I. BÖLÜM

Yalınlık Gerçeğin Belirtisidir



    Çok eskiden ıssız bir kumsalda babamla yaptığım bir yürüyüşü hatırlarım. Deniz griydi, parça parça bulutlar, erken esen soğuk kış rüzgârıyla sürükleniyordu. Bir keşif günüydü o gün. Gelgit sınırında yığılmış, çürüyen yosunlar arasında her boy ve biçimde şişeler yatıyordu, ilerledikçe yavaş yavaş bütün şişelerin kapaklı olduğunu gördük, kapaksız bir tek şişe bile yoktu. Şişeler arasındaki bu şaşırtıcı benzerliğe sonunda babam bir açıklama getirdi ve keyifle beni bu olguda daha büyük bir anlam aramaya zorladı. Sonuç, bilincime yaşam boyu sıkıca yerleşen "evrim üzerine bir ders" oldu: Açıkça görülüyordu ki, bunlar okyanus yolculuğuna dayanabilmiş birkaç şişeydi, en uygun birkaç şişe. İnsan eliyle denize atılan bir sürü boş şişeden, kapağı tesadüfen kapatılmış birkaç tane; Rastlantı, bunlara batmazlık özelliğini sağlamıştı. Çok daha büyük sayıdaki kapaksız kurbanlar, okyanusun hırçınlığına dayanamayıp, çoktan derinleri boylamışlardı.
    Bilimdeki yaratıcılık, biraz gençliğimdeki bu şişeler buluşuna benzer, işin püf noktası; basit bir yasayı görmek veya karmaşık, anlamsız görünen verileri düzene sokup, derleyip toplamaktır. Bir yüzyıl önce Charles Darwin ve Alfred Russen Wallace'ın yaptığı da buydu. Ayrı ayrı incelemeleriyle, yeryüzündeki canlıların şaşırtıcı dağılımı ve çeşitliliğinin henüz bilinmeyen açıklamasını arıyorlardı. Vardıkları nokta, son derece yalın bir kavram ve yaratıcı düşüncenin parlak bir atılımıydı. Canlıların yapılarında rastlantısal değişmeler ortaya çıktığını, bu değişmelerle çevrelerine en iyi uyum sağlayabilen canlıların, hayatta kalıp üreyebildiklerini düşündüler. Onların buldukları bu açıklama, çok miktarda basit ve anlaşılır biyolojik bilginin birikmesini sağladı.
    Ama sezgilere dayalı esin, çok dikkatli ve titiz gözlem olmazsa işe yaramaz. Titiz gözlemleri bile, eğer araştırmacı gözlem üzerine fikir yürütemiyorsa ve fikirlerini deney ile irdelemiyorsa boşunadır. Ancak fikir iyi, deney de akıllıcaysa, cevapların şimdiye kadar bilinmeyen şeyleri açığa çıkartması olasıdır.
    Din adamları ve filozofların bilinen geniş kapsamlı sorular, yine kapsamlı oldukları ileri sürülen ama ender olarak kanıtlanabilen ve evrensel kabul gören yanıtlara yol açarlar. Halbuki doğaya doğrudan ve açıkça yöneltilen sorulardan; tartışmasız, herkesçe kabullenilebilen, yalın sonuçlar elde etmek mümkündür. Bilim alanında bilgi birikimi böylece aşağıdan yukarı kurulur. Her yeni deneyle evrensel olarak kanıtlanabildiği için "gerçek" olan, ufak fakat sağlam bilgi parçalarından oluşur. "Gerçeği" bilim adamlarının kabul ettiği anlamda tanımlıyorum, insan deneyimlerinin gerçeğin başka çeşitlerini ortaya çıkaracağı ileri sürülecektir. Ama bu "gerçeklerin" başkaları tarafından onaylanıp, kanıtlanabilmesi beklenemez. Bunlar, bazı insanlar için gerçek olsalar da bazılarına göre yalnızca kanaatlardır.
    Bu kitap, canlı olma durumunu ve sürecini belirleyen temel ilkeler üzerine yoğunlaşacaktır. Bu yaşam yasaları, bütün Biyolojiyi ve Tıbbı aydınlatıp canlı olmanın anlamını, görünüşteki bütün karmaşık olguları anlamayı kolaylaştırmaktadır. Ayrıca bu ilkelerin; insana hoş gelen bir estetik yanı da vardır; Romalıların dediği gibi "Simplex sigillum veri: Yalınlık gerçeğin belirtisidir."

    Hücre Üzerinde Odaklaşma
    Yaşam üzerinde yalın ve gerçek olan şeyler üzerinde duracaksak hücre ile başlamalıyız. Çünkü hücre her biçimiyle yaşamın en küçük örgütlenmiş yapısıdır. Hücreden daha basit hiçbir canlı yoktur ve hiçbir canlı, hücre aşamasından geçmeden karmaşık bir yapıya ulaşamaz.
    Bu önemli sözün doğruluğunu size kanıtlayabilmek için, adım adım, sizin kendi canlılığınızın özüne varmaya çalışayım. Bu öz, sizi oluşturan yapının başka bütün canlılar da bulunan vazgeçilmez kısmıdır.
    1. Siz, kendinizin, çevrenizin, bu kitabı okumanız da dahil ne yaptığınızın bilincindesiniz. Bilinç, çok özel bir organın, yani beynin işidir. Bilincin varlığı tek başına karmaşık, gelişmiş bir biyolojik olgudur. Aslında bilincin nasıl çalıştığı hakkında hiçbir şey bilmiyoruz. Belki daha uzun bir süre için de, belki de hiçbir zaman bilemeyeceğiz. Ancak, canlı türlerin büyük çoğunluğunun, beyinlerinin varlığının bilincinde olmadıklarını sanıyoruz.
    2. Bedeniniz bir organlar topluluğudur. Beyin, kalp, akciğerler, karaciğer, böbrekler, kaslar, kemikler, deri, endokrin bezleri vs. organlar hep birlikte titizlikle ayarlanmış bir uyum içinde çalışırlar. Beden ısınız normal olarak sürekli 37° civarındadır. Beyniniz, sinirleriniz, adaleleriniz hareketlerinizi ayarlar ve sizi tam dengede tutar, belli bir metabolik denge içinde gıda ve oksijen alıp, atıkları atarak toplam ağırlığınızı sabit tutarsınız. Hemen hemen bütün memelilerde; kuşlar, kurbağalar balıklarda böyle eşsiz bir uyumla işleyen organlar vardır. Diğer yanda, çok daha basit bazı canlı türleri, bunlarsız da pekâlâ geçinip giderler.
    3. Organlarınızın her biri ve dokularınız, özel işlevleri olan kalabalık hücre topluluklarından oluşmuş canlı parçalarınızdır. Beyin hücreleriniz iplik gibi uzayıp bir yerden bir yere elektrik mesajları iletme görevini yüklenirler. Deri hücreleri dayanıklı ve esnek hale gelerek bedenin dış korunmasını sağlarlar. Kemik hücreleri kendilerini sertleştirip bedeni taşıyabilmek için içlerinde kalsiyum fosfat biriktirirler. İşçi arılar ve asker karıncalar gibi özel işlevi olan hücreler, bir bütün olarak, sizi oluşturmak için belli bazı görevleri paylaşırlar. Çocuklarınızda kendinizi yeniden yaratmak, yani üretmek işi de vücudunuz da özel bir hücreler topluluğunun önemli bir görevidir. Hücrelerin uzmanlaşması (özelleşmesi), bitkiler ve denizlerdeki daha basit yaşam biçimleri dahil, bütün çok hücreli canlı varlıklar arasında çok yaygındır. Ama bir sürü ufak tefek yaratıklar da başka hücrelerle birleşmez ve uzmanlaşmazlar. Harikulade bir beceriklilikle üreme ve çok basit maddelerle beslenmek gereksinimlerini bağımsızca karşılayabilirler.
    4. Yaşamaya başladığınızda, tıpkı tek hücreli basit yaratıklar gibi sizin kendi hücreleriniz de özerkti, kendi kendilerine yetip özgürce bölünüp artıyorlardı. Ana rahminin duvarına yerleştiğiniz zaman durum buydu. Bu hücrelere bakınca size benzer hiçbir yanları yoktu ama sizi oluşturmak için gerekli bütün bilgiyi taşıyorlardı. Döllenmiş bir yumurtanın bölünmesiyle oluşan o ufacık hücre kütlesi içindeki her bir hücre bir reçeteyi içeriyordu. Ve siz daha ortada yokken ileri de sizi oluşturacak projenin yapımına çoktan başlanmıştı.
    Annenizin vücudunda yaşamınıza başladığınız zaman ki durumunuz, bütün diğer yaratıklarla akrabalığınızı ortaya çıkaran ortak odak noktasıdır.
    Sizin yaşama başlangıcınızın, bu kitaptaki incelemelerde özel bir anlamı vardır. En gelişmişinden en ilkeline kadar her canlı varlık, kendi kendisinin kopyasını yaratmak için bölünebilme yetkisine sahip bir hücreydi veya hücredir. Daha karmaşık "gelişmiş" çok hücreli yaratıklar, kendi kopyalarını oluşturmak istediklerinde tek hücreler yapmak zorundadırlar (yumurta veya sperm). Değişik yaratıkların bu tür hücreleri arasındaki en büyük fark, bunların ileri de bakteri mi, sivrisinek mi, kurbağa veya insan mı olacağını belirleyen iç mekanizmayı anlatan "bilgi"yi içermeleridir.

    Hücreler Nelerden Yapılmışlardır
    Öyleyse dikkatimiz, canlılık niteliği taşıyan en küçük, en basit düzen olarak hücre üzerine odaklaşmalıdır. O halde hücrenin nelerden oluştuğu üzerinde açık bir fikrimiz olması gerekir. Bunlar artan karmaşıklık sırasına göre şöyledir:
    1. Atomlar: Bilmemiz gereken beş temel atom şunlardır: karbon, hidrojen, oksijen, nitrojen ve fosfor. Daha küçük miktarlarda bir sürü başkaları da vardır. Atomlar evrenin doğal elemanlarıdır ve hayatın oluşturduğu en küçük varlıklardır. Canlıların bu beş temel atomununun ortalama ağırlığı 15 atom ağırlığı birimidir. Öyleyse bunların büyüklüğüne "15" deyip biraz sonra söz edeceğim daha büyük moleküllerden ayıralım.
    2. Basit moleküller: Bunlar atomların birleşimidir. Bazen canlı hücrelerdeki moleküllere organik moleküller de denir. Hücreler içinde yüzlerce farklı türden molekül vardır. Ortalama olarak bunlar 150 büyüklüğünde, yani atomlardan on defa daha büyüktür.
    3. Zincir moleküller: Bunlara da "molekül" deniyor. Zincirler oluşturacak şekilde birbirine eklenmiş basit moleküllerden oluşuyorlar. Bu zincirlerin en önemlileri ortalama 75.000 büyüklüğündedir. Basit moleküllerden 500 defa, atomlardan 5000 defa daha büyüktürler. Birkaç milyon birime ulaşabilen zincir moleküllerin en büyükleri, en güçlü elektron mikroskoplarıyla görülebilirler.
    4. Strüktürler: Bunlar hücre içinde bir mimari düzeni olan, birbirine bağlı zincir moleküllerdir. Strüktürlerin en küçüğü 7.5 milyon büyüklüğünde, başka bir deyişle ortalama zincir moleküllerden 100 defa daha büyüktür. En büyük strüktürler bundan 10 kat ya da daha büyüktür. Sıradan ışık mikroskoplarıyla görülebilirler.
    5. Hücreler: Bunlar, daha önce de söylediğimiz gibi, en küçük canlı strüktür örgütlenmeleridir (organizasyon). Çoğu hücreler gözle görülemeyecek kadar küçüktür ama basit bir mikroskopla, hatta iyi bir büyüteçle de kolaylıkla görülebilirler.
    6. Organlar: Özel bir işlevi yerine getirmek için organizma içinde ortaklaşa çalışan hücre gruplarıdır.
    7. Organizmalar: Belirli bir canlı formunun tam işlemesini sağlamak için gerekli en küçük hücreler düzenidir. Bir bakteri hücresi veya maya hücresi de bir organizmadır. Çünkü bu yaratıklar için tek bir hücre, kendi kendilerine yeterek yaşanılan ve özellikle de üremeleri için kâfidir, insanlarsa "tam" bir varlık olmak için 60 trilyon hücrenin uyumlu işbirliğine ihtiyaç duyarlar.

Kargaşa (Kaos) içinde Düzen
    Atomları bir araya getirip molekül, molekülleri ekleyip zincir, zincirleri düzenleyip strüktür, strüktürleri düzenleyip canlı hücre yapmak, çok büyük bir örgütlenme (organizasyon) işidir. Bu iş insanların beyinleri, elleri ve bilgisayarlarıyla başarabileceklerinden kat kat daha büyüktür. Ama bu inanılmaz olay, her an dünyanın her yanında yaşanıyor. Kuşkusuz yaşamın temelinde, canlı hücrelerin sürekli olarak yaratmaya, düzeni sağlamaya, örgütlenmeye, karmaşıklığa adanması vardır.
    Fizikçilerin bize bildirdiğine göre, cansız evren sürekli olarak düzenini yitiriyor. Her şey milyarlarca yıllık zaman ölçeğinde kargaşaya (kaos) doğru gidiyor. Termodinamiğin ikinci Kanunu, entropinin (düzensizliğin fizikteki adı) evrende her yerde sürekli arttığını belirtir.
    Evren neden düzensizliğe yönelmektedir? Bu, ilk bakışta görüldüğü kadar garip değildir. Şöyle bir örnek düşünelim: Sulandırılmış biraz mavi, biraz da sarı boyanız var ve bu iki boyayı aynı kaba boşalttınız; boya molekülleri, moleküllere özgü zıplamalarla, düzgün bir yeşil karışım oluşana kadar hareket edeceklerdir. Moleküller tümüyle rasgele düzensiz dağılmışlar, ama kendileri için olabilecek en dengeli biçimi almışlardır. Eğer işlemi tersine çevirmek; düzenli, rastlantısal olmayan bir durum, yani ayrı ayrı mavi ve sarı sıvılar elde etmek isterseniz (diyelim ki altta mavi, üstte sarı olmak üzere ayırmak istiyorsunuz), sistemin karışmaya, rasgele, dengeli ve düzensiz yeşil haline varmaya yönelen çok güçlü "isteğine" karşı savaşmak zorunda kalabilirsiniz.
    Evrendeki bütün atomlar ve molükeller için bu böyledir. Rastlantısallığın Nirvana'sını, tam anlamıyla düzensizliği, erişilebilecek en son dengeyi ararlar. Kumdan yaptığımız kale yavaş yavaş bozulur, özelliğini yitirip dümdüz olur. Yanardağlar, tekdüzeliğin dengesini aramada dünyanın gürültülü sözcüleridir. Kayalar biz fark etmeden kuma; kum da denizdeki tuza dönüşülür. Kaçınılmaz bir şekilde evrende her şey son dengeye doğru ilerler.
    Şimdi; rasgele karmaşıklık durumu ile denge, cansız maddeler için aynı şey olduğu halde, biz insanlar bu iki özelliği özdeş görmeyi sezgilerimize göre zor buluyoruz. Bu da çok doğal, çünkü yaşayan organizmanın bütün yönlendirmesi (dürtüsü), cansız doğanın rastlantısallık güdüsüne karşıdır. Canlı varlık, sürekli olarak "dengesizlik" durumunu yaratmaya çalışır, Yaşam, rastlantısallık karşısındadır ve düzen yaratır. Çok çok büyük ölçekte, sürekli olarak yeşil boyayı ayrıştırma yönünde çalışır.

Düzeni Sağlamak İçin Enerji Gerekir
    Cansız doğanın düzensizliğe itmesine karşı, durmadan düzen kurmaya çalışan bir işlem ancak yardımla başarılı olabilir; "enerji" biçimindeki yardımla. Ufacık bir hücrenin olağanüstü karmaşık, zarif iç yapısının oluşumu enerji gerektirir. Enerji güneşten gelir. Bitkiler güneş ışığını emerler. Bu ışık karbondioksiti şekere dönüştürmekte kullanılır. Şeker, karbondioksitten daha karmaşıktır (komplekstir), yani daha düzenlidir. Başka bir deyişle, güneş ışığı şeker yapma makinesini çalıştıracak düzeni yaratır. Şekeri yapmak için enerji (güneş ışığı) gerektiğine göre, şekerin çözülmesi de enerjiyi geri verecektir.
    Bitkiler ve hayvanlar, şekeri oksijenle "yakarak" çözerler, böylece karbondioksit serbest kalır. Bu üretilmiş enerjiyi, hayvan ve bitkiler kendi öz maddelerini yapmakta kullanırlar. Canlı hücreler, bütün karmaşık strüktürlerini bu enerji ile yaparlar.
    Öyleyse şeker, düzenli yapısı nedeniyle çok daha fazla canlı düzen yaratmakta kullanılacak enerjiyi sağlar. Canlı bir hücrenin düzeni, şeker moleküllerinin düzeninden binlerce defa daha büyüktür. Enerji dengesini sağlamak için canlı nesneler, kendilerini oluşturmak için binlerce şeker molekülü tüketmek zorundadırlar.
    Canlı olmanın anlamı, yalnızca düzen, organizasyon (örgüt), karmaşıklık (komplekslik) değildir. Daha önemlisi; kendisine karşı çalışan düşman bir çevrede yaratma yeteneği, düzeni kurma, organizasyonu sağlama demektir. Bir bakıma yeni bir hayatın yaratılması mucize niteliğindedir.

Düzeni Yaratmak için Plan Gereklidir
    Hayat, evrende gerçekten düzen oluşturabilen tek şey midir? Cansız örneklere bakalım: Su soğuyunca katı olur. Buz molekülleri kendilerini çok güzel, narin ve karmaşık biçimlerde düzenleyebilirler. Çözelti içindeki bir tuz, çözeltiden ayrışarak kristalleşebilir ve bu işlem tuz molekülleri arasındaki düzeni arttırır. Bu türden bir çok izole örnek olmakla beraber, bunlar en basit hücrenin başarılarıyla karşılaştırılınca tek başlarına hiç de etkileyici değildir. Dahası, canlı hücrelerin düzen kuruşu, temelde bu kristalleşme işleminden farklıdır. Hücreler, daha önceden var olan bir planı izleyerek düzen kurarlar.
    Boşlukta nesnelerin bir düzene girmeleri için, önce bir planın bulunması gerektiğini düşünmek akla yakındır. "Birşeyler"in gerçekleşecek düzen hakkında bir "önbilgisi" olması gerekir.
    Örneğin solda görülen kareler, çemberler ve üçgenlerin, rasgele olmayan herhangi bir şekilde düzenlenmesi istenirse, birilerinin veya birşeylerin ne yapılması gerektiğini bilmesi gerekir; sağdaki düzen önceden tasarlanmış olmalıdır. Plan olduğu zaman, teorik olarak iş başarılabilir. Daha önce belirttiğimiz gibi yalnızca enerjiye gerek vardır.
    Bir hücreye, tam bir canlı hücre olması için, atomlarını, moleküllerini, zincirlerini, strüktürlerini hatasız olarak düzenlemesini öğreten ve bu sürecin devamlılığını sağlamak üzere gelecek kuşaklara aktarılan bilgi nasıl birşeydir? Bunun açıklamasını bilmemiz bana çok huşu verici geliyor. Açıklama hem de çok akıllıca ve basit. Biyolojik bilginin özelliğinin açığa çıkartılması kuşkusuz modern biyolojinin en heyecanlandırıcı yönüdür. Bilim tarihinin en önemli olaylarından biri olan bu buluşu önümüzdeki bölümde tartışacağız.