Yaşam Nedir? Kitap Alıntıları – Addy Pross

Doğa, kaosu düzene tercih eder ve dolayısıyla düzensizlik doğal düzendir.

Herhangi bir canlı hücre bir milyar yıllık deney tecrübesini içinde taşır.

Organizmalar çalkantılı bir akış içindeki kararlı örüntülerdir – bir enerji akışı içindeki örüntüler.

Hücre yalnızca usta bir kimyacı değil, aynı zamanda usta bir fizikçidir de.

Öğle sonrasını yaşam hakkında düşünmekle geçirdim. Düşündüğünüzde yaşam ne kadar garip bir şey! Hani başka bir şeye benzememesi. Anlıyorsunuz değil mi?

Her hücrenin rüyası, iki hücre olmaktır.

Biyolojik bağlamda konuştuğumuzda bireyselliğimiz aslında yoktur. Bireyin bir geleceği yoktur – gerçekten! Cinselliğin böyle güçlü ve zorlayıcı bir biçimde ilgi odağımız olmasının nedeni de budur. Ama insan aynı zamanda duygusal olarak da noksandır ve çeşitli psikolojik unsurlar onu yine ağa bağlar. Başkalarıyla birlikte olmaya takıntılı bir gereksinim duyarız. Kendimizi ayrı sayarız, ama aslında bir bütün teşkil ederiz. Kendimizi bireyler olarak düşünürüz, ama aslında her birimiz bir ağın parçalarıyız. O halde gezegenimizi dolduran bir biyosfer, milyarlarca bireysel yaşam formunun istilası olarak değil, sürekli genişleyen, yaşayan bir ağ olarak yorumlanmalıdır. Kopyalanma güdüsü, kendini kopyalayarak o ağı genişletmek için yeni ve yaratıcı yollar bulma uğraşında bütün yöntemleri dener.

Farklı bir mekanizma aracılığıyla olsa da, bitkiler de tıpkı hayvanlar gibi metabolizmaları için bakterilere muhtaçtır. Bitkilerin protein sentezi için bir nitrojen (azot) kaynağına gereksinimleri vardır; ama atmosferdeki nitrojen görece atıl (başka elementlerle tepkimeye girmeye dirençli) olduğundan kolayca kullanılamaz. Nitrojeni kullanılabilir duruma getiren, topraktaki ve bitki köklerindeki bakterilerdir. Bu durumda görüyoruz ki yaşam, birbirleriyle etkileşim içinde olan koca bir bağımsız varlıklar dizisinden ziyade, birbiri içine yerleştirilmiş matruşkalardan oluşan bir ağ gibidir. Bağırsaklarınızı mesken edinmiş olan bakteriler bile kopyalanan canlılar zincirinin son halkası olmayıp, kendilerinden daha basit yaşam formlarına, virüslere evsahipliği yapıyor olabilirler. Virüsler, metabolizma yeteneğinden yoksun olan ve kendilerini kopyalayabilmek için işgal ettikleri hücrelerin metabolik becerilerinden yararlanan varlıklardır. O halde virüsler merdivenin alt basamağımıdır? Yaşamda her zaman beklenmedik sürprizler vardır. Kısa süre önce, bazılarının boyutları küçük bakterilerinkini bile geçen dev virüslerin doğada Yaygın olduğu keşfedildi. Ancak ilginçtir ki, bu büyük virüslerin daha küçük virüslerle enfekte edilebileceği de belirlendi.Matruşkalar misali, zincirde son halkaya erişip erişmediğinizden hiçbir zaman emin olamazsınız. Kopyalananlar kimyası beklenmedik virajlar ve dolambaçlarla doludur.

Her insan çok büyük sayıda ve pek çok çeşitte bireysel hücreden oluşur. Ama ilginç bir şekilde, her insan kendi hücre sayısından daha fazla sayıda bakteri hücresinden de oluşur. Yani iş sayıya vurulacak olursa, insandan çok bakteri sayılırız! Bu bakterilerin yüzlerce çeşitten milyarlarcası bağırsaklarımızda, öteki vücut deliklerimizde, derimizde yaşar. Her insan bir organizmadan ziyade bir süperorganizma, devasa bir ağdır. Bu bakteriler insan sağlığıyla öylesine iç içe olabilir ki, kısa süre önce bunlara unutulmuş organımız bile denmiştir. Sonuç olarak, her bir insan ve dolayısıyla her çokhücreli canlı, tek başına yaşayan bir varlıktan ziyade bir ekolojik ağdır.

Bireyselliğin bir yaşam özelliğinden çok bir yaşam stratejisi olduğu anlamına gelir.

Bakteriyel davranış, yaşamın ağ karakterini ortaya çıkarır. Bakterilerin genleri, onları bireysel değil komünal olmaya yönlendirir. Bakteriler bir bireyler dizisi olmaktan ziyade bir ağ teşkil ederler.

Hücreler, hiç kuşku duymadan canlı diye tanımladığımız en küçük tekil varlıklardır. Canlılar tek bir hücreden oluşabilecekleri gibi, tek tek hücrelerin meydana getirdiği bloklardan oluşan çok hücreli organizmalar da olabilirler.

Biyoloji, varlığı değil oluşu araştırır.
Carl Woese ve Nigel Goldenfeld

yaşam bir şey olmaktan çok bir süreçtir.

yaşam, otokataliktik özelliğini koruyan hayli karmaşık bir kimyasal tepkimeler ağından başka bir şey değildir;

Darwin’in katkısı, tarihsel olmayan ilkeleri betimlemekti. O, bize biyolojik evrimin doğal bir süreç olduğunu, bütün canlıların birbirleriyle akraba olduklarını ve ortak bir atadan geldiklerini, dahası basit bir mekanizmanın, kendilerini kopyalayabilen ve mutasyon geçirebilen varlıklar üzerinde etkiyen doğal seçilimin tüm sürecin temeli olduğunu gösterdi.

Biyolojik evrimin temelindeki biyolojik terimler yeniden yorumlanıp bunlara karşılık gelen kimya terimlerine çevrilecek olursa, abiyogenesis ve biyolojik evrimin tek bir kimyasal süreç olduğu açığa çıkar.

Eğer yaşanmakta olana başkaldırıyorsanız ve gençseniz, yaşadığınız her ne olursa olsun serüvendir.

Dünyada yaşam, kimliği belirsiz ama kopyalanabilen sistemler -RNA ve RNA- benzerleri gibi zincir yapıda, mutasyona ve karmaşıklaşmaya yatkın oligomerik maddelerden oluşan basit sistemler üzerinde işleyen kopyalanma tepmimesinin muazzam kinetik gücüyle ortaya çıktı.

Yaşam, maddenin dinamik bir halidir. Yani canlı hücreyi meydana getiren biyomoleküller sürekli bir akış içindedir.

Devletler, kontrollerine aldıkları muhalefet hareketlerini, ayaklanmaları ya da devrimleri, dışında kaldıklarından daha kolay engeller.

Yaşamı yok etmek kolaydır, ama (kimya açısından) yaratmak son derece güçtür.

Dünyadışı yaşam neye benzer? Dünyada yaşamın cansız maddeden ortaya çıktığını düşündüğümüze göre, uygun koşullar altında yaşamın evrenin başka yerlerinde de ortaya çıkmaması için hiçbir neden yoktur.

Bilinç hiç şüphesiz yaşamın bir özelliği olsa da, yalnızca gelişmiş yaşam formlarına özgü olduğundan temel bir özellik değildir.

Canlıların bir gündemi var. Canlılar kendi çıkarları doğrultusunda hareket ediyorlar.

Nereye gittiğinizi bilmezseniz, kendinizi başka bir yerde bulursunuz.
Yogi Berra

ölüm, biz canlı varlıkların başına gelen kötü bir şey değil. Ölüm, yaşam stratejisinin bir parçası. Sonsuz yaşam mı istiyorsunuz? Bu aslında bir oksimoron. Sonsuz yaşam olmaz; çünkü yaşamın temeli, geçici ve dinamik özelliğidir.

Kimse ölmek istemez. Hatta cennete gitmek isteyenler bile oraya gidebilmek için ölmek istemezler. Ne var ki ölüm hepimizin yolunun çıktığı yer. Ondan kimse kaçabilmiş değil. Ve öyle de olması lazım, çünkü Ölüm muhtemelen Yaşamın ortaya koyduğu en iyi icat. Ölüm, yaşamın değişim memuru. Yeniye yer açmak için eskiyi süpürüyor. Şimdi yeni olan sizsiniz. Ama çok uzak olmayan bir gelecekte siz de giderek eski olacaksınız ve süpüreleceksiniz. Bu kadar dramatik olduğum için özür dilerim, ama bu bir gerçek.
Steve Jobs

Dünya DKK açısından kararlı ama termodinamik açıdan kararsız olan kopyalanabilen sistemlerle doludur.

Tıpkı o havadaki kuş gibi tüm canlı varlıklar da dengeden uzak durumlarını koruyabilmek için sürekli enerji tüketmek zorundadırlar.

Yaşam olağanüstü karmaşık bir fenomen olmakla birlikte, yaşam ilkesi şaşırtıcı derecede basittir.

Ölüm de bir sistemin kopyalanmaya dayalı kinetik dünyasından termodinamik dünyaya, normal kimyanın dünyasına geri dönüşünden başka bir şey değildir elbette.

Kimyada kararlılık temeldir.

Evet, yaşayan sistemler pek çok kimyasal tepkime icerir; ama yine de yaşamın özü, her şeyi başlatan tepkime kopyalanmaydı. Kopyalanma tepkimesini özel kılan şeyse, ne ürettiği değil ne kadar ürettiğidir.

Kopyalanma kimyasının dünyasını araştırmak, kendini kopyalayabilen basit ve ilkel bir sistemin neden zaman içinde karmaşıklaşmış olabileceğini açıklar. Sebep kararlılığını, dinamik kinetik kararlılığını arttırmaya çalışmasıdır.

Cansız maddenin ilk yaşama dönüşmesi olan abiyogenesis, sürecin düşük karmaşıklıktaki evresi, biyolojik evrimse yüksek karmaşıklıktaki evre. Bu birleşme, basit abiyotik başlangıçlardan karmaşık yaşama kadar giden evrim sürecinin fiziksel doğasının gün yüzüne çıkmasına yardımcı oluyor. Cansızı canlıya ilintilendiren sürecin ortaya çıkarılmasıyla, yaşamın özü de ortaya çıkmaya başlıyor. Yaşamın ortaya çıkmasını sağlayan, kendini kopyalayabilen basit bir sistemin ortaya çıkması oldu.

Kopyalanma süreci arada bir mutasyonlarla gerçekleşir ve böylece kendini kopyalayabilen farklı farklı varlıklar ortaya çıkar. Ayrıca genetik çeşitliliğe yol açan ek bir mekanizma olarak yatay gen transferi de hesaba katılacak olursa, genetik çeşitliliğin yalnızca kopyalanma adımından kaynaklanmak zorunda olmadığı anlaşılır.

Süreç kendini kopyalayabilen ama kusurlu biçimde de kopyalanabilecek oligomerik varlığın ortaya çıkmasıyla başlar.

arka bahçenizden küçük bir toprak örneği alıp dikkatlice baktığınızda, kendilerini keyifle kopyalayan milyarlarca bakteri görürsünüz.

Karmaşıklaşma dönüşümü öyle bir gecede olup biten bir işlem değildi. Gerçekleşmesi milyarlarca yıl aldı. Ama çevremizde her yerde görülen yadsınamaz varlığı, sürecin gerçekliğine tartışmasız biçimde tanıklık ediyor. Prebiyotik dünyanın bilinmeyen bir yerindeki mikroskobik başlangıçlardan yola çıkan süreç, tüm gezegeni, hepsi hayranlık verici ekolojik bir ağ üzerinde birbirine bağlanmış olan her boyuttan yaşam formlarıyla doldurdu.

Tıpkı insanlarda yaşlanmayı günlük bazda göremediğimiz gibi, karmaşıklaşma da kısa evrimsel zaman ölçeklerinde belirgin değildir. Ama şöyle bir geriye dönüp evrim sürecine uzun bir zaman dilimi üzerinden bakacak olursak herhangi bir yanılgıya yer yoktur.

Tüm süreç için itici bir gücün belirlenebilecek olması büyük bir sürpriz sayılmamalı – nihayetinde doğanın çalışma biçimi böyledir. Doğada birçok süreç bir itici güçle ilintilidir. Akan ırmaklar, yağışlar, heyelanlar, düşen elmalar hep kütleçekimiyle ilintiliyken, tüm kimyasal tepkimelerin itici gücü de o her yerde hazır ve nazır olan Termodinamiğin İkinci Yasası’dır.

Gezegenimizde milyarlarca yıldır varlıklarını sürdüren siyanobakteriler, takdire şayan bir kararlılığa sahip canlılar olarak sınıflandırılacaklardır. Buna karşılık modern insan yalnızca 150.000- 200.000 yıldır varolduğundan, bizim uzun vadedeki kararlılığımız güvence altında değildir.

Önemli sayılan her şey sayılamaz.

Yaşamın özünü anlayabilmek için yapılması gereken, yaşamın bireysel vaçhesine değil popülasyon veçhesine odaklanmaktır. Yaşam evrimsel bir olgudur ve evrim bireyler üzerinden değil popülasyonlar üzerinden işler. Bireyler yalnızca doğar ve sonra ölürler. Bireye odaklanırsanız, yaşamın söylediklerinin büyük kısmını kaçırırsınız.

Biyolojik bir varlığı uyum gücüne sahip diye sınıflandırdığımızda aslında onun kararlı olduğunu belirtir ve kararlı derken de kalıcı olmasını kastederiz. Bu kararlılık çeşidi bir popülasyon içindeki kendini kopyalayabilen bireyler için değil, popülasyonun bütünü için söz konusudur.

Darwin’e göre uyum gücü yalnızca hayatta kalma ve üreme becerisidir; bunun optimizasyonu ise evrim sürecinin nihai hedefidir.

Biyolojik doğal seçilimin yaptığı yalnızca kinetik seçilimi taklit etmektir. Doğal seçilim biyolojik terim, kinetik seçilimse kimyasal terimdir.

İki biyolojik tür aynı kaynak için rekabet ettiğinde, o kaynağı daha etkili kullanabilen, ötekini yok olmaya iter. Bu sonuç, rekabetçi dışlama ilkesinin temelidir. Bu durumda doğal seçilimle kinetik seçilim aslında aynı kavram olduğuna göre, bunu açık açık belirtelim.

Daha hızlı kopyalanan molekül yavaş kopyalanandan daha fazla çoğalarak rakibinin soyunun tükenmesine yol açar. Bu sonuç doğrudan hız denklemlerinin çözülmesiyle elde edilir. Bir başka deyişle, kendilerini kopyalayan iki molekül aynı kimyasal yapıtaşları için rekabet ettiklerinde sonuç, kimyacıların kinetik seçilim dedikleri bir süreçle kolayca açıklanır. Günlük dilde kinetik seçilimin anlamı şudur: Hızlı olan kazanır.

Açıklayıcı oklar hep aşağıya doğrudur.
Steven Weinberg

Geleneksel olarak, kimyasal olan ilk evre kimyasal terimlerle, ikinci biyolojik evre de biyolojik terimlerle betimlenir. Yani her süreç kendi dilinde. Ama yurtdışı yolculuklarımızdan bildiğimiz gibi, taraflar birbirlerinin dilini bilmezlerse iki ayrı dilde sürdürülen bir diyalog fazlaca yararlı olmaz. Yanlış anlamalar alır başını gider.

Biyolojide evrim normal olarak şu nedensel akışla ilişkilendirilir: kopyalanma, mutasyon, seçilim, evrim. Ama şimdi görüyoruz ki, bu akışta önemli bir basamak atlanmıştır. Eksik basamak, karmaşıklaşmadır. Dolayısıyla akış şu şekilde yeniden düzenlenmelidir: kopyalanma, mutasyon, karmaşıklaşma, seçilim, evrim. Ve bu akış hem kimyasal hem de biyolojik evreler içingeçerlidir.

Temelde bir ağ oluşturulmasıyla ortaya çıkan karmaşıklaşma, kendini kopyalayabilen daha basit kimyasal varlıkların, daha karmaşık biyolojik varlıklara dönüşmesinin mekanizmasıdır.

Bütüncül kopyalanma biyoloji de kaidedir. Hücrelerin kendilerini kopyaladıklarında yaptıkları da budur: hücrenin içindeki her parçanın kendini kopyalamasından ziyade bir bütün olarak sistemin kendi kopyasını oluşturması. Peki bu sonucun önemi nedir? Basitçe şu: kendini kopyalayabilen basit bir varlığın ancak verimsiz biçimde yapabildiği bir işi, daha karmaşık bir varlık daha verimli biçimde yapabilir.
Öte yandan sen benim sırtımı kaşırsan ben de seninkini kaşırım pazarlığının bu kimyasal karşılığı, kendi içinde faydalı olan bir karşılıklı yardımlaşmanın ötesine geçer. Daha derin anlamı, kendi başına doğru dürüst beceremediğim bir şeyi, işbirliği yoluyla daha iyi yapabildiğimdir. İşbirliği karşılıklı kazanç demektir. İşbirliğinin biyoloji dünyasında yaygın olması boşuna değildir; biyologlar buna şimbiyoz derler.

Daha karmaşık olan sistem kendini kopyalar, ama daha karmaşık bir biçimde: sistemin bileşenlerinin kendi başlarına kopyalanmasından ziyade, sistem bir bütün olarak kendini kopyalar.

Gerald Joyce, enzim yardımı olmaksızın kendi kopyalarını yapabilen bir RNA molekülü ortaya koymayı başardı.

Kimyanın davranışı geçmiş birkaç milyar yıl içinde değişmediğinden, buğün doğru türden kimyayla çalışmak bizi milyarlarca yıl önce olan bitenler konusunda aydınlatabilir.

Evrimsel bir zaman çerçevesinde karmaşıklığın görece basit sistemlerden daha karmaşık olanlara doğru sürekli arttığı oldukça açıktır. Belki de 4 milyar yıl önce ortaya çıkan ilk yaşam formları, prokaryot denen (çekirdekleri ve organelleri olmayan) basit hücrelerdi. Ama 2 milyar yıllık yeni bir evrim aşamasının ardından, hücre çekirdeği de dahil olmak üzere zarka çevrili organellerin bulunabileceği ökaryotik hücreler ortaya çıktı. Ve günümüzden 600 milyon yıl önce de, daha ileri karmaşıklıktaki çokhücreli organizmaları (bitkiler ve hayvanlar) ortaya çıkaran evrimsel geçiş gerçekleşti. Dolayısıyla bu konudaki kanıtlar kuşkuya açık değildir.

Ekolojinin rekabetçi dışlama ilkesi denen önemli bir ilkesi şöyle der: Tam rekabetçiler varolamazlar -ya da ekolojik farklılaşma, birlikte yaşamanın zorunlu koşuludur.

Şimdiye kadar neden iki evreli bir süreç sayıldı? Açık sözlü olmak gerekirse, cahilliğimizden? Bir aşamanın mekanizmasını bilirken ötekininkini bilememek aşikar bir bölünme noktasına ve doğal olarak da ayrı sınıflandırmaya görürür. Gelgelelim cehalet sınıflandırma için yararlı bir temel olmadığından, abiyogenesis ve biyolojik evrimin aslında tek bir kesintisiz süreç olduğu iddiasının içini doldurmaya çalışacağım.

İki evreli denen süreç hiç de öyle iki evreli falan değil. Kesintisiz, tek bir süreç.

Kimyasal evre (yaşamın yaşam olmayandan ortaya çıktığı süreç anlamında abiyogenesis denir),

Bir model ancak yeni bilgilere ulaştırır ve yeni öngörülerde bulunursa yarar sağlayabilir.

Darwincilik biyoloji içinde bir birlik duygusu ortaya çıkardı; ama kendi içinde çok büyük değer taşıyan bu birliğin can sıkıcı sonucu, bu alanın kendini bağ kurmak zorunda olduğu temel bilimlerden giderek yalıtması oldu.

Nasıl olur da amaçsız bir evrenden amaçlı sistemler ortaya çıkabilir?

Canlı sistemler başat olarak sistemi oluşturan maddelerden değil, özgün organizasyon biçimlerinden kaynaklanan ozelliklere sahiptir. Yaşamı bir fenomen kılan, yaşamın malzemesi değil organizasyonudur.

Bir sürü ağaç görüyoruz, ama ormanı gerçek anlamda göremiyoruz.

Darwin’den modern biyolojiye giden yol, kıvrımlı bükümlü bir yoldu. Darwin’in anıtsal katkısı, kuşkusuz biyolojiyi fiziksel bir temele oturtarak onu doğaüstü dünyadan doğal dünyaya taşımasıydı. Böyle yaparak Darvin hem kendimize hem de içinde yaşadığımız dünyaya dair algımızı geri dönülmez biçimde değiştirdi.

Evrenin yaşama, biyosferin de insana gebe olduğu apaçık. Aksi halde burada olmazdık.
Christian de Duve

Christian de Duve: dünya benzeri gezegenlerde yaşamın ortaya çıkışının, fizik ve kimya yasalarının güdümünde bir kozmik zorunluluk olduğu görüşünü savunur.

Ne evren yaşama gebeydi, ne de biyosfer insana.
Jacques Monod

Kopyalanabilen moleküller laboratuvarda sentezlenebildiklerine göre, prebiyotik dünyada kendiliklerinden ortaya çıkmaları da bu gerekçeyle reddedilemez. Prebiyotik dünya hakkındaki bilgisizliğimiz, öyle bir varlığın prebiyotik dünyada ortaya çıkmış olma ihtimalini yadsıyamayacağımız anlamına gelir.

RNA’nın genetik bilgiyi taşıyabilmesi şaşırtıcı değil. Nihayet o da bir nükleik asit ve dahası, DNA ile yakın akraba.

Bir sonraki kuşağa aktarılabilecek tüm bilginin şifrelendiği nükleik asit olan DNA, protein enzimlerinin de, onları kodlayan DNA molekülü varolmadan üretilemez.

Metabolizma kabaca, her canlı hücrenin içinde meydana gelen ve hücrenin yaşamsal faliyetlerini yürütmesini sağlayan, karşılıklı olarak düzenlenen ve eşgüdümlenen karmaşık bir tepkimeler dizisi demektir.