CANLILARDA SANTRAL OTORİTE SORUNU: 11-DOĞAL SEÇİLİM
Kendi kendine örgütlenen otokatakinetik sistemler başlangıç dönemlerinde çevrelerindeki ajitasyonlara duyarlı olup onlardan olumsuz olarak etkilenebilirler. Çünkü onlarda henüz varlıklarını devam ettirecek ve çevresel düzensizliklere direnecek içsel kontrol mekanizmaları gelişmemiştir. Ne demek istediğimizi açıklamak için kasırga örneğine dönelim.
Kasırgaların oluşabilmesi için deniz sıcaklığının en azından 26,5 santigrad derece ve üstünde olması gerekir demiştik. Isınan hava yükselirken artan rutubet alçak basınçtan sorumludur. Yükselen sıcak havanın yerini serin hava alacağı için bir hava hareketi vardır. Yukarı doğru olan bu hava hareketi dünya döndüğü için sarmal bir şekil alacaktır. Böylece zamanla alçak basınç merkezi etrafında hızla dönen rüzgarlar fırtınanın kasırgaya dönüşmesine neden olacaktır.
Bu sürecin başlangıç dönemleri kendisine yapılacak müdahalelere duyarlıdır. Tropikal denizlerde ortaya çıkan her alçak basınç kasırga veya tayfuna evrilmez. Onların ortaya çıkması için bazı özel koşullara olduğu gibi, belli bir sıranın izlenmesine de gereksinim vardır. Ama onlar ortaya çıktıktan sonra kendilerine olan müdahalelere rağmen varlıklarını sürdürmeye devam ederler. Çünkü varlıklarını sürdürecek bir atalete ve düzene sahiptirler. Düşük hava basıncını yükseltmek, rüzgarların hızını yavaşlatmak zaman alan süreçlerdir. Son derece büyük bir fırtına sistemi oluşturan kasırga buna direnecek, düşük basınç ve rüzgarların hızı bu müdahaleden hemen etkilenmeyecektir. Kasırgalar sıcak okyanuslardan aldıkları enerji onları beslemeye devam ettiği süre var olacaklardır. Karaya vururlarsa sürtünmeden dolayı rüzgarların hızı azalacak ve kasırga zamanla organizasyonunu yitirip dağılarak yok olacaktır. Ama dağılmadan önce tekrar sıcak denizlere dönerlerse eski kuvvetlerini tekrar kazanacaklardır.
Kasırgalar gibi otokatakinetik bir sistem olan canlılarda çevresel ajitasyonlara olan duyarlık daha azdır. Canlılar diğer kendiliğinden örgütlenme plan ve projelerinden farklı olarak, regülasyon diyebileceğimiz bazı işlemlere başvururlar. Bunu başarmalarının nedeni yapılarında yer alan doku ve organların birbirlerine karşı gelen etkileridir. Bu antagonistik etki sayesinde homeostaz dar sınırlar içinde tutulur. Antagonistik etki homeostazisi sağlayamazsa, canlı varlığını sürdüremez.
Her kendiliğinden örgütlenme örneğinde homeostaz sağlanamaz. Otokatakinetik sistemin ortaya çıkabilmesi için mevcut sistemler arasından seçilmesi gerekir. Bunu da ancak doğal seçilim başarır. Bir sistemin aktif olarak regüle edildiği ve bu regülasyonun kendiliğinden örgütlenmeyi davet ettiği durumlarda, çevresel ajitasyonların olması durumunda bile, bu süreç artık durmaz ve devam edebilir.
Kendiliğinden örgütlenme doğal seçilimin yerini alamaz. Çünkü seçiciliği yoktur. Sadece doğal seçilimin aracılığı ile, ona hizmet etmek üzere, açığa çıkar. Doğal seçilim kendiliğinden örgütlenmenin gerçekleşmesinde dominan bir role sahip olup, onun çok daha sofistike bir uygulamasıdır. Bu haliyle doğal seçilim biyolojik sistemleri de tutabilen ama, temelde fiziksel olan bir süreçtir. Doğal seçilim bir fizik yasasıdır.
Genetik etkinliklerin stokastik (olasılıksal) olmalarına rağmen, doğal seçilim nasıl oluyor da homeostazın dar sınırlar içinde kalmasını sağlıyor?
Organları teker teker ele alırsak, hepsi de genetik etkinlikleri stokastik olan hücrelerden oluşmuş oldukları halde, bir bütünün parçaları gibi davranarak işlevlerini, oldukça dar sınırlar içinde gerçekleştirmeyi başarıyorlar. Bu başarıdan sorumlu yasa amaçsız, mekanik ve düzayak bir doğal seçilimse bunu nasıl açıklayabiliriz?
Doğal seçilim yasasında iki seçenek vardır. Kabul veya red. Evet veya hayır! Doğal seçilim bir değişikliği ya onaylar, ya da onaylamaz. Yalnız iki seçenekten oluşan bir proğram nasıl olup da sonunda hem inanılması güç bir karmaşıklığa, hem de bir düzen ve homeostazise neden olabilmektedir?
Her ne kadar doğal seçilim kendiliğinden örgütlenmek için karmaşık bir plan dizayn edemezse de, kendiliğinden örgütlenme sürecini başlatıp, dinamiklerini kontrol edebilir. Doğal seçilim kendiliğinden örgütlenmenin gerekli ögelerini seçebilir ve onu başlatabilir.
Wolfram'dan da yararlanarak olayı şöyle açıklayabiliriz:
Fizikte, fizik yasaları ile ilgili proğramlar yapılan deneyleri ve gözlemleri açıklamada kullanılırlar. Yani proğramlar mevcut fizik yasalarından çıkarılmışlardır.
Biyolojik sistemlerde ise canlılar, genetik materyel içinde yer alan bazı proğramlardan yararlanarak varlıklarını sürdürürler. Genetik proğramların hepsi son derece karmaşık niteliklere sahiptirler. Her canlı için milyonlarca farklı kural vardır. Biyolojik sistemlerdeki karmaşıklıklardan bu kuralların sorumlu olduğu sonucu çıkarılabilir. Özellikle canlılarda farklı doku ve organların olması çok sayıda farklı ve ayrı kuralların da olması şeklinde yorumlanabilir.
Dört milyar yıl önce ortaya çıkan ilk canlı hücrenin yalnız genlerinin yeni nesillerde devam ettiğini düşünmek yanlıştır. Yeni nesillerde yaşamaya devam eden ve bu arada evrimi gerçekleştiren yalnız genler değildir. Hücrenin tümüdür. Eğer hücrenin tümü intikal etmeseydi, yalnız genetik malzeme ile yeni bir hücre oluşturmak mümkün olamazdı. Yeni nesillerde devam eden hücredeki genetik malzeme, hücrenin tümünün canlılığını devam ettirmesi, gelişmesi, ortama uyması için gerekli genetik bilgiye sahiptir. Ama genetik bilgi hücrenin diğer öğeleri ve tamamı olmadan, yalnız çevrede mevcut organik moleküllerden yararlanarak bunu başaramaz. Yeni nesillerde devam eden 4 milyar yıl önce ortaya çıkan, doğal olarak aradan geçen zaman içinde evrilen ve büyük değişikliklere maruz kalan ilk hücredir.
Peki biyolojik sistemlerde gözlemlenen çok daha karmaşık şekilleri nasıl açıklayacağız? Sağ duyumuz bize onların son derece sofistike proğramlar tarafından şifrelendiğini söyleyecektir. Basit proğramlar bir araya gelerek onları oluşturabilirler mi? Biyolojik sistemlerde olan bu mudur? Muhtemelen öyle olmalıdır. Çünkü onlarsız son derece kompleks proğramlara gereksinim vardır ve onların varlığının delillleri yoktur. Canlılardaki bütün şekiller basit proğramlar tarafından şifrelenmiş olmak zorundadırlar.
Her ne kadar canlıların tüm genetik proğramları uzun ve çok karmaşık iseler de, canlının bazı sınırlı özelliklerini denetleyen alt proğramlar oldukça basittirler. Ancak yine de onların bir araya gelmesi mevcut karmaşıklığı anlamada yeterli olmayabilir. İlk bakışta bu karmaşıklığın doğası hakkında fazla bir şey söylenemeyebilir.
Canlıları yakından inceleyince biyolojik karmaşıklıkların yalnız sınırlı bir dağılımı olduğu görülür. Örnegin pigmentasyonu ele alalım. Pigmentasyon derinin hemen altında yer alan birkaç hücre türünün eseridir. Son derece karmaşık olan pigmentasyondan sadece bu bir kaç tür hücre sorumludur. Onlar bir araya gelerek çok renkli bir manzara oluşturabilirler.
Ortama en iyi uyan varlığını devam ettirir. Tabii bundan sahip olduğu genetik proğram sorumludur. Eğer belli bir proğram ortam için daha uygun ise, o proğrama sahip canlılar diğer proğramlara sahip olan canlılardan daha çok çoğalırlar. Her yeni nesilde küçük yeni mutasyonlar olur ve onlar da doğal seçilime maruz kalırlar. Birçok nesilden sonra canlının ortama daha iyi uymasını sağlayan bir proğram gelişir. Yani burada her seferinde uyum sağlayan proğram seçilmektedir. Bu sürecin sonu yoktur. Bu sürekli bir süreçtir.
Doğal seçilim evrime düzen getiren ilginç bir süreçtir ama bu süreç yalnız canlılarla ilgili düzenden sorumlu değildir. Evrende enerji ve maddenin karşılıklı etkileşmesine bağlı olarak ortaya galaksiler, güneş sistemleri, gezegenler ve yıldızlar şeklinde bir düzen çıkmaktadır. Kendiliğinden örgütlenme paradigmasını simgeleyen bu düzen de doğal seçilimdir. Canlıların evrimi sırasında yeni türlerin ortaya çıkması, her doğal seçilim sürecinde ortaya yeni bir düzenin ortaya çıkması ile özdestir. Doğal seçilime maruz kalan canlı popülasyonunda genotipik ve fenotipik değişiklikler nasıl yeni bir düzenin habercisi iseler, madde ve enerjinin karşılıklı tepkileşmesi sounucu fiziksel sistemlerde ortaya çıkan değişiklikler de bir düzenin habercisidirler. Biyolojik sistemlerde maddenin canlı olması, sonucu ve etkileşmenin fiziksel doğasını değiştirmez. Değiştirmemelidir. Çünkü madde aynı maddedir. Canlılarda davranışların farklı yasalara uyduğunun en ufak bir delili yoktur. Canlılarda madde çok karmaşık bir sistemin ögesi olduğundan enerji ile olan tepkileşmeleri de karmaşıktır. Ama aynı maddenin laboratuvar koşullarındaki davranışları ile canlı vücudundaki davranışları arasında hiç fark yoktur.
Bir şekilde kendiliklerinden ortaya çıkan düzenli sistemler entropiyi etrafa düzensiz sistemlerden daha çabuk ve daha etkili bir şekilde yaydıklarına değinmiştik. Buna bir örnek daha verelim. Hava sistemleri sıcaklığı ekvatordan kutuplara bu sistemlerden yoksun durgun atmosferik sistemlerden çok daha çabuk ve etkili bir şekilde iletirler.
Yaşam için de aynı şeyler söylenebilir. Genç dünyada biriken jeotermal enerjinin açığa çıkıp yayılması canlı varlıklar tarafından hızlandırılmış ve kolaylaştırılmıştır. Dünyadaki enerjinin kökeni ister jeotermal olsun, ister fotosentetik, ya da kemosentetik, canlılık dünyanın enerjisini etrafa etkili bir şekilde yayan bir sistemdir. Yani canlılığın ortaya çıkması sürecini doğal seçilim ile birlikte maksimum entropi üretimi yasası ile açıklamak mümkündür. Maksimum entropi üretimi yasasının bu yorumuna göre, son derece iyi örgütlenen madde etrafa maksimum miktarda entropi yayacak ve bu örgütlenme canlı varlıkların ortaya çıkmasına neden olacaktır. Eğer durum gerçekten böyle ise, koşulların uygun olduğu diğer gezegenlerde de canlıların olmaması için bir neden yoktur. Çünkü canlı varlıklar enerji dağılımı ile ilgili süreçlerde etkili olmaktadırlar. Tabii aslında etkili olan biyokimsal süreçlerdir. Canlılık onun bir yan ürünüdür.
Fiziksel bir olgu olan doğal seçilim, doğanın mümkün olan bütün olası durumlardan hangisini seçtiği olarak tanımlanabilir. İçinde yaşadığımız evrende böyle bir seçici yasa vardır. Doğal seçilim rastgele süreçlerden rastgeleliği alan ya da ona sınır koyan böyle bir yasadır. Doğal seçilim bütün canlıların evriminden sorumlu olduğu gibi, ilk canlının ortaya çıkmasında da rolü olan bir süreçtir. Çoğu kere evrimin canlıların ortaya çıkma mekanizmasını açıklamadığı söylenir. Bence bu doğru bir görüş değildir. Doğal seçilim kendiliğinden örgütlenen otokatakinetik sistemlerin bildiğimiz gibi ortaya çıkmasından sorumludur. Doğal seçilim bunu, kendiliklerinden örgütlenmeye çalışan sistemler arasından koşullara en uygun olanlarını seçerek başarır.
İlk canlı çok ince bir zarla kuşatılmış bir hücre içinde bazı moleküllerin birbirleri ile tepkileşip çoğalmasından oluşmuştur. Bu süreçler için de doğal seçilim etkilidir. Çünkü doğal seçilim seçer. Eğer hücre içinde yer alan moleküller birbirlerini çoğaltacak şekilde tepkileşmezlerse, varlıklarını sürdüremezler. Varlıklarını sürdürenler ise bunu diğer hücrelerde tekrarlayacaklardır. Bu hücrelerin bu aşamada canlı olmalarına bile gerek yoktur. Hatta canlı olmadıklarını biliyoruz. Dünyadaki koşullar yağların bazı kimyasal özelliklerinden dolayı ince bir zarla kuşatılan, bakteri büyüklüğünde hücreler oluşturması için uygundur. Suya afiniteleri olan hidrofilik domainlerle, sudan kaçan hidrofobik domainlere sahip yağlar suda bakteri büyüklüğünde hücreler oluşturmak zorundadırlar. Onların içinde yer alan çeşitli moleküller aralarında tepkileşeceklerdir.
İlk hücre ortaya çıktıktan sonra evrim hız kazanarak devam edecektir. Zamanla bu hücrelerin çoğalması için daha uygun kimyasal tepkileşmeler gelişecek ve hücreler daha etkili bir şekilde çoğalmaya başlayacaklardır. Bu sırada hücrelerin içindeki moleküllerin nicelik ve nitellikleri de değişecektir. Hücre zamanla karmaşıklaşmaya başlayacaktır. Önce ökaryot denen hücreler ortaya çıkacak, onu onların çok hücreli canlılara evrilmesi izleyecektir.
Bir süre sonra bu şekilde ortaya çıkan canlıların vücudunda çeşitli organlar gelişecektir. Bu evrimsel süreçlerin hepsinden doğal seçilim sorumludur. Organlar ve dokular gelişirken, canlı vücudundaki homeostazise uyulacak ve canlının yapısına katılan her yeni organ ve doku mevcut düzenin bir parçası olacak şekilde davranacaktır. Eğer öyle davranmazsa, vücuda katılamayacak, onun bir parçası olamayacaktır. Zamanla canlı vücudunda çeşitli organlar ortaya çıkacaklardır. Canlı büyüyüp, karmaşıklaştıkça rastgele mutasyonlara bağlı olarak ortaya çıkan yeni doku ve organlarla zenginleşecektir. Zamanla yeni organlar ortaya çıktığı için canlı daha da hızlı bir gelişme arzedecektir.
Her yeni organ ve doku mevcut organ ve dokularla uyumlu olmak zorundadır. Onlarla uyumlu olmayan dokular ve organların varlığına doğal seçilim izin vermeyecektir. Yalnız iki seçeneği olan doğal seçilim, onların uygun olmayanlarını reddedecektir. Ama bu seçim yeterlidir. Her yeni organın homeostazise olan katkısı onu idame ettirmek olacaktır. Ettiremezse canlı varlığını sürdüremez ve o organ devam edemez. Bu da o organın salgılarının canlı vücudu ile uyumlu olmasını gerektirir. Yine pankreas örneğine dönelim. İnsülin salgısı bu konuda güzel bir örnek. Canlı vücuduna pankreasın ilk defa katıldığını farzedelim. Pankreas beta hücrelerinin salgılayacağı insülin karşıtı olan glukagon veya aynı etkiye sahip başka bir hormon yoksa, doğal seçilim tarafından dışlanacaktır. Çünkü tek başına insülin kan şekerini düşürür ve yaşamı olanaksız kılar. Görüldüğü üzere birbirlerine antagonist olan sistemler doğal seçilim tarafından yeğlenecektir. Ayrıca bu olay stokastik olduğu için, bütün pankreasın salgıladığı insülin miktarının da ne az, ne de çok olması gerekir. Bunu da doğal seçilim seçecektir. Doğal seçilim etkinlikleri stokastik de olsa, yalnız belli düzeyde insülin salgılayan beta hücrelerinin varlığına izin verecektir. Eğer onlar az veya çoksa, seçilmeyeceklerdir.
Bu süreç canlı vücuduna katılacak olan bütün organ ve dokular için geçerlidir. Doğal seçilim her zaman devreye girecek ve onları seçecektir. Bu da demektir ki hayvansal işlevlerdeki düzenden sorumlu santral otorite doğal seçilimdir.
Organ ve dokuların varlık nedenlerini bildiğimizi sanıyoruz. Onlara bazı spesifik işlevler yüklüyor ve varlık nedenlerini o işlevlerle açıklıyoruz. Ama onlar o işlevleri yerine getirmek için mi evrildiler? Yoksa rastgele mutasyonlara bağlı olarak bir hücre kümesi şeklinde ortaya çıkıp, zamanla bir amaca mı hizmet etmeye başladılar?
Evrim rastgele ve kaotik bir süreçtir. Çünkü mutasyonlar rastgeledir. Doğal seçilim evrimdeki rastgeleliği sınırlayan seçici bir olgudur. Yeni doku ve organların ortaya çıkması bu bağlamda bir istisna değildir. Mutasyonla ortaya çıkan yeni bir hücrenin canlıda bir eksikliği tamamlamak gibi bir sorumluluğu yoktur. Yani hücre bir eksikliği tamamlamak için ortaya çıkmamıştır. Rastgele bir mutasyon sonucu ortaya çıkmıştır. Bu hücre önce mevcut düzenin bir parçası olmak zorundadır. Yani önce etrafına zarar vermemeli ve homeostazisin idamesinde olumlu bir rolü olmalıdır. Bunu doğal seçilim sağlar. Canlı vücudunun diğer hücreleri ile uyumlu olmayan hücreler elenir. Uyumlu olanlar tutulur. Yeni nesillerde rastgele mutasyonlarla ortaya çıkan bu hücreler çoğalırlar ve bir takım işlevler üstlenerek canlının evrimine katkıda bulunurlar.
Bu organın böbrek olduğunu düşünelim. Mutasyonla ortaya çıkan ilk hücreler böbrek hücreleri değillerdir. Ve canlının bir böbreğe gereksinimi de yoktur. Çünkü canlı, yaşadığına göre, böbreksiz de varlığını sürdürebilmektedir. Ama zamanla rastgele mutasyonlara bağlı olarak ortaya çıkan bu hücre kümesi böbrek işlevini üstlenince, canlı homeostazisi daha etkili olarak idame ettirecek ve çevresine uymada daha başarılı olacaktır. Biz bu canlının böbrekli şeklini görüyoruz. Bu canlının varlığı için böbrekler gereklidir diyoruz. Ama böbrekler o canlının varlığı için gereklidir derken, çağdaş bir canlıdan bahsediyoruz. O canlının böbrekler henüz evrilmeden önceki durumunu bilmiyoruz. Hayvanlar böbreksiz evrilemez diyemeyiz. Dersek evrimi reddetmiş oluruz. Çünkü biliyorsuz ki çok hücreli hayvanlar evrilirlerken bütün doku ve organlara sahip değillerdi. Onların bir anda kendiliklerinden ortaya çıkma olasılığı çok uzaktı. Canlı bir süre ki bu süre milyonlarca yıl olabilir, onlarsız olmak zorundaydı. Aynı durum bütün dokular ve organlar ve bütün sistemler için geçerlidir. Şimdiki bilimsel anlayışa göre bütün organların zamanla tek bir hücrenin mutasyonundan ortaya çıkmaktan başka varlık nedenleri olamaz. Bu da yalnız doğal seçilimle mümkündür.
Bu açıklamadan sonra bu sorunun cevabını vermek kolaylaşıyor. Mutasyonlar rastgele oldukları ve doğal seçilim onları seçtiği için çok hücreli canlılarda çok sayıda çeşitli organlar ve dokular vardır. Evrim devam ettiği süre onların sayısı azalıp çoğalacak ve onlara yeni doku ve organlar ekleneceklerdir.
Organ ve dokular yeni ortaya çıkan türlerle birlikte sürekli olarak ortaya çıkmaktadırlar. Her türde az çok farklı, bazıları çok farklı organ ve dokular vardır. Yeni türler ortaya çıkmaya devam ettiği süre, yeni doku ve organlar da ortaya çıkacaklardır. Yeni organ ve dokuların ortaya çıkması, yeni türler ortaya çıktığı süre, hiçbir zaman durmayacak evrimsel bir süreçtir.
Posted at 04:02 PM in 11-DOĞAL SEÇİLİM | Permalink | Comments (0)