Yazar: Neil Shubin
Türkçe basım: NTV Yayınları / Bilim ve Coğrafya – 2010
Uluslararası Çoksatar
2008 Phi Beta Kappa Yılın Bilim Kitabı
2008 Library Journal Yılın Bilim Kitabı (Evrim kategorisi)
2009 Amerikan Ulusal Bilimler Akademisi Yılın Kitabı
2009 Britanya Kraliyet Akademisi Yılın Bilim Kitabı Finalisti
* Kitabı temel alan ve Türkçe altyazılarını hazırladığım 3 bölümlük belgeseli buradan izleyebilirsiniz.
İnsan Vücudunun 3,5 Milyar Yıllık Tarihine Seyahat
2008 yılında yayımlanan ve 26 dile çevrilen bu kitap anatomi, fizyoloji, genetik, paleontoloji, zooloji vb alanlardan yararlanarak evrimsel biyolojiye dair kapsamlı bir bakış açısı sunuyor; diğer taraftan da bilimin nasıl ilerlediğini, bize “hazır bilgi” olarak ulaşan bilimsel keşiflerin hangi düşünsel süreçlerden geçerek ve ne denli büyük emeklerle gerçekleştirildiğini anlatıyor. Hepsinden önemlisi, yaşamın tek hücreli bir formla başlayıp evrimsel geçiş aşamalarını katederek bugünlere nasıl geldiğini; izlerini kendi vücudumuzda da taşıdığımız bu sürecin gözlemlenebilir fosil ve DNA kanıtları eşliğinde şüpheye yer bırakmayacak şekilde nasıl ortaya çıktığını açıklıyor.
Yazının biraz uzun olmasının nedeni, NTV Yayınlarından çıkan bu değerli eserin ne yazık ki artık basılmıyor olması. Dolayısıyla yazıyı, kitabı okuma şansı bulamayacak olanlara fikir vermesi amacıyla kaleme aldım. Edinme şansına sahip olanların mutlaka okumasını önerdiğim bu kitap, özellikle evrim kuramını öğrenmek isteyen ve evrimi anlamadan reddetme gafletine düşmek istemeyen sorgulayıcı zihinlerin okuma listesinde bulunmalı. Ara formlar nerede? diye soranlar, kitapta bahsi geçen canlıları inceleyip araştırabilir.
Kitabın yazarı Neil Shubin, Chicago Üniversitesinde görevli Amerikalı bir paleontolog, evrimsel biyolog ve popüler bilim kitabı yazarıdır. Canlı Organizmaların Biyolojisi ve Anatomisi dalında Profesör ve üniversitenin de Dekan Yardımcısıdır. Aynı zamanda Doğa Tarihi Müzesinin de resmi müdürüdür. Ama hepsinden önemlisi, daha doğrusu Neil Shubin’in ününü borçlu olduğu şey, 2004 yılında Edward B. Daeschler ve Prof. Farish A. Jenkins Jr. ile birlikte yaptığı önemli keşiftir. Bu keşif, 375 milyon yıl önce yaşamış Tiktaalik roseae adındaki bir canlıya ilişkin. Shubin’in bu kitabı yazmasına öncülük eden, evrimsel biyolojide çığır açan fosillerden biri Tiktaalik rosease: Keşifle ilgili bulguların 6 Nisan 2006 tarihinde Nature dergisinde yayınlanmasının hemen ardından, bilim dünyasında olduğu kadar popüler medyada da ses getiren ve evrim sürecindeki çok önemli bir basamağa –sudan karaya geçişe– işaret eden önemli bir fosil kanıtı.
Shubin, kitabında bu fosilin bulunuş serüvenini, kendi kariyerinden de örnekler vererek bizimle paylaşıyor: Tıp fakültesinin anatomi laboratuvarlarındaki kadavralardan başlayıp, uçsuz bucaksız arazilerde haftalarca, aylarca, yıllarca süren titiz ve zahmetli fosil arayışlarına uzanan bir süreci oldukça samimi ve esprili bir uslupla anlatıyor. Süreç şöyle başlıyor:
“İlk bakışta, geleceğin hekimlerine ders verecek, benden daha kötü bir aday hayal edemezdiniz: Ben, sonuçta hayatını balıkları incelemekle geçirmiş bir paleontoloğum. Ama sonradan anlaşıldı ki paleontolog olmak, insan anatomisi öğretmede büyük bir avantajmış. Neden mi? Çünkü insan vücudunu açıklayan en iyi yol haritaları, başka hayvanların vücutlarında saklıdır. Öğrencilere, insan kafasındaki sinirleri öğretmenin en kolay yolu, onlara köpekbalıklarında ne olup bittiğini göstermektir. Kol ve bacakları anlatmanın en kestirme yolu da balıklardan geçer. Sürüngenler ise, beynin yapısını çözmeye çalışırken imdada yetişir. Çünkü bu canlıların vücutları, bizim vücudumuzun daha basit birer versiyonudur.” (s. 9)
Fosillere isim verilmesi, onu bulanların hakkıdır. 6 yıl süren bir çalışmanın sonunda bu önemli fosili bulan ekip, bulunma yeri olan Kanada’nın Nunavut bölgesinde yaşayan İnuit halkına duydukları minnetin bir ifadesi olarak, Nunavut Yaşlılar Meclisinden fosil için bir isim önermelerini rica eder ve onlar da iki isim önerir: Siksaqiaq ve Tiktaalik. Bunlardan “büyük tatlı su balığı” anlamına gelen Tiktaalik, telaffuzunun kolay olması ve anlamı nedeniyle fosilin ismi olarak seçilir.
Tiktaalik roseae neden bu kadar önemli?
Elbette evrim sürecindeki geçiş formlarına kanıt teşkil eden tek fosil Tiktaalik değil; çok önemli bir geçiş formu olması bir yana, hakkında koca bir kitap yazılmış ve böylece popüler kültüre bu denli yerleşmiş olmasını kâşifine borçlu olduğunu söyleyebiliriz. Okumak isteyenler için bu konuyla ilgili çok daha açıklayıcı bir yazıyı, bu yazının sonunda verdim.
“2004 yılı sonbaharı boyunca kayadan gün yüzüne yavaş yavaş çıkışına tanık olduğumuz şey, balıklar ile karada yaşayan hayvanlar arasında yer alan çok ilginç bir ara halkaydı. Balıklar ve karada yaşayan hayvanlar pek çok bakımdan birbirinden farklıdır.
– Balıklar konik kafalıyken, karada yaşayan ilk hayvanların kafaları timsah kafasına çok benzer: yassıdır ve gözler tepededir.
– Balıkların boynu yoktur; omuzları bir dizi kemiksi plakayla kafalarına bağlanır. Karada yaşayan ilk hayvanların da, onlardan türeyen bütün hayvanlar gibi, boyunları vardı; yani kafalarını, omuzlarından bağımsız olarak hareket ettirebiliyorlardı.
– Balıkların vücudu pullarla kaplıyken karada yaşayan hayvanlarda pul yoktur.
– Balıkların yüzgeçlerine karşılık, karada yaşayan hayvanların kol ve bacakları vardır.
Bu karşılaştırma devam edebilir ve karada yaşayan hayvanlarla balıkların farklılıklarına dair çok uzun bir liste yapabiliriz. Ne var ki bulduğumuz bu yeni yaratık, balıklarla karada yaşayan hayvanlar arasındaki ayırımı ortadan kaldırmıştı. Balıklarda olduğu gibi, sırtında pullar ve perdeli yüzgeçleri, ama karada yaşayan ilk canlılar gibi, yassı bir kafası ve boynu vardı. Ayrıca yüzgecin içine bakınca, üst kola, önkola ve hatta bileğe karşılık gelen kemikler görülüyordu. Eklemleri de vardı; bu, omuz, dirsek ve bilek eklemleri olan bir balıktı. Bu yapıların hepsi perdeli bir yüzgeç içerisindeydi.
Bu canlının karada yaşayan hayvanlarla paylaştığı ortak özellikler çok ilkel görünüyordu. Örneğin, balığın üst “kol” kemiğinin (humerus-pazı kemiği) şekli ve üzerindeki çeşitli kabartılar kısmen balıklarınkine, kısmen amfibilerinkine benziyordu. Kafatası ve omuzlar için de durum böyleydi.
Onu bulmamız 6 yılımızı aldı ama bu fosil, paleontolojinin bir tahminini doğrulamıştı: Bulduğumuz bu yeni balık, hem iki farklı hayvan türü arasındaki ara basamaktı, hem de onu, dünya tarihinin doğru zaman diliminde ve tarihöncesindeki doğru ortamında bulmuştuk. Yanıt, tarihöncesi akıntılarla oluşmuş, 375 milyon yıllık kayalardan gelmişti.” (s. 33-34)
Tiktaalik roseae’nın kendi türümüzü ve geçmişimizi anlamamız açısından taşıdığı önemi şöyle aktarıyor Shubin:
“Bu fosilin benim kendi vücudumla ilgili bir şeyler söylediğinden nasıl bu kadar emindim? Tiktaalik’in boynunu düşünün. Tiktaalik’ten önceki bütün balıklarda, kafasını omuzlara bağlayan bir kemik kümesi bulunur; böylece hayvan gövdesini her çevirisinde kafasını da çevirir. Tiktaalik ise farklıdır. Kafası omuzlarından tamamen bağımsızdır. Baş ve omuzların bu konumu amfibiler, sürüngenler, kuşlar ve bizim de dahil olduğumuz memelilerle ortaktır. Baş ve omuzların konumundaki değişimin izini baştan sona, birkaç küçük kemik eksiğiyle Tiktaalik gibi balıklara kadar sürmek mümkündür. Bilekler, kaburgalar, kulaklar ve iskeletimizin diğer kısımları da aynı şekilde incelenebilir; bu özellikler Tiktaalik gibi bir balıkta bulunabilir. Tiktaalik fosili, Afrikalı hominidlerin (Australopithecus afarensis, yani ünlü “Lucy” gibi) olduğu kadar bizim geçmişimizin de bir parçasıdır. Lucy’ye bakarak, çok gelişmiş bir primat olarak geçmişimizi anlayabiliriz. Tiktaalik’e baktığımızda ise bir balık olarak geçmişimizi görürüz.” (s. 36- 37)
Diğer canlılarla akrabalığımızı incelerken, evrim sürecinde fosillerin anlattıkları ve bunlardan çıkardığımız sonuçlar üzerine, (biraz da evrim karşıtlarına hitap edercesine) şu yorumu yapıyor Shubin:
“Yeryüzündeki kayalarda yer alan fosillerin düzeni, diğer canlılarla aramızdaki bağlantının güçlü bir kanıtıdır. Eğer 600 milyon yıllık kayaları kazdığımızda bir dağ sıçanı iskeletinin hemen yanında ilk denizanasını bulacak olsaydık, bu konudaki bilgileri yeniden ve en başından ele almamız, fosil kaydında bu dağ sıçanını ilk memeliden, sürüngenden, hatta balıktan öncesine –hatta ilk solucandan bile öncesine- yerleştirmemiz gerekecekti. Üstelik bu yaşlı dağ sıçanı bize, dünyanın ve üzerindeki hayatın geçmişi hakkında bildiğimizi sandığımız şeylerin çoğunun yanlış olduğunu söyleyecekti. Ama insanlar 150 yılı aşkın bir süredir fosillerin peşinden koştukları halde, böyle bir gözlemin yapıldığı hiç olmadı.” (s. 17-18)
Türlerin evrim sürecinde geçirdikleri değişimleri ve geçmişteki atasal formları incelerken başvurulan tek olgu, fosiller değil. Kendi geçmişimize sadece kayalardan değil, genlerimizin içindeki DNA’dan da ulaşabiliriz. Kitabın Hünerli Genler isimli 3. bölümünde, DNA’nın vücut ve organ yapımında nasıl görev aldığını; farklı canlılarda ortaya çıkan homolog yapıların nasıl oluştuğunu ve ne tür benzerlikler içerdiğini anlatıyor Shubin. Özellikle Ellerin Yapımı isimli bölümde bu konuyu detaylı bir şekilde, bu alanda yapılmış olan çeşitli araştırmalara ve deneylere yer vererek anlatıyor:
“Embriyo gelişimini araştırmadaki kutsal amacımız, üyelerimizdeki çeşitli kemikleri hangi genlerin farklılaştırdığını ve üyelerin bu üç boyutta gelişiminin hangi genlerin kontrolünde olduğunu anlamaktır. Serçeparmağı, başparmaktan farklı yapan DNA parçası hangisidir? Parmaklarımızı kol kemiklerimizden farklı kılan nedir? Bu süreçleri kontrol eden genleri iyice anladığımızda, bizi oluşturan formülün de sırrına ermiş olacağız.” (s. 61)
Günümüzde artık embriyoloji alanında pek çok çalışma yapılabilmektedir. Ancak 20. yüzyılın başlarına kadar bu durum pek iç açıcı değildi. Bu alanda yapılan çalışmalardan birisi, 1903 yılında Alman embriyolog Spemann’ın su keleri yumurtalarıyla yaptığı deneydir. Spemann, kızının saç telini bir kement gibi kullanarak, gelişim evresindeki bir su keleri yumurtasını kıstırarak ayırmış ve geriye kalan embriyonun ikiz oluşturduğunu gözlemlemişti. Sonuç açıktı: Bir yumurtadan, birden fazla birey oluşabiliyordu. (Tek yumurta ikizleri de bu şekilde oluşur.) Spemann, gelişiminin ilk evresindeki embriyodaki bazı hücrelerin, kendi başlarına tamamen yeni bir birey oluşturabilecek kapasitede olduğunu kanıtlamıştı.
Bu deney, yepyeni bir keşif döneminin habercisi ve başlangıcıydı ki Shubin de kitabında, sonradan 1920’lerde Spemann’ın öğrencisi Hilde Mangold tarafından yapılan çok önemli bir deneyi herkesin anlayabileceği bir dilde anlatıyor. Mangold, günümüzde bile embriyoloji tarihinde yapılmış en önemli deney olarak anılan bu çalışması ile 1935 Nobel Tıp ödülüne kayık görülmüş olsa da, ödülünü alamadan trajik bir şekilde hayatını kaybedince ödül Spemann’a verilmiştir. Mangold, bugün Düzenleyici (Organizer) olarak bilinen ve vücut planıyla ilgili bütün bilgiyi taşıyan son derece önemli bir doku parçasını bulmuştur.
Bundan sonra DNA ve genetik alanındaki araştırmalar müthiş bir ivme kazanmış, zamanla pek çok canlıda yapılan deneyler ve araştırmalar sonucunda bu canlılarla ortak olan genlerimiz (Örnek: 1980’lerde Hox genlerinin keşfi) ortaya konmaya başlanmıştır.
Kitabın sonraki bölümlerinden birisi de Vücut Geliştirme Serüveni ismini taşıyor. Shubin bu bölümde de, vücutların nasıl ortaya çıktığı, bu süreci etkileyen şeylerin neler olduğu ve yeryüzündeki değişikliklerin bu süreçte hangi rolü oynadığı vb konulara değiniyor.
Bundan sonra gelen Koku Alma isimli 8. Bölüm, kişisel olarak beni en çok etkileyen bölüm oldu diyebilirim. Burada Shubin, suda yaşayan balina ve yunus gibi memeliler ile balıklar arasındaki koku alma genlerine değiniyor ve bir zamanlar işe yarayan genlerken, mutasyonlar yoluyla artık işe yaramaz hale gelmiş olan, ‘evrimin sessiz kanıtları’ olarak nitelendirdiği işlevsiz genleri anlatıyor.
Bu bölümün finalini yazmadan geçemeyeceğim:
“Peki, ama koku alma duyusuna sahip insanda, koku genlerinin çoğu neden işlevsiz kalmıştır? Yoav Gilad ve meslektaşları, farklı primatların genlerini karşılaştırarak bu sorunun cevabını buldular. Gilad, renkli görmenin geliştiği primatlarda işlevsiz koku genlerinin çok fazla sayıda olduğunu buldu. Sonuç açıktı: Biz insanlar, koku duyusunu görme duyusuyla takas eden bir soydan geliyoruz. Artık hayatımız, kokudan çok görme üzerine kurulu; genomumuz da bunu yansıtıyor. Bu takas sırasında, koku duyumuzun önemi azalmış ve koku genlerimizin birçoğu işlevsiz kalmıştır.
Burunlarımızda, daha doğrusu koku alma duyumuzu kontrol eden DNA’mızda çok fazla yük taşıyoruz. Beraberimizdeki bu yük, bu hiçbir işe yaramayan yüzlerce koku geni, hayatını büyük oranda koku alma duyusu sayesinde sürdüren memeli atalarımızdan kaldı bize.…
Bizim genlerimiz primatlarınkine benzer; diğer memelilerin, sürüngenlerin, amfibyumların, balıkların vb. diğer canlıların genleriyle karşılaştırdığımızda benzerlik giderek azalır. Bu yük, geçmişimizin sessiz tanığı, burunlarımızın içinde taşıdığımız da hakiki bir hayat ağacıdır.” (s. 171)
Kitabın daha sonra gelen Görme ve Kulaklar isimli bölümlerinde de yine benzer şekilde, evrimsel atalarımızın izlerini sürüyoruz. Görme ile ilgili bölümde özellikle Walter Gehring’in ‘gözsüzlük geni’ olarak işlev gören Pax 6 geniyle ilgili yaptığı çalışmalar, konuya uzak olanlara oldukça şaşırtıcı gelecektir. (s. 180-181)
Geçmişimiz Bizi Neden Hasta Ediyor isimli ara bölümde, evrim sürecinde kazandığımız yeni yeteneklerin bir bedeli olduğu anlatılıyor. “İnsan olmanın bedeli, içimizdeki yaşam ağacının doğurduğu kaçınılmaz bir sonuçtur.” diyor Shubin. Bu bedel, yaşadığımız çeşitli hastalıklar ve gelişimsel bozukluklardır. Yani bu bölüm, çok daha açık bir şekilde Tanrı’nın o sözde mükemmel tasarımına, ilahi yaratım mucizesine, diğer bir adıyla Akıllı Tasarım hurafesine meydan okuyor. Menisküsten tutun da bebekleri ayrım gözetmeksinizin öldüren Kardiyoensefalomiyopati hastalığına kadar, bu bozuklukların hepsi evrim sürecinin bir sonucu ve insan olurken ödediğimiz bir bedeldir. Bu bölümü temel başlıklar halinde şu şekilde ele almış Shubin:
“- Avcı toplayıcı geçmişimiz: Obezite, Kalp Hastalıkları ve Hemoroit
– Primat geçmişimiz: Konuşmanın Bedeli
– Balık ve iribaş geçmişimiz: Hıçkırık
– Köpekbalığı geçmişimiz: Fıtık
– Mikroorganizma geçmişimiz: Mitokondri Hastalıkları
“Bir balığı ödün vermeden ancak bir dereceye kadar modifiye edebiliriz. Kusursuz tasarlanmış bir dünyada -geçmişi olmayan bir dünyada- yaşıyor olsaydık, hemoroitten kansere kadar bir sürü dertle uğraşmak zorunda kalmazdık.” (s. 213)
“İnsanlarda, listenin başında yer alan ölüm nedenleri hangileridir? Liste başı 10 nedenden 4 tanesi; kalp hastalıkları, şeker, obezite ve inmedir. Bunlar bir tür genetik, muhtemelen de geçmişten kaynaklı temele sahiptir. Sorunun büyük bölümü, vücudumuzun aktif bir hayvana uygun biçimde inşa edilmiş olmasına rağmen, bizim patates gibi hareketsiz bir hayat sürmemizden kaynaklanır.” (s. 214)
Bütün Bunların Anlamı başlıklı son bölümde, kitap boyunca verdiği bilgileri toparlayıp konuyu özetliyor Shubin:
“Carl Sagan bir zamanlar, yıldızlara bakmanın geçmişe bakmaya benzediğini söylemişti. Yıldızların ışığı, dünyamız oluşmadan çok önce çıktıkları yolculuktan sonra gözümüze ulaşır. İnsana bakmayı, tıpkı yıldızlara bakmaya benzetiyorum. Nasıl bakacağınızı bilirseniz, vücudumuz bir zaman kapsülüne dönüşür; açıldığında, gezegenimizin geçmişindeki önemli anları, tarihöncesi okyanusların, nehirlerin ve ormanların uzak geçmişini anlatır.” (s. 211)
…ve kapanışı şöyle yapıyor:
“Uzay programı Ay’a bakışımızı nasıl değiştirdiyse, paleontoloji ve genetik bilimleri de kendimize bakışımızı değiştirmekte. Daha çok şey öğrendikçe, önceden uzak ve erişilmez görünen şeyleri anlamaya ve kavramaya başlarız. Bilimin denizanası, solucan ve fare kadar birbirinden farklı canlıların iç mekanizmalarını ortaya çıkardığı bir keşif çağında yaşıyoruz. Artık bilimin en büyük gizemlerinden birisini aydınlatacak ışığı görüyoruz: İnsanları diğer canlılardan ayıran genetik farklılıkları. Geçmişimizle ilgili gerçekleri, artık giderek daha büyük bir kesinlikle görmekteyiz. Milyarlarca yıllık değişime baktığımızda, canlılar tarihinde yeni veya görünürde benzersiz olan her şey, sadece geri dönüştürülmüş, farklı biçimde bir araya getirilmiş, farklı bir amaç için kullanılmaya uyarlanmış ya da yeni kullanımlara göre değiştirilmiş eski şeylerin ta kendisidir. Bu, duyu organlarımıza kadar her bir parçamızın, aslında tüm vücut planımızın öyküsüdür.” (s. 231)
Chicago Üniversitesi Tiktaalik web sitesinde, Tiktaalik roseae ile ilgili bu yazıda değinmeye çalıştığım, ama elbette detayına inemediğim pek çok anatomik özellik, balık-tetrapod nitelikleri vb. bilgiler, şekiller ve 3 boyutlu animasyonlarla anlatılmıştır. Fosilin hem balıklarla hem de ilk tetrapodlarla ortak özelliklerini öğrenmek için bu siteyi mutlaka ziyaret ediniz.
Şu yazılar da ilginizi çekebilir:
- Tiktaalik benzeri geçiş türleriyle ilgili çeşitli örnekleri derlediğim yazıyı okumak için tıklayın.
- Dünyadaki canlılığın katettiği aşamaları ele alan, Gezegenimizdeki Yaşamın Kısa Bir Tarihçesi adlı yazı dizisi. Özellikle 3. ve 4. bölümlerde sudan karaya geçiş, balıktan amfibilere geçiş ve amfibiden sürüngenlere geçiş ile ilgili bilgiler bulabilirsiniz.
