Bir Şeyi "Canlı" Olarak Adlandırmamız İçin Hangi Koşulları Sağlaması Gerekir?
bu yazıdaki niyetim, yaşamın ve canlının biyolojik açıklamasını yapmak
başımıza bela olan yaşam nanemizin kökeni, kimilerine göre organik kimyasallardı. organik-inorganik meselesi eskilerden beri var yani. ama farklı şekilde. bilim adamları düşünüyordu ki, canlılar organik kimyasallardan, cansızlar da inorganik kimyasallardan oluşur; inorganik şeylerden organik ve canlı bir şey yaratılamazdı. onlara göre, organik bir şey yaratmak için, ya canlı bir organizma gerekir ya da o organizmanın bir parçası/organı gerekirdi. organiği organik yapan şey, "yaşam gücü" dedikleri soyut bir kanundu; inorganik şeylerin içerisinde bu yaşam gücü yoktu, yani onlardan organik bir şeyin oluşması imkansızdı, organik bir şeyin içinde mutlaka "yaşam gücü" olmalıydı. vitalizm denir buna.
vitalizm'in sonu kaçınılmazdı tabii. 1800-1882 yılları arasında yaşamış friedrich wöhler, adı 'yaşam gücü teorisi' olan pavırpafgörls menşeli bu düşüncenin ne kadar çöp olduğunu herkese kanıtlayıp, 1828 yılında bilim dünyasını şamar oğlanına çevirir. kendisi laboratuvara gider, inorganik bileşenlerle 'üre' denen organik bileşkeyi yaratır. demek ki neymiş? canlı ve canlı olmayan şeyler, aynı kimyasal kanunlara tabidir. öyle yaşam gücü maşam gücü yoktur. tarih kitaplarında böyle anlatılır ama peter ramberg (2000) gibi başka tarihçilerin dediğine göre vitalizm'i çökerten kişi wöhler değildi; tarih kitaplarında gösterildiği kadar büyük etkisi olmamıştır. buna da wöhler miti derler. mesela üre'nin organik olmadığını, organik canlıların inorganik atığı olduğunu savunanlar vardı. velhasıl kelam, bu iş biraz daha karışıktır, vitalizm'in çöküşünde birçok ismin katkısı olmuştu, bunlara girmek bu yazıyı aşar. ana fikri verdik, devam edelim biz.
kaynayan kazan kapak tutmaz; bu kadar geldik yaşam maşam dedik, yaşamı da tarif etmek gerekir şimdi. yaşayanlar, bir kere yaşamayanlardan çok çok çok daha komplekstir. yani içeriğinde daha fazla düzen, daha fazla kablo vardır! eric chaisson'a göre, enerji akışı, canlı varlıklarda cansız varlıklardan daha yoğundur. zira, bu kompleksitelerini korumak için enerjiye ihtiyaç duyarlar, yani kablodan bol bol elektrik geçmeli.
'belirmiş davranımlar' diye bir şeyler vardır. tek tek birimlerin yapamadığı, birçok birimin bir araya gelerek ortaya çıkardığı fonksiyonlara denir. mesela sörvayvır denen yarışma bir belirmiş davranım'dır. bunun kameramanı var, acun'u var, adası var, izleyicisi var, var da var. bunların biri olmazsa sörvayvır da olmaz. acun da kendi içinde bir belirmiş davranım'dır. canlı organizmaları canlı yapan şeylerden biri de üç adet belirmiş davranım'a sahip olmasıdır işte!
a- metabolizma.
b- üreme.
c- adaptasyon.
bunlardan biri olmasa o canlı canlı olmaz. mesela cansız bir nesnenin metabolizması olabilir, ama üreme ve adaptasyona sahip olmadığı için cansız sayılır. o zaman, insan kısırlaşınca cansız oluyor sanırım. allah allah...
neyse, bunlardan tek tek bahis açalım hele bir
1- metabolizma: metabolizma dediğimiz şey, organizmanın çevreden enerji alma ve işleme yeteneğidir. bu yetenek, tabii ki kimyasal reaksiyonların oluşturduğu bir bütünlüktür. mesela biz, bu yeteneğimizi nefes alıp bir şeyler yiyerek kullanırız. bitkiler ise fotosentezle, direkt güneş ışığının enerjisini kullanarak.
2- üreme: organizmanın kendisini kopyalaması.
3- adaptasyon: organizmanın, enerji ihtiyacını karşılamaya devam edebilmesi için değişen çevreye zamanla ayak uydurabilmesi.
bu üç değer, bir şeyin canlı olup olmadığını belirlemek için yeterli mi peki? bu kafadan gidersek mesela virüsler canlı değildir (ki zaten canlı sayılmazlar). ama bir canlıyı canlı yapan şey bizim kendimize bakıp canlılıkla ilgili belirlediğimiz bulanık kriterler mi gerçekten? kendimizden geriye gidip, en basit canlılar olan tek hücreli canlılara geliriz ve onların özelliklerini tüm canlılara atfederiz. çünkü canlılığın en basit halidir bunlar, bir adım geriye gittiğimizde artık o canlı canlı değildir. kime göre neye göre bacım?
ek olarak, pier luigi luisi'nin deyimiyle, en basit canlı diye bir şey yoktur, ilk canlılık bir süreçtir. yani canlılığa geçiş bir noktada olmayan, koca bir süreçtir. mesela ilk hücrelerin ortaya çıktığı dönem mi ilk canlılıktır, yoksa üreme, daha doğrusu kendini kopyalamanın ilk ortaya çıktığı dönem mi? canlıların ortak özelliklerini listeleyerek bir canlıya canlı demek de biraz 'tanım' olmuyor, nitekim bu kartezyen döngüden başka bir şey değil. bir şeylere canlı demeden o şeylerin ortak özellikleri belirlenemez.
ernst schrödinger'in canlılık tanımı da hoştur: enerjiyi kontrol ederek kaostan düzen yaratan bir sistem canlıdır. yani, bir sistem entropinin sürekli arttığını söyleyen termodinamiğin ikinci yasasına direnirse, o sistem canlıdır. patten ve saz arkadaşları da şöyle bir tanım yapar mesela [bu patten’in hangi patten olduğunu ve araştırmayı kaybettim ben, bulana çikolata vereceğim]: model yaratan şeyler canlıdır, yaratmayanlar cansız. lakin, yine de, model nedir, düzen nedir? schrödinger'e bakarsak, gezegenler de canlı olmuş olmuyor mu?
tek hücreli canlılardan bir adım geriye gittiğimizde cansız şeylerden canlıların ortaya çıktığını gözlemleriz. bu noktadaki cansızlıktan canlılığa geçiş sürecine moleküler evrim denir. darwin döneminde yaşayan ernst hackel, canlı ve cansız şeyler arasında niteliksel bir fark olmadığını söyler, dr. manhattan'lık yapar; friedrich rolle de konuyu kısaca geçiştiren darwin'in savunusunu daha da genişletir ve cansızlıktan canlılığa geçişi savunur. darwin'in sistemine göre canlı tanımı ise şöyledir: doğal seçilim aracılığıyla evrime muktedir bir sisteme sahip olan şeyler canlıdır. lakin kimilerinin dediği gibi, bu kafayla gidersek katır bir canlı değildir. katırlar ne evrim geçirebilir, ne de kromozom anormalliği dolayısıyla üreyebilirler. öyleyse, yukarıda saydığım üç dalga da boşa gider, zira ne adapte olabilirler ne de üreyebilirler.
y. n. zhuravlev ve v. a. avetisov'un tanım girişimini kullanmayı deneyebiliriz belki.
öne sürdüklerine göre, yaşam, üç şekilde dışa vurur
a- durum olarak: yaşam, maddenin belirli bir halidir/durumudur. bu hal, madde ve enerji taşıyıcısının arasındaki etkileşim sonucunda ortaya çıkmıştır. etkileşim, ototrof(inorganik maddelerden kendi besinini yapabilen canlılar) organizmaların güneş ışınımını kullanmasıyla başlar ve birçok biyokimyasal aşamanın aracılığıyla çeşitli organizmalara yayılır. yüksek enerjili içeriğin ağ kanalları ve moleküler taşıyıcılar, kullanılan enerjinin büyük bir bölümünü organizmada tutar. kullanılan enerji kritik bir seviyeye düşünce ölüm gerçekleşir.
b- yapısal olarak: dünya'daki yaşam, üreyen ajanlardan oluşan belirli bir hiyerarşik sistemle temsil edilir. bu ajanlar yaşamın tek işaretçisidir ve genelde organizmalarla temsil edilir. mesela hiyerarşiyi genler, hücre içerisindeki biyokimyasal aşamalar gibi altsistemler oluşturabilir. bazen daha kompleks birimler olarak da temsil edilebilir: biseksüel çift, arı kovanı vs. birey olan ajanlar birbirleriyle etkileşim kurabilir, bu yüzden tüm sistem aynı anda hem parçalara ayrılmış hem de integral bir oluşum olarak değerlendirilebilir. bireyler teşkilatlanmasının farklı dereceleri farklı hiyerarşik yaşamlara denk gelir. yaşam, bir sistem olarak, değerini kısıtlamalar, geri bildirim ve çevreyle bağlantı çeşitliliğiyle gösterir. ayrıca, hiyerarşi, ögelerinin dikey ve yatay bağlantılar kurduğu, piramit ya da matris şeklinde bir yapıya sahiptir.
c- işleyiş olarak: dünya'daki yaşam, devamlılığını spesifik bir işlem olarak sağlar. ajanların işlemi, içinde bulundukları çevreyi değiştirdiği gibi ajanların kendisini de değiştirir. bu işlem sayesinde, ajanın bir uzamda yayılmasını ve çevreye adapte olmasını sağlar, böylece sistemin kompleksite ve başkalaşım seviyesi artar.
biz bunları kullanmayacağız, daha basit bir terime ineceğiz. sabahtan beri saydığım tanımlayıcı özellikler arasındaki en güçlü özellik 'üreme'dir. zira, bir canlıyı canlı dememizin sebebi onun daha önceki soylarını takip edebilmemizdir. hepimiz basit hücrelerden geliyoruz, bu yüzden canlıyız. lakin bu tanımın bir saçmalığı var: eğer bu tanımla gidersek, bir canlı üremeden canlı sayılamaz. üreme kabiliyeti, üremeyi gerçekleştirmeden önce ölçülebilir bir şey değildir. geçmiş verilere bakarak varsayılabilir ama önümüzdeki canlı hiç karşılaşmadığımız bir üreme yöntemine sahipse? üreyene kadar onu canlı diye nitelendirmek güç.
bu, bizim 'üreyebilme yeteneğini ölçememe beceriksizliğimize' vurulabilir, yani canlı canlıdır fakat biz o canlılığını sergileyene kadar canlılığını görmeyi beceremiyor olabiliriz. her şeyi bir kenara bırakalım, katır üreyemiyor! öyleyse şöyle bir tanım yapmak belki daha doğru olur: "canlı, üreyenden ziyade, üremeyle ortaya çıkandır". bu sefer de üremeden ortaya çıkan fakat üreyebilen ilk canlı cansız oluyor!
öyleyse şöyle bir tanım yapalım
1- bir varlık üreme gücüne sahipse, o varlık kesinlikle canlıdır.
2- bir varlık üremeyle ortaya çıktıysa, o varlık kesinlikle canlıdır.
yani üremeyle ortaya çıkmak yahut üreme gücüne sahip olmak bir varlığın canlı olması için çoğunlukla yeterlidir. bazen yetersizdir, zira bir canlı, üreme gücüne sahip olmadan laboratuvar ortamında da yaratılabilir. ne üremeyle ortaya çıkmıştır, ne de üreme gücüne sahiptir. dolayısıyla, üremek canlılığın tanımı olamaz, fakat en basitinden gözlemlenebilir bir yaygın/ortak özelliktir. tanıma da ineceğiz yavaş yavaş.
biraz daha kimyasal takılalım
canlıyı canlı yapan şey karbon-bazlı olması mı? heather smith'in teorisine göre metan-bazlı canlılar da gayet mümkündür. ya da star trek'in ünlü ettiği çok eski bir teoriye göre silikon, karbonun yerini sorunsuzca alabilir. dna'ya ve onu oluşturacak protein'e falan sahip olması mı(dna’nın kendisi protein olmasa da histon denen protein'lere sarmalanmışlardır)? alex rich'in teorisine göre ilk yaşam dna'sız ve proteinsiz, rna'yla başlamış olabilir.
bir biyolog olan koshland'ın piceras teorisini de paylaşmak gerekebilir. buna göre, akrostiş şeklinde, bir canlıyı canlı yapan özellikler şunlardır:
1- program/izlence
2- improvisation/doğaçlama
3- compartmentalization/bölmeleme
4- energy/enerji
5- regeneration/yenilenme
6- adaptability/uyum yeteneği
7- seclusion/seklüzyon
bunların tek tek ne olduğunu açıklamak isterim ama üşeniyorum ve gerek duymuyorum, isteyen de zaten bulabilir. benim demek istediğim asıl şey şu: y. n. zhuravlev ve v. a. avetisov, bölmeleme, seklüzyon ve izlencenin ilk yaşam formlarına uymadığını söyleyerek bu teoriyi eleştirir. gayet de başarıyla eleştirir, o yüzden geçelim.
dünya dışı canlılığı nasıl tanımlarız sorusuyla yaşam nedir sorusuna dönmek zorunda kalmış nasa ise carl sagan'ı izleyerek şöyle bir tanım yapar: "yaşam, kendini idame ettiren, darwinci evrime muktedir, kimyasal bir sistemdir". sanırım, kendini idame ettirmek demek, sistemin, kendisini aktif bir dış yardımcının desteği olmadan koruması demek. okey. ama bu tanımı da bu halde sevmek zor, zira darwinci evrime muktedir demek için üreyebilir dememiz gerekir. bu tanımla bir türün canlılık içerdiğini söyleyebiliriz fakat türün bir bireyine canlı diyemeyiz, yani canlılık içeren en fazla türdür. belki şöyle diyebiliriz: evrime muktedir olmak için illa canlının üreyebilmesi gerekmez, eğer ki o canlının üreme/kendini kopyalama şansı olduğunu varsaydığımızda evrimin bir parçası olabiliyorsa, o zaman o canlı canlıdır.
dolayısıyla, canlılığa yakışan en iyi tanımı, bence, steven benner ve ekibinin polielektrolit gen teorisi veriyor. teoriye göre, evrimin sebebi, dna olmasa da dna'nın belirli bir yapısıdır. daha doğrusu, elektrik yüklü doğrusal polimerin, diğer deyişle tekrar eden alt birimlere sahip büyük moleküllerin, varlığıdır. nitekim evrimi destekleyebilmeye uygun tek şey tekrar eden omurga yüküne sahip doğrusal polimerlerdir. dna ve rna doğrusal polimer olarak değerlendirilebilir fakat doğrusal polimer illaki dna ve rna olacak diye bir şey yok.
öyleyse, bu yapıya sahip sistemlerin ya da onu fonksiyonel olarak taklit eden benzer sistemlerin canlı olduğunu söyleyebiliriz. bu fonksiyonu gerçekleştirebilen bir bilgisayar hayal edersek, o bilgisayar canlıdır. diğer bir deyişle, evrim geçirebilen sistemler canlıdır. katır, üreyemeyeceği için pratikte evrim geçiremez olsa da evrim yetisine sahiptir, öyleyse canlıdır. virüs, her ne kadar bir metabolizmaya sahip değilse de (başka organizmaların metabolizmasını ele geçir), üreyebiliyor ve evrim geçirebiliyor (nitekim gerekli genetik yapıya sahip), öyleyse biyologların geleneksel iddiası yanlıştır, virüs bir canlıdır.
yine de açık ki, canlı kelimesi götten uydurduğumuz bir sınıflama adıdır
sınıflama isteğimiz sınıflama yeteneğimizin de önüne geçince, canlıyı tanımlayacak yeterli verimiz olmasa da benzerliklerden yararlanarak canlı diye bir kelime uydurmuşuz. insan denen şey de bu anlamda canlı değil, en fazla kendilik algısına sahip, üreyebilen, evrim geçirebilen biyolojik bir bilgisayar olabilir. varlıkları canlı-cansızdan ziyade, evrime muktedir varlıklar, evrime muktedir olmayan varlıklar, üreyebilen varlıklar falan diye ayırabiliriz. canlılık kavramı canlılığın tüm hatlarıyla gözlemlenmesinden ve biyolojiden önce ortaya çıkmış fenomenolojik bir imleçten ibaret. kasmaya gerek yok...
Yaşamın Başlaması İçin Gereken En Basit Moleküller Nasıl Ortaya Çıktı?
