Geride bıraktığımız yıl, yine çeşitli bilim ve teknoloji alanlarıyla insanlığın yeni dünyaları tanıma ereğinde çok önemli kilometre taşlarına ulaşıldığı bir yıl oldu. Bu ilerlemeleri her yıl olduğu gibi en saygın bilim dergilerinin başında gelen Science dergisinin editörleri, aralarında bir anket yaparak değerlendirdiler ve en önemli 10 ilerlemeyi seçtiler. Science editörleri, yıllardır süregelen geleneğe uyarak en önemli ilk iki buluşu sıraladıktan sonra, geri kalan sekiz seçim arasında bir sıralama yapmıyorlar. İşte Science dergisinin merceğinden, 2004 yılına damgasını vuran bilimsel atılımlar:
2 Bilim dünyasında yarattığı yankı bakımından İkinci sıraya yerleştirilen
Koreli biliminsanları, ilk kez çekirdek transferi yoluyla bir insan embriyosu klonlamayı başardılar. Teknik, bu tekniğin insan hücreleriyle de
Ekim ayında Endonezyalı ve Avustralyalı araştırmacılarca Endonezya'ya ait Flores adasında şaşırtıcı küçüklükte yeni bir insan türüne ait fosillerin keşfi oldu. Homo floresiensis adı verilen yetişkin hominidin boyu 1 m'nin altında ve beyin hacmi de, modern İnsanın 1400 santimetre küplük beyin hacminin üçte biri kadar. Buluşun şaşırtıcı bir özelliği de bu cüce ırkın, 18.000 yıl öncesine kadar Homo sapiens olarak adlandırılan modern insanla yan yana yaşamış olması. Birçok araştırmacıya göre Flores adasının sakinleri aynı zamanda evrim sürecinde çevre baskısının çarpıcı bir örneğini oluşturuyorlar. H. Fhresiensis'in adaya bir kara köprüsüyle ulaştığı, daha sonra köprünün denizle örtülmesiyle adada mahsur kaldığından, adadaki kıt kaynaklarla yaşayabilmek İçin cüceleştiğine inanılıyor. Bu türün, Homo erectus adlı hominidin ilkel bir türünden cüceleştiği sanılıyor. Ancak, bulunan fosillerin bir türün temsilcisi olmayıp, bir küçük kafa patolojisine sahip bir insana ait olabileceğini düşünenler de var.
uygulanabildiğini göstermesi açısından önemli. Araştırmacıların hedefiyse bir insanın karbon kopyasını elde etmek değil, çeşitli hastalıkların tedavisi için embriyonik kok hücre soyları elde etmekti. Daha önce
Daha önceki Mars fiyaskolarından ağzı yanan NASA bu kez işi sağlam tutmuş olmalı ki, komşumuz kızıl gezegenin iki ucuna birer
robot araç; indirmeyi başardı. Spirit ve Opportunity adlı araçlar da, üzerlerindeki çeşitli algılayıcılar, kameralar, tayfölçerler hatta delgi makineleriyle gezegenin yüzeyi, kimyası ve hepsinden önemlisi tarihiyle ilgili olarak, hepsi de
biliminsanlarmın yıllardır düşünü kurdukları bilgileri, yüksek çözünürlükte görüntüler eşliğinde sel gibi
gönderdiler ve göndermeye devam ediyorlar. Gezegenbilimcilere göre bulgular içinde en Önemlisi, bugün toz fırtınalarının estiği derin dondurucudaki Mars yüzeyinin bundan milyarlarca yıl önce, yaşamın ortaya çıkmasına elverecek uzunlukta bir süre boyunca ılıman bir iklime ve geniş ama sığ denizlere sahip olduğunu gösteren kanıtlar. Bunlar arasında, katmanlaşmış ve suda çözülmüş mineral tuzları içeren tortul kayalar ile. ancak uzun süre su içinde kalmayla oluşabilecek demir içerikli hematit granülleri de var. Bu denizlerde ya da yüzey altında varlığını sürdürdüğüne inanılan donmuş su içinde mikroorganizma fosillerinin bulunup bulunmadığınıysa, Önümüzdeki yıllarda Mars'a gönderilecek yeni sondalar belirleyecek.
primat yumurtalarında hücre bölünmesinde rol oynayan proteinlerin konuşlanış biçiminin klonlamaya izin vermediği düşünülüyordu. Koreli araştırmacıların bu darboğazı aşmak için kullandıkları yöntem, yumurtadaki çekirdeği eskiden olduğu gibi kılcal bir şırıngayla çekmek yerine daha yumuşak bir yolla çıkarmak.
Uzlaşmaz Atomlara Askeri Düzen
Bozonlar ve fermiyonlar, fark­lı tabiatlara sahip parçacıklar.
Bozonlar bir araya toplanmayı severken, fermiyonlarsa aynı enerji düzeyi­ni paylaşmak istemeyen grubu oluşturuyor. İçlerindeki nükleonların (proton ve nötron)
dört komşu­suyla mı, yoksa iki komşusuyla mı bağ yaptı­
Kozmik Ölüm Dansı
Astrofizikçiler geçtiğimiz yıl İçinde birbirleri çevre­sinde dolanan bir atarca çifti belirlediler. Atarca-
ğı konusun­da farklı bulgular, tartışmanın 2005 yılında da devam edeceğini gösterdi. Araştırmacılar ayrıca iyonların suyun yüzeyinde mi, yoksa içinde mi toplandıkları konusunda da farklı fikirler taşıyorlar.
toplam sa­yısının tek ya da çift olmasına bağlı olarak atomlar da bozon ve fermiyon grup­larına ayrılıyor, Gruplara özelliğini kazandı­ran, spin (dönme) denen bir kuantum me-kaniksel durum. Bozonlar tam sayılı spinle-re sahipken fermiyonlar tam sayılara yarım eklenen spin değerlerine sahipler. 1995 yı­lında bir grup fizikçi bozon türünden atom­ları mutlak sıfır (-273 DC) yakınlarına kadar soğutarak bunların tek bir atom gibi dav­ranmalarını sağlamışlardı. Maddenin geçit törenindeki bir birlik gibi uygun adım yü­rümesini andıran bu durumuna "Bose-Eins-tein Yoğuşumu" deniyor. 2003 yılı Aralık ayındaysa Avusturyalı ve Amerikalı bilim adamları, fermiyon atomlarını tam spinli moleküller halinde birleştirerek fermiyon-lardan da Bose Einstein yoğuşumu oluştur­mayı başarmışlardı.
Nihayet geçtiğimiz yıl araştırmacılar katı cisimler içinde de aynı yoğuşumu oluştur­dular ve böylece maddenin her üç halinin de uygun adım yürütülebileceğini kanıtla­dılar.
lar, supernova patlamasıyla yok olan dev yıldızların çökerek 20 km çaplı, te­mel olarak nötronlardan oluşmuş küreler haline gelmiş merkezleri. Bunların güçlü manyetik alanları, çevredeki yüklü parçacık-
Yoksullara İki Koldan Yardım Eli Science editörleri ilaç üretimi ve bunların ucuz fiyatlarla yok­sul ülkelere iletilmesi için ka­mu ve özel sektör kuruluşları
arasında başlayan işbirliği girişimlerini de geçtiğimiz yılın önemli atılımları arasında savdılar.
ları kutuplarından jet denen fıskiye biçimli yapılarla uzaya püskürtüyorlar. Araştırmacı­lar, bu nötron çiftinin giderek birbirine yak­laştığını belirlediler, 85 milyon yıl sonra çar­pışarak bir karadelik haline gelecek nötron yıldızları, halen fizikçilerin bulmaya çalıştık­ları "kütleçekim dalgaları" yayacaklar.
Suda Yazılı Yeni Yaşamlar Geçtiğimiz yıl biliminsanla-rı moleküler analiz teknik­leri kullanarak Sargasso denizinden ya da yerin ki­
5 Genomun İsimsiz Kahramanları Yaklaşık 3 milyar baz çiftinden oluşan insan genomunda, işle­ve sahip bölgelerin, yalnızca 30.000 kadar gen olduğu, bu genomun %90'dan fazlasını oluşturan "hur­da DNA"nınsa herhangi bir görevi olmadığı düşünülüyordu. Geçtiğimiz yıl araştırmacılar genler arasında ve bir gen içindeki protein kodlayan alanlar arasında bulunan hurda DNA'nın, genlerin gereken zamanda ve doğ­ru yerde etkinleşmesini sağlamak gibi çok j önemli bir işleve sahip olduğunu gösterdiler.
Büyük Yokoluş Geçtiğimiz yıl araştırmacılar, hayvan ve bitkilerin tür çeşitli­liğinde dikkat çekici bir azalma sürecine girildiğini farkettiler.
lometrelerce altından aldık­ları su örneklerinde buldukları DNA'lardan gen dizilimlerine ulaşarak orada yaşayan ve
Çİftyaşamlılar (hem karada hem suda yaşa­yabilen canlılar), kelebekler, bitkiler ve kuş­
laboratuvarlarda üretile-meyecek sayısız hay­van türü hakkında bilgi sahibi oldu­lar. Bir biyolog ekibi. Sargasso Denizi'nden alınan 1,5 ton su içinde 1 milyon yeni gen
larla ilgili olarak yü­rütülen geniş öl­çekli araştırma­lar, kitlesel bir yo­koluş sürecinin kaygı verici işaret­lerini ortaya koydu. Yıl sonuna doğru, Stan­ford Üniversitesi'nden
belirlediler. Bunlar üzerinde yapılan araştırmalar, buradaki canlıların denizdeki fosfor eksikliğini kapamak İçin bu mineralin emilimini sağlayan genler geliştirdiklerini ortaya koydu. Yerin derinliklerinde terkedilmiş ışıksız bir madende keşfedilen bir mikrop kolonisinin de, enerjiyi demir bileşiklerini işleyerek sağladığını ortaya koydu. Madenin tabanındaki su birikintisi içinde yalnızca beş tür mikrobun genomu bulundu. Beş mikrop türünün içindeki enzimler de bunların yaşam için birbirleriyle dayanışma içinde olduklarını ortaya koydu.
Çağan Şekercioğlu'nun da İçinde yer aldığı bir araştırmacı grubu, bu yüzyılın sonuna kadar kuş türlerinin %10'unun ortadan kal­kacağını açıkladı.
8 Tanıyamadığımız Su Geçtiğimiz yıl yapılan çeşitli araştırmaların çelişkili sonuçla­rı, yaşamımızı borçlu olduğu­muz suyu yeterince tanımadığı­mızı ortaya koydu. Her su molekülünün
Ancak döllenmeden sonraki iki saat İçinde bu kutup cismi, içindeki fazladan kromozom setiyle birlikte yumurtadan atılır. Swann'in ekibi, standart bir kimyasal yöntemle yumurtanın, kutup cismini atmasını engellediğinden, gelişmeye başlayan her iki partenogenetik embriyo da anne kaynaklı oluyor. Deneyde embriyoların, döllenmiş embriyolarla aynı süreçleri geçirdikleri, her 20-30 dakikada bir hücreyi boydan boya kaydeden kalsiyum İyon dalgalan yaydıkları gözlenmiş.
Daha önce sperm enzimine gereksinim olmaksızın, yumurtaları kimyasal olarak uyarıp kalsiyum dalgası yayınlatarak partenogenetik blastositler elde eden başka ekiplerin varlığına karşın Swann, bu yöntemle kök hücre elde eden ilk grup olmaktan umutlu. PLC-zeta'nm, kadınların tüp içinde döllenme (IVP) yoluyla hamile kalmalarını kolaylaştıracağı da düşünülüyor. Çeşitli IVF yöntemlerinden birinde, spermler hücreye laboratuvarda aşılanıyor ve daha sonra döllenmiş yumurta ana rahmine yerleştiriliyor. Ancak bazen bu embriyolar, olasılıkla hatalı PLC-zeta yüzünden bölünmeye başlayamıyorlar. Araştırmacılar, bu enzimi dışarıdan vermekle bölünmenin tetiklenebileceğini düşünüyorlar.
New Scientist, 4 Aralık 2004
Hayat Kıvılcımıyla Babasız Embriyolar
İngiltere'nin Wales Üniversitesi Tıp Fakültesi'nderı araştırmacılar, insan yumurtalarının sperm tarafından döllenmeden bölünmesini sağlayarak embriyolardan kök hücre eldesine etik nedenlerle yapılan itirazları ortadan kaldıracak bir yol buldular. Araştırmacıların geliştirdiği "embriyolar" babanın kromozomlarını içermiyor. Yalnızca anneden İki set kromozom içerdiğinden embriyonun bir bebek haline gelme olasılığı yok. Bu nedenle bir canlı bebek oluşumunun ilk adımı sayılan embriyolardan kök hücre alınmasına yöneltilen kısıtlama ve eleştirilerin çevresinden dolaşılabileceği umuluyor. Embriyonik kök hücrelere, tüm öteki hücrelere dönüşebilme potansiyeline sahip olduklarından, şimdiye kadar bir çözüm bulunamamış birçok hastalık için yakın geleceğin tedavi aracı olarak bakılıyor.
Karl Swann yönetimindeki Wales Üniversitesi araştırmacılarının yaptığı, yumurtaya spermler tarafından üretilen bir enzim olan fosfolifaz C-zeta (PLC-zeta) aşılamak. Bu enzimi Cardifften meslektaşı Tony Loi ile birlikte iki yıl önce bulan ve insanlara özgü türünün fare yumurtalarını blastosit (embriyo gelişiminde daha ileri bir evre) hale getirdiğini gösteren Swann, proteine "hayat kıvılcımı" adını takmış. Swann'a göre içine bu enzim aşılanan yumurta kendini döllenmiş sanıyor. "Kandırılmış" yumurtalar 50-100 hücreden oluşmuş "blastosit" evresine gelinceye kadar 4-5 gün süreyle bölünmeye devam ediyorlar. Bu blastositlerinse değişken kök hücreler içermeleri gerekiyor. Ancak partenogenetik oldukları (yalnızca yumurtadan meydana geldikleri) için Swann'a göre potansiyel bir insan sayılmıyorlar.
İnsan yumurtaları, (her bir 23 kromozomdan oluşan) iki set kromozom içerir. Bu setlerden biri, yumurta içinde bulunan "kutup cismi" içinde yer alır.
peroksiti üreten gene benzeyen bîr gen be­lirlemiş. Deniz kestanelerinde (İngilizce'de urchin) bu geni baskıladığında, yumurtanın hidrojen peroksit kalkanı oluşturamadığını görmüş. Yumurta, yumurtalıkta olgunlaşır­ken bu gen harekete geçerek urchin dual oksidaz (Udxl) adlı bir enzim üretiyor. Döl­lenmeden hemen sonra Udxl aktifleşerek peroksit üretiyor. Peroksit de yumurta za­rında bulunan proteinleri birbirine "dikerek" zan serî bir kılıfa dönüştürüyor. Tüm sü­reç, döllenmeyi izleyen 5 dakika içinde ta­mamlanıyor.
İnsan yumurtaları da döllendikten sonra po-lispermiye karşı bir kalkan oluşturuyorlar. Deniz kestanelerinde bu sürecin işlemesi, in­sanlarda da işleyeceği anlamına gelmiyor. Çünkü doğa, değişikliği seviyor. Hücreler bir süreci alıp. kendilerine göre değiştirip tü­müyle başka biçimlerde kullanabiliyorlar. Ancak, araştırmacılar insanlarda da benzer bir sürecin söz konusu olduğunu düşünü­yorlar. Bunun kanıtlanması halinde, bazı kı­sırlıklar peroksit üreten bir genin eksikliği ya da hasarlı olmasıyla açıklanabilecek.
Brown Üniversitesi Basın Açıklaması, 6 Aralık 2004
Döllenmiş Yumurtanın Savunma Mekanizması
denle insan bağışıklık sistemindeki akyuvar­ların sürekli olarak yenilenmesi gerekiyor. Şimdiyse ABD'deki Brown Universitesi'nden Julian Wong adlı araştırmacı deniz kestanesi yumurtalarında hidrojen peroksitin kendi hücresine zarar vermeyen bir türünün nasıl üretildiğini ve fazla sperm yasağını nasıl uy­guladığını keşfetmiş bulunuyor. Wong, daha önce yayımlanmış olan deniz kestanesi gen dizilim haritasında, İnsan tiroid salgısındaki
Bir yumurtayı saran sayısız sperm içinden yalnızca bir tanesi içeriye girebilerek döllen­meyi sağılıyor, yumurta döllenmeden hemen sonra üzerinde sert bir zırh oluşturarak öte­ki spermlerin içine girmesine izin vermiyor. Nedeni, birden çok spermin yumurtaya girdi­ği "polispermi" durumunda, embriyonun ge-lîşmeyip ölmesi. Bilimadamları. yüz yıldan uzun bir süredir, bu birden fazla sperme do­ğa tarafından konan yasağın farkındaydılar, ama mekanizma bir türlü bilinemiyordu. Gerçi 30 yıl önce deniz kestaneleri yumurta­larının bu işi hidrojen peroksit adlı serbest radikal aracılığıyla yaptığı ortaya konmuştu, ancak bu bilgi de yanıtladığından daha fazla soru yaratmıştı. Bir kere, hidrojen peroksİtîn yumurtada nasıl üretilip salgılandığı anlaşıla­mamıştı. Ayrıca başka hücrelerde de üretile­bilen hidrojen peroksit, oldukça zehirli bir madde. Örneğin, insan beyaz kan hücreleri, bu maddeyi kullanarak vücudu istila eden yabancı organizmaları öldürüyor. Ancak hid­rojen peroksitin etkileri, kendisini üreten hücreye de zarar verip öldürebiliyor. Bu ne-
Şempanzelerde ve öteki üst primatlarda alet kullanımı uzunca bir süredir bilinmekteydi. Şimdiyse İngiliz araştırmacılar, Güney Amerika'dakİ Capuchin maymunlarının da İlginç bir biçimde alet kullandıklarını ortaya çıkardılar. Araştırmacılar, kuzeydoğu Brezilya'dakİ kuru ormanlarda yaşayan capuchinlerin, alet kullanmakta insan dışı türlerin hiçbirinde görülmeyen bir hüner sergilediklerini açıkladılar. Gözlemlerde capuchin maymunlarının toprağı kazmak, tohumlan, içi boş dal ve kökleri parçalamak, ağaç ve kaya kovuklarını karıştırmak ve böylece karınlarını doyurmak için sürekli alet kullandıkları görüldü. Araştırmacılara göre taşla toprağı kazmak, en sık başvurulan alet kullanma biçimi. Capuchin maymunlarının kazmak için bir taşla peşpeşe toprağa vururken, öteki elleriyle de kazılmış toprağı kürelediklerî gözlenmiş. Ancak araştırmacılar, maymunların Brezilya'nın bazı bölgelerindeki uzun kurak mevsimler gibi bazı ekolojik koşullarda alet kullandıklarını düşünüyorlar.
Science. 10 Aralık 2004
termit yuvalarını delmek için, yuvasına göre kısa ya da daha uzun sopalar kullandıklarını, daha sonra da bu deliklerden içeri "av çubukları" sokarak üzerlerine tırmanan termitleri yediklerini, durum gerektirdikçe alet değiştirerek yeni delikler açıp ava devam ettiklerini bildiriyorlar. Gözlenen ilginç davranışlardan bir tanesi de, bir dişinin bîr sopayı dişlerinin arasından çekerek ucunu fırça gibi lifli hale getirmesi ve bu aletle aynı anda çok daha fazla sayıda termit yakalaması. Farklı aletlerin kullanılması, bölgelere göre değişen farklı şempanze kültürlerinin de işaretçisi. Örneğin, doğu Afrika'nın daha kuzey bölgelerindeki şempanzeler de termit avlamakla birlikte, yuvaları delmek için ellerini kullanıyorlar.
Science, 15 Ekim 2004
Şempanzelerde Endüstri Devrimi
Kongo Cumhuriyeti1 ndeki şempanzeleri gizli kameralarla gözlemleyen primat araştırmacıları, insanın bu en yakın akrabasının alet kullanımında şaşırtıcı beceriler geliştirdiğini ortaya çıkardılar. Leİpzig'deki (Almanya) Max Planck Evrimsel Antropoloji Enstitüsü'nden David Morgan yönetiminde bîr ekip, Kongo Irmağı havzasının ıssız bir köşesinde 6 termit yuvasını düzenli olarak ziyaret eden 121 ayrı şempanzeyi altı ay boyunca harekete duyarlı kameralarla izlemiş. Gözlem sonuçlarını American Naturalist dergisinin kasım sayısında açıklayan araştırmacılar, şempanzelerin baca biçimli