Biyologlar - Biyolojiye Gerçekçi Yaklaşım

Douglas Futuyma, çeviren Mehmet Cem Kamözüt

Örneğin, DNA’nın genetik malzeme olduğundan nasıl emin olabilirsiniz? Ya bunu “kanıtlamış” olan bilimciler bir hata yapmışlarsa? Kesinlikle doğru olduğu gerçekten kanıtlanmış bir şey var mıdır? Bilim, dünyayı algılamanın farklı ve eşit derecede geçerli biçimlerinden yalnızca biri, baskın Batılı biçimi midir? Evrim bir gerçek midir, yoksa bir kuram mı? Ya da tıpkı yaratılışçıların benimseme hakkına sahip oldukları karşı görüş gibi, bu da benim benimseme hakkına sahip olduğum görüş mü?

Varsayımsal bir örneği ele alalım. Bilinmeyen bir hastalıktan ölmekte olan koyunların ölüm nedenini belirlemekle görevlendirildiniz. 50 hasta, 50 sağlıklı koyundan doku örnekleri aldınız ve hasta hayvanların 20 tanesinin, sağlıklı olanların da yalnızca 10 tanesinin karaciğerinde bir tekhücreli teşhis ettiniz. Bu farklılık, iki koyun grubunun söz konusu tekhücrelinin görünme sıklığı açısından bir fark göstermediğini söyleyen SIFIR HİPOTEZİNİ reddetmeye yeterli midir? Bu soruya yanıt verebilmek için istatistiksel testler yaparak bu sayılar

arasındaki farklılığın sırf şans yoluyla ortaya çıkıp çıkamayacağına bakarsınız. Ki kare (χ2) istatistiğini hesaplarsınız (burada bu değer 4,76’dır), bir ki kare değerleri tablosuna bakar ve “0,025 < p < 0,05” ifadesini bulursunuz. Benzerleriyle neredeyse tüm bilimsel veri analizlerinde karşılaştığınız bu ifade ne anlama gelir? Bulduğunuz farklılığın (hasta ve sağlıklı koyunlardan aldığınız örneklerin rastgele olduğu varsayımı altında) sırf şans eseri gerçekleşmiş olma olasılığının –yani gerçekte hasta koyunlarla sağlıklı koyunların sözkonusu tekhücreli ile enfekte olma oranları arasında bir farklılık olmaması olasılığının– 0,05’ten küçük ama 0,025’ten büyük olduğu anlamına…

Bilimdeki her deney ya da gözlem daha büyük olası gözlem evreninden (bizim örneğimizde tüm koyunlar) alınan örneklemlere dayanmaktadır ve her durumda eldeki verinin bu daha büyük evrene ilişkin gerçekliği yanlış temsil etme olasılığı vardır. Yani ilişkisizlik hipotezini –koyun grupları arasında bir farklılık olmadığı, deney sonuçlarıyla oynanmasına bağlı bir etki olmadığı, ya da belirli değişkenler arasında korelasyon olmadığı hipotezini– yanlışlıkla reddetmek her zaman olanaklıdır. Ne mutludur ki bazı durumlarda, doğru bir ilişkisizlik hipotezini reddetme ve yanlış olan alternatif hipotezi doğru olarak kabul etme olasılığı 0,00001 ya da daha az olabilir. Bu durumda ilişkisizlik hipotezini güvenle reddedebilirsiniz, ama kesin olarak emin olamazsınız.

O halde 100 koyunla yapılan çalışma hasta koyunlarda söz konusu tekhücrelilere rastlama olasılığımızın daha fazla olduğu varsayımını desteklemektedir; ama yalnızca zayıf bir şekilde. Ölümün nedeninin tekhücreliler olabileceğini düşünüyor ama korelasyonun yetersiz olmasından dolayı endişe duyuyorsunuz. Siz de örnekleminizi 1000 koyuna çıkardınız, karaciğer biyopsisi yaptınız; örneklerinizi tekhücreliler açısından (düşük yoğunlukta olmaları nedeniyle ilk çalışmanızda gözden kaçırmış olabileceğiniz vakarı da açığa çıkarak biçimde) daha detaylı incelediniz; ertesi yıl hangi koyunların öldüğünü kaydettiniz. Büyük bir hoşnutlukla gördünüz ki tekhücreliye rastlamadığınız koyunların yalnızca %5’i ölürken enfekte koyunların %95’i öldü. Hayatta kalanlar yıl sonunda kesildiklerinde görünürde sağlıklı olan koyunlarda hala bir enfeksiyon belirtisine rastlanmadı. Zafererinizle övünen bir biçimde danışmanınıza ölüm nedeni olarak tekhücreliyi rapor ettiniz. Doğru mu?

Yanlış, dedi size. Diğer hipotezleri elememişsiniz. Belki de hastalığa, tesadüfen koyunun görece zararlı tekhücreliye karşı direncini de azaltan bir virüs neden oluyordur. Belki bazı koyunlar ömürlerini kısaltan bir gene sahip ve bu gen aynı zamanda enfeksiyon dirençlerini de azaltıyor. “Yapmanız gereken” diyor, “bir deney”. “Rastgele seçtiğiniz bazı koyunlara tek hücreliyi içeren, diğerlerine de tek hücreli dışında tüm içeriği aynı olan bir sıvı enjekte etmek”. Bunu yapıyorsunuz ve başarısız birkaç denemeden sonra koyunların tek hücreliyi oral yollardan almadıkça enfekte olmadıkları ortaya çıkıyor. Sonuçta deneysel olarak enfekte edilmiş 100 koyunun 90’ının 3 ay içinde öldüğünü, 100 “kontrol” koyununun 95’inin deneyin sürdüğü 1 yıl boyunca yaşadığını memnuniyetle rapor ediyorsunuz. Ki kare testleri p’nin 0,0001’den küçük olduğunu gösteriyor. Yani elinizdeki sonuçların şans sonucu ortaya çıkmış olması son derece düşük bir olasılık.

Bu noktada tek hücrelinin hastalığa ve ölüme neden olduğuna dair dikkate değer bir güveniniz olabilir. Ama bunu hala mutlak olarak kanıtlamadınız. Koyunlara yalıtıp enjekte ettiğiniz yalnızca tek hücreli değil de görünmeyen bir virüs de olamaz mı? Koyunlara enjeksiyonu rastgele yaptığınızdan emin misiniz? Yoksa enjeksiyon için farkında olmadan zayıf görünen hayvanları seçmiş olabilir misiniz? Hipotezinize uymayan 15 hayvanın durumunu sizce ne açıklıyor? Ve her ne kadar p < 0,0001 olsa da hala kötü bir “şanslı kura” tutturmuş olma şansınız var, yok mu? Örneği uzatmaya gerek yok, buradan çeşitli dersler çıkarabiliriz.

Öncelikle veriler kendi başlarına hiçbir şey anlatmazlar, önceki bilgilerimiz ve kuramımız ışığında yorumlanmalıdırlar. Bu örnekte başka bazı şeylerin yanı sıra (ki kare testi gibi istatistklerin temelinde yatan) olasılık kuramına, deneysel tasarım kuramına ve virüslerin var olduğu ve sonuçlarımızı karıştırabileceği bilgisine gereksinim duyduk. Bilim tarihi, yeni kuram ve bilgiler ışığında düzeltilmesi ya da reddedilmesi gerekmiş olan sonuçların örnekleriyle doludur. Örneğin 1950’lerin sonlarına kadar neredeyse tüm jeologlar kıtaların sabit konumda olduğuna inanıyordu; şimdi tümü levha tektoniği ve kıta kaymalarına inanıyor ve pek çok jeolojik olgunun bunun ışığında yeniden yorumlanması gerekti. İkinci olarak varsayımsal araştırma deneyimimiz güvenilir bir sonuca ulaşmak için pek çok çalışma gerektiğini göstermiştir. Ders kitaplarındaki, bir gerçeği dile getirdiğini söyleyen her tümcenin genellikle en azından bir kişinin yaşamının en az birkaç yılı boyunca büyük bir çaba harcamasını gerektirdiğini gözden kaçırmak kolaydır. Bu nedenle bilimciler sonuçlarını, birazdan tekrar söz edeceğimiz gibi dikkate değer bir güçle savunurlar. Üçüncü olarak ve bu en önemlisidir araştırma, ne kadar dikkatlice ve yorucu bir biçimde tasarlanmış ve gerçekleştirilmiş olursa olsun kanıta yaklaşır ama asla onu tam olarak elde edemez. Kabul ettiğiniz hipotezinizin günün birinde, bugün hayal edemeyeceğimiz tümüyle yeni kuramlar ya da veriler ışığında düzeltilmesi ya da reddedilmesi olasılığı –neredeyse yokmuş gibi görünebilecek olsa da– her zaman vardır. Bunun sonucu olarak neredeyse tüm bilimsel makaleler sonuçlarını, kuşkuya yer bırakan bir biçimde sergilerler. Drosophila genetiği üzerine yeni yayımlanmış bir makalede şu sonucu okudum: Deney “sperm yerdeğiştirmesinin iki bileşenini bir araya getiren farklı mekanizmalar olduğunu düşündürtüyor” (Clark et al. 1995). Aslında veriler harikaydı, deney dikkatlice tasarlanmıştı, istatistiksel analizler örnek olacak nitelikteydi, ama yazarlar görüşlerini kanıtladıklarını savlamıyorlardı. Bilimciler genellikle sonuçlarına muazzam bir güven duyarlar, ama kesinliğe sahip değillerdir. Belirsizliği yaşamın bir gerçeği olarak benimsemek iyi bir bilimcinin dünya görüşü için kaçınılmazdır.

Öyleyse bilimdeki her ifade bir HİPOTEZ olarak anlaşılmalıdır. Neyin doğru olabileceğini söyleyen bir ifade. Bazı hipotezler zayıfça desteklenmektedir. Başka bazıları (örneğin dünyanın güneş çevresinde döndüğü ya da DNA’nın kalıtsal malzeme olduğu gibileri) o kadar iyi desteklenmiştir ki, onları olgu olarak görürüz. Olgu denilince, tam bir kesinlikle mutlak olarak doğru olduğunu bildiğimiz bir şey anlamak bir hatadır. Hiçbir şeyi böyle bilmiyoruz (Bazı felsefecilere göre kendimiz de dahil herhangi bir şeyin var olduğunundan bile emin olamayız. Dünyanın tanrının zihnindeki tutarlı bir düş olmadığını nasıl kanıtlayabiliriz?). Doğrusu şudur: Bir olgu bir hipotezdir, ancak delillerle o kadar güçlü desteklenmektedir ki onu doğru olarak kabul ederiz ve doğruymuş gibi davranırız.

Bilimcilerin, kuvvetle desteklenmiş hipotezler ya da olgular olarak ortaya koydukları ifadelere duydukları güveni neden paylaşmalıyız? Bilimin sosyal dinamikleri yüzünden. Tek bir bilimci yanılıyor olabilir (ve çok ender de olsa bir bilimci kasıtlı olarak verileri çarpıtabilir). Ama eğer konu önemliyse, alanın ilerlemesi (örneğin bütün moleküler biyolojinin, DNA’nın yapısı ve işlevine bağlı olduğu gibi) bu konuya bağlıysa, diğer bilimciler bulguları kuşkucu biçimde sorgulayacaklardır. Bazıları bilinçli olarak deneyi yinelemeye çalışabilir; başkaları da hipotezin doğru olduğu varsayımıyla araştırmalar yürütecekler ve eğer gerçekte yanlışsa uyumsuzluklar bulacaklardır. Başka bir deyişle bu alanda çalışan araştırmacılar hataları bulmaya çalışacaktır; çünkü kendi işleri ve kariyerleri söz konusudur. Üstelik bilimciler yalnızca entelektüel merakla değil (her ne kadar başarılı olmayı nadiren umabilirlerse de) tanınma ve ünlü olma güdüsüyle de hareket ederler. Yaygın kabul görmüş bir hipotezi yanlışlamak da profesyönel alanda tanınmaya giden yolu açar. Kalıtımın DNA’ya dayanmadığını ya da AIDS’in nedeninin HIV (Human Immunodeficiency Virus, İnsan Bağışıklık Yetersizliği Virüsü) olmadığını gösterebilen bilimci, alanında ünlü olacaktır. Elbette hipotezi ilk ortaya koyanların kaybedecek çok şeyi vardır. Yatırmış oldukları yoğun bir emek –ve hatta– itibarları. Dolayısıyla tipik tutumları, görüşlerini –bazen aksi yöndeki ezici delillere rağmen– tutkuyla savunmak olacaktır. Bu sürecin sonucu her bilimsel disiplinin karşıt hipotezlerin savunucuları arasındaki tartışmalar ve entelektüel savaşlarla dolu olmasıdır. Fikirler arasında, sonucu daha çok delilin ve daha dikkatli çözümlemenin belirlediği, en inatçı skeptiklerin bile uzlaşımsal görüşe kazanılacakları (ya da ölüp gidecekleri) zamana kadar sürecek bir rekabet –bir tür doğal seçilim– vardır.

Olgu ve Kuram Olarak Evrim

Evrim bir olgu mudur, kuram mıdır, yoksa hipotez midir? Bilimde sözcükler genellikle kesin bir anlamda ve gündelik yaşamdaki kullanımlarından farklı çağrışımlarla kullanılırlar. Bu aşırı önemli bir durumdur ve bu kitapta pek çok örneğiyle karşılaşacağız (uyum, rastgele, korelasyon). Bu sözcükler arasında hipotez ve kuram da vardır. İnsanlar –sanki hipotez delillerle desteklenmeyen bir fikir demekmiş gibi– sıklıkla bir şeyin “sadece” bir hipotez olmasından söz ederler (“sigaranın kansere neden olduğu yalnızca bir hipotezdir” örneğindeki gibi). Ancak bilimde hipotez, neyin doğru olabileceğine ilişkin bilgi birikimimize dayanan bir ifadedir. Zayıf biçimde desteklenmiş olabilir, özellikle de başlarda. Ama görmüş olduğumuz gibi neredeyse bir olgu olacak düzeyde destek de kazanabilir. Kopernik için Dünya’nın Güneş çevresinde dönmesi orta düzeyde desteklenmiş bir hipotezdi; bizim içinse kuvvetle desteklenmiş bir hipotezdir.

Benzer biçimde, bilimde bir kuram, desteksiz bir spekülasyon değildir. Bundan ziyade, usavurum ve delillere dayanan, çeşitli gözlemleri açıklayan, uyumlu, olgun, birbiriyle ilişkili bir ifadeler bütünüdür. Ya da Oxford English Dictionary’nin tanımını alırsak bir kuram “bir grup olgu ya da görüngüyü açıkladığı ya da anlaşılır kıldığı düşünülen bir fikirler ve ifadeler sistemi ya da şablonudur; gözlem ya da deneyle desteklenmiş ya da yerleşmiş ve bilinen olguları anlaşılır kıldığı söylenen ya da kabul edilen bir hipotezdir; bilinen genel yasalar, ilkeler, bilinen ya da gözlemlenmiş bir şeyin nedeninin ifadesidir”. Dolayısıyla atom kuramı, kuantum kuramı ve levha tektoniği kuramı sırf spekülasyon ya da görüş değillerdir; (sigaranın kansere yol açtığı hipotezi gibi) hatta iyi desteklenmiş hipotezler de değillerdir. Her biri delillerle kuvvetle desteklenmiş çok çeşitli olguları anlaşılır kılan, iyi işlenmiş, birbiriyle ilişkili fikirler bütünüdür.

Bir kuram bir ifadeler ağı olduğundan, genellikle tek bir kritik deneye dayanarak kabul edilmez ya da çürütülmez (basit hipotezlerin başına ise sıklıkla bu gelir). Bunun yerine kuramlar, yeni görüngüler ve gözlemlerle karşılaştıkça evrilirler; kuramın bazı parçaları atılır, düzeltilir, eklemeler yapılır. Örneğin kalıtım kuramı başlangıçta Mendel yasalarından parçacıklı karakterlerin kalıtımı, baskınlık ve farklı karakterleri etkileyen “etmenler”in (genlerin) bağımsız ayrılımından ibaretti. Kısa süre içinde baskınlık ve bağımsız ayrılıma ilişkin aykırı durumlar bulundu, ama parçacıklı karakterlerin kalıtımın çekirdek ilkeleri kaldı. Genetikçiler, yirminci yüzyıl boyunca bu çekirdeği işleyerek, ona eklemeler yaparak Mendel’in düşünebileceğinden çok daha karmaşık ve ayrınıtılı bir kalıtım kuramı geliştirdiler. Kuramın bazı kısımları son derece iyi oturtulmuştur, başka bazılarıysa hala iyileştirmeye açıktır. Kalıtımın ve gelişimin mekanizmaları daha da anlaşıldıkça pek çok ekleme ve değiştirme olması beklenebilir.

Yukarıdaki tartışmanın ışığında evrim bir bilimsel olgudur. Ama evrim kuramıyla açıklanır. Türlerin Kökeni’nde Darwin iki büyük hipotez ortaya koymuştur. Biri –değişiklikler yoluyla– ortak bir atadan türeme hipotezidir (kısaca değişikliklerle türeme). Bu hipotezi “evrimin tarihsel gerçekliği” olarak da anacağım. Diğer büyük hipotezi de, Darwin’in değişikliklerle türeme için önerdiği nedendir: Doğal seçilim kalıtsal çeşitlilik içinden ayıklama yapar.

Darwin, evrimin tarihsel gerçekliği –yani ortak bir atadan değişerek türeme– için fazlasıyla delil sağladı. 1859’da bile bu görüşün epey desteği vardı. Yaklaşık 15 yıl içinde birkaç bağnaz dışında tüm biyolojik bilimciler bu hipotezi kabul etmişlerdi. O günden beri paleontolojiden, biyocoğrafyadan, karşılaştırmalı anatomiden, embriyolojiden, genetikten, biyokimyadan ve moleküler biyolojiden yüzbinlerce gözlem bu görüşü destekledi. Kopernik’in Güneş merkezlilik hipotezi gibi, ortak bir atadan değişiklerle türeme hipotezi de uzun süredir bilimsel bir olgu statüsündedir. Nasıl ki bir kimyacı suyun hidrojen ve oksijenden oluştuğunu gösteren bir makale yayınlamaya çalışmazsa, bugün hiçbir biyolog da “evrim için yeni kanıtlar” konulu bir makale yayınlamayı düşünmez. Yüz yılı aşkın bir süredir, bilimsel çevreler bunu tartışılacak bir konu olarak görmemektedir. Darwin, evrimin nedeninin kalıtsal çeşitlilik üzerindeki doğal seçilim olduğu hipotezini öne sürmüştü. Argümanı mantığa ve çok çeşitli dolaylı delilin yorumuna dayanıyordu ama doğrudan hiç delili yoktu. Kalıtımın anlaşılmasının ve doğal seçilim delillerinin hipotezini tam olarak desteklemesi için 70 yıldan daha uzun bir süre geçmesi gerekecekti. Üstelik bugün biliyoruz ki evrimin Darwin’in fark ettiğinden daha fazla nedeni vardır ve doğal seçilim ve kalıtsal çeşitlilik onun sandığından daha karmaşıktır. Bu kitabın büyük kısmı evrimin nedenlerine ilişkin bugünkü anlayışımızı oluşturan mutasyon, rekombinasyon, gen akışı, yalıtım, rastgele genetik sürüklenme, doğal seçilimin çeşitli biçimleri ve başka etmenlerden oluşan karmaşık düşünceler bütününe ilişkindir.

Evrimin nedenleri hakkındaki bu birbiriyle ilişkili düşünceler ağı evrim kuramı ya da evrimsel kuramdır. Bu “sırf spekülasyon” değildir; çünkü tüm fikirler delillerle desteklenmiştir. Bir hipotez de değildir. Çoğu iyi desteklenmiş bir hipotezler bütünüdür. Yukarıdaki bölümde tanımlandığı anlamda, bir kuramdır. Bilimdeki tüm kuramlar gibi, tam değildir. Tüm evrimin nedenlerini henüz bilmiyor olduğumuz ve bazı ayrıntılar sonradan yanlış çıkabileceği için… Ancak evrimin ana ilkeleri o kadar iyi desteklenmiştir ki, çoğu biyolog bunları büyük bir güvenle kabul eder.

www.evrimcalismagrubu.org