Virüsler sadece insanlar için değil, balarıları için de sorun olabiliyor. Balarılarına sadece kan emen Varrao akarı bulaşmıyor, bu parazit aynı zamanda birçok arı virüsünün de taşıyıcısı. Bunların arasında deforme olmuş kanat virüsü ve ABD'deki kolonilerin ölmesine yol açan Israeli Acute Paralysis virüsü de yer alıyor. Bu virüslerin bir kovandan diğerine nasıl ulaştığı ve enfeksiyonun, arıların davranışları üzerinde etkili olup olmadığı bugüne dek pek bilinmiyordu. Iowa Eyalet Üniversitesi'nden Amy Geffre ve ekibi şimdi bu konuya açıklık getirmek için, üç arı kovanına ait 900'ü aşkın işaretli arının hareketini ve davranışlarını takip eden otomatikleşmiş bir sistemden yararlandılar. İlk deneyde araştırmacılar, balarılarının kovan içindeki bir virüs enfeksiyonuna ve hasta bir arıya ne şekilde tepki verdiklerini öğrenmek istediler. Bunun için de bazı koloni üyelerine IAVP bulaştırdılar. Kontrol amaçlı olarak da bazı arılara, sadece enfeksiyonda bağışıklık reaksiyonuna benzer bir tepki veren DNA parçası yerleştirildi. Ve bu şekilde balarılarının, kovandaki bir arıya virüs bulaştığını ya da bağışıklık sisteminin mücadele ettiğini algılayabildikleri anlaşıldı. Ve hasta arılarla sıvı besinle karşılıklı beslenme alışkanlığının ortadan kalktığı anlaşıldı. Bu açıdan bakıldığında arılar bir tür sosyal mesafe koymuşlar. Araştırmacılar bu karşılıklı beslenme alışkanlığından vazgeçilmesinin, fiziksel temas ile virüsün bulaşmasını önlemeye yarayan bir sosyal mekanizma olduğunu düşünüyorlar. Ayrıca bu sosyal mesafenin sadece IAPV enfeksiyonunda değil diğer enfeksiyonlarda da geçerli olduğu anlaşıldı. Her ne kadar balarıları kovan içinde enfeksiyonlara karşı korunuyor gibi görünseler de başka bir deneyle IAPV virüsünün bir taktiğe sahip olduğu da görülmüş. Bu deneyde IAPV bulaşmış işçiler yabancı bir arı kovanının girişine bırakıldı. Karşılaştırma yapabilmek için bu deney sağlıklı işçi arılar ve bağışıklıkları uyarılan arılarla da tekrarlandı. Sonuç sürpriz oldu: s-Sadece sağlıklı ve bağışıklığı uyarılmış arılar, bekçi arı tarafından yabancı olarak algılandı. IAPV bulaşmış arılar çok daha az saldırıya uğradılar. Öyle anlaşılıyor ki bu işçi arılar bekçiler tarafından yabancı olarak algılanmadılar ve kovan üyesi muamelesi gördüler. Peki ama neden? Bulaşık arılar yabancı kovanın bekçilerini atlatmayı nasıl başardılar? Araştırmacılar arıların dış iskeleti üzerinde bulunan hidrokarbonları incelediler. Bu koku maddeleri, arıların hangi kovana ait olduklarını ve hemcinslerinin durumu hakkında bilgi verir. Ve gerçekten de bu bileşimlerden 8'inde dikkat çekici farklılıklar tespit edildi. Virüs arıların kokusunu değiştiriyor. Bu da kovan bekçilerinin niçin bulaşık işçi arılara karşı daha az saldırgan davrandıklarını açıklıyor. Fakat tüm bunlar arı virüsünün konakçılarını, virüsü yayacak şekilde değişimden geçirdiği anlamına da geliyor. Çünkü virüs kovan içinde sosyal mesafe ile durdurulurken, diğer kolonilere bulaşması kolaylaşıyor.


Örneğin 2+1 veya 4-2 gibi problemleri çözebilirler mi? Her ne kadar bu hesaplar basit gibi görünseler de karmaşık zihinsel süreçlere uzanır. Toplama ve çıkarma gibi aritmetik işlemler iki bilgi işlem düzlemi gerektirir. Bu hesaplamaları yapmak için küme kavramını sahip olmak gerekiyor ki bu da arılarda var. Fakat ayrıca matematiğin kurallarını da akılda tutmak gerekir ve kısa vadeli bellek yardımıyla da her matematik işlemindeki sayıları hatırlamak gerek. Bu tür yetenekler bugüne dek şempanze, orangutan, Rhesus maymunu, karga, gri papağan ve güvercinlerde görülmüştü. Arılardaki durumu görmek isteyen araştırmacılar, ilk önce arılara belli renkleri belli işlemlerle eşitlemeyi öğrettiler. Bir odanın girişinde çok sayıda sarı kareler gördüklerinde bu kümeden bir elementi çıkarmak zorundaydılar. Kareler mavi olduklarında ise görevleri bir kare eklemekti. Objelerin sayıları bir ila dört arasında değişiyordu. Balarıları içeri girdikten sonra iki çıkışlı bir odaya ulaşıyorlardı. Bunlardan birinde doğru diğerinde yanlış cevap bulunuyordu. Arı doğru cevaba doğru uçtuğunda ödül olarak şekerli su alıyordu. Yüz uçuştan sonra önemli teste geçildi. Arıların karşısında bu sefer üç çıkış vardı ve arılar alıştırma evresinde bile başarılı olmaya başladılar. Sonuç olarak arıların yüzde 60 ila 70'inin doğru sonuca doğru uçtukları görüldü. Bu sonuçtan yola çıkan araştırmacılar balarılarının hesap yapabildiklerini söylüyorlar. Arılar kurallara göre basit toplama ve çıkarma işlemi yapabildikleri gibi bunları yeni kümelere ve yeni biçimlere de aktarabiliyorlar. Bununla birlikte arıların küçük beyinleriyle bu kadar karmaşık işlemleri ne şekilde yerine getirebildikleri henüz bilinmiyor ama arıların hesaplama yetenekleri, her zaman büyük ve karmaşık bir beyne gerek olmadığını gösteriyor diyor araştırmacılar.


Arıların da tıpkı insanlar ve kuşlar gibi sayıları küçükten, büyüğe doğru yani mental sayı dizisine göre sıraladıkları görüldü. Arılar küçük sayıları solla, büyükleri sağla ilişkilendiriyorlar. Mental sayı dizisi, küçük sayıları sol tarafa, büyük sayıları sağ tarafla ilişkilendiren mekansal bir sayı gösterme şeklidir. Araştırmacılar uzun bir süre, sayıları bu şekilde sadece insanların gösterebildiğini ve yöntemin kültürel olarak öğrenilmesi gerektiğini düşünüyorlardı. Fakat mental sayı dizilerinin yenidoğanlarda ve kuşlarda da tespit edilmesinden sonra bu teori çürümeye yüz tutmuştu. Sayı dizilerinin hayvanlar dünyasında ne kadar yaygın olduğu balarılarıyla gerçekleştirilen testlerle yanıtlanabiliyor. Balarıları daha eski testlerde olağanüstü bir matematik mantığına sahip olduklarını göstermişlerdi. Arılar kümeleri tahmin edebiliyor, sıfır konseptini anlıyor ve basit hesapları çözüyor veya kümeleri soyut sembollere göre sınıflandırabiliyorlar. Balarılarının mental sayı dizilerine de sahip olup olmadıklarını öğrenmek isteyen Martin Giurfa ve ekibi, arılarla yeni bir deney yaptılar. Araştırmacılar ilk olarak, arıları, üç sayısını şekerli meyve suyu ödülüyle ilişkilendirmeleri için eğittiler. Üç sayısını örneğin üç üçgen veya üç daire ile belirttiler. İkinci adımda arılar özel Y biçimli kutularda öğrendiklerini yerine getirmek zorundaydılar. Test kutusunun içine uçtukları zaman önlerinde iki seçenek vardı: üç sembollü bir çıkıştan veya farklı sayıda sembol grubunu gösteren çıkıştan dışarı uçmak. Arıların çoğu üçlü sembolleri tanıyarak şekerli suya doğru uçtular. Bundan sonraki deneyde kutulardaki semboller değişti. İki kez tekli sembol ve iki kez beşli sembol kullanıldı. Arıların yüzde 93'ü tekli sembolü seçti. Beşli sembolden uçanların oranı ise yüzde 79'u geçmedi. Bilim insanları bunun mental sayı dizisiyle alakalı olduğunu düşünüyorlar. Arılar üçlü sembole göre eğitildikleri için üçe daha yakın olan tekli sembolü seçmişlerdi. Araştırmacılar, mental sayı dizisinin, nörönal karmaşıklığa bakmaksızın, sayı duyusuna sahip tüm sinir sistemlerinde geliştiğini tahmin ediyorlar. Bu nedenle de sayı işleme biçiminin sanılandan çok daha yaygın olabilir.


Arılar akraba oldukları eşek arılarından sadece görünüşleriyle değil beslenme açısından da ayrılırlar. Yabani arılar ve bal arıları genelde nektar ve polenle beslenirken, etçil olan eşek arıları ava çıkıyor hatta larvalarını bile avladıkları veya ölmüş böceklerle besliyorlar. Ancak beslenme farklılığına rağmen bilim insanları yine de günümüzde yaşayan 20.000 arı türünün ortak atasının eşek arısına uzandığına inanıyorlar. Peki ama etçil bir böcek ne şekilde polen toplayıcı ve nektar emici bir böcek haline gelmişti? Bu sorunun yanıtını, Berlin Doğa Bilimleri Müzesi'nden Manuela Sann ve ekibi bulmaya çalıştı. Araştırmacılar arılar ve eşek arısı akrabalarının evrimsel kökeni hakkında daha fazla bilgi edinebilmek için, yüz sekseni aşkın eşek arısı ve arı türüne ait yüz doksan beş geni inceleyerek, ayrıntılı bir soyağacı oluşturmuşlar. Buna göre arıların en yakın akrabası, kazıcı eşek arısının bir üst sınıfı olan Apoidea. Yalnızca birkaç milimetre büyüklüğünde olan bu böcekler larvaları için, çiçeklerin üzerinde dolaşan ve polen yiyen tripsleri avlıyorlar. Bu da tripslerle birlikte, böceklere yapışmış polenlerin de eşek arısı yuvasını girmiş ve larvalar tarafından yenmiş olması büyük bir ihtimal. Günümüzdeki Apoidea'nın akrabaları rastlantısal olarak polenin tadını almışlardı. Ve bu şekilde vejetaryen beslenmeye, dolayısıyla da ilk arıların oluşumuna giden yolda ilk adım atılmıştı diyor araştırmacılar. Polen ve nektara dayanan yani tümüyle vejetaryen beslenme biçimi ilk arılara yeni yaşam alanları açmakla kalmayıp, besin aramada da avantajlar sunmuştu. Çünkü polen besleyici olduğu kadar canlı hayvanlara karşın çok daha kolay elde edilebiliyordu. Eski fosil buluntuları da yeni bilgileri destekliyor gibi. Mesela tebeşir devrine ait kehribar içine hapsolmuş en eski arıların beden boyları kazıcı eşek arılarına benzemektedir. Bilim insanları bu yüzden günümüzdeki arıların gerçekten de kazıcı eşek arılarından geliştikleri konusunda hemfi - kirler. Arılar bir kez polenle temas ettikten sonra genelde vejetaryen kalmışlar. Ama istisnalar da var diyor araştırmacılar. Bazı asalak türler örneğin, yuva kurucu arılar polen arayışında oldukları zaman yumurtalarını yabancı yuvalara bırakıyorlar. Bu durumda bu arılar kısmen de olsa yabancı yumurtaları ve larvaları yiyorlar.


Balarıları son yıllarda toplu halde ölmeye başladılar. Özellikle de kış aylarında çok sayıda arı ölüyor. Pestisitler ve mono kültür tarım dışında araştırmacılara göre Varroa paraziti de arılara fazlasıyla zarar veriyor. Bu kan emici parazit akarlar arıların bağışıklık sistemlerini zayıflatıyor ve ölümcül deforme olmuş kanat virüsü gibi hastalık etkenlerini bulaştırıyorlar. Ve ne yazık ki bu saldırıya karşı henüz etkili madde çok az. Texas Üniversitesi'nde Sean Leonard ve ekibi, şimdi yeni bir stratejiyi test etti. Çalışmanın temeli, küçük RNA parçalarıyla kalıtımdaki belli başlı genlerin devre dışı bırakılmasına izin veren RNA interferaza dayanıyor. Arılara, parazit akarların veya hasta edici virüslerin kalıtım parçalarına yönelen RNA parçacıkları aşılandığında bunların hayatta kalmaları ve çoğalmaları engelleniyor. Fakat bugüne kadar arılarda RNA interferazı etkin olarak kullanmak mümkün olmamıştı. Leonard ve ekibi bu yüzden farklı bir yol denedi: Gerekli olan RNA parçacıklarını arıların bağırsaklarında üretebilmek için genetik değişimden geçirilen bakterilerden yararlandılar. Mikroplar RNA'nın kalıcı olmasına sağlayarak, RNA interferazı çalıştırıyorlar. Deneyler sırasında araştırmacılar ilk önce Varroa parazitine veya virüslere karşı etkili olan RNA parçacıklarını, Snodgrasella alvi bakterisinin kalıtımına aktardılar. Bu bakteri balarılarının normal bağırsak florasına ait. İkinci adımda ise bir deney kovanının arılarına, genetik bakterileri içeren şeker çözeltisi püskürtüldü. Arılar birbirlerini yalayıp, temizledikleri için de mikrobu aldılar. Ve gerçekten de genetik değişimden geçirilen bakteriler arıların bağırsaklarında çoğalarak, istenilen RNA parçacıklarını ürettiler. Bu yöntemin arıları Varroa paraziti ve deforme olmuş kanat virüsünden koruyup, korumayacağını öğrenmek isteyen araştırmacılar, deney arılarının bazılarına virüsü aşılarken, diğerlerine Varroa paraziti bulaştırdılar. Virüs aşısından sonra kontrol grubundaki arılar çabucak öldüler. Oysa genetik bakteri taşıyan arı grubunda yüzde 36 daha fazla arı hayatta kaldı. Bu da genetik bakterilerle çalıştırılan RNA inteferazın balarılarını deforme olmuş kanat virüsünden koruduğunu gösteriyor diyor araştırmacılar. Varroa parazitleriyle yapılan deneylerde daha da başarılı sonuçlar elde edildi. Genetik bakteriyi taşıyan balarılarının kanını emen akarların en az yüzde sekseni öldü.. Genetik değişimden geçirilen bakteriler arı kovanlarında yayılırsa parazit ve virüs saldırısı önemli ölçüde azalabilecek. Peki bu yöntem pratikte de kullanılabilecek mi? Bilim insanları bu konuda oldukça umutlular ve yöntem, araştırmaya katılmayan diğer bazı araştırmacılar tarafından da destekleniyor. Bununla birlikte yine de bir kusuru var bu yöntemin. Nitekim genetik değişimden geçirilen bu bakteriler çevreye yayılabilir. Snodgrassella bakterileri de sadece balarıları ve diğer bazı arılara özgüdür. Fakat diğer bakteri türleriyle gen alışverişi yaşandığında, manipüle edilmiş gen parçaları, diğer bakterilere de geçebilir. Araştırmacılar bundan sonra deneylerini 50.000 kadar arı içeren büyük kolonilerle sürdürmek ve yöntemin geniş alanda da etkili olup olmadığını öğrenmek istiyorlar.


8.-13. yüzyıllar arası, İslam dünyası bir bilimsel ve entelektüel devrim yaşadı. Bu sürede gerçekleşen ilerlemeler, yapılan buluşlar ve icatlar, sadece o dönemi etkilemekle kalmadı, aynı zamanda Avrupa'nın Rönesans hareketine de önayak oldu. İslam'ın Altın Çağı olarak anılan bu dönemin, insanlık düşünce tarihini derinden etkilediği, İslam dünyasında olduğu kadar Batı'da da kabul görür. El Cahiz (775 Basra 868 Basra), bu parlak çağın en önemli aktörlerinden birisiydi. Edebiyat, hayvanbilimi, tarih, teoloji ve psikoloji dahil pek çok alanda çalıştı, iki yüzü aşkın kitap bıraktı. Eserleri arasında en tanınmışı şüphesiz Kitab el-Hayavan'dır. Yedi ciltten oluşan ve 847-867 yılları arası yazılmış olduğu düşünülen bu eserde El Cahiz, Aristo'nun çalışmalarına dayanarak, canlı varlıklar hakkında bilinecek ne varsa tüm bilgileri derleyip okurlarına aktarmayı hedefledi. Kitab el-Hayavan, 350'den fazla hayvan türünü betimlemiş, ansiklopedi niteliğinde bir eserdir. HBT'de kısa bir süre önce yayımlanan İslam'ın Altın Çağı ve Evrim Kuramı başlıklı makalede, bu çağa ilişkin kısa bir tarihçe ve El Cahiz'in yaşam öyküsü sunuluyor. El Cahiz'in biyolojik evrim kuramına katkıları ve bu katkılar sayesinde Darwin'in kuramına öncülük edişi, makalede işlenen diğer konular arasında. Bu yazımızda, El Cahiz'in evrim kuramına katkılarını ele alıp, makalede varılan sonuçları değerlendireceğiz. Oldukça farklı sonuçlara varacağız. Peşinen beyan edelim, yazımız, El Cahiz'in katkılarını etraflıca incelemeyi hedeflemiyor. Sadece birkaç konuya vurgu yapmakla yetineceğiz. Bu makaleden yapacağımız birkaç alıntı, aşağıdaki değerlendirmemize zemin sağlayacak. Makalede, El Cahiz'in şu satırları hatırlatılıyor: Hayvanlar, varlıklarını sürdürebilmek için, yiyecek bulmak, başkası tarafından yenmemek, hırpalanmamak ve çoğalmak için sürekli bir savaşım içindedirler. Çevresel etkiler, organizmaları, yaşamını sürdürebilmek için yeni özellikler geliştirmeye zorlar, böylece de yeni türler ortaya çıkar. Çoğalma, yavrulama fırsatı bulanlar bu başarılı özelliklerini daha sonraki nesle aktarırlar. El Cahiz'in katkısı, Darwin'e bugünkü bilim dünyasındaki sarsılmaz yerini sağlamıştır deniliyor. Biraz ileride de, El Cahiz'in evrimsel dönüşüme dair görüşlerinin benzerleri daha sonra başka bilginler tarafından da ortaya atıldığını, Ancak, El Cahiz, bir ilk olarak öncü yerini korumaktadır diye ekleniyor. El Cahiz gerçekten bir ilk midir? Darwin'e bugünkü bilim dünyasındaki sarsılmaz yerini sağlamış bir öncü müdür? Darwin'in yaptığı katkılar, önceleri bilinen bir düşünceyi daha fazla örneklendirmek ve biraz daha geliştirmekten mi ibarettir? Ayrıca, El Cahiz'in evrimsel görüşü doğru mudur? Daha yakından bakalım. Benzer biçimde, 'en uygun olanın sağkalımı' fikri El Cahiz'den öncelere uzanır. Aristo, bu fikri ilk tartışanlardan biri. Aristo'nun bu sözlerine gönderme yaptıktan sonra Darwin, şu notu düşer: Burada doğal seçilim fikrinin aksettiğini görmekteyiz, fakat Aristo'nun bu prensibi ne kadar az anladığını, dişlerin oluşumu hakkında öne sürdüklerinden görebiliyoruz. . Bu noktada kısa bir anekdot için parantez açalım. Üst paragraftaki Aristo alıntısının çevirisi, Darwin'e, evrim kuramının öncülerine dikkat çekmek isteyen Clair James Grece tarafından gönderilmişti. Darwin de gönderilen metni alıp, yukarıda açıkladığımız gibi, Kısa Tarihçe'sine eklemişti. Ancak işin şu yönü pek bilinmez: Aslında bu metinde Aristo (M.Ö. 384-322), Empedokles'in (M.Ö. 495-430) fikirlerini özetler. Lukretius (M.Ö. 99-55), Empedokles'in geleneğini sürdürürken, Nesnelerin Doğası Üzerine isimli ve şiir tarzında yazılmış meşhur eserinde, net bir şekilde, doğanın rasgele, çok sayıda canlı varlık yarattığını, ve bunlar arasında sadece kendi ihtiyaçlarını karşılayabilen ve üreyebilenlerin başarılı biçimde soylarını sürdürebildiklerini ifade eder . Lukretius, doğanın durmaksızın deneylediğini ve gelişebilen varlıkların, sadece adaptasyon sağlayıp üreyebilen varlıklar olduğunu öne sürer . Yukarıdaki açıklamalardan anlaşılacağı gibi, 'yaşam için savaşım' ve 'en uygun olanın sağkalımı' fikirleri El Cahiz'den asırlar önce ifade edilmiş fikirlerdir. Ve yaptığı her şeyi kendiliğinden yapar, Bilimsel açıdan bakarsak, El Cahiz'in evrimsel görüşü, Darwin'in evrim kuramından çok farklıdır. Yukarıda alıntıladığımız gibi, El Cahiz, Çevresel etkiler, organizmaları, yaşamını sürdürebilmek için yeni özellikler geliştirmeye zorlar, böylece de yeni türler ortaya çıkar der. Bu gözlem, Darwin ya da modern evrim kuramı açısından hatalıdır . Kaldı ki El Cahiz'in düşünce sistemini ve evrime katkılarını doğru anlayabilmek için, onu, kendi gününün sosyo-kültürel ortamında değerlendirmek gerekir . Mesela El Cahiz, çalışmalarının nihai amacının, Tanrı'nın doğaya yerleştirdiği güzellikleri gözler önüne sermek ve bu muhteşem düzenin sırlarını anlamaya çalışmakla Yaradan'a hizmet edip onun varlığını göstermek olduğunu düşünüyordu . Kitab el-Hayavan, günümüz anlamında bilimsel bir kitap değil. Gözlemler ve görüşler içerir ve bunları aynı zamanda felsefi, sosyolojik ya da metafizik düşünceler, İslam öncesi şiirler ve Kuran'dan alınan bazı metinler ile harmanlar. Sanırız evrim kuramı günümüzde El Cahiz'in ifade ettiği şekliyle kalmış olsaydı, o vakit hiçbir eğitim müfredatından kaldırılmaya çalışılmazdı... Darwin, El Cahiz'in ismini duymamıştı , yaşadığı yıllarda Kitap El-Hayavan'ın bir İngilizce çevirisi mevcut değildi, hatta günümüzde bile bu eser henüz tümüyle İngilizceye çevrilmiş değildir . Ayrıca, yukarıda da gösterdiğimiz gibi, El Cahiz'in dile getirdiği evrimsel düşünceler daha önceleri birçok düşünür tarafından zaten ortaya atılmıştı. Dolayısıyla, El Cahiz'in, Darwin'e bugünkü bilim dünyasındaki sarsılmaz yerini sağlamış olması düşüncesini paylaşmak pek mümkün gözükmüyor. Darwin, sadece evrimsel düşüncelerini test etmek için, 7 yıl boyunca, gözlerini kör edercesine, mikroskop altında, milimetrik boyda kabuklu deniz hayvanlarını kesip biçti . Diseksiyon tekniklerini öğrendi, anatomi hakkında sağlam bir bilgiye ulaştı. Bilimsel metodu uygulayarak çok sayıda deneyler yürüttü. Dünyanın her bir köşesinden canlı ve fosil örnekleri topladı. Türlerin coğrafi dağılımını gözler önünde serdi ve bu yolla kuramını destekledi. Listeyi çok uzatabiliriz. Darwin'in zamanına kadar, İslam'ın Altın Çağı öncesi ya da sonrası, evrimsel dönüşüm fikri pek çok düşünür tarafından ortaya atıldı. Doğal seçilim, ifade edilen bu fikirlerin arasıra bir parçası oldu. Darwin, bunun hiçbir zaman aksini iddia etmedi. Darwin'den önce gelenleri incelemeye kalktığımız zaman, Aristo'dan El Cahiz'e, da Vinci'den Diderot ve diğer Aydınlanma filizoflarına hatta Lamarck'a kadar, tüm bu düşünür ve bilim insanlarının doğal dünyanın akıl çelen karmaşıklığına akıl erdiremediklerini, yeryüzündeki yaşam dokusunun nasıl örüldüğüne dair mantıklı bir açıklama getiremediklerini, böylece, bulanık bir zihnin parmaklıkları arkasında nasıl çaresiz kaldıklarını görebiliyoruz. Sanırız Darwin'in en büyük başarısı, bu muammayı çözmüş; canlılardaki akıl almaz karmaşıklığın, son derece basit ve küçük değişimlerin zamanla birikmesiyle ortaya çıktığını ve Darwin'in deyimiyle ilk başta tek ya da birkaç biçim halinde nefes verilmiş olan bir hayat şeklinin Dünya tarihindeki tüm canlılara atalık ettiğini göstermiş olmasıdır. Mehmet Emin Özel, İslam'ın Altın Çağı ve Evrim Kuramı, Herkese Bilim Teknoloji, No. 72, 11 Ağustos 2017. Rebecca Stott, Darwin's Ghosts. In Search of the First Evolutionists, Bloomsbury, 2012. Matt Ridley, The Evolution of Everything, Fourth Estate, London, 2015. Rebecca Stott, Darwin and the Barnacle, Faber and Faber, 2003. Bu yazı HBT'nin 74. sayısında yayınlanmıştır.


İnsanlar, Dünya'nın hakimi olduğunu düşünür ve öyle de hareket ederler. Fakat bugüne dek Dünya'yı pek de başarılı yönettiğimiz söylenemez. En son 66 milyon yıl önce bir göktaşı kitlesel bir yok oluşa neden olmuştu. Fakat günümüzde başlamış olan bir sonraki kitlesel yok oluşun tek sorumlusu biziz. Jeologlar, Dünya tarihinin bu dönemine rolümüzü çok iyi anlatan bir isim bile verdi: Antroposen, yani İnsan Çağı. Dünya tarihinde ilk kez bir tür, diğer türlere hükmediyor. Diğer türlerin sayısı tahminen 10 milyon civarında. Büyük çoğunluğu da omurgası olmayan hayvanlar. Hepsi de çok ufak değil bazı mürekkepbalıkları ve denizanaları birkaç metre uzunluğunda. Gerçi çoğu ufak ve gösterişsiz, açık alanda görmek olanaksız. Çevremizdeki dünyanın dokusunu muhafaza etmekle meşguller; aslında tüm doğal sistemlerin temelini oluştururlar. Tabiatı el emeği göz nuru dokurlar. Gübre yaparlar, çiçeklerden polen yayarlar, tohum atarlar, değerli besinleri işleyerek yeniden toprağa kazandırırlar. Aynı zamanda kuşların çok sevdiği besin kaynağıdırlar, diğer ufak hayvanları yiyerek veya parazitlere ev sahipliği yaparak onları kontrol alında tutarlar. Yine de, çoğumuz bu ufak, hatta minnacık hayvanların ne denli önemli bir rol oynadığından habersiziz. Yarın işi bıraksalar, bir sürü bitki yok olmaya mahkum olur. Kuşlar yiyecek bulamadıkları için ölür ve gübre oluşumu durur. Besin ağı çöker ve dünya kelimenin tam anlamıyla darmadağın olur. Bizden sonraki nesillerin geleceği bu küçük hayvanlara bağlı olduğu için, gençlerde farkındalığı artırmaya öncelik verilmelidir. Çocuklar doğaları gereği arının, çekirgenin, kelebeğin ya da sümüklü böceğin ne olduğunu merak eder. Küçük dünyaları, böceklerin ve diğer omurgasızların dünyası ile aynı seviyededir. Tuhaf ama çocuklarımızın dünyası ile ilgilendiğimiz kadar, bu küçük yaratıklarla ilgilenmiyoruz, oysa çocuklarımızın geleceği onlara bağlı. Çocuklara, arının çiçekli bitki türlerini hayatta tuttuğunu, çekirgenin bitkiler için nadir besinlerin geri dönüşümünü sağladığını, kırkayağın gübre yaptığını, uğurböceğinin yiyeceğimizi zararlı böceklerden koruduğunu öğretmek gerekiyor. Bu minyatür dünyanın bizim için hayati önem taşıdığını anlatmak, geleceği garanti altına almanın en iyi yolu. Çeşitli türlerin ekosistemi devam ettirmek için neler yaptığının farkında olmak, çevremizdeki dünyanın ne kadar karmaşık bir işleyişi olduğunu kavramak için elzem. Bir arının çiçeklerle yakın ilişkisi tohumların oluşmasını, bir karıncanın diğer ufak hayvanların artıklarını toplayarak orman tabanını temizlemesini, bir tırtılın dışkısı ile toprağı zenginleştirmesini bilmek zorundayız. Bunlara dikkat çektikten sonra büyük resmi görebiliriz: Milyonlarca küçük emekçi biz farkında olmadan doğal düzenin sorunsuz bir şekilde sürdürülmesini sağlıyor. Bu karmaşayı anlamanın bir yolu da 1000 türden oluşan ufak bir topluluğu incelemek. Türlerin arasında neredeyse yarım milyon etkileşim var. Gerçi, çevremizdeki doğal topluluklar bundan daha büyük. Bu da, bu dünyayı algılamanın ne denli zor olduğunu, koruma altına almanın ise neredeyse olanaksız olduğunu gösteriyor. Çevreciler, doğanın işleyişinin zarar görmeden sürmesi için yeni yaklaşımlar ve stratejiler geliştiriyor. Bu şemsiye benzeri yaklaşım, doğal hayatın karmaşıklığının olduğu gibi korunmasında çok etkili olacak. Küçük yaratıkların korunması için çalışan çevreciler, 3 aşamalı bir strateji geliştirdiler. İlki doğanın geniş ölçekli bir yaklaşımla korunmalı. İkincisi, kütükleri, göletleri, kaya çatlaklarını, özel bitkilerin parçalarını inceleyen orta ölçekli. Üçüncü ise en küçük ölçekte; hedef küçük yaratıkları korumak. Üçüncüsü gerçekten kavramsal, çünkü belirli türler hayatta kalmak için geniş alana ihtiyaç duyuyor. Genel yargı, korunması gereken hayvanların sadece kaplanlar, balinalar ve papağanlar olduğu yönünde. Fakat arılar gibi yüzlerce ufak yaratık özellikle korunmak zorunda. Her yıl daha da önem kazanan bu durum, her gün geçiştiriliyor. Dünya'mızın geleceği için bütün bu hayvanları koruma altına almamız gerekiyor.


Sincaplar veya ayılar aylar süren kış uykusuna yattıklarında, ilkbaharda bedenlerinde depoladıkları yağ rezervleriyle uyanıyorlar. Bu kadar uzun süren açlık ve hareketsizlik döneminden sonra niçin kas kaybı yaşamadıkları bugüne dek pek açıklanamamıştı. Science dergisinde yayımlanan araştırma için Montreal Üniversitesi biyoloğu Matthew Regan, Kuzey Amerika'da yaygın olan on üç çizgili yer sincabını incelemiş. Araştırmacı bu çalışma sayesinde 1980'li yıllarda ortaya atılan bir teoriyi kanıtlamış: Bu teoriye göre kış uykusuna yatan hayvanlar, idrarda bulunan azotu yeniden kullanarak, bağırsak mikroplarındaki bir metabolizma hilesinden yararlanıyor ve kas dokusunda yeni proteinler oluşturuyorlar. İşte araştırmacılar bu bilgilerin uzayda da işe yarayacağını düşünüyorlar. Çünkü yerçekimsizlik yüzünden kaslar eriyor. Astronotlar bu nedenle yoğun antrenmanlarla kas kaybını önlemeye çalışıyorlar. Oysa insanlar da tıpkı sincap gibi kas kütlesini, idrarda bulunan azotla yenileyebilirlerse, çok uzun uzay uçuşlarındaki kas kaybı önlenebilir diyor biyolog. Diğer bir avantaj da şu: Uluslararası Uzay İstasyonu'ndaki gibi spor aletlerinin, dar uzay gemileriyle taşınmasına gerek kalmayabilir. Uzay gemileri genelde aletleri alacak kadar büyük bile değiller. Peki ama astronotların, sincapların kullandıkları mekanizmalardan yararlanma olasılıkları nedir? Ön veya probiyotik bir ilacın geliştirilmesi, örneğin insanlar tarafından yutulduğunda sincaba benzer bir bağırsak mikrobiyomunu teşvik edebilir diyor araştırmacılar. Ancak bununla birlikte bu tür uygulamalar teorik olarak mümkün olsa da gerçeğe dönüşmesi çok zaman alabilecek. Doğal olarak oluşmuş bu mekanizmanın güvenli ve etkili bir şekilde insanlarda uygulanabilmesi için daha birçok araştırmanın yapılması gerekiyor diyor uzmanlar.


Bundan 34 milyon yıl kadar önce dünyada tropikal-ılıman bir iklim hüküm sürerken, iklim birden bire soğudu, o zamana kadar ormanlık olan Antarktik'te buzullar oluştu ve dünya genelindeki deniz seviyesi düştü. Eosen'den Oligosen'e geçişte yaşanan bu ani iklim değişiminden, Güney Amerika ve Antarktik arasındaki karbondioksiti büyük oranda bağlayan kara köprüsünün yıkılması sorumlu tutuluyor. Bu ani değişimin flora ve fauna üzerinde etkileri oldu: Özellikle Avrupa ve Asya'da bulunan fosillerden anlaşıldığı gibi o dönemde türlerin dağılımında değişiklikler yaşandı. Ancak Eosen'den Oligosen'e geçişin, diğer bölgelerde de etkili olup olmadığı ve ne ölçüde etkili olduğu bilinmiyordu. Son araştırmalar, yaklaşık 30 milyon yıl önce Afrika ve Arap Yarımadası'nda da tür çeşitliliğinde önemli değişimler olduğunu gösteriyor. Salford Üniversitesi'nde Dorien de Vries ve ekibine göre o zamanlar bu bölgedeki memeli türlerinin yüzde 63'ü toplu yok oluştan etkilenmiş. Ekip, Afrika ve Arap Yarımadası'nda bulunan yüzlerce fosili bir araya getirerek, analiz etti. Özellikle 5 memeli grubundaki tür çeşitliliği ve soy çizgilerine odaklanıldı: Hyaenodantidae'nin ilkel yırtıcıları, Hystricomorpha'lar ve sincaplar, ıslak burunlu maymunlar, gerçek maymunlar ve insansı maymunların ataları ve insanlar. Fosil buluntularla, bu grupların Eosen ve Oligosen'deki biyolojik çeşitliliği yeniden yapılandırıldı. Sonuçlara göre büyük bir çeşitlilik gösteren bu beş hayvan grubunda, tür çeşitliliği Oligosen'in başlangıcında önemli ölçüde azalmış. Özellikle de büyük soğumanın başladığı ilk 500.000 yıl içinde. Erken Oligosen dönemindeki yok oluşlar, soy çizgisinde de önemli kayıplara yol açtı. 30,5 milyon yıl kadar önceki değerler, geç Eosen dönemindekinin yalnızca yarısı kadardı. 34 milyon yıl kadar önce, Afrika ve Arap Yarımadası'ndaki kemirgenler ve primatlar 42 soy çizgisine sahipti ve birkaç milyon yıl sonra bu sayı 15'e düşmüş. Bu önemli kayıp, özellikle de farklı memeli gruplarının dişlerinden okunabiliyor. Anlaşıldığı üzere o zamanlar sadece çok sayıda tür değil, aynı zamanda yaşam biçimleri ve ekolojik nişler de kısıtlanmış. Toplu yok oluştan birkaç milyon yıl sonra yeniden yayılmaya başlayan kemirgenler, primatlar ve yırtıcı hayvanlar yeni beslenme biçimleri geliştirmiş ve yeni habitatlara yerleşmişler. Atalarımız ise bu toplu yok oluştan çok özel bir biçimde etkilenmişlerdi: Araştırmacılara göre 30 milyon yıl önce atalarımızdaki çeşitlilikte dikey bir düşüş yaşanmış, geriye sadece tek bir diş biçimi kalmıştı. Ayrıntılı analizler o tarihlerde özellikle de gerçek maymunların küçük temsilcilerinin tükendiklerini gösteriyor. Tıpkı kemirgenlerde olduğu gibi bu primatların da birçok beslenme stratejileri yok olmuştu. İlkel maymunlardaki kayıp o kadar büyüktü ki insan neredeyse hiç gelişemeyecekti. Duke Üniversitesi'nden Matt Borths 'Toplu yok oluşların ilginç bir yanı var. Canlıları yok ediyorlar ama aynı zamanda da hayatta kalan soy çizgileri için yeni ekolojik şanslar sunuyorlar'. Ekip, toplu yok oluşların nedeni hakkında da yeni bilgiler edindi: Örneğin 30 milyon yıl önce Afrika'da ve Arap Yarımadası'nda pek çok memeli soyunun neslinin tükenmesi sadece küresel soğuma ile bağlantılı değil. Bölgede arazi yapısını sonsuza dek değiştiren bir dizi ciddi jeolojik olayla aynı zamana denk geldi. Bunlar, Kızıl Deniz'in ve Aden körfezinin açılması ve özellikle de Afrika-Arap Volkan Bölgesi'ndeki etkinlikler. Bu volkanik püskürmelerle 30,8 31,1 milyon yıl önce, tıpkı Hindistan ve Sibirya Tuzakları'ndaki kadar duman, gaz ve lav savrulmuş. Volkanik etkinlikler bölgesel iklim motifini ve çevre koşullarını değiştirmişler. Hayatta kalabilen türler, kökten değişen bu iklime uyum sağlayabilecek donanımlara sahipti diyor araştırmacılar.


Dünya genelindeki insanların sadece üçte biri sütü iyi bir biçimde sindirebiliyor. Oysa Avrupa'da bu oran yüzde 85. Dünyanın diğer yerlerinde insanların çoğu laktozu hazmedemez. Son bir araştırma binlerce yıl içinde buraya nasıl gelindiğini ortaya koydu. Avrupalılar, genetik açıdan sütü sindirme yetisi kazanmadan binlerce yıl önce süt içmeye başlamışlar. Nature dergisinde yayımlanan son bir araştırmaya göre bu durum Avrupa'da yaygın olan laktoz toleransının gelişmesinde katkısı olmuş. Buna göre süt sindirme yetisinin gelişmesinde, kriz zamanları önemli bir rol oynamış. Nitekim sütü sindirebilenlerin kıtlık ve hastalıktan kurtulma olasılıkları daha yüksekti. İnsan memeden kesildikten sonra süt içmeye devam eden tek memeli. Bu, yetişkinlere de süt içmeye izin veren bir gen mutasyonu sayesinde mümkün oluyor. Bu mutasyona sahip olmayan insanlarda laktaz tümüyle sindirilemiyor ve bunun sonucunda kalın bağırsakta kramplar, ishal ve şişkinlik meydana gelebiliyor. Laktozu sindirebilmek için, bağırsaklarımızda laktaz enziminin üretilmesi gerekiyor diyor Bristol Üniversitesi'nden George Davey. Hemen hemen tüm bebekler laktaz üretiyorlar, ama dünya geneline bakacak olursak bu yeti insanların birçoğunda memeden kesildikten sonra ve gençlik döneminde hızla yok oluyor. Ancak laktaz kalıcılığı adı verilen genetik bir özellik, son 10.000 yılda birçok kez evrildi ve Avrupa, Orta ve Güney Asya, Orta Doğu ve Afrika'daki süt içen halk gruplarında yayıldı. Bu laktaz kalıcılığının nasıl oluştuğunu bulmak isteyen Richard Evershed ve ekibi, eski çanak çömlek parçaları üzerindeki süt kalıntılarıyla ilgili bilgileri için bir veri bankası oluşturdu. Bunun için de 554 buluntu yerinden toplanan 13.000 çanak çömlek parçasındaki 7000 kadar hayvansal yağ kalıntısı analiz edildi. Sonuçlar Avrupa'da süt tüketiminin 9000 yıl kadar önce çok yaygın olduğunu ancak bölge ve zamana göre farklılık gösterdiğini ortaya koydu. Laktaz kalıcılığını sağlayan genetik mutasyon ilk kez 5000 yıl kadar önce ortaya çıkmış ve 3000 yıl öncesine kadar kayda değer sıklıkta bulunuyordu. Bu durum 1700 tarihöncesi Avrupalı ve Asyalının DNA dizilimiyle de doğrulandı. Araştırmacılar son adımda, farklı süt tüketiminin zaman içinde laktoz toleransını açıklamaya yetip, yetmediğini incelediler. Buna göre git gide daha fazla insan sağlığa olumlu etki yaptığı için süt içmeye başlamıştı, yani söz konusu gen mutasyonunun evrimsel açıdan avantajları olmalıydı. Fakat sürpriz bir şekilde ekibin genetik ve arkeolojik verilerle gerçekleştirdiği model bu tezi desteklemiyor. Ayrıca günümüzdeki 300.000 Avrupalının genetik ve tıbbi verilerinin incelenmesi sonucunda da süt tüketen ve tüketmeyen insanlar arasında çok küçük farklılıklar bulundu. Laktozu hazmedemeyenler dahi süt içtiklerinde hastalanmıyorlar. İshal durumunda susuz kalabilirler ancak bu sağlıklı insanlarda ölümcül olmaz diyor araştırmacılar. Araştırmacılara göre ekin hasadı verimsiz olduğunda tarihöncesi insanlar, tam da içmemeleri gerektiği zamanlar, yüksek laktoz içerikli, fermente olmamış süt içiyorlardı. Araştırmacılar bunu kontrol etmek için, eski zamanlardaki açlık ve salgın dönemlerindeki bilgilerini istatistiksel modellerine yüklediler. Laktaz kalıcılık gen varyantı gerçekten de böyle zamanlarda daha büyük doğal seçilime maruz kalmış gibi görünüyor. Çalışma, geç tarihöncesi dönemde, nüfus ve yerleşim alanı büyüdükçe, insan sağlığının kötü hijyen ve özellikle hayvan kaynaklı ishalli hastalıklardan etkilendiğini gösteriyor. Bu koşullar altında süt tüketimi ölüm oranlarını artırmıştı. Hastalıkları ve yetersiz beslenmeyi artıran kıtlıklar bu durumda daha da kötüleşebilirdi. Diğer sözlerle söyleyecek olursak, açlık dönemlerinde ortaya çıkan hastalıklar ve yetersiz beslenme arttığında, laktoz hazmedemeyen insanlar evrimsel bir dezavantaja sahipti. Ve laktaz kalıcılığı gen varyantının kopyasını taşımayan insanlar, büyük bir olasılıkla üretiminden önce veya üretimi sırasında ölmüş olmalılar. 'Ve bu sayede de laktoz kalıcılığına sahip nüfus artmıştı' diye açıklıyor araştırmacılar.


Keseli hayvanlar günümüzde güney yarımkürede yaşarlar. Kanguru, Koala ve Tasmanya canavarı Avustralya ve Tasmanya, keseli sıçangiller ise özellikle de Güney Amerika için tipiktir. Oysa Avrupa, Asya ve Afrika'da günümüzde keseli hayvan yoktur. Ancak fosil buluntulardan Tebeşir devrinde ve bu devirden sonra da Avrupa'da keseli hayvanların yaşadığı bilinmektedir (1). Bilim insanları kuzey yarımküredeki keseli hayvanların fareden büyük olmadığını sanıyorlardı. Güney yarımküredeki üç metreye varan örneklere kıyasla, kuzeydeki kuzenler oldukça narindiler diye biliniyordu. Fakat paleontologların Antalya'nın kuzeybatısında buldukları bir fosil, kedi büyüklüğünde bir keseli hayvana ait. Üç ila dört kiloluk ağırlığıyla Anatoliadelphys, kuzey yarımkürenin bilinen en büyük keseli hayvanı diyor araştırmacılar. Bu ilkel keselinin çenesi ve dişleri çok kuvvetliydi ve çene yapısı etçil olduğunu açıklıyor. Böcek, salyangoz, kurbağa, kertenkele hatta küçük memeli gibi yakaladığı tüm hayvanları yiyordu diyor Salford Üniversitesi'nden Robin Beck. Hatta kuvvetli çenesi sayesinde kemikleri bile sorunsuz olarak parçalayabiliyordu. Anlaşıldığı üzere Anatoliadelphys, erken Paleojen döneminde kuzey yarımküredeki keseli hayvanlara ait en ez bir soy çizgisinin, orta büyüklükteki veya hiper etçillerin nişini doldurduğunu göstermekte. Hayvanın bacaklarından ve ayaklarından, ilkel keselinin çok iyi bir tırmanıcı olduğu da görülüyor. Anatoliadelphys, kuzey yarımkürede yaşayan en büyük keseli hayvan olmanın dışında farklı bir yaşam biçimi sürüyor ve farklı besleniyordu. Fosil özellikle de Avrupa'da o tarihlerde çok sayıda yırtıcı memelinin yaşıyor olması nedeniyle ilginçtir. Fakat paleontologlara göre Türkiye'nin bu bölgesi o zamanlar yani 43 milyon yıl önce henüz bir adaydı. Bu izole yaşam alanı da Anatoliadelphys'e yırtıcı memelilerden uzak ve güvenli bir hayat sunmuştur diyor araştırmacılar. (1) The oldest modern therian mammal from Europe and its bearing on stem marsupial paleobiogeography, PNAS, 17.3.2009. (2) Skeleton of an unusual, cat-sized marsupial relative from the middle Eocene (Lutetion: 44-43 million years ago) of Turkey, PNAS, 16.8.2017. Bu yazı HBT'nin 75. sayısında yayınlanmıştır.


Büyük pandalar gezenimizin en bilinen ve aynı zamanda en fazla tehdit altında olan türlerinden biridir. Günümüzde Çin'in bambu ormanlarında hemen hemen 3000 tane panda yaşıyor. Diğer ayılardan farklı olarak pandalar, uzmanlaşmış otçuldur ve sadece bambuyla beslenirler. 2012 yılında günümüz pandaların bilinen en eski atası olan Kretzoiarctos bulunmuştu. O zamandan bu yana pandaların Asya'da mı yoksa Avrupa'da mı geliştikleri tartışılıyordu. Paleontologlar kısa bir süre önce Avrupa'da yeni bir panda daha buldular. Agriarctos nikolovi olarak isimlendirilen dev panda altı milyon yıl kadar önce Bulgaristan'ın nemli bataklık ormanlarında yaşıyordu ve bu ayı Avrupa'nın en gelişmiş ve son ilkel pandası. 'Günümüzdeki dev pandaların doğrudan atası olmasa da yakın bir akrabasıydı' diyen Sofya Ulusal Doğa Tarihi Müzesi'nden Nikolai Spasso , Agriarctos nikolovi'nin varlığını, kırk yıldır müzede saklanan iki fosil dişi incelerken fark etmiş. Etiketleri eksik yazıldığı için nereye ait olduklarını ve kaç yaşında olduklarını bulmak zor olmuş. Diş analizlerinden anlaşıldığı üzere Avrupalı dev panda, günümüzdeki Ailuropodina cinsi dev pandayla benzer bir yapıya ve boya sahipti. Ancak Agriarctos henüz bambuyla beslenmiyordu. Avrupa'da o zamanlar henüz hemen hemen hiç bambu bulunmuyordu, ayrıca bu pandanın dişleri de bambunun sert saplarını kıracak kadar sağlam değildi. Bu yüzden Avrupalı dev pandanın yumuşak bitkileri yediği tahmin ediliyor. Bu durum buluntu yeriyle de örtüşüyor. Dişler, nemli bir bataklık ormanının kalıntılarıyla oluşan bir linyit tabakasında bulunmuş. Bu yaşam alanında panda olasılıkla burada büyüyen ağaçların yapraklarıyla besleniyordu. Her ne kadar Agriarctos nikolovi beslenme konusunda henüz modern dev pandalar kadar uzmanlaşmış olmasa da, fosil pandaların evrimi, olasılıkla nemli, ormanlık alanlara ilintiliydi. Belki de diğer ayılar ve yırtıcı hayvanlarla rekabet, pandaları bataklık alanlarda beslenmeye itmişti. Tam da bu beslene biçimi pandalar için kötü sonuçlandı. 6 milyon yıl kadar önce Akdeniz bölgesi ve Balkan iklimi, Messiniyen tuzluluk krizi nedeniyle önemli ölçüde değişmişti. Akdeniz, Cebelitarık yakınlarındaki deniz yatağının yükselmesiyle Atlantik Okyanusu'ndan ayrılarak yavaş, yavaş kurumuş. Ve çevre bölgelerdeki iklim kuraklaşmış. Bu da Agriarctos nikolovi'nin yaşadığı bataklık ormanlarını kurutmuştu. Messiniyen tuzluluk krizi bir olasılıkla Avrupalı pandaların sonunu getirmiş olmalı diyor araştırmacılar. Geriye dev pandaların evriminin ne şekilde geliştiği sorusu kalıyor. Agriarctos ve Ailuropodina'nın ortak atası henüz bilinmiyor. Ayrıca pandaların doğduğu bölgede henüz bir bilmece. Bazı kalıntılar pandanın Güneydoğu Asya'da ortaya çıktığını gösterse de fosiller henüz eksik. Öte yandan pandaların en eski temsilcileri Avrupa'da bulunmuştur. Ve Avrupa'da orta Miyosen döneminde bataklık ormanlarının çok yaygın olduğu düşünülürse, Avrupa hipotezi de tamamen yok sayılamaz diyor araştırmacılar.


45.000 yıl kadar önce Avustralya kıtasında dev canlılar yaşıyordu: Günümüzdeki vombatlara benzeyen tonlarca ağırlığında keseli hayvanlar, küçük bir otomobil büyüklüğünde kaplumbağalar, yedi metre uzunluğunda kertenkele azmanları varanlar ve üç metre büyüklüğünde kuşlardı bunlar. Bu devasa canlıların Pleistosen'in sonlarında niçin kayboldukları tartışmalıydı. Bazı araştırmalara göre bundan insan sorumlu. Bu mega faunanın yok oluşu, zamansal olarak Avustralya'nın Kuzeyden gelen göçmenlerce fethedilmesiyle çakışıyor. Queensland Müzesi ve Griffith Üniversitesi paleontologları şimdi 40.000 yıl önce Kuzey Avustralya'nın tropikal bölgesinde yaşayan yeni fosiller buldular. Bu kalıntıların analizleri, mega faunanın yok oluşundan insandan çok iklim değişiminin sorumlu olduğunu gösterdi. Nature Communications dergisinde yayımlanan sonuçlara göre bölge o tarihlerde iyice kuraklaşmış, bitki örtüsünün değişmesine ve yangınların çoğalmasına neden olmuştu. Bunun sonucunda mega fauna ailesine ait en az 13 hayvan türü yok olmuştu. Bunların arasında devasa sürüngen türleri, keseli aslan, dev vombatlar ve kangurular da vardı. Fosiller Mackay kenti yakınlarındaki South Walker Creek bölgesinde bulundu. Burada bir zamanlar en az 16 megafauna türü yaşıyordu. Kalıntılar optik uyarmalı lüminesans yöntemiyle tarihlendirildi. Bu şekilde kalıntıların 60.000 40.000 yıllık oldukları anlaşıldı. Bu da bu dev hayvanların on binlerce yıl boyu insanlarla birlikte yaşadıkları anlamına geliyor. Fakat insanın varlığını kanıtlayacak herhangi bir kalıntı bulunmadı. Tarihlendirme öte yandan South Walker Creek bölgesinin Kuzey Avustralya'daki türünün en genç örneği olduğunu da gösteriyor. Bölge çok sayıda megafauna türünün ve bilimsel olarak tanımlanması gereken diğer birçok türün buluşma noktasıydı. Dinozorlar devrinden itibaren Avustralya'da böyle büyük canlılar yaşamıyordu. Bunlar jeolojik açıdan bakıldığında göz açıp kapayana dek birden bire yok olmuşlardı diyor araştırmacılar.


Birçok insan, Ay'ın yerçekimine bağlı olarak Dünya'da yarattığı gelgitlerin, insanları ve diğer canlılarının yaşam döngülerini etkilediğini biliyor. Oysa Ay, çekim kuvvetinin dışında ışığıyla da canlı yaşamını etkiliyor. Şehirde yapay ışık kaynaklarıyla aydınlanan insanlar, Ay ışığının yaşamı ne kadar dramatik olarak değiştirebileceğini fark etmiyor olabilir. Ancak doğada, herhangi bir yapay ışığın uzağında, dolunay ve yeni ay arasındaki farkı anlamak için el feneri olmadan dışarıda yön bulabilmekle elinizle gözünüzü kapatıp yürümeyi kıyaslayabilirsiniz. Arada büyük bir fark var. Ay ışığının varlığı veya yokluğu, Ay döngüsü boyunca parlaklıktaki öngörülebilir değişikliklerle birlikte üreme, yiyecek toplama, iletişim ve hayvan dünyasının diğer yönlerini şekillendirebiliyor. İskoçya'da Glasgow Üniversitesi'nden ekolog Davide Dominoni'ye göre ışık büyük olasılıkla , gıda kaynakların mevcudiyetinden sonra, davranış ve fizyolojideki en önemli çevresel itici güç. Araştırmacılar, Ay ışığının hayvanlar üzerindeki etkilerini on yıllardır inceliyor. Ve yeni bağlantılar, günbegün ortaya çıkıyor. Son zamanlarda keşfedilen birkaç örnek, Ay ışığının aslanların av sırasındaki davranışlarını, bok böceğinin yön bulmasını, balıkların büyümesini, toplu göçleri ve hatta kuş avını nasıl etkilediğini ortaya koyuyor. Örneklerden biri Tanzanya'daki Serengeti aslanlarının avlanmaları ile ilgili. Princeton Üniversitesi'nden ekolog Meredith Palmer ve meslektaşları, 225 kamera tuzağı ile birkaç yıl boyunca aslanların en sevdikleri av türlerinin dördünü gözetlediler: Afrika antilobu, zebra, ceylan ve bufalo. Gönüllü bir bilim projesi olan Snapshot Serengeti, bu hayvanların binlerce görüntüsünü analiz etti. Palmer ve ekibinin 2017'de Ecology Letters'ta yayımlanan çalışması, bu türlerin Ay döngüsü boyunca değişen risklere farklı şekillerde yanıt verdiğini ortaya koyuyor. Aslan diyetinin üçte birini oluşturan Afrika antilopları , Ay döngüsüne en iyi reaksiyonu gösteren hayvanlar. Zira bu hayvanlar, Ay'ın evresine dayanarak plan yapıyorlar. Aslanların besin ağında önemli bir sahip diğer hayvanlar olan ortalama 900 kiloluk bufalolar ise karanlık evrelerde sürü halinde dolaşarak kendilerini koruyor. Ancak potansiyel avlar, geceler daha aydınlandığında, avlanmak için kendilerini tehlikeye atabiliyorlar. Ova zebraları ve Thomson ceylanları da rutinlerini Ay döngüsüyle birlikte değiştiriyor. Palmer, Ay ışığında ceylanların daha hareketli olduğunu söylüyor. Ay ışığı, bok böcekleri için de adeta bir pusula. Öyle ki böceklerin ne kadar iyi yol aldığı Ay'ın evrelerine bağlı. Kıt besin kaynakları olan Güney Afrika'daki otlaklarda, bir gübre parçası, bok böceği sürüsünü çeken bir mıknatıs gibi. Bu böcekler beslenmek için geceleri dışarı çıkıyor, besin kaynağına giderek kendi boyutlarından daha büyük bir top oluşturuyor ve bu topu diğer aç böceklerden uzağa doğru yuvarlıyorlar. Journal of Experimental Biology'de yayımlanan çalışmaya göre böcekler, Ay ışığının yarattığı ışık saçılımını Ay'ın nerede olduğu sonucuna varmak için kendilerini yönlendirmek için kullanıyorlar. Ay ışığı, açık okyanustaki yaşamı da etkiliyor. Yeni Zelanda'daki Wellington Üniversitesi'nden deniz ekoloğu Jeff Shima'ya göre, Ay ışığı Yeni Zelanda'nın sığ kayalık resiflerinde yaşayan küçük bir balık olan triplefi larvalarının büyümesini hızlandırıyor, Ay'ın karanlık evrelerinde ise büyüme hızı yavaşlıyor.


Ayçiçeği veya günebakan çiçeği gün içinde güneşin konumu takip eder. Fakat bu hareketin tam olarak nasıl işlediği bugüne dek bilinmiyordu. Amerikalı bilim insanları şimdi bu bilmeceyi çözdüler. İnsanda uyku-uyanıklık ritmi genelde iç saat ile karşılaştırılır. Kaliforniya Üniversitesi'nden Haggop Atamian, son araştırmasında ayçiçeğinin doğu-batı hareketinin de sirkadiyen ritme dayandığını yazıyor. Güneş ışınlarına ve sıcaklığa reaksiyon gösteren ayçiçeği tahmin edildiği gibi diğer helyotrop bitkilerde bulunan motora sahip değil. Bunun yerine hareket, büyümeyle sağlanıyor. Şöyle, ayçiçeğinin sapı gün içinde doğu tarafında daha fazla büyüyerek, batıya doğru yöneliyor. Gece ise batı tarafındaki sap daha fazla büyüyor ve bitki yine doğuya doğru yöneliyor. Atamian ile çalışan ekip şimdi büyüme hormonunun salgılanmasından sorumlu, ışığa duyarlı iki gen saptadı. Bu hormonlardan biri daha çok gündüz , diğer hormon ise gece diğer tarafta daha fazla salgılanmakta. Bu açıdan bakıldığında hareket bitkinin büyümesi için önem taşımakta. Fakat tipik doğu-batı hareketi sadece genç ayçiçeklerinde görülüyor. Olgunlaşmış bitkiler git gide daha az hareket etmeye başlıyor ve çekirdekler nedeniyle ağırlaşan çiçek doğuya yönelik kalıyor. Ayçiçeğinin tam vaktinde yeniden gün doğumuna göre ayarlanabilmesi için çiçek mümkün olduğu kadar çabuk ısıtılıyor ve bu şekilde batıya yönelmiş olan bitkilere kıyasla daha fazla tozlaştırıcı böcek çekiyor üzerine. Araştırma sırasında arılar ve diğer böcekler için sadece sıcaklığın önemli olduğu anlaşılmış. Bu şekilde ayçiçeği başarılı bir üremeyi de garantiliyor.


Yaşadığınız ülkede Atatürk'ü tanımayan bir kişi bile varsa biz görevimizi yapmıyoruz demektir diyen Aziz Sancar'dan bahsediyoruz. DNA'nın kendi kendini onarım mekanizmasını bulması Prof. Dr. Aziz Sancar'a 2015 Nobel Kimya Ödülü'nü kazandırdı. Sancar tuttu ödülünü Anıtkabir'e bağışladı. Düzenlenen törende Bu madalyayı Atatürk'e, onun silah arkadaşlarına ve Cumhuriyeti kuranlara armağan ediyorum demişti. Orhan Bursalı'nın kaleminden Aziz Sancar ve Nobel'in Öyküsü bu sıra dışı bilim insanımızı tüm yalınlığıyla anlatan önemli bir kitap. Şiddetle öneririm. Kitabın önsözünde Sancar Nobel aldıktan sonra ortaokul öğrencileri ile yapılmış bir röportajı izledim. Öğrencilerin çoğu 'Aziz Sancar deyince aklınıza ne geliyor?' sorusuna 'Nobel ödüllü' ya da 'şan şöhret' gibi yanıtlar vermişler. Bu bir dereceye kadar çocuklar için olağan sayılır, ama bana aynı soru sorulursa yanıtım şu olur: Hayatı boyunca çok ama çok çalışmış ve buluşlarıyla insanlığa katkı yapmış bir vatanseverdir diye yazmış. İnsanlarda ve tüm canlılarda biyolojik saat konusu Sancar'ın yıllarını verdiği bir araştırma alanı. 3 yıl önce Nobel Tıp Ödülü bu konuda çalışan bilim insanlarının buluşlarına verilmişti. Sancar biyolojik saatle ilgili genler bulmuş ve bazı mekanizmalarını çözmüş olmasına rağmen ikinci Nobel'i kıl payıyla kaçırmıştı. Sancar o zaman bize Eğer Nobel 3 değil 5 kişiye veriliyor olsaydı, bu Nobel'e de ortak olurdum demişti. Sancar sözlerini şöyle sürdürdü: Biyolojik saat ile DNA onarımı ilişkisini biz 2009 yılında keşfetmiştik ve o ilişkiyi hedef olarak kullanıp kanser kemoterapisinde özellikle de kalınbağırsak kanseri tedavisinde daha etkili bir yöntem geliştirmeye çalışıyoruz. Tarih 1973 Şubatı. Güvenlik görevlileri bir adamı hastanenin acil servisinde hortumla yıkanırken yakalarlar. Araştırırlar, görürler ki adam laboratuvarda çalışıyor, ama evine gitmiyor. Ortalık karışır.. Başarı öyle kolay gelmez. Hele yabancı bir ülkede yabancı bir kültürün içinde isen.. Sancar da birçok insan gibi büyük bunalımlar yaşamış. Sosyal ve kültürel şoklar, yalnızlık... İddialı bir doktora öğrencisi. Ama hocası ile sorun yaşar. Öyle ki psikiyatra başvurmak zorunda kalır. Sonuç: Kendini toparlayabilmek için Türkiye'ye Savur'a doğduğu topraklara döner ve 6 ay kadar hekim olarak çalışır. Aldığı NATO bursuna aracılık eden TÜBİTAK yetkilileri ABD'de sorunlar yaşadın bu kez İngiltere'ye git derler. Lancester Üniversitesi'nde çok zaman harcamaz, çünkü buradaki araştırmalar ona yetersiz gelecektir. Son parasıyla biletini alır ve ABD'ye döner. Dr. Rupert Tamam der. Evi yoktur, orada bulunan diğer ülkelerden gelmiş bazı Müslüman arkadaşlarının evinde kalır, çoğunlukla da gizlice geceleri laboratuvarda yatıp kalkar. Görevliler kendisini orada yakalayıncaya kadar... Fakat bu olay Dr. Rupert'in kendisine burs bulması gibi mutlu bir olayla sonlanır. Sancar'ın olağanüstü öyküsünü, kitabında okuyun. 8 eylül 1946'da Mardin'in Savur ilçesinde Abdülgani ve Meryem Sancar'ın 8 çocuğunun 7. si olan Sancar'ın babası çiftçiydi. Annesi ise bir köy imamının okuma yazma bilmeyen kızı. Sancar, annesi Meryem Sancar'ı 'hayatta tanıdığım en zeki kadındı. Ayrıca çok ilericiydi. Atatürk'ü taparcasına severdi. Atatürk'ün yaptığı devrimleri kendi hayatına getirdiği değişiklikleri gördü. O bakımdan annem büyük Atatürk hayranıydı. Atatürk'ün en fazla vurguladığı konu eğitim ve bilimdi, onu annem de anladı. O bakımdan bütün çocuklarına 'okuyacaksınız' dedi ve onun sayesinde hepimiz okuduk diye anlatmıştı. Aziz Sancar'ın Nobel madalyası 2016 yılında Anıtkabir'de sergilenmeye başlanmış, Sancar da 2 yıl sonra Ata'yı ziyaret edip madalyanın sergilendiği alanı Orhan Bursalı'yla gezmişti. Bursalı'yla söyleşisinde Türkiye'deki siyasi gelişmelerden rahatsız olduğunu Ben küsüm ülkeye diye ifade etmişti. Ülkenin toplumca bölünmüş yapısı kendisini son derece üzüyor ve ülkeye gelmek istemiyordu. Kendine Bu kırgınlık sürüyor mu? sorusunu yönelttim. Yanıtı: İnsan anne-babasına kısa süre küs olabilir, ama yıllarca olamaz. Vatan da benim için öyle. Türkiye'yi, ailemi ve dostlarımı özlüyorum. Mayıs-Haziran 2020'de Türkiye'ye gelip Kars, Van, Erzurum, Elazığ, Diyarbakır ve Mardin gibi Doğu/Guneydoğu illerindeki üniversiteleri ziyaret etmeyi planlıyordum, ama bildiğin gibi Covid-19 salgını geldi ve burada kaldım oldu. Bu yazı 08.11.2020 tarihli Cumhuriyet Pazar'da yayınlandı.


Bağırsaklardaki bakterilerin bileşimi birçok sağlık faktörüyle ilişkilendirilmektedir. Bu mikroorganizmaları mercek altına alan bilim insanları, soyağaçlarına göre ayırdılar. Karşılaştırma sonucunda da sürpriz bir şekilde, insanın gelişimiyle ilgili paralellikler buldular. Afrika, Asya ve Avrupalı insanların kalıtımını karşılaştıran genetik bir analiz, düzinelerce bağırsak bakterisinin insan evrimine paralele olarak geliştiğini ve önemli oranda ona bağımlı olduğunu gösterdi. İncelenen 59 arkebakterisinden 36'sının evrim tarihi sürpriz bir şekilde insanın evrimiyle örtüştü. Bağırsak bakterilerinin evrim tarihimizi bu kadar yakından izledikleri bilinmiyordu. Tübingen Max Planck Biyoloji Enstitüsü'nden Ruth Ley 'sonuçlar bağırsak bakterilerine olan bakış açımızı değiştirdi' diyor. Gerçi mide bakterisi ve bağırsak kanserini tetikleyen Helicobakter pylori gibi bazı mikropların, Afrika'dan beri insanlarla yaşadıkları biliniyordu. Fakat bu kadar çok bakterinin insan evrim tarihini paylaşmış olması araştırmacılar için sürpriz oldu. Çünkü insanın beslenme biçimi zamanla çok değişti, ayrıca modern yaşam biçimi de bağırsak florasının bileşimini bozmuş olabilirdi. Araştırmacılar ilk önce birçok anneden ve onların küçük çocuklarından dışkı ve tükürük örneği aldılar. Bu verilere Kamerun, Güney Kore ve İngiltere'deki veriler de eklendi. Araştırmacılar Afrika, Asya ve Avrupalı olmak üzere toplamda 1225 kişiyi genetik olarak incelediler. Daha sonra ise 20.000'den fazla varyantı temel alan soyağaçları oluşturdular. Beklenildiği gibi, bir kıtadaki insanlar ortak bir ataya işaret eden benzer kalıtımlara sahip. Uzmanlar aynı zamanda 59 bakteri ve arke türünün soyağaçlarını oluşturduktan sonra bunları insanın soy geçmişiyle karşılaştırdılar. 36 bakteri türü insan evrimine paralel olarak gelişmiş. Evrim tarihimizi sıkı sıkıya takip edenler genelde bağırsağının ortamına bağımlı olanlar. Bu bakterilerin kalıtımı daha küçük, sıcaklık ve oksijen seviyelerindeki değişimlere karşı daha duyarlılar; bu da bakterilerin insan bağırsağının dışında hayatta kalmalarını zorlaştırıyor. Ayrıca diğer bakterilere kıyasla, antibiyotiklere karşı da daha duyarlılar. 'İnsanların bu bakteri türlerine ve köklerine uyum sağlayıp, sağlamadıkları incelenmesi gereken konulardan biri' diyen araştırmacılar, farklı insanların bağırsak florasındaki farklılıkların dışkı örneği alındığından daha fazla dikkate alınması gerektiğini söylüyorlar.


Çoğu zaman kararlarımızı alırken bağırsak sezgisine kulak verdiğimizi dile getiririz. Bu davranış sandığımızdan çok daha büyük bir gerçeklik payı içerebilir. Örneğin, mide bulantısı duygusunun yaşandığı dönemlerde insanların ahlaka aykırı davranışları çok daha katı bir biçimde yargılamasına neden olur. Bu durum bağırsakların kafamızdan geçenleri etkilediğinin yalnızca bir örneğidir. Bağırsakların bedene giren besinleri, toksin ve patojenleri belirleyip bunlarla ilgili bilgileri beyne aktaran bir duyu organı olduğu gerçeğini kolaylıkla unutabiliriz. Bağırsaklarda sindirim sürecinde eşgüdümü sağlayan yaklaşık 500 milyon sinir hücresi bulunur. Bağırsaklar aynı zamanda yaklaşık 2 kilogram bakteriye de ev sahipliği yaparlar. Bu bakteriler topluca, beynin de aralarında yer aldığı, bedendeki her bir organı etkileyen mikrobiyomu oluştururlar. Mikrobiyom özellikle de beynin henüz gelişmekte olduğu çocukluk döneminde önemli bir rol oynuyor olabilir. Söz gelimi, bebeklik döneminde bağırsakları Bifidobakteri adı verilen bakteri türünden yoksun olan fareler, görünürde yeni bilgileri öğrenme konusunda öteki farelere kıyasla çok daha fazla zorlanıyorlar. Bu konuda insanlarla ilgili kanıtlar da giderek çoğalıyor. Bir görüntüleme çalışmasında farklı türlerde canlı bakteriler içeren mayalanmış bir sütü tüketen insanların, dinlenme sırasındaki beyin etkinliğinin değiştiği ve bu kişilerin farklı duyguları yansıtan yüzler karşısında verdikleri tepkilerin yoğun bir biçimde etkilediğine tanık olundu. Otizm ve Alzheimer gibi birtakım nörolojik hastalıkların bağırsaklardan kaynaklanıyor olabileceğine işaret eden son derece ilginç birtakım bulgular da var. Parkinson hastalığında, hastalığın ayırıcı özelliği olan sinüklein lifleri görünüşe bakılırsa beyne yayılmadan önce ilk olarak bağırsaklarda ortaya çıkıyor. Bunu tetikleyen unsurun ne olduğu henüz bilinmiyor, ama bilinmeyen bir mikrop ya da toksin olabileceği düşünülüyor. Sara hastalığında mikrobiyomdaki değişiklikler, yağ düzeyi yüksek keto beslenme biçiminin kimi insanlarda neden nöbetleri önlediğini açıklıyor olabilir. Bağırsak-beyin bağlantısının irdelendiği araştırmalar insanların ruhsal sağlığını iyileştirmek amacıyla mikrobiyomu hedef alan -psikobiyotik adı verilen- ilaçlarla ilgili görüşün ortaya atılmasında etkili oldu. İrlanda'daki Cork University College uzmanlarından John Cryan böyle bir olasılığın son derece umut verici olduğuna, ancak hangi durumlar için hangi tür bakterilerin yararlı olduğu ve bunların bağırsaklara nasıl aktarılacakları gibi konuların açıklığa kavuşturulması için çok daha kapsamlı çalışmalar yapılması gerektiğine inanıyor. Bakterilerin gerçekte beyni nasıl etkiledikleri konusu da henüz gizini korumakla birlikte, olay giderek netlik kazanıyor. İnsanların bağırsaklarındaki onlarca trilyon bakteri, vücut tarafından emilen bir yığın kimyasalın üretildiği, yoğun bir metabolik etkinlik alanı. Bu bakterilerden hangilerinin beyne ulaşıp orada nasıl etkili olduklarının belirlenmesi şimdilerde en popüler konuların başında geliyor.


Bağışıklık hücreleri enfeksiyonlarla savaşırken beden içinde dolaşırlar ve bu sırada birbirine bitişik olarak sıralanmış hücrelerden oluşan doku duvarlarını aşmak zorundalar. Science dergisinde yayımlanan araştırma yazısında, bağışıklık hücrelerinin bu bariyeri ne şekilde aştıkları anlatılıyor. Avusturya Bilim ve Teknoloji Enstitüsü'nde Daria Siekhaus ile çalışan ekip, bu yılın başında PLOS Biology dergisinde yayımlanan makalede de bağışıklık hücrelerinin dar alanlarda, dış cidarlarını güçlendirdiklerini bulmuştu. Son çalışmada araştırmacılar, saydam sinek embriyolarındaki makrofojların yolculuğunu takip ettiler. Buna göre, öncü bir hücre yoğun bir şekilde paketlenmiş bir dokuyu geçebilmek için en uygun yeri arıyor. Söz konusu öncü hücre, bir doku hücresinin bölünmeye başlamasını bekliyor ki bölünme sırasında yuvarlaklaşmaya başlıyor. Öncü hücre çekirdeği ile öncü hücre ortaya çıkan boşluğa itildikten sonra, diğer tüm bağışıklık hücreleri bunu takip ediyor. EMBO Journal dergisinde kısa bir süre önce yayımlanan diğer bir çalışmada da öncü hücrenin, yeni keşfedilen Atossa proteini tarafından çalıştırılan ek bir enerji aldığı gösterilmişti. Araştırmacılar hücre bölünmesini, yavaşlayacak veya hızlanacak şekilde ayarlayarak da bağışıklık hücrelerinin, dokuya girebilmelerinde hücrenin biçiminin önemli olmadığını bulmuşlardı. Asıl önemli olan hücre bölünmesi. Nitekim doku hücresi bölündüğünde çevresindeki bağlantı zayıflıyor ve hücreler arasındaki bu zayıf bağlantıdan yararlanan bağışıklık hücreleri duvarı aşabiliyorlar. Makrofajlara dokuya girmelerini sağlayan mekanizma, diğer birçok bağışıklık hücresi türü için önemli olabilir diyor araştırmacılar. Bilim insanları bundan sonra tümörlerdeki bağlantıları ya da doku hücrelerinin bölünmesini manipüle edilip, edilmeyeceğini öğrenmek istiyorlar. Eğer bağışıklık hücreleri tümörün içine girebilirlerse burada daha iyi savaşabilirler diye düşünüyorlar. Hatta otobağışıklık hastalıklarında sağlıklı dokuya saldıran bağışıklık hücrelerinin de aynı şekilde engellenebileceğini düşünülüyor.


Prof. Dr. Türker Kılıç'ın Dünya Bilim ve Sanat Akademisi'nde yaptığı Beyin Araştırmaları Penceresinden Yaşam: Bağlantısallık ve Karmaşıklığa Dair Bilimsel, Sosyal ve Kültürel Çıkarımlar başlıklı konuşmanın dördüncü ve son kısmını yayımlıyoruz. Kılıç, bağlantısallıktan sosyal ve kültürel çıkarımlarda bulunuyor. Bugün, yeni bir etik anlayışına ihtiyaç var. Bu anlayış, temelini ortam, ilişkiler, bağımlılık ve bağlantısallık üzerine kurmuş yeni bir sosyal teoriye dayalı olmalı, bilişsel bilişim, yapay zeka gibi alanlarda yapılan çalışmalarda yönlendirici rol oynamalıdır... İklim değişikliği ve eşitsizlik gibi tüm dünyayı etkileyen sorunlar ancak bu bağlamda çözüme kavuşturulabilir. En büyük bilgi işleme sistemi olan yaşamı bağlantısallık prensibi ile doğada, toplumda, evrende var olan karmaşık sistemler ışığında değerlendirdiğimizde, bağlantıların, ilişkilerin ve ortamın bütünü oluşturan parçalardan daha önemli olduğunu görmekteyiz. Bir yanda yukarıda bahsedilen keşifler, bir yanda da bilimsel gelişmelerin er ya da geç toplumu ve kültürü değiştirdiği gerçeği, bilimde meydana gelmekte olan paradigma değişimi açısından bizi bazı önemli çıkarımlara götürmektedir. Kültür ve toplumun temelinde ortak değer, inanç ve bilgi yatar. Bunların değişmesi vakit alsa da tarih bize eninde sonunda bunların da değişebildiğini göstermektedir. Bilim ve teknolojinin sunduğu araçlar kültür ve toplumun düzenini değiştirirken, bu araçları kullananların toplumun faydasını gözetmesi ve dikkati elden bırakmaması gerekir. Bugün insanlık olarak elimizdeki önemli fırsatı görmeliyiz: Gerçekleşmekte olan paradigma değişimi sayesinde kendimizi farklı bir gözle görmeli, birbirinden bağımsız bireyler olmadığımızı, aslında bir bağlantısal bütünlük içerisinde varlığımızı sürdürdüğümüzü anlamalıyız. Bugün karşı karşıya olduğumuz küresel sorunların çoğu kendimizi daha büyük bir bütünün parçaları olarak göremememizden ileri gelmektedir. Capra ve Luisi, küresel toplumun mustarip olduğu olumsuzluklar arasındaki bağlantısallığı bize göstermeye çalışırken şöyle der: Bu sorunları birbirinden ayrı ele alarak anlamak mümkün değildir, zira bu zorluklar birbiri ile bağlantılı ve birbirine bağımlıdır. Yaşamın bir sistemler birliği olarak düşünülmesi gerektiği konusunda Capra ve Luisi'ye katılıyor, hatta bu düşünceyi bir adım daha ileri götürmek istiyorum. Karmaşık sistemleri daha iyi anladıkça, bilginin bunların içinde nasıl şifrelendiğini daha net gördükçe bu sistemlerin katmanlı bir yapı içerisinde, bir arada var olduğunun farkına varıyoruz. Gen konusu buna çok güzel bir örnektir. DNA ilk keşfedildiğinde, henüz DNA-RNA- protein yolağının tersine de çalışabildiği bilinmiyordu. Artık bildiğimiz gibi RNA'dan DNA, proteinden de RNA elde edilebilmektedir. Bir örnek vermek gerekirse, yakın zamanda yapılan bir çalışmada araştırmacılar bakteri adaptasyonu ve bilgi depolama prensiplerini kullanarak bakterinin DNA'sına gerçek veri arşivlemeyi başardılar . Çalışmada koşan bir at oynatan bir GIF animasyonunun piksel değerleri, bir virüs yardımıyla yaşayan bir bakteri popülasyonunun genomuna yüklendi. Daha sonra veri genomdan alınarak tekrar bir GIF'e dönüştürüldü. Baştaki animasyon ile sonra ortaya çıkan animasyon arasındaki benzerlik olağanüstüydü. Öyleyse, ister 22.000 birimden oluşan genom, 29 harften oluşan alfabe, 2 birimden oluşan dijital dil, 4 birimden oluşan DNA veya RNA, 10 birimden oluşan cebir isterse de 86 milyar birimden oluşan konnektom -bunların hepsi birbirlerine dönüşebilen bilgi sistemleri, bilgi kodlama yöntemleridir. Bilgi işleme ağlarındaki parçalar arasındaki etkileşimi daha iyi anladıkça, bunu ifade edecek matematiksel modellerimizi geliştirdikçe bilginin her bir tür kodlamaya nasıl dönüştürülebileceğini keşfedeceğiz. Bu tür dönüşümler kanımca yaşayan her şeyin, insanların ve toplumların birbirleri ile nasıl bağlantısallık içinde olduğunu anlayabilmemiz için büyük önem arz ediyor. Toplumlar, tarihin başından beri birbirleri ile etkileşim içinde olsa da bugünkü bağlantısallık düzeyi daha önce hiç görülmemiş boyutlardadır. Bu bağlantısallık yalnız- Bağlantısallık ve karmaşıklığa dair bilimsel, sosyal ve kültürel çıkarımlar Bilim ve Üniversite HBT Sayı 179 - 30 Ağustos 2019 11 BEYİN ARAŞTIRMALARI PENCERESİNDEN YAŞAM ca yeni kültüre, sosyal ve siyasi uygulamalara yol açmakla kalmayıp bilim insanlarının da benzeri görülmemiş düzeyde işbirliği yapmasını sağlamaktadır. Bahsi geçen İKP ve İBP gibi büyük ölçekli araştırma projeleri bunun yalnızca iki örneğidir. Giderek büyüyen boyuttaki büyük veri setleri giderek karmaşıklaşan algoritmalarla analiz edilmekte, bilişsel bilişim araçlarına daha da fazla iş düşmektedir. Dolayısıyla, bugün, yeni bir etik anlayışına ihtiyaç vardır. Bu anlayış, temelini ortam, ilişkiler, bağımlılık ve bağlantısallık üzerine kurmuş yeni bir sosyal teoriye dayalı olmalı, bilişsel bilişim, yapay zeka gibi alanlarda yapılan çalışmalarda yönlendirici rol oynamalıdır. İklim değişikliği ve eşitsizlik gibi tüm dünyayı etkileyen sorunlar ancak bu bağlamda çözüme kavuşturulabilir. Bilişsel bilişim ve yapay zeka teknolojileri alanında çalışanların toplumlar ve olgular arasındaki bağlantısallığın nedensellik boyutu konusunda farkındalık sahibi olup, farklı alanlardan araştırmacılarla işbirliği içinde çalışmaları sağlanarak emeklerinin sonuçlarını öngörmeye gayret etmeleri sağlanmalıdır. Tabii ki büyük verinin etik kullanımı, sorumluluk ve politikaların bilimsel ilerlemenin hızına yetişmeleri gibi konularda zorluklar çıkacaktır; ama ne de olsa da insanlık yüzyıllardır bu tür sorunların farklı versiyonları ile zaten uğraşmıştır. Son söz olarak; nasıl ki beynin, sığırcık sürülerinin, genlerin ve epigenetik etkilerin, sosyal bulaşmanın vb. olguların karmaşıklığını aydınlatmaya başlıyorsak, bilişsel bilişim ile network ve sistemler bilimlerindeki gelişmeler sayesinde bir gün tüm yaşamın ve canlıların arasındaki bağlantısallığı da matematiksel olarak modellemeyi başaracağız. Evrendeki her şeyi birbiriyle ilişkilendiren bir bağlantısallık olduğu düşüncesi bazılarına başta biraz uçuk gelse de, maddesel düzeyde her şeyin arasında birlik ve bağlantısallık olduğu fikri tarih boyunca pek çok filozof, şair ve din tarafından dile getirilmiştir. Bugün bize düşen; her alandan bilim insanının, ister doğa bilimleri, ister bilişsel bilişim, isterse de sosyal bilimlerden olsun, en büyük küme olan yaşama nasıl etki ettiği konusunda kafa yormasıdır. F. Capra and P.L. Luisi, The Systems View of Life, Cambridge University Press, 2014. S.L. Shipman, J. Nivala, J. D. Macklis, and G. M. Church, CRISPR Cas encoding of a digital movie into the genomes of a population of living bacteria, Nature, vol. 547, pp. 345 349, July, 2017. Bu yazı HBT'nin 179. sayısında yayınlanmıştır.


Balıktan, amfibiye geçiş sürecinin herhangi bir yerinde balıklar yürümeyi öğrenmiş olabilirler. Akciğerli balıklar sudan, karaya geçişte iyi bir model olarak bilinirler. Hem akciğere sahip olduklarından, hem de sığ suda yüzgeçleriyle paytak paytak yürüyebildikleri için. Bu açıdan bakıldığında yüzgeçlerinin iki işlevi olduğu söylenebilir. Fakat Amerikalı biyolog Jeremy Dasen'e göre yürüme yetisi, akciğerli balıklardan çok önce gelişmiş. Yürümeyi keşfedenler akciğerli balıkların ataları değil, kıkırdaklı balıklardı ki bunlara köpekbalıkları, vatozlar ve sıçansılar da dahildir. Bu bilgi ilk bakışta tuhaf gelebilir. Mesela bugüne dek hiç yürüyen köpekbalığı görülmemiştir. Elbette köpekbalığı yüzücüdür ve hep öyle kalacaktır da ama yakın akrabaları olan vatozda durum farklı diyor araştırmacılar. Dasen ABD'nin doğu kıyılarında yaşayan Leucoraja erinacea vatozunu yakından incelemiş. Bu vatoz geniş göğüs yüzgeçlerini yüzerken kullanıyor. Ancak vatoz dibe yakın bir seviyede hareket ederken, kalça yüzgeçleri devreye giriyor. Bunların yardımıyla vatoz kendini zeminden ittiriyor ve bunu dönüşümlü olarak sağ ve sol yüzgeciyle yaptığı için de sanki yürüyormuş gibi duruyor. Peki ama bu örneğin farenin yürüyüşüyle karşılaştırılabilir mi? Dasen'in analizine göre evet. Harekette katkısı bulunan genlerin analizine göre bunlar farelerin ve diğer kara omurgalıların yürümeleri sırasında etkin olan genlerle aynı. Aynı şey, kasların ve sinir hücrelerinin temas noktalarında işleyen hareket programları için de geçerli. Bu merkezi örüntü üreteci evrim sürecinde hemen hemen hiç değişmemiş diyor araştırmacı. Ve eğer Dasen haklıysa yürüme yetisi yaklaşık olarak 400 milyon yıl önce suyun altında, amfibi yaşam biçimiyle ilgilisi olmayan kıkırdaklı balıklar tarafından geliştirilmiş olmalı. Yürümenin daha sonra karada da devam etmesi bir rastlantıydı. Bu evrimdeki diğer gelişmeler için de geçerli aslında. Mesela kanatlar dinozorlara eş bulmada ve ısı yalıtımında yardımcı oluyorlardı. Milyonlarca yıl sonra ise uçma organı olarak evrildiler.


İnsan diğer primatlara kıyasla oldukça basit yapılı bir gırtlağa sahip. Tam da bu özellik, karmaşık seslerin daha istikrarlı bir şekilde üretilmesini yani konuşmayı kolaylaştırmış. Bu gırtlak yapısı evrim süresince hava keseciklerinin ve ses membranlarının kaybolmasıyla kazanılmış olmalı diyor araştırmacılar. Temelde insandaki ses üretimi diğer birçok hayvandan farklı değildir: Akciğerlerden gelen hava, gırtlaktaki ses tellerinin titreşmesine neden olur, bu da ağızda ve yutakta hafifçe değişebilir. Bazı özel olarak eğitilmiş maymunlarla gerçekleştirilen çalışmalar, hayvanların temel olarak işaret dilini kullanabildiklerini gösterse de, bu tıpkı Maymunlar Gezeni filmindeki maymunların insan dilini benimsemiş olmaları gibi bir ütopyadan başka bir şey değil. Çeşitli seslerdeki özgün insan konuşma tarzının nedenleri üzerine yapılmış çok sayıda araştırma var. Bir yanda dil için gerekli olan sinirsel koşullar analiz edilirken, diğer taraftan da ses yolundaki anatomik farklılıklar incelendi. İnsandaki düşük gırtlağın ve yutağın derinliklerinde yer alan dil tabanının konuşma yetisinde büyük bir rol oynadığı zaten biliniyordu. Ancak son araştırma, çok sayıda primatın da inanılmaz çeşitlikte frekans ve ses aralığı üretebildiğini gösterdi. Kyoto Üniversitesi'nden Takeshi Nishimura ile çalışan ekip, ses yolunun anatomisini ayrıntılı bir şekilde inceledi. Araştırma çerçevesinde 44 primat türünün gırtlağı, manyetik rezonans tomografisi ve bilgisayarlı tomografiyle ile analiz edildi. Böylece insanlardan farklı olarak, diğer büyük maymunların kese benzeri eklentileri olduğu bir kez daha anlaşılmış oldu. Belki de insanın atası Australopithecus'ta da bu tür yapılar vardı, fakat türümüzün birçok öncüsünde büyük bir olasılıkla artık bulunmuyordu. Diğer önemli bir farklılık da vokal kıvrımlar üzerindeki ince eklentiler; bunlar da diğer primatlarda tespit edilirken insanda bulunmuyor. Ekip ilk olarak, ses üretimi sırasında farklı türlerin gırtlaklarında neler olduğunu gözlemledi. Yapılar daha sonra modellerden yararlanılarak yeniden üretildi. Seslendirmelerin hem hava keseciklerinin hem de ses zarlarının varlığında istikrarsız ve kaotik olma eğiliminde olduğu anlaşıldı. Araştırmacılar için bu, insanların ve olasılıkla atalarının birçoğunun istikrarlı sesler üretme yetisinin anahtarı. İki anatomik yapının eksikliği çeşitli sesler üretmeye yardımcı oluyor. İlginç bir şekilde insanın konuştuğu dilde artan karmaşıklık, gırtlak anatomisinin basitleşmesi sayesinde gerçekleşmiş diyor araştırmacılar.


Bu sorunun yanıtı henüz bilinmiyor, ayak ve ellerin ortak evrimiyle ilgili birçok soru hala cevap arıyor. Bu bilmeceyle Fransız ve Alman bilim insanları yeni bir açıklama getirdiler. Sonuçlar ayak başparmağının, başparmaktan çok daha büyük bir ayıklanma baskısına maruz kaldığını gösteriyor. Münih Devlet Zooloji Koleksiyonu'ndan Anneke van Heteren insandaki farklı parmak ve ayak parmaklarının biçim açısından ne ölçüde değiştiğini araştırdı. Araştırmacı, Homo sapiens'te ayak başparmağının ve başparmağı şeklinin diğer tüm parmaklardan farklı biçimde değiştiğini buldu. Ya da daha basitçe açıklamak gerekirse: Bir kişinin parmakları ve ayak parmakları güçlüyse bu otomatik olarak başparmağının ve ayak başparmağının eşit derecede güçlü olduğu anlamına gelmez. Özellikle ayak başparmağı şekil olarak birçok varyasyon gösterirken, diğer parmaklar eşit derecede güçlü veya narindir. American Journal of Biological Anthropology dergisindeki araştırma için seksen kişinin ayak ve el parmakları karşılaştırılmış. Bunun için yeni bir istatistiksel model geliştirildi. İnsanın ayak parmağı ilginç bir şekilde biçim açısından diğer ayak parmakları ve parmaklara kıyasla daha fazla değişkenlik gösteriyor. Bu da ayak başparmağının diğer ayak parmaklarına göre gelişimde daha özgür olduğu ve evrim sürecinde kendi yolunu takip ettiğini düşündürüyor. Bu da -iki ayak üzerinde durma/yürümenin gelişmesiyle bağlantılı olarak ayak başparmağı üzerinde artan ayıklanma baskısının evrimsel sonucu olabilir diyor uzmanlar. Buna göre ayağın uyum sağlaması, elin uyum sağlamasını hatta bunu imkanlı kılmıştı. Belki de bu başparmağının evrimine ve buna bağlı kavrama yetisine giden önemli bir adımdı.


Bebekleri iki dille tanıştırmanın yararları yıllardır dile getirilmekte olan bir konu. Araştırmalar iki dilli bir yaşamın, başta sorun çözmek olmak üzere, çeşitli bilişsel becerileri geliştirdiğini ortaya koyuyor. Washington Üniversitesi Öğrenme ve Beyin Bilimleri Enstitüsü araştırma görevlilerinden Naja Ferjan Ramirez, Yaşamın ilk evrelerinde dil gelişimi konusunu araştıran bilim insanları olarak, çocuklarına ikinci bir dil öğretmeye hevesli olan, ancak yabancı bir ülkeden dadı tutabilecek ekonomik güce sahip olmadıklarından yakınan anababalara sıklıkla tanık oluyoruz, diyor. I-LABS araştırmacıları tarafından yapılan ve Mind, Brain and Education dergisinde yayımlanan yeni bir araştırma, bebeklerin evleri dışında ikinci bir dili nasıl öğrenebilecekleri konusunun masaya yatırıldığı ilk bilimsel araştırmalardan biri. Bu sorunun yanıtını araştırırlarken Avrupa'ya dek uzanan bilim insanları, İspanya'nın Madrid kentinde bebeklere yönelik dört eğitim merkezinde uygulamaya geçirilen oyun temelli, yoğunlaştırılmış bir İngilizce dili eğitim programını geliştirdi. Araştırma kapsamında, İspanya'ya gitmeden önce, geliştirilen bu yeni dil öğrenme yöntemini ve öğretim programını öğrenmek üzere I-LABS'de iki haftalık bir eğitimden geçen 16 üniversite öğrencisi ve yeni mezunlardan oluşan bir grup, eğitmen olarak görevlendirildi. İspanya'da kamu eğitim sistemi son derece yaygın. Araştırmacılar da farklı gelir düzeylerindeki ailelerden gelen 280 bebek ve çocuğu uygulama kapsamına aldı. Temelleri I-LABS'in bebek beyni ve dil gelişimi konusundaki yıllar süren araştırmalarına dayanan bu yöntemde, toplumsal etkileşime, oyun ve eğitmenlerden sağlanan gerek nitelik, gerekse nicelik açısından yüksek düzeyde dile ağırlık veriliyor. Bu yaklaşımda, çoğu zaman 'bebek dili' olarak bilinen, anababaların bebekleriyle iletişim kurmaya çalıştıkları türde -çok daha basit dil bilgisi kurallarını, daha yüksek ve abartılı bir ses tonunu gerektiren ve ünlü harflerin uzatılarak seslendirildiği- küçük çocuklara özgü bir konuşma biçiminden yararlanılıyor. Araştırmada yaşları 7 ile 33,5 aylık arasında değişen bebeklere 18 hafta boyunca her gün bir saatlik İngilizce kursları uygulanırken, denetim grubuna da Madrid okullarındaki standart ikinci dil öğrenim programı uygulandı. Her iki grupta yer alan çocuklar bu 18 haftalık sürecin başında ve sonunda İspanyolca ve İngilizce bilgilerinin sınandığı birtakım deneylerden geçirildiler. Araştırma süresince çocuklara, üzerlerine İngilizce bilgilerini kaydeden hafif birer kayıt aygıtının iliştirilmiş olduğu, özel yelekler giydirildi. Araştırmacılar bu ses kayıtlarından yola çıkarak her bir çocuğun öğrenmiş olduğu İngilizce sözcük ve deyimlerin sayısını belirlediler. Yeni yöntemin uygulandığı çocukların İngilizceyi kavrama ve bu dilde üretime geçme konusunda çok daha hızlı bir gelişme kaydettikleri ve İngilizce sınavlarının tümünde denetim grubundaki her yaştan çocuklardan çok daha başarılı oldukları görüldü. 18 haftalık uygulamanın sonunda, araştırmacıların programına katılan çocukların kişi başına saatte ortalama 74 İngilizce sözcük ya da deyim ürettikleri görüldü. Öte yandan, denetim grubundaki çocukların her biri saat başına 13 İngilizce sözcük ya da deyim üretebildiler. Frajan Ramirez, elde edilen bu bulguların tek dilin konuşulduğu ortamlarda yetişen bebeklerin bile erken yaşlarda iki dil öğrenebilecek becerilere sahip olabileceklerini ortaya koyduğunu belirtiyor ve, Çocukların dil öğrenmelerinde etkili olan özelliklerin biraraya getirildiği bilime dayalı doğru bir yaklaşımla, çok küçük çocukların, erken çocukluk eğitiminin verildiği ortamda, günde yalnızca bir saatlik bir oyun süreciyle ikinci bir dili öğrenmelerine olanak tanınabilir, diye ekliyor. 18 haftalık uygulamanın ardından yapılan sınavlar çocukların öğrendiklerini akıllarında tutabildiklerini de ortaya koyuyor. Araştırmacılar, ağırlıklı olarak düşük gelirli kesime eğitim veren iki okuldaki çocuklarla, orta gelir düzeyindekilere eğitim veren iki okuldaki çocukların İngilizce öğrenme konusundaki kazanımlarının hemen hemen aynı olduğuna, bunun da gelir düzeyinin çocukların yabancı dil öğrenme yetenekleri açısından belirgin bir farklılık yaratmadığına işaret ettiğine dikkat çekiyorlar. Çocukların İngilizce öğrendikleri sırada ana dillerinin de gelişme sağladıkları, ikinci bir dille tanışmalarının ana dilin öğrenilmesinde olumsuz herhangi bir etki yaratmadığı da görüldü. Bilimsel araştırmalar bebeklerin beyinlerinin bugüne dek yaratılmış en kusursuz öğrenme düzenekleri olduğunu ve bebeklerde öğrenmenin zamana duyarlı bir süreç olduğunu ortaya koyuyor. Araştırmanın yazarlarından, konuşma ve işitme bilimleri uzmanı ve I -LABS eş başkanı Patricia Kuhl, bebek beyinlerinde ikinci bir dil öğrenme konusunda en etkili dönemin 0 ile 3 yaşlar arası olduğuna dikkat çekiyor. Kuhl, araştırmadan elde edilen sonuçların, tüm dünyada erken yaşlarda dil eğitimi konusundaki yaklaşımı değiştireceğini belirtiyor ve, ABD'de yaşayan 6 yaşın altındaki çocukların yüzde 27'si evlerinde İngilizcenin dışında ikinci bir dili öğrenmektedir diyor. Bu çocuklar hem anababalarının dilini hem de İngilizceyi öğrenme konusunda gerekli beceriye sahip olmalarına karşın, çoğu zaman anaokulundan önce İngilizce ile yeterince haşır neşir olamadıklarından, okula başladıklarında genellikle yaşıtlarının gerisinde kalıyorlar, diyor. Kuhl, I-LABS tarafından yürütülen bu son araştırmanın eğitim kurumlarında çift dil öğrenenler için erken yaşlarda iki dilin öğrenilmesine olanak tanıyacak bir ortamın yaratılabileceğini gözler önüne serdiğinin de altını çiziyor. Bu yazı HBT'nin 82. sayısında yayınlanmıştır.


İlk anlaşılmaz sözcüklerden karmaşık cümlelere kadar uzun bir yol kat edilir. Nitekim bir çocuğun anadilini tamamen öğrenmesi yıllar sürüyor. Fakat ilginç bir şekilde temel dil kuralları çok erken bir tarihte gelişiyor. Mesela birkaç aylık bebekler cümle kurma kurallarını öğrenebiliyor ve işlev kelimesiyle içerik kelimesini birbirinden ayırt edebiliyorlar. İçerik sözcükler olan isimlerin, fiillerin ve sıfatların aksine , işlevsel kelimelerin sözlük değil, sadece gramer anlamı vardır, örneğin tanımlıklar ve bağlaçlar. Anlaşıldığı üzere bebekler bu sözcük kategorilerini tanıyorlar ve bu sözcüklerin cümle içindeki yerlerini de biliyorlar. Almanca, İngilizce veya Fransızcada işlevsel kelimeler, içerik kelimelerinden önce gelir. İşlevsel kelimeleri kavramak, anadilin gramerini anlamaya giden ilk önemli adımdır diyor Paris Descartes Üniversitesi'nden Caterina Marino. Peki bebekler bu kelime kategorilerini hangi özelliklere göre ayırt ediyorlar? Geçerli olan bir hipoteze göre, sözcüklerin uzunluğu kadar göreceli sıklığı da önemli bir rol oynuyor. The veya she gibi işlevsel kelimeler birçok dilde içerik kelimelerinden daha az oldukları için daha sık tekrarlanırlar. İşte bu tahminin doğru olup olmadığını araştırmacılar sekiz aylık 175 Fransız bebekle test yaptılar. Testin ilk aşamasına bebeklere ilk önce uydurma bir dil dinletildi. Burada bazı kelimeler diğerlerinden daha çok tekrarlanıyordu, işlevsel kelimeler gibi. İşlevsel ve içerik kelimelerin sırası da anadillerindeki gramerle örtüşüyordu. Bebeklerin uydurma dilde yeni cümleler duydukları öğrenme evresinden sonra, işlevsel ve içerik kelime sıralamasının Fransızca'da olduğu gibi yeni cümleler dinletildi. Cümlelerin bir kısmı ise hatalı sıralamaya sahipti. Bebeklere sesler dinletilirken, ekrandan da resimler gösterildi. Bebekler gerçekten de gramer yapısı anadilleriyle örtüşen uydurma cümlelerle birlikte gösterilen resimlere daha uzun süre baktılar. Testten çıkan diğer bir sonuca göreyse bebekler yeni eklenen içerik kelimelerine, işlevsel kelimelerden daha fazla ilgi gösterdiler. Bu da, içerik kelimelere zamanla hep yeni kavramların eklenmesiyle açıklanıyor. Oysa işlevsel kelimelerde bu tür eklemeler mümkün değil. Araştırmadan çıkan genel sonuca göre sekiz aylık bebekler temel gramer anlayışına sahip. Bir cümlede farklı işlevli kelimelerin bulunduğunu anlıyorlar. Ayrıca ana dillerinde işlevsel kelimelerin de içerik kelimelerine kıyasla daha fazla olduğunu da biliyorlar. Bebeklerin kelime çokluğuna göre, sözlük kategorileri oluşturduklarını ilk kez kanıtlamış olduk diyor araştırmacılar.


Çocukların büyüdüklerinde hangi boyda olacakları, artık daha kesin bir şekilde belirlenebilecek. Bu alanda gerçekleştirilen en kapsamlı araştırmayla, uluslararası bir araştırma ekibi, beden boyuyla ilgili olan 12.000'in üzerinde gen varyantı tespit etti. Yeni bilgiler özellikle tıpta yeni kapılar açacak. Bir kişinin beden boyu önemli ölçüde kalıtımı tarafından belirlenebilir. Örneğin hem anne hem de babası uzun boylu olan çocuklar genelde uzun boylu olurlar. Faka beden boyunu sadece anne babanın dış görünüşüne göre tahmin etmek her zaman doğru sonuç vermeyebiliyor. Araştırmacılar uzun bir süredir kalıtımdaki belli başlı gen varyantlarının, aynı kökenden gelen iki kişinin farklı boylarda olmasında yüzde 40-50 oranında sorumlu olduğnu düşünüyorlardı. Bu her şeyden önce kardeşlerin niçin aynı boyda olmadıklarını da açıklıyor. Boy farklılıklarının diğer nedenleri de çevresel özellikle de beslenme gibi faktörler. Boy farklılıklarından sorumlu gen varyantlarını bulmak isteyen 600 bilim insanı, 280 araştırma ve 5,4 milyon kişinin kalıtım verileri incelediler. Araştırmacılar, tekli nükleotid polimorfizmlerini analiz ederek, kalıtımda beden boyunu etkileyen 12.000'i aşkın gen varyantını belirlediler. Bunlar insan kalıtımının yaklaşık yüzde yirmisini kapsayan küçük alanlarda yer alıyor. Avrupa kökenli insanlarda bu gen varyantları beden boyu farklılıklarının yüzde 45'inden sorumlu. Avrupalılar için bu kadar kesin sonucun çıkmış olması, araştırmaya katılanların büyük bir kısmının Avrupa kökenli olmasıyla ilgili. Asya ve Afrika'ya ait erişilebilir, yeterli miktarda veri bulunmuyor, bu da sonuçların Asya ve Afrikalılar için o kadar doğru olmadığı anlamına geliyor. Asya veya Afrika kökenlilerde bu oran yüzde on ila yirmi civarında olabilir diyor araştırmacılar. Araştırmacılara göre kalıtımdaki gen varyantlarının daha iyi anlaşılması, tıpta birçok kapıyı aralayacak. Her şeyden önce bir çocuğun boyunu tahmin etmek için DNA'yla en kesin sonuç elde edilebilecek. Ve çocuğun gelişiminde sorunlar ortaya çıkarsa ve büyüme beklenildiği gibi olmazsa, bunun tetikleyicisi hızlı ve kesin bir şekilde belirlenebilecek diyor araştırmacılar.


Birçok memeli için 37 derecelik beden sıcaklığı yaşamsal önem taşımaktadır. Japon bilim insanları, çok soğuk veya çok sıcak ortamlarda bulunduğumuz zamanlarda bu hassas dengenin ne şekilde ayarlandığını buldular. Memelilerin çoğu 37 derecelik bir beden sıcaklığına sahiptir. Beden sıcaklığı normalden birkaç derece farklılaştığında yaşamsal önem taşıyan fonksiyonlar etkilenir. Hem hipotermi hem de sıcak çarpması, ölüm dahil ciddi sonuçlar doğurabilir. Bu tür durumlardan etkilenmemiz için bedenimizin bir tür sıcaklık ayarlama sistemine sahiptir. Aşırı sıcakta, sıcaklığını dağıtmak için cilde giden kan akışı artar ve bedenimiz soğur. Ayrıca terleme yoluyla da serinlik sağlanır. Soğukta ise yüzeysel kan damarları daralır ve sıcaklık üretimi için gerekli yağ yakımı artar. Bu reaksiyonlar, hipotalamusun bir parçası olan beynin preoptik alanı tarafından kontrol edilir. Ancak bu ayarlamanın tam olarak ne şekilde işlediği pek bilinmiyordu. Nagoya Üniversitesi'nde Yoshiko Nakamura ile çalışan ekip, beden sıcaklığının ayarlanmasından sorumlu nöronları tespit ederek, bunların hangi ilkelere göre işlediğini buldu. Bunun için de fareleri farklı sıcaklıkta ortamlara bıraktılar. Fareler iki saatliğine dört derecelik bir kafeste tutulurken, ikinci bir deneyde ise 36 derecelik ve son olarak da fareler için uygun olan 24 derecelik bir ortamda tutuldular. Bu deneyler sırasında araştırmacılar, farelerin beynindeki preoptik alandaki nöronların etkinliklerini takip ettiler. Özellikle de EP3 olarak bilinen nöronlara odaklanıldı. Daha önceki araştırmalarda da bu nöronların sıcaklık kontrolünde katkıları olabileceği görülmüştü. Bunlar her şeyden öne enfeksiyonlarda haberci madde prostaglandin E2'ye tepki gösterirler ve bu durumda ateşe neden olurlar. Bununla birlikte normal beden sıcaklığının düzenlenmesinde de katkıları olduğu veya ne şekilde işlediklerine dair kanıt ve bilgiler bulunmuyordu. Son çalışma EP3 nöronlarının beden sıcaklığının ayarlanmasında gerçekten de önemli bir rol oynadığını gösterdi. Fareler aşırı sıcak bir ortamda bulunduklarında EP3 nöronlarının etkinliği artıyor. Diğer incelemeler ise EP3 nöronlarının, haberci madde Gamma-Aminobütrik asit yoluyla, hipotalamusun, sempatik sinir sistemini harekete geçiren bölgeleri dahil olmak üzere diğer sinir hücrelerine sinyaller gönderdiğini ortaya koydu. GABA öte yandan nöronsal uyarımın en önemli engelleyicisidir. EP3 nöronları etkinleştiğinde GABA salgılıyorlar, bu asit ise sempatik sinir sistemini engelliyor. Sempatik sinir sistemi, yüzeysel kan damarlarının kasılmasına neden olurken, engelleme bu kan damarlarının genişlemesine ve daha fazla sıcaklığın açığa çıkmasına neden olur. Bu şekilde bedenimiz, sıcak çarpma riskini azaltır. Araştırmacılar ayrıca EP3 nöronlarının oda sıcaklığında bir miktar temel etkinlik gösterdiğini ve böylece sempatik sinir sistemini sürekli hafif bir şekilde engellediğini de tespit ettiler. Anlaşıldığı üzere EP3 nöronları preoptik alandaki sinyal gücünü çok iyi bir şekilde ayarlayabiliyorlar. Soğuk bir ortamda bu sinyal gücü azalıyor ve bu şekilde sempatik sinir sistemi yeniden etkinleşiyor. Bu şekilde kahverengi yağ dokusundaki ve diğer organlardaki sıcaklık üretimi tetiklenirken, bedenin aşırı derecede soğuması önleniyor.


Soğuk algınlıklarında ya da alerjileriniz azdığında, bedeninizin bitmek tükenmek bilmeyen bir sümük kaynağına dönüştüğü duygusuna kapılabilirsiniz. Ne denli sık sümkürseniz de, görünürde burnunuz akmayı sürdürür. New York Üniversitesi Langone Tıp Merkezi kulak, burun ve boğaz uzmanlarından Dr. Richard Lebowitz'e göre, beden gerçekten de durmaksızın sümük üretir. Aksırık yoluyla sümüğün bir bölümü dışarıya atılır atılmaz, beden daha da çok sümük üretmeye koyulur. Sümük, bedendeki burun, boğaz ve akciğerlerden oluşan solunum sistemini kaplayan mukoza bezleri tarafından üretilir. Lebowitz, insanlar aksırdıklarında bedenden dışarıya atılan sümüğün büyük bir bölümünün geniz yolunu örten mukoza bezlerinden kaynaklandığını belirtiyor. İnsanlarda çoğu zaman sümüğün burun boşluğundan geldiği yönünde bir düşüncenin egemen olduğunu da dile getiren Lebowitz, gerçekte burun boşluğunda yalnızca çok küçük miktarda sümük üretildiğine dikkat çekiyor. Lebowitz'e göre, insanlar baharatlı yiyecekler tüketerek, ya da neti çanağından yararlanarak sinüslerini temizlediklerini öne sürseler de, gerçekte bu tür girişimler yalnızca geniz yollarını temizlemeye yarıyor. Lebowitz, solunum sisteminin günde bir litreden çok sümük ürettiğini, işler yolunda gittiğinde bedenin bu miktarın üstesinden kolaylıkla gelebildiğini belirtiyor. Örneğin, burnunuzdaki sümük geniz yolunun arkasına ve daha sonra da burun hücrelerinin üzerinde bulunan siliya adlı minik tüyler aracılığıyla gırtlağa taşınıyor ve ardından da yutuluyor. Evet, yanlış duymadınız-gün boyunca sümüğünüzü yutup duruyorsunuz. Yalnızca, bunun ayırdına varmıyorsunuz. Gelgelelim, hastalandığınızda genizde üretilen bu akıntı daha yoğun olabiliyor, ya da normal koşullarda bunu temizleyen düzenek işlevini gerektiği gibi yerine getiremiyor; ya da, beden her zamankinden biraz daha fazla sümük üretiyor olabilir. Bu gibi durumlarda insanlar ne çok sümük olduğunun ayırdına varmaya başlıyorlar ve gerçekten de bunun bitmek tükenmek bilmeyen bir kaynak olduğu izlenimine kapılabiliyorlar. İnsanların kimi zaman boş yere burunlarını silip, yine de burunlarının tıkanık olduğu duygusunu da yaşayabileceklerini belirten Lebowitz, bu durumda sorunun sümüğün kendisinden çok, geniz yollarını kaplayan astarın şişmesi ve geniz yollarını tıkamasından kaynaklanabileceğine parmak basıyor. Neti çanağı: Daha çok yoga ile ilgilenenlerin bildiği, çaydanlığı andıran Hint kökenli bir burun temizleme gereci. Geniz yollarındaki tıkanıklığın giderilmesi amacıyla, çanağın içine doldurulan ılık ve tuzlu su bir burun deliğine akıtılıp ötekisinden dışarıya atılıyor.


Bazı insanlar yıllar önce neler yaptıklarını anımsayabilirken, bazıları ise eskileri hiç anımsamıyor. Ama sonuncu gruptakiler yüzleri ve gereksiz ayrıntıları hiç unutmuyorlar. İnsanların yaşadıklarının ne kadarını anımsadıkları görünüşe bakılırsa ciddi farklılıklar gösteriyor. Tayfın bir ucunda anı oluşturmaktan yoksun olan kişiler yer alıyor. Toronto Rotman Araştırma Enstitüsü nöropsikoloji uzmanlarından Brian Levine, Şiddetli otobiyografik bellek eksikliği sendromu olanlar, söz gelimi, bir akşam yemeğine katıldıkları gerçeğinin ayırdında olduklarını, ancak o sırada ne gibi duygular yaşadıklarını anımsamadıklarını dile getiriyorlar. Onlarınki daha çok gerçeklere dayalı anılar oluyor diyor. Tayfın öteki ucunda da üstün otobiyografik bellek adıyla bilinen ve çok ender görülen nöropsikolojik bir durumu olanlar yer alıyor. Bu kişiler onlarca yıl öncesine uzanan olayları en ince ayrıntılarıyla anımsayabiliyorlar. Bunun en bilinen örneklerinden birini 11 yaşından beri yaşamının hemen hemen her gününü anımsayabilen Jill Price adında bir kadın oluşturuyor. İnsanların çoğunluğu bu tayfın ortalarında yer alıyorlar. Zihin patlamaları adıyla bilinen istemdışı anımsamalar, kişiden kişiye farklılıklar göstermekle birlikte, hepimizin günde ortalama 20 kez yaşadığı bir durum. Bu durumu araştıran Danimarka Aarhus Üniversitesi'nden Dorthe Berntsen, Bu durum otobiyografik belleğin temel özelliklerinden birini oluşturuyor diyor. Bu türde anıların insanın kafasında ansızın belirip kısa sürede yok olduklarını belirten Berntsen, bunların tıpkı düşler gibi, bir yere not edilmezlerse unutulup gittiklerine dikkat çekiyor. Bu istemdışı anılar çoğu zaman içinde bulunduğumuz çevreyle bağlantılı oluyorlar ve büyük bir olasılıkla halihazırdaki durumla da ilişkili bulunuyor. Berntsen, Bu anılar kişiye en son ne zaman aynı durumla karşı karşıya kaldığını ve o anda neler yaptığını anımsatarak yaşamında bir güncelleme yapmasını sağlıyor diyor. İnsanlarla karşılaştığınızda onları tanıyamadığınızda kaba biri olarak nitelendirilebilirsiniz, ama bu konuda kendinizi suçlayıp paralamanız gerekmiyor, çünkü herkesin belleği farklı. Bu farklılık beynin doğuştan sahip olduğu farklı devrelerden kaynaklanıyor olabilir. Örneğin, tıpta prosopagnozi ya da yüz körlüğü olarak bilinen durumda insanlar gördükleri yüzün kime ait olduğunu bilemezler ve kimi zaman en yakınlarını bile tanıyamazlar. Tayfın öbür ucunda da yüz tanıma konusunda olağanüstü bir beceriye sahip olan insanlar vardır. İnsanlar doğuşta hemen hemen eşit bir belleksel beceriyle yola çıkıyorlar, ancak ilk baştaki belli belirsiz farklılıklar, deneyimler ve ilgi alanları biriktikçe giderek güçleniyor. İnsanların neleri anımsadıklarında uzmanlık, ön bilgi ve deneyim gibi unsurlar ciddi bir farklılık yaratıyor. Örneğin, satranç ustalarının satranç tahtası üzerindeki mantıklı hamleleri kestirebilme konusunda üstün bir belleğe sahip oldukları görülüyor. Bu kişilerin rastgele konumları anımsama becerileri oyunun acemisi olanlara kıyasla çok daha gelişmiş oluyor.


Büyük bir beynin, daha fazla zeka anlamına gelmediğini aslında hayvanlar dünyasına bakınca görürüz. Göreceli olarak çok büyük bir beyne bir sahip olsalar da hayvanlar insanın beyin yetisine asla yaklaşamıyorlar. Gerçi insanda zeka seviyesinin beyin hacmine bağlı olarak yükseldiğine dair kanıtlar var. Ama son bir araştırma bu bağlantının genelde abartıldığını söylüyor. Viyana Üniversitesi'nden Jakob Pietschnig ve ekibi, 26.000 katılımcıyla gerçekleştirilen 86 araştırmanın sonucunu analiz etti. Bilim dünyası bu konu üzerinde 200 yılı aşkın bir süredir çalışıyor. Örneğin bazı araştırmacılar, daha fazla sinir hücresine sahip daha büyük bir beynin, daha karmaşık ve daha hızlı bilgi işlemeyi mümkün kıldığını varsayıyor. Diğer teoriler ise daha büyük bir beyin hacminin, insanların yaşa bağlı eksikliklerini telafi etmesini kolaylaştırdığına dayanıyor. Buna göre büyük bir beynin daha fazla rezervi vardır. Ancak bu teorilerin doğrulanabilmesi için, en azından etkinin gerçekte ne kadar büyük olduğunun kesin olarak bilinmesi gerekiyor. Bu da ancak sağlam temelli zeka testleri ve manyetik rezonans görüntüleme yöntemleri kullanılarak, beynin tam olarak ölçülmesiyle mümkün olabilmekte. Bu tür çalışmalarda beyin büyüklüğü ve zeka seviyesi arasındaki bağlantı tekrar tekrar gösterilebildi, ancak sonuçlardaki farklılıklar bazen çok büyüktü. Bu araştırmadan, araştırmaya farklı temel tahminlerden, farklı araştırma yöntemlerinden veya farklı istatistiksel değerlendirilmeden yararlanılmasıyla alakalı olabilir. Birkaç çalışmayı birleştiren önceki inceleme çalışmaları, beyin büyüklüğünün çoğu test sonucunun beklendiği aralıkta gözlemlenen zeka farklılıkların yüzde 6 ila 11'ini açıkladığını göstermişti. Pietschnig ve ekibinin çalışması daha önceki meta araştırmalara kıyasla daha fazla araştırmayı ve daha fazla katılımcıyı kapsıyor. Araştırmacılar daha büyük bir beynin ortalama olarak yüzde altı ila sekiz oranındaki farklılığı açıkladığını söylüyorlar. Genel olarak etki oldukça sağlam ama sonuca göre gücü küçük ila orta düzeydeydi. Ve araştırmacılar sadece bir zeka testinin sözel veya eylem kısmından elde edilen sonuçlara odaklandıklarında daha da küçülüyordu.


Daha ilkokul öğrencisiyken 'beyin nasıl düşünür?' sorusuyla başlayan zihin ve beyin cerrahisi ve beyinbilim serüvenimin bugün geldiği noktada yeni bilimin, yeni yaşam anlayışının, yeni kültürün farketmeye başladığım unsurlarını sizlerle bir yazı serisinde paylaşmak isterim. Bu sorulara yanıt aramak bilimin esas konularındandır. Beynin nasıl çalıştığının anlaşılması yaşam nedir? temel sorusuyla da ilişkili yeni kapılar açar. Beyin-bilim, 'bağlantısallık' ve 'ağ-yapı=network' anlayışı üzerinde ilerleyen 'bilginin işlenmesi ve bağlantılarla bütünleşmesi' matematiği, yaşamın iç içe geçmiş ve aynı anda varolan kodlamalar bütünü olduğu anlayışını ortaya koymakta ve 'yaşamın bağlantısal bütünsellik' anlayışı, beynin enformasyon işleme ve varoluş matematiği ile analojiler oluşturmanın ötesinde benzeşimler hatta 'özde ilkesel aynılık' ortaya koymaktadır. İlk kez Santiago Ramon Cajal beyinde her hücrenin ayrı bir ünite olduğunu ve bu hücrelerin sinapslar aracılığı ile nöronal ağı oluşturduklarını görüntülemiş ve 1906'da Nobel Ödülünü almıştı. Neredeyse yüz yıldır nöron temelli beyinbilim anlayışını takip etmekteyiz. İnsan Nörozihin Projesi 'nin amacı, çıkartılacak bir ağ haritası sayesinde sağlıklı insan beynindeki anatomik ve fonksiyonel bağlantısallığı aydınlatmak ve disleksi, otizm, şizofreni ve Alzheimer gibi hastalıklar konusunda yapılan araştırmalara destek olacak veriler ortaya çıkarmaktır. (Dokuz farklı kurum üzerinden düzinelerce araştırmacı bu projeye katkıda bulunmuştur. Benzer amaçlarla ancak daha matematik temelli bir araştırma da 2013'de Avrupa Birliği içinde İnsan Beyin Projesi başlatılmıştır. Varolan en yetkin bilgisayarlarda yürütülen projenin amacı, Avrupa'nın her yerindeki araştırmacılar tarafından nörobilim, bilgi işleme ve beyin ile ilişkili tıbbi alanlarda bilim yapılmasını sağlayacak ortak çalışmaya elveren bir bilimsel araştırma altyapısı inşa edilmesidir. Proje, 1 Ekim 2013'te başlamış olup bir Avrupa Komisyonu, Gelecek ve Yeni Teknolojiler Ana projesidir. Lozan Federal Politeknik Üniversitesi tarafından koordine edilmekte olan İBP, ağırlıklı olarak da Avrupa Birliği tarafından finanse edilmektedir. Projenin merkezi, İsviçre, Cenevre'dir. 12 alt projeden oluşan projenin üç alt projesi, deneysel nörobilim verileri toplayıp teorik temeller oluştururken (1-4 no'lu alt projeler) ve bir alt proje ise etik ve toplum üzerinde durmaktadır (alt proje 12). İBP, Lozan Federal Politeknik Üniversitesi tarafından koordine edilmekte ve projenin her bir alt projesinden gelen temsilciler projenin yönünü belirlemektedir. Projenin başlatılmasında büyük katkıları olan matematik temelli bir nörobilimci olan Dr. Henry Markram 'esas amacın beynin fonksiyonel bütünlüğünün matematik modelinin ortaya konulması' gibi yüksek hedefli bir amaç belirlemişti. (Bu hedefin gerçekçiliği konusunda başlangıçta fikir birliği aslında hiç olmadı. University College, Londra'nın Bilgisayarlı Nörobilim Birimi direktörlüğünü yapan Dr. Peter Dayan, beynin büyük çaplı bir simülasyonunu oluşturma hedefi için fazlasıyla erken olduğunu düşüncesini ifade ederken, Toronto Üniversitesi'nden Dr. Geoffrey Hinton esas problemin bu kadar büyük bir sistemin nasıl öğrenmesini sağlayacakları konusunda proje çalışanlarının bir fikri olmaması olduğunu belirtiyordu. İBP 2015 yılı Ekim ayında Cell ve Neuron dergilerinde ilk bulgularını yayınladılar. Bu iki önemli çalışma İBP'nin eksiklerini ve yeni bir matematik anlayışına ihtiyacımız olduğunu anlamamıza yol açtı. Bazı İBP üyeleri, projenin başarısız olduğu, amaç ve takvimin yeniden yapılanması gerektiği görüşünü savunsalar da, aslında Kolomb'un Hindistan'a ulaşmaya çalışırken Yeni Dünyayı keşfetmesi ve bunun sonradan anlaşılması gibi yeni bir düşünce ve bilim alanı keşfedilmiş oldu. Bulunan aslında 'beyin nasıl zihin üretiyor?' sorusuna yanıt verebilecek yeni ufuklar açabilme umudu olan yeni bir matematik paradigmasıydı, yani zihin oluşturan, beynin bağlantısallık modeli ilk kez bilimin dili olan matematik ile anlaşılmaya çalışılıyordu. 2015 yılında proje bir değerlendirme sürecinden geçti ve Dr. Henry Markram'in başında olduğu üç üyeli üst komitenin yerine 22 üyeli bir yönetim kurulu göreve geldi. Bu yazı HBT'nin 123. sayısında yayınlanmıştır.