Moleküler biyolojinin önde gelen dergilerinden Cell’in 1998 Şubat özel sayısında bu “makro moleküler makineler”den bahsedilmektedir. Hücrelerin içindeki moleküler makineler; bilgi işlemek, enerji dönüşümü yapmak, gıdaları metabolize etmek, proteinleri inşa etmek ve maddeleri hücre zarına taşımak için kullanmaktadır. Amerikan Millî Bilimler Akademisi Başkanı Bruce Alberts, “Protein Makinelerinin Toplamı Olarak Bir Hücre” başlıklı makalesinde, bu hususa şu ifadelerle temas etmektedir: “Biz hücreyi çoğu zaman basit görüp küçümsemişizdir. Hücrenin bütünü, her biri büyük protein makine takımlarından oluşmuş, birbirine titizlikle kenetlenmiş, montaj hatlarından yapılmış bir ağdan meydana gelen bir fabrika gibidir… Hücrenin fonksiyonlarının altında yatan, büyük protein ekiplerini neden protein makineleri olarak adlandırmaktayız? Cevabı kesindir; çünkü bu kompleks protein orduları, makroskobik dünyada hücrenin yaşayabilmesi için gerekli zorluklarla başa çıkmak için insanların icat ettiği makinelere benzemektedir; bu protein kompleksleri, son derece koordine edilmiş vazifeli parçalar ihtiva etmektedir.”1
Yaklaşık altı sene sonra konuyla alâkalı başka bir dergi, müstakil çıkardığı bir sayısını yine “moleküler makinelere” ayırmıştır. Derginin editörü Adam Wilkins, giriş yazısında özetle şunları söylemektedir: “Moleküler makineler de, insan yapımı makineler gibi, son derece hassas belirlenmiş fonksiyonları yerine getirmektedir; bunlar girdi ve çıktıların belirlendiği, kesin ve açık şekillerde birbiri ile münasebet içindeki parçalardan meydana gelmektedir. Ayrıca bu makinelerin çoğu, sun’î makinelerin birbiri arasında değiş tokuş yapılabilen parçaları gibi, bazı küçük modifikasyonlar ile diğer moleküler makinelerde kullanılabilecek parçalara sahiptir ve hepsi de, enerji kullanarak bir fonksiyon yerine getirmektedir.”2 Her iki isim, birer Neo-Darwinist olarak, hücrenin baş döndürücü kompleksliğini görmesine rağmen, yine bu moleküler makineleri evrimin bir eseri kabul etmekte ve sadece görünüşte bir plân olduğunu düşünmektedir. Ancak, bilim adamları 1990’lardan itibaren, bu tarz moleküler makinelerin evrime karşı çok güçlü birer iddia olduğunu görmeye başladılar. Lehigh Üniveristesi’nden biyokimyacı Michael Behe, bu hususta en önde gelen evrim karşıtlarından birisidir.
1996 yılında Darwin’in Kara Kutusu ismiyle yayımladığı kitabında Michael Behe, hücre içerisindeki kompleks moleküler makinelerin kendi kendine nasıl ortaya çıktığını evrimin açıklayamadığını detaylı şekilde anlatmıştır. Behe ayrıca, bu moleküler makinelerin gerçek bir ilim ve kudret ile (Behe buna “Akıllı Tasarım” diyor) ortaya çıktığını da iddia etmiştir. Bu iddiasının temelinde yatan düşünce, “indirgenemez komplekslik”tir: “Eğer fonksiyonel bir sistem, temel fonksiyonlarına zarar gelmeden, sahip olduğu çok parçalı daha basit alt sistemlerinden (meselâ, iki veya daha fazla birbiriyle irtibatlı parçalardan oluşmuş bir takım) birine dönüştürülemiyorsa, o fonksiyonel sistem indirgenemez derecede komplekstir.”3 Bu çok parçalı alt sistem, sistemin indirgenemez çekirdeği veya özü olarak isimlendirilir. İndirgenemez kompleks birlikler, fonksiyonel olarak birbiriyle bütünleşmiş, yani entegre edilmiş sistemlerdir. Böyle bir sistemin, parçaları birbirine sıkıca uyum sağlamış olduğundan sistemin fonksiyonu, bu parçaların ayrılması gibi değişimlere karşı hassas hâle getirilmiştir. Fonksiyonel olarak bütünleşmiş sistemlerin çekirdeğini, sistemin temel fonksiyonu açısından yeri doldurulamaz parçalar olarak tanımlamaktayız: Eğer çekirdekteki parçaları sistemden ayırırsanız, sistemin temel fonksiyonunu, geriye kalan parçaları kullanarak tekrar elde edemezsiniz.
Bir sistemin, tabiî durumda veya düzgün şartlar altında yaptığı esas vazifeye, sistemin birinci veya ana fonksiyonu denir. Tabiî durumda veya düzgün şartlar altında sistemin yeterli şekilde işlemesi için gerekli en düşük çalışma seviyesine de, sistemin minimum fonksiyonu denir.
İndirgenemez kompleks sistemlere örnek olarak, klâsik bir cep saatini düşünelim. Bu saatin temel fonksiyonu, kurma mekanizması ile zamanı göstermektir. Bu temel fonksiyon açısından saatin yayı; dıştan görülen daire şeklinde, on ikiye bölünmüş kadranı ve kurma kolu gibi çok sayıda parçası, vazgeçilemez özellikteki indirgenemez çekirdeğe dâhildir. Ancak, saatin diğer bazı parçaları vazgeçilebilir konumdadır. Meselâ kristal taşlardan, metal kasadan veya zincirden kolayca vazgeçilebilir. Çünkü bu parçalar, sistemin temel fonksiyonu açısından, estetik ve kullanım kolaylığı dışında, gerekli değildir. Bu yüzden de, indirgenemez komplekslikteki ana çekirdek kısma dâhil değillerdir. Saatin diğer parçalarının indirgenemez çekirdeğe dâhil olup olmadığı, saat için gerekli olan minimum fonksiyon seviyesine bağlıdır. Bir kol saatinin akrebi tek başına saati, hattâ belirli dakika aralıklarını göstermek için yeterlidir. Ancak, tam olarak dakikayı bilmek önemli ise, o hâlde yelkovan da gerekli olacak ve indirgenemez çekirdeğe dâhil edilecektir. Sistemin temel fonksiyonu açısından kritik bir pozisyonda olmayan ve bundan dolayı da indirgenemez çekirdeğe dâhil edilmemiş parçalar bulunması, yani bütün parçaların vazgeçilmez olması şart değildir, hayatî önemi olmayan bazı parçaların mevcudiyeti sistemi basitleştirmez, aksine daha da hikmetli hâle getirir. Meselâ görmek için kirpik şart değildir, belki ilk plânda onun sadece estetik yönünden bahsedilebilir; göz kapakları da görmek için doğrudan şart değildir; fakat gözlerin daha verimli çalışması ve korunması açısından göz kapaklarının birçok hikmeti vardır. Göz kapaklarımız olmasaydı, çok kısa sürede aşırı radyasyon sebebiyle gözün konjunktiva kısmı kurur, retinası da kolayca tahrip olurdu.
Dolayısıyla saatin yapısında esas gayeyi yerine getirecek kadar bir sanat yeterliyken, canlı yapılarda sadece ana fonksiyonun yerine getirilmesi ile iş bitmemekte, ayrıca ana fonksiyon çalıştırılırken, çok sayıda hikmetli tedbirlerle ana yapı korunmakta veya onun daha verimli ve kaliteli çalışması temin edilmektedir. Bu açıdan insanların icat ettiği birçok makinedeki indirgenemez komplekslik, cep saatine benzese de, canlılardaki indirgenemez komplekslikte sadece fonksiyonellik değil, sistemin korunması, kendi kendine tamiri, beslenmesi, ekonomik ve ergonomik prensiplere uygunluğu, hattâ estetik uyumu gibi çok sayıda faktörün hesaba katıldığını müşahede edebiliriz.
Böyle bir sistemde temel çekirdeğe dâhil her bir parçanın, sistemin temel fonksiyonunun yerine getirilmesi bakımından vazgeçilemez bir rolü vardır. Bu indirgenemez çekirdekten, parçaları çıkarmak –tek bir parçayı bile uzaklaştırmak- sistemin temel fonksiyonunu kaybetmesine sebep olacaktır. Bir sistemdeki bazı parçalar ayrıldığında, geri kalan kısımlardan sistemin temel fonksiyonunu yerine getirecek ölçüde yeni bir yapı oluşturulamazsa bu sistem, indirgenemez kompleksliğe sahiptir. Bu durum, daha basit hiçbir sistem aynı temel fonksiyonu yerine getiremeyeceği için, tamamen orijinal bir ilmin ve sonsuz bir yaratmanın eseridir.
Bir sistemin, indirgenemez derecede kompleks olup olmadığına karar vermek için, o sistemin parçalarından birini çıkartıp, geride kalanlarla sözkonusu sistemin temel fonksiyonunu yerine getirip getirmediğine bakmak gerekir. Meselâ, dıştan takmalı motora sahip bir tekneye, farklı model motorlu bir tekneden benzin deposu veya akü alınıp takılabilirken; motorun ana gövdesi, pervanesi ve çevirme mili kendine has olduğu için, başka model bir motordan alınan bu parçalar uymaz; dolayısıyla tekne hareket fonksiyonunu yerine getiremez.
Bakterinin kamçısı
Biyoloji dünyası, bütünüyle indirgenemez derecede kompleks protein makineleri ile doludur. Hücredeki birçok fonksiyon, özel yapıdaki proteinler vasıtasıyla yerine getirilir. Bu proteinlerle teşkil edilen organel adını verdiğimiz fabrikalar ve proteinlerin teşkil ettiği zincirleme reaksiyonların birçoğu indirgenemez derecede komplekstir. Michael Behe, Darwin’in Kara Kutusu adlı kitabında, indirgenemez kompleksliğe çok sayıda örnek vermiştir. Bunlardan bazıları şunlardır: tek hücreli canlılardaki siller (tüycükler), kanın pıhtılaşma sürecindeki reaksiyonlar zinciri, bazı bakteri türlerindeki kamçı… Biyokimya ve hücre biyolojisi ders kitaplarında bu çeşit yüzlerce sistemden bahsedebiliriz. Bu sistemler olmadığı takdirde canlılık imkânsız olurdu.4
Bunlar arasında bilhassa meşhur olan indirgenemez kompleks protein makinesi, bakterinin kamçısıdır. Harvard’lı biyolog Howard Berg, bakteri kamçısını, “kâinattaki en verimli makine” olarak tanımlamıştır. Bu hareket organeli, asitle çalışan bir dönme motoru ile bakterinin sulu ortamda ilerlemesine vesile olan kamçı benzeri bir kuyruktan meydana gelmiştir. Kamçı benzeri kuyruk, bir pervane gibi çalışmaktadır. Bu kuyruk, dakikada, on binlerce defa dönmekte ve rotasını, doksan derece değiştirebilmektedir. Asitle çalışan bu iç içe geçmiş mükemmel motor; bir rotor (dönen kısım), bir stator (sabit kısım), montaj diskleri, bir çevirme mili, bir pervane ve pervane için kancalı geçme parçalarından ibarettir. Farklı bakteri türlerinde çok farklı kamçı tipleri vardır.
Bu kamçı, bakterinin yiyecek araması için çift yönlü dönebilecek şekilde yaratılmış bir organdır. Sulu ortamda ileri doğru hareket etmek için çalıştırılan bu kamçı, su moleküllerinin Brown hareketinin üstesinden gelmek zorundadır. Bilinen bakterilerin kamçıları, dakikada rahat bir şekilde 10.000 devirin üzerinde dönmektedir (aslında hızları dakikada 20.000 devire yakındır ve bazen dakikada 100.000 devir bile olabilir). Bunun ciddi derecede altında olan bir dönme hareketi, bakterinin Brown hareketinin rota saptırıcı tesirini yenmesini engeller ve böylece, bakterinin hayatta kalması, gelişmesi ve üremesi için ihtiyaç duyduğu besin yoğunluğu yüksek ortamlara gitmesini engeller.5 Kamçının motor kısmının inşası için, otuz kadar protein grubu ile yirmi kadar başka bir proteinin koordineli şekilde bağlanması gerekir. Bu proteinlerden herhangi birinin eksikliği, motor fonksiyonunun tamamen kaybolmasına sebep olur.4 Bu proteinler, indirgenemez çekirdeği teşkil eder. Peki, bu çekirdek ne kadar komplekstir? Bu yapıyı uzun uzun tarif eden John Postgate, bu kompleksliği teşkil eden proteinlerden yapılmış uzun tüp şeklindeki iplikçikleri, çekirdeğin ucunda bulunan kanca şeklindeki yapıyı, motorun hücreye bağlanma kısmında yer alan disk şeklindeki yapıları bağlayan özel kısımları çok iyi anlatmıştır.6 Bütün bu detaylı tarife rağmen, bakteri kamçısına ait sırların çok az bir kısmı bilinmektedir. Bunlardan başka kamçının ne zaman ne yönde dönmesi gerektiğini bildirecek, dış ortamdan bilgi alan ve bunu ileten sinyal iletim devrelerine de ihtiyaç vardır. İç içe bir mükemmellikler manzumesi gibi görünen bu kamçının ince yapısı, Mübdî ismiyle kendini gösteren bir Yaratıcı’yı işaret etmektedir.
Tabiî seleksiyon ve indirgenemez komplekslik
Peki, evrimciler bakteri kamçısının nasıl ortaya çıktığı hakkında hangi iddiaları ileri sürerler? Darwincilere göre kamçılı bakteriler, –bırakın kamçıyı- kamçıya ait proteinleri kodlayan hiçbir gene sahip olmayan bir bakteriden, akılsız ve şuursuz seleksiyon mekanizmaları ile evrimleşmiştir. Evrim mekanizmalarının, bir bakteri kamçısı üretmesi için, tesadüfî genetik değişmelerle, kamçı proteinlerini kodlayan genleri ortaya çıkarması, daha sonra seleksiyon neticesinde bu proteinleri koruması ve sözkonusu bu proteinleri bakteri içerisinde doğru bir yer, zaman ve şekilde bir araya getirmesi lâzımdır; bu ise, muhaller ötesi bir muhaldir.
İndirgenemez komplekslik, seleksiyon mekanizmasıyla açıklanabilir mi? Eğer seleksiyon, bir gayeye yönelik olarak akıllı ve şuurlu bir şekilde çalışıyorsa, o zaman seleksiyonun indirgenemez komplekslik üretmesinde hiçbir zorluk yoktur. Zamanı doğru gösteren bir saat yapma gâyesiyle bütün parçaları hesaplı ve plânlı şekilde bir araya getirme, hedefe yönelik seleksiyon süreci olarak tanımlanabilir. Şimdi burada durup soralım: Tesadüfî varyasyonlar ile bütün parçaların ardı ardına bulunması, sonra bunların hedefe yönelik seleksiyon ile bir kenara konulması, daha sonra ise bütün bunlar tamamlandığında, parçaların yeni bir yapı meydana getirecek şekilde birleştirilmesiyle nesiller süren bir zaman diliminde yeni bir yapının meydana getirilmesi hayal edilebilir mi? Darwin’in tabiî seleksiyonu hiçbir hedef, plân veya gâye olmadan işler. Tabiî seleksiyonun geleceğe bakan bir gözü yoktur. Ancak İlâhî seleksiyon diyebileceğimiz küllî bir ilim ve kudrete dayandırılırsa, canlıların geleceğine ait bir işleyiş ortaya konulur. Darwin’in tabiî seleksiyonu, organizmanın o ândaki faydası -yani hayatta kalıp kalamayacağı- için ileri sürülen bir elek gibi gösterilmesine karşılık; İlâhî seleksiyon, Yüce Yaratıcı’nın sonsuz ilmi ile canlılar âlemine yerleştirdiği, gıda zinciri şeklinde kendini gösteren biyolojik bir prensiptir.
Kaynaklar
1. Alberts, B.(1998): The Cell as a Collection of Protein Machines: Preparing the Next Generation of Molecular Biologists. Cell 92 (8 February): 291.
2. Wilkins, A.(2003): A Special Issue on Molecular Machines. BioEssays 25 (12): 1146
3. Behe, M. (1996): Darwin’s Black Box: The Biochemical Challenge to Evolution (New York: Free Press, p.39.
4. Age.
5. Berg, H. C. ((1993): Random Walks in Biology, exp. Ed. Princeton Univ. Press, p.134.
6. Postgate, J. (1994): The Outer Reaches of Life (Cambridge Univ. Press. p.160.
Prof.Dr. Arif SARSILMAZ
.jpg)
Comments