Geçen yüzyılın başlarına kadar bilime hakim olan yanlış bir inancı şu şekilde özetleyebiliriz:
Canlılarda maddenin davranışları farklı ve özgündür. Canlılık o kadar ilginç, olağanüstü ve ender karşılaşılan bir olgudur ki, kendisi ile ilgili bir takım kanunları izlemesi ve maddenin diğer davranış biçimlerinden kesin olarak ayrılan niteliklere sahip olması kaçınılmazdır. Canlılık maddenin özgün ve son derece spesifik davranışları olmak zorundadır.
Canlılığın maddenin davranışlarının son derece özel bir şekli olduğu inancı o kadar yaygın, derin ve yerleşmiştir ki, aksinin kanıtlanmış olmasına rağmen bu görüş, henüz yok olmamıştır. Günümüzde bile canlılığın evrende, maddenin belki de yalnız dünyada mevcut koşullardan yararlanarak ortaya çıkan bir davranış şekli olduğuna inananlar vardır. Buna rağmen şimdiye kadar bu özel davranışın nedeni açıklanamamıştır.
Atom ve moleküller canlılarda ve cansızlarda aynı davranış örneklerini sergilemektedirler. Laboratuvarda gözlemlenen kimyasal tepkileşmeler canlı vücudunda gerçekleşen kimyasal tepkileşmelerin aynısıdırlar. Son yıllarda bilim canlılığın evrende yaygın bir olgu olabileceğini dikkate almaya başlamıştır. Canlılık belki de sanıldığından daha yaygın bir fenomendir. Ama bu düşünce yine de dünyada deneyimlediğimiz canlılığın, evrende maddenin uç davranışlarından biri olabileceği olasılığını değiştirmeyecektir.
Canlılığı nasıl tanımlayabiliz?
Canlılığı madde ve enerjinin devinimi sırasında ortaya çıkan ilginç bir epifenomen olarak tanımlamak mümkündür. Ancak bu tanım yeterli değildir. Yaşamın (canlılığın) evrensel olarak doğru kabul edilebilir bir tanımı yoktur.
Çünkü yaşam tek bir şey değildir. Birçok şeydir.
Çünkü yaşam basit öğelerden oluşan karmaşık bir olgudur.
Çünkü yaşam karmaşıklığını basit öğelerinin çokluğuna ve çeşitliliğine borçludur.
Çünkü yaşam özgün olmayan basit kimyasal tepkileşmelerin ürünüdür.
Çünkü yaşam kendisinde gizem arayan insanlığı düş kırıklığına uğratacak kadar ilkel ve temel süreçler dizisidir.
Çünkü yaşam her olguda anlam arayıp bulmaya çalışan romantik insan bakış açısından, anlamsız bir olgudur.
Canlı olmanın gerçek anlamını değerlendirmek, canlıların neden var olduklarını anlamak ve canlılığı yeterince bilmek için çok öncelere, yaşamın, hatta evrenin başlangıcına dönmek gerekmektedir. Günümüz ortamını ne kadar yakından incelersek inceleyelim, yapacağımız gözlemlerle yaşamın tanımını yapamaz ve başlangıcı ile ilgili sorunları çözemeyiz. Çünkü dört milyar yıl önce ortaya çıkan yaşam, bu süre içinde evrime uğrayarak değişmiş ve dünyayı yaşayan, soluyan, doğup, büyüyen, birbirleri ile beslenen ve ölen yaratıklarla dolu bir gezegene çevirmistir. Dünyada yaşam sürekli bir devinim içindedir. Böyle bir dünyada ilk canlının nasıl ortaya çıktığını bilmek olanaksızdır.
Her ne kadar yaşamın nasıl başladığını ve ilk ortaya çıkan canlının doğasını kesin olarak bilmiyorsak da, günümüzde yaşayan canlıları yakından inceleyince, hepsinin ortak bir atadan çıkması gerektiğini gösteren bazı delillerle karşılaşmaktayız. Bu atanın basit ve ilkel bir canlı olması gerektiği hususunda kesin bir konsensus vardır. 4 milyar yıl önce ortaya çıkan ilk canlı hücrenin şimdikilerden çok daha basit olması gerekmektedir. Evrimsel bakış açısından bu bir zorunluktur. Çünkü en basit bir hayvan hücesi bile, son derece karmaşık moleküllerin varlığını gerektirir. Onların çok kısa bir zaman diliminde ortaya çıkmaları mümkün değildir. Canlılık öncesi moleküler etkinlikler giderek karmaşıklaşmış ve dünyanın yaşamının ilk 500 milyon yılı içinde ilk canlı hücre, ya da hücre kolonisi ortaya çıkmış olmalıdır. Bu hücreleri oluşturan moleküllerin doğası hakkında bilinenler çok azdır. Bütün söyleyebileceğimiz onların bugün var olan moleküllerden çok farklı olmadıklarıdır.
Çağdaş yaşam DNA, RNA, Proteinler ve enzimlerden oluşmuştur. Bu moleküller teker teker cansızdırlar belki ama, bir araya gelince onları içeren hücrelere canlılık kazandırmaktadırlar. İlk canlının DNA'sız olması mümkündür ama, RNA, enzimler ve proteinlerden yoksun olması mümkün değildir. Tabii onları içeren yağdan oluşan ince bir zarla kuşatılan mikroskopik keseciklere de gereksinim vardır. Bu kesecikler zamanla hücrelere evrilmişlerdir.
Oksijenden ve ozon tabakasından yoksun, karbon dioksit, su buharı ve nitrojenden zengin bir atmosferi olan genç dünyanın ilk zamanlarında, karmaşık moleküler yapıya sahip canlıların aniden ortaya çıkmasının olanaksızlığından eminiz. Öyle ise ilk canlı, milyonlarca yıl sonra kendisinden çıkacak olan canlılardan çok daha basit, ilkel bir hücre olmalıdır.
Bu ilk canlı tek bir molekül müdür? Etrafı zarla kuşatılmış küçük bir hücre midir? Birden fazla öğeden oluşan yeterince karmaşık ama, şimdiki canlılar kadar karmaşık olmayan bir yapıya mı sahiptir? Önce bu soruların yanıtlarını vermeliyiz.
Tek başına hiçbir molekül, ne kadar büyük ve karmaşık olursa olsun, bağımsız yaşayan bir canlı olarak bildiğimiz niteliklere sahip değildir. O halde canlılık tek bir moleküler yapıdan daha fazla bir olgudur. Ama yaşam yalnız bağımsız yaşamak mı demektir? Bağımsız olarak varlıklarını sürdüremeseler bile, yaşam döngüleri arasında, yaşamlarını kaybettikten ve yıllarca cansız olarak bekledikten sonra canlılıklarını tekrar kazanan varlıklar yok mudur? Eğer yaşamın tanımından bağımsız yaşama koşulunu çıkarırsak, viruslar, virusoidler, viroidler ve prionlar gibi varlıkların da canlı olduklarını kabul etmek zorundayız. Onlar için canlı değildir diyebilir miyiz? Bu durumda bulaşıcı prion veya virus hastalıklarından ölen insanlara, onların hastalıklarını tanıyıp tedavi etmeye çalışan doktorlara ve tıp bilimine ihanet etmiş olmaz mıyız?
Elementler arasında canlılardakilere benzer davranış örnekleri gösterenler vardır. Karbon atomu örneğin, canlılarda görülen bazı ilkel niteliklere sahiptir. Karbon atomları kendi aralarında ve diğer elementlerle bağlar kurabilmekte, onlarla birleşerek çoğalabilmekte ve büyüyerek gelişebilmektedir. Ayrıca bütün bunları bir düzen içinde yapabilmektedir. NaCl da (tuz) da aynı şekilde davranmaktadır, buz kristalleri de. Yine de maddenin davranış şekillerinden biri de olsa canlılık, bu kadar basite indirgenemez. Canlıları oluşturan atom (element) türü sayısı yaklaşık 20'dir. Bu sayı son derece karmaşık bir yapıya sahip olan canlılardan beklenildiğinden çok daha azdır.
CANLILIK İÇİN ÖNEMLI MOLEKÜLLER
Yaşamın ortaya çıkmasından yalnız sınırlı sayıda elementler sorumludur. Big Bang yalnız dört elementin ve onların izotoplarının sentez edildiği bir başlangıçtır. Onlar Hidrojen, Helyum, az miktarda Lityum ve eser miktarda Berilyum’dur. Demire kadar diğer bütün elementler yıldızların merkezindeki fırınlarda sentez edilirler. Demirden ağır olan elementlerin kaynağı ise süpernovalar ve çarpışan nötron yıldızlarıdır.
Doksaniki elementten yalnız birkaçı uzayda çok atomlu molekülleri oluşturacak kadar kararlıdırlar. Yani bir araya geldikleri zaman çevresel etkilerle çözünmeye dayanıklı, kararlı molekülleri oluştururlar. Onlar H (Hidrojen), O (oksijen), N(Azot) ve C (Karbon) ve onlarla kolaylıkla kovalent bağlar kurabilen diğer birkaç elementtir.
Elementler birbirlerini dış yörüngelerinde yer alan elektronlar aracılığı ile tanırlar. İlişki kurmaları için önce birbirlerini tanımaları gerekmektedir. Her elementte çekirdek çevresinde yer alan elektronların sayısı bellidir. Elektronların yer aldığı yörüngeler için orbital terimi kullanılmaktadır.
Her orbitalde ancak belli sayıda elektron yer alabilir. Örneğin ilk orbitalde 2 elektron yer alabilir. Orada üçüncüsüne yer yoktur. İkinci orbitalde 8 elektrona yer vardır. Element ağırlaşıp, elektron sayısı arttıkça elektronlar daha üst yörüngeleri işgal etmeye başlarlar. İşte bu bağlamda elektron açığı kavramı önem kazanmaktadır. Eğer en üst yörüngede elektron açığı varsa, element o açığı çesitli yöntemlerle kapatmaya çalışır. Örneğin bir elektron açığı varsa, dış yörüngesinde bir elektron fazlalığı olan bir elementle birleşmeyi yeğler.
Bazı elementlerin dış yörüngelerindeki elektron açığı 1, 2, 3 veya 4 dür. Onlar sırasıyla, H, O, N ve C durlar. Başka bir deyişle hidrojende bir, oksijende 2, azotta üç ve karbonda dört elektron açığı vardır. Bu elementler elektron açıklarını kapatmak için diğer bazı elementlerle kovalent bağlar kurarlar. Elementler ne kadar hafifse, aralarında kurdukları bağlar o kadar kararlıdır. Ancak bazı atomlar, örnegin C, N, O ve S (sülfür) aralarında bir çift elektrondan daha fazla elektron paylaşabilirler. Böylece aralarında çifte, hatta üçlü bağlar kurabilirler. Karbon diğer karbonlar ve atomlarla dörtlü bağlar kurabilir. Elektron açığı ne olursa olsun bir kural olarak, bağ sayısı dörtten fazla olamaz. Bu mekanizma ile üç boyutlu çok sayıda moleküller ortaya çıkabilir.
Canlılığı simgeleyen evrensel ve temel bir fiziksel yapı mevcut değildir. Canlılıktan sorumlu element ve moleküllerin (maddenin) dizilimi son derece geniş bir yelpaze oluşturur. Canlılık basit moleküler yapılara indirgenemez. Bazı moleküllerin bazı koşullarda bir araya gelmesi, maddenin davranış şekillerinden biri olarak bilinen canlılıktan sorumludur.
Canlılık karmaşık moleküler ilişkilerin varlığını gerektirdiğinden, bu kompleksliğin regülasyonundan bazı fiziksel ilkeler sorumlu olmalıdır. Karmaşık moleküllerin işlevsel olabilmeleri için bir düzen içinde bir araya gelmiş olmaları gerekir. Bu düzenli dizilim ise ancak bazı fiziksel ilkelere sadık kalınarak sağlanır. Yaşamda organizasyonun temel ilkesi yapısal olmayıp, işlevseldir. Yani önemli olan canlıyı oluşturan moleküllerin ne oldukları değil, ne yaptıkları ve nasıl davrandıklarıdır.
Bütün bunlardan şu sonucu çıkarabiliriz:
Canlılık tek bir şey değildir. Canlıları oluşturan elementlerin sayısı oldukça azdır ama, onların birleşerek kendi aralarında oluşturdukları moleküller, nitel ve nicel olarak, son derece karmaşıktırlar. İlk ortaya çıkan canlılar günümüzde yaşayanlar kadar gelişmiş olamayacaklarına göre, onlarla şimdiki canlılar arasında bir ilişki, tabiri caizse bir köprü kurmak zorunluğu vardır. İşte o köprü evrimdir. Canlılık cansız maddenin davranış şekillerinden biridir.
Yaşamın başlangıcı için nasıl bir senaryo hazırlarsanız hazırlayınız, şu gerçeği ihmal etmenize olanak yoktur. O da yaşamın tek bir kere ortaya çıkmış olmasına rağmen, tek bir şey olmadığıdır. Yaşam başlangıcında olmadığı gibi, günümüzde de tek bir şey değildir. Yani başlangıcından beri tek olmayan bir şey yaşam olarak devam edip durmaktadır. Daha sonra canlılar farklılaşmaya ve birbirleri ile tepkileşmeye başlamışlardır. Bu nedenden dolayı yaşamın diyalektik bir fenomen olduğunu iddia edebiliriz. 4 milyar yıl önce birden fazla molekülün bir araya gelerek uzun bir süre karşılıklı tepkileşmesi olayının başlattığı yaşam, günümüzde aynı nitelikleri sürdürmektedir. Değişen yalnız karmaşıklıktır. Olaylar o kadar grift bir nitelik kazanmışlardır ki, onların içinden ilk basit ve ilkel kimyasal tepkileşmeyi bulup çıkarmak artık mümkün değildir. Ama yaşamı başlatan ilk özellik değişmemiştir ve hala devam etmektedir. O da yaşamın çok sayıda ve birden fazla türü olan moleküllere gereksinim göstermesidir. Canlıyı oluşturan moleküllerin hiç birisi tek başına canlılıkla ilgili bütün niteliklere sahip değildir. Ama onlar bir araya gelince canlılık ortaya çıkmaktadır.
Bu gözlemlerden çıkan anlam yaşamın başlangıcının moleküler olduğudur. Çıkarılacak bir diğer anlam ise, evrim sürecinin de moleküler olduğudur. Dolaysıyla yaşamı moleküler düzeye inerek anlamaya çalışmak gerekmektedir. Ve yaşamı anlamak ve anlamlandırmaktan başka bir şey olmayan bu çaba da sanıldığı kadar zor ve imkansız olmayabilir. Zaten yaşamı başka türlü tanımlamaya ve anlamaya olanak yoktur.
Canlıyı nasıl tanımlarsanız tanımlayın, canlılık maddenin davranış şekillerinden biri olmak zorundadır. Bu davranış şekli ne çok basittir ne de tümüyle rastgeledir. Canlılık maddenin karmaşık bir davranış şeklidir.
MATERYELİZM BAKIŞ AÇISINDAN CANLI NEDİR?
Bir felsefe teorisi olan materyelizme göre var olan her şey madde olup, materyelden ibatettir ve bilinç dahil bütün fenomenleri materyel etkileşme ile açıklamak mümkün, hatta zorunludur. Herşey materyel olabilir. Maddeden oluşan herşey materyeldir. Su gibi... Hidrojen gazı gibi.. Taş, toprak gibi.. Madde temel olarak atomlardan, atomlar da daha küçük öğelerin bir araya gelmesinden oluşmuşlardır.
Canlıyı materyelist açıdan inceleyelim…
Canlı varlıklar çok sayıda atom ve moleküllerden oluşan ve termodinamik ilkelerine harfiyen uyan bir yapıya sahiptirler. Bu yapı asla statik değildir. Döllenmeyi izleyen her anı sürekli bir devinim içindedir. Kendisini oluşturacak sperm öncülerinin ve ovumun moleküler yapısı döllenmeden önce de sürekli olarak değişmektedir. Çünkü onlar da canlıdır. Canlı ölünceye kadar mevcut bütün atomlarını sürekli olarak yeniler. Bu metabolik aktivite olarak bilinir. Vücut dışına atılan atomlar asla yok olmazlar. Bu durumda diyebiliriz ki canlıları oluşturan atomlar canlı ortaya çıkmadan önce de vardırlar. Canlı öldükten sonra da var olmaya devam edeceklerdir. Atomlar canlının yaşamı boyunca durmaksızın yenilendiklerinden dolayı, materyelizm açısından canlıları kesin ve değişmeyen fiziksel birimler olarak kabul etmek yanlıştır. Çünkü canlı birimlerin bir başlangıç ve sona sahip gibi görünmelerine rağmen, canlılığın bilinen bir başı ve sonu yoktur. Aynı atomlar milyarlarca yıldır, sürekli olarak, çesitli canlıların yapısına katılmaktadırlar. Canlıları oluşturan atomlar yok olmazlar. Bir diğer canlıda veya cansız maddede varlıklarını sürdürmeye devam ederler.
Yaşamı materyelist açıdan ele alınca, başı sonu olmayan sürekli bir süreç olduğu sonucuna varırız. Doğum ve ölüm biz insanların kabul ettiği, doğada olmayan kavramlardır. Doğada doğum ve ölüm yerine, değişimler ve devinimlerle nitelikli bir süreklilik vardır. Madde enerjidir. Enerji yok olmaz. Sadece şekil değiştirir.
Bu durumda materyelist felsefe bakış açısından canlıyı şöyle tanımlayabiliriz:
Canlı, kendisini oluşturan atomların sürekli devinim yaptığı karmaşık bir yapıya sahip, her türlü etkinliğin senkronize edilerek varlığını sürdürmek ve çoğalmak gibi bir amaca hizmet ettiği, termodinamik kanunlarına harfiyen uyulan bir enerji değişimi olduğu, basit süreçlerin evrensel fizik kanunlarına uymak üzere bir araya gelip kompleks nitelikler kazandığı, kendisinden önce gelenlerin devamı olduğu gibi, kendisinden sonra gelecek olanlarla da devam eden, bu arada atomlarının sürekli deviniminden dolayı, her anı farklı bir şekil alan, ekstrem davranışlara sahip kompleks bir maddedir.
Canlılık materyelist görüşe göre de extremdir diyebiliriz. Çünkü nasıl başladığını, ne kadar yaygın olduğunu ve doğasını henüz kesin olarak bilmiyoruz. Bütün bildiğimiz canlılığın elementer olduğudur. İlginç olarak bu ekstremlik cansız atom ve mokelüllerin olağan ve ilkel tepkileşmelerinden kaynak almaktadır. İlk başlangıcının bilinmemesi, yaşamın ilahi bir mucize olmasını gerektirmez. Tesadüfen ortaya çıktığının da delili değildir. Canlıların mevcut bütün fizik kanunlarına uyması bu ekstrem davranışın fizikalizmle açıklanması gerektiğini dikte etmektedir.