Eşleyiciler

Eşleyiciler EŞLEYİCİLER
Başlangıçta basitlik vardı Tümüyle donanmış, karmaşık düzendeki bir yaşamın ya da yaşam yaratma yeteneğine sahip bir oluşumun bir anda ortaya çıkmasını açıklamanın daha da zor olacağının kabul edileceğini varsayıyorum Darwin'in doğal seçilim yoluyla evrim kuramı doyurucudur, çünkü bize basitliğin nasıl karmaşıklığa dönüşebileceğini, düzensiz atomların kendilerini nasıl olup da daha karmaşık desenler şeklinde gruplandırabildiklerini ve bunu insanları oluşturana kadar sürdürebildiklerini açıklar Darwin, varoluşumuzla ilgili zor soruya bir yanıt sağlar; ki bu, şu ana kadar önerilen tek olası yanıttır Bu büyük kuramı, alışılmış olandan daha genel bir yolla, evrimin başlamasından öncelere giderek açıklamaya çalışacağım

Darwin'in "en uygunun yaşamda kalması"kuralı, aslında daha genel bir yasanın, kararlı olanın varlığını sürdürmesi yasasının özel bir durumudur Evren kararlı nesnelerle doludur Kararlı bir nesne, bir ismi hak edecek kadar kalıcı ya da sık görülen bir atomlar topluluğudur Bu, Matlerhorn gibi, adlandırmaya değecek kadar uzun süreli olan benzersiz bir atomlar topluluğu olabilir Ya da, yağmur damlaları gibi, içlerinden herhangi bir tanesi kısa ömürlü olsa da, oldukça hızlı bir biçimde oluşan ve bu nedenle de toplu bir ismi hak eden bir varlıklar sınıfı olabilir

Etrafımızda gördüğümüz ve açıklamak istediğimiz şeyler -kayalar, galaksiler, okyanus dalgaları- hepsi de, şöyle ya da böyle, kararlı atom desenleridir Sabun köpükleri küresel olma eğilimindedir, çünkü küresellik, gazla dolu ince tabakalar için kararlı bir biçimdir Bir uzay aracındaki su da kürecikler halinde kararlıdır, ancak dünyada, yerçekimi etkisinde, hareketsiz haldeki su, düz ve yatay bir yüzey halinde kararlıdır Tuz kristalleri küp şeklini almaya yatkındır çünkü bu, sodyum ve klorür iyonlarını paketlemek için en kararlı yoldur Güneşte, bildiğimiz en basit atomlar olan hidrojen atomları, helyum atomları oluşturmak üzere birleşirler, çünkü oradaki koşullar altında helyum şekillenmesi daha kararlıdır Daha da karmaşık başka atomlar tüm evrende oluşmaya devam ediyorlar; günümüzde kabul gören kurama göre de, evreni başlatmış olan "big bang" ile oluşmuşlardı
Dünyamızdaki elementlerin kökeni de budur

Atomlar karşılaştıklarında, bazen, kimyasal tepkimelerle bağlanarak molekülleri yaparlar Bu moleküller atomlardan daha az ya da daha çok kararlılık gösterebilirler Böylesi moleküller çok büyük de olabilirler Elmas gibi bir kristale tek bir molekül olarak bakılabilir Hepimizin bildiği gibi elmas kararlı bir moleküldür; ayrıca, iç atom yapısı sürgit tekrarlandığı için de çok basittir Günümüz canlılarında çok karmaşık başka büyük moleküller de vardır ve bunların karmaşıklığı birçok düzeyde kendini gösterebilir Kanımızdaki hemoglobin tipik bir protein molekülüdür; daha küçük moleküllerin, amino asitlerin, oluşturduğu zincirlerden yapılmıştır Her bir amino asit ise belirli bir düzende bir araya gelmiş birkaç düzine atom içerir Hemoglobin molekülünde 574 amino asit molekülü vardır Bu atomlar dört zincir şeklinde düzenlenmiştir ve zincirler birbirleri etrafında sarılıp bükülerek, şaşırtıcı karmaşıklıktaki, üç boyutlu küresel bir yapı oluştururlar Bir hemoglobin molekülünün modeli sık dikenli bir çalıya benzer Ancak gerçek dikenli bir çalının tersine rastlantısal yaklaşık bir desen değil de, belirli ve değişmez bir yapısı vardır ve bu yapı ortalama bir insan vücudunda, tek bir dal ya da tek bir büklüm yerinden oynamaksızın, altı bin milyon kere milyon kere milyon kereden de fazla kendini aynen tekrarlar Hemoglobin benzeri protein moleküllerindeki kesin biçim kararlıdır; şöyle ki, aynı amino asit dizisine sahip iki zincir -iki yay gibi- aynı üç boyutlu, kıvrımlı biçimi almaya eğilimlidir Hemoglobin çal ıları vücudumuzda saniyede dört yüz milyon kere milyon h ızıyla, yeğledikleri düzeni al ırlar ve başka hemoglobin molekülleri de aynı hızla bozunurlar

Hemoglobin, atomların kararlı yapılar oluşturmaya eğilimli olduğunu göstermek için kullandığım modern bir molekül Burada konumuzla ilgili olan nokta şu: Yaşam dünyaya gelmezden önce, moleküller kimya ve fiziğin bildiğimiz süreçleriyle de ilkel bir evrimleşme geçirebilirlerdi Tasarım, amaç ya da yönelim aramamıza gerek yok; eğer bir grup atom, enerji eşliğinde kararlı bir yapı alırsa, bu biçimde kalmaya eğilimlidir En ilksel doğal seçilim, basitçe, kararlı yapıların seçilip kararsızların reddedilmesiydi

Yaşamın başlangıcından önce hangi kimyasal hammaddelerin bolca bulundu ğunu bilmiyoruz, ancak en akl a yakın olasılıklar arasında su, karbondioksit, metan ve amonyak var: Hepsi de Güneş sistemimizdeki diğer bazı gezegenlerde bulunduğu bilinen basit bileşikler

Kimyacılar, genç dünyanın kimyasal koşullarını taklit etmeye çalıştılar Bu basit maddeleri bir kaba koydular ve bu kaba morötesi ışık veya elektrik kıvılcımı gibi ilkel şimşeği taklit eden bir enerji uyguladılar Bundan birkaç hafta sonra, kabın içinde ilginç bir şeyler bulundu: Başlangıçta kaba konulanlardan daha karmaşık olan moleküllerden çok sayıda içeren, koyu olmayan kahverengi bir çorba Özellikle, amino asitler bulundu: İki büyük biyolojik molekül sınıfından biri olan proteinlerin yapı taşları Bu deneyler yapılmadan önce, doğada bulunan amino asitl er yaşamın varlığının bir göstergesi olarak düşünüldüler Şimdi ise, amino asitlerin varlığı yalnızca atmosferde birkaç basit gazın, bazı yanardağların, güneş ışığının veya yıldırımlı bir havanın bulunduğuna işaret eder Daha da sonra, dünyada yaşamın ortaya çıkmasından önceki kimyasal koşulların laboratuarda taklit edilmesi sonucu, pürin ve
pirimidin adı verilen organik maddeler de elde edildi Pürin ve pirimidinler ise, genetik molekülün, yani DNA'nın yapıtaşlarıdır

Bunlara benzer süreçler, biyologların ve kimyacıların dört bin milyon yıl önce denizleri oluşturduğuna inandıkları "ilksel çorba"yı ortaya çıkarmış olmalı 0rganik maddeler yer yer derişik bölgeler oluşturdu; belki de kıyılar boyunca kurumakta olan köpüklerde ya da küçük, asıltı halindeki damlacıklarda Bu bölgeler enerjinin, örneğin güneşten gelen morötesi ışık gibi, devam eden etkisiyle daha büyük moleküller yapmak üzere birleştiler Günümüzde, büyük organik moleküller fark edilecek kadar uzun varolamıyorlar: Bakteriler ya da başka canlılar tarafından özümleniyor ve parçalanıyorlar Ancak, bakteriler ve diğer canlılar sonradan oluştular ve o günlerde organik moleküller gittikçe koyulaşmakta olan çorbanın içinde rahatsız edilmeksizin sürüklenebiliyorlardı Bir yerlerde, rastlantısal olarak, dikkate değer özellikleri olan bir molekül oluştu Buna Eşleyici adını vereceğiz Bunun ortalıktaki moleküllerin en büyüğü ya da en karmaşığı olması gerekmiyordu, ama kendi kopyalarını yaratabilmek gibi olağandışı bir özelliği vardı Bu rastlantının oluşma olasılığı pek fazla gibi görünmeyebilir; öyleydi de Gerçekleşme olasılığı çok düşüktü Bir insan yaşamı ele alındığında, çok düşük olasılıklar pratik amaçlar için olanaksızdır, denebilir Spor Toto 'da büyük ödülü hiçbir zaman kazanamamamızın nedeni budur

Ancak, neyin olanaklı neyin olanaksız olduğu konusunda insanca tahminler yaparken, yüzlerce milyon sene ile uğraşmaya alışkın değiliz Eğer yüzlerce milyon sene boyunca her hafta Toto kuponu doldurursan ız, birçok kez büyük ödül kazanabilirsiniz

Aslında, kendi kopyalarını yapabilen bir molekül düşünmek, ilk başta sanıldığı kadar da zor değil (Unutmayalım ki, tek bir kez ortaya çıkması yeterli) Eşleyiciyi bir şablon veya bir kalıp olarak düşünün; çok çeşitli yapıtaşı moleküllerden oluşmuş, karmaşık zincirler içeren büyük bir molekül düşleyin Küçük yapıtaşları eşleyiciyi çevreleyen çorbada bolca bulunuyordu Şimdi, her yapıtaşının kendi türü ile birleşmeye eğilimli olduğunu varsayınız

Bu varsayım sonucu, çorba içindeki bir yapıtaşı, eğilimli olduğu eşleyici parçasının yanına geldiğinde orada kalmaya yatkın olacaktır Bu şekilde bağlanan yapıtaşları, kendiliklerinden eşleyiciyi taklit eden bir dizi şeklinde düzenlenecektir Bundan sonra, aynen asıl eşleyicinin oluşumunda olduğu gibi, yapıtaşlarının kararlı bir zincir oluşturacağını düşünmek çok kolay

Bu süreç üst üste dizilen tabakalar halinde devam edebilir Kristaller de işte böyle oluşur Öte yandan iki zi ncir ayrılabilir; o zaman da elimi zde iki tane eşleyici olur ve her biri başka kopyalar yapmaya devam edebilir

Daha da karmaşık bir olasılık şöyle olabilir: Her yapıtaşının kendi türüne karşı değil de, belirli başka bir türe karşı eğilimi vardır Böyle olduğu takdirde, eşleyici tam bir eş yerine, bir çeşit "negatif" için kalıp işlevi görecektir Bu negatif ise, tekrar orijinal pozitifin tam bir kopyasını yapacaktır Bizim amaçlarımız için, ilk eşleme işleminin pozitif negatif mi yoksa pozitif-pozitif mi oldu ğu önemli değil, ancak belirtilmesi gereken nokta, ilk eşleyicinin
günümüzdeki benzerleri DNA moleküllerinin pozitif-negatif eşleme kullanmalarıdır Önemli olan, dünyada bir anda yeni bir tür "kararlılığın" ortaya çıkmasıdır Bundan önce, büyük olasılıkla, çorba içinde bolca bulunabilen belirli bir molekül türü yoktu; çünkü moleküllerin hepsi de şans eseri belirli bir kararlı biçim alan yapıtaşlarına bağlıydı (Eşleyici doğar doğmaz kopyalarını hızla denizlere dağıtmış olmalı; daha küçük yapıtaşı moleküller ender rastlanır
hale gelene ve diğer daha büyük moleküllerin oluşumu gittikçe seyrekleşene değin)

Böylece, eş kopyalardan oluşmuş kalabalık bir nüfusa geliyoruz Şimdi de, her türlü kopyalama işlemine ilişkin çok önemli bir noktadan söz etmeliyiz: Kopyalama mükemmel değildir

Eğer evrim hakkında zaten bir şeyler biliyorsanız, bu son noktada küçük bir paradoks bulabilirsiniz Kopyalama yanlışlarının evrimin oluşmasında temel bir önkoşul olması düşüncesi ile doğal seçilimin aslına sadık kopyalama lehine çalıştığı nitelemesini bağdaştırabilir miyiz? Yanıt şöyle: Evrim, bir anlamda, "iyi bir şey" gibi görünüyorsa da, - özellikle bizler evrim ürünleri olduğumuz için- gerçekte hiçbir şey evrimleşmek "istemez"

Evrim ister istemez oluşan bir şeydir, eşleyicilerin (günümüzde genlerin) bunu engellemek için harcadıkları tüm çabaya karşın Jacques Monod bu noktayı Herbert Spencer konferansında çok iyi vurguladı: "Evrim kuramının başka bir garip yönü de herkesin onu anladığını zannetmesidir!"

İlksel çorbaya dönecek olursak, kararl ı molekül çeşitleriyle dolmuş olduğunu düşünebiliriz; tek tek moleküller ya uzun yaşıyordu ya daha hızlı eşleniyorlardı ya da hatasız eşleniyorlardı Bu üç tür kararlılığa doğru evrimsel eğilimler ortaya çıkmasının anlamı şu: Eğer çorbadan iki farklı zamanda örnek alırsak, son alınan örnekte uzun ömürlü/doğurgan/doğru kopyalayıcı çeşitlerin oranı daha fazla olacaktı İşte, bir biyologun canlıların evriminden bahsederken kastettiği temel olarak budur ve kullanılan mekanizma da aynıdır, doğal seçilim

Şimdi, ilk eşleyicileri "canlı" sayacak mıyız? İlk eşleyicilere canlı desek de demesek de, onlar yaşamın başlangıcı ve bizim atalarımız oldular

Tartışmada bundan sonraki önemli bağlantı, Darwin'in kendisinin de önem verdiği (aslında o hayvanlar ve bitkilerden söz ediyordu, moleküllerden değil) bağlantı, yarışmadır İlksel çorba, sonsuz sayıda eşleyici molekülünü yaşatabilecek nitelikte değildi Bunun bir nedeni de dünyanın büyüklüğünün sonlu olmasıdır Ancak daha başka sınırlayıcı unsurlar da önem kazanmış olmalı

Eşleyici molekülüne bir kalıp veya şablon olarak bakarken, molekülün, kopyalar yapmak için gerekli olan yap ıtaşlarından bolca içeren bir çorba içinde yüzdüğünü düşündük Ancak eşleyici moleküllerinin sayısı çoğaldıkça, yapı taşları hızla azalmış, ender rastlanır ve değerli hale gelmiş, değişik eşleyici çeşitleri ve soyları yapı taşları için yarışmaya başlamış olmalı
Avantajlı eşleyici türlerinin sayısını artırmış olabilecek unsurları ele aldık İşte şimdi de, daha az avantaja sahip çeşitlerin sayılarının, yarışma nedeniyle, azalmış olması gerektiğini görüyoruz Sonunda birçok çeşit tükenmi ş olmalı Eşleyici çeşitleri arasında bir varolma çabası vardı Çabaladıklarının farkında değillerdi, kaygılanmıyorlardı da; birbirlerine karşı kötü duygular beslemeden -aslında hiç duyguları olmadan- çabalarını sürdürdüler

Çabaladılar, çünkü daha yüksek bir kararlılık düzeyine yol açabilecek bir yanlış kopyalama ya da rakiplerin kararlılığını azaltabilecek yeni bir yol hemen kalıcı oluyor ve yaygınlaşıyordu İlerleme sürecinin birikimci bir karakteri vardı Kararlılığı artırma ve rakiplerinkini azaltma yolları daha incelikli ve daha etkili hale geldi

Bazı eşleyiciler, rakip türleri kimyasal olarak parçalamayı ve bunun sonucunda oluşan yapıtaşlarını kendi kopyalarını yapmak için kullanmayı öğrenmiş bile olabilir Bu ilk et¬oburlar, aynı zamanda hem rakiplerini ortadan kaldırdılar, hem de besin elde etmiş oldular

Başka eşleyiciler, belki de, ya kimyasal olarak ya da etraflarına proteinden yapılmış gerçek bir duvar örerek kendilerini korumayı öğrendiler İlk canlı hücrelerin ortaya çıkışı böylece gerçekleşmiş olabilir Eşleyiciler yalnızca varolmakla kalmadılar, varlıklarının devamı için kendilerine kaplar, araçlar da yaptılar

Varolmaya devam edebilenler, kendilerine içinde yaşamak için yaşamkalım makineleri yapabilenler oldu İlk yaşamkalım makineleri, olasıdır ki, koruyucu bir örtüden fazla bir şeyler içermiyordu Ancak, daha incelikli ve daha etkin yaşamkalım makineleri olan yeni rakipler ortaya çıktıkça, hayat daha da zorlaştı Yaşamkalım makineleri büyüdü ve daha karmaşıklaştı; süreç ilerledi ve özellikler birbiri ardına eklendi Eşleyicilerin kendilerini devam ettirebilmek için kullandıkları tekniklerin ve kurnazlıkların giderek gelişmesinin bir sonu var mıydı? Gelişme için epey zaman vardı Milyonlarca yıl boyunca, daha ne gibi tuhaf kendini koruma makineleri gelişecekti? İlk eşleyiciyi dört bin milyon yıl sonra hangi alınyazısı bekliyordu? Soyları tükenmedi, çünkü onlar yaşamkalım sanatının en eski ustalarıydılar Ama onların hala denizlerde başıboş gezindiklerini sanmayın; bu şövalye özgürlüğünden uzun zaman önce vazgeçtiler Şimdi devasa koloniler içinde kaynaşıyorlar; hantal ve kocaman robotlar içinde, dış dünyadan kopuk ve onunla yalnızca dolaylı yollarla iletişim kurarak ve onu uzaktan kumanda ederek yaşıyorlar Sizin içinizdeler, benim içimdeler; bizi, gövdemizi ve aklımızı yarattılar ve onların korunması varoluşumuzun nihai amacı

Uzun bir yol kat ettiler bu eşleyiciler Şimdi genler adıyla tanınıyorlar ve biz onların yaşamkalım makineleriyiz

__________________