nanometre penetrasyon yapan bu nükleer kaynağın zararsız olduğu iddiasında.Sayborg Sinekler:Şekil 6: A) Yuların ucundaki sinek, B) Yuların bağlı olduğu düzeneğin etrafı LED ekranlarla çevrili, C) Sineğin kanat çırpışlarıyla hareket eden robot, D) Kamera düzeneğiETH Zürih Üniversitesi Robotik ve Akıllı Sistemler departmanında çalışan bilim insanları 2010 yılında meyve sinekleri üzerinde yaptıkları araştırmalar sonunda, odada bulunan engellerin etrafından uçurabildikleri bir sayborg sinek yaratmayı başardılar. Bunun için yarattıkları deney koşulları çok sıradışı (Şekil 6).Aldıkları bir sineği sabit bir yulara bağlayarak (Şekil 7), çevresine 360 derecelik bir LED ekran yerleştirilmek suretiyle farklı görüntülere maruz bıraktılar [6]. Bu görüntüler sineği sağ veya sol kanatlarını hızlı veya yavaş şekilde çırpmak için tahrik eden görüntülerdi. Yani sineğe bir nevi sanal gerçeklik yaşatıyorlardı. Bu esnada aynı ortamda bulunan bir kamera sistemi de sineğin kanat çırpma hareketlerini bir robotu kontrol etmek için gerekli komutlara çeviriyordu. Bilim insanları amaçlarının sineklerdeki temel uçuş kontrol mekanizmalarını anlayıp, daha iyi canlı-taklitçi robotlar yapmak olduğunu söylüyorlar.Şekil 7: Meyve sineğinin uçmaya çalışsa bile yerinden kıpırdayamayacak şekilde sabit kaldığı düzenekKamera düzeneği kanat çırpış frekansı, pozisyonu, fazı ve genliğini algılabilecek kalitede seçilmiş. Bu bilgiler bir algoritma sayesinde robotun hareketlerine çevrilmiş ve hareket eden robotun üzerinde bulunan kamera ve yakın mesafe sensörleri sayesinde ise tekrar sineğin çevresinde gördüğü LED ekrandaki hareket görüntülerine çevrilmiş. Benzer düzenekleri popüler sinemadaki Matrix ve özellikle de Avatar filmlerinden hatırlarsınız. Böylece sinek kendisi hareket ettiği için ve çevresi de hareket ettiği simülasyonunu gerçekleştirdiği için, gerçek dünyada ilerlediği izlenimine kapılıyor.Sonsözİstekleri dışında uçmak zorunda bırakılan, bir düzeneğe bağlanan veya radyoaktiviteye maruz kalan bu hayvancağızların, hem zihinsel olarak hem de fiziksel olarak birer zombiye döndükleri aşikar. Acaba bu tarz sorunları hedef alan ve bilimsel araştırma kisvesi altında da olsa hayvanlara eziyeti suç sayan bir sayborg etiğinin bilime sunulma vakti gelmedi mi [7]?Kaynaklar:[1] http://en.wikipedia.org/wiki/Cyborg[2] http://www.darpa.mil/MTO/Programs/himems/index.html[3] http://www.technologyreview.com/computing/22039/[4] http://spectrum.ieee.org/automaton/robotics/military-robots/micro-energy-harvesters-will-make-cyborg-insects-unstoppable[5] http://spectrum.ieee.org/semiconductors/devices/nuclearpowered-transponder-for-cyborg-insect[6] http://spectrum.ieee.org/automaton/robotics/artificial-intelligence/cyborg-fly-pilots-robot-through-obstacle-course[7] Kevin Warwick, Cyborg morals, cyborg values, cyborg ethics, Ethics and Information Technology, Volume 5, Number 3, 131-137, DOI: 10.1023/B:ETIN.0000006870.65865.cf Yazar : Gökhan İnce http://www.acikbilim.com/2012/06/dosyalar/sibernetik-organizmalastirdigimiz-bocekler.html Açık Bilim Haziran 2012

http://www.biyologlar.com/sibernetik-organizmalastirdigimiz-bocekler

Düz Başlı Kedi

Düz Başlı Kedi

Malezya ormanlarındaki Copenhagen hayvanat bahçesinin kamera tuzakları ender olan düzbaşlı eşsiz kedilerin görüntülerini yakaladı. (Prionailurus planiceps). Bu cinsten kedilerin ve yavrularının görüntüleri henüz ilk defa ele geçirildi. Kedinin görüntüleri de ilk defa Malezya'da çekilmiştir. Hayvanat bahçesinin bilim yöneticisi Bengt Holst yeni çekimler hakkında çok heyecanlı. Bengt Holst "Videolar gerçekten eşsiz zira çekimler gösteriyor ki, düz başlı kedi harika bir tırmanıcı; halbuki zoologlar onların bu yeteneğe haiz olduklarını düşünmemişler" şeklinde konuşuyor. Küçülen habitatlar da düz başlı kedileri tehdit ediyor. Düz başlı kedi son derece tehdit altındadır. Holst'un tahminlerine göre, düz başlı vahşi kedi türlerinden sadece 2,000-2,500 kadar kalmıştır ve ne yazık ki, nüfusu düşüştedir. O, nüfusa yönelik en büyük tehdidin yaban kedisi için habitatların daralma olduğuna inanmaktadır. Bengt, "Onlar suya yakın yerlerde yaşamak istiyorlar ve siz büyük alanları engellediğinizde, bu kedilerin yaşayacakları yerleri daraltmış oluyorsunuz" diyor.  Kedi tapirlerin sayesinde resme giriyor. Malezya Krau Yaban Hayatı Rezervi Kopenhag Hayvanat bahçesi kamera tuzakları, tamamen farklı bir amaç için kurulmuştur: araştırmacılar Malayan tapir davranış kalıpları hakkında bilgi toplamak için gerçekten el pençe divan durmuşlar. Tapir projesinden bir yan ürün olarak, hayvanat bahçesinin bilim adamları şimdi kur ritüelleri ve özellikle ilginç avlanma davranışı da dahil olmak üzere, kedinin davranışlarını incelemeye başlıyorlar. "Düz başlı kedi mükemmel bir balıkçıdır" diyor Holst ve ekliyor "Onların kuş yakalamalarının sebebinin özel yetenekleri mi yoksa kuş ve küçük memelileri yakalamada/avlamada diğer türlerle yarışmalarının zor olması mı bilmiyoruz.  Çalışmalarımız bu arazi üzerinde oldukça yetkin avcı olduğunu göstermektedir. O açıklıyor ki, doğa koruma üzerine çalıştığınızda, davranışı hakkında herhangi bir bilgi yararlıdır. Bu, kedinin ekolojik rolünü ve yaşama şartlarına koyduğu talepleri anlama şansımızı artırır. Düz başlı kediler hakkında pek az şey bilinmektedir zira onların davranışları ve faaliyetleri henüz hiç incelenmemiştir. Kaynak: EAZA- COPENHAGEN ZOO Nuray Gündoğdu Eğitim ve Etkinlikler Sorumlusu/Education and Event Area Manager Faruk Yalçın ZooFaruk Yalçın Hayvanat Bahçesi ve Botanik Parkı A.Ş. Tuzla Yolu Cad. No: 15 (297) 41870 Darica Kocaeli TurkiyeGsm: +90 541 852 37 36 Tel: +90262.653.66.66 Faks: +90262.654.02.69 http://www.ttkder.org.tr

http://www.biyologlar.com/duz-basli-kedi

Evrimin Kanıtları Var mı?

" Hayvan türlerinden biri olarak, biz insanlar, diğer türler gibi evrimin yasalarına uyarız. Bu savı, destekleyecek birçok kanıta da sahibiz. Öncelikle, diğer omurgalı hayvanlarda bulunan birçok benzer ve kökendeş (homolog) yapıya ve organa sahibiz. Diğer hayvanlarda işlev gören birçok yapıyı biz körelmiş olarak taşırız. Embriyomuz gelişirken, solungaç keselerini, basit kalbi; ilkel boşaltim tiplerini, diger omurgali hayvanlardakine benzeyen kuyrugu ve buna benzer birçok yapiyi göstermesi kökendeşligimizin tipik kanitlaridir. Kanimizin serumundaki proteinler ve kirmizi kan hücrelerindeki antijenler insansi maymunlarinkine dikkati çekecekk kadar benzerdir. Gerçekte, bu bakimdan, kuyruksuz maymunlara kuyruksuz maymunlardan daha çok benzeriz. Birçok genimiz, diger omurgali hayvanlarinkinin aynisidir. İnsan evriminin en önemli özelliği, beyin büyümesi, özellikle büyükbeyinin izlenimleri saklama ve öğrenme işlevini yüklenerek, beynindiğer kısımlarına göre oransal olarak çok daha fazla gelişmesidir. Buna bağlı olarak, üstün zekanın ortaya çıkaracağı hünerleri yerine getirebilmek için ilk olarak harektte kullanılan ön üyeler, el olarak kullanılmaya başlamıştır." ( Ali Demirsoy , Kalıtım ve Evrim, 5. Baskı, 1991 Ankara s:716-717) Atların fosilerini milyonlarca yıl geriye izleyebiliyoruz. Çünkü yeterince fosil bulunmuştur. " Halbuki insan fosilleri çok seyrek bulunur. Bunun nedeni, insanın atalarının çok yakın zamanda oluşması ve fosilleşmek için zamanın oransal olarak kısa olması; diğer hayvanlara göre yaygın ve fazla bireyli popülasyonlar oluşturmaması ve en önemlisi oransal olarak diğerlerine göre çok daha zeki olmaları nedeniyle tehlikeyi önceden sezinleyerek, bataklık, katran kuyuları ve fosilleşmenin uygun olacağı tuzaklardan uzak durmaları ve kaçmaları olarak düşünülebilir. Önsezimizle bu tuzaklardan uzaklaşmış ve tehlike sırasında da el hünerlerimizle çoğunluk kurtulmayı sağlamışızdır. Halbuki diğer hayvanlar bu olanaklardan yoksundular ve bu nedenle bol miktarda fosil bırakabilmişlerdir. Keza birçok hile ve araçla yırtıcı hayvanlardan kurtulmayı başarmış ve bu yolla kemiklerin fosilleşmesi de önlenmiştir. Bunun yanısıra, toplumsal ayaşama geçiş de bu tehlikeleri büyük ölçüde azaltmıştır. Bol miktarda fosilin bulunamaması insanın soy dizisinin açıklanmasında bazı karanlık noktalar bırakmıştır. Bütün bunlara karşın, elimizde birikmiş kanıtlar, insanın maymun benzeri bir atadan, bugünkü insana, Homo sapiens ' e geliştiğini göstermeye yeterlidir." (Demirsoy, s:717) Turkana Çocuğu Antropologlar, birbirinden ayrı düşmüş dişler, tek tek kemikler, kafatası parçaları; insana özzgü tarihöncesinin öyküsü çoğunlukla, bu ipuçlarından oluşturulur.”Umut kıracak kadar eksik olsalar da, bu ipuçlarının büyük önem taşıdığını inkar etmiyorum; onlar olmasa, insana özgü trihöncesinin öyküsünü anlatamazdık.Bu mütevazi kalıntılarla karşılaşmanın getirdiği benzersiz heyecanı da gözardı etmiyorum; bunlar, bizim geçmişimizin, et ve kandan oluşan sayısız kuyşakla bize sağlanan parçalarıdır. Ama nihai ödül yine de bütün haldeki bir iskeletin keşfedilmesidir.” (Richard Leakey, İnsanın Kökeni Varlık/Bilim s:7) " 1984 yazının sonlarında çalışma arkadaşlarımla birlikte, nefeslerimizi toplu olarak tutmuş ve sürekli artan umudumuz deneyimin katı gerçekliği karşısında sönmüş bir haldeyken, bu hayalin şekillenmeye başladığını gördük. .Eski bir kaftasına ait küçük bir parça bulduk. Dikkatle kafatasının diğer parçalarını aramaya başladık ve umduğumuzdan çok daha fazlasını bulduk. Bu keşfi izleyen ve açık sahada yedi aydan fazla bir zamana denk gelen beş kazı mevisimi boyunca ekimiz, bin beşyüz ton tortu çıkardı ve sonuçta 1.5 milyon yıldan fazla bir süre önce eski gölün kıyısında ölmüşü birinin eksiksiz iskeletini bulduk. Turkana çocuğu adını taktığımız bu birey öldüğünde yalnızca dokuz yaşındaymış; ölüm nedeni ise hala bilinmiyor.Arka arkaya fosil kemikleri çıkarmak gerçekten eşi bulunmaz bir deneyimdi:kollanr, bacaklar, omurga kemikleri, kaburgalar, leğen kemiği, çene, dişler ve yine kafatasları. Çocuğun iskeleti şekilleniyor ve 1.6 milyon yıl parçalar halinde yaşadıktan sonra birey olarak yeniden oluşturuluyordu.İnsan fosili kalıntılarında, yalnızca 100 bin yıl öncesindeki Neanderthal dönemine dek, bu iskelet kadar eksiksiz bir başka şey bulunamamıştır... Tarihöncesi insan ailesinin çeşitli türlerinin herbiri bilinmese bile bir etiket, yani tür adi, taşiyor ve bu adlari kulanmaktan kaçinmak olanaksiz. Inas türleri ailesinin de kendine özgü bir adi var: Insangiller (homonidler) Meslektaşlarimdan bazilari geçmişteki tüm insan türleri için “insangil” terimini kullanmayi yegliyorlar. “Insan” sözcügünü yalnizca bizim gibiler için kullanilmasi gerektigini savunuyorlar.Yani, yalnizca bizim düzeyimizde zekaya, ahlak duygusuna ve içedönük bilince sahip olanlari “insan” olarak tanimliyorlar. Ben farklı bir bakış açısına sahibim. Esik insangilleri dönemin diğer insansı (kuyruksuz) maymunlarından ayıran, dik durarak hareket etme evriminin, sonraki insan tarihinin temeli olduğunu düşünüyorum. Uzak atamızın iki ayaklı bir insansımaymun haline gelmesiyle birlikte pek çok diğer evrimsel yenilik de mümkün oldu ve sonuçta, Homo ortaya çıktı. Bu nedenle tüm insangil türlerine “insan” demekte haklı olacağımızı düşünüyorum. Tüm eski insan türlerinin bizim günümüzde bildiğimiz zihinsel dünyaları yaşadıklarını söylemek istemiyorum. “İnsan” tanımı en basit düzeyde, dik yürüyen- iki ayaklı- insansı maymuları içerir. .. Turkana çocuğu, insan evrimi tarihinin dönüm noktasını oluşturan bir tür olan Homo erectus ’un üyesiydi. Kimi genetik kimi de fosillerden olmak üzere farklı kanıt dizilerinden, ilk insan türünün yaklaşık 7 milyon yıl önce ortaya çıktığını biliyoruz. Yaklaşık 2 milyon yıl önce Homo erectus sahneye çıktığında, insanın tarihöncesi oldukça uzun bir yol almıştı. Homo erectus’un ortaya çıksamından önce kaç insan türünün yaşayıp öldüğünü henüz bilmiyoruz; en azzından altı, belki de bu rakamın iki katı sayıda tür olmalı. Ama Homo erectus’ tan önce yaşayan tüm insan türlerinin, iki ayaklı olkala birlikte, pek çok açıdan insansımaymun benzeri özellikler taşıdıklarını biliyoruz.Beyinler görece küçük, yüzleri sivri çeneli (yani, öne doğru çıkık) ve beden yapılarının kimi özellikleri- örneğin göğüs huni şeklinde, boyun kısa ve bel yok- insandan çok insansımaymun benzeriydi.Homo erectus ’ta beyin büyüdü, yüz düşleşti ve beden daha atletik yapili hale geldi. Homo erectus’la birlikte, kendimizde gördügümüz pek çok fiziksel özellik de ortaya çikti; anlaşilan insanin tarihöncesi, 2 milyon yil önce çok önemli bir dönem noktasindan geçmişti. Homo erectus ateş kullanan, avciligi beslenme düzeninin önemli bir parçasi haline getiren, modern insanlar gibi koşabilen, belli bir zihinsel kaliba göre taş aletler yapabilen ve harekat alanini Afrika’nin ötesine taşiyabilen ilk insan türüdür. Homo erectus’un konuşma diline sahip olup olmadigini kesin olarak bilemiyoruz; ama buna işaret eden çeşitli kanitlar var. Bu türde belli bir benlik bilinci, insansi bir bilinç olup olmadigini da bilmiyoruz ve büyük olasilikla asla bilemeyecegiz; ama ben oldugunu düşünüyorum. Homo sapiens’in en degerli özellikleri olan dil ve bilincin tarihöncesi kalintilarinda hiçbir kanit birakmadigini söylemeye herhalde gerek yok. Antropoloğun hedefi, insansımaymun benzeri bir yaratığı bizim gibi insanlara dönüştüren evrim olaylarını anlamaktır. Bu olaylar romantik bir açıdan, büyük bir tiyatro eseri gibi tanımlanmış ve gelişen insanlığa da öykünün kahramanı rolü verilmiştir. Oysa gerçek büyük olasılıkla çok daha basittir ve bu değişimi epimaceradan çok, iklimsel ve ekolojik değişimler yönlendirmiştir. Yine de bu, dönüşümün ilgimizi dahha az çekmesine neden olmuyor. Biz, doğal dünylyayı ve bu dünyadaki yerimizi merak eden türüz.Şu andaki halimeze nasıl ggeldiğimizi ve geleceğimizin nasıl olacağını bilmek istiyoruz; bilmek zorunluluğu duyuyoruz. Bulduğumuz fosiller bizi fiziksel açıdan geçkmişimize bağlıyor ve sundukları ipuçlarını, doğayı ve evrim tarihimizin izlediği yolu anlamala yolu olarak yorumlamaya yönlendiriyor. İnsanoğlunun tarihöncesine ait daha pek çok kalıntı gün ışığına çıkartılıp incelenene dek hiçbir antropolog kalkıp da, “Bu, tüm ayrıntılarıyla şöyle oldu” diyemez. Ama araştırmacılar, insan tarihöncesinin genel şekiline dair pek çok konuda aynı fikirdeler. İnsanın tarihöncesinde dört temel aşama kesinlikle saptanabiliyor. İlk aşama, 7 milyon yıl önceki, iki ayaklı ya da dik hareket eden insansımaymun benzeri bir türün geliştiği insan ailesinin kökenidir. İkinci aşama, iki ayaklı türlerin çoğalması yani biyologların uyarlayıcı ışınım adını verdikleri bir süreçtir. 7 milyon ile 2 milyon yıl öncesi arasında her biri birbirinden biraz farklı ekolojik şartlara uyarlanmış pek çok değişik iki ayaklı insansımaymun gelişti. Bu insan türleri arasından birisi, 3 milyon ile 2 milyon yıl önce arasında, önemli oranda büyük bir beyin geliştirdi. Beyin boyutundaki büyüme üçüncü aşamayi oluşturur ve insan soyagacinin, Homo erectus ’tan sonuçta Homo sapiens’e dek uzanan dali olan Homo cinsinin kökenine işaret eder. Dördüncü aşama , modern insanlarin kökenidir; bizim gibi, dogada başka hiçbir şekilde görülmeyen dile, bilince, sanatsal düş gücüne ve teknolojik yenilikçilige sahip insanlarin ortaya çikişidir. Bu dört temel olay, kitabımızdaki bilimsel anlatının yapısını oluşturuyor. İleride de görüleceği gibi, insanoğlunun tarihöncesini araştırıken yalnızca neyin, ne zaman olduğundan öte, neden olduğunu da sormaya başlıyoruz. Bizler ve atalarımız, artık tıpkı fillerin ya da atların evrimi incelenirken olduğu gibi, aşamalı bir evrim senaryosu bağlamında inceleniyoruz. Bu, Homo sapiens’in pek çok açıdan özel olduğunu yadsımak anlamına gelmiyor: en yakın evrimsel akrabamız olan şempanzeden bile bizi ayıran pek çok şey var; ama artık, doğayla bağlantımızı biyolojik anlamda anlamaya başladık. Son otuz yıl içinde bilim dalımızda, daha önce eşi görülmemiş fosil keşiflerinin ve bu fosilleri yorumlayıp sundukları ipuçlarını bütünleştirmekte kullandığımız yenilikçi yöntemlerin sayesinde, çok önemli ilerlemeler kaydedildi. tüm bilimlerde olduğu gibi antropolojide de uygulayıcı bilimler arasında dürüst ve kimi zaman da şiddetli fikir farklılıkları görülür. Bu fikir farklılıkları kimi zaman fosil ve taş aletler gibi verilerin kimi zaman da yorumlama yöntemlerinin yetersizliğinden kaynaklanır. Kısacası, insanın tarihöncesi hakkında pek zok soruya kesin yanıtlar verilemez. Örneğin: İnsan soyağacının tam şekli nedir? Gelişmiş konuşma dili ilk olarak ne zaman ortaya çıktı? İnsanın tarihöncesinde beynin çarpıcı oranda büyümsenie yol açan neydi? İlerideki bölümlerde bu fikir farklılıklarının hangi konularda ve neden oluştuğuna değinecek ve zaman zaman kendi tercihlerimi belirteceğim. Yirmi yılı aşkın antropoloji çalışmalarım sırasında pek çok eşsiz meslektaşımla birlikte çalışma şansına eriştim ve hepsine şükran duyuyorum. (Richard Leakey, İnsanın Kökeni Varlık/Bilim s: 9-14) Organik Evrimin Ana İlkeleri “Organik evrim onusunda ana ilkelerin açığa çıkarılması ve öğretilmesi toplumların düşünce sistemlerinde büyük yansımalara neden olduğu ve olacağı için, sadece doğanın temel yasalarını açıklamaya dönük olan böyle bir bilimsil alan, ne yazık ki, belirli çevrelerde tehlikeli bidr gelişim olarak değerlendirilmektedir. Çünkü evrim kavramı, zaman süreci içerisinde bir değişmeyi açıklar; sonsuzluk ve değişmemezlik evrimin ilkelerine aykırıdır. Dolaysıyla evrim kavramı. dogmatik düşünceye, yani herşeyin olduğu gibi benimsenmesine izin vermeyen bir bilim dalıdır. Bu ise, belirli koşullara ve düşüncelere, olduğu gibi, yüz yıllardır, düşünmeden uymuş toplumları; keza bunun yanısıra toplumların bu uyumundan çıkarları için yeterince yararlanan çevreleri rahatsız etmektedir. Evrim kavramının kendisi de sabit değildir, zaman süreci içerisinde yeni bilimsel çalışmaların ışığı altında değişmek zorundadır.Çünkü kendini zaman süreci içerisinde değiştiremeyen, yeni bilgilerin ve gelişimlerin etkisi altında yenileyemeyen her şey ve her kavram yok olmak zorundadır. Bu yasa, tüm canlılar ve kavramlar için geçerli görünmektedir. Evrim kavramı özünde üç alt kavramı içine alır: 1. Anorganik evrim: Cansızların değişimini inceler; özellikle evrenin oluşumundan, canlıların temel maddelerini oluşturan cansız maddelerin oluşumuna kadar ortaya çıkan olayları kapsar. 2. Organik evrim: Canlıların değişimini inceler. 3. Sosyal evrim: Toplumların değişimini inceler. Biyioloji bilimi, özellikle organik evrimi tapsar. Organik evrim buguünb de devam etmektedir.; hatta bugün tarihin birçok devrelerinden daha hızlı olmaktadır. Son binkaç yüzbbin senede yüzlerce yeni bitki ve hayvan türü meydana gelirken, yüzlercesi de yeni tür oluşumları için ayrılmaya başlamıştır.Fakat bu ayrılma ve türleşme o kadar yavaş yürümektedir ki, gözlemek yalnız tarihpsel belgelerin bir araya getirilmeleriyle ve karşılaştırılmalarıyla mümkün olacaktır. Biyilojik evrimin oluştuguna ilişkin kanitlayici tipik örnek,15. yüzyilin başlarinda Madeira yakininda, Porta Santo denen küçük bir adaya birakilan tavşanlarda gözlenmiştir. Tavşanlar, Avrupa’danh getiriymişti. Adada dger bir tavşan türü ve getirilen tavşanlarin düşmanlari olmadigi için getirilen tavşanlar anormal derecede çogaldilar ve sonuçta 400 yil sonra,Avrupa’daki anaçlarindan tamamen farkli yapilar kazandilar. Öyle ki, büyüklükleri, Avrupadakilerin yarisi kadar oldu; renklenmeleri tamamen degişti ve daha gececi hayvanlar oldular.En önemlisi, atalariyla biraraya geldiklerinde, artik çiftleşip yeni bir döl meydana getiremiyorlardi. Yani yeni bir tür özelligi kazanmiştilar. Canlılar arasında benzerliklerin ve farklılıkların nasıl ortaya çıktığı, bilimsel olarak ilk defa, Charles Darwin’in gözlemleriyle gün ışığına çıktığı ve açıklandığı için, evrim kavramı ile Darwin’in ismi ve kişiliği özdeşleştirilerek “Darwinizm” denir. Evrim Konusundaki Düşüncelerin Gelişimi Canılların birbirinden belirli derecelerde farklılıklar gösterdiğine ve aralarında belirli derecelerde akrabalıklar olduğuna ilişkin gözlemler, düşünce tarihi kadar eski olmalıdır. Yavruları atalarından, kardeşlerin birbirinden belirli ölçülerde farklı olduğu çok eskiden gözlenmişti. Bitkilerin ve hayvanların benzerlik derecelerine göre, türden başlayarak belirli gruhlar oluşturduları saptanmıştı. Fakat kalıtım konusunda bilgiler yeterli olmadığı ve özellikle bir türün binlerce yıllık gelişimi düşünür bir birey tarafından izlenemediği için, çeşitlenme ve akrabalık bağları tam olarak açıklanamamıştır. Bazı bireylerin yaşam savaşında üstün niütelikler taşıdığı, dolaysıyla ‘doğal seçme’ eskiden de bilinçsiz olarak gözlenmişti. Fakat evrim konusundaki bilimsel düşüncelerin tarihi, diğer bilim dallarına göre çok yenidir.

http://www.biyologlar.com/evrimin-kanitlari-var-mi

Kuşalarda yön bulma

Başta posta güvercinleri üzerinde yapılan araştırmalar sayesinde bugün kuşlarda yön bulmanın temellerini biliyoruz. Örneğin, birçok kuş türünün tepeler, vadiler, hatta büyük kentlerdeki gökdelenler gibi görsel işaretleri hatırladıkları ve kullandıkları ortaya konulmuş. Ancak onlar için asıl yol gösterici, aynen bir zamanların deneyimli denizcileri için olduğu gibi gibi güneş ve yıldızlar. Göç sırasında kuşlar kalıtsal olarak gidecekleri yönü gündüzleri güneşin durumuna bakarak saptayabilirler. 1950'lerden başlayarak yapılan deneylerde, kuşların içsel saatlerine göre güneşin hangi yönde olduğunu saptayabildikleri gösterilmiş. Bu deneylerde kullanılan bireyler, yapay bir ışıklandırma rejimi ile günün aydınlık ve karanlık dönemleri doğal güne göre birkaç saat kaydırılmış bir kafes ortamında yetiştirilmişler. Sonbaharda güneye uçmaları gereken bu kuşlar, kendi iç saatlerine göre günortası (saat 12), gerçekte ise akşamüstü saat 18 iken (yani güneşin batıda olduğu bir saatte) güneşi gördükleri zaman açıkça batıya - yani güneşin öğlen saatinde olduğunu sandıkları konuma yönelmişler. Kuşlar aynı zamanda dünyanın kendi etrafında dönmesinden kaynaklanan, güneşin konumunun her saat 15 derece kadar değişmesini de dikkate alabilirler. Gece göç eden kuşlar ise yıldızların konumuna bakarak yönlerini saptarlar. Planetaryumlarda(tavanına gece gökyüzü görüntüsü yansıtılabilen daire biçimli kapalı salonda) yapılan deneylerde, yapay olarak kuzey-güney ekseni 180 derece döndürüldüğünde kuşların da yönlerini aynı şekilde çevirdikleri görülmüş. Kuşbilimci Stephen Emlen yavru kirazkuşları üzerinde yaptığı ve sırayla belli takımyıldızların görünmelerini engellediği titiz deneylerle kuşların hangi yıldızları kullandıklarını araştırmış. Deneyler sonucu, yavruların Kutup Yıldızı yerine Büyük Ayı, Küçük Ayı, Draco, Cepheus ve Cassopeia takım yıldızlarının konumlarını daha henüz yuvadayken ezberledikleri anlaşılmış. Emlen bir başka deneyinde de günışığı süreleri üzerinde oynayarak kafesteki kuşların bir bölümüne sonbaharda, diğer bölümüne ilkbaharda oldukları izlenimini vermiş. Her iki grup, planateryumda aynı gece gökyüzünün altına konduklarında bir grup kuzeye, öteki grup güneye yönelmişler! Havanın kapalı olduğu zamanlarda da başarıyla yön bulan kuşların varlığı, araştırmacılara kuşların yön tayininde bilmediğimiz başka bir duyuları olduğunu düşündürür. Nitekim, aralarında güvercinin de bulunduğu bazı türlerin yerkürenin manyetik alanını algılayabildikleri gösterilmiş. Karıkoca araştırmacılar Wiltschko ve Wiltschko'nun öncülük ettiği deneylerde, kafalarının yakınında ters manyetik alan oluşturulması güvercinlerin beklenenin tam tersi yöne gitmelerine neden olmuş. Kalıtımın göç yönünün ve rotanın saptanmasında önemli rolü olmasına rağmen özellikle deneyimli bireylerin daha sonraki göçlerde yerel koşulları deneyimleri ile değerlendirerek rota ya da strateji düzeltmeleri yapabildikleri sanılmakta. Kuş göçünde besin kaynaklarının sağlıklı ve yeterli olmasının ne denli önemli olduğu göz önüne alınırsa, sulakalanlar başta olmak üzere doğal yaşam ortamlarının bozulmadan varlıklarını sürdürmesinin kuşların korunmasındaki önemi daha iyi anlaşılabilir. Öte yandan, ana göç rotaları üzerinde yer alması, göç darboğazları ve sulakalanlar gibi kuşların yoğunlaştığı alanların bulunması kuş göçünün araştırılması açısından Türkiye’yi ideal bir ülke yapıyor.

http://www.biyologlar.com/kusalarda-yon-bulma

Evrim Konusunda ilk Düşünceler

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

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

EKOLOJİ VE BESİN ZİNCİRİ

EKOLOJİ VE BESİN ZİNCİRİ

Canlıların birbirleri ile ve çevreleri ile etkileşimini inceleyen bilim dalıdır. Ekolojiyi anlamak için madde ve canlı organizasyonunun bilinmesi gerekir. Madde organizasyonu: Atom – Molekül – Organel – Sitoplazma – Hücreler – Dokular – Organlar - Sistemler –Organizmalar - Populasyonlar – Komüniteler – Ekosistemler – Biyosfer- Dünya – Gezegenler – Solar sistemler – Galaksiler – Evren şeklindedir. Ekoloji ile ilgili önemli terimler: Biyosfer:Canlı yaşamına uygun ,okyanus derinlikleri ile atmosferin 10 000 m. yüksekliğine kadar olan tabakasıdır. Ekosistem:Komünitelerle cansız (Abiyotik) çevre koşullarının karşılıklı etkileşimleri. Biyotop:Canlıların yaşamlarını sürdürmek için uygun çevresel koşullara sahip coğrafi bölgedir. Komünite:Belirli yaşam alanına uyumlu populasyonlar topluluğudur. Populasyon:Belirli coğrafi sınırlar içinde yaşayan aynı türe ait bireyler topluluğudur. Habitat:Bir canlı türünün rahatça beslendiği,barındığı,ürediği yaşam alanına denir. Niş:Yaşam alanında kalıtsal özellikleri ile ilgili gerçekleştirdiği yaşamının devamına yönelik faaliyetlerin tümüdür Flora:Belirli bir bölgeye adapte olmuş ,o bölgede yaşamını sürdüren bitki topluluğudur. Fauna:Belirli bir bölgeye adapte olmuş ve o bölgede yaşamını sürdüren hayvan topluluğudur. Canlılar bulundukları yaşam ortamında canlı ve cansız faktörlerle etkileşim halindedirler. Canlıyı etkileyen: Biyotik faktörler: 1) Üreticiler 2) Tüketici 3)Ayrıştırıcılar Abiyotik faktörler: İkiye ayrılır. 1) İklimsel faktörler : a) Işık b) Isı c) Su 2) Toprak faktörler : a)Toprak yapısı b)Mineral ve tuzlar c)Toprak ph’ sı BİYOTİK FAKTÖRLER Üreticiler: Fotosentez ve kemosentez mekanizmaları ile inorganik maddelerden organik madde sentezleyebilen ototrof bakteriler,mavi yeşil algler,kloroplast taşıyan protistalar ve bitkilerdir. Enerji ve maddenin canlıların kullanabileceği hale dönüşümünü sağlayan canlılardır. Tüketiciler: İhtiyacı olan besinleri diğer canlılardan hazır olarak alan hayvanlar ,protistalar,parazit bitki ve mantarlar,hetotrof bakterilerdir. Tüketiciler üç grupta incelenir: 1- Bitkilerle beslenen: (1.Tükticiler) 2- Hayvanlarla beslenen(2.Tüketici) 3- Yırtıcılar: (3.Tüketiciler) Ayrıştırıcılar: Bitki,hayvan ölüsü ve artıklarını besin olarak kullanan saprofit bakteri ve mantarlardır. ABİYOTİK FAKTÖRLER 1-İklim faktörleri:Canlılar yaşamlarını sürdürürken güneş ışını,ısı,basınç,nem,hava hareketleri gibi iklim faktörlerden etkilenirler. A) Işık: a) Işığın kalitesi,şiddeti,süresi önemlidir b) Canlıların temel enerji kaynağıdır c) Fotosentez için gereklidir d) Bitkide çimlenme,büyüme,yönelme. klorofil sentezi için gereklidir e) Işık bitkilerin yaşam alanını belirler f) Hayvanlarda üreme,göç,pigmentasyon,bazı vitaminlerin sentezi ,sucul hayvanlarda solunum üzerine etkilidir b) Isı: Canlılarda yaşamsal olaylar belirli ısıda gerçekleşir. Yüksek ve düşük ısıda yaşamsal olaylar azalır hatta durur. Bitkilerde : a) Çimlenme b) Köklerle su alınımı c) Fotosentez Hayvanlarda : a) Üreme b) Gelişmenin devamı c) Değişken ısılı hayvanlarda (Omurgasızlar,Balıklar , Kurbağalar , Sürüngenler ) metabolizmanın devamı C) Su: a) Organik maddelerin sentezlenmesi b) Maddelerin çözülmesi ,emilmesi,taşınması c) Biyokimyasal olayların gerçekleşmesi d) Fazla ısının uzaklaştırılması e) Boşaltım maddelerinin dışa atılması f) Bitkilerde çimlenmenin gerçekleşmesi ,hayvanlarda embriyonun gelişmesi g) Bazı canlılar için yaşam ve hareket alanıdır Canlılar yaşadıkları ortam ve suya duydukları ihtiyaç farklıdır. Özel adaptasyonları ile en iyi uyumu yapmışlardır. Hayvanlarda: 1) Deride su kayıbını önleyen plaka,tüy ,kitin dış iskelet gibi yapıların oluşması. 2) Solunum yüzeyinin vücud içine alınması 3) Boşaltımla su kayıbını önleyen mekanizmaların gelişimi 4) Yaşam alanı olarak suya yakın çevrelerin seçilmesi Bitkilerde: 1) Su kayıbının sağlandığı stomaların;a)Açılıp kapanmasının kontrol edilebilmesi (Terlemenin fazla olduğu zamanlar ve suyun az olduğu zamanlar stomalar kapanır) 2) Köklerin suya yönelimi vardır 3) Kurak ortam bitkilerinde gövde ve yapraklar su kayıbını önleyecek değişikliklere sahiptir. Canlıların ihtiyacı olan suyu şu şekillerde karşılarlar: 1) Suyun doğrudan alınması.( Sindirim sistemi, kökler) 2) Deri ile su almak (Kurbağalar,Bazı omurgasızlar) 3) Besinlerin yapısındaki sudan karşılamak 4) Metabolik su kullanmak EKOLOJİK PİRAMİTLER Ekolojik piramitler ekosistemlerdeki komüniteyi oluşturan birey sayısı (Biyokütle) veya enerji dikkate alınıp hazırlanı Biyokütleye ve enerjiye dayanan piramitler · Piramidin tabanını üreticiler oluşturur · Tepe basamağı yırtıcılar oluşturur · 2. ve 3. basamağı tüketiciler oluşturur tüketiciler= a- Birincil tüketiciler (Herbivorlar) b- İkincil tüketiciler (Karnivorlar) c- Üçüncül tüketiciler (Karnivorlar) · Taban üreticilerden oluşur · Biyokütle tepeye doğru gittikçe her basamakta 10 kat azalır · Enerji tepeye doğru her basamakta 10 kat azalarak aktarılır · Biyolojik birikim (Kimyasal zehirler,radyoaktivite vb.) tepeye doğru gittikçe artar CANLILARDA BESLENME ŞEKİLLERİ A)Ototroflar: İhtiyacı olan organik besinleri kendileri sentezleyebilen canlılardır. Besin sentezlerken kullandıkları enerjinin şekline göre iki tip ototrof canlı vardır: a) Fotoototroflar: Klorofilleri sayesinde ışık enerjisi kullanarak organik besin sentezleyenler. Klorofilli bakteriler,Mavi-yeşil algler, Kloroplast taşıyan protistalar ve bitkiler bu gruptan canlılardır. b) Kemoototroflar: Kuvvetli oksidasyon enzimleri sayesinde oksitledikleri inorganik maddelerden (H,Fe,NH3,nitrit vb.) elde ettikleri kimyasal enerjiyi kullanan bakteriler bu gruptur. Hetotroflar: İhtiyacı olan organik besinleri diğer canlıların vücudundan karşılarlar. Besinlerini almaları bakımından üç gruba ayrılırlar. a) Holojoik beslenme: · Besinlerini katı parçalar halinde alırlar · Sindirim sistemleri ve enzimleri gelişkindir · Hareket sistemleri gelişkindir · Gelişkin duyulara sahiptirler Holojoik canlılar kullandıkları besinin özelliklerine göre sindirim sistemleri ve beslenme davranışlara sahiptir. 1) Herbivorlar: Bitkisel besinlerle beslenenler · Öğütücü dişler gelişkindir · Sindirim kanalları gelişkindir · Mide gelişkin ve bölmelidir · Bitkisel besinlerin besleyici değeri az olduğundan fazla besin alırlar · Beslenmeleri uzun sürer · Bitkisel besinlerden yararlanma azdır · Bazı gruplar sindirim sistemlerinde selüloz sindiren enzimlere sahip bakteri vb. canlılara simbiyoz yaşarlar. 2) Karnivorlar: Hayvansal besinlerle beslenenler · Parçalayıcı(Köpek) dişler gelişkindir · Sindirim kanalı kısadır · Hareket ve duyu sistemleri gelişkindir · Etin besleyici değeri fazla olduğundan beslenmeleri kısa sürer · Uzun süre aç kalabilirler 3) Omnivorlar:Hem hayvansal hemde bitkisel besinlerle beslenebilenler · Sindirim Özellikleri ile karnivorlara benzerler · Selüloz hariç diğer bitkisel besinlerden faydalanacak enzimlere sahiptirler · Tohum,meyve ve hücre öz suları bitkisel besinlerini oluşturur b) Saprofit beslenme · Sindirim sistemleri yoktur · Sindirim enzimleri vardır · Hücre dışı sindirim vardır · Ölü bitki ve hayvan artıkları üzerinden beslenir · Doğada madde döngüsü için önemli canlılardır · Bazı bakteriler ve mantarlar bu gruptandır · Üzerinde yaşadıkları canlıya zarar verirler c) Parazit beslenme Hayvansal parazitler endo ve ekto olmak üzere ikiye ayrılır -Ekto parazitler: · Sindirim sistemleri ve enzimleri vardır . · Hareket sistemleri ve duyuları gelişmiştir · Konakçının vücudu üzerinden besinlerini karşılarlar -Endo parazitler: · Sindirim sistemleri yoktur · Sindirim enzimleri yoktur · Üreme sistemleri hariç diğer sistemleri körelmiştir Parazit canlıların konağa olan bağımlılığı bakımından ikiye ayrılırlar: 1) Yarı parazitlik: Belirli besinler için konağa bağlanan canlılar Örnek:Ökseotu Fotosentez yapmalarına karşı su ve mineralleri başka bitkilerin iletim demetlerinden emeçleri ile alırlar 2) Tam parazitlik: Bütün besinlerini konakçıdan alan parazitlerdir Bu parazitlerde üreme hariç diğer sistemler körelmiştir Bazı özel parazitlik durumları: -Parazit-patojen:Konukçu canlıda hastalık ve ölümlere neden olurlar -Obligat parazitler:Yaşamsal evrelerinin çoğunu konukçu vücudunda geçirirler. Bazı yaşamsal olayları ancak konukçu vücudunda gerçekleştirebilir. C) Hem ototrof hem hetotrof beslenme: Bazı ototrof canlılar fotosentezle besinlerini üretebilirler ancak ihtiyaç duyduklarında diğer canlılarıda besin olarak kullanabilirler. Örnekler: a)Protistalarda EUGLENA · Tek hücreli · Hücre ağızlarından aldıkları besinlerle hetotrof beslenirle · İhtiyaç duyduklarında kloroplastları ile fotosentez yaparak ototrof beslenirler · Göz lekeleri bulunur · Hücre içi sindirim görülür Örnek: b)Bitkilerden Dionea,Drosera,Nephentes gibi insektivorlar · Kloroplastları vardır ve fotosentez yaparlar · Azotça fakir sulak topraklarda yaşarlar · Yaprakları metamorfozla böcek kapanı haline gelmiştir · Azot ihtiyaçlarını yaprakları ile yakaladıkları böcekleri, yapraklarında sindirerek sağlarlar · Hücre dışı sindirim görülür CANLILAR ARASINDAKİ BESLENME BAĞINTILARI Bazı canlı türleri yaşamsal olaylarını devam ettire bilmek için diğer canlılarla beraber yaşamak zorundadırlar. Canlılar beslenme, üreme,barınma,hareket,korunma gibi yaşamsal olaylarda başka canlılara ihtiyaç duyarlar. Bu ilişki yarar zarar ilişkisine göre üç şekilde gerçekleşir. 1) Kommensalizm: Birlikte yaşayan türlerden biri birliktelikten yarar sağlarken diğer tür yarar veya zarar görmez. 2) Mutualizm: Birlikte yaşayan iki ayrı türde birliktelikten yarar sağlarlar. 3) Parazitizm: Birlikte yaşayan iki ayrı tür bireylerinden biri bu durumdan faydalanırken diğeri bundan zarar görür. BESİN ZİNCİRİ VE BESİN PİRAMİTLERİ Besin zincirleri Doğada canlılar başka bir canlıyı besin olarak kullanırken kendileride başka canlıların besini olurlar. Canlıların birbirlerini tüketmelerine göre sıralanmaları ile oluşan zincire besin zinciri denir. Zincirin her halkası ayrı bir tür tarafından oluşturulur. Ancak hiçbir zaman doğada tek sıralı zincire rastlanmaz. Bir canlı besin olarak birden fazla türü besin olarak kullanırken kendiside birden çok türün besini olur. Bu durum zincirlerin birbirine karışıp beslenme ağları oluşturmasına neden olur. · Besin zincirleri ile canlılar arasında organik madde ve enerji akışı gerçekleşir. · Zincir ne kadar kısa ise madde ve enerji o kadar ekonomik kullanılır. · İlk halkada ototroflar bulunur · Son halkada 3.tüketiciler (Yırtıcılar) bulunur · Zincirdeki canlılar fonksiyonlarına göre üç tiptir 1) Üreticiler 2) Tüketiciler: a) Birincil tüketiciler (Herbivorlar) b) İkincil tüketiciler (Karnivorlar) c) Üçüncül tüketiciler (Karnivorlar) 3) Ayrıştırıcılar · Ayrıştırıcılar zincire her halkadan katılabilir · Her halkada önceki halkadan alınan organik madde ve enerjinin %90 ‘ı canlının yaşamsal olaylarında tüketilirken , canlı vücudunda saklı tutulan % 10 ‘u besini olduğu sonraki halkaya geçer. Bu duruma % 10 yasası denir. YAŞAM BİRLİKLERİ (KOMÜNİTELER) Sınırları belli bir coğrafi ortamda yaşayan tüm populasyonların oluşturduğu birliktir. Biyosferde iki tip yaşam birliği vardır. A-Kara yaşam birliği (Orman, Çayır, Step, Tundra, Çöl, Mağara. vb.) B-Su yaşam birlikleri (Deniz, Göl, Akarsu, Havuz, Bataklık, Pınar, vb.) Yaşama birliklerinin özellikleri: · Baskın türler vardır:Komünitede gerek sayısal gerekse yaşamsal aktiviteleri bakımından en çok rastlanan türdür. · Her yaşam birliği belirli iklimsel koşullara sahip ortamlara uyumlu türlerden oluşur: Ormanlarda topraktan ağacın tepesine kadar farklı şartlara sahip microklima katmanları ve bu katmanlarda şartlara uyumlu bitki ve hayvan türleri bulunur. · Yaşam birliklerinin sınırları vardır. Ancak bazı yaşam birlikleri içiçe olabilir. · Yaşam birliklerinde canlıların sayıları ile vücud büyüklükleri ters orantılıdır. · Yaşam birliğinin baskın türü biyotik ve abiyotik nedenlerle zamanla ortadan kalkabilir ve yerini başka bir tür alabilir .Bu olaya süksesyon denir. POPULASYONLAR Sınırlandırılmış coğrafik bölgede yaşayan aynı tür bireylerin oluşturduğu topluluktur.Populasyoınlar biyolojik birimdir. Populasyonlarda bir birey doğar, büyür ve ölür ancak populasyonlar varlığını sürdürür. Populasyonların incelenmesinin sağladığı faydalar şunlardır. · Canlı ile çevresi arasındaki ilişkileri anlamak · Doğadaki madde ve enerji akışını tanımak ,önemini kavramak · Yaşanabilir doğayı öğrenmek ,tanımak ve korumanın önemini kavramak · Canlıların genetik yapı ve evrimini öğrenmek POPULASYONLARIN ÖZELLİKLERİ 1) Populasyon büyüme şekilleri: Populasyona doğum ve içe göçle birey katılarak büyür. Ölüm ve dışa göçle bireyler azalarak küçülür. Eğer populasyonun bulunduğu alanda çevresel koşullar değişmeden kalıyorsa populasyonlarda birey sayısı dengeye ulaşır. Populasyonların gelişme,gerileme ve dengesi şu formülle hesaplanır. P=Populasyon büyüklüğündeki değişme A=Doğum + İçe göç (Birey sayısı artışı) B=Ölüm + Dışa göç (Birey sayısı azalması) KAYNAK: belgeci.com

http://www.biyologlar.com/ekoloji-ve-besin-zinciri

YAPRAKLARIN GENEL YAPISI

Bitkiler besinlerini üretirken sadece topraktan faydalanmazlar. Topraktaki minerallerin yanında, suyu ve havadaki CO2'i de kullanırlar. Bu hammaddeleri alıp yapraklarındaki mikroskobik fabrikalardan geçirerek fotosentez yaparlar. Fotosentez işleminin aşamalarını incelemeden önce fotosentezde son derece önemli bir role sahip olan yaprakların incelenmesinde fayda vardır. YAPRAKLARIN GENEL YAPISI Hem genel yapı olarak, hem de mikrobiyolojik açıdan incelendiğinde yaprakların her yönüyle en fazla enerji üretimini sağlamak üzere planlanmış, çok detaylı ve kompleks sistemlere sahip oldukları görülecektir. Yaprağın enerji üretebilmesi için ısı ve karbondioksidi dış ortamdan alması gerekir. Yapraklardaki tüm yapılar da bu iki maddeyi kolaylıkla alacak şekilde düzenlenmiştir. Öncelikle yaprakların dış yapılarını inceleyelim. Yaprakların dış yüzeyleri geniştir. Bu da fotosentez için gerekli olan gaz alış-verişlerinin (karbondioksidin emilmesi ve oksijenin atılması gibi işlemlerin) kolay gerçekleşmesini sağlar. Yaprağın yassı biçimiyse tüm hücrelerin dış ortama yakın olmasını sağlar. Bu sayede de gaz alış-verişi kolaylaşır ve güneş ışınları, fotosentez yapan hücrelerin hepsine ulaşabilir. Bunun aksi bir durumu gözümüzün önüne getirelim. Yapraklar eğer yassı ve ince bir yapıya değil de herhangi bir geometrik şekle ya da anlamsız rasgele bir şekle sahip olsalardı yaprak fotosentez işlevini sadece güneş ile doğrudan temas eden bölgelerinde gerçekleştirebilecekti. Bu da bitkilerin yeterli enerji ve oksijen üretememesi anlamına gelecekti. Bunun canlılar için en önemli sonuçlarından biri de hiç kuşkusuz ki yeryüzünde bir enerji açığının ortaya çıkması olurdu. Yapraklardaki özel olarak "tasarlanmış" olan sistemler sadece bunlarla sınırlı değildir. Yaprak dokusunun önemli bir özelliği daha vardır. Bu özellik ışığa karşı duyarlı olmasıdır. Bu sayede ışık kaynağına yönelme, yani fototropizm adı verilen olay gerçekleşir. Bu, saksı bitkilerinde de rahatça gözlemlenen, bitkilerin yapraklarını güneşin geldiği yöne doğru çevirmesine neden olan olaydır. Bitki böylelikle güneş ışığından daha fazla faydalanabilir. Yapraklar bitkilerin hem nükleer enerji üreten santralleri, hem besin üreten fabrikaları, hem de önemli reaksiyonları gerçekleştirdikleri laboratuvarlarıdır. Yapraklarda hayati önem taşıyan bu işlemlerin nasıl gerçekleştirildiğini anlamak için yaprakların fizyolojik yapısını da kısaca incelemek gerekir. Yaprağın iç yapısının enine kesiti alınarak bakılacak olursa dört tabakalı bir yapı olduğu görülecektir. Bu yapılardan ilki kloroplast içermeyen epidermis tabakasıdır. Yaprağı alttan ve üstten örten epidermis tabakasının özelliği, yaprağı dış etkilerden korumasıdır. Epidermisin üstü koruyucu ve su geçirmez mumsu bir madde ile sarılıdır. Bu maddeye kütiküla adı verilir. Yaprağın iç dokusuna baktığımızda ise genelde iki hücre tabakasından oluştuğunu görürüz. Bunlardan iç dokuyu oluşturan Palizad dokuda kloroplastça zengin hücreler, aralarında hiç boşluk bırakmadan yan yana dizilirler. Bu doku fotosentezi yürüten dokudur. Bunun altında bulunan Sünger doku ise, solunumu sağlayan dokudur. Sünger dokudaki hücreler, diğer bölümlerdeki hücrelere göre daha gevşek bir şekilde birbirine kenetlenmiştir. Ayrıca bu dokunun hücreleri arasında hava ile dolu boşluklar vardır. Görüldüğü gibi bu dokuların hepsi yaprağın yapısında son derece önemli görevlere sahiptir. Bu tür düzenlemeler yaprakta ışığın daha iyi dağılıp yayılmasını sağlayarak fotosentez işleminin gerçekleşmesi açısından son derece büyük bir önem taşırlar. Bütün bunların yanı sıra yaprak yüzeyinin büyüklüğüne göre yaprağın işlem yapma (solunum, fotosentez gibi) yeteneği de artar. Örneğin birbirine geçmiş tropikal yağmur ormanlarında genellikle geniş yapraklı bitkiler yetişir. Bunun çok önemli sebepleri vardır. Sürekli ve çok miktarda yağmurun yağdığı, birbirine geçmiş ağaçlardan oluşan tropikal ormanlarda güneş ışığının bitkilerin her yerine eşit ulaşması oldukça zordur. Bu da ışığı yakalamak için gerekli olan yaprak yüzeyinin artırılmasını gerekli kılar. Güneş ışığının zor girdiği bu alanlarda bitkilerin besin üretebilmeleri için yaprak yüzeylerinin büyük olması hayati önem taşımaktadır. Çünkü bu özellikleri sayesinde tropik bitkiler değişik yerlerden, en fazla faydalanacak şekilde güneş ışığına ulaşmış olurlar. Tam aksine kuru ve sert iklimlerde ise küçük yapraklar bulunur. Çünkü bu iklim şartlarında bitkiler için dezavantaj olan asıl nokta ısı kaybıdır. Ve yaprak yüzeyi genişledikçe su buharlaşması, dolayısıyla ısı kaybı artar. Bu yüzden ışık yakalayan yaprak yüzeyi, bitkinin su tasarrufu yapabilmesi için iktisatlı davranacak şekilde tasarlanmıştır. Çöl ortamlarında yaprak kısıtlaması aşırı seviyelere ulaşır. Örneğin kaktüslerde yaprak yerine artık dikenler vardır. Bu bitkilerde fotosentez etli gövdenin kendisinde yapılır. Ayrıca gövde suyun depolandığı yerdir. Fakat su kaybının kontrol edilmesi için bu da tek başına yeterli değildir. Çünkü her ne kadar yaprak küçük olsa da gözeneklerin bulunması su kaybını devam ettirecektir. Bu yüzden buharlaşmayı dengeleyecek bir mekanizmanın varlığı zorunludur. Bitkiler de, fazla buharlaşmayı düzenleyen bir çıkış yoluna sahiptirler. Bünyelerindeki su kaybını, gözenek açıklığının kontrolü ile denetim altında tutarlar. Bunun için gözenek açıklıklarını genişletir veya daraltırlar(porları) Yaprakların tek görevi fotosentez için ışığı hapsetmeye çalışmak değildir. Havadaki karbondioksidi yakalayıp onu fotosentezin oluştuğu yere ulaştırmaları da aynı derecede önemlidir. Bitkiler bu işlemi de yaprakların üzerinde yer alan gözenekler vasıtasıyla gerçekleştirirler. KUSURSUZ BİR TASARIM: GÖZENEKLER Yaprakların üzerindeki bu mikroskobik delikler ısı ve su transferi sağlamak ve fotosentez için gerekli olan CO2'i atmosferden temin etmekle görevlidirler. Gözenek olarak adlandırılan bu delikler, gerektiğinde açılıp kapanabilecek bir yapıya sahiptirler. Gözenekler açıldığında yaprağın hücreleri arasında bulunan oksijen ve su buharı, fotosentez için gereken karbondioksit ile değiştirilir. Böylece üretim fazlalıkları dışarı atılırken, ihtiyaç duyulan maddeler değerlendirilmek üzere içeri alınmış olur. Gözeneklerin ilgi çekici yönlerinden biri, yaprakların çoğunlukla alt kısımlarında yer almalarıdır. Bu sayede, güneş ışığının olumsuz etkisinin en aza indirilmesi sağlanır. Bitkideki suyu dışarı atan gözenekler, eğer yaprakların üst kısımlarında yoğun olarak bulunsalardı, çok uzun süre güneş ışığına maruz kalmış olacaklardı. Bu durumda da bitkinin sıcaktan ölmemesi için gözenekler bünyelerindeki suyu sürekli olarak dışarı atacaklardı, böyle olunca da bitki aşırı su kaybından ölecekti. Gözeneklerin bu özel tasarımı sayesinde ise, bitkinin su kaybından zarar görmesi engellenmiş olur. Yaprakların üst deri dokusu üzerinde çifter çifter yerleşmiş bulunan gözeneklerin biçimleri fasulyeye benzer. Karşılıklı içbükey yapıları, yaprakla atmosfer arasındaki gaz alışverişini sağlayan gözeneklerin açıklığını ayarlar. Gözenek ağzı denilen bu açıklık, dış ortamın koşullarına (ışık, nem, sıcaklık, karbondioksit oranı) ve bitkinin özellikle su ile ilgili iç durumuna bağlı olarak değişir. Gözenek ağızlarının açıklığı ya da küçük oluşu ile bitkinin su ve gaz alışverişi düzenlenir. Dış ortamın tüm etkileri göz önüne alınarak düzenlenmiş olan gözeneklerin yapısında çok ince detaylar vardır. Bilindiği gibi dış ortam koşulları sürekli değişir. Nem oranı, sıcaklık derecesi, gazların oranı, havadaki kirlilik… Yapraklardaki gözenekler tüm bu değişken şartlara uyum gösterebilecek yapıdadırlar. Bunu bir örnekle şöyle açıklayabiliriz. Şeker kamışı ve mısır gibi uzun süre sıcağa ve kuru havaya maruz kalan bitkilerde, gözenekler suyu muhafaza edebilmek için gün boyunca tamamen ya da kısmen kapalı kalırlar. Bu bitkilerin de gündüz fotosentez yapabilmek için karbondioksit almaları gerekir. Normal şartlar altında bunu sağlayabilmek için de gözeneklerinin olabildiğince açık olması gerekir. Bu imkansızdır. Çünkü böyle bir durumda bitki, sıcaklığa rağmen sürekli açık olan gözenekleri yüzünden devamlı su kaybeder ve bir süre sonra da ölür. Bu nedenle bitkinin gözeneklerinin kapalı olması gereklidir.

http://www.biyologlar.com/yapraklarin-genel-yapisi

GÖLLERDE TEMPRATÜR TABAKLAŞMA ve TERMOKLİN

GÖLLER ,özellikle yüzey alanı geniş göller,yaz aylarında etrafındaki ısıyı emerler,kışın ise ısı yayarlar. TEMPRATÜR tabakalaşma olması için,gölün yeterli bir derinlikte olması gerekir. YAZ Yaz aylarında suyun üst tabakası ısınır ve yoğunluğu azalır. bu sıcak su yukarıda durmaya devam eder.bu tabakaya EPİLİMNİON tabaka adı verilir.EPİLİMNİON rüzgarın etkisindedir,oksijen boldur, iyi aydınlanan tabakadır,fitoplanktonlarca da zengindir. Bunun altında ,yazın daha serin bir geçiş tabakası olan,TERMOKLİN tabaka yer alır.oksijen boldur,üzerindeki daha sıcak suyun yoğunluğuna göre,derinliği değişir.genelde 6-14 metrede oluşur,sıcaklığı 10C-18C derece arasında değişir,metrede 1C derece sıcaklık değişimi olabilir. En altta HİPOLİMNİON tabaka vardır.burada sıcaklık sabit,sular daha sakin,ışık çok az,fitoplanktonlarca fakirdir.yukarıdaki oksijen suların karışımı daha az olduğu için oksijen de azdır. Bu tabakalaşmaya,TEMPRATÜR tabakalaşma denir. KIŞ Kışın su soğudukça,yoğunluğu artar ve su,derine doğru hareket eder. tatlı suyun yoğunluğu: 1gr/cm3 tür ve en yoğun hale 4C derecede ulaşır. Su 4C dereceye gelip dibe çöktüğünde, bu denge birden değişir ve yukardaki ısı, her düşüşte,su genleşmeye ve hafiflemeye başlar. böylece 4C derecede olan su en dipte kalır,su yüzeyi ise 0C dereceye gelir ve donar. Su donma noktası olan OC dereceye geldiğinde,moleküller arasında boşluklar oluşur,suyun yoğunluğu aniden %8.5 oranında düşer,ama bu boşuklar ,buzun üst de durmasını sağlar. Sıcaklık düşmeye devam etsede,bu noktadan sonra yoğunlukda düşme olmaz.yüzey donar ama sıcaklık aşağı doğru artar.ve AŞAĞIDAKİ YAŞAM 4C DERECEDE DEVAM EDER. böylece ters tabakalaşma gerçekleşir. İLKBAHAR-SONBAHAR- Bahar dönemlerinde tabakalaşma ve TERMOKLİN daha az oluşur.rüzgarın etkisi ile,üst tabaka daha hareketlidir.bu hareketlenme ve mevsimsel sıcaklık değerleri sayesinde,tüm derinliklerde su kalitesi birbirine yakın seyreder. SONBAHAR da bu karışım daha uzun sürer. Bu tabakalaşma göllerin yapısına göre değişkenlik gösterir: TROPİKAL GÖLLER- 4Cdereceden aşağı ısı düşmez,sadece kış aylarında sirkülasyon yaşanır. POLAR GÖLLER-4C dereceden ısısı aşağı eğilimli olan göllerdir,yaz döneminde sirkülasyon olur. AMİKTİK GÖLLER- yüzeyde kalın buz tabakası bulunur,tabakalaşma gerçekleşmez. SOĞUK MONOMİKTİK GÖLLER-4C dereceden aşağıya sıcaklık seyrinde olan,yaz aylarında karışım yaşanabilen göllerdir. DİMİKTİK GÖLLER- kışın ters tabakalaşma,yazın termal tabakalaşma olan,ilkbahar ve sonbahar karışımları gerçekleşen göllerdir. SICAK MONOMİKTİK GÖLLER-+4C derecede seyreden göllerdir.kışın sirkülasyon,yazın termal tabakalaşma gözlenir. OLİGAMİK GÖLLER- her derinlikte 4C dereceden yukarı sıcaklık seyreder,nadiren sirkülasyon olur.tropikal göllerdir. POLİMİKTİK GÖLLER- +4C dereceden sürekli üstünde sıcaklık seyreden göllerdir.sürekli sirküle olurlar. HALOMİKTİK GÖLLER- göl suları,en derin seviyeye kadar karışır. MEZOMİKTİK GÖLLER- yüzeyden belli bir seviyede karışan göllerdir,yüzey tabaka orta tabaka ve alt tabaka oluşur.orta tabaka tuzludur,alt tabakada oksijen ve yaşam yoktur.sadece anerobik canlılar yaşar.

http://www.biyologlar.com/gollerde-tempratur-tabaklasma-ve-termoklin

Hexanchus griseus ( BOZ CAM GÖZ KÖPEK BALIĞI )

Alem: Animallia Şube: Chordata Sınıf: Chondrichthyes Alt sınıf: Elasmobranchii Takım: Hexanchiformes Familya: Hexanchidae Cins: Hexanchus Tür: H. griseus Hexanchus griseus; altı solungaçlı köpek balığı, boz camgöz gibi de adlandırılabilir. Boyları 5 metre kadardır. 8 metre olanlarına da rastlanılmıştır. Baş kısadır. Burun kısa ve geniştir ve gözlerde başa göre küçüktür. Sırt koyu kahve rengi ya da koyu gri ve karın kısmı kirli beyazdır. Yandan bakılınca pektoral yüzgecinin hemen sol üstünde sağlı sollu 6 çift solungaç yarıklarının bulunması bu türün en önemli özelliğidir. Bu özelliğinden dolayı Hexanchidae familyasına dahildir. Üstte 4 altta 6 sıra kesici (canine) dişlere sahiptir. Gövdeleri mekik biçimindedir hidrodinamiktir ve bu sayede iyi yüzücülerdir.Bu özelliği sayesinde sınıflandırmada pleurotremata ordosunda yer alır. Gözün arka tarafında ilk solungaç yarığının körelmesiyle oluşan spirakulum denilen küçük bir delik vardır ve bu delik oksijen difüzyonuna yardımcı olur. Kuyruğu heteroserk yapıdadır bu özelliği kuruğun üst lobunun alt lobundan uzun olması anlamına gelir. Yaşayan köpek balıklarının en ilkelidir ve jura devrinden kalma fosillerle bir çok benzerlik sergilerler. Genellikle balıklar, kalamar crustacea ve bazı balıklar ile beslenirler. İnsanlar için henüz tehlikeli olabildiğine dair bir kayıt bulunamamıştır. Ovovivipar üreme gösterirler, bir üreme sezonunda 20-50 arası embriyo meydana getirebilirler. Yavrularının boyları 60-70 cm.'dir. Gençleri kıyıya yakın ergin olanları derinlerdedir. Gündüzleri deniz tabanında dinlenip geceleri avlanırlar. Bentopelajik ya da mezopelajiktirler, 70-2000 metre arası derinliklerde dağılım gösterirler. Geceleri yüzeyde de bulunurlar (epipelajik). Eti insanlar için zehirlidir. Türkiye sularında ve atlas okyanusunda mevcuttur.

http://www.biyologlar.com/hexanchus-griseus-boz-cam-goz-kopek-baligi-

Kanser Tedavisine Bakteriler ve Nano Robotlar

Kanser Tedavisine Bakteriler ve Nano Robotlar

Kana enjekte edilen ilaçların hastalıklı hücrelere adrese teslim ve nokta atışı ulaştığı zamanların eşiğindeyiz. Bizleri gereksiz bıçakaltı işlemlerden ve ilaçların yan etkilerinden koruyacak, bakteri ve nano robotların insanların iyiliği için işbirliği yaptıkları tıbbi yöntemleri inceleyeceğiz.Askerleri küçültüp mikro boyutlara getirebilecek teknolojinin sırrına sahip bilim adamı Jan Benes, CIA ajanlarının yardımıyla SSCB’den kaçar. Ancak bu esnada profesörü Amerika’ya götüren konvoy KGB ajanları tarafında saldırıya uğrar. Kafasına darbe alan Benes’nin beyninde ne yazık ki bir pıhtı oluşur. Bir grup bilim adamı ve teçhizatlı askerler Benes’nin beynindeki tıkanıklığı açmak için küçültülerek profesörün beynine doğru yola çıkarlar. Bu görevi başarıp tekrar eski boyutlarına dönmek için sadece bir saatleri vardır. Bir bilim kurgu filmi olan Olağanüstü Yolculuk’un (Fantastic Voyage), minik bir geminin insan vücudundaki hastalıklarla savaşmasının kurgulandığı 1966 yapımlı senaryosunu okudunuz.Bundan neredeyse 40 yıl sonra Kanada’nın Montréal Politeknik Üniversitesi araştırmacıları aynı hedefe ulaşmak için kolları sıvadılar. Bu tarz bir gemi yaratmak için 70li ve 80li yılların klişe bilim kurgu teknolojisi olan küçültücü lazer ışınlarını kullanmadılar. İzledikleri yöntem nanoteknoloji sayesinde ürettikleri mikroskopik (bir saç telinden çok daha ince) aletleri damarlarımız içerisine vererek, doğrudan hastalığın merkezine yönlendirme üzerine kurulu. Bu sıradışı yöntemle ilaçların kanserli dokulara adrese teslim gönderilmesi ve böylece sağlıklı hücrelerin bundan zarar görmemesi mümkün. Ayrıca ameliyatsız, kesiksiz ve kansız bir işlem. Özellikle kanser tedavisi başta olmak üzere, neredeyse tüm tıbbi yöntemleri kökten değiştirebilecek olan bu yaklaşımın 2008′den 2012 yılına kadar gelişimine göz atacağız.Makaledeki tüm gelişmelerin arkasında yatan beyin Kanada Montréal Politeknik Üniversitesi bilgisayar mühendisliği profesörü Sylvain Martel. Martel’in araştırmalarının temelinde yatan teknik aslında basit bir nakliyat işini andırıyor. Damarlarımızdaki kan içerisinde rahatça dolaşan bir bakteri kirala, ilaçları bakteriye yükle, hastalığın adresini ver ve nakliyat sonlandığında bakteriyle işin bitsin. Ancak ne yazık ki bakteriler kredi kartı kabul etmiyorlar.Bu yüzden Profesör Martel, oldukça sıradışı bir fikir geliştiriyor. Kanda yüzebilen, canlı bakterileri alarak onlara mikroskopik boncuklar ekliyor. Bu boncuklar yük taşımak için ideal boyutlarda. Bu sayede bakterileri birer kamyonete çeviriyor. Martel’den önce de bu fikir vardı, ancak diğer bilim insanları bu bakterilerin kendi kendilerine yüzme özelliklerinden faydalanmaya çalışıyorlardı. Martel’in sıradışı fikri ise, bu minik kamyonları manyetik rezonans görüntüleme (MRI) yardımıyla kendi kontrolüyle sürüyor olmasıydı. Bunun için Martel doğal halinde manyetik zerreler (tanecikler) barındıran bakteriler kullanmayı düşündü. Doğada bu zerreler bakterilerin derin sularda oksijenden uzaklaşacakları şekilde ilerlemelerine yardımcı oluyorlar. Aynen bir pusulanın iğnesinin doğrultusunu kullanma prensibimiz gibi. İşte bu noktada MRI aleti devreye giriyor. MRI ile yaratılacak yapay manyetik alan sayesinde bu bakterilerin istenilen doğrultuda ilerlemesi sağlanıyor. Bu sebeple Martel bu bakterilerini nanobot olarak nitelendiriyor.Bahsi geçen bakteriler flagella adındaki kuyruklara sahip ve hızlı bir şekilde kan içerisinde yüzebiliyorlar. Her bir bakteri iki mikron çapında olduğundan insan vücudundaki en küçük damara bile rahatça sığabiliyor. 2008 yılında 150 nanometre büyüklüğünde olan bu römork boncuklarıyla ilk olarak antikor hücreleri taşımak üzere tasarlandı. Doğadan esinlenmekten de öte, doğayı kullanan bu yöntemde temel amaçlardan biri de boncuk hacminin büyütülmesi. Bu boncukların boyutlarının büyümesi daha çok madde taşınabilmesi anlamına geliyor. Yani kamyondan, tıra geçiş yapmak gibi. Sonuç: Deneylerde saniyede 10 santimetre ilerleyen bakterilerle, bir domuzun şahdamarında 1.5 milimetrelik bir boncuğu taşıtmayı başardı [1].Bu bakterilerin bir dezavantajı, geniş damarlarda kendi başlarına yüzemiyor oluşları. Debiye karşı koyabilecek kadar kuvvetli değiller. Bu yüzden araştırmacılar bakterileri de içinde taşıyacak büyüklükte manyetik olarak kontrol edilebilen bir aracı hastalıklı bölgeye kadar taşımayı önerdiler. Bir çeşit polimerden yapılan bu araç bakterileri salıverdikten sonra kanda çözünüyor. İçerdiği nano taneciklerle kontrol edilebilen bu araç saniyede yaklaşık 200 mikron hızla ilerleyebiliyor ve saniyede 30 defa yönü değiştirilebiliyor [2].Bu araştırmaya gelen eleştiriler kanda çözünen manyetik partiküllerin nasıl kandan uzaklaştırılacakları ve bakterilerin hedefe ulaşmadan vücudun bağışıklık sistemi tarafından yok edilip edilmeyeceği üzerine. Ancak Mantel deneylerde çıkan sorunçların bu tarz bir durumu yansıtmadığı ve bakterilerin bağışıklık sistemi tarafından zaten henüz tanınmadığı için nanobotların rahatlıkla hedefe ulaşacak kadar vakitleri olduğu yönünde görüş bildiriyor.Bakteriler illa gerekli mi?Peki ama bu nanobotlar neden bakterilere ihtiyaç duyuyor? Neden bilim insanları kendi pervanelerine sahip robotlarla antikorları veya ilaçları hasta bölgelere taşıyacak bir düzenek tasarlamıyorlar? Aslında bu mümkün. Bu tarz robotlar zaten tasarlanmış durumda. Ancak sorun bu robotlara gerekli olan gücü sağlayacak bir düzeneğin (örn:pil) henüz keşfedilmemiş olması. Ayrıca, büyük çaplı sistemlerde (örn: denizaltı, gemi) etkin olan tahrik sistemleri ve yüzme hareketlerinin mikro çaplı sistemlerde çok daha karmaşık olması. Bu sebeple robotları kontrol etmek oldukça güçleşiyor. İşte bu yüzden işinin ehli olan ve milyonlarca yıldır en iyi bildiği işi yapan bakteriler kullanılıyor. Seçilen bakteri, MC-1 adı verilen, dönen kırbaçımsı kuyruğu sayesinde çoğu türden 10 kat daha hızlı yüzebilen, ve saniyede 200 mikrometre hızlara çıkabilen bir bakteri.Aynı grubun 2009 yılında sıçanlar üzerinde yaptığı deneylerde 50 mikrolitrelik bakteri içeren bir çözeltiyi enjekte ettiklerini ve ne bakterilerin hayvanlara zarar verdiğini, ne de bakterilerin genel olarak zarar gördüğü gözlenmiş. Zehirlenmeye sebebiyet vermeden yaklaşık 40 dakika sonra kan içerisinde öldükleri ve daha sonra da bağışıklık sistemi tarafından temizlendiği belirtilmiş [3].Bakterileri robota dönüştürmek2010 yılında aynı araştırma ekibi bu sefer akıllara zarar bir demonstrasyona imza atıyorlar. Bakterileri mikro-manipülasyon işleri için kullanıp mikro-robotları sürmelerini sağlıyorlar.  Bu deneyin sonunda bize göstermek istedikleri şey, bu bakterilerin sadece basit nakliyat işleri için kullanmak zorunda olmadıkları. Eğer doğru şekilde kontrol edilebilirlerse, ilaç taşımanın yanında patojenleri algılamakta, farmakolojik ve genetik testleri bulundukları yerde ifşa edebilecek mikro laboratuvarlar inşa etmekte bakterileri kullanmanın mümkün olabileceğini kanıtlamak istiyorlar. Bunun için de bakterilere Mısır’daki Djoser piramidini örnek alan bir mikro-piramit inşa ettiriyorlar. 5000 bakterisinin bir sürü halinde çalıştıkları ve sadece minik epoksi tuğlalar kullarak 15 dakikada bir piramit oluşturdukları videoyu aşağıda seyredebilirsiniz [4]:KANSER TEDAVİSİNDE BAKTERİLER VE NANO ROBOTLAR     Kana enjekte edilen ilaçların hastalıklı hücrelere adrese teslim ve nokta atışı ulaştığı zamanların eşiğindeyiz. Bizleri gereksiz bıçakaltı işlemlerden ve ilaçların yan etkilerinden koruyacak, bakteri ve nano robotların insanların iyiliği için işbirliği yaptıkları tıbbi yöntemleri inceleyeceğiz.Askerleri küçültüp mikro boyutlara getirebilecek teknolojinin sırrına sahip bilim adamı Jan Benes, CIA ajanlarının yardımıyla SSCB’den kaçar. Ancak bu esnada profesörü Amerika’ya götüren konvoy KGB ajanları tarafında saldırıya uğrar. Kafasına darbe alan Benes’nin beyninde ne yazık ki bir pıhtı oluşur. Bir grup bilim adamı ve teçhizatlı askerler Benes’nin beynindeki tıkanıklığı açmak için küçültülerek profesörün beynine doğru yola çıkarlar. Bu görevi başarıp tekrar eski boyutlarına dönmek için sadece bir saatleri vardır. Bir bilim kurgu filmi olan Olağanüstü Yolculuk’un (Fantastic Voyage), minik bir geminin insan vücudundaki hastalıklarla savaşmasının kurgulandığı 1966 yapımlı senaryosunu okudunuz.Bundan neredeyse 40 yıl sonra Kanada’nın Montréal Politeknik Üniversitesi araştırmacıları aynı hedefe ulaşmak için kolları sıvadılar. Bu tarz bir gemi yaratmak için 70li ve 80li yılların klişe bilim kurgu teknolojisi olan küçültücü lazer ışınlarını kullanmadılar. İzledikleri yöntem nanoteknoloji sayesinde ürettikleri mikroskopik (bir saç telinden çok daha ince) aletleri damarlarımız içerisine vererek, doğrudan hastalığın merkezine yönlendirme üzerine kurulu. Bu sıradışı yöntemle ilaçların kanserli dokulara adrese teslim gönderilmesi ve böylece sağlıklı hücrelerin bundan zarar görmemesi mümkün. Ayrıca ameliyatsız, kesiksiz ve kansız bir işlem. Özellikle kanser tedavisi başta olmak üzere, neredeyse tüm tıbbi yöntemleri kökten değiştirebilecek olan bu yaklaşımın 2008′den 2012 yılına kadar gelişimine göz atacağız.Makaledeki tüm gelişmelerin arkasında yatan beyin Kanada Montréal Politeknik Üniversitesi bilgisayar mühendisliği profesörü Sylvain Martel. Martel’in araştırmalarının temelinde yatan teknik aslında basit bir nakliyat işini andırıyor. Damarlarımızdaki kan içerisinde rahatça dolaşan bir bakteri kirala, ilaçları bakteriye yükle, hastalığın adresini ver ve nakliyat sonlandığında bakteriyle işin bitsin. Ancak ne yazık ki bakteriler kredi kartı kabul etmiyorlar.Bu yüzden Profesör Martel, oldukça sıradışı bir fikir geliştiriyor. Kanda yüzebilen, canlı bakterileri alarak onlara mikroskopik boncuklar ekliyor. Bu boncuklar yük taşımak için ideal boyutlarda. Bu sayede bakterileri birer kamyonete çeviriyor. Martel’den önce de bu fikir vardı, ancak diğer bilim insanları bu bakterilerin kendi kendilerine yüzme özelliklerinden faydalanmaya çalışıyorlardı. Martel’in sıradışı fikri ise, bu minik kamyonları manyetik rezonans görüntüleme (MRI) yardımıyla kendi kontrolüyle sürüyor olmasıydı. Bunun için Martel doğal halinde manyetik zerreler (tanecikler) barındıran bakteriler kullanmayı düşündü. Doğada bu zerreler bakterilerin derin sularda oksijenden uzaklaşacakları şekilde ilerlemelerine yardımcı oluyorlar. Aynen bir pusulanın iğnesinin doğrultusunu kullanma prensibimiz gibi. İşte bu noktada MRI aleti devreye giriyor. MRI ile yaratılacak yapay manyetik alan sayesinde bu bakterilerin istenilen doğrultuda ilerlemesi sağlanıyor. Bu sebeple Martel bu bakterilerini nanobot olarak nitelendiriyor.Bahsi geçen bakteriler flagella adındaki kuyruklara sahip ve hızlı bir şekilde kan içerisinde yüzebiliyorlar. Her bir bakteri iki mikron çapında olduğundan insan vücudundaki en küçük damara bile rahatça sığabiliyor. 2008 yılında 150 nanometre büyüklüğünde olan bu römork boncuklarıyla ilk olarak antikor hücreleri taşımak üzere tasarlandı. Doğadan esinlenmekten de öte, doğayı kullanan bu yöntemde temel amaçlardan biri de boncuk hacminin büyütülmesi. Bu boncukların boyutlarının büyümesi daha çok madde taşınabilmesi anlamına geliyor. Yani kamyondan, tıra geçiş yapmak gibi. Sonuç: Deneylerde saniyede 10 santimetre ilerleyen bakterilerle, bir domuzun şahdamarında 1.5 milimetrelik bir boncuğu taşıtmayı başardı [1].Bu bakterilerin bir dezavantajı, geniş damarlarda kendi başlarına yüzemiyor oluşları. Debiye karşı koyabilecek kadar kuvvetli değiller. Bu yüzden araştırmacılar bakterileri de içinde taşıyacak büyüklükte manyetik olarak kontrol edilebilen bir aracı hastalıklı bölgeye kadar taşımayı önerdiler. Bir çeşit polimerden yapılan bu araç bakterileri salıverdikten sonra kanda çözünüyor. İçerdiği nano taneciklerle kontrol edilebilen bu araç saniyede yaklaşık 200 mikron hızla ilerleyebiliyor ve saniyede 30 defa yönü değiştirilebiliyor [2].Bu araştırmaya gelen eleştiriler kanda çözünen manyetik partiküllerin nasıl kandan uzaklaştırılacakları ve bakterilerin hedefe ulaşmadan vücudun bağışıklık sistemi tarafından yok edilip edilmeyeceği üzerine. Ancak Mantel deneylerde çıkan sorunçların bu tarz bir durumu yansıtmadığı ve bakterilerin bağışıklık sistemi tarafından zaten henüz tanınmadığı için nanobotların rahatlıkla hedefe ulaşacak kadar vakitleri olduğu yönünde görüş bildiriyor.Bakteriler illa gerekli mi?Peki ama bu nanobotlar neden bakterilere ihtiyaç duyuyor? Neden bilim insanları kendi pervanelerine sahip robotlarla antikorları veya ilaçları hasta bölgelere taşıyacak bir düzenek tasarlamıyorlar? Aslında bu mümkün. Bu tarz robotlar zaten tasarlanmış durumda. Ancak sorun bu robotlara gerekli olan gücü sağlayacak bir düzeneğin (örn:pil) henüz keşfedilmemiş olması. Ayrıca, büyük çaplı sistemlerde (örn: denizaltı, gemi) etkin olan tahrik sistemleri ve yüzme hareketlerinin mikro çaplı sistemlerde çok daha karmaşık olması. Bu sebeple robotları kontrol etmek oldukça güçleşiyor. İşte bu yüzden işinin ehli olan ve milyonlarca yıldır en iyi bildiği işi yapan bakteriler kullanılıyor. Seçilen bakteri, MC-1 adı verilen, dönen kırbaçımsı kuyruğu sayesinde çoğu türden 10 kat daha hızlı yüzebilen, ve saniyede 200 mikrometre hızlara çıkabilen bir bakteri.Aynı grubun 2009 yılında sıçanlar üzerinde yaptığı deneylerde 50 mikrolitrelik bakteri içeren bir çözeltiyi enjekte ettiklerini ve ne bakterilerin hayvanlara zarar verdiğini, ne de bakterilerin genel olarak zarar gördüğü gözlenmiş. Zehirlenmeye sebebiyet vermeden yaklaşık 40 dakika sonra kan içerisinde öldükleri ve daha sonra da bağışıklık sistemi tarafından temizlendiği belirtilmiş [3].Bakterileri robota dönüştürmek2010 yılında aynı araştırma ekibi bu sefer akıllara zarar bir demonstrasyona imza atıyorlar. Bakterileri mikro-manipülasyon işleri için kullanıp mikro-robotları sürmelerini sağlıyorlar.  Bu deneyin sonunda bize göstermek istedikleri şey, bu bakterilerin sadece basit nakliyat işleri için kullanmak zorunda olmadıkları. Eğer doğru şekilde kontrol edilebilirlerse, ilaç taşımanın yanında patojenleri algılamakta, farmakolojik ve genetik testleri bulundukları yerde ifşa edebilecek mikro laboratuvarlar inşa etmekte bakterileri kullanmanın mümkün olabileceğini kanıtlamak istiyorlar. Bunun için de bakterilere Mısır’daki Djoser piramidini örnek alan bir mikro-piramit inşa ettiriyorlar. 5000 bakterisinin bir sürü halinde çalıştıkları ve sadece minik epoksi tuğlalar kullarak 15 dakikada bir piramit oluşturdukları videoyu aşağıda seyredebilirsiniz [4]:Her bir bakteri 4 pikoNewtonluk kuvvet uygulayabilecek kuyruk organellerine sahip. Tek başına küçük olmasına karşın 5000 tanesini birlikte çalıştırdığınız zaman bir piramit yaptırabiliyorsunuz.Hayvanlar üzerindeki ilk klinik deneyler2011 yılının başında Mantel ve ekibi, hazırladıkları tüm sistemi gerçek anlamda ilk kez bir canlıda denediler, tek bir farkla bu kez bakterileri es geçtiler. MRI kullanarak yönlendirdikleri bir mikro taşıyıcı sistemi karaciğerinde tümör olan bir tavşana doxorubicin adlı bir kemoterapi ilacı taşımak için kullandılar. Bu taşıyıcı sistem iddia edildiği gibi vücut içerisinde yok olacak cinste bir polimerden üretilmişti. Polimerin tasarımı, farklı hızlarda çözünecek şekilde yapılmıştı, böylece yeterli dozda ilaç iletimi sağlanıyordu. Her bir taşıyıcının yüzde otuzu manyetik nano taneciklerken kalan yüzde yetmişi ilaçtı. Mantel sadece kemoterapi değil, radyoterapi ilaçları olan radyoaktif maddelerin de iletiminin mümkün olduğunu belirtti [5].Bazı kan damarları “Y” şeklinde çatallandıklarından geleneksel ilaç iletim sistemlerinin yaklaşık yüzde 50 ihtimalle tümörlü dokunun olduğu yöne, yüzde 50 ihtimalle de karaciğerin alakasız bir bölgesine gidip yan etkiye sebebiyet veriyorlar. İşte Mantel’in bu sistemi manyetik kontrolü sayesinde hiçbir çatallanmadan etkilenmeyecek bir özelliğe sahip olduğu için fark yaratıyor. Ayrıca hiçbir kan damarına zarar vermiyor. Geleneksel kemoterapide kateter (sonda) ile yapılan bir ilaç sevkiyatı, kateterin tümöre çok yaklaşıncaya kadar karaciğerin dibine kadar sokulması ve bu sırada da tabii ki bir çok damara zarar verilmesi anlamına geliyor. Bu sebeple de hastalar günlerce, hatta haftalarca damarlarının iyileşmesini bekliyorlar ki, yeni bir doz daha alabilsinler. Ancak manyetik mikrotaşıyıcı robotlar kullanıldığında, sondanın damarlara bu kadar yakınlaşmasına gerek kalmıyor. Zarar görmeyen damarlar sayesinde de hasta arka arkaya günler içerisinde birçok dozu az az ancak hızlı bir şekilde alabiliyor. Bu şekilde de kimyasal zehirlenmelerin önüne geçiliyor.Ekip, 2011 yılının sonunda tekrar bakterili nanobot sisteminin testlerine yöneldi. Ancak Mantel’in görüşüne göre bu metodlar her ne kadar hayvanlar üzerinde etkili olsa da pratik hayatımızdaki uygulamalarından 4-7 yıl uzaktayız.Not: Konuyla ilgili daha fazla bilgi sahibi olmak isteyenlere Sylvian Mantel’in İngilizce altyazılı Fransızca bir TEDx sunumunu seyretmelerini öneriyorum.Kaynaklar:[1] http://apl.aip.org/resource/1/applab/v90/i11/p114105_s1?isAuthorized=no[2] http://www.technologyreview.com/computing/21619/?a=f[3] http://www.newscientist.com/article/dn17071-bacteria-take-fantastic-voyage-through-bloodstream.html[4] Sylvain Martel, Mahmood Mohammadi: A robotic micro-assembly process inspired by the construction of the ancient pyramids and relying on several thousand flagellated bacteria acting as micro-workers. Intelligent Robots and Systems, pp 426-427,  2009.[5] http://www.healthimaginghub.com/feature-articles/digital-radiography/2945 Yazar hakkında: Gökhan İncehttp://www.acikbilim.com/2012/07/dosyalar/kanser-tedavisinde-bakteriler-ve-nano-robotlar.html

http://www.biyologlar.com/kanser-tedavisine-bakteriler-ve-nano-robotlar

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

NanoTeknoloji Nedir?

NanoTeknoloji Nedir?

1974 yılında Tokyo Üniversitesinde Norio Taniguchi tarafından ortaya atılan nanoteknoloji mevcut teknolojilerin daha ileri düzeyde duyarlılık ve küçültülmesine dayalı olarak hızla ortaya çıkan teknolojilerdir. Gelecekte bu teknoloji muhtemelen Moleküler Nanoteknolojisi (MNT) adıyla nano büyüklüğündeki boyutlarıyla yapı makineleri ve mekanizmalarını da içerecektir.Nanoteknoloji ölçü olarak nanometre adı verilen(kısa şekli nm) bir ölçme birimini kullanılır. Her bir ölçüde 1 milyar nm vardır. Her bir nm sadece üç ile 5 atom genişliğindedir yani ortalama bir insan saç kalınlığından yaklaşık 40,000 kez daha küçüktür. Natoteknolojinin bir yönü de süper küçük bilgisayarlar (bakteri büyüklüğünde) ya da milyarlarca dizüstü bilgisayar gücünde küp şeker büyüklügünde süper bilgisayarlar yada günümüzün bilgisayarlarindan trilyonlarca daha güçlü belirli bir büyüklükte masaüstü modelleri gibi nano boyutunda yapılabilmesidir. Nanoteknolojinin yüksek potansiyeli Kuantum fiziğinin kanunları sayesinde açığa çıkmakdatır. Bu aşamada ve nano ölçülerde kuantum fizik yasaları devreye girer ve optik, elektronik, manyetik depolama, hesaplama, katalist ve diger alanlarda yeni uygulamalara olanak sağlar. Nanoteknolojisi genellikle genel-amaçlı teknoloji olarak adlandırılır. Çünkü gerçeklestirildiği zaman nanoteknoloji neredeyse bütün sektörlerde ve toplumun her alanında önemli bir yeri olacaktır. Daha iyi yapılmış, daha uzun süre dayanan, daha temiz, güvenli ve akıllı ürünleri evde, iletişimde, tıpta, ulaşımda, tarım ve endüstrinin her alanında kullanabileceğiz. İnsan vücudunda dolaşarak kanser hücrelerini yayılmadan bulup yok eden tibbi bir araç düşünün; ya da çelikten çok daha hafif ama ondan on kat daha güçlü materyali gözünüzde canlandırın. Neden nanoteknolojisi duyarlı kullanılmalı? Elektrik veya bilgisayarlar gibi nanoteknoloji de hayatımızın her aşamasında daha iyi olanaklar sunacak. Fakat her yeni teknolojinin olduğu gibi nanoteknolojinin de iki yönlü kullanımı var, yani ticari kullanımı ve askeri alanda nanoteknoloji sayesinde çok daha güçlü silahlar ve gözetleme araçları yapılabilecek. Bu yüzden nanoteknoloji insanlar için yararları ile birlikte aynı zamanda bazı riskleride getirmektedir. Nanoteknolojinin önemli yanlarından biri de sadece daha iyi ürünler değil, aynı zamanda daha gelismişmiş üretim araçları sunmasıdır. Bir bilgisayar veri dosyalarını kopyalayabilir mi? Özellikle de çok düşük bir maliyetde yada ücretsiz olarak istediğiniz kadar kopya yapabilirsiniz. İşte nanoteknolojide aynı bilgisayar örneğinde olduğu gibi herhangi bir şeyi üretmeyi aynı dosyaların kopyalanması kadar kolay ve ucuz hale getirebiliyor. Bu yüzden nanoteknoloji bir çoğuna göre bir sonraki sanayi devrimi olarak adlandırılmaktadır. Nanoteknoloji sadece çok düşük maliyetle birçok yüksek kalitede ürünün yapılmasına olanak saglamayacak, aynı zamanda düşük maliyette ve aynı yüksek hızda yeni nano fabrikalarının da yapılmasını sağlayacaktır. Nano teknolojisisin hızla artan bir teknoloji olarak adlandırılmasının nedeni kendi üretim araçlarını yeniden üretebilme yeteneğidir. Nanoteknoloji; daha hızlı, düşük maliyetli ve temiz üretim sistemi getirmektedir. Üretim araçları katlanarak yeniden üretilebilecektir, böylece birkaç hafta içersinde birkaç nano fabrikası milyarlarca fabrikayı üretecektir. Bu bir devrimsel, yenilikçi, güçlü ve potansiyel olarak da çok tehlikeli- ya da faydalı bir teknolojidir. Tüm bu gelişmeler ne kadar kısa zamanda gerçekleşebilir? Genel tahminler bunun 20 ila 30 yıl arasında, hatta daha da geç olabileceği yönündedir. Fakat optik, nano litografi, mekanik kimya ve 3D prototip teknolojileri konusundaki kaydedilen hızlı ilerlemeler bu süreyi kısaltabilir. Burada önemli olan sadece böyle bir gelişmenin ne kadar kısa bir zamanda yapılabileceği değil aynı zamanda bizim bu yeni teknojiye ne kadar hazır olabileceğimizdir. Belki kendimize aşağıdaki sorulardan bazılarını sorduğumuzda bu konuyu daha iyi algılayabiliriz.Bu teknolojiye kim sahip olacak? Bu çok sınırlı mı olacak yoksa herkes erişebilecek mi? Fakir ve zengin arasındaki farki kapatmak için ne yapacak? Tehlikeli silahlar nasil kontrol altina alinacak ve tehlikeli kisilerin eline geçmesi engellenecek? Bu soruların çogu 10 yıl önce ortaya atılmasına rağmen hala pek bir cevap bulmuş gibi görünmüyor. Bu teknolojinin ne zaman hayata geçirileceğini tam olarak söylemek zor, bunun bir nedeni de gizli askeri veya endüstriyel geliştirme programlarının normal bir vatandaşın bilgisi dışında ve büyük bir gizlilikle yürütülüyor olmasıdır.Tam ölçekli olarak nanoteknolojinin önümüzdeki beş veya on yıl içersinde geliştirilip geliştirilmeyeceğini kesin olarak söyleyemeyiz. Fakat şimdiden ihtiyatı elden bırakmayıp bütün senaryolara karşı hazırlıklı olup nanoteknoloji ve gelişimini yakından takip etmeliyiz. Kaynak: bilgiustam.com

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

Fotosentez

Dünya, canlı yaşamına en uygun olacak şekilde, özel olarak tasarlanmış bir gezegendir. Atmosferindeki gazların oranından, güneşe olan uzaklığına, dağların varlığından, suyun içilebilir olmasına, bitkilerin çeşitliliğinden yeryüzünün sıcaklığına kadar kurulmuş olan pek çok hassas denge sayesinde dünya yaşanabilir bir ortamdır. Yaşamı oluşturan öğelerin devamlılığının sağlanabilmesi için de hem fiziksel şartların hem de bazı biyokimyasal dengelerin korunması gereklidir. Örneğin nasıl ki canlıların yeryüzünde yaşamaları için yer çekimi kuvveti vazgeçilmez ise, bitkilerin ürettiği organik maddeler de yaşamın devamı için bir o kadar önemlidir. İşte bitkilerin bu organik maddeleri üretmek için gerçekleştirdikleri işlemlere, daha önce de belirttiğimiz gibi fotosentez denir. Bitkilerin kendi besinlerini kendilerinin üretmesi olarak da özetlenebilecek olan fotosentez işlemi, bunların diğer canlılardan ayrıcalıklı olmasını sağlar. Bu ayrıcalığı sağlayan, bitki hücresinde insan ve hayvan hücrelerinden farklı olarak güneş enerjisini direkt olarak kullanabilen yapılar bulunmasıdır. Bu yapıların yardımıyla, bitki hücreleri güneşten gelen enerjiyi insanlar ve hayvanlar tarafından besin yoluyla alınacak enerjiye çevirirler ve yine çok özel yollarla depolarlar. İşte bu şekilde fotosentez işlemi tamamlanmış olur. Gerçekte bütün bu işlemleri yapan, bitkinin tamamı değildir, yaprakları da değildir, hatta bitki hücresinin tamamı da değildir. Bu işlemleri bitki hücresinde yer alan ve bitkiye yeşil rengini veren "kloroplast" adı verilen organel gerçekleştirir. Kloroplastlar, milimetrenin binde biri kadar büyüklüktedir, bu yüzden yalnızca mikroskopla gözlemlenebilirler. Yine fotosentezde önemli bir rolü olan kloroplastın çeperi de, metrenin yüz milyonda biri kadar bir büyüklüktedir. Görüldüğü gibi rakamlar son derece küçüktür ve bütün işlemler bu mikroskobik ortamlarda gerçekleşir. Fotosentez olayındaki asıl hayret verici noktalardan biri de budur. SIR DOLU BİR FABRİKA: KLOROPLAST Kloroplastta fotosentezi gerçekleştirmek üzere hazırlanmış thylakoidler, iç zar ve dış zar, stromalar, enzimler, ribozom, RNA ve DNA gibi oluşumlar vardır. Bu oluşumlar hem yapısal hem de işlevsel olarak birbirlerine bağlıdırlar ve her birinin kendi bünyesinde gerçekleştirdiği son derece önemli işlemler vardır. Örneğin kloroplastın dış zarı, kloroplasta madde giriş-çıkışını kontrol eder. İç zar sistemi ise "thylakoid" olarak adlandırılan yapıları içermektedir. Disklere benzeyen thylakoid bölümünde pigment (klorofil) molekülleri ve fotosentez için gerekli olan bazı enzimler yer alır. Thylakoidler "grana" adı verilen kümeler meydana getirerek, güneş ışığının en fazla miktarda emilmesini sağlarlar. Bu da bitkinin daha fazla ışık alması ve daha fazla fotosentez yapabilmesi demektir. Bunlardan başka kloroplastlarda "stroma" adı verilen ve içinde DNA, RNA ve fotosentez için gerekli olan enzimleri barındıran bir de sıvı bulunur. Kloroplastlar sahip oldukları bu DNA ve ribozomlarla hem kendilerini çoğaltırlar, hem de bazı proteinlerin üretimini gerçekleştirirler. Fotosentezdeki başka bir önemli nokta da bütün bu işlemlerin çok kısa, hatta gözlemlenemeyecek kadar kısa bir süre içinde gerçekleşmesidir. Kloroplastların içinde bulunan binlerce "klorofil"in aynı anda ışığa tepki vermesi, saniyenin binde biri gibi inanılmayacak kadar kısa bir sürede gerçekleşir. Bilim adamları kloroplastların içinde gerçekleşen fotosentez olayını uzun bir kimyasal reaksiyon zinciri olarak tanımlarlarken, işte bu hız nedeniyle fotosentez zincirinin bazı halkalarında neler olduğunu anlayamamakta ve olanları hayranlıkla izlemektedirler. Anlaşılabilen en net nokta, fotosentezin iki aşamada meydana geldiğidir. Bu aşamalar "aydınlık evre" ve "karanlık evre" olarak adlandırılır. AYDINLIK EVRE Bitkilerin fotosentez işleminde kullanacakları tek enerji kaynağı olan güneş ışığı değişik renklerin birleşimidir ve bu renklerin enerji yükü birbirinden farklıdır. Güneş ışığındaki renklerin ayrıştırılması ile ortaya çıkan ve tayf adı verilen renk dizisinin bir ucunda kırmızı ve sarı tonları, öbür ucunda da mavi ve mor tonları bulunur. En çok enerji taşıyanlar tayfın iki ucundaki bu renklerdir. Bu enerji farkı bitkiler açısından çok önemlidir çünkü fotosentez yapabilmek için çok fazla enerjiye ihtiyaçları vardır. Bitkiler en çok enerji taşıyan bu renkleri hemen tanırlar ve fotosentez sırasında güneş ışınlarından tayfın iki ucundaki renkleri, daha doğrusu dalga boylarını soğururlar, yani emerler. Buna karşılık tayfın ortasında yer alan yeşil tonlardaki renklerin enerji yükü daha az olduğu için, yapraklar bu dalga boylarındaki ışınların pek azını soğurup büyük bölümünü yansıtırlar. Bunu da kloroplastların içinde bulunan klorofil pigmentleri sayesinde gerçekleştirirler. İşte yaprakların yeşil gözükmesinin nedeni de budur. Fotosentez işlemi bitkilerin yeşil görünmesine neden olan bu pigmentlerin güneş ışığını soğurmasından kaynaklanan hareketlenme ile başlar. Acaba klorofiller bu hareketlenme ile fotosentez işlemine nasıl başlamaktadırlar? Bu sorunun cevabının verilebilmesi için öncelikle kloroplastların içinde bulunan ve klorofilleri içinde barındıran Thylakoid'in yapısının incelenmesinde fayda vardır. "Klorofiller, "klorofil-a" ve "klorofil-b" olarak ikiye ayrılırlar. Bu iki çeşit klorofil güneş ışığını soğurduktan sonra elde ettikleri enerjiyi fotosentez işlemini başlatacak olan fotosistemler içinde toplarlar. Thaylakoid'in detaylı yapısının anlatıldığı resimde de görüldüğü gibi fotosistemler kısaca, thylakoid'in içinde yer alan bir grup klorofil olarak tanımlanabilir. Yeşil bitkilerin tamamına yakını bir fotosistem ile tek aşamalı fotosentez gerçekleştirirken, bitkilerin %3'ünde fotosentezin iki aşamalı olmasını sağlayacak iki farklı fotosistem bölgesi bulunur. "Fotosistem I", ve "Fotosistem II" olarak adlandırılan bu bölgelerde toplanan enerji daha sonra tek bir "klorofil-a" molekülüne transfer edilir. Böylece her iki fotosistemde de reaksiyon merkezleri oluşur. Işığın emilmesiyle elde edilen enerji, reaksiyon merkezlerindeki yüksek enerjili elektronların gönderilmesine, yani kaybedilmesine neden olur. Bu yüksek enerjili elektronlar daha sonraki aşamalarda suyun parçalanıp oksijenin elde edilmesi için kullanılır. Bu aşamada bir dizi elektron değiş tokuşu gerçekleşir. "Fotosistem I" tarafından verilen elektron, "Fotosistem II" den salınan elektron ile yer değiştirir. "Fotosistem II" tarafından bırakılan elektronlar da suyun bıraktığı elek-tronlarla yer değiştirir. Sonuç olarak su, oksijen, protonlar ve elektronlar olmak üzere ayrıştırılmış olur. Ortaya çıkan protonlar thylakoid'in iç kısmına taşınarak hidrojen taşıyıcı molekül olan NADP (nikotinamid adenin dinükliotid fosfat) ile birleşirler. Neticede NADPH molekülü ortaya çıkar. Suyun ayrışmasından sonra ortaya çıkan protonlardan bazıları ise thylakoid zarındaki enzim kompleksleri ile birleşerek ATP molekülünü (hücrenin işlemlerinde kullanacağı bir enerji paketçiği) meydana getirirler. Bütün bu işlemler sonucunda bitkilerin besin üretebilmesi için ihtiyaç duydukları enerji artık kullanılmaya hazır hale gelmiştir. Bir reaksiyonlar zinciri olarak özetlemeye çalıştığımız bu olaylar fotosentez işleminin sadece ilk yarısıdır. Bitkilerin besin üretebilmesi için enerji gereklidir. Bunun temin edilebilmesi için düzenlenmiş olan "özel yakıt üretim planı" sayesinde diğer işlemler de eksiksiz tamamlanır. KARANLIK EVRE Fotosentezin ikinci aşaması olan Karanlık Evre ya da Calvin Çevrimi olarak adlandırılan bu işlemler, kloroplastın "stroma" diye adlandırılan bölgelerinde gerçekleşir. Aydınlık evre sonucunda ortaya çıkan enerji yüklü ATP ve NADPH molekülleri, karanlık evrede kullanılan karbondioksiti, şeker ve nişasta gibi besin maddelerine dönüştürürler. Burada kısaca özetlenen bu reaksiyon zincirini kaba hatlarıyla anlayabilmek bilim adamlarının yüzyıllarını almıştır. Yeryüzünde başka hiçbir şekilde üretilemeyen karbonhidratlar ya da daha geniş anlamda organik maddeler milyonlarca yıldır bitkiler tarafından üretilmektedir. Üretilen bu maddeler diğer canlılar için en önemli besin kaynaklarındandır. Fotosentez reaksiyonları sırasında farklı özelliklere ve görevlere sahip enzimler ile diğer yapılar tam bir iş birliği içinde çalışırlar. Ne kadar gelişmiş bir teknik donanıma sahip olursa olsun dünya üzerindeki hiçbir laboratuvar, bitkilerin kapasitesiyle çalışamaz. Oysa bitkilerde bu işlemlerin tümü milimetrenin binde biri büyüklüğündeki bir organelde meydana gelmektedir. Şekilde görülen formülleri, sayısız çeşitlilikteki bitki hiç şaşırmadan, reaksiyon sırasını hiç bozmadan, fotosentezde kullanılan hammadde miktarlarında hiçbir karışıklık olmadan milyonlarca yıldır uygulamaktadır. Ayrıca fotosentez işlemi ile, hayvanların ve insanların enerji tüketimleri arasında da önemli bir bağlantı vardır. Aslında yukarıda anlatılan karmaşık işlemlerin özeti, bitkilerin fotosentez sonucu canlılar için mutlaka gerekli olan glukozu ve oksijeni meydana getirmeleridir. Bitkilerin ürettiği bu ürünler diğer canlılar tarafından besin olarak kullanılırlar. İşte bu besinler vasıtasıyla canlı hücrelerinde enerji üretilir ve bu enerji kullanılır. Bu sayede bütün canlılar güneşten gelen enerjiden faydalanmış olurlar. Canlılar fotosentez sonucu oluşan besinleri yaşamsal faaliyetlerini sürdürmek için kullanırlar. Bu faaliyetler sonucunda atık madde olarak atmosfere karbondioksit verirler. Ama bu karbondioksit hemen bitkiler tarafından yeniden fotosentez için kullanılır. Bu mükemmel çevirim böylelikle sürer gider. FOTOSENTEZ İÇİN GEREKLİ OLAN HER ŞEY GİBİ GÜNEŞ IŞIĞI DA ÖZEL OLARAK AYARLANMIŞTIR Bu kimyasal fabrikada her şey olup biterken, işlemler sırasında kullanılacak enerjinin özellikleri de ayrıca tespit edilmiştir. Fotosentez işlemi bu yönüyle incelendiğinde de, gerçekleşen işlemlerin ne kadar büyük bir hassasiyetle tasarlanmış olduğu görülecektir. Çünkü güneşten gelen ışığın enerjisinin özellikleri, tam olarak kloroplastın kimyasal tepkimeye girmesi için ihtiyaç duyduğu enerjiyi karşılamaktadır. Bu hassas dengenin tam anlaşılabilmesi için güneş ışığının fotosentez işlemindeki fonksiyonlarını ve önemini şöyle bir soruyla inceleyelim: Güneş'in ışığı fotosentez için özel olarak mı ayarlanmıştır? Yoksa bitkiler, gelen ışık ne olursa olsun, bu ışığı değerlendirip ona göre fotosentez yapabilecek bir esnekliğe mi sahiptirler? Bitkiler hücrelerindeki klorofil maddelerinin ışık enerjisine karşı duyarlı olmaları sayesinde fotosentez yapabilirler. Buradaki önemli nokta klorofil maddelerinin çok belirli bir dalga boyundaki ışınları kullanmalarıdır. Güneş tam da klorofilin kullandığı bu ışınları yayar. Yani güneş ışığı ile klorofil arasında tam anlamıyla bir uyum vardır Amerikalı astronom George Greenstein, The Symbiotic Universe adlı kitabında bu kusursuz uyum hakkında şunları yazmaktadır: Fotosentezi gerçekleştiren molekül, klorofildir... Fotosentez mekanizması, bir klorofil molekülünün Güneş ışığını absorbe etmesiyle başlar. Ama bunun gerçekleşebilmesi için, ışığın doğru renkte olması gerekir. Yanlış renkteki ışık, işe yaramayacaktır. Bu konuda örnek olarak televizyonu verebiliriz. Bir televizyonun, bir kanalın yayınını yakalayabilmesi için, doğru frekansa ayarlanmış olması gerekir. Kanalı başka bir frekansa ayarlayın, görüntü elde edemezsiniz. Aynı şey fotosentez için de geçerlidir. Güneş'i televizyon yayını yapan istasyon olarak kabul ederseniz, klorofil molekülünü de televizyona benzetebilirsiniz. Eğer bu molekül ve Güneş birbirlerine uyumlu olarak ayarlanmış olmasalar, fotosentez oluşmaz. Ve Güneş'e baktığımızda, ışınlarının renginin tam olması gerektiği gibi olduğunu görürüz. FOTOSENTEZİN SONUÇLARI Milimetrenin binde biri büyüklükte yani ancak elektron mikroskobuyla görülebilecek kadar küçük olan kloroplastlar sayesinde gerçekleştirilen fotosentezin sonuçları, yeryüzünde yaşayan tüm canlılar için çok önemlidir. Canlılar havadaki karbondioksitin ve havanın ısısının sürekli olarak artmasına neden olurlar. Her yıl insanların, hayvanların ve toprakta bulunan mikroorganizmaların yaptıkları solunum sonucunda yaklaşık 92 milyar ton ve bitkilerin solunumları sırasında da yaklaşık 37 milyar ton karbondioksit atmosfere karışır. Ayrıca fabrikalarda ve evlerde kaloriferler ya da soba kullanılarak tüketilen yakıtlar ile taşıtlarda kullanılan yakıtlardan atmosfere verilen karbondioksit miktarı da en az 18 milyar tonu bulmaktadır. Buna göre karalardaki karbondioksit dolaşımı sırasında atmosfere bir yılda toplam olarak yaklaşık 147 milyar ton karbondioksit verilmiş olur. Bu da bize doğadaki karbondioksit içeriğinin sürekli olarak artmakta olduğunu gösterir. Bu artış dengelenmediği takdirde ekolojik dengelerde bozulma meydana gelebilir. Örneğin atmosferdeki oksijen çok azalabilir, yeryüzünün ısısı artabilir, bunun sonucunda da buzullarda erime meydana gelebilir. Bundan dolayı da bazı bölgeler sular altında kalırken, diğer bölgelerde çölleşmeler meydana gelebilir. Bütün bunların bir sonucu olarak da yeryüzündeki canlıların yaşamı tehlikeye girebilir. Oysa durum böyle olmaz. Çünkü bitkilerin gerçekleştirdiği fotosentez işlemiyle oksijen sürekli olarak yeniden üretilir ve denge korunur. Yeryüzünün ısısı da sürekli değişmez. Çünkü yeşil bitkiler ısı dengesini de sağlarlar. Bir yıl içinde yeşil bitkiler tarafından temizleme amacıyla atmosferden alınan karbondioksit miktarı 129 milyar tonu bulur ki bu son derece önemli bir rakamdır. Atmosfere verilen karbondioksit miktarının da yaklaşık 147 milyar ton olduğunu söylemiştik. Karalardaki karbondioksit-oksijen dolaşımında görülen 18 milyar tonluk bu açık, okyanuslarda görülen farklı değerlerdeki karbondioksit-oksijen dolaşımıyla bir ölçüde azaltılabilmektedir. Yeryüzündeki canlı yaşamı için son derece hayati olan bu dengelerin devamlılığını sağlayan, bitkilerin yaptığı fotosentez işlemidir. Bitkiler fotosentez sayesinde atmosferdeki karbondioksidi ve ısıyı alarak besin üretirler, oksijen açığa çıkarırlar ve dengeyi sağlarlar. Atmosferdeki oksijen miktarının korunması için de başka bir doğal kaynak yoktur. Bu yüzden tüm canlı sistemlerdeki dengelerin korunması için bitkilerin varlığı şarttır. BİTKİLERDEKİ BESİNLER FOTOSENTEZ SONUCUNDA OLUŞUR Bu mükemmel sentezin hayati önem taşıyan bir diğer ürünü de canlıların besin kaynaklarıdır. Fotosentez sonucunda ortaya çıkan bu besin kaynakları "karbonhidratlar" olarak adlandırılır. Glukoz, nişasta, selüloz ve sakkaroz karbonhidratların en bilinenleri ve en hayati olanlarıdır. Fotosentez sonucunda üretilen bu maddeler hem bitkilerin kendileri, hem de diğer canlılar için çok önemlidir. Gerek hayvanlar gerekse insanlar, bitkilerin üretmiş olduğu bu besinleri tüketerek hayatlarını sürdürebilecek enerjiyi elde ederler. Hayvansal besinler de ancak bitkilerden elde edilen ürünler sayesinde var olabilmektedir. Buraya kadar bahsedilen olayların yaprakta değil de herhangi bir yerde gerçekleştiğini varsayarak düşünsek acaba aklınızda nasıl bir yer şekillenirdi? Havadan alınan karbondioksit ve su ile besin üretmeye yarayan aletlerin bulunduğu, üstelik de o sırada dışarıya verilmek üzere oksijen üretebilecek teknik özelliklere sahip makinaların var olduğu, bu arada ısı dengesini de ayarlayacak sistemlerin yer aldığı çok fonksiyonlu bir fabrika mı aklınıza gelirdi? Avuç içi kadar bir büyüklüğe sahip bir yerin aklınıza gelmeyeceği kesindir. Görüldüğü gibi ısıyı tutan, buharlaşmayı sağlayan, aynı zamanda da besin üreten ve su kaybını da engelleyen mükemmel mekanizmalara sahip olan yapraklar, tam bir tasarım harikasıdırlar. Bu saydığımız işlemlerin hepsi ayrı özellikte yapılarda değil, tek bir yaprakta (boyutu ne olursa olsun) hatta tek bir yaprağın tek bir hücresinde, üstelik de hepsi birarada olacak şekilde yürütülebilmektedir. Buraya kadar anlatılanlarda da görüldüğü gibi bitkilerin bütün fonksiyonları, asıl olarak canlılara fayda vermesi için nimet olarak yaratılmışlardır. Bu nimetlerin çoğu da insan için özel olarak tasarlanmıştır. Çevremize, yediklerimize bakarak düşünelim. Üzüm asmasının kupkuru sapına bakalım, incecik köklerine… En ufak bir çekme ile kolayca kopan bu kupkuru yapıdan elli altmış kilo üzüm çıkar. İnsana lezzet vermek için rengi, kokusu, tadı her şeyi özel olarak tasarlanmış sulu üzümler çıkar. Karpuzları düşünelim. Yine kuru topraktan çıkan bu sulu meyve insanın tam ihtiyaç duyacağı bir mevsimde, yani yazın gelişir. İlk ortaya çıktığı andan itibaren bir koku eksperi gibi hiç bozulma olmadan tutturulan o muhteşem kavun kokusunu ve o ünlü kavun lezzetini düşünelim. Diğer yandan ise, parfüm üretimi yapılan fabrikalarda bir kokunun ortaya çıkarılmasından o kokunun muhafazasına kadar gerçekleşen işlemleri düşünelim. Bu fabrikalarda elde edilen kaliteyi ve kavunun kokusundaki kaliteyi karşılaştıralım. İnsanlar koku üretimi yaparken sürekli kontrol yaparlar, meyvelerdeki kokunun tutturulması içinse herhangi bir kontrole ihtiyaç yoktur. İstisnasız dünyanın her yerinde kavunlar, karpuzlar, portakallar, limonlar, ananaslar, hindistan cevizleri hep aynı kokarlar, aynı eşsiz lezzete sahiptirler. Hiçbir zaman bir kavun karpuz gibi ya da bir mandalina çilek gibi kokmaz; hepsi aynı topraktan çıkmalarına rağmen kokuları birbiriyle karışmaz. Hepsi her zaman kendi orijinal kokusunu korur. Bir de bu meyvelerdeki yapıyı detaylı olarak inceleyelim. Karpuzların süngersi hücreleri çok yüksek miktarda su tutma kapasitesine sahiplerdir. Bu yüzden karpuzların çok büyük bir bölümü sudan oluşur. Ne var ki bu su, karpuzun herhangi bir yerinde toplanmaz, her tarafa eşit olacak şekilde dağılmıştır. Yer çekimi göz önüne alındığında, olması gereken, bu suyun karpuzun alt kısmında bir yerlerde toplanması, üstte ise etsi ve kuru bir yapının kalmasıdır. Oysa karpuzların hiçbirinde böyle bir şey olmaz. Su her zaman karpuzun içine eşit dağılır, üstelik şekeri, tadı ve kokusu da eşit olacak şekilde bu dağılım gerçekleşir.   Doğada meydana gelen ve canlılığın ışık ile iletişim gösteren en belirgin temel olaylarından biri "fotosentez" dir. Fotosentez ışık enerjisinin biyolojik olarak kimyasal enerjiye dönüşümü olayıdır. Enerji yönünden tüm canlı organizmalar kesinlikle fotosenteze bağımlıdır, çünkü gerekli besin maddelerinin ve hatta atmosferdeki oksijenin kökeni fotosentezdir. Canlı hücrelerin büyük bir çoğunluğu, basit bir algden, büyük ve karmaşık kara bitkilerine kadar fotosentez yaparlar. İnsan yaşadığı ortamda kendi gereksinmelerine göre bir çok değişiklikleri yapma yeteneğine sahip olmasına rağmen, tüm beslenme sorunu için tamamıyla diğer organizmalara bağlıdır. Bu besin piramidinin tabanını fotosentez yapan bitkiler oluşturur. Yediğimiz her şey, ya doğrudan doğruya bitkisel kökenli, ya da bu kökenden türemiş maddelerdir. Gerçekten fotosentez tek başına büyük bir olaydır. Her yıl dünyada 690 milyar ton karbon dioksit (CO2) ve 280 milyar ton su (H2 O) dan fotosentez yolu ile 500 milyar ton karbonhidrat üretilmekte ve 500 milyar ton oksijen atmosfere verilmektedir. Canlıların büyük bir çoğunluğu için oksijen, besin kadar önemlidir. Oksijen (O2) hayatsal olayların sürekliliği için gerekli olan, besinlerde depo edilmiş enerjiyi serbest hale getirir. Canlıların çoğu havadaki serbest oksijeni kullanır. Bir kısım organizmalar (bazı bir hücreliler, ilkel bitkiler, yassı ve yuvarlak parazit solucanlar) enerji elde etmek üzere çevrelerindeki eser miktarda oksijenden bile faydalanabilirler. Diğer bir kısım organizmalar ise serbest oksijen olmadan da enerji elde edebilirler (Anaerobik solunum). Fakat kompleks yapılı bitki ve hayvanlar, yaşamak için çok miktarda oksijen kullanmak zorundadırlar (Aerobik solunum). Öyleyse kompleks yapılı organizmaların canlılığının devamı ve yayılması oksijenin varlığına bağlıdır. Deney 1. Klorofil Elde Edilmesi Yeşil bitkilerin kloroplastlarında meydana gelen fotosentez de, havanın karbon dioksidi ve suyun varlığında karbonhidrat ve oksijen oluşturulmasıdır. Fotosentez olayını detaylı bir şekilde ortaya koymadan önce klorofil ile ilgili bazı deneyler gösterilecektir. Araç ve Gereçler: Isırgan otu (Urtica) yaprağı, kum, havan, kurutma kağıdı, tebeşir, benzen, alkol, su. Uygulama: Bir havan içine hücrelerin parçalanmasını kolaylaştırmak için kum ve alkol konulup ısırgan otunun yaprakları ilave edilerek iyice ezilir. Bunun sonucunda koyu yeşil boyalı bir eriyik elde edilir. Buna ham klorofil ekstresi adı verilir. Ham klorofil ekstresi hem klorofil, hem de diğer renk maddelerinden olan karotin ve ksantofil boyalı maddeleri de içermektedir. Bunları ayırmak için ekstre filitre kağıdından süzülür. Süzülen bu berrak ekstreden bir miktar alınarak bir deney tüpüne aktarılır. Tübün üzerine aynı miktarda benzen ile bir kaç damla su ilave ediler. Su ilave edilmesinin amacı alkol karışımının yoğunluğunu arttırıp, benzenin kolayca tübün üst kısmına çıkmasını sağlamaktır. Bir süre sonra tübün üst kısmında benzende eriyen klorofilin , alt kısmında ise alkolde kalan sarı renkli karotin ve ksantofil bulunur. Bu şekilde ayırmak, kaba bir yöntemdir. Bu ayrımı daha ayrıntılı bir biçimde gözleye bilmek için kağıt ve tebeşir yardımıyla basitçe yapılabilecek olan bazı uygulamaları örnek olarak verebiliriz. Bu uygulamada yukarıda adı geçen renkli maddeler molekül ağırlığı ve adsorbsiyon derecelerine göre ayrılırlar. Bir petri içine süzülmüş olan berrak klorofil ekstresinden bir miktar koyulur. İçerisine şerit şeklinde kesilerek hazırlanmış kurutma kağıdı ile tebeşir yerleştirilir. Bir süre sonra kağıdın ve tebeşirin üst kısımlarında sarı renkli karotin ve ksantofil, alt kısımda ise yeşil renkli klorofilin toplandığı görülür. Bu kademeli renk farkı adı geçen renk maddelerinin molekül ağırlıklarının ve adsorbsiyon derecelerinin farklı olmasında ileri gelir. Fotosentez Olayında Organik Madde Sentezlendiğinin Gösterilmesi Fotesentezde ışığın katalizörlüğü altında karbon dioksit ve suyun bitkiler tarafından birleştirilerek organik madde (glikoz) sentezlenmesidir. Bu maddeler ya olduğu gibi ya da uzun zincirler şeklinde paketlenerek nişasta şeklinde depolanırlar. Amacımız fotosentezin bir ürünü olan glikozun sentezlendiğini ortaya koymaktır. Araç ve Gereçler : Ebegümeci ve yaprağı iki renkli olan bir bitki yaprağı, siyah renkli kağıt, potasyum iyodür (KI), sıcak su. Uygulama : Yaprağı iki renkli olan bitkiyi alarak uzun bir müddet ışık altında tutunuz. Ebegümeci bitkisinin bir yaprağının yarısını siyah bir kağıt ile kapatarak diğer bitkiyle birlikte aynı sürede olmak şartıyla ışık altında bırakınız. Daha sonra bu bitkileri saplarından keserek kaynamakta olan suyun içerisinde hücrelerinin ölmesini ve çeperlerinin dağılmalarını sağlayınız. Bu iş için iki dakikalık bir süre yeterli olacaktır. Yapraklar yeşil rengini kaybedince potasyum iyodürle muamele ediniz. Işıkta kalmış yeşil renkli bölgelerin nişasta oluşumundan dolayı mavi bir renk aldığını, yeşil olmayan kısımların ise renk vermediğini göreceksiniz (Şekil 4. 3). Deney 3. Fotosentez İçin Karbondioksitin Varlığının Zorunlu Olduğunun Gösterilmesi Yeşil bir bitki oldukça yoğun olarak ışık altında bırakılsa bile, eğer ortamda karbon dioksit bulunmuyorsa bitki bir süre sonra sararmaya başladığı ve gelişiminin durduğu gözlenir. Bunu aşağıdaki gibi bir deneyle ispatlamak mümkündür. Araç ve Gereçler : Bir dal parçası, kavanoz, tüp, tıpa, potasyum hidroksit (KOH), su. Uygulama : Bir bitki dalı alınarak iki yaprağı içerisinde su ve potasyum hidroksit bulunduran bir tüple birlikte (tüpün ağzı açık durumda) geniş ağızlı bir şişe veya kavanoz içerisine bırakılır. Bir süre sonra dalın kavanoz içerisinde kalan kısmında yaprakların sararıp solduğu görülür. Bir müddet daha sonra ise yapraklar tamamen ölür. Buna neden olan faktör, büyük şişedeki karbon dioksitin potasyum hidroksit tarafından emilerek şişe içerisindeki yaprakların ışık ve suyu aldıkları halde karbon dioksit yetersizliğinden fotosentezi yapamamalarındandır. Böylece fotosentez için ortamda karbondioksite kesinlikle gereksinim duyulduğu ispatlanmış olur (Şekil 4. 4). Deney 4. Fotosentezi Etkileyen Faktörlerin Birlikte İncelenmesi Aynı canlı materyeli üzerinde, fotosentezi etkileyen faktörlerin birinin etkisini değiştirip (ışık, karbon dioksit, sıcaklık gibi) diğerlerininkinin sabit tutulması ile fotosentez hızında meydana gelen değişikliklerin incelenmesi ve bu faktörlerin etkilerinin karşılaştırılması şeklinde gösterilecektir. Araç ve Gereçler: Elodea bitkisi, beher, huni, ışık kaynağı, %4'lük potasyum bikarbonat (KHCO3), %1'lik KHCO3, termometre, ispirto ocağı, milimetrik kağıt. Uygulama: Bu deney için Elodea su bitkisi kullanılacaktır. Elodea bitkisi içi su dolu bir cam kaba alınır. Bitkinin üzeri çıkacak olan gaz kabarcıklarını toplayacak olan bir huniyle şekilde görüldüğü gibi kapatılır (Şekil 4. 5). Işık faktörünün etkisini ölçmek için önce normal ışıktaki kabarcık çıkışı tespit edilir. Bir lamba yardımıyla düzeneğe ışık verilir ve kabarcık çıkışı gözlenir. Fotosentez hızı ile aydınlatma şiddeti arasındaki ilişki grafikte gösterilir. Karbondioksit konsantrasyonunun etkisini inceleyebilmek için de başka bir kaba yine ortamı su ile hazırlanmış %4'lük KHCO3 çözeltisi konur. Yine bitki bu düzeneğin içine yerleştirilip bu konsantrasyondaki fotosentez hızı ölçülür. Aynı işlem %1'lik KHCO3 için tekrarlanır. KHCO3 konsantrasyonuna karşı kabarcık sayısındaki değişim grafiği çizilir. Sıcaklığın fotosentez üzerine etkisini ölçmek içinde aynı düzeneğin sıcaklığı ölçülür ve bu sıcaklıktaki kabarcık sayısı saptanır. Daha sonra sıcaklık ispirto ocağı yardımıyla arttırılır ve kabarcık sayısı belirlenir. Sıcaklık kabarcık çıkışı durana kadar arttırılır. Sıcaklık ile fotosentez ilişkisi bir grafikte gösterilir. Deney 5. Aerobik Solunum Bu deneyle karbonhidratların havadan alınan O2 ile CO2 ve H2 O ya kadar yıkılıp enerji açığa çıktığını göreceksiniz. Araç ve Gereçler: Çimlenmekte olan bezelye taneleri, balon joje, cam boru, beher, KOH, renkli bir sıvı. Uygulama: Bu deney için, CO2 tutma özelliğine sahip potasyum hidroksit (KOH) kristalleri pamuğa sarılarak çimlenmekte olan bezelye taneleri ile birlikte bir balon joje içine yerleştirilir. Daha sonra balon şekilde görüldüğü gibi bir ucu renkli sıvıya batırılmış kılcal boru ile birleştirilir. Bir süre sonra bezelyelerin solunum yapması sonucu O2 alınıp CO2 verilir. Dışarıya verilen bu CO2, KOH kristalleri tarafından tutulur ve azalan hacim kadar kılcal boruda sıvı yükselir. Deney 6. Anaerobik Solunum Havanın serbest oksijeni ile temas halinde olmayan bazı bitkiler, kendileri için gerekli olan enerjiyi, organik maddeleri enzimatik faaliyetlerle parçalayarak sağlarlar. Bu parçalanma sonucunda açığa çıkan gaz CO2 'tir. Araç ve Gereçler: Çimlenmekte olan nohut, deney tüpü, civa, beher. Uygulama: Çimlenmekte olan bir kaç nohut tanesini deney tüpünün içine yerleştirin. Sonra tüpü tamamıyla civa ile doldurun ve ters çevirerek yine civa dolu bir kabın içine batırın. Daha sonra cıva dolu kabın üzerine su ilave edin. Bir süre sonra tohumların anaerobik solunumu sonucu ortaya çıkan gaz tüpteki civayı aşağıya doğru ittiğini göreceksiniz (Şekil 4. 7). Bu da bize havadaki serbest oksijen yerine bitki dokularındaki bağlı oksijenin kullanıldığını gösterir. Deney 7. Fermantasyon Bazı organizmaların solunumu sonucunda substrat CO2 gibi çok basit bir ürüne kadar parçalanmaz. Solunum sonucunda daha kompleks bir madde açığa çıkar. Bu olaya fermantasyon denir. Araç ve Gereçler: %1 'lik glikoz çözeltisi, % 20 'lik Baryum hidroksit (Ba(OH)2), taze bira mayası, erlenmayer, cam boru, tıpa. Uygulama: Bir erlenin içine 200 cm3 %1 lik glikoz çözeltisi konulur. Daha sonra bu karışımın içine bir miktar taze bira mayası ilave edilir. Erlenin ağzı şekilde görüldüğü gibi cam boru takılmış tıpa ile kapatılır ve cam borunun diğer ucu yine tıpa ile kapatılmış % 20 'lik Ba(OH)2 çözeltisi içine batırılır. Ba(OH)2 içeren tüpte çökelmenin meydana gelmesi, olay sonucunda CO2 açığa çıktığını, alkol kokusu da fermentasyon sonucu alkolün meydana geldiğini gösterir Özet Doğada meydana gelen ve canlılığın ışık ile iletişim gösteren en belirgin temel olaylarından biri "fotosentez"dir. Fotosentez ışık enerjisinin biyolojik olarak kimyasal enerjiye dönüşümü olayıdır. Enerji yönünden tüm canlı organizmalar kesinlikle fotosenteze bağımlıdır, çünkü gerekli besin maddelerinin ve hatta atmosferdeki oksijenin kökeni fotosentezdir. Canlıların büyük bir çoğunluğu için oksijen, besin kadar önemlidir. Oksijen (O2) hayatsal olayların sürekliliği için gerekli olan, besinlerde depo edilmiş enerjiyi serbest hale getirir. Canlıların çoğu havadaki serbest oksijeni kullanır. Bir kısım organizmalar (bazı bir hücreliler, ilkel bitkiler, yassı ve yuvarlak parazit solucanlar) enerji elde etmek üzere çevrelerindeki eser miktarda oksijenden bile faydalanabilirler. Bu ünitede bitkilerde fotosentez olayını, fotosenteze etki eden faktörleri, oksijenli ve oksijensiz solunum olaylarını, fermantasyon olayının nasıl meydana geldiği bazı deneylerle gösterilmeye çalışılmıştır. Değerlendirme Soruları Aşağıdaki soruların yanıtlarını verilen seçenekler arasından bulunuz. 1. Fotosentez için aşağıdakilerden hangisi gerekli değildir? A. CO2 B. Işık C. Klorofil D. KOH E. H2O 2. Aşağıdaki bileşiklerden hangisi CO2 tutabilme özelliğine sahiptir? A. H2O B. KHCO3 C. BaCO3 D. NaOH E. KOH 3. Fermantasyon sonucu aşağıdaki maddelerden hangisi oluşur? A. Glikoz B. Karbonhidrat C. Alkol D. Oksijen E. Protein 4. Aerobik solunumda karbonhidratlar, aşağıdaki hangi maddenin yardımıyla en küçük yapı taşları ve enerjiye kadar parçalanırlar? A. O2 B. CO2 C. H2 O D. KOH E. NaOH 5. Aşagıdakilerden hangisi fotosentezin hızına etki etmez? A. CO2 B. Glikoz C. Sıcaklık D. Işık E. Klorofil Yararlanılan ve Başvurulabilecek Kaynaklar Ocakverdi, H., Konuk, M., (1989) Bitki Fizyolojisi Laboratuvar Kılavuzu, Selçuk Üniv. Eğitim Fak. Yay: 14, Konya. Önder, N. Yentür, S., (1991) Bitki Fizyolojisi Laboratuvar Kılavuzu, İstanbul. Üniv. Fen Fak.Yay. No: 220, İstanbul. Önder, N., (1985) Genel Bitki Fizyolojisi, İstanbul Üniv. Fen Fak. Yay. No: 189, İstanbul. Ayrıntılar ve şekiller için tıklayınız: http://www.aof.anadolu.edu.tr/kitap/IOLTP/2282/unite04.pdf

http://www.biyologlar.com/fotosentez

Takson örneklemesi ve filogenetik sinyal

Moleküler biyolojideki ileri dizileme teknolojilerinin gelişimi sayesinde, filogenileri belirlemek için büyük miktarlarda veri (DNA veya protein dizileri) elde etmek mümkün hale gelmiştir. Örneğin, mitokondriyal genomlara dayanan karakter matrisleri kullanan bilimsel çalışmalar yaygındır. Ancak, kimi araştırmacı, bu matrislerdeki karakter sayısının yüksek olmasındansa takson sayısının yüksek olmasının daha önemli olduğunu iddia etmiştir, çünkü takson sayısı ne kadar çok olursa elde edilecek filogeni o derece daha güvenilir olur. Bunun bir nedeni uzun dalların ayrışmasıdır. Mümkün olduğu durumlarda fosil verilerinin filogenilere dahil edilmesinin bu yüzden önemli bir neden olduğu öne sürülmüştür. Ağaç inşasının doğruluğuna etki eden bir diğer önemli unsur, kullanılan veride faydalı bir filogenetik sinyal olup olmadığıdır. Filogenetik sinyal terimi, birbiriyle ilişkili organizmaların genetik malzeme veya fenotipik özellikleri bakımından birbirlerine benzeyip benzemedikleri ile ilgilidir.

http://www.biyologlar.com/takson-orneklemesi-ve-filogenetik-sinyal


SOLUNUM SİSTEMİ FİZYOLOJİSİ

Solunum kelimesi iki anlamda kullanılabilir. Hücresel düzeyde, hücresel oksidatif Matabolizma anlamındadır. Organizma düzeyinde ise, gaz değişim yüzeylerinin, yani akciğerlerin atmosfer havası ile havalanması demektir. Solunum sistemi, dolaşım sisteminin atmosferle olan bağlantısını sağlar. Amfibian denilen kurbağa gibi hem karada hem de suda yasayan canlılarda ¤¤¤¤bolizma düşük olduğu için cilt solunumu yeterlidir. Eğer insanlarda kurbağalar gibi cilt solunumu yapsalardı, o zaman insanların ¤¤¤¤bolizması daha yüksek olduğu için, insan vücudunun yüzeyinin, gerçek yüzeyinden kat kat fazla olması gerekir idi. Akciğerler ağırlık olarak vücudun pek az bir kısmını oluştururlar, fakat yüzey olarak çok fazla bir yer kaplar. Yunan mitolojisine göre, "PNEUMA" yani nefes, görülmez kişisel bir ruhtur ve sahibine hayat verir. Sağlıklı insanlar, soluk almayı, değerini takdir etmeden, verilmiş bir hak gibi kabul ederler, çünkü soluk alıp verme hemen hemen gayretsizdir ve bilinçsizce yapılır. Oysa solunum hastalığı olanlar için, her soluk bir altın değerindedir. Solunum hastalıkları genellikle, soluk havasının ya sigara dumanı ya da kirli hava ile kirlenmesinden kaynaklanır. Solunum sisteminin bir diğer görevi de ses çıkarmaktır. Konuşurken, solunum sisteminde dolasan hava, ses tellerini titreştirir, oluşan bu sesin havayla dolu boşluklarda yankılanmasıyla bazı frekanslar diğerleri üzerine baskın çıkar, bu da her kişiye kendine has özel sesini verir. SOLUNUM SİSTEMİ ANATOMİSİ Solunum sistemi burun, ağız, farinks (yutak), larinks (gırtlak), trakea (soluk borusu), bronşlar, bronsioller, ve alveollerden oluşur. Trakeadan sonra ilk dallanan yapılara bronşlar, broşlardan sonraki daha dar çaplı yapılara da bronsioller denilmektedir. Bronşlar, bronsioller ve terminal bronsiollerde gaz alışverişi olmaz, bu kanallar anatomik ölü boşluk olarak adlandırılır. Anatomik ölü boşlukta bulunan hava hacmi 150 ml dir. Gaz değişimi yapılan alanlar ise respiratuvar bronsiol, duktus alveolaris, ve alveol keseleridir. Anatomik ölü boşluk nedeni ile her bir solunum ile akciğerlere alınan 500 ml havanın 350 ml sinde gaz değişimi yapılmaktadır. Diffüzyon: Gerek akciğerlerde gerekse hücre düzeyinde gaz alışverişi diffüzyon ile olmaktadır. Bu diffüzyon pasif bir olaydır, yani gazlar konsantrasyon farkları doğrultusunda diffüzyona uğrarlar. Bir sıvıda çözünmüş olan gazin konsantrasyonu o gazin kısmi basıncı ile ifade edilmektedir. Gazin kısmi basıncı büyüdükçe, konsantrasyonu da artmaktadır. Akciğerlere gelen venöz kanda, alveol içindeki atmosfer havasına oranla, CO2 basıncı daha yüksek, O2 basıncı ise daha düşüktür; bu sebeple, CO2 alveol içine verilirken, O2 de kana geçmektedir. Kanda oksijenin % 97 si eritrositler içinde hemoglobine bağlı olarak taşınır, geri kalan % 3 ise plazmada fiziksel olarak çözünmüş halde taşınmaktadır. Karbondioksit ise 4 şekilde taşınır. % 70 oranında plazmada HCO3 iyonu seklinde taşınır. Hücrelerde oluşan CO2, kana geçtiği zaman eritrositler içine alınır. Eritrositler içinde CO2, karbonik anhidraz enziminin etkisiyle H2O ile birleşir. Karbonik anhidraz: CO2 + H2O HCO3 + H Yukarıdaki reaksiyonda ortaya çıkan hidrojen iyonları hemoglobin molekülüne bağlanır, bikarbonat iyonları ise eritrositlerden plazmaya çıkar ve akciğerlere kadar plazmada gelir. Kan akciğerlere gelince, bikarbonat iyonlarının eritrositler içine girmesi ile reaksiyon tersine döner, sonuçta su ve karbondioksit oluşur ve solunum yoluyla dışarı atılır. Karbondioksitin % 70 i bu yolla taşınır. Karbondioksitin bir kısmı doğrudan hemoglobin molekülüne bağlanarak taşınır. Çok az bir kısmı plazmada fiziksel olarak çözünmüş halde taşınır. Az bir kısmı da plazma proteinleri ile karboamino bileşikleri oluşturarak taşınır. Solunum Sisteminin Fonksiyonları: 1.Oksijen temin eder. 2. Karbondioksiti atar. 3. Kanın hidrojen iyon konsantrasyonunu (pH sini) düzenler. 4. Konuşmak için gerekli sesleri üretir (fonasyon). 5. Mikroplara karsı vücudu savunur. 6. Kan pıhtısını tutar ve eritir. Solunum Sisteminin Organizasyonu: Sağ ve sol olmak üzere 2 akciğer vardır. Akciğerler esas olarak ALVEOL denilen (alveolus, tekil; alveoli, çogul) içi hava dolu küçük keseciklerden oluşur. Alveol kanla, atmosfer havasının gaz değiştirdikleri yerdir ve her bir akciğerde yaklaşık 150 milyon alveol vardır. HAVAYOLU dış ortamla, alveol arasında havanın geçtiği tüm tüplere verilen isimdir. Inspirasyon soluk alma demektir ve solunum sırasında dış ortamdan, havanın havayolları aracılığı ile alveollere hareket etmesidir. Ekspirasyon ise soluk verme demektir ve havanın alveollerden dış ortama, yine havayolu aracılığı ile verilmesi demektir. Soluk alıp verme sırasında, 1 dakikada yaklaşık 4 litre hava alveollere girip çıkarken, alveollerin çevresindeki kapiller damarlardan ise 1 dakikada 5 L kan geçer. Ağır egzersiz sırasında hava akışı 30-40 kat artabilirken, kan akimi da 5-6 kat artabilir. Her zaman için alveole giren hava ile alveol çevresindeki kapillerler içindeki kan birbiriyle orantılı olmalıdır. Alveoler hava ile kapiller kan birbirinden çok ince bir zar ile ayrılmıştır, bu zar oksijen ve karbondioksitin diffüze olmasına olanak tanır. Havayolu: Soluk alma sırasında, hava ya ağızdan ya da burundan farenkse geçer, farenks hem yiyecekler hem de hava için ortak bir geçiş yoludur. Farinks 2 tüpe ayrılır, birisi özafagustur ki buradan yiyecekler mideye geçer, diğeri ise larinks dir ki, bu havayolunun bir parçasıdır. Ses telleri larinkste bulunur, geçen havanın bu telleri titretmesi ile ses oluşur. Larinks trakea denilen uzun bir tüpe açılır. Trakeada 2 tane bronşa dallanır. Bir bronş sağ akciğere bir bronş da sol akciğere girer. (Bronchus=bronş, bronchi=bronşlar) Trakea ve bronşların duvarları kartilaj denilen kıkırdak dokusu içerir ve kartilaj bu yapılara esneklik ve dayanıklılık verir. Akciğerler içerisinde bronşların dallanması devam eder, her bir dallanma daha dar, daha kısa, ve daha çok sayıda tüp oluşması ile sonuçlanır. Bu dallanmalar sırasında kartilaj içermeyen ilk dallanmalardaki tüplere bronsiyol denir. Alveoller, respiratuvar bronsiyollerden itibaren görülmeye baslar. Havayolları larinksten itibaren 2 bölüme ayrılır. 1)İletici kısım 2)respiratuvar kısım. İletici kısımda hiç alveol olmadığı için bu kısımda gaz değişimi olmaz. Respiratuvar kısım ise respiratuvar bronsiollerden itibaren baslar. Bu kısımda gaz değişimi olur. Farinksten, respiratuvar bronsiollerin sonuna kadar tüm havayolu boyunca, epitelyal yüzeyler silya içerir. Tüm havayolu boyuna ayrıca mukus salgılayan epitel hücreleri ile çeşitli bezler bulunur. Silyalar sürekli olarak farinkse doğru hareket halindedirler. Bu yapıyı mukustan yapılmış bir yürüyen merdivene benzetebiliriz. Bu yürüyen merdiven sayesinde solunum havasındaki toz mukusa yapışır ve yavaş ama sürekli hareket halindeki silya hareketleriyle farinkse doğru iletilir ve farinkse varınca, burada yutulur. Bu mukus yürüyen merdiveni akciğerleri temiz tutmak için çok önemlidir. Silyer aktivite zararlı pek çok etkenle inhibe edilebilir. Örneğin sigara içmek silyaları saatlerce immobilize eder. Silyer aktivitenin azalması akciğer enfeksiyonu ile ya da atılamayan mukusun havayolunu tıkamasıyla sonuçlanabilir. İkinci koruma mekanizması fagositlerdir. Tüm havayolu ve alveoller boyunca bulunan fagositler solunumla alınan küçük parçacıkları ve bakterileri fagosite ederek bunların öteki akciğer hücrelerine ya da kan dolaşımına geçmesini önlerler. ALVEOL Alveoller küçük, içi hava dolu keseciklerdir. Alveol duvarının havaya bakan iç yüzleri yalnızca 1 hücre kalınlığındadır. Bu iç yüzey Tip I hücreleri denilen epitel hücreleri tarafından 1 sıra olarak oluşturulmuştur. Alveollerin duvarları ayni zamanda kapiller damarları da içerir. Kapiller damarların endotel hücreleri, alveol endotel hücrelerinden çok az bir interstisiyel sıvı ve bir bazal membranla ayrılmıştır. Sonuç olarak kapiller damarlardaki kan, alveollerdeki havadan yalnızca 0,2 m m kalınlığında bir bariyerle ayrılmıştır. Ortalama bir eritrositin çapının 7 m m olduğunu düşünürsek, 0,2 m m lik bir bariyerin ne kadar ince olduğu çok açıktır. Kapiller damarlar ile temas eden alveol yüzeyinin toplam alanı 75 m2 dir ki bu bir tenis kortunun alanına eşittir, ya da bir diğer deyişle, vücut dış yüzeyinin 80 katidir. Bu kadar ince ve büyük bir alan olması sebebiyle oksijen ve karbondioksit büyük miktarlarda hızlıca değişmektedir. Alveol epitelinde Tip I hücrelerine ek olarak daha az sayıda Tip II hücreleri vardır. Şekilsel olarak Tip I den daha büyük olan bu Tip II hücreleri surfaktan denilen bir madde sentezlerler. GÖGÜS KAFESİ Akciğerler toraks denilen göğüs kafesi içinde yerleşmiştir. Toraks kapalı bir bölmedir. Boyunda kaslar ve bağ dokusu tarafından sınırlanmıştır, altta ise diyafram denilen kubbe seklinde bir çizgili kas ile karından tümüyle ayrılmıştır. Toraks duvarları, omurilik, kostalar, iman tahtası (sternum), ve kostalar arasındaki kas olan interkostal kaslardan oluşur. Toraks duvarı ek olarak büyük miktarda elastik bağ dokusu içerir. Her akciğer plevra zari denilen bir zar ile tamamen kaplanmıştır. Bu zar iki katli bir zardır. Plevra zarını hayalde canlandırmak için içi su dolu bir balona bir yumruğu bastırdığınızı düşünün. Yumruk akciğeri temsil etmektedir, yumruğu ilk saran balon zari visseral plevrayı temsil etmektedir. İkinci katman ise pariyetal plevrayı temsil etmektedir. Visseral plevra ile parietal plevra arasında intraplevral sıvı denilen çok ince bir sıvı tabakası vardır. Bunun toplam miktarı sadece birkaç ml dir. Gelişim sırasında bu iki plevra zari arasında yaklaşık 4 mm Hg lik negatif bir basınç oluşur. Bu negatif basınç sayesinde, normalde kollabe olması gereken alveol açık kalır. Bu negatif basınç alveolleri dışa doğru çekerken, göğüs kafesini de içe doğru çeker. Göğsün kesici aletlerle olan yaralanmasında parietal plevra delindiği için plevral aralıktaki basınç atmosfer basıncına eşitlenir, yani negatif basınç kalmaz. Pnemotoraks denilen bu yaralanmada alveolleri dışa doğru çeken negatif basınç olmadığı için akciğerler kollabe olur, yani söner. İNSPİRASYON (SOLUK ALMA) Inspirasyon, diyafram ve inspiratuvar interkostal kasların kasılmasıyla baslar. Diyaframın kasılmasıyla göğüs boşluğu karına doğru büyür. Interkostal kasların kasılmasıyla da göğüs yukarı ve dışa doğru büyür. Göğüsün bu büyümesi intraplevral aralıktaki basıncı daha da negatif yapar. Bu da akciğerleri daha da büyüterek havanın akciğerlere doğru emilmesine yol açar. EKSPİRASYON (SOLUK VERME) Inspirasyonun sonunda, diyafram ve inspiratuvar interkostal kaslara giden sinirler, kasları uyarmayı sonlandırır ve böylelikle kaslar gevşerler. Göğüs duvarı ve dolayısı ile akciğerler pasif olarak orijinal değerlerine dönerler. Akciğerler küçülünce, alveollerin içindeki hava sıkışır ve alveol içi basınç atmosfer basıncını geçer. Dolayısı ile alveol içindeki hava kolayca havayollarından dışarı atılır. Sonuç olarak istirahat halinde ekspirasyon pasif bir olaydır, inspiratuvar kasların gevşemesi ve akciğerlerin elastikiyeti sayesinde gerçekleşir. Fakat egzersiz sırasında daha büyük miktarda hava dışarı atılmak zorunda olduğu için ekspiratuvar interkostal kaslar ve karin kaslarının kasılmasıyla göğüs daha aktif olarak küçülür. KOMPLİANS (ESNEME) Belirli bir basınç altında belirli bir maddenin ne kadar esneyebildiğine o maddenin kompliansi denir. Dolayısı ile akciğerlerin kompliyansi ne kadar çok olursa, esneyebilmeleri de o kadar çok olur. Tersine komplians azalmışsa akciğerlerin esneyebilmeleri de zor olur. Akciğerlerin kompliyansinin azaldığı hastalıklarda, esneklik azaldığı için, akciğerleri genişletmek için daha fazla güç uygulamak gerekecektir. Bu tür hastalar, yüzeysel ve hızlı solurlar. Akciğerlerin kompliansini etkileyen bir diğer faktör de alveollerin yüzey gerilimidir. Alveollerin yüzeyleri nemlidir ve alveoller ince bir su tabakası ile kaplı gibi düşünülebilir. Bu su tabakası gerilmiş bir balon gibi davranır ve akciğerlerin genişlemesini engelleyen bir güç gibi davranır. Akciğerlerin genişlemesini etkileyen bu güce "yüzey gerilimi" denir. Sonuç olarak akciğerlerin genişlemesi hem akciğerlerin elastik dokusunu germek, hem de bu yüzey gerilimini asmak için daha fazla enerjiye ihtiyaç duyacaktır. Alveollerdeki Tip II hücreler surfaktan denilen bir madde sentezlerler. Surfaktan yüzey gerilimini azalttığı için akciğerlerin kompliansini arttırır, yani akciğerleri genişletmek için daha az enerjiye gereksinim duyulur. Respiratuvar Distress Sendromu denilen hastalıkta yeni doğan bebekler yeteri kadar surfaktan sentezleyemedikleri için bu bebekler soluk alıp vermek için çok enerji harcarlar ve çocukların yorgunluktan bitkin düşerek ölmelerine neden olabilir. Gebe kadına kortizol yapılması çocukta surfaktan sentezini artırır. AKCİĞER KAPASİTELERİ Tek bir solukla akciğerlere alınan veya akciğerlerden çıkarılan hava msktarina tidal volum (soluk hacmi) denir, miktarı 500 ml dir. Pasif ekspirasyondan sonra akciğerlerde kalan hava miktarına fonksiyonel rezidüel kapasite denir, yaklaşık 2300 ml dir. Zorlu bir ekspirasyondan sonra, akciğerlerde kalan hava miktarına rezidüel volüm denir, miktarı 1200 ml dir. Normal bir inspirasyondan sonra zorlu inspirasyon ile akciğerlere alınabilen hava miktarına inspiratuvar yedek volüm denir, 3000 ml civarındadır. Normal pasif ekspirasyondan sonra zorlu ekspirasyon ile akciğerlerden atılan hava miktarına ekspiratuvar yedek volüm denir, 1100 ml civarındadır. Normal bir ekspirasyondan sonra, zorlu inspirasyon ile akciğerlere alınabilen hava miktarına inspiratuvar kapasite denir. Tidal volüm, inspiratuvar ve ekspiratuvar yedek volümlerin toplamı akciğerlere kas kuvveti ile alınıp verilebilen maksimum hava miktarını gösterir, ve buna vital kapasite denir. Vital kapasite genç erkeklerde 4,6 L genç kızlarda ise 3,1 L dir. Maksimum ekspirasyondan sonra akciğerlerde kalan hava miktarına residüel volüm denir, ve yaklaşık 1200 ml civarındadır. Vital kapasite ile residüel volümün toplamına ise Total akciğer kapasitesi denir. Bu bahsedilen volümlere statik volümler denir, çünkü bu ölçümler hava akimi olmadığı zaman yapılan ölçümlerdir. Zorlu ekspirasyon sırasında yapılan akciğer volüm değişikliklerine ise dinamik akciğer volümleri denir. Bunlar FEV1 ve FVC dir. FEV1 birinci saniyede akciğerlerden çıkarılabilen hava miktarıdır. FVC ise maksimum inspirasyondan sonra akciğerlerden çıkarılabilen maksimum hava miktarıdır. Sağlıklı genç bireylerde FEV1 4 L FVC ,ise 5 L dir ve oran 0,8 dir. GÖĞÜS HASTALIKLARI Göğüs hastalıkları iki genel kısma ayrılırlar. Obsruktif Hastalıklar: Bu hastalıklarda hava yolu direnci artmıştır (amfizem, astım). Restriktif Hastalıklar: Akciğer kompliansi azalmıştır (pulmoner fibrozis, respiratuvar distress sendromu).

http://www.biyologlar.com/solunum-sistemi-fizyolojisi

Bakteriyofaj Nedir ?

Bakteri yiyen canlı bakterilerin büyümesine engel olan onları eriten ve ancak elektron mikroskopla görülebilen bir ültravirüs. Süzgeçlerden geçen ve kültürden kültüre nakledilmesi mümkün olan bu ultra- virüs bakteri kolonilerinde görülebilen değişiklikler yapabilmekte ve bakteri hücrelerini hiç bir artık bırakmadan eritebilmektedir. bakteriyofajlar ın bilhassa zararlı bakterilerden meydana gelen çeşitli salgınlarda bakterileri yok etmek suretiyle önemli rolleri vardır Synechococcus bakterisinin fajı S-PM2 elektron mikroskobu fotoğrafı Bakteriyofaj bakteri ve Yunanca phagein yemek fiilinden tÜretme bakterileri enfekte eden bir virüstür. Terim genelde kısaltılmış hali olan faj olarak kullanılır. Ökaryotları hayvan bitki ve mantarları enfekte eden virüsler gibi fajlarda da büyük bir yapısal ve işlevsel çeşitl ilik vardır. Tipik olarak proteinden oluşan bir kabuk ve içinde yer alan genetik malzemeden oluşurlar. Genetik malzeme dna veya RNA olabilir ama genelde 5 – 500 kilo baz çifti uzunluğunda çift sarmallı dnadan oluşur. Bakteriyofajlar genelde 20 ila 200 nm arası büyüklükte olurlar. Fajlar her yerde mecutturlar ve bakterilerin yaşadığı ortamlarda örneğin Toprakta veya hayvan bağırsaklarında bulunabilirler. Faj ve diğer virüslerin en yoğun doğal kaynaklarından biri deniz suyudur. Deniz yüzeyinde mililitrede 109 etkin faj taneciği virion bulunmuştur ve deniz bakterilerinin %70i fajlar tarafından enfekte olmuş olabilirler Tarihçe 1913te Britan yalı bakteriyolog Frederick Twort bakterileri enfekte edip öldüren bir etmen keşfetmiş ama konuyu daha fazla ta kip etmemiştir. Fransız-Kanadalı mikrobiyolog Felix dHérelle 3 eylül 1917de dizanteri basilinin düşmanının görünmez bir mikrobunu keşfettiğini açıklayıp ona bakteryofaj adını verdi Çoğalması bakteriyofajların, litik veya lizogenik hayat döngüleri olabilir bazılarında her ikisi de olur. T4 fajı gibi öldürücü fajlarda görülen litik döngüde virionun çoğalmasının hemen ardından konak hücre parçalanır ve ölür. Hücre ölür ölmez virionların kendilerine yeni bir konak bulmaları gerekir. Lizo genik döngü buna tezat olarak konak hücrenin parçalanmasına neden olmaz. Lizogenik olabilen fajlara ılımlı fajlar temperate phage denir. Viral genom konak genoma dahil olur ve oldukça zararsız bir şekilde onunla beraber eşlenir. Konak hücrenin sağlığı yerinde olduğu sürece Virüs sessiz bir şekilde varlığını sürdürür ama konağın şartları bozulursa örneğin besin kaynaklarının tükenmesi durumunda endojen fajlar profaj olarak adlandırılırlar etkinleşirler. Bir çoğalma süreci başlar sonucunda konak hücre parçalanır. ilginç bir şekilde lizogenik döngü konak hücrenin çoğalmasına izin verdiği için hücrenin yavrularında da virüs varlığını devam ettirir. Bazen profajlar inaktif oldukları dönemde bakteri genomuna yeni işlevler kazandırarak konak bakteriye fayda sağlarlar bu olguya lizogenik dönüşüm lysogenic conversion denir. Bunun iyi bilinen bir örneği Vibrio cholera nın zararsız bir suşunun bir faj tarafından enfekte edilerek kolera hastalığı etmenine dönüşümüdür. Bağlanma ve giriş T4 bakteriyofajının yapısı. 1. baş 2. Kuyruk 3. Nükleik asit 4. Kapsit 5. Yaka 6. Kın 7. Kuyruk lifleri 8. Ekserler 9. Taban plakası.Konak hücreye girmek için bakteryofajlar bakterinin yüzeyindeki öz gül reseptörlere bağlanırlar bunlar arasında lipoPolisakkaritler teikoik asitler proteinler sayılabilir. Bu nedenle bir bakteryofaj ancak bağlanabileceği reseptörler taşıyan bakterileri enfekte edebilirler. Faj virionları kendiliklerinde hareket etmediklerinden dolayı kendi reseptörleriyle solüsyondayken rassal olarak buluş up bağlanırlar. Karmaşık bakteryofajlar örneğin T-çift fajları genetik malzemelerini hücrenin içine enjekte etmek için şırınga benzeri bir hareket kullanırlar. Uygun reseptörle temas kurduktan sonra kuyruk lifleri taban plakasını hücre yüzeyine yaklaştırırlar. iyice bağlandıktan sonra kuyruk büzülür bu da genetik malzemenin dışarı itilmesine neden olur. Bazı fajlar nükleik asiti hücre zarından içeri iter bazıları hücre yüzeyine birakır. Başka yöntemlerle genetik malzemlerini içeri sokan bakterifajlar da vardır. protein ve Nükleik asit sentezi Kısa süre bazen Dakikalar içinde bakteri ribozomları viral mrnanın Proteine çevirimine translasyonuna başlarlar. RNA-fajlarında RNA-replikaz bu sürecin başlarında sentezlenir. Erken sentezlenen proteinler ve virionla gelen bazı proteinler bakterinin RNA polimerazını modifiye edip onun viral mrnayı tercihen çevirmesine neden olabilirler. Konağın kendi Protein ve nükleik asit sentezi de bozularak viral ürünlerin sentezine yönlendirilir. Bu ürünler ya hücreyi parçlamaya yarayacaklaklar ya yeni virionların oluşmasına yardımcı olacaklar veya yeni virionları oluşturacalardır. Virion oluşumu T4 fajları durumunda yeni fajların inşası özel yardımcı molekülleri gerektiren karmaşık bir süreçtir. Önce taban plakası oluşur kuyruk onun üzerinde büyür. kafa kapsidi ayrı olarak oluşup kendiliğinden kuyruk ile birleşir. Henüz bilinmeyen bir şekilde dna kafanın içine sıkı bir şekilde yerini alır. Bütün süreç yaklaşık 15 dakika alır. Virionların salınımı Fajlar ya hücre parçalanması lizis veya salgılanma yoluyla salınırlar. T4 fajları durumunda hücre içine girmelerinden 20 Dakikadan biraz sonra hücre parçalanması yoluyla sayıları 300ü bulabilen faj salınır. Bunun gerçekleşmesi hücre duvarındaki peptidoglikanı parçalayan endolizin adlı enzim sayesinde olur Bazı virüler ise parazite dönüşüp konak hücrenin sürekli olarak yeni virüs tanecikleri salgılamasına neden olabilirler. Yeni virionlar hücre zarından tomurcuklanarak koparlar beraberlerinde hücre zarının bir kısmını da götüren bu fajlar örtülü virüse olarak ortama salınırlar. Salınan virionların her biri yeni bir bakteriyi enfekte edebilir. Faj terapisi Bir bakteriyi enfekte etmek üzere ona bağlanmakta olan bakterilerin şematik gösterimiKeşiflerinin ardında fajlar anti-bakteriyel etmen olarak denenmişlerdir. Ancak antibiyotikler keşfedilince bunların fajlardan daha kullanışlı oldukları görülmüştür ve Batıda faj tedavisi üzerine yapılan araştırmalar bırakılmıştır. Bun karşın Sovyetler Birliğinde 1940lardan beri antibiyotiklere alternatif olarak kullanımı devam etmiştir. Bakteri suşlarında doğal seleksiyon yoluyla antibiyotik direncinin oluşması bazı tıbbi araştırmacıları faj tedavisini antibiyotik tedavisine bir alternatif olarak tekrar değerlendirmeye sevketmiştir. Antibiyotiklerden farklı olarak fajlar milyonlarca yıldır süregeldiği gibi bakterilerle beraber evrimleştikleri için sürekli bir direncin oluşma olasılığı yok sayılabilir. Ayrıca etkili bir faj özgül bakterisini tamamen bitene kadar enfekte etmeye devam edecektir. Belli bir faj genelde ancak belli bir bakteri tipini enfekte edebildiği için ki bu birkaç bakteri türü olabileceği gibi bir türün sadece bazı alt türleri de olabilir bakteri tipinin doğru tanımlandığından emin olmak gerekebilir bu da 24 saat sürebilir. Faj terapisinin bir diğer avantajı başka bakterilere zarar gelmeyeceğinden dar spektrumlu antibiyotik terapisine benzemesidir. Ancak sıkça olduğu gibi birden fazla bakterinin beraberce neden oldukları enfeksiyonlarda bu bir dezavantaj oluşturabilir. Bakteryofajların bir diğer sorunu vücudun bağışıklık sisteminin saldırısına uğramalarıdır. Fajlar enfeksiyonla doğrudan temas durumunda etki gösterirler onun için açık bir yaraya uygulanmaları en iyi Sonuç doğurur. Sistemik enfeksiyonlarda bu pratik olarak mümkün değildir. Sovyetler birliğinde diğer tedavilerin çalışmadığı durumlarda gözlenen başarılı sonuçlara rağmen çoğu araştırmacı faj terapisinin tibbi bir geçerliliğe ulaşacağına şüphe ile bakmaktadır. Faj tedavisinin etkinliğini belirlemek için büyük ölçekli klink testler yapılmamıştır ama antibiyotik dirençli bakteri türlerinin çoğalmasından dolayı bu konuda araştırmalar sürmektedir. Ağustos 2006da ABD gıda ve ilaç idaresi Food and Drug Administration bazı etlerde Listeria monocytogenes bakterisinin öldürülmesi için bakteryofaj kullanımını onaylamıştır.  

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

Örümcek Türleri

Örümcek, eklembacaklıların örümceğimsiler (Arachnida) sınıfının örümcekler (Araneida) takımından türlerine verilen genel ad. Hemen hemen dünyanın her tarafında yaşarlar. 63.000 kadar türü vardır. Baş ve göğüs kaynaşmıştır. Karın, göğüse ince bir bel (pedisel) ile bağlanmıştır. Aynı büyüklükte başka bir canlının beli bu kadar ince değildir. İçinden sindirim borusu, kan damarları nefes boruları ve sinir sistemi geçer. Örümceklerin boyları, birkaç cm'den 35 cm'ye kadar değişir. Ağızlarının önünde iki zehir çengeli (keliser) ve iki his ayağı (pedipalp) yer alır. Göğüslerinde ise, gelişmiş dört çift yürüme bacağı vardır. Uçları, tarak gibi dişli iki çengelle sonlanır. Örümcek bunların sayesinde ağ üzerinde rahatça dolaşır. Bir kısmı ileriye, geriye ve yanlara doğru yürüyebilirler. Çoğunun başında 3 veya 4 çift osel (basit) göz bulunur. Gözlerin dizilişi, sınıflandırmada önemli bir özelliktir. Yuvarlak olan karın kısmı yumuşak ve esnek olup, alt kısmında solunum delikleri, ipek bezleri, anüs ve cinsiyet organları yer alır. GENEL ÖZELLİKLER Örümcekler, yırtıcı hayvanlardır. Birbirlerine saldırmaktan çekinmezler. Avları çok çeşitlidir. Çoğu, böceklerle beslendiklerinden faydalı sayılırlar. Bazı tropikal türler amfibyum, sürüngen, küçük kuş ve memeli gibi omurgalıları avlarlar. Örümceklerin hepsi avlarını yakalamak için tuzak ağları kurmaz. Bir kısmı avlarını kovalayarak veya üzerlerine sıçrayarak yakalar. Suda böcek, kurbağa ve balık avlayanlar da vardır. Yakaladığı avını, kıskaçlarına açılan zehir salgısı ile felce uğratır. Sonra ısırarak avının iç organlarına, eritici enzimler ihtiva eden tükrük salgısını akıtır. Kısa bir zaman zarfında, avın iç organları eriyerek sıvı haline gelir. Örümcek, emici midesini bir pompa gibi kullanarak bu sıvıyı emer. Av, kısa bir sürede içi boş kabuğa döner. Örümcek, bu boş kabuğu ya olduğu yere bırakır veya başka bir yere atar. Böcekler, küçük kuşlar bu avlar arasındadırlar. Güney Amerika'da yaşayan, bacakları hariç 10 cm boyunda olan, toprakaltı inlerinde barınan bazı türler, tavşan ve tavukların içini boşaltabilecek güçtedir. Örümceklerin özofagusları (yemek borusu) çok dar olduğundan böyle beslenmek zorundadırlar. Ayrıca, ağız parçaları da bir sineği bile parçalayacak güçte değildir. Zehir çengelleri, avı delmeye ve zehir akıtmaya yarar. Uçtaki iğneli kısımları, bir şırınga gibi birer yan delikle biter. Deliğin böyle enjektörvari oluşu, tıkanma tehlikesini önler. İğne ava girince, zehir bu delikten sızar. Örümcekler, iki keliseri de kullanırlar. Isırdıkları zaman yanyana iki delik olması bu yüzdendir. Keliser, aynı zamanda, delik açma ve küçük cisimleri taşıma işlerine de yarar. Örümceklerin böceklerden ayrılan birçok özelliği vardır. Böceklerin çoğu kanatlı olduğu halde, örümcekler kanatsızdır. Böceklerde 6 bacak olmasına karşılık örümceklerde 8 bacak vardır. Antenleri olmadığından, ağız önündeki pedipalpler bu görevi üstlenirler. Dış görünüşleri bacağa benzediğinden bunlara duyu bacakları da denir. Üzerleri duyu algılayıcı tüylerle kaplı olup, dokunma, tad alma ve çevreyi koklayıp araştırma gibi görevler yaparlar. Üreme dönemlerinde erkeklerde spermaları biriktirip dişiye aktaran bir kopulasyon (çiftleşme) organı olarak da iş görürler. ve her tehlikeye karşı sperleri vardır. Örümceklerde trakealar (solunum boruları), akreplerde olduğu gibi karın altında kitap akciğerleri tipindedir. Kitap yaprakları şeklindeki deri kıvrımlarından dolayı solunum organları bu adı alır. İki veya dört tane kitap akciğerleri vardır. Eğer örümcekte bunlar iki ise, eksikliği ek solunum boruları ile tamamlanır ÖRÜMCEK AĞI NASIL OLUŞUR Örümceklerde, diğer eklembacaklılar gibi açık bir dolaşım sistemi bulunur. Kılcal damarları yoktur. Hemen hemen her yerde rastlanan örümcek ağı, aslında bir sanat şaheseridir. Yapılış maksadı avlanmak olan ağ, bir nevi tuzaktır. Fakat her örümcek türü ağ yapmaz. Ancak bütün örümcekler ağ tellerinden yumurtalarının etrafını saran kozalar yaparlar. Bazıları da ağ bezlerini, yaprakları yapıştırmakta, yuvalarının içini döşemede, açtıkları çukurun çevresini kapatmakta vs. işlerde kullanırlar. Ağ kurmayan bu tür avcı örümcekler de, arkalarında ağdan bir iz bırakarak, rüzgarla sürüklenmekten korunurlar. Erkekler, dişileri bulmakta da bu izlerden faydalanırlar. Karın altlarının arka taraflarında üç çift ağ organları bulunur. Her birinin dışarıya ayrı bir çıkışı vardır. Bezlerden meydana gelen yapışkan ve sıvı iplik maddesi, havayla temas edince sertleşir. Her ağ memeciğinde 100 kadar ince ve küçük kanalcıklar bulunur. Bu ince kanalcıklardan sızan iplikçikler bir araya gelerek büküldükleri zaman tek iplik durumuna gelirler. Esnek ve yapışkandırlar. Bir sinek ne kadar sert çarpsa da kopmazlar. Ağ yapmak isteyen örümcek, ağ organlarını bacaklarının bir kısmı ile bastırarak ağ maddesinin akışını başlatır. Örümcekler, iplik deliklerinden çıkan tellerin hepsini toplayıp bir tek tel halinde kullandıkları gibi bunlardan ayrı ayrı incecik tel de yaparlar. Düşme esnasında bir yere taktığı ağ telini, kendisi yere varıncaya kadar uzatabilir. Genç örümcekler, ağ tellerinin sayesinde uzun mesafelere uçabilirler. Bunun için telin bir ucunu bir yere bağlayarak kendilerini hava akımlarına bırakırlar. Böylece yerlerinden havalanan örümcekler, karada 5 km, denizde ise yüzlerce km uzaklara savrulabilirler. Okyanuslardaki ıssız adalarda yaşayan örümcekler, hep böyle havadan gelmişlerdir. Sonbaharda bol bol rastlanan ağ telleri de uçan genç örümceklerden kalmıştır. Ağ yapacak olan bir örümcek, önce yüksekçe bir yere tırmanarak, ağın ucunu bulunduğu kısma yapıştırarak ipek iplik yardımıyla aşağı süzülür. Gözüne kestirdiği bir dala ulaşarak bağlantı kurar. Sonra o iplik üzerinde gidip gelerek ağı kalınlaştırır. Daha sonra vücudundan çıkmakta olan ipliğin bir ucunu ilk ipliğe tutturarak kendisini boşluğa bırakır. Ağa bağlı halde bir yere varınca, o ucu vardığı yere yapıştırır. Bu yolla birkaç gidiş gelişte ağın kaba iskeleti meydana gelir. Bundan sonra iskeletin merkezi çevresinde dairevi halkalar yaparak ağı tamamlar. Ağ örümü çoğunlukla gece olur. Örülmesi en fazla 60 dakika alır. Ağın ortasında spiral ve yapışkan bir yer vardır. Diğer iplikçikler kurudur. Bir sinek ağa konsa hemen yapışır. Kurtulmak için çırpındıkça daha da yapışır. İkaz iplikçiği ile avın yakalandığını anlayan örümcek gelerek avını zehirler. İkaz iplikçiğinin bir ucu ağa bağlı, diğer ucu ise daima kendisindedir. Ağlar, genellikle yere dik vaziyettedir. Maksat, uçan arı ve sinekleri yakalamaktır. Her örümcek türünün, kendisine has ağ örme stili vardır. Ancak dikkati çeken nokta, ağlarda geometrik inceliklerin her zaman varlığıdır. Ağ örme işi örümceklerin, doğuştan kazandıkları bir sanattır. Küçük bir örümcek, daha önce hiç ağı görmemiş ve örmemiş olmasına rağmen büyüklere benzer ağlar örer. ÖRÜMCEKLER NASIL KORUNUR ? Bazı örümcekler düşmanlarından korunmak için çeşitli hilelere başvururlar. Güneydoğu Asya'da bir örümcek türü yaptığı büyük ve dairevi ağının ortasında durur. Bu duruş örümcek yiyen kuşlar için kolay bir hedef teşkil eder. Örümcek, düşmanlarını yanıltmak için birkaç adet sahte ağ merkezi tesis eder. Yediği avlarının kalıntılarını da ağ merkezlerine takarak manken örümcekler kullanır. Başka bir örümcek çeşidi de diken ve ağaç kabuklarından manken örümcekler yapar. Örümcek ağlarının ipleri ipektir. Bu iplikler, aynı çaptaki çelik telden daha sağlamdır. Örümceğin ipeği, ipekböceğinin ipeğinden daha ince ve daha dayanıklıdır. Üstelik bildiğimiz ipekten daha güzeldir. Ancak yapılan araştırmalar göstermiştir ki, örümcek ipeği tellerinden ince ipek elde etmeye imkân yoktur. Daha doğrusu çok pahalıya mal olmaktadır. Bunun başlıca sebebi, örümcekleri bir arada tutmanın zorluğudur. Zira bir arada bulunan örümcekler birbirini yerler. ÖRÜMCEKLERDE ÜREME Örümcekler ayrı eşeyli canlılardır. Dişileri erkeklerden daha iridir. Bazı türlerde erkekler de ağ yapar. Örümceklerde bir arada yaşamak, toplum ve aile hayatı yoktur dense de bazı türlerin birkaç birey olarak yasadıkları litaratüre geçmiştir. Erkekten daha iri olan dişiler, çiftleşme sonrası diğer örümceği yiyebilirler. Örümceklerde en ilgi çekici hususlardan biri de erkeklerde duyu bacaklarının eşleşme organı vazifesi görmesidir. Erkek önce bir sperma ağı örerek üzerine bir damla spermatozoon sıvısı bırakır. Sonra ters dönerek bu sıvıyı şırıngaya çeker gibi pedipalplerin şişkin kısmına doldurur. Bundan sonra dişiyi aramaya çıkar. Örümceklerin çiftleşmesinde erkek örümcek, daima ölümle karşı karşıyadır. Çiftleşme zamanında erkek örümcekler dişilerin karşısında çeşitli hareketlerle, dişilere açlığını unutturmaya çalışırlar. Sıçramalarla yaptığı bu hareketlere örümceğin sevgi dansı denir. Dişi örümceğe açlığını unutturmak için dans yaparken ondan uzak durmaya da dikkat eder. Zira bir anda yakalanmak tehlikesi vardır. Bazıları, çiftleşme öncesi dişi örümceğe bir böcek ikram ederek açlığını giderir. Bir tehlike kalmadığını anlayınca dişiye yaklaşır. Açlığını hatırlayan dişi, erkeği yemeyi düşündüğü için, erkekler çiftleşmeden sonra hemen kaçarlar.Genelde erkek, dişi aramaktan, sevgi dansından ve çiftleşmekten yorulduğu için dişi için çiftleşme sonrası en yakın protein kaynağı olarak görülür ve birçok örümcek kaçmaya fırsat bulamadan dişi örümceğe yem olur. Fakat her çiftleşmeden sonra dişinin mutlaka erkek örümceği yediği söylenemez. Dişi örümcekler yumurtalarını, ağ ipiyle yaptıkları kokon adı verilen kozalara (torbalara) bırakırlar. Bir kozada bazan yüzlerce yumurta olabilir. Genellikle yazın sonlarında döllenen yumurtalar, ilkbaharda yavru verir. Yaz başlarında döllenen yumurtalardan 20-60 gün içinde yavru çıkar. Örümcek, sonbaharda sarımsı beyaz renkli kokon adı verilen ipek bir koza içine bıraktığı yumurtalarına karşı çok şefkatli olmasına rağmen dişilerin yumurtaları veya yavruları yediği de olur.Bu durum yumurtaların döllenmemiş olduğunu gösterebilir.Yumuşak ve çok küçük olan bu yumurtalarla dolu kozayı bir dala, taş altına duvar yarığına, ağaç kovuğuna veya çalılıklar arasına emin bir yere yapıştırır.Kokon anne örümcek tarafından çevrilerek alttaki yavrularında hava alması sağlanır. İlkbaharda doğan yavrular ana-babalarına benzerler. Doğduktan birkaç gün sonra iyi bir ağ kurup kendi kendilerine beslenirler. Çoğu türlerde, yavrular erişkinliğe erdiği zaman babaları çoktan ölmüş olacaktır. Zira erkek örümcekler erişkinlikten sonra birkaç yıl yaşarlar. SINIFLANDIRMA Trigonotarbida - tükenmiş Amblypygi Araneida - örümcekler Mesothelae Opisthothelae Araneomorphae Mygalomorphae - tarantula ve tarantula benzeri örümcekler Phalangiotarbida - tükenmiş Opiliones - phalangidler, uzun bacaklı örümcekler (6,300 tür) Palpigradi Pseudoscorpionida - yalancıakrepler Ricinulei Schizomida Scorpiones - akrepler (2,000 tür) Solifugae - böğler (900 tür) Haptopoda - tükenmiş Uropygi - (100 tür) Acarina - maytlar ve keneler (30,000 tür) Acariformes Sarcoptiformes Trombidiformes Opilioacariformes Parasitiformes

http://www.biyologlar.com/orumcek-turleri

Rutin histopatolojik uygulamalar

Tespit (fiksasyon) Dokular insan vücudundan ayrıldıkları anda canlıdırlar ve taşıdıkları hastalığın (varsa) morfolojik bulgularını sergilerler. Tespit, dokuların o andaki görünümünün ısı, nem ve enzimlerin etkisiyle değişmesini, bozulmasını önlemek amacıyla yapılır. Tespit edilmeyen dokulardaki hücreler bir süre sonra bakterilerin ve içerdikleri sindirici enzimlerin etkisiyle otolize uğrar, morfolojik özelliklerini yitirir ve tanısal amaçlı incelemelerde kullanılamayacak duruma gelirler. Tespit işlemi için genellikle özel sıvılar kullanılır. Doku ve organlar kendi hacimlerinin 10-20 katı kadar tespit sıvısı içine bırakılırlar. Patolojide rutin amaçlar için en yaygın olarak kullanılan tespit sıvısı formalindir. Bu, seyreltik bir formaldehit (H-CHO) solüsyonudur. Tespit işlemi dokunun türü ve kalınlığına göre birkaç saat (karaciğer iğne biyopsisi) ile birkaç hafta (beyin) arasında değişen sürelerde olabilir. Yüzde seksenlik etil alkol, Bouin solüsyonu, Zenker solüsyonu, B5 solüsyonu, Carnoy solüsyonu ve glutaraldehit gibi başka tespit sıvıları da yeri geldikçe kullanılabilir. Sitolojik örneklerin havada kurutulmaları veya ısıtılmaları da tespit yöntemleri arasındadır. Bu tür tespit yöntemlerine daha çok hematolojik ve mikrobiyolojik boyalar kullanılacaksa başvurulur. Uygun formalin solüsyonunda bekletilen dokular aylar-yıllar sonra bile histopatolojik olarak rahatlıkla değerlendirilebilir. Takip (doku işleme) Tespitten sonraki aşamaların hemen hepsi otomatik makinelerde yapılabilir. İlk aşama, çoğunluğu sudan oluşan tespit sıvısının ve dokunun kendisinin başlangıçta içerdikleri suyun uzaklaştırılmasıdır (dehidratasyon). Bu, dokunun sertleşmesine yardım eder. Sert dokuların sonraki aşamalarda çok ince kesilebilmesi mümkün olur. (Bayat ekmekle taze ekmeğin kesilmeleri arasındaki fark gibi). Alkol, dokunun kırılganlığını artıran bir maddedir. Onun da ksilol yardımıyla ortamdan uzaklaştırılması gerekir. Daha sonra da, dokuda başlangıçta su içeren, sonra sırasıyla alkolle ve ksilolle infiltre olan aralıklara ısıtılarak sıvılaştırılmış parafinin girmesi sağlanır. Kullanılan parafin oda sıcaklığında katılaşır.Takibe alınan bütün örnekler numaralanır. Bu numaralar sonraki bütün aşamalarda dokuların konduğu kasetlerin üzerinde, bloklarda, preparatlarda ve raporlarda yer alır. Takip işlemleri, oda sıcaklığı ile 60 C arasındaki sıcaklıklarda yapılır. Negatif basınç (vakum) uygulanması ile, dokuların daha iyi ve daha kısa sürede işlenmeleri sağlanabilir. Ayrıca, özel mikrodalga fırınlar kullanılarak, normal olarak 8-16 saat süren bu işlemlerin süresini belirgin olarak kısaltmak ve 2 saatin altına indirmek mümkündür. Bloklama Parafinle infiltre edilmiş dokular, dikdörtgen prizma biçimindeki kalıplara konulur ve üzerlerine ısıtılmış parafinin dökülüp soğutulmasıyla bloklar elde edilir. Bu durumdaki dokuların çok ince kesilebilmeleri mümkün olur. Kesme Parafin bloklar; mikrotom adlı aygıt ile istenilen kalınlıkta (genellikle 4-5 mikron) kesilir, kesitler ılık su banyosuna, oradan da lamlar üzerine alınırlar. Bu kesitler önce ısıtılıp sonra bir solvent olan ksilole konularak deparafinize edilir, daha sonra da giderek daha sulu hale gelen alkollerden geçirilerek istenilen boyanın uygulanmasına geçilir. Boyama Rutin olarak kullanılan boya hematoksilen (mavi) ve eosindir (kırmızı). Kısaca "HE" veya "H&E" denilir. Bu yöntem ile, hücrelerin çekirdekleri mavi, sitoplazma olarak adlandırılan ve çekirdeği saran kısımları kırmızı-pembe boyanır. Çoğu hastalığın kesin teşhisi için bu yöntem ile boyanmış preparatların değerlendirilmesi yeterli olur. "Frozen section" ve intraoperatif konsültasyon Yukarıdaki rutin histopatolojik işlemlerin sağlıklı olarak yapılabilmesi için en az 10-15 saatlik bir süreye (mikrodalgalı yöntemler dışında) gereksinme vardır. Bu da, rutin patolojik incelemeye alınan bir örneğin tanısının en iyi olasılıkla ancak bir gün sonra verilebileceği anlamına gelir. Oysa, ameliyat sırasında hastada ameliyatın gidişini değiştirebilecek bir durumla karşılaşıldığında, dakikalar içinde verilecek bir tanıya gereksinme duyulabilir. Hastanın anestezi alma süresini uzatmamaya ve yeniden ameliyata alınmasına engel olmaya yönelik bir uygulama olarak "frozen section"a (dondurarak kesme) büyük hastanelerde sıkça başvurulur. Bu yöntem, dokuların istenilen incelikte kesilebilmeleri için dondurulmaları temeline dayanır. Özel bir aygıt (kriyostat) yardımıyla dokular -20 C sıcaklıkta kesilir ve hazırlanan kesitler hızlandırılmış yöntemle boyanırlar. Patolog, bu kesitleri inceleyerek vardığı sonucu ameliyatı yapan cerraha bildirir. Bütün bu işlemler, ameliyathaneye komşu bir patoloji bölümünde yapıldığında, 10-15 dakika kadar sürer. Bazı patoloji bölümlerinin ameliyathane içinde bu amaçla çalışan bir birimi bulunmaktadır. Dondurarak kesme yöntemiyle hazırlanan kesitlerin değerlendirilmesi güçtür ve bu işlem ancak deneyimli patologlar tarafından yapılabilir. Cerrahlar patologlardan "intraoperatif histolojik inceleme" istediklerinde, bu isteklerini mümkünse operasyondan önce, değilse operasyon sırasında ve hasta hakkındaki tüm önemli bilgileri sunarak iletmelidirler. İletişim eksikliği, intraoperatif histolojik incelemeden istenilen verimin alınmasını engeller ve bu uygulamanın hastaya zarar vermesine bile yol açabilir.Sitolojik yöntemler Dokuların insan vücudundan hiç can yakmadan alınması mümkün değil gibidir. Hastalar, seçme şansları olduğunda, tanılarının canları yakılmadan konulmasını tercih ederler. Gelişmiş ülkelerde hastaların bilinçlenmesine ve tıp teknolojisinin gelişmesine paralel olarak, doku almadan da morfolojik değerlendirme yapılabilmesini sağlayan yöntemler hızla yaygınlaşmaktadır. Romanyalı Dr. Aurel Babes tarafından 1927'de ilk kez bildirilen, 1950'lerde George Papanicolaou tarafından yaygınlaştırılan servikovaginal yayma yöntemiyle, rahim ağzından kendiliğinden dökülen hücrelerin morfolojik olarak incelenmesiyle, bir kanserin daha klinik bulgu vermeden yakalanabileceği ilk kez ve kesin olarak gösterilmiştir. Bu yöntemin uygulanması sayesinde, bugün kadınların serviks kanserinden ölmelerine seyrek rastlanmakta ve çoğu kanser daha oluşma aşamasındayken tam olarak çıkarılabilmektedir. Kapladıkları yüzeyden dökülen hücrelerin sitolojik olarak incelenmelerine 'eksfolyatif sitoloji' denilmektedir. (Servikovaginal yayma ve idrar sitolojisi gibi). Ayrıca, bu yöntemle birlikte veya ondan ayrı olarak, deri ve mukozayı kazıyarak hücre elde etmek mümkündür (kazıma yöntemi). Gittikçe yaygınlaşmakta olan 'aspirasyon sitolojisi' yöntemi ise, ulaşabileceği doku ve organların hemen hemen sınırsız olmasıyla diğer bütün sitolojik yöntemlerden ayrılmaktadır. Bu yöntemle, palpe edilebilen bütün organlardaki lezyonlara anesteziye ve özel aletlere gerek duyulmadan ince (dar çaplı) bir enjeksiyon iğnesiyle girilmekte ve aspire edilen hücreler lamlara yayılmaktadır. Derindeki organlara da ultrasound veya bilgisayarlı tomografi gibi görüntüleme yöntemleri eşliğinde girilebilmektedir. Elde edilen hücrelerin değerlendirilmesinde, her organ için ayrı bir bilgi birikimine ve deneyime gereksinme vardır. Bu nedenle, yöntemin yaygınlaşmasının önündeki en büyük engel, bu konuda yetişmiş patolog sayısının azlığıdır. Bir sitolojik incelemenin sonucu değişik koşullarda değişik anlamlar taşıyabileceği için, bu yöntemi uygulamak isteyen klinik doktorlarının patolog ile yakın ilişkide olmaları zorunludur. Dünyada ve ülkemizde pek çok birimde, yüzeysel lezyonların aspirasyonu da patolog tarafından yapılmaktadır. Bu yolla; örneklerin daha iyi alınması, gerekirse aspirasyonun hemen tekrarlanabilmesi ve tanının hem daha çabuk hem daha doğru konulması mümkün olmaktadır.

http://www.biyologlar.com/rutin-histopatolojik-uygulamalar

SU BİTKİLERİNİN ÖNEMİ

Sucul ortamın asıl üreticileri olan su bitkileri bir hücreliden çok hücrelilere kadar çeşitli şekilleri olan ve klorofil içeren canlılardır. Ortamın dengesinin korunmasındaki önemleri büyüktür. Birincil üreticiler (Primer prodüktör) olarak tanımlanan yeşil bitkiler ve fitoplanktonik organizmalar klorofilleri sayesinde su ve suda eriyik halde bulunan karbondioksiti ışık enerjisi kullanarak fotosentezolayı sonucu organik madde üretimini sağlarlar.Böylece bitkisel protein kaynaklarını oluştururlar.Bu nedenle akvatik ortamdaki besin zincirinin ilk halkasıdır. Bitkisel protein kaynağı olan bu mikroskopik ve makroskopik yeşil bitkiler daha sonra gıda zincirinde hayvansal proteine dönüştükleri için çok önemlidirler. Klorofil taşıyan bitkisel organizmalar ayrıca fotosentez aktivitesiyle oksijen oluşturup suya oksıjen sağlarlar.Bu yolla sucul ortamda atmosferin yanı sıra solunum için gerekli olan oksijenın kaynağını da oluştururlar.Sulardaki alglerin karadaki bitkilere göre daha fazla oksijen sentezlemesi ise dikkat çekicidir. Sulardaki tek hücreli alg miktarı çok olduğu için her dalga boyundaki güneş ışığı algler tarafından değerlendirilerek daha fazla oksijen sentezlenebilmektedir.Sucul ekosistemde organik parçalanma biyolojik döngü açısından önem taşır.Organik parçalanma olayından aerob bakteri ve mantarlar için gerekli olan oksijen temini su bitkileri tarafından sağlanır. Dolaylı olarak ta organik atıkların parçalanması açısından akvatik ortam önemlidir. Su bitkileri aynı zamanda patojen bakterilerin ortamdan uzaklaştırılmalarında rol oynarlar.Patojen bakteriler bilindiği gibi asidik ortamı tercih ederler. Bitkisel organizmalar ise ortamı bazikleştirdiği için bakterilerin uzaklaşmasını sağlamaktadır. Su bitkileri ortamın kimyasal yapısını da etkilemektedir. Örneğin su bitkilerinin suyun sertliğinin azalmasına neden olması gibi elodea ve benzeri bazı su bitkileri sudaki kireci alarak suyu yumuşatırlar. Bu sayede sert sulara toleransı olmayan su canlıları için uygun ortam oluşur.Bu bitkiler suda eriyik halde olan karbonatın çökmesine neden olarak suyun sertliğini azaltırlar. Su bitkileri kirliliğin biyolojik yöntemlerle saptanmasında önemli belirleyici ( indikatör) organizmalardır.Özellikle algler sudaki oksitlenme düzeyine karşı çok hassastır.Oksijenin tamamen yok olduğu ortamlarda alglerin yerini mantarlar ve bakteriler alır. Örneğin sanayi ve lağım suları ..Su bitkileri suların arıtımında kullanılır. Ceratophyllum , elodea, najas, vallisneria,potamogeton türleri gibi.. Sucul ortamdaki bitkisel organizmalar güneş ışığının ulaşabildiği kıyılarda ve derinliğin az olduğu kısımlarda daha yoğundur. Makrofitler özellikle kıyı zonunda dağılım gösterirler.Bu yöreler balık ve diğer canlıların üreme alanlarını oluşturur. Sazan gibi çoğu balık yumurtalarını bitkilerin üzerine bırakmayı tercih eder. Yumurtadan çıkan lavralar için korunma ve beslenme alanıdır.Bitkiler herbivor balıkların gıdasını oluşturur.Bu balıklarda su bitkilerinin aşırı çoğalmasını kontrol ederler. Su ortamındaki organizmaların bazıları ışıktan kaçma eğilimi gösterirler.Su bitkilerinin ışığı absorblama özellikleri sayesinde fazla ışık girişi önlenmektedir. Bu canlılar su bitkilerinin olduğu yerlerde gelişirler. Su bitkilerinin akvatik tabana olan etkileri vardır.Büyüyen kök ve gövdelerin yardımıyla dalgaların su tabanına olan etkisini yok eder ve taban meteryalinin süreklenmesini önlerler. Ayrıca bircok bentik canlının yapışma alanını oluştururlar. Bazı sucul ekosistemlerde mangrov bitkiler çok önemlidirler.Tropikal ve pantropikal iklim kuşaklarında görülen mangrov bitkiler kıyı boyunca önemli bitki topluluğu oluştururlar. Yirmiden fazla familya oluşturan bu bitki grubunun otuz kadar cinsi ve seksen türü bulunmaktadır. Bu bitki topluluğu taşkın ve erozyon kontrolünde , rüzgarların etkisini kırmada, suların temizlenmesinde ve balıkçılıkta önemlidir. Ancak bu bitkilere ülkemiz kıyılarında rastlanmaz.. Su bitkilerinde aynı türde farklılaşmalar görülür.Örneğin bitkinin su içinde veya dışında kalan kısımlarında farklı tipte yaprak ve çiçek görülür.Su seviyesinin değişimleri bitkide öylesine morfolojik değişimlere neden olur ki bitkiyi tanımak zorlaşır.

http://www.biyologlar.com/su-bitkilerinin-onemi

Opuntia ficusindica - &quot;Dikenli İncir&quot;

Opuntia ficusindica - "Dikenli İncir"

Opuntia ficusindica "Dikenli İncir" derler. Ayrıca pabuç inciri, frenk inciri, kaynana dili gibi başka isimleri de var...

http://www.biyologlar.com/opuntia-ficusindica-dikenli-incir

ENERJETİK VE BİYOENERJETİK

Adından anlaşılacağı üzere enerji bilimi olan enerjetiğin temel dalı olan termodinamik ısı, sıcaklık, iş enerji dönüşümleri ve türleri arasındaki ilişkileri, bu arada meydana gelen yan olayları inceler. Fiziğin bir anadalı olan termodinamiğin fiziksel özellikler ile enerji arasındaki ilişkiler de konusudur. Kimyasal termodinamik ise fiziksel özellik değişimleri yanında meydana gelen kimyasal dönüşüm ve değişimleri inceler. Termodinamik olgu ve olayları makro ölçekte inceler, yani olayın gelişme şekli, yolu neolursaolsun başlangıç ve bitiş noktalarındaki durumları ile ilgilenir. Örneğin çekirdek enerjisinin nükleer bombanın patlatılması veya bir santralda kontrollu olarak uzun sürede tüketilerek açığa çıkarılan miktarı aynı olduğundan termodinamik açıdan aynı olaydır. Termodinamiğin birinci yasası da bu örnekte belirtilen şekildeki kütle - enerji arası dönüşüm olaylarının tümüyledönüşümden ibaret olduğunu, kütle ve enerji toplamının sabit kaldığını belirtir. Yani bu dönüşümlerde kütle + enerji toplamında artış veya kayıp söz konusu olamaz. Yasanın tanımladığı kütle + enerji kavramının anlaşılır olması için madde ve enerjinin ölçülebililir büyüklükler olması gerekir. Bunu sağlayan da enerji ve kütlesi tanımlanmış olan sistem kavramıdır. Termodinamikte inceleme konusu olarak seçilen, ilk ve son enerji + kütle miktarı bilinen, ölçülen ve değerlendirilen sistem, onun dışında kalan tüm varlıklar ve boşluk ise çevredir. Örneğin güneş sisteminin termodinamiği incelenmek istenirse uzay çevredir. Güneşin termodinamik açıdan incelenmesinde ise gezegenlerle uydular da çevre içinde kalır. Evren sistem olarak ele alındığında ise çevre olarak değerlendirilebilecek bir şey kalmadığından evrende enerji + madde toplamı sabittir, enerji veya madde yoktan var edilemez ancak enerji - madde dönüşümü olabilir. Burdan çıkan sonuç da maddenin yoğunlaşmış olan enerji olduğudur. Enerjiyi ancak maddeye veya işe dönüştüğü zaman algılayabildiğimiz, gözlemleyebildiğimiz için maddedeki gizli enerjiyi ölçemeyiz. İkinci yasa bütün enerjetik olayların kendiliğinden başlaması ve sürmesinin ancak sistemdeki toplam maddenin en az ve enerjinin en üst düzeyde olacağı yönde olabileceğini belirtir. Bu durum sağlandığında sistem dengeye varır, entropisi - düzensizliği - başıboşluğu (S) maksimum olur. Bunun tersi yönünde gelişen olaylar ise reverzibl - tersinir olaylardır. Örneğin canlının bir termodinamik sistem olarak oluşması ve büyüyüp gelişmesi tersinir, ölmesi ise irreverzibl - tersinmez olaylardır. Canlı sistemde ölüm termodinamik denge halidir. Aynı şey kimyasal tepkimeler içinde geçerlidir, dışarıdan enerji alarak başlayan ve yürüyen endotermik tepkimeler kendiliğinden başlayamaz ve süremez, birim sürede çevreden aldığı ve verdiği enerjinin eşitlendiği, enerji alışverişinin net değerinin sıfır olduğu denge durumunda durur, kinetik dengeye ulaşır. Ancak eksotermik, enerji açığaçıkarantepkimelerkendiliğinden yürüyebilir. Canlılığın oluşumu ve sürmesini sağlayan biyokimyasal sentez tepkimeleri de dengeye ulaşan reverzibl tepkimelerdir ve ancek ürünlerinin tepkime ortamından uzaklaşmasını sağlayan zincirleme tepkime sayesinde termodinamik dengenin kurulamaması ile sürebilir. Üçüncü yasa termodinamik bir sistemde entropinin, yani madde halinde yoğuşmamış olan enerjinin sıfır olacağı -273 derece sıcaklığa ulaşılamayacağını belirtir. Bitkilerdeki biyoenerjetik olayların anlaşılması açısından önemli olan diğer enerjetik kavramları ise entalpi, ve serbest enerji ile görelilik kuramının ışık kuantı ile ilgili sonucudur. Termodinamik incelemenin başlangıç ve bitim noktalarında ölçülen entalpi - toplam enerji farkı (DH) olay sonundaki madde kaybı veya kazancının da bir ölçüsü olur. Canlılarda çevreden alınan enerjinin azalmasına neden olan koşullarda bu etkiye karşı iç enerji kaynaklarından yararlanma yolu ile etkinin azaltılmasına çalışan mekanizmalar harekete geçer. Evrimin üst düzeyindeki sıcak kanlılarda vücut sıcaklığını sabit tutan bir enerji dengesinin oluşu çok zorlayıcı koşulların etkili olmasına kadar entalpi farkını önler. Entropinin ölçümü çok zor olduğundan sistemdeki düzensizlik enerjisi yerine entropi artışı ile ters orantılı olarak azalan iş için kullanılabilir, işe çevirilebilir serbest enerji (G) ölçülür. Serbest enerji sistem dengeye varıncaya kadarki entalpi farkının bir bölümünü oluşturur. Entalpi farkının entropi enerjisine dönüşmeyen, yani atom ve moleküllerin termik hareketliliklerinin artışına harcanmayan kısmıdır. Termik hareketlilik doğal olarak sıcaklığa, atom ve moleküllerin çevrelerinden aldıkları enerji düzeyine ve hareketliliklerine,hareket yeteneklerine bağlıdır; atom veya molekül ağırlığı, aralarındaki çekim kuvvetlerinin artışı hareketliliklerini azaltır. Bir sistemde serbest enerji artışı entropi enerjisi azalırsa da çevrenin entropi enerjisi artışı daha fazla olur ve 2. yasada belirtildiği şekilde sistem + doğanın entropisi sürekli artar. Canlı sistem ele alındığında canlının oluşup, büyümesi ile sürekli artan serbest enerji karşılığında çevreye verilen entropi enerjisinin daha fazla olmasını sağlayan canlının çevresine aktardığı gaz moleküllerinin termik hareketlilik enerjisi gibi enerji formlarıdır. Einstein’ın E = m . c 2 fomülü ile açıkladığı enerji - kütle ilişkisi sonucunda astronomların güneşe yakın geçen kozmik ışınların güneşin kütle çekimi etkisiyle bükülmeleri gözlemleriyle dahi desteklenen ışığın tanecikli, kuant şeklinde adlandırılan kesikli dalga yapısı fotosentez olayının mekanizmasının anlaşılmasını sağlamıştır. Kimyasal termodinamikte yararlanılan temel kavramlardan olan kimyasal potansiyel fizyoloji ve biyokimyada da kullanılan ve birçok canlılık olayının anlaşılmasını sağlayan bir kavramdır. Bir sistemdeki kimyasal komponentlerin her bir molünün serbest enerjisini tanımlar. Sistemde bir değişim olabilmesi, iş yapılabilmesi için bir komponentinin kullanacağı enerji düzeyini belirtir. Eğer değişim, dönüşüm sırasında bir komponentin serbest enerjisi artıyorsa bir diğer komponentinki daha yüksek oranda azalıyor demektir. İki sistem arasında kimyasal potansiyel farkı varsa bu fark oranında kendiliğinden yürüyen bir değişme olur ve iletim görülür. Bu suda çözünen katı maddelerin - solutların, pasif - edilgen şekildeki hareketini açıklamakta da kullanılan bir terimdir. Bu terimin su komponenti için kullanılan şekli su potansiyelidir. Kimyasal potansiyel basınç değişimi ile ilgili olayları da içerdiğinden su basıncı - hidrostatik basınç tanımı da kullanılır. Elektriksel potansiyel farkı da kimyasal potansiyelin bir şekli olduğundan sulu iyonik çözeltilerde katyonların katod durumundaki, anyonların da anod durumundaki sabit ve yüklü kutuplara doğru hareketine neden olur. Söz konusu potansiyellerin mutlak değerleri değil aralarındaki fark itici güçtür. İki nokta arasındaki basınç, derişim, elektriksel yük, serbest enerji farkı gibi farklılıkların tümü canlılıkta rol oynar ve karmaşık dengeleri yürümesini sağlar. Bu denge birarada bulunan komponentlerin birbirleri ile etkileşmelerinden etkileneceğinden etkileşim potansiyelinin de değerlendirilmesi gerekir. Bunun için kullanılan terimler ise aktiflik - etkinlik sabiti ve efektiv - etkin derişimdir. Etkin derişim, etkinlik sabiti yüksek maddenin veya maddelerin derişim farkına dayanarak sistemdeki değişim potansiyelini değerlendirir. Sistemin değişim potansiyelini ortaya çıkarır. Bu çerçevede su potansiyeli sistemdeki bir mol suyun sabit basınç altında ve sabit sıcaklıkta yer çekiminin etkisi sıfır kabul edilerek sistemdeki saf su ortamından etkin derişimin daha düşük olduğu yere gitme potansiyelidir. Yani hidrostatik basınç artışına paralel olarak su potansiyeli artar. Daha önceleri Difüzyon basıncı eksikliği ve emme basıncı, emme kuvveti şeklinde tanımlanmış olan su potansiyeli günümüzde en geçerli olarak benimsenen, kuramsal temelleri sağlam olan terimdir.

http://www.biyologlar.com/enerjetik-ve-biyoenerjetik

DENİZ ATI

Dünya ve ülkemiz sularinda nesli tükenmekte olan bir çok tür bulunmaktadir. Akdeniz foku , deniz kaplumbagalari , mercan türleri , deniz memelileri ve denizatlari nesli tükenmekte olan canlilar arasinda yer alir.Bizler size bu ilk yazimizda bu canlilardan biri olan Sngnathidae familyasi hakkinda bilgilerimizi paylasacagiz. Syngnathidae familyasi üyeleri yüzgeç durumlarina göre 2 ye ayrilir : - Pektoral yüzgeçleri (gögüs yüzgeci) ve anal yüzgeçleri olmayanlar ; Synganathus ve Neropsis genusu üyeleri olan denizigneleri - Iyi gelismis pektoral yüzgeçleri ve birkaç radiuslu (isinli) anal yüzgeçleri olan ancak caudal yüzgeci olmayan Hippocampus genusuna ait denizatlaridir. Benim denizatlariyla ilgili bilgi toplamaya baslamam 1 sene önce balikçi aglarina takilarak ölen bireylerin cesetleriyle karsilasmama dayanir. Caddebostan açiklarinda avlanmakta olan balikçilarin aglarina takilan 450 kadar denizati balikçilar tarafindan tekneye alinmis ve ölen bireyler elime ulasmisti. Bu durum beni gerçekten çok üzmüstü . Bir seyler yapabilecegimi düsünerek bilgi toplamaya basladim. Ilk buldugum bilgi bu canlilarin birer balik oldugu ve yumurtalari erkeklerin tasidigiydi.Bilgi toplarken onlari gözlemem gerektigini düsünerek balikçilarin gösterdikleri yerlerde dalislar yaptik. Marmara sahilinde Maltepe,Kartal ve Caddebostan kiyilarinda 10m dalislarinda zeminde alglere tutunmus olarak buldugum denizatlarindan 12 adet aldim.Hazirlamis oldugum akvaryumda mercan,bir deniz çayiri türü olan Zoestera ve beslenmeleri için bir zooplankton olan Artemia vardi.Su sicakligini 22oC ayarladiktan sonra denizatlarini akvaryuma koydum. Yaklasik boylari 10mm-300mm arasinda ve agirligi 25gramdan fazla olan bu genusun bilinen 40 türü olmasina karsin sularimizda yalnizca 2 türü bulunmaktadir.Hippocampus hippocampus ve Hippocampus ramulosus türleridir. Türler arasi farka gelince ; H. ramulosus da postanal bölgede (bas ile kuyruk ucu arasinda kalan bölge) halka sayisi 36-40, dorsal yüzgeçte (sirt yüzgeci) 18-21 ve pektoral yüzgeçte (gögüs yüzgeç) 15-18 adet isin bulunur.Bas boyu diger türlere göre daha uzundur ve gövdede deri uzantilari vardir.Renk genellikle kahve - siyah olmasina karsin sari yada kirmizi renge de rastlanir.Nokta ve çizgimsi süslerde tasiyabilen bu hayvanlar çevrenin hakim rengini alarak motifi veya alacali olarak da bulunur. H.hippocampus  da ise 38 den az halka bulunur. Pektoral yüzgeçte 15 , dorsal yüzgeçte ise 13-15 adet isin var . Burun nispeten kisa ve deri çikintilari çok az sayida yada hiç bulunmaz. Topladigim bilgiler isiginda elimdeki denizatlarinin H.hippocampus türüne ait bireyler oldugunu buldum.Akvaryumda sakin ve hareketsiz bu canlilarda bir hareketlenme baslamisti. Birbirlerini kuyruklarindan tutup bir süre hareketsiz kaliyor hayvanlardan biri renk degistirinceye kadar bu islem sürüyordu. Çesitli literatürlere baktim ve bunun bir çesit düello oldugunu ögrendim.Erkeklerin diger bir düello sekliyse burunlarini rakibe dogrultarak üfleyen erkek rakibi alabora olana kadar bu olaya devam etmesiymis.Yani erkekler begendigi disisini elde etmek için elinden geleni yapiyor. Akvaryumdaki 14 denizatindan yalniz bir çiftin çiftlesmesi ilgimi çekmisti.Daha sonra bu canlilarin yüksek monogami oldugunu ve bu olayinda nedenin bu oldugunu ögrendim. Oldukça zor es seçen bireyler bulduklari eslerine oldukça sagdik kalirlar.Çesitli nedenlerle birbirini kaybeden eslerden disi olani yasam alani içinde sabit kalip beklerken , erkek birey kendine en uygun disisini aramak için gezinir.Yasami boyunca disisine sadik kalan erkek yeni bir disi bulmak için bazen haftalarca dolanabilir.Genis dagilimi olmayan, enerjisi ve zamani kisitli olan bu hayvan tekrar bir es bulamayarak ölebilir bile.Bu olay eslerine sadik olmayan hayvanlar dünyasinda oldukça ilginçtir. Denizatlarinin üremeleri suyun isisina bagli olmakla birlikte genellikle nisan ve agustos aylari arasinda sig ve sakin sularda deniz çayirlari ve algler arasinda gerçeklesmektedir. Diger hayvanlarda oldugu gibi spermatozoitler erkekte , ovaryum ise diside bulunur. Farkli olan sey ise disilerin oldukça iri olan (2 - 2,5 mmØ) ve yasa göre 20-200 taneye kadar olan döllenmis yumurtalarinin erkeklerde bulunan kuluçka kesesi içine , salgiladiklari yapiskan bir salgi ile yapistirmalaridir.Familyanin bazi cinslerinde bu gibi kuluçka kesesi bulunmamaktadir.Bu durumda disiler gene yumurtalarini salgiladiklari yapiskan maddeyle dogrudan erkegin karnina yapistirmaktadir.(Syngnathus ve Nerophis denen deniz ignelerinin de bu familyanin üyeleri oldugunu unutmamak gerekir).Bu hamilelik memelilerinkine oldukça benzer.Deniz atlarinin erkeklerinde de prolaktin hormonu bulunmakta ve bu hormon hamileligi kontrol etmektedir. Embriyoyu erkek boyunca besler ve gerekli her seyi kendi yapar. Böylece erkegin kuluçka kesesine veya karin kismina yapistirilmis olan döllenmis yumurtalar 6-10 gün içerisinde kuluçka evresini tamamlayarak küçük birer yavru halinde babalari tarafindan suya birakilirlar.Bu olay tam olarak bir dogurma sayilmaz. Yumurtadan çikan genç yavrular kisa süre babalariyla birlikte dolasarak planktonla beslenirler ve yavas yavas uzaklasarak kendi baslarina serbest yüzmeye baslarlar. Çevre kirliliginin artmasiyla Zoestera ve Posedonia gibi bir çok deniz çayiri popülasyonu gittikçe azalmakta bununla birlikte mercan resifleri tükenmektedir.Bu olumsuz gelismelerse deniz atlarinin yasam alanlarinin yok olmasina neden olmaktadir.Genellikle tropik sularda yasamlarini sürdüren bu hayvanlarin en önemli sorununu çevre kirliligi olusturmasina karsin baska sorunlari da yok degildir.Planktonik organizmalarla beslenen bu baliklara diger balik türleri cazip bir besin olarak bakmamasina karsin bazi karides türleri , yengeç ve penguenler için iyi birer yiyecek sayilabilirler.Aktif yüzücü olmayan , su hareketleriyle hareket eden bu hayvanlar firtinalar sirasinda yasam alanlarindan koparak farkli yerlere sürüklenmekte hatta bazen enerjileri tükenerek ölmektedirler.Tüm bu çevresel kosullarin yani sira bu hayvanlarin ticareti de yapilmaktadir.Önceleri önemsemeyen bu meslek bu hayvanlarin nüfusunu tehdit edecek kadar artmistir.Çin halki deniz atlarini astim , damar sertligi, kemik kirilmalari, idrar kaçirma, böbrek yetmezligi, tiroid bezi hastaliklari gibi bir çok hastaligin tedavisinde kullanilir. Taiwan da deniz atlari öncelikle afrodizyak olarak veya losyon olarak kullanilir. Deniz atlari daha ziyade bir çok bitki ile beraber hastanin ihtiyaçlarini karsilamak için kullanilir.Alternatif tedaviler deniz atini haslamayi ve elde edilen siviyi içmeyi kapsar fakat deniz ati genellikle yenmez. Deniz atlari ayni sekilde, kuvvetli alkol içinde diger bazi tibbi maddelerle birlikte mayalanmaya birakilir ve bu sivi çogunlukla kuvvetli bir yenileyici veya genel kuvvetlendirici ilaç olarak içilir. 19965 yilinda Hong-Kong , Çin ve Vietnam da satisa sunulan orta boyda kurutulmus deniz atlarinin agirligi 3,6 gr olarak ölçülmüstür.Hong-Kong da satilan çogu deniz ati tüketici talebine istinaden kimyasal islemlerle beyazlatilarak satisa sunulur.Beyazlatilmis deniz atlari çogunlukla Hong-Kong dan üretici ülkelerde ki ( Endonezya ve Filipinler) gibi TCM (geleneksel Çin tibbi) dükkanlarina tekrar ithal edilir. Balikçilar deniz atlarini özellikle hedef alabilir, baska türleri yakalamak için onlari gözleyebilir ve diger baliklari avlama yöntemlerinde yem olarak kullanabilirler .Bazi balikçilar hedeflenen deniz atlarini , gün boyunca toplamada sandaldan uzatilan uzun, agli kepçelerden yararladirlar.Diger sahlar içinde koleksiyoncular deniz atlarini gece elle yakalarlar. Dünya genelinde hediyelik esya dükkanlarinda deniz atlari hatira esyasi veya anahtarliklarda, mücevherlerde ve çesitli süslerde kullanilirlar.Her ne kadar gida olarak tüketilmese de bazi özel restorantlar da menü de bulunabilirler. Deniz ati ticareti yapan ülkeler listesinde Avusturalya , Brezilya , Belize, Çin , Dubai , Ekvator, Misir ,Endonezya ,Japonya , Kuveyt , Meksika , Yeni Zelanda,Pakistan , Singapur , Ispanya ,Taiwan , Tayland ,Amerika , Vietnam vardir. Listedeki ülkelerle beraber etnik Çin toplumu deniz atlarini hem ithal hem de ihraç ederler. Çin en büyük kullanicidir (yaklasik 60 milyon deniz ati ).Bunu Taiwan 11,26 ton yani 3 milyon deniz ati kayitli ihracati ile , Hong-Kong yaklasik 3 milyon ve Singapur 2 - 3 milyon ile takip etmektedir. Japonya ve Kore denizati ihraç etmekle bilinirler ve büyük miktarlarda denizati tüketebilirler. Bunda tibbi geleneklerinin TCM ile ayni kökenden gelmesi etkilidir. Ölüler daha degerlidir çünkü fiyatlar ölüler için agirlikla çogalirken yasayanlar için sabittir.Akvaryum ticareti dünya çapinda milyonlarca canli denizatini kapsar ve hediyelik esya ticareti de Tayland ve Florida gibi turistik bölgelerde önemlidir.Kurutulmus denizatlari yüksek fiyatlarla alici bulabilirler. Örnegin; nisan 95 de Hong-Kong da orta boyda karisik türde beyazlatilmamis deniz atlarinin kilosu 280$ ; büyük ve beyazlatilmis deniz atlarinin kilosu 1200$ civarindadir. Korunmalari için henüz çok fazla harcanmamasina karsin 1995 yili Traffic Bulletin de yayinlanan açiklamaya göre korunmalari için uygulanmasi uygun olan yöntemler sunlardir: - Bölgesel topluluklara dayanan kaliplasmis koruma teknikleri olusturmak - Yakalama limitlerindeki ölçülerini degistirmek - Akvaryum kültürünü artan denizati sayimlari sayesinde degistirmek ve üreme alanlari oluşturmak.

http://www.biyologlar.com/deniz-ati

Lokosit Sayımı

1mm³ kanda bulunan lökosit sayısını hesaplamaktır.Gerekli Malzemeler:1.Mikroskop: Bu deneyde 10’luk ve 40’lık büyütmeler kullanılacak, immersiyon yağı ile kullanılan 100’lük büyütme ise kullanılmayacaktır.2. Turck Solüsyonu: Bu solüsyon içinde bulunan asetik asit sayesinde eritrositler ortadan kalkar ve sadece lökositler kalır. Yine bu solüsyon içinde bulunan metilen mavisi ile de lökositlerin çekirdekleri hafif boyanmış olarak görülürler. Böylece lökositleri saymak daha kolay hale gelir.Bu solüsyonun içinde bulunan maddeler aşağıda belirtilmiştir.Turck Solüsyonu       Lökosit Sayımı İçinAsetik asit (%1’lik)     3ccMetilen Mavisi           15-20 mgDistile Su                 300cc3. Lökosit sulandırma pipeti: Şekilde de görüldüğü gibi, bu pipet üzerinde; 0.5, 1 ve 11 çizgileri vardır Pipetin 1 ve 11 çizgileri arasında kalan kısmında bir balon vardır. Burada kan turck solüsyonu ile karıştırarak sulandırılır. Balon içinde bulunan beyaz boncuk, kanın solüsyon ile karışmasını kolaylaştırmak içindir.Deney sırasında 0.5 çizgisine kadar kan çekilip, turck solüsyonu ile 11 çizgisine tamamlanırsa, kan 20 kat sulandırılmış olur. Eğer 1 çizgisine kadar kan çekilip, turck solüsyonu ile 11 çizgisine tamamlanırsa, bu seferde 10 kat sulandırılmış olur. (biz daha çok 10 kat sulandırmayı kullanmaktayız.)4. Sayma Lamı (Thoma veya Neubauer):Thoma Lamı: Şeklini gördüğümüz Thoma lamı, özel olarak hazırlanmış, üzerinde mikroskobik olarak görülebilen enine ve boyuna çizgilerin sınırladığı alanlar bulunan bir lamdır.Şekilde görüldüğü gibi, Thoma lamına yandan bakılacak olursa, üzerine lamel kapatıldığında lam ile lamel arasında bir boşluk kaldığı görülür. Lam ile lamel arasındaki bu boşluğun kalınlığı 1/10 mm’dir.Bu lam üzerinde her biri 1mm² olan 2 tane sayma alanı vardır. Şekilde görülen en büyük karenin alanı 1mm²’dir. Bu alan, birbirine yakın çizilmiş enine ve boyuna üçlü çizgilerle 4x4=16 eşit kareye bölünmüştür. Bu 16 karenin her birine büyük kare adı verilir ve bu karelerin kenar uzunlukları, üçlü çizgilerden dışarıda bulunanlar esas alınarak hesaplanır.Dolayısıyla bu 16 kareden her birinin kenar uzunluğu ¼ değil 1/5 mm olur. Çünkü, üçlü çizgiler de bir yer kaplamaktadır ve üçlü çizgilerin her birinin kalınlığı da 1/20 mm’dir.Üçlü çizgilerle 16 eşit parçaya ayrılmış olan bu kareler, bu defa tekli çizgilerle tekrar 16 eşit kareye ayrılırlar ve her bir karenin kenar uzunluğu da 1/5x1/4=1/20 mm’dir. Görüldüğü üzere, bu karelerin kenar uzunluğu, üçlü çizgilerin kalınlığı ile aynıdır.5. Lamel: Sayım yapılabilmesi için Thoma lamının üzerine bir lamel kapatılmalıdır. Thoma lamının sayım alanlarının kenarlarında bulunan sütunlardan dolayı, lamel kapatıldığında lam ile lamel arasında 1/10 mm kalınlığında bir boşluk kalmaktadır.6.Alkol,pamuk: Delinecek bölgenin temizlenmesi amacıyla %70’lik etil alkol bir pamuğa emdirilir ve bölge temizlenir.7.Lanset: Lansetin steril olduğundan emin olunmalı, delme işleminden önce lansetin uç kısmına dokunulmamalıdır. Lanset bir defa kullanıldıktan sonra atılmalı, başka bir kimsede tekrar kullanılmamalıdır.Deneyin Yapılışı: İlk önce kan alacağımız kişi oturtulmalıdır. Delmek istediğimiz parmak ucunun iç yüzü alkollü pamukla temizlenmelidir. Delmek için kullanacağımız lansetin steril olduğuna emin olmalı, lanseti yalnızca tek bir kişide kullanıp atmalıdır.Parmağı deldikten sonra çıkan ilk damlayı, kuru bir pamukla siliyoruz. Çünkü ilk çıkan damla sonrakilere göre daha çabuk pıhtılaşır ve hücre bakımından da daha zengindir..Lökosit pipetini elimize alıp pipeti yatay tutarak kan damlasına daldırıyoruz. Pipetin emici kısmından emerek 0.5 veya 1 çizgisine kadar kan çekiyoruz. Pipetin dışındaki kanı pamukla silmeliyiz. Bunu yaparken de pipetteki kan sütununun çektiğimiz işaretten aşağı düşmemesine dikkat etmeliyiz.Pipette kan çekme işlemi tamamlandıktan sonra emici kısmı ağzımızdan çıkarabiliriz. Pipeti yatay tuttuğumuz zaman kan sütunu aşağıya kaymayacaktır. Pipeti yatay tutarak getirip hayem solüsyonuna daldırıyoruz ve çekerken balon kısmına gelince pipeti dik pozisyona getiriyoruz. 11 çizgisine kadar solüsyon çekiyoruz. Tam 11 çizgisine geldiğinde pipetin arka ucunu elimizle kapatıp, pipeti yatay pozisyona getirerek solüsyonun içinden çıkarıyoruz.Pipetin iki ucunu baş ve orta parmaklarımızla kapatarak bir iki dakika kadar çalkalayıp lökositlerin homojen olarak dağılmasını sağlıyoruzThoma lamının şekilde gösterildiği gibi sayım alanının her iki tarafında bulunan kısımlarını sulandırma solüsyonu veya başparmağımızın nemiyle hafifçe ıslattıktan sonra lameli bastırarak kapatıyoruz.Pipetteki eritrosit süspansiyonunun ilk birkaç damlasını dışarı akıtmalıyız. Çünkü, pipetin ucundan 1 çizgisine kadar olan kapiller kısmında kan ile solüsyonun karışması gerçekleşmez. Buradaki solüsyonun atılması gereklidir.Pipetin ucunu, sayım alanının bulunduğu bölmenin üzerindeki lamelin kenarına değdirerek, çok ufak bir damlayı lam ile lamel arasına bırakıyoruz. Bu sıvı, kapillerite nedeniyle lam ile lamel arasına yayılacaktır. Sıvı, set kısımlarına geçmemelidir. Aksi halde sayım alanı üzerindeki yükseklik artar ve hacim değişir. Sıvı lamelin üzerine de taşırılmamalıdır.Lamı mikroskoba yerleştiriyoruz ve eğer sıvı hareketi varsa bir iki dakika bekliyoruz. İlk önce 10’luk büyütme ile bakarak sayma alanını buluyoruz ve sayımı yapabilmek için 40’lık büyütmeye geçiyoruz.Lökosit sayımında 1mm²’lik sayma alanının tamamında bulunan lökositler 40’lık büyütme kullanılarak sayılır. 40’lık büyütmede bakıldığında 1mm²’lik alanın bütünü görülemeyeceği için, ilk önce sol üst büyük kareden başlayarak sağa doğru 4 büyük kare sayıldıktan sonra, kalınan noktadan alt satıra geçilir ve bu sefer de büyük kareler sağdan sola doğru ilerleyerek sayılır. Böylece devam edilerek 1mm²’lik alandaki lökositler sayılmış olur.Lökosit Sayısının Hesaplanması:1mm²’lik alandaki tüm lökositleri sayıyoruz.Daha sonra 1mm²’lik sayma alanı üzerinde bulunan hacmi hesaplıyoruz.(Hacim= En x Boy x Yükseklik)(1x1x1/10=1/10 mm²)1mm²’lik alan üzerindeki hacim hesaplandıktan sonra, basit bir orantı ile 1mm³ sulandırılmış kandaki lökosit sayısı hesaplanabilir.Bulduğumuz değer, sulandırılmış kandaki lökosit sayısını gösterdiğinden, normal kandaki lökosit sayısını bulmak için sulandırma oranımızla çarpıyoruz. Eğer 0.5 çizgisine kadar kan çekilip 11’e tamamladıysak 20 ile, eğer 1 çizgisine kadar kan çekip 11’e tamamladıysak 10 ile çarpıyoruz. Bulduğumuz bu değer, 1mm³ kandaki lökosit sayısını ifade etmektedir.1mm³ kandaki lökosit sayısının fizyolojik değerleri aşağıdaki tabloda gösterilmiştir.Lökosit sayısının fizyolojik değerleriYetişkinlerde    4000-10.000/mm³Yeni doğanda     12.000-18.000/mm³Lökositoz: 1mm³ kanda lökosit sayısının 10.000’in üzeride olmasıdır. Lökositoz durumunda kanda hangi lökosit sayısının arttığını bulmak için periferik yaymada lökosit formülü yapılarak lökosit tiplerinin oranlaması yapılır.Lökopeni: 1mm³ kanda lökosit sayısının 4000’den az olmasına denir.Lökositoz nedenleri:1-Sistemik enfeksiyonlar: Sepsis, Menengit, Pnömoni vs.2-Lokal enfeksiyonlar: Apse, Tonsilit, Sinüzit, Otitis media, Ampiyemi vb.3-Metabolik hastalıklar: Diabetik ketoasidoz, Üremi, Gut, Eklamsi vb.4-İlaç ve zehirler: Digitaller, Epinefrin, Civa, Co, Pb.5-Kan yapımı sistemik hastalıkları: LösemiLökopeni nedenleri:1-Bazı akut ve kronik enfeksiyonlar: Tifo, Pratifo, Brucelloz2-Bazı virüs ve riketsiya hastalıkları: Kızamık, Kızamıkcık, İnfeksiyoz hastalıklar.3-Bazı protozoal hastalıklar: Leshmaniazis, Sıtma.4-Hematopoetik hastalıklar: Aplastik anemi, Agranulositoz, Pernisiyoz anemi. Hemogram yani kan sayımı testleri sonrası,tahlil sonucunu incelerken hastaların merak ettiği test parametrelerinden biri de wbc yani lökosit testidir.Lökositler, halk arasında akyuvar olarak da bilinir.WBC yani lökosit testinin normal değerleri yenidoğan çocuktan,15 yaş sonrası kişilere kadar farklı değerler göstermektedir.6 aylık bir bebeğin normal olan wbc değeri yetişkin bir bireyde ise bir hastalık belirtisi olabilir. WBC(lökosit) testinin yaş gruplarına göre normal değerlerini Tahliller ve Normal Değerleri bölümümüzde bulabilirsiniz.Lökosit sayısında artış görülmesine lökositoz adı verilir.Hangi durumlarda lökosit değerleri normalin üstüne çıkmaktadır? Sistemik enfeksiyonlar(sistemleri tutan enfeksiyonlar)(sarkoidoz gibi)Lokal enfeksiyonlarMiyokart enfarktüsüLösemilerGebeliklerdeAşırı sigara tüketinde Lökosit sayısında azalmaya ise lökopeni adı verilir.Aşağıdaki durumlarda da lökosit değerleri normalin altına iner. Bazı Virüs Hastalıkları (Gripler,özellikle son domuz gribi vakalarında wbc düşüklüğü sık olarak görüldü)Riketsiya HastalıklarıAplastik anemiAlösemik lösemiTifo ve paratifoBrucella HastalığıMiliyer tüberküloz Kaynak: www.labderoda.org

http://www.biyologlar.com/lokosit-sayimi

Sinir Sistemi Nedir, Nasıl Çalışır, Yapısı Nelerden Oluşur ?

Sinir Sistemi Nedir, Nasıl Çalışır, Yapısı Nelerden Oluşur ?

Sinir sistemi veya sinir ağı, canlılarların içsel ve dışsal çevresini algılamasına yol açan, bilgi elde eden ve elde edilen bilgiyi işleyen, vücut içerisinde hücreler ağı sayesinde sinyallerin farklı bölgelere iletimini sağlayan, organların, kasların aktivitelerini düzenleyen bir organ sistemidir. Sinir sistemi iki bölümden oluşur. Merkezi sinir sistemi (MSS) ve çevresel sinir sistemi (ÇSS). MSS, beyin ve omurilikten

http://www.biyologlar.com/sinir-sistemi-nedir-nasil-calisir-yapisi-nelerden-olusur-

Genetik Yapımız ve Davranışlarımız Arasındaki İlişki

Daha doğum anından itibaren bebeğin annesine mi yoksa babasına mı benzediğini merak ederiz. Yeni doğan bebeği görenler, öncelikle bu benzerlik konusundaki kanaatlerini açıklama gereği hissederler ya da gerçekten ortada öylesine bir benzerlik vardır ki, kendilerini bu konuda bir şey söylemekten alıkoyamazlar. Çoğu zaman "Hıh, deyip birisinin burnundan düşmüş"üzdür Kime benzediğimiz, fiziksel özelliklerimizi, bazı huylarımızı kimden aldığımız yaşamımızın sonraki dönemlerinde de insan ilişkilerindeki temel ilgi alanlarından birisi olmakta devam eder. Çocuk ya da genç, hoşa giden veya gitmeyen bir tutum gösterdiğinde, bu tutumun hep hesapta tutulan sorumlularından biri de kalıtımsal mirasıdır. Baba, matematikten "pekiyi" alan oğlunun başarısında, biraz da kendi kalıtımsal mirasını etken olarak gördüğü için öğünür. Eşine kimi huylarından dolayı kızgın olan anne, kızı bu baba huylarından bazılarını gösterse, öfkesini yönelttiği kaynaklardan birisi de eşinin kalıtımsal mirasıdır; o yüzden açık ya da gizli "çekmez olasıca!" diye hayıflanır. Şöyle ya da böyle kalıtım, gündelik yaşamımızda büyük ve büyülü bir yer tutar. Gündelik yaşamımızda böylesine önemli bir yeri olan kalıtım, doğal olarak tarihte, toplumsal ve politik yaşamda da "soy sop sorunu" şeklinde hak ettiği yeri almıştır. Evlilikler, politik tercihler sırasında, soyaçekimin bu büyüsel etkisi kendisini çoğu zaman hemen hissettirir. "Kız anasına bakılarak alınır"; soyun gücüne inanç, mezhepsel farklılıklara, babadan oğula geçen dinsel ve politik iktidar biçimlerine yol açar; demokratik söylemin başat olduğu modern zamanlarda bile partilerin başına soyaçekimin büyüsünden faydalanılacak liderler seçilmeye çalışılır. Kalıtımsal miras ve soyaçekim konusunun şüphesiz bilimsel tecessüsü uyandırması gecikmemiş, "genetik", bilim dünyasının en önemli alanlarından birisi haline gelmiştir. Bu yüzyılın ortalarında kalıtımsal mirasın geçiş yolu olan kromozomların, genlerin ve genetik şifrenin taşıyıcısı DNA'nın yapısının keşfiyle, insanlık tarihinde belki etkisi gelecekte çok daha belirginleşecek olan "genetik devrim" ortaya çıkmıştır. Genetik şifre hakkındaki artan bilgi, DNA'ların ayrıştırılıp yeni yapılar elde etmek üzere yeniden birleştirilmesi (rekombinant DNA teknolojisi), insanlığı diğer tüm devrimlerde olmadık biçimde politik, toplumsal ve etik, yepyeni bir meydan okumayla karşı karşıya bırakmaktadır. Artık tüm canlılarda, bitki, hayvan ve insanda istenilen değişikliklerin ortaya çıkarılması ve kopyalama mümkündür. Moleküler biyoloji ve gen mühendisliği gibi iki temel alandan beslenen yeni bir bilimsel ve teknolojik alan olan biyoteknoloji, insan ve toplum için inanılması güç olumlu vaadlerde bulunmaktadır. 1987'de Amerikalı ve İngiliz bilimcilerin önderliğinde başlatılan "İnsan genomu projesi" tüm hızıyla sürmektedir. Bu projeyle ilk aşamada insan genlerinin, ikinci aşamada tüm DNA dizilimlerinin ayrıntılı bir haritasının çıkarılması hedeflenmektedir. İnsan DNA'sında 3 milyar harf olduğu sanılmakta, projenin başlangıcından beri 76 milyon harfin yerinin saptandığı, 2002 yılında 500 milyon harfin yerinin saptanmış olacağı bildirilmektedir. Halen süren ama bir yandan da gerek bilimsel gerek politik çevrelerin tepki ve eleştirilerine hedef olan bu proje, nihai amacı olan insan genomundaki her noktanın DNA diziliminin elde edilmesini gerçekleştirebilirse, ortaya çıkabilecek imkan ve sorunların bugünden hayal edilmesi bile mümkün değildir. Şu sıralarda İngiltere'de Cambridge'de sürmekte olan "İnsan Genetiği Haritası Araştırması" için insan DNA'sından elde edilen 1 milyon kopya derin dondurucularda saklanmakta, varılan sonuçlar Avrupa Biyoenformasyon Enstitüsü (EBI) tarafından dünyaya açıklanmaktadır. EBI, şimdiye kadar 20 bin organizmanın genetik yapısını bilimcilere açıklamıştır. İnternetteki sayfasına her gün on bin kişi girip biriken bilgiyi elde etmektedir. EBI'nın interteki sayfasını okuyanların sayısı son bir yılda 7 kat artmış durumdadır. Bugün "tıbbi genetik" bilgi sayesinde sağlanan bazı hastalıkların nedenleri ve erken tanınması ile birlikte ortaya çıkan imkanların "müthiş" bir düzeye gelmesi ve daha anne karnında hatalı genlerin hatalı olmayanlarla değiştirilmesi yoluyla kesin etkili olacak "genetik tedavi" ulaşılmak istenen ilk hedeflerdendir. Genetikteki çok hızlı gelişme, yalnızca tıp alanıyla sınırlı değildir. İlaç şirketleri de, genetik mühendislikte araştırma-geliştirmeye giderek aratan oranlarda kaynak ayırmaktadır. Biyoteknolojinin tıp ve eczacılık dışındaki diğer hedefleri arasında tarım ve petrokimya alanlarında pek çok ürünün ucuza ve bol miktarda üretilmesini sağlamak bulunmaktadır. Genetik çalışmaların böylesine gelişme ve tüm toplumsal ve ekonomik alanlara yayılma eğilimi, "genetik araştırmaların ekonomisi"yle uğraşan "genomics" adlı yeni bir bilgi türü bile ortaya çıkarmıştır. Ancak insan söz konusu olduğunda, genetik devrimdeki ve biyoteknolojideki tüm bu olumlu gelişmeleri gölgeleyen bazı soru işaretleri ve eleştiriler ortaya çıkmaktadır. Tüm bunların sonucu olarak geçenlerde aralarında ülkemizin de bulunduğu, İngiltere dışındaki 19 Avrupa ülkesi, araştırma amaçlı dahi olsa insan embriyosu üretimini ve kopyalanmasını yasaklayan bir anlaşma imzalamıştır. Bir zamanlar, örneğin matbaanın icadında olduğu gibi, bilimsel ve teknolojik gelişmelere, dinsel ve ahlaki nedenlerle din adamları karşı çıkarlarken bugün benzer gerekçelerle bizzat bazı bilimcilerin kendileri bilimsel etkinliğin sınırlandırılması gerektiğini savunmaktadırlar. İnsanın en bilmecemsi yanı, davranışlarıdır. İnsanla ilgili her türlü bilmeceyi mutlaka çözme (!) azim ve kararlılığında olan genetik bilimciler, uzunca bir süreden beri, felsefenin ve beşeri bilimlerin yıllardır tartıştıkları konulara da el atmışlar; insanın (ve hatta toplumun) karmaşık davranışlarının genetik bakımdan açıklanabilmesi için bugüne kadar birçok araştırma yapmışlardır. Bazı fiziksel hastalıkların genetik nedenlere bağlı olarak ortaya çıktıkları kanıtlanalı beri, önce ruhsal hastalıkların daha sonra işsizlikten çapkınlığa, homoseksüellikten toplumsal şiddete kadar tüm etik, politik, ekonomik sorunların nedenleri DNA dizilimlerinde aranmaya, insanı her türlü davranışının sorumluluğundan muaf tutmaya çalışan bir gayret başlamış, bir nükleotid'in değişimiyle bu sorunların düzelebileceği şeklinde hayaller kurulmuştur. Bu hayal ticaretinin kışkırtılmasında medyanın rolü hiç de azımsanmayacak bir ölçüdedir. Genetik devrimin ve biyoteknolojinin önemi, hem gelişmiş ülkelerin hükümetleri hem de uluslar arası büyük şirketler tarafından çoktandır kavranılmış, bu alanda çok ciddi yatırımlar yapılmıştır. Tüm bunlar nedeniyle, zaten eskiden beri gündelik yaşamda büyük ve büyülü etkiye sahip olan kalıtım ve soyaçekim sorunu, bu kez bilimsel bilgi ve teknolojideki gelişmelerin sonuçları olarak ilerideki günlerde hiçbirimizin kayıtsız kalamayacağı biçimde önümüze gelecektir. Bilgiler yenilenmeli, tüm toplumsal yaşamı derinden sarsacak olan durumlara ve tartışmalara hazır olunmalıdır.

http://www.biyologlar.com/genetik-yapimiz-ve-davranislarimiz-arasindaki-iliski

Geri dönüşüm hakkında kısa bir bilgi

Plastiklerin kaynağı ; ham petrol, gaz ve kömürdür. Plastiğin genelde ana kaynağı petrol rafinerisinden arta kalan bakiye maddelerdir. Dünyada üretilen toplam petrolün sadece %4’ü plastik üretimi için kullanılmaktadır. Plastikler ,çöpe atıldığı zaman çürümez, paslanmaz, çözünmez, biyolojik olarak bozulmaz ve doğada bozulmadan uzun yıllar kalır.. Suyun ve toprağın kirlenmesine neden olur. Sulardaki canlılara zarar verir hatta ölümlerine neden olur. Plastiklerin geri dönüşümü; Cam, metal, plastik ve kağıt/karton gibi değerlendirilebilir atıklar çeşitli fiziksel ve kimyasal işlemlerden geçirilerek yeni bir hammaddeye veya ürüne dönüştürülebilirler. Bu atıkların bir takım işlemlerden geçirildikten sonra ikinci bir hammadde olarak üretim sürecine sokulmasına Geri Dönüşüm denir. Bu süreç her bir atık türü için malzemenin cins ve niteliğine göre farklılık gösterir. Geri kazanım terimi ise tekrar kullanım ve geri dönüşüm kavramlarını da içerdiği için biraz daha geniş kapsamlıdır. Değerlendirilebilir atıkların kaynağında ayrı toplanması, sınıflandırılması, fiziksel ve kimyasal yöntemlerle başka ürünlere veya enerjiye dönüştürülmesi işlemlerinin bütünü Geri Kazanım olarak adlandırılır. Geri dönüştürülebilir atıklardan yeni ürün ve malzemeler üretmek için en temel konu bu atıkların oluşturdukları kaynakta temiz ve türlerine göre ayrılmış olarak biriktirilmesidir. Değerlendirilebilir atıklar, diğer atıklar ile karıştırılırsa kirleneceği için elde edilecek yeni ürünün kalitesi düşük olur.Bu nedenle geri dönüştürülebilir atıklar, diğer atıklardan yani çöplerden ayrı ve temiz olarak toplanmalıdır. Geri dönüşümün yararları nelerdir; Doğal kaynaklarımız korunur. Kullanılmış ambalaj ve benzeri değerlendirilebilir atıkların bir hammadde kaynağı olarak kullanılması, yerine kullanıldığı malzeme için tüketilmesi gereken hammaddenin veya doğal kaynağın korunması gibi önemli bir tasarrufu doğurur. Doğal kaynaklarımız, dünya nüfusunun ve tüketimin artması sebebi ile her geçen gün azalmaktadır. Bu nedenle doğal kaynaklarımızın daha verimli bir şekilde kullanılması gerekmektedir. • Enerji tasarrufu sağlanır. Geri dönüşüm sırasında uygulanan fiziksel ve kimyasal işlem sayısı, normal üretim işlemlerine göre daha az olduğu için, geri dönüşüm ile malzeme üretilmesinde önemli bir enerji tasarrufu sağlanır. Geri dönüşüm ile tasarruf edilen enerji miktarı atık cins ve bileşimine bağlı olarak değişmektedir. Örneğin bir alüminyum kutunun geri dönüşümü ile %90, kağıdın geri dönüşümü ile %60 oranında enerji tasarrufu sağlandığı bir çok uzman tarafından ifade edilmektedir. • Atık miktarı azalır. Geri dönüşüm sayesinde çöplüklere daha az atık gider ve buna ek olarak bu atıkların taşınması ve depolanması kolaylaşır, çünkü artık daha az çöp alanı ve daha az enerji gerekmektedir. • Geri dönüşüm ekonomiye katkı sağlar. Geri dönüşüm sayesinde hammaddelerin azalması ve doğal kaynakların tükenmesi önlenecek, böylelikle ülke ekonomisine katkı sağlanacaktır. Plastiğin geri dönüşümden elde edilen bazı malzemeler şunlardır: Sera örtüsü, otomotiv sektöründe plastik torba, marley, pis su borusu, elyaf ve dolgu malzemesi, araba yedek parçası yapımında Deterjan şişeleri, çöp kutuları ve benzeri ürünler Yağmursuyu ve atık su boruları Marley ve çeşitli plastik dolgu malzemeleri Çeşitli plastik oyuncak ve kırtasiye malzemeleri oluşmaktadır. Kaynak: hurplastik.com

http://www.biyologlar.com/geri-donusum-hakkinda-kisa-bir-bilgi

Patolojinin Tarihçesi

İlk çağlarda; hastalıkların tanrıların insanları cezalandırmak için kullandıkları bir araç olduğuna inanılıyordu. Her hastalık bir günahın, suçun cezasıydı. Bu inanç, din adamlarının etkinliğini ve gücünü de artırıyordu. Batı Anadolu ağırlıklı eski Yunan uygarlığında ve sonraları ibni Sina'nın yaklaşımlarında, hastalıklar ile tanrı(lar) arasındaki bağı koparma çabaları olmuştur. Atardamarlarda hava değil, kan bulunduğunun anlaşılması bile, insanlık tarihinin yakın dönemlerindedir (Galen, MS 200). Orta çağ boyunca Avrupa'da hastalıkların içsel ve dışsal nedenleri olduğu yönünde (ilahi olmayan) düşünceler ortaya atılmış ve böyle düşünenler genellikle bundan zarar görmüşlerdir! Rönesans ile birlikte, hastalıklar konusunda fiziksel neden-sonuç ilişkileri gündeme gelmiş, salgın hastalıklardan insandan insana geçen etkenlerin sorumlu olabileceği gibi görüşler "gözleme dayanarak" ortaya atılmıştır. Dolayısıyla, "gözlem"in hastalıkları anlama açısından önem kazanması ve bugün anladığımıza yakın anlamda patolojik incelemeler yapılması rönesans ile başlar. Eski Mısır uygarlığında da "haruspex" isimli saray görevlilerinin belli hayvanların organlarını kesip inceledikleri bilinmektedir. Özellikle karaciğerin kesit yüzünü değerlendiren "haruspex"leri ilk patologlar olarak görmek mümkün olabilir. Ancak, "haruspex"lerin (sözcük anlamı:kâhin)incelemeleri o karaciğerde ne olduğunu açıklamayı değil, uğruna bir hayvanın karaciğeri çıkarılan kişinin geleceğinin ne olduğunu tahmin etmeyi amaçlıyordu! Patologluk, bu falcılık yönünü zamanla kaybetmiştir!. Patolojinin büyükbabası olarak kabul edilebilecek kişi, Padua Üniversitesi anatomi profesörü Giovanni Battista Morgagni'dir (1682-1771 veya 1777). Morgagni'nin 1761'de yayımladığı kendi yaptığı 700 otopsiyi anlattığı kitabı bir dönüm noktasıdır. Bundan sonraki dönemde "etiyoloji", "lezyon" ve "semptom" arasında ilişki kurularak bugün bildiğimize yakın, tanrısal yönü olmayan, bir "hastalık" kavramı oluşmuştur. Bu dönemde Bichat, Laennec, Dupuytren, Hodgkin, Addison, Paget, Rokitansky gibi adları bugün de yaşayan hekimler, patoloji bilgisinin artmasına katkıda bulunmuşlardır. Giovanni Baptista Morgagni (1682-1771), Valsalva'nın öğrencisidir. İtalya'da Padua Üniversitesinde 50 yıldan uzun süre görev yapmış ünlü bir hekim olan Morgagni, 1761 yılında, 80 yaşındayken De Sedibus adlı kitabını yayımlamış ve burada 700'den fazla olguda klinik bulgular ile otopsi bulgularını karşılaştırmıştır. Tanımladıkları arasında; mitral darlığı, endokardit, angina pektoris, siroz, spina bifida, patent duktus arteriosus, foramen ovale bulunmaktadır. Kolposkobu bulan, parasentezi ilk gerçekleştiren hekimdir. İnsan ve hayvanların aynı mikroskobik yapıtaşlarından (hücrelerden) yapıldığını ilk kez söyleyen, histolojinin babası olarak kabul edilen Theodor Schwann (1810-1882) da böyledir. Patolojinin 1980'lere kadar kullanılmakta olan yaklaşımlarının hemen tümünün kaynağı olarak "hücresel patoloji"nin kurucusu Rudolph Ludwig Karl Virchow gösterilmektedir. Histopatolojik incelemeye dayanan bu yaklaşımda "hücre"; yaşamı, hastalıkları ve ölümü açıklamaya yönelik tüm çabaların odak noktasını oluşturur. Virchow, hastalıklı hücrelerin de sağlam hücrelerden oluştuğunu vurgulayan ilk bilim adamıdır. Rudolph Ludwig Karl Virchow (1821-1902), günümüzdeki anlamı ile patolojinin babası olarak kabul edilir. Mikroskobun hastalıkların tanısında etkin biçimde kullanımını savunmuştur. Döneminin pek çok ünlü hekimi (Rokitansky dahil), mikroskobik incelemenin önemine inanmıyor ve bu yaklaşımı küçümsüyorlardı. Virchow; tromboz, atrofi, hiperplazi ve iskemi terimlerini ilk kez kullanmış, pek çok hastalığı bu gün bildiğimiz biçimleriyle ilk kez tanımlamıştır. Yaşadığı dönem için devrim niteliğinde olan -hemen tümünde haklı olduğu zamanla anlaşılan- görüşleri nedeniyle zorluklarla karşılaşmıştır. Daha 30 yaşına gelmeden fibrinojen, lökositoz ve lökemiyi tanımlamış; yerel lezyonlara cerrahi girişim yapılmasının anlamsız olduğunu düşünenlere karşı çıkmıştır. İnfarktüs, amiloid, kalsifikasyon ilk kez Virchow tarafından doğru biçimde açıklanmıştır. Lösin ve tirozin amino asitleri Virchow tarafından tanımlanmıştır. Her hücrenin bir hücreden meydana gelmesi gerektiğini (omnis cellula a cellula) yüksek sesle ve inatla söyleyen ilk doktordur. (Bu görüş, o zamanlar çoğunluk tarafından gülünç bulunuyordu). Art arda verdiği 20 konferansın ardından 1858'de yayımlanan Fizyolojik ve Patolojik Histolojiye Dayanan Hücresel Patoloji kitabı, hastalıkların mikroskobik incelenmesi yaklaşımının temeli olarak kabul edilir. Anatomik patolojinin tıp fakültelerinde zorunlu bir ders olarak kabul edilmesi de Virchow sayesindedir. Politik radikalliği ile de bilinen Virchow'un 2000 kadar makalesi ve kitabı bulunmaktadır. Günümüzde, moleküler yöntemlerin gelişmesi ile bu tür yöntemler de patolojik incelemelerde gittikçe artan biçimde kullanılmaya başlanmıştır. Bunlar arasında, DNA başta olmak üzere, "genetik materyal" ile ilgili olanların önemi özellikle artmaktadır. Ülkemizde patoloji, Osmanlı döneminin tek tıp fakültesi olan askeri tıp fakültesinde (Gülhane) Alman bilim adamları tarafından ilk kez uygulanmıştır. Dolayısıyla, Patoloji Türkiye'ye Gülhane ile gelmiştir. İlk Türk patologlarının tümü askerdir. Ülkemizde patolojinin kısa bir tarihi bu konuda daha fazla bilgi edinmenizi sağlayabilir. Tıp eğitiminde patolojinin yeri Günümüzde tıp fakültesi düzeyindeki bütün okullarda patoloji en ağırlıklı derslerden biri olarak okutulmakta ve ders saati sayısının çokluğu açısından da pek çok kurumda ilk sırayı almaktadır. Bu dersler bir veya iki seneye yayılmaktadır. Gelişmiş ülkelerde de, yalnızca 'ders anlatma' yolu ile öğretim pek çok kurumda neredeyse tümüyle ortadan kalkmakta olmasına rağmen, öğrencinin başarısının değerlendirilmesinde patoloji bilgisinin ölçülmesi önemini korumaktadır. Patoloji öğretiminden beklenen; öğrencinin hastalıklı doku ve organları inceleyerek, neden (etiyoloji) ve sonuç (hastalık bulguları) arasındaki bağlantıları kavrayabilmesini sağlamaktır. Patoloji eğitimi, hastalıklar bilgisine görsel bir boyut kattığı için, öğrenilenlerin daha anlaşılır ve kalıcı olmasını sağlama açısından önemlidir. Bu yönleriyle patoloji, 'temel' bir tıp dalıdır. Patolojide öğrenilenler, hemen tüm klinik dallarda o dala özgü bilgilerin öğrenilmesini kolaylaştırır. Tıp pratiğinde patolojinin yeri ve patoloji uzmanının işlevleri Patolog, hemen yalnızca yataklı sağlık kurumlarında hizmet veren, hem cerrahi hem dahili bilim dalları ve servisler ile ilişkili bir uzmandır. Patolog, aşağıda ayrıntılı olarak sıralanan işlevleri yerine getirirken özel laboratuar yöntemlerinden sürekli olarak yararlanır; bu açıdan patoloji bir 'laboratuar' bilim dalı olarak görülebilir. Ülkemizdeki akademik uygulamalarda ise patoloji, 'cerrahi' bilim dalları arasında yer alır. Tıp Fakültelerinde Patoloji Anabilim Dalı, idari açıdan Cerrahi Tıp Bilimleri Bölüm Başkanlığı'na bağlıdır. Tanı: Patologdan en çok beklenen, hastalıklı olduğu düşünülen doku ve organları inceleyerek hastaya belli bir hastalık tanısı koyması veya konulmuş olan bir tanının doğruluğunu değerlendirmesidir. Doku ve organlar vücuttan değişik biçimlerde alınır ve patoloğun incelemesine sunulurlar. (Örnekler: Lenf düğümü biyopsisi ile lenfoma adlı kötü huylu tümörün tanısının konulması; endoskobik yolla alınmış bir mide biyopsisi örneğinde gastrit mi, peptik ülser mi, kanser mi bulunduğunun saptanması...) Tedavi: Patolog, koyduğu tanıyla tedavinin biçimini belirleyebilir.(Örnek: Lenf düğümü biyopsisinde tüberküloz tanısı anti tüberküloz ilaçların, lenfoma tanısı ise antineoplastik ilaçların kullanılacağını belirler). Gittikçe daha yaygınlaşan bir diğer işlev ise, dokuda tedavinin yol açtığı değişikliklerin incelenmesiyle tedavinin etkinlik derecesinin belirlenmesidir. Bu uygulama, hastalığın gidişi konusunda tahmin yapmaya da olanak verir. (Örnek: Kemoterapiden sonra osteosarkoma dokusunun tümüyle ortadan kalkmış olması hastanın kullanılmış olan ilaçlardan yararlandığını gösteren bir bulgudur). Transplantasyon uygulamalarının yaygınlaşmasıyla, patologların transplante edilecek organı transplantasyondan önce ve sonra incelemeleri istenmektedir. Bir organın transplantasyona uygun olup olmadığı hemen yalnızca patolojik inceleme ile belirlenebilir. Fonksiyonları bozulmaya yüz tutan transplante bir organdaki sorunlar da patolojik inceleme yapılmadan tam olarak anlaşılamaz. Bulunacak çözüm yolları patolojik inceleme ile belirlenir. Patologların hastaların tedavisindeki rolü, her zaman dolaylıdır. Tarama: Görülme sıklığı yüksek olan hastalıkların belirgin bozukluklara yol açmadan saptanabilmesi için, risk altındaki kişilerin olabildiğince kolay ve ucuz yollarla incelenmesi anlamında kullanılır. Patoloji pratiğinde bu, ya kendiliğinden dökülen veya küçük bir travmayla dökülmesi sağlanabilen hücrelerin (doku veya organ değil !) incelenmesiyle (sitolojik inceleme) yapılır. (Örnek: Yakınması olmayan orta yaşlı bir kadın hastada tarama amacıyla yapılan vaginal yaymada normal olmayan hücrelerin saptanması ve çok kötü gidişli olabilecek bir tümörün henüz gelişme sürecindeyken yok edilebilmesinin sağlanması). Öte yandan, sitolojik yöntemlerin önemli bir kısmı "tarama" değil "tanı" amaçlıdır. Bunların kullanım alanı hızla genişlemektedir. Dünyanın pek çok ülkesinde olduğu gibi, ülkemizde de böyle sitolojik incelemeler patoloji uzmanları tarafından yapılmaktadır. Otopsi: Tıp eğitiminin en önemli öğelerinden biri olan otopsi, öğrencilere ve doktorlara derslerin ve kitapların sağlayabileceğinin çok ötesinde yarar sağlayan bir eğitim yöntemidir. Tıp teknolojisinin ve buna dayalı tanı/tedavi yöntemlerinin çok gelişmiş olduğu ülkelerde bile hastanede ölen hastaların otopsilerinde, hasta yaşarken tanısı konulamamış pek çok hastalık saptanmaktadır. Bunların bazıları, hastanın tedavi biçiminin değiştirilmesini gerektirebilecek niteliktedir. (Örnek: Metabolik hastalığı olduğu düşünülen bir olguda kötü huylu tümör saptanması). Kitap sayfalarında kalan veya ezberlenen bilgilerin morfolojik karşılıklarının görülmesi, edinilen bilgilerin özümlenmesini sağlamaktadır. Bu nedenle, bir doktorun otopsi eğitimi olmadan yetişmesi bağışlanamaz bir eksikliktir. Çoğu patoloji anabilim Dalında yılda 1-2 tıbbi otopsi bile yapılmamaktadır. Bu sayı kabul edilemeyecek kadar düşüktür. Patolojik yöntem ve yaklaşımlar Patolojinin bir tıp dalı olarak yöntemleri ve işleyişi diğer dallardan kısmen farklıdır. Klinik bir dal olmamasına rağmen, patoloji, çoğu kez klinik çalışmaların ya içinde yer alır veya çalışmalarından elde ettiği verilerle hastaların tanı ve tedavilerine doğrudan katkılarda bulunur. Patolojinin çalışma alanı hastalıklı organ ve dokuların incelenmesiyle sınırlı değildir. Deneysel, teorik ve teknik pek çok konuda patolojik çalışmalar yapılmaktadır. Patolojik inceleme ve çalışmalar ancak yeterli anatomi, histoloji ve fizyoloji bilgisine sahip kişilerce yürütülebilir. Patolog, ilgili uzmanların bulunabildiği akademik ortamlar dışında, çoğu kez bu konulardaki klinik soruları en kolay cevaplayabilecek kişi konumundadır. Bir hastanenin işleyişi içinde patoloji bölümünün katkısı; hastalardan tarama veya tanı amacıyla hücre/doku örneklerinin alınmasıyla veya organların çıkarılmasıyla başlar. Bu örneklerin önce dış görünümleri (makroskobi) değerlendirilir ve mikroskop altında incelenmesi gerekli görülen kısımlar seçilerek ayrılır. Patolojik incelemenin en kritik ve en çok deneyim gerektiren aşamasının bu olduğu kabul edilebilir. Patolojiyi en iyi yansıttığı düşünülen kısımlar örneklenip, çok ince (4-5 mikron kalınlıkta) kesitlerin alınabilmesine olanak verecek işlemlerden (doku takibi) geçirilir ve hazırlanan kesitler rutin olarak "hematoksilen-eosin" yöntemiyle boyanır. (Hücre çekirdekleri mavi, sitoplazmalar kırmızı boyanır). Daha sonra, bu boyanmış kesitlerin ışık mikroskobunda incelenmesiyle morfolojik bir değerlendirme yapılır. Bu değerlendirmenin birtakım kuralları olmakla birlikte, temelde, morfolojik incelemeler subjektiftir. Bu subjektifliğin asıl nedeni, canlı organizmaların özellikleri için 'normal'in kesin sınırlı olarak tanımlanamamasıdır. (Normal saç rengi nedir? Normal boy kaç santimetredir?) Dolayısıyla; belli bir organ veya hücrenin görünümünün normalden ne kadar sapmış olduğu sorusunun yanıtı, kaçınılmaz olarak kişisel ve subjektiftir. Patolojik incelemenin sonuçta subjektif olması, onun kuralları ve sistematiği olmasına engel değildir. Tıbbi bir değerlendirmenin işe yararlılığının ve güvenilirliğinin ölçüsü, hastanın tanı ve tedavisine yapılan katkıdır. Bir dokudaki bütün atomların adlarını ve miktarlarını objektif, bilimsel (ve pahalı!) yollarla saptamak mümkündür ancak, bunun bir lenfoma olgusunun tanı ve tedavisine katkısı yoktur! Subjektif morfolojik değerlendirme, patoloğun tanıya ulaşmada kullandığı yollardan yalnızca birisidir. Patolog, yeri geldiğinde biyokimyasal, farmakolojik, mikrobiyolojik, genetik, moleküler biyolojik verileri kullanabilir; özel yöntem ve düzeneklerin yardımıyla dokular üzerinde nitel (kalitatif ) veya nicel (kantitatif) incelemeler yapabilir. Bunlar arasında histokimya, immunohistokimya, in situ hibridizasyon, DNA sitometrisi, digital görüntü analizi gibi yöntemler sayılabilir. Bu yöntemlerin hemen tümü, GATA Patoloji Anabilim Dalı'nda da kullanılmaktadır. Ülkemizde patolojik değerlendirmelerin objektif, ölçülebilir, yinelenebilir biçimde yapılmasına olanak veren ilk Nicel Patoloji Laboratuvarı Gülhane'dedir. Patoloğun en sık kullandığı düzenek ışık mikroskobudur. Işık mikroskobu ile sağlanabilecek büyültme yaklaşık x 1000 ile sınırlıdır ve görünür ışığın dalga boyundan kaynaklanan bu sınırın teknolojik ilerleme ile aşılması mümkün değildir. Laser, X ışını, ultrasound kullanarak veya digital yöntemlerle değişik mikroskoplar yapılmakta ve bunların kendilerine özgü kullanım alanları bulunmaktadır. Günümüzde, tek tek atomların görüntülenmesine izin veren özel mikroskoplar (scanning tunneling microscope) bile geliştirilmiştir. 'Elektronmikroskop' ise, temel olarak "tarayıcı" (scanning) ve "geçişimsel" (transmission) adlı iki biçimde kullanılmaktadır. Bunların ilki, çok çarpıcı "üç boyutlu" görüntüler sağlayabilmesine rağmen, dar bir kullanım alanına sahiptir ve sık görülen hastalıkların tanısında hemen hemen hiç rolü yoktur. "Transmission" elektronmikroskopi ise daha çok araştırma amacıyla kullanılmakta, nadiren tanısal açıdan da gerekli olabilmektedir. Bu mikroskopların büyültme gücü ışık mikroskobundan yüzlerce kere fazladır. Ancak, büyültme ne kadar fazlaysa tanının o kadar kolay ve doğru olacağını düşünmek yanlış olur. Her inceleme yönteminin olduğu gibi, elektron mikroskobinin de kendine özgü bir kullanım alanı vardır. Önünüzdeki sayfayı okumak için bir dürbün veya teleskop kullanmaya çalışırsanız, elektron mikroskobunun ne zaman işe yarayabileceği konusunda sağlıklı bir görüşe ulaşabilirsiniz! Çok pahalı ve emek-yoğun olan elektronmikroskopla rın yerine (onlardan çok daha ucuz olmayan!) "lazer taramalı konfokal mikroskoplar" da kullanılmaya başlanmıştır. Işık kaynağı lazer olan bu mikroskoplarda büyültme elektronmikroskopla rdakine yakındır. Lazer taramalı konfokal mikroskopları özel yapan, kesit kalınlığından etkilenmemeleri, daha az emek-yoğun olmaları ve sağladıkları verilerin tümüyle digital olmasıdır. Bu sayede hiçbir boya maddesi kullanmadan hücre organellerini değişik renklerde göstermek ve üç boyutlu görüntüler elde etmek mümkün olmaktadır. Bu mikroskopların henüz rutin patolojik incelemede yeri yoktur. Patoloji; doku kültürü, in situ hibridizasyon, immunohistokimya, akım sitometrisi, digital görüntü analizi gibi daha pek çok yöntemi tanısal veya araştırma amaçlı olarak kullanır. Bunların kullanımı gittikçe artmakta ve patolojik incelemede morfolojinin rolü yıldan yıla azalmaktadır. Bu, Virchow ekolünün yerini artık moleküler yaklaşımların almakta olduğunun göstergesidir; buna göre, hastalıkların değerlendirileceği temel birimler artık "hücre altı" yapılardır... Patolog, yukarıdaki yöntemlerden biri veya birkaçı ile yaptığı incelemesinin sonunda bir rapor düzenler. Bu rapor yalnızca bir tanı içerebileceği gibi, bir ayırıcı tanı veya öneriler listesi biçiminde de olabilir. Patolog, tıbbi konsültasyon ve danışma mekanizmasının bir parçasıdır; bu nedenle, bir hasta ile ilgili düşüncesi sorulduğunda (kendisine organ veya doku örneği gönderildiğinde) bütün klinik bulgular ve değerlendirmelerden haberdar edilmelidir. Patologdan herhangi bir hastanın herhangi bir yerinden alınmış herhangi bir örneğe tanı koymasını istemek, bir doktorun ellerini, gözlerini bağlayıp kulaklarını tıkayarak bir hastaya tanı koymasını ve onu tedavi etmesini istemekten farksızdır. Patolojik incelemenin en çok bilinen yolu 'sorular zinciri'dir. Bu yol, özellikle patolojik inceleme yöntemleri konusunda kısıtlı bilgi ve deneyimi olanlar tarafından izlenir. Deneyim arttıkça, tanı adeta otomatikleşir ve tanılar milisaniyelerle belirtilen süreler içinde konulabilir. Sorular zincirine (basitleştirilmiş) bir örnek: Sıra Soru Karşılık 1 Bu bir lenf düğümü mü? Evet 2 Bu görünüm normal mi? Hayır 3 Burada olmaması gereken türde hücreler var mı? Hayır 4 Hücrelerin birbirine oranı değişmiş mi? Evet 5 Hücreler atipik mi? Evet 6 Bu bir lenfoma mı? Evet Yukarıdaki sıra ile yapılan bir akıl yürütme sonucunda ulaşılan tanı lenfoma olacaktır. Yukarıdaki tabloda anlatılan, öğrencilerin laboratuar çalışmaları sırasında inceleyecekleri bütün hematoksilen-eosin boyalı kesitler (preparatlar) karşısında izlemeleri gereken yoldur. Örnek: Bu appendiks vermiformis mi ? 'evet' ; mukozada ülserasyon var mı? 'evet' ; düz kas tabakasında nötrofil lökosit infiltrasyonu görülüyor mu? 'evet' ; tanı: akut appendisit. Deneyimli patologlar sorular zincirine ek olarak "patern (örnek, model, biçim) tanıma" yöntemini de (çoğu kez farkında olmadan) kullanırlar. Bu yöntem, patoloğun mikroskoptaki görüntü ile karşılaştığı anda lezyona tanı koyması biçiminde özetlenebilir. Saptanan görüntü ile o patoloğun daha önce karşılaştığı ve adını bildiği bir görüntü arasında yeterli derecede benzerlik varsa, bu süreç çok kısa süre içinde tanı ile sonlanır. "Cognitive" (bilişsel) psikolojinin alanına giren bu çok karmaşık ve ilgi çekici sürecin ayrıntıları bilinmemektedir. Rutin histopatolojik uygulamalar Tespit (fiksasyon) Dokular insan vücudundan ayrıldıkları anda canlıdırlar ve taşıdıkları hastalığın (varsa) morfolojik bulgularını sergilerler. Tespit, dokuların o andaki görünümünün ısı, nem ve enzimlerin etkisiyle değişmesini, bozulmasını önlemek amacıyla yapılır. Tespit edilmeyen dokulardaki hücreler bir süre sonra bakterilerin ve içerdikleri sindirici enzimlerin etkisiyle otolize uğrar, morfolojik özelliklerini yitirir ve tanısal amaçlı incelemelerde kullanılamayacak duruma gelirler. Tespit işlemi için genellikle özel sıvılar kullanılır. Doku ve organlar kendi hacimlerinin 10-20 katı kadar tespit sıvısı içine bırakılırlar. Patolojide rutin amaçlar için en yaygın olarak kullanılan tespit sıvısı formalindir. Bu, seyreltik bir formaldehit (H-CHO) solüsyonudur. Tespit işlemi dokunun türü ve kalınlığına göre birkaç saat (karaciğer iğne biyopsisi) ile birkaç hafta (beyin) arasında değişen sürelerde olabilir. Yüzde seksenlik etil alkol, Bouin solüsyonu, Zenker solüsyonu, B5 solüsyonu, Carnoy solüsyonu ve glutaraldehit gibi başka tespit sıvıları da yeri geldikçe kullanılabilir. Sitolojik örneklerin havada kurutulmaları veya ısıtılmaları da tespit yöntemleri arasındadır. Bu tür tespit yöntemlerine daha çok hematolojik ve mikrobiyolojik boyalar kullanılacaksa başvurulur. Takip (doku işleme) Tespitten sonraki aşamaların hemen hepsi otomatik makinelerde yapılabilir. İlk aşama, çoğunluğu sudan oluşan tespit sıvısının ve dokunun kendisinin başlangıçta içerdikleri suyun uzaklaştırılmasıdır (dehidratasyon). Bu, dokunun sertleşmesine yardım eder. Sert dokuların sonraki aşamalarda çok ince kesilebilmesi mümkün olur. (Bayat ekmekle taze ekmeğin kesilmeleri arasındaki fark gibi). Alkol, dokunun kırılganlığını artıran bir maddedir. Onun da ksilol yardımıyla ortamdan uzaklaştırılması gerekir. Daha sonra da, dokuda başlangıçta su içeren, sonra sırasıyla alkolle ve ksilolle infiltre olan aralıklara ısıtılarak sıvılaştırılmış parafinin girmesi sağlanır. Kullanılan parafin oda sıcaklığında katılaşır. Takibe alınan bütün örnekler numaralanır. Bu numaralar sonraki bütün aşamalarda dokuların üzerinde, bloklarda, preparatlarda ve raporlarda yer alır. Takip işlemleri, oda sıcaklığı ile 60 C arasındaki sıcaklıklarda yapılır. Negatif basınç (vakum) uygulanması ile, dokuların daha iyi ve daha kısa sürede işlenmeleri sağlanabilir. Ayrıca, özel mikrodalga fırınlar kullanılarak, normal olarak 8-16 saat süren bu işlemlerin süresini belirgin olarak kısaltmak ve 2 saatin altına indirmek mümkündür. Otomatik doku işleme aygıtlarında yaygın olarak uygulanmakta olan program şöyledir: Formalin (3 saat), alkoller (4 saat), aseton (30 dakika), ksilol (1,5 saat), parafin (2 saat). Program, akşam başlatılmakta; sabah, dokular bloklanmaya hazır olmaktaBloklama Parafinle infiltre edilmiş dokular, dikdörtgen prizma biçimindeki kalıplara konulur ve üzerlerine ısıtılmış parafinin dökülüp soğutulmasıyla bloklar elde edilir. Bu durumdaki dokuların çok ince kesilebilmeleri mümkün olu Kesme Parafin bloklar; "mikrotom" adlı aygıt ile istenilen kalınlıkta (genellikle 4-5 mikron) kesilir, kesitler ılık su banyosuna, oradan da lamlar üzerine alınırlar. Bu kesitler önce ısıtılıp sonra bir solvent olan ksilole konularak deparafinize edilir, daha sonra da giderek daha sulu hale gelen alkollerden geçirilerek hidrate edilir ve istenilen boyanın uygulanmasına geçilir. Sayfa başına dön! Boyama Rutin olarak kullanılan boya hematoksilen (mavi) ve eosindir (kırmızı). Kısaca "HE" veya "H&E" denilir. Otomatik boyama aygıtlarında yaygın olarak uygulanmakta olan program şöyledir: Ksiloller (6 dakika), alkoller (3 dakika), su (2 dakika), hematoksilen (6 dakika), su (1 dakika), asit-alkol (10 saniye), su (1 dakika), amonyak (5 saniye), su (1 dakika), eozin (45 saniye), su (1 dakika), alkoller (1 dakika), ksiloller (5 dakika). "Frozen section" ve intraoperatif konsültasyon Yukarıdaki rutin histopatolojik işlemlerin sağlıklı olarak yapılabilmesi için en az 10-15 saatlik bir süreye (mikrodalgalı yöntemler dışında) gereksinme vardır. Bu da, rutin patolojik incelemeye alınan bir örneğin tanısının en iyi olasılıkla ancak bir gün sonra verilebileceği anlamına gelir. Oysa, ameliyat sırasında hastada ameliyatın gidişini değiştirebilecek bir durumla karşılaşıldığında, dakikalar içinde verilecek bir tanıya gereksinme duyulabilir. Hastanın anestezi alma süresini uzatmamaya ve yeniden ameliyata alınmasına engel olmaya yönelik bir uygulama olarak "frozen section"a (dondurarak kesme) büyük hastanelerde sıkça başvurulur. Bu yöntem, dokuların istenilen incelikte kesilebilmeleri için dondurulmaları temeline dayanır. Özel bir aygıt ("cryotome") yardımıyla dokular -20 C sıcaklıkta kesilir ve hazırlanan kesitler hızlandırılmış yöntemle boyanırlar. Patolog, bu kesitleri inceleyerek vardığı sonucu ameliyatı yapan cerraha bildirir. Bütün bu işlemler, ameliyathaneye komşu bir patoloji bölümünde yapıldığında, 10-15 dakika kadar sürer. Bazı patoloji bölümlerinin ameliyathane içinde bu amaçla çalışan bir birimi bulunmaktadır. Dondurarak kesme yöntemiyle hazırlanan kesitlerin değerlendirilmesi güçtür ve bu işlem ancak deneyimli patologlar tarafından yapılabilir. Cerrahlar patologlardan "intraoperatif histolojik inceleme" istediklerinde, bu isteklerini mümkünse operasyondan önce, değilse operasyon sırasında ve hasta hakkındaki tüm önemli bilgileri sunarak iletmelidirler. İletişim eksikliği, intraoperatif histolojik incelemeden istenilen verimin alınmasını engeller ve bu uygulamanın hastaya zarar vermesine bile yol açabilir. Sitolojik yöntemler Dokuların insan vücudundan hiç can yakmadan alınması mümkün değil gibidir. Hastalar, seçme şansları olduğunda, tanılarının canları yakılmadan konulmasını tercih ederler. Gelişmiş ülkelerde hastaların bilinçlenmesine ve tıp teknolojisinin gelişmesine paralel olarak, doku almadan da morfolojik değerlendirme yapılabilmesini sağlayan yöntemler hızla yaygınlaşmaktadır. Romanyalı Dr. Aurel Babes tarafından 1927'de ilk kez bildirilen, 1950'lerde George Papanicolaou tarafından yaygınlaştırılan 'servikovaginal yayma' yöntemiyle, uterus boynundan (cervix uteri) kendiliğinden dökülen hücrelerin morfolojik olarak incelenmesiyle, bir kanserin daha klinik bulgu vermeden yakalanabileceği ilk kez ve kesin olarak gösterilmiştir. Bu yöntemin uygulanması sayesinde, bugün kadınların serviks kanserinden ölmelerine seyrek rastlanmakta ve çoğu kanser daha oluşma aşamasındayken tam olarak çıkarılabilmektedir. Kapladıkları yüzeyden dökülen hücrelerin sitolojik olarak incelenmelerine 'eksfolyatif sitoloji' denilmektedir. (Servikovaginal yayma ve idrar sitolojisi gibi). Ayrıca, bu yöntemle birlikte veya ondan ayrı olarak, deri ve mukozayı kazıyarak hücre elde etmek mümkündür (kazıma yöntemi). Gittikçe yaygınlaşmakta olan 'aspirasyon sitolojisi' yöntemi ise, ulaşabileceği doku ve organların hemen hemen sınırsız olmasıyla diğer bütün sitolojik yöntemlerden ayrılmaktadır. Bu yöntemle, palpe edilebilen bütün organlardaki lezyonlara anesteziye ve özel aletlere gerek duyulmadan ince (dar çaplı) bir enjeksiyon iğnesiyle girilmekte ve aspire edilen hücreler lamlara yayılmaktadır. Derindeki organlara da ultrasound veya bilgisayarlı tomografi gibi görüntüleme yöntemleri eşliğinde girilebilmektedir. Elde edilen hücrelerin değerlendirilmesinde, her organ için ayrı bir bilgi birikimine ve deneyime gereksinme vardır. Bu nedenle, yöntemin yaygınlaşmasının önündeki en büyük engel, bu konuda yetişmiş patolog sayısının azlığıdır. Bir sitolojik incelemenin sonucu değişik koşullarda değişik anlamlar taşıyabileceği için, bu yöntemi uygulamak isteyen klinik doktorlarının patolog ile yakın ilişkide olmaları zorunludur. Dünyada ve ülkemizde pek çok birimde, yüzeysel lezyonların aspirasyonu da patolog tarafından yapılmaktadır. Bu yolla; örneklerin daha iyi alınması, gerekirse aspirasyonun hemen tekrarlanabilmesi ve tanının hem daha çabuk hem daha doğru konulması mümkün olmaktadır. Otomatik boyama aygıtlarında yaygın olarak uygulanmakta olan program (Papanicolaou boyası) şöyledir: Hematoksilen (8 dakika), su (3 dakika), alkol (1 dakika), orange-G (5 dakika), su (1 dakika), alkol (15 saniye), EA-50 (5 dakika), su (2 dakika), alkoller (2 dakika), ksiloller (6 dakika). Sayfa başına dön! Sonuç Patoloji; anatomi ve fizyolojide öğrenilen bilgilere, hastalıklı organların çıplak gözle veya mikroskop altındaki anormal görünüşlerini ekleyerek hastalıkların daha kolay anlaşılmasını sağlar. Görünüşlerin karar vermeye çok yardımcı olduğu alanlarda, patolojik incelemenin tanıya ve uygun tedavi yönteminin belirlenmesine katkısı da çok büyüktür. Günümüzde, tümörlerin tanısı başta olmak üzere, pek çok hastalığın kesin tanısı için patolojik inceleme gereklidir.

http://www.biyologlar.com/patolojinin-tarihcesi

 
3WTURK CMS v6.03WTURK CMS v6.0