Herkese merhabalar arkadaşlar. Bu hafta biyolojinin ilk konusu olan canlılık öğretisinin 10 teması isimli konuyla dersimize başlıyoruz. Bu dersimizde biyolojiye genel bir giriş yapacağız.
Biyolojik kavramlar hakkında bilgi vereceğiz. Canlıların benzerliği ve farklılığı üzerinde bazı bilgiler vereceğiz sizlere. Öncelikle canlılığın çok düzeyli keşfi hakkında bir takım bilgileri aktarmam gerekiyor.
Biyolojik organizasyonlara bakıldığında canlıların hemen her türde ve her düzeyde birbirlerine çeşitli oranlarda benzerlik ya da farklılıklar taşıdığını görmekteyiz arkadaşlar. Hücreler, organizmaların temel, yapısal ve işlevsel birimidir. Hücreler açısından bakıldığında bütün canlılar birbirlerine benzemektedir.
Ve canlılık DNA'nın varlığına bağlı olarak devam etmektedir. Tüm hücrelerde yönetimsel molekül, DNA'dır bazı virüsleri yani RNA taşıyan bazı virüsleri hariç tutacak olursak. Dolayısıyla bu açıdan bakıldığında bütün canlı türleri birbirlerine moleküler düzeyde benzerlik göstermektedir. Ve biyolojik organizasyonlarda ilerleyen slide'larda da örneklerini vereceğimiz üzere yapı ve işlev arasında sıkı bir bağlantı bulunmaktadır. Ve organizmalar sürekli çevreleriyle etkileşim kuran, iletişim kuran açık sistemlerdir.
Örneğin insanlardan örnek verecek olursak yaşadığımız ortamla sürekli madde alışverişi içerisindeyiz. En azından nefes alıp veriyoruz, dışarıdan oksijen alıyoruz, tekrar dışarıya karbondioksit veriyoruz, besleniyoruz. Bunların hepsi dışarı ile dış ortamla iletişim, etkileşim halinde olduğumuzun göstergeleridir.
Dolayısıyla organizmalar dış ortamla sürekli etkileşen açık sistemlerdir. Ve bu bir dinamizm getirir. Canlı organizmalar durağan sistemler değildirler. Sürekli bir hareketlilik halindedirler.
İster morfolojik olarak hareketliliği düşünün, isterse canlının kendi iç dengesi içerisindeki hareketliliği düşünün. Bu hareketliliğin toplamına dinamizm adını veriyoruz. O nedenle canlılar sürekli dinamizm içerisinde yapılardır. Ve kendi iç ortamlarını kararlı tutabilmek için bir takım düzenleyicilere de ihtiyaç duymaktadırlar.
Evrim, biyolojinin önemli konularından bir tanesidir ve çekirdeğidir evrim-biyoloji temasının. Çeşitlilik ve aynılık, yani benzerlik ve farklılık evrimin ya da biyolojinin iki ayrı yüzüdür. Az önce de söylediğim üzere bazı açılardan bakıldığında temelde canlılar birbirlerine benzeşmektedirler. Dış görünüşleri açısından bakıldığında da canlılar birbirlerinden benzeşmektedirler.
Büyük farklılık arz etmektedirler arkadaşlar. Bu dersimiz kapsamında aynı zamanda bilimsel süreç hakkında da bilgiler vereceğiz. Yani bir bilgiye ulaşmak için nasıl çalışma yapılır? Yani soru nasıl sorulur?
Onun üzerine hipotez nasıl kurulur? Bilgi nasıl aranır? Ve sonucu nasıl elde edilir? Buna ilişkin bilgiler de vereceğiz. İşte bilim tekrarlanabilen gözlemleri ve test edilebilen hipotezleri içeren bir...
Sorgulama sürecidir ve aslında toplumsal bir işlevdir. Çünkü bilimin amacı toplumun ihtiyaçlarına göre bilgi üretmektir. Toplumsal ihtiyaçları karşılayacak şekilde bilgiler ortaya koymaktır.
Yani insan yaşamını kolaylaştıracak, pratik hale getirecek bilgiler ortaya koymaktır. Şimdi burada... Biyolojinin farklı alanlarında çalışan çeşitli araştırmacıları görüyorsunuz arkadaşlar. Buradaki biyologlar canlılığı çok farklı zaman ve boyut ölçeklerinde araştıran canlılar.
Mesela şurada bir paleontolog, bir fosil uzmanı görüyorsunuz arkadaşlar. Şurada bir bitki biyologu görüyorsunuz. Aşağıda George Langford, bir hücre biyologu, hücreleri inceleyen bir araştırmacı.
Ve şurada ise bir HIV araştırmacısını görüyorsunuz arkadaşlar. Mikroorganizmaları, gözle görülmeyen mikroorganizmaları yani virüsleri araştıran bir araştırmacı. Bu araştırmacıların hepsi biyolojinin farklı dallarında araştırmalar gerçekleştirmektedirler.
Ve etrafımızdaki biyolojik canlılara baktığımızda onların organizasyonlarında ortak olan bazı özellikler görürüz. Bir kere organizasyonel bir hiyerarşiye sahiptirler. Ve her tür kendi içerisinde bir takım belirgin özelliklere sahiptir.
Ve yukarıdan aşağıya doğru sıralandığında ki birazdan bir örnek vereceğiz. Bir ağaçtan yaprağa, yapraktan işte dokuya, dokudan hücreye, hücreden organele, organelden atoma kadar inen bir hiyerarşik örnek, sıralama örneği vereceğiz. Bütün biyolojik organizasyonlarda bir indirgemecilik söz konusudur arkadaşlar. Organizasyon hiyerarşisi adına ne söyleyebiliriz? Az önce yani bir cümle önce verdiğim örnekte olduğu gibi var olan her düzey kendi altındaki düzeylerin üzerine kuruludur.
Şurada şu slide'da bunu çok iyi açıklayabiliriz arkadaşlar. Bakın şurada bir ağaç görüyorsunuz. Yapraklar ağacın birer organıdır.
Her basamakta biraz daha derine inerek aşağıya doğru gidecek olursak, yapraktan alınan bir kesiti incelediğinizde, şurada bakın mezofil hücrelerini görürsünüz. Bir sonraki resimde ise her bir hücreyi tek tek görüntülüyoruz. Hücrelerin içerisindeki şu yeşil renkli olanlar kloroplast organelleridir arkadaşlar. Bu hücre basamağına kadar inmiş halimiz. Biraz daha aşağıya indiğimizde, bakın, Şuradaki yeşillerin her biri olan kloroplastların yani organellerin elektron mikroskopisi görünümünü görüyoruz arkadaşlar.
En aşağıda ise bu organelleri de meydana getiren molekülleri ve atomları görüyoruz arkadaşlar. Moleküller burada klorofil molekülü olarak verilmiş. Bilgisayarda çizilmiş bir model.
Bu molekül birçok atomdan oluşmuştur. Bitkilerin yapraklarında bulunan klorofil fotosentezi sürdürecek enerjiyi sağlamak için güneş ışığını yakalamaktadır arkadaşlar. İşte buradaki slide'dan da açıkça görülebileceği üzere bir organizasyonel hiyerarşi söz konusudur.
Biyolojik sistemlerde en alt basamaktan en üst basamağa kadar hiyerarşik bir şekilde her basamağın birbirinin üzerine kurulduğu bir sistem söz konusudur arkadaşlar. Çok hücreli organizmalarda 3 temel... Organizasyonel seviye görüyoruz. Bunlardan biri doku, diğerisi organ, bir diğerisi ise sistemdir.
Hücreler bir araya gelerek dokuları meydana getirirler. Dokular bir araya gelerek organları meydana getirirler. Ve organlar da bir araya gelerek sistemleri oluştururlar.
Sistemler ise bir araya geldiğinde organizmanın toplamını yani tümünü meydana getirir arkadaşlar. Şimdi buraya kadar verdiğim bilgiler... Organizmanın kendi içerisindeki hiyerarşiydi. Yani atomdan başlayıp molekülle işte organelle hücreyle devam edip ağacın kendisine kadar giden o basamaklar organizmanın kendi içerisindeki hiyerarşisiydi. Bir de organizmanın kendi dışındaki bir hiyerarşisi söz konusudur arkadaşlar.
Tek tek bireyler bir araya geldiklerinde popülasyonu meydana getirirler. Aynı türün... Belirli bir yerde yaşayan bireylerinin topluluğuna popülasyon adı verilir.
Mesela az önceki örnekte ağaç bireylerinden oluşan bir orman, aynı bölgede yaşayan bir orman bir popülasyondur arkadaşlar. Ve bir başka kavram daha çıkıyor karşımıza. Popülasyonun da üstünde bir basamak yukarıda bir kavram.
O da community arkadaşlar. Popülasyonda belirli bir... Bölgede yaşayan ve sadece aynı türden oluşan bireyler söz konusuydu ama komünitede farklı türlere ait popülasyonların da birlikte olması durumu söz konusudur.
Yani belirli bir bölgede farklı farklı ağaç popülasyonları bir araya gelir bir topluluk oluşturursa biz bu topluluğa komünite adını veriyoruz. Ve bir üst basamakta ise ekosistem adını verdiğimiz bir tanım var arkadaşlar. Ekosistem de toprak, hava, su yani canlı cansız ortam birlikteliğine verilen addır. Yani bir ortamdaki komünitelerin tamamının etraflarındaki cansız sistemlerle oluşturdukları bütüne ekosistem adını veriyoruz.
İşte bu zincir içerisinde herhangi bir halkada meydana gelecek bir hata, bir arıza domino etkisi yaratacaktır. Bütün sistemi domino taşı gibi... devirecek, zarar verecektir.
Şimdi üst basamaklara doğru çıkıldıkça daha basit düzeylerde bulunmayan bir takım belirgin görünüş farklılıkları ortaya çıkmaya başlar. İşte organizma kendisini oluşturan kısımların toplamından çok daha üstün olan bir canlı bütünüdür arkadaşlar. O nedenle organizasyonel hiyerarşide yapısal düzenleniş oldukça...
Yani organizmanın içerisindeki yapısal düzenleniş oldukça önemlidir. Bakın burada biraz büyütelim bir takım örnekler veriliyor. Şimdi canlılığın bazı özelliklerine ilişkin bir takım örnekler. Mesela düzen, düzene ilişkin örneğimiz bir çiçek arkadaşlar.
Canlılığın bütün özellikleri bu yakın çekim ay çiçeğinde görüldüğü gibi organizmanın sahip olduğu. üst düzeydeki yapısal düzenden kaynaklanmaktadır. Canlılığın bir diğer özelliği üremedir. Organizmalar kendi benzeri olan bir canlıyı oluşturmak üzere çoğalırlar.
Canlı sadece canlıdan oluşur. Buna aksiyon biyogenesis adı verilir arkadaşlar. Canlının kendisinden önceki canlıdan oluşması durumuna aksiyon biyogenesis adı verilir. Burada örnekte Japonya'da yaşayan bir makak ve yavrusu görüntüleniyor arkadaşlar.
Canlılığın bir diğer özelliği nedir? Büyüme ve gelişme. Şurada C'de görüyorsunuz arkadaşlar. DNA şeklindeki kalıtsal programlar bir organizmanın ait olduğu türe özgü özellikleri oluşturarak onun büyüme ve gelişme şeklini yönetir. Burada örnekte verilen Costa Rica'da yaşayan bir kurbağa türüne ait embriyodur arkadaşlar.
Bir diğer canlılık özelliği enerji kullanımı. Şurada D'de. Sembolize edilmiş. Organizmalar enerjiyi dışarıdan alırlar ve onu çok değişik işler yapmak üzere dönüştürürler.
Burada bir yarasa türünü görüyoruz arkadaşlar. Bir kaktüs bitkisinin nektarını yakıt olarak yani enerji elde etmek için yiyecek olarak kullanmaktadır. Uçmak ve diğer işlerini yapabilmek için gerekli gücü besinlerde bulunan moleküllerde depolanmış olan enerjiden sağlamaktadır arkadaşlar. Bir diğer örneğimiz E'de görüntülendiği üzere çevresel uyarılara tepki verme.
Şuradaki böcek kapan bitkisini gösteriyorum arkadaşlar. Biraz sonra sindirilecek olan bu cırcır böceği, bakın yaprakları kapanmış ve cırcır böceğini içerisine almış. Venüs sinek kapanın kapan oluşturacak şekilde değişikliğe uğramış yapraklarının yüzeyindeki tüy hücrelerini uyardığında kapana düşmüştür. Ve bitki bu çevresel uyarana hızla kapanı kapatarak cevap verir. O nedenle canlı organizmalar çevresel uyarılara cevap verirler.
Genellemesini yapmak yanlış olmaz. Bir diğer örnek şuradaki tavşan örneği arkadaşlar. Homestasy yani iç ortamın kararlı bir dengede tutulması. Şimdi dış ortam sürekli değişmektedir. Dış ortamdaki bu değişikliklere karşılık organizmanın iç ortamını belirli sınırlar içerisinde değişmez tutmak gerekmektedir.
İşte bunu sağlayan bir takım mekanizmalar vardır. Buna homestasyada verilir arkadaşlar. Siyah kuyruklu bir tavşan görüyoruz.
Oldukça geniş kulakları var ve kulaklarındaki kan damarları görülebiliyor. Isı kaybını sürekli olarak denetler. Hayvanın vücut sıcaklığı arttığında bu fazla vücut sıcaklığını dışarıya atabilmek için kan damarları yoluyla ısıyı kulaklara taşır ve buradan dışarıya nakleder.
Yani ısının fazlasını boşalttığı organlardır kulakları arkadaşlar. Ve canlılığın bir diğer temel özelliği ise evrimsel uyumdur arkadaşlar. Buradaki beyaz kuş örneğinde görüldüğü gibi evrim, ilerleyen slide'larda da buna benzer bir örnek vereceğiz. Organizmalar ile onların çevreleri arasındaki etkileşimin bir sonucudur evrimsel süreç.
Evrimin sonuçlarından birisi organizmaların çevrelerine uyum sağlamalarıdır. Mesela Kışlık tüylerine bürünmüş bu beyaz kuyruklu orman tavuğunun beyaz tüyleri onu karla kaplı çevrede hemen hemen görünmez kılmaktadır. Dolayısıyla bu kuş üzerinden beslenen canlılar bu kuşu ilk bakışta kolay kolay fark edemeyeceklerdir.
Bu da onun avlanmaya karşı korunma mekanizmasıdır. Yani hayatta kalma başarısı göstermektedir. Canlılar...
Şimdiye kadar anlattığım bilgilerden de anlayabileceğiniz üzere oldukça karmaşık bir organizasyondan sonra ortaya çıkmaktadırlar arkadaşlar. Ve bu organizasyonu anlayabilmek için daha üst düzeyde bir organizasyonu kısımlara ayırmamız gerekiyor. İşte canlılar ne kadar çeşitlilikte olursa olsunlar, ne kadar farklı türlere sahip olurlarsa olsunlar, onları birbirlerinden kolay ayrıştırabilecek basit bir sistem oluşturmak gerekiyor. İşte...
Bu sistem bir indirgemecilik stratejisidir arkadaşlar. Hücre teorisi, geride bıraktığımız bilim tarihi sürecinin önemli aşamalarından bir tanesidir. Robert Hooke ve Anthony Van Leeuwenhoek ilk hücreyi keşfeden araştırmacılar. Matthias Schleiden ve Theodor Schwan ise hücre teorisini şekillendiren ilk araştırmacılardır. Hücre teorisine göre her canlı, daha doğrusu her hücre kendisinden önceki hücrenin ikiye bölünmesi sonucunda oluşmuştur.
bütün canlılar hücrelerden meydana gelmektedirler. Ve iki tip hücre biliyoruz. Birisi prokaryot hücre, bir diğerisi ökaryot hücre arkadaşlar.
Şimdi burada ökaryot ve prokaryotik hücreler aynı resmin içerisinde verilmiş. Büyüklüklerini ve yapılarını kıyaslayabilmek açısından arkadaşlar. Bitkilerde, hayvanlarda ve diğer organizmaların tümünde bulunan ökaryotik hücreler organel adı verilen işlevsel alt bölümlere ayrılmıştır. Ancak bakteriler ve arkeler de ki bunlar prokaryotik hücrelerdir.
Bunların yapıları çok daha basittir ve ökaryotik hücrelerde bulunan organellere sahip değillerdir. Prokaryotik hücreler ökaryotik hücrelerden çok çok daha küçüktürler. Bakın mevcut haliyle prokaryotik hücre ökaryotik bir hücrenin stoplazmasında bulunan aşağı yukarı bir organelin büyüklüğüne ancak ulaşabilmektedir arkadaşlar. Ve eee... Canlılığın sürdürülebilmesi için kalıtsal bilginin muhafaza edilmesi de oldukça önemlidir.
Çünkü düzen organize bilgi anlamına gelmektedir. Bu canlılar da bu DNA şeklinde organize olmuştur. Ve anne ve babadan aktarılan ise genlerdir.
Canlılığın devamında genler işlevseldir. DNA hangi özelliklere sahiptir? Bunu tabi ilerleyen derslerde daha ayrıntılı bir şekilde vereceğiz.
Ama şu anda sadece birkaç cümle. Genel bilgi vermek gerekiyor. DNA ikili sarmal şeklindedir.
DNA'nın sarmalını oluşturan ipliklerin her biri 4 nükleotitten, 4 çeşit nükleotitten meydana gelmiştir. Adelin, guanin, sitozin ve timin olmak üzere. Ve tıpkı alfabe harflerinin özgül anlamlarında olduğu gibi nükleotitler de çeşitli sayı ve sıralarda düzenlenmişlerdir arkadaşlar. Şöyle bir örnek vermek gerekiyor.
Nasıl? Tüphaneler 29 harften oluşan kitaplardan oluşmuşsa DNA da aynı şekilde organize olmuştur. Yani 4 tane farklı harften milyonlarca farklı değişik baz dizisini meydana getirebilmektedirler.
İşte organizmalar arasındaki fark onların nükleotit dizilimindeki farkta yatmaktadır. Şimdi biyolojik organizasyonlara baktığınızda aynı zamanda her yapının işleviyle Uyumlu olduğunu görürsünüz arkadaşlar. Mesela çevreden bir örnek verecek olursanız çekiç çivi çakmayı kolaylaştırmak üzere tasarlanmıştır.
İşte bir yapıyı analiz etmek aslında o yapının nasıl çalıştığını anlamayı kolaylaştırır. Çekiç çivi örneğini biyolojik sistemlere ya da biyolojik organizmalara da genellemek mümkündür. Mesela kuşun kanadı, aerodinamik yapısı... kemik yapısı, kas, impuls, mitokondri bunların hepsi görevlerini en iyi şekilde yapabilmek üzere özelleşmişlerdir arkadaşlar.
Bakın şurada örnek var biraz büyütelim. Kuşun yapısı uçmaya olanak sağlayacak şekilde dizayn edilmiştir. Yapı ve işlev arasında bir uygunluk söz konusudur. Bakın burada martıda...
Organizmanın bütünü kuşun aerodinamik olarak uçmasına elverişli şekilde dizayn edilmiştir. Hemen yanındaki şekilde yani B'de yapı işlev teması organlar ve dokular için de geçerlidir denmiş. Bakın kuşun bal peteğine benzeyen kemik yapısı hafif olan iskeletine büyük güç kazandırır. Hem iç ortamı yani kemiğin içi büyük boşluklara sahip olduğu için kemik hafiftir.
Hem de ara bağlantılarla kemiği sağlamlaştırmaktadır. Dolayısıyla kuş havada büyük ağırlıklar taşımaksızın saatlerce uçabilmektedir arkadaşlar. Şurada C'de Bir sinir hücresini görüyorsunuz arkadaşlar. Sinir hücresi akson ve dendrit uzantılarına sahiptir.
Bakın şu salkım saçak uzantılardan bahsediyorum. İşte bu onun özgül işlevine uygundur. Nöronlar sinir impulslerini ileten uzantılara sahip olmak zorundadırlar ki bir hücredeki impulsü bir diğerine iletebilsinler. Şurada da bir başka örnek veriliyor arkadaşlar.
Bir mitokondinin elektron mikrografı görüntüsünü görüyorsunuz. Mitokondiri adı verilen bu organel çok sayıda katmanlar içeren bir iç zara sahiptir. Şuradaki iç zar kıvrımlı olan iç zar arkadaşlar. Katmanların fazla oluşu küçük bir hacim içinde oldukça büyük miktarda zarın paketlenmesine olanak sağlar.
Mitokondirinin iç zarında yerleşmiş olan solunum enzimleri vardır. Ve iç zar kıvrılarak zar yüzeyini artırır. Zar yüzeyini artırması da...
oksijenli solunum reaksiyonlarını daha fazla miktarda gerçekleştirebilmesine olanak sağlar. Organizma çevresiyle sürekli etkileşmektedir demiştik arkadaşlar. Açık sistemler içerisinde yaşamaktadırlar demiştik. Çevre aslında organizma ve cansız unsurların tam bir toplamıdır. Mesela ağaç kökleriyle su ve mineralleri alırken Klorofil ile de fotosentez yapmaktadır.
Ağacın kökü diğer mikroorganizmalarla toprağın içerisinde temas halindeyken aynı zamanda diğer canlılar içinde bir besin teşkil etmektedir arkadaşlar. Şuradaki resimde besin çevrimini yani ekosistemin dinamiğini görüyorsunuz arkadaşlar. Güneş ışığından faydalanan besin zincirinin birinci üreticileri yani bitkiler ve diğer fotosentetik organizmalar.
Organik besin maddelerini üretirler. Daha sonra onlar üzerinden beslenen canlılar yani tüketiciler ise ki hayvanlar büyük ölçüde bu grubun içerisindedirler. Onlar da bitkiler tarafından sentezlenen bileşiklerin içerisinde hapsedilmiş olan enerjiyi kullanarak hem kendi enerji ihtiyaçlarını karşılarlar hem de ısı enerjisi oluştururlar arkadaşlar. Dolayısıyla besin... ekosistemde besin çevrimi ve madde alışverişi sürekli devam eden dinamik bir döngüdür arkadaşlar.
Ve organizma ve çevresindeki enerji alışverişi aslında bir dönüşümdür. Yani enerji çeşitlerini sayacak olursak kimyasal enerji, potansiyel enerji, ısısal enerji, kinetik enerji bunların her biri enerjinin farklı çeşitleridir. Enerji, evrende toplam enerji hiçbir zaman değişmez. Enerji bir formdan diğerine dönüşür ama evrendeki toplam enerji netice itibariyle değişmez arkadaşlar.
Canlılar arasındaki dinamik, denge ve düzenleyici mekanizmalardan bahsedecek olursak, şimdi burada bir yanma örneği verilmiş. Ateşte yanmayla besinlerin yanmasının işleyişleri birbirlerinden oldukça farklıdır. Kibriti çaktığınızda kibrit kontrolsüz yanar. Fakat...
Şekerin yanması yani şekerin oksijenli solunumla çok çok küçük parçalara ayrılması ve onda bağlı bulunan enerjinin serbest hale getirilmesi de bir yanma reaksiyonudur. Şekerin yanmasıyla kibritin yanması farklıdır. Kibrit kontrolsüz yanarken şeker kontrollü bir şekilde yanmaktadır.
İşte hücreler, enzimler adı verilen katalizörleri kullanmak suretiyle bunu kontrollü bir şekilde başarabilirler. Aksi takdirde bu kontrolsüz bir yanma olsaydı muazzam bir patlama ve ısı açığa çıkardı. Bu da organizmanın yaşamının sonlanması anlamına gelirdi. İşte organizmada gerçekleşen reaksiyonları kontrol eden bazı emniyet valfleri, bazı sübaplar vardır arkadaşlar, sigortalar vardır. Bunlar negatif geri beslemeli ve pozitif geri beslemeli.
kontrollerdir arkadaşlar. Şurada örnek verilmiş. Biraz büyütelim. Şimdi şurada negatif geri beslemeye bir örnek verilmiş arkadaşlar. Bakın A maddesi üzerinden B maddesi sentezleniyor.
B maddesi üzerinden C maddesi sentezleniyor. C maddesi üzerinden de D maddesi sentezleniyor. Aslında organizmanın ihtiyacı olan şey D maddesine ulaşmak.
Ortamda D maddesinin miktarı azaldığında bu reaksiyon yolunu açmak suretiyle hızlı bir şekilde A maddesinden D maddesi elde eder. Peki, ihtiyacı kadar D maddesi biriktikten sonra daha fazla D maddesi üretmeye gerek var mı? Hayır, gerek yok.
O zaman ortamda bol miktarda biriken D maddeleri, bakın tam şurada A'nın B'ye dönüşümünü katalizleyen enzim üzerinde inhibitör etkiye yol açar. Dolayısıyla sistemi otomatik olarak durdurur. Bunu şuna benzetebilirsiniz.
Oturduğunuz odada akşam göz gözü görmeyeceği için duvardaki elektrik prizine dokunarak ışığı açarsınız. Işıkla işinizi bitirinceye kadar ışık açık kalır. Sonra diyelim odadan çıkacaksınız ya da yatacaksınız, uyuyacaksınız.
O zaman ne yaparsınız? Işığı kapatırsınız. İşte biyolojik organizmalarda ihtiyaçları olan yolu açar, çalıştırırlar ve ihtiyaç bittiği andan itibaren o yolu tekrar...
Kapatırlar yoksa metabolit tekerleğin çarkları fırıl fırıl döner ve enerji boşa israf edilir. Bu negatif geri beslemedir arkadaşlar. Bir de pozitif geri besleme var arkadaşlar. Şimdi ortamda belirli bir maddenin miktarı kritik seviyenin altına düşmüşse mesela burada W üzerinden X onun üzerinden Y, Y'nin üzerinden de Z'nin sentezlendiğini görüyoruz. Ortamda Z meddesinin miktarı belirli bir miktarın altına düştüğünde bu Z bileşenleri X'in Y'ye dönüşümünü sağlayan şuradaki enzimi etkileyerek onun daha hızlı çalışmasını sağlarlar.
Dolayısıyla Y daha fazla üretilir, Y'nin üzerinden de Z daha fazla üretilir. Buna da pozitif geri besleme diyoruz. Birinde sistemi frenlemek söz konusudur. Birinde de gaza basmak söz konusudur arkadaşlar.
Mesela biyolojik sistemler içerisindeki kontrol mekanizmalarına örnekler verecek olursak, vücut ısısının kontrolü, kararlı iç durum anlamına gelen hemostasi, kanın pıhtılaşması, terleme, kas hareketleriyle anında enerji elde edilmesi, bu olaylara ilişkin biyolojik örneklerdir arkadaşlar. Şimdi biyolojinin... İki temel boyutu vardır.
Birincisi dikey boyut, ikincisi ise yatay boyut arkadaşlar. Dikey boyut, molekülden biosfere kadar uzanan büyüklük ölçeğidir. Yatay boyutta ise günümüzde ve canlılık tarihi içerisinde var olan büyük canlı çeşitliliği boyunca uzanan boyuttan bahsediyoruz. Yani dikey boyutta molekülden organizasyonel hiyerarşi boyunca...
Biyosferin tamamına kadar uzanan bir boyut söz konusu. Yatay boyut ise geçmişte yaşamış tüm canlılardan günümüzde yaşayan canlı formlarına kadarki boyuttan bahsediyoruz arkadaşlar. Bu organizmalar arasında yani ister geçmişte yaşamış olsun ister günümüzde yaşamış olsun bunların arasındaki evrimsel bağlantı onların birbirlerine benzeyen yönlerini ve birbirlerinden Ayrışan yönlerini açıklamak için kullanılmaktadır arkadaşlar.
Mesela bazı rakamlar verelim. Şu ana kadar yeryüzünde 1.5 milyon türün varlığı tanımlanmış. 280 bini bitki, 50 bini omurgalı ve 750 binden fazlası böcek. Bunlar şimdi günümüzde oldukça fazla astronomik rakamlara ulaşmış durumdadırlar yüksek ihtimaller.
Çünkü bu veriler çok yeni veriler değil arkadaşlar. Her geçen gün bu liste artıyor. Çünkü her geçen gün... araştırmacılar yeni bir canlı türünü tanımlayarak literatüre kazandırıyor. Toplam sayının aşağı yukarı 5 ila 30 milyon arasında olabileceği tahmin ediliyor.
Yeryüzünde yaşayan toplam tür sayısının arkadaşlar. Şimdi indirgemecilikten bahsetmiştim size birkaç slide önce. Organizmalar farklı farklı türdedirler ve Bahsettim işte şu ana kadar tanımlanan tür sayısı 1.5 milyon. Peki 1.5 milyon türü biz kolay sınıflandırabilmenin bir yolunu bulabilir miyiz? Yani hiyerarşik olarak ya da kategorik olarak nasıl sınıflandırabiliriz?
Onları daha basit gruplara ayırmak suretiyle sınıflandırabiliriz. Canlılar alemindeki en temel grup tür olarak bilinmektedir arkadaşlar. Ve her gruba dahil çok sayıda tür bulunmaktadır. İşte...
Türleri isimlendiren, biyoloji isimlendiren ve sınıflandıran biyoloji alanına taksonomi adı verilmektedir arkadaşlar. Bakın burada bir örnek verilmiş. Biraz büyütelim. Biyolojik çeşitliliğe ait oldukça mütevazi bir örnek, küçük bir örnek Washington DC'deki Ulusal Doğa Tarihi Müzesi'nde bulunan koleksiyondaki on binlerce kelebek ve güve türünün sadece birkaçı görülüyor bu resimde.
Türlerin çeşitli oluşu gibi buradaki örneklerin ortak anatomilerinde de farklılıklar vardır. Biyolojinin temel amaçlarından biri farklı türlerin paylaştığı ortak özelliklere rağmen bu çeşitliliğin nasıl ortaya çıktığını. Açıklamaktadır.
Açıklamaktır. Şimdi bakın şurada bir sınıflandırma hiyerarşisi görüyoruz. Tür, cins yani genus, familia, takım yani ordo, sınıf, film yani şube ve alem.
Sınıflandırma, taksonomideki temel sınıflandırma basamakları bunlardır arkadaşlar. Mesela şurada kurt örneği verilmiş. Animalya alemi, kordata şubesi. Mammalia yani memeller sınıfı, karnivor yani yırtıcılar takımından, familyası canidae, genusu yani cinsi canis, türü ise canis lupus. İşte bu taksonomik sınıflandırma ilkelerine dayalı olarak canlılar kategorize edilmiş, sınıflandırılmıştırlar.
Eskiden morfolojik görünümlerine yani dış görünümlerine göre Canlılar 5 alem içerisinde toplanmaktaydılar. Ancak bugün o sistem revize edilmiş ve moleküler çalışmalarla desteklenmek suretiyle revize edilmiş ve 3 ana dala ayrıldıkları tespit edilmiştir. Bunlar bakteriler, arkealar ve ökaryotlardır. Ökarya olarak bilinen ökaryotlardır arkadaşlar.
Burada her bir domeyne ilişkin örnekler verilmiş arkadaşlar. Bakın. Bakteri domeyninin üyeleri çok çeşitli ve yaygın olan prokaryotlardır arkadaşlar.
Arkea domeyninde prokaryotların bir çoğu, bunlar da prokaryot canlılardır, bunların bir çoğu tuz gölleri ve kaynar su kaynakları gibi yeryüzünün ekstrem yani aşırı koşullarında yaşarlar. Moleküler deliller Arkea'nın ökaryotlara daha yakın olduğunu göstermiştir. Bu canlıları her ne kadar prokaryot olsalar da...
Prokaryotlar sınıfı içerisinde değerlendirmemenin nedeni moleküler olarak hem prokaryotlara hem ökaryotlara benzerlik gösteren yanlarının bulunmasıdır arkadaşlar. Üçüncü domeyin ise ökarya domeyini arkadaşlar. Bunların içerisinde protista, bitkiler, funguslar ve yani mantarlar ve hayvanlar yer almaktadır.
Evet etrafınıza baktığınızda muazzam... canlı çeşitliliğinin içerisinde canlıların bazı özelliklerinin birbirlerine oldukça benzer olduğunu görürsünüz. Yani canlılar bir takım birleştirici temalar altında toplanmaktadırlar. Ağaç, mantar ve insan nasıl ortak özellikler taşımaktadırlar?
Morfolojik olarak birbirlerinden oldukça farklı organizmalardır. Ama birbirlerine oldukça benzeşen bir yönleri vardır. Mesela hepsi DNA'yı kalıtsal materyal olarak taşımaktadırlar. Prokaryotlar ve ökaryotlar da aslında farklı domeynler ya da farklı hücre yapıları olmalarına rağmen onlar da birbirlerine DNA'ları yani kalıtsal materyalleri yönüyle benzerlik sergilemektedir arkadaşlar.
Ökaryot hücre yapısında da aynı benzerliği görmekteyiz. Hücre üstündeki düzeylerde çok farklı yaşam şekillerine uyum söz konusudur. Ama hücre düzeyine indiğinizde...
organizasyonel yapıların birbirlerine bazı noktalarda benzeştiğini görürsünüz. Mesela buradaki örnek çok ilginç. Bakın şurada paramezyum, bir tatlı su canlısı, tek hücreli bir canlı.
Paramezyumun sillerini görüyorsunuz. O siller suyun içerisinde, onu havuz suyun içerisinde hareket ettirmek için kullanılır. Bakın silin enine kesitini görüyorsunuz. Şurada elektron mikroskopisi görüntüsünü görüyorsunuz.
Şu da... İnsanın nefes borusunun iç yüzeyini döşeyen hücrelerin silleri. Bakın çok farklı organizmalar. Biri tek hücreli bir organizma, biri çok hücreli bir organizmanın solunum sisteminin iç yüzeyini döşeyen hücrelerin silleri.
İkisinin de kesitine baktığınızda mikroskop altında aynı olduğunu görürsünüz. Organizmalar morfolojik olarak birbirlerinden oldukça farklıdırlar. Ama organizasyonel olarak baktığınızda şu yapı.
moleküler düzeyde birbirine çok benzeşmektedir arkadaşlar. Dersin girişinde evrim temasının biyolojinin çekirdeği olduğundan bahsetmiştim arkadaşlar. Fosil ve diğer kanıtlar canlılığın milyarlarca yıldır dünya üzerinde ikamet ettiğini ortaya koyuyor. Yani canlılar geçmiş tarihlerden bu yana sürekli evrimleşerek, sürekli değişim geçirerek yaşantılarına devam etmektedirler arkadaşlar. Her bireyin bir tarihi olduğu kadar her türde canlılık ağacının...
Bir dalıdır ve bu ağaç atasal türler boyunca zamanla çok eskilere kadar dayanmaktadırlar. Dünyada ilk canlılığın günümüzden 3,5 milyar yıl önce ortaya çıktığı düşünülmektedir. Çünkü en eski canlılar 3,5 milyar yıllık prokaryot fosilleridir arkadaşlar. Fosillerle paylaştığımız en büyük ortak paydamız ise genetik kodumuzdur.
Onlar da DNA taşımaktadırlar, biz de DNA taşımaktayız. İşte moleküler düzeyine baktığımızda bu benzeşme bilim insanları için büyük ipuçları ortaya koymaktadır. Canlı türlerin bugün önemli ölçüde birbirlerinden farklılık arz etmelerinin temel nedeni evrimsel süreç içerisindeki farklılaşmalarıdır arkadaşlar. Bakın şurada bir paleontolog görüyorsunuz arkadaşlar.
Paul Serano. Biraz büyütelim. Jobaria adlı dinozorun bacak kemiklerinin kazısı sırasında görüntülenmiş paleontolog Paul Sereno.
Paul Sereno'nun Afrika'daki Nijerya'ya yaptığı araştırma gezisinin öyküsünü onunla yapılan söyleşi sonucunda elde ediyoruz arkadaşlar. Paul Sereno Nijerya'da bitkileri yiyerek beslenen devasa bir dinozorun toprak altından çıkardığı bir kemiğiyle. Muhtemelen bir bacak kemiği ile görüntüleniyor arkadaşlar.
Fosil kayıtlar canlıların uzun yeryüzü tarihi boyunca çok büyük değişikliklere uğradığına dair kanıtlar ortaya koymaktadır. Hemen sağ tarafta ise Charles Darwin'i görüyoruz arkadaşlar. 1809-1882 yıllarında yaşayan bir araştırmacı.
Modern biyolojinin gelişmesine çok... Büyük etki yapan bilim adamlarından bir tanesi The Origin of Species yani türlerin kökeni isimli kitabın yazarıdır arkadaşlar. Darwin özellikle iki temel kavram üzerinde durmuştur. Bunlardan bir tanesi günümüzde yaşayan türlerin geçmişte yaşamış atasal türlerden köken aldığı yani değişim ile üreme, bir diğerisi ise ortaya koyduğu bir diğer düşünce ise doğal seçilimdir.
Yani etrafa uyum sağlayabilme yeteneği en kuvvetli canlının ya da canlıların bir sonraki nesle yavrularını en fazla miktarda bırakması gerçeğidir arkadaşlar. En iyi uyum sağlayan en fazla hayatta kalır ve en fazla yavru bireyi meydana getirir. Darwin iki temel gözlem yapmıştır. Bunlardan bir tanesi bireylerin farklılığı yani kalıtsal açıdan diğerlerinden farklı olma. İkinci gözlem ise hayatta kalma mücadelesi.
Yani bu farklılığın bir sonucu olarak bulunduğu ortama uyum gücünü artırma ve daha fazla oğul döl verme. Yani popülasyondaki sayısal artış. Canlı sahip olduğu genetik farklılıktan dolayı ortama daha iyi uyum sağlayabilme yeteneği kazanmışsa bir sonraki neslede yavrularını en fazla miktarda bırakan birey o birey olacaktır arkadaşlar. Ve doğal olarak bir sonraki nesilde...
Bu bireylerin daha fazla sayıca popülasyonun içerisinde yer aldığı görülecektir. İşte buna farklılaşmış üreme başarısı adı verilir arkadaşlar. Bir çevreye en iyi uyum sağlama başarısı hayatta kalabilme ve üreme başarısını artırmaktadır. Darwin bu farklılaşmış üreme başarısını doğal seçilim olarak adlandırmıştır.
Bakın şurada bir örnek görülüyor. Biraz büyütelim tekrar. Evet bakın farklı kalıtsal özelliklere sahip bireylerden oluşan bir popülasyon görüyorsunuz arkadaşlar.
İlk bakışta hemen görebileceğiniz üzere farklılık aslında böceklerin renklerinden kaynaklanıyor. Burada hayali bir böcek popülasyonu verilmiş. Çalı çırpı yakılarak rengi karartılmış bir toprak parçası üzerine yerleştiriliyorlar bunlar. Başlangıçtaki popülasyonda bireyler çok açık griden kömür rengine kadar değişen farklı renklidirler.
Aşağıda ise böcekleri yiyerek beslenen bir kuş görüyorsunuz. Şimdi şu soruyu sormak gerekiyor. Siyah alt zemin üzerinde beyaz renge sahip böcekler mi bir bakışta hemen fark edilir? Yoksa siyah ya da gri ya da koyu renge sahip böcekler mi bir bakışta hemen fark edilir? Tabii ki cevap şudur.
Siyah alt zeminde açık renge sahip böcekler hemen fark edilir. Ve avcılar... Yani buradaki kuş örneğinde olduğu gibi özellikle ilk başta göze çarpan renk bu olduğu için beyaz renkteki böcekler üzerinden beslenecektir.
Dolayısıyla popülasyondan beyaz renge sahip böceklerin büyük bir kısmı silinecektir. Geriye ne kalacaktır arkadaşlar? Siyah ya da koyu renklere sahip böcekler kalacaktır. Dolayısıyla bir sonraki jenerasyona yavrularını daha fazla sayıda bırakanlar siyah böcekler olacaktır.
Bakın. Burada son figürden gördüğünüz üzere kuşaktan kuşağa geçildikçe bu böcek popülasyonu doğal seçilim aracılığıyla çevresine en iyi uyum sağlayan olduğu için popülasyon bir süre sonra koyu renkli böcekler yönünde bir evrilmeye gidecektir arkadaşlar. Şurada bir başka örnek daha var arkadaşlar. Adaptasyonun gücüne ilişkin bir örnek. İlk bakışta ne görüyorsunuz?
Muhtemelen... Karışık bir figür görüyorsunuz. Bitkiye de benzeyen bir yapısı var. Burada bir deniz atı görüyorsunuz arkadaşlar. Deniz atı deniz yosunları arasında yaşar.
Deniz yosununa çok benzeyen bir balık avı için emniyetli gibi görünen deniz yosunu ormanına girerek tuzağa düşer. Ama bu kamuflaj aynı zamanda deniz atının kendisini de av olmaktan kurtarır. Aslında etrafını taklit ederek, görüntüsel olarak taklit ederek... Deniz atı kendisini gizlemiş olur arkadaşlar. Dolayısıyla avcılarından yani predatörlerinden bu şekilde korunmuş olur.
Doğal seçilimi anlatırken Darwin türlerde meydana uzun süreler boyunca birikerek meydana gelen değişimlerin bir noktadan sonra o türü farklı bir tür haline çevirdiğini Dolayısıyla farklı türlerin bu şekilde ortaya çıktığını savunmuştur. Yani biriken kalıtsal değişikliklerin toplamda yani kümülatif etkisi belli bir noktadan sonra türü bir yol ayrımına getirir. O türden farklı canlı türleri meydana gelir. Mesela bir başlangıç popülasyonu farklı çevrelere bölünmüşse bu tarz bir sonuç ortaya çıkabilir. Örneğin yeryüzünün tektonik hareketleri sonucunda ana karadan bir...
toprak parçasının kopup ada haline geldiğini düşünün. Başlangıçta ana karayla bir arada fiziksel bağlantısı olan o toprak parçasının üzerinde yaşayan canlılar ana karayla bağlantılı oldukları için ana karadaki canlılara benzemekteydiler. Ama o toprak parçası tektonik hareketlerle kopup bir ada haline geldiğinde o canlılar ana karadan izole hale geldiler.
Yani ana karayla aralarındaki bağlantı kesildi. Dolayısıyla kendi içlerinde Çiftleşmeye ve kendi içlerindeki gen havuzunu saflaştırmaya başlarlar ve yeterli süre sonunda anakaradaki yakın akrabaları ile kendileri arasında bir takım farklılıklar geliştirmeye başladıklarını görüyoruz. İşte kurucu popülasyondan yeni bir popülasyonun meydana gelmesi evrimsel sürece ilişkin gözlemlenebilecek en basit deneysel sistemlerden bir tanesidir arkadaşlar.
Evet burada Darwin'in Galapagos adalarında yaptığı çalışma görülüyor arkadaşlar. Darwin 1835 yılında ziyaret ettiği Galapagos adası. Şurada görülüyor Galapagos takım adaları.
Güney Amerika'nın Pasifik kıyısından yaklaşık 900 kilometre uzakta bulunan genç volkanik adalar topluluğu arkadaşlar. Bu adalardaki canlı formlarının Güney Amerika ana karasında yaşayan türlerle akraba oldukları açıkça belli olmakla birlikte bu adalar dünyanın başka hiçbir yerinde bulunmayan bitki ve hayvanlara ev sahipliği yapmaktadır. 3 farklı genüs altında sınıflandırılan 14 ispinoz türü Galapagos.
Adalarında yaşamaktadırlar arkadaşlar ve bu buralarda çeşitlenmiştirler. Az önceki örnekte söylediğim gibi önce ana karada bulunan ana karayla fiziksel bağlantısı olan bu popülasyon. Bu adalar fiziksel olarak ana karadan ayrıldıktan sonra kendi içlerinde evrimleşme sürecine girmişlerdir.
Ve bu kuşlar muhtemelen volkanik etkinlikler sonucunda adaların oluşumundan sonra Güney Amerika ana karasından Galapagos'a gelmeyi başarabilen ortak... bir atadan köken almışlardır. Farklı adalardaki değişik besin kaynaklarına uyum sağlamak üzere özelleşmiş olan gaga yapılarına sahiptirler. Bakın şurada Güney Amerika anakarasından gelen ortak ata olduğu varsayılan ispinoz türünü görüyorsunuz.
Daha sonra kendi içinde yer ispinozları, ağaç ispinozları ve ötücü ispinozlar olarak farklılaşmışlardır. Daha sonra onlar da kendi içlerinde tohum yiyenler Kaktüs yiyenler, tomurcuk yiyenler ve böcek yiyenler şeklinde özelleşmişlerdir. Bakın her birinin gaga yapısı birbirlerinden oldukça farklıdırlar. Bu da üzerinden beslendikleri besinleri kolay temin edebilmelerine, kabuklarını kolay kırabilmelerine uyum sağlayacak gaga yapılarıdır arkadaşlar. Şimdi bu ders biyolojinin ilk...
Ders saati olduğu için aynı zamanda bilimsel süreçten de biraz bahsetmemiz gerekiyor arkadaşlar. Yani bilimsel bilgi nasıl elde edilir ve bir araştırma nasıl yapılır? Darwin benzerlik ve farklılığın doğa üstü güçlerde değil doğanın kendisinde aranması gerektiği fikrini öne sürmüştür.
Bu sayede biyoloji bir bilim haline gelmiştir. Peki o zaman bilim nedir sorusunun... cevabını aramamız gerekiyor.
Arkadaşlar bilim tekrarlanabilen gözlemleri ve test edilebilen hipotezleri içeren bir sorgulama sürecidir. Latince'de science bilmek fiilinden türemektedir arkadaşlar. Dünya ve evreni tanıma merakımızdan kaynaklanan bir olgudur bilim arkadaşlar.
Bilimsel süreç iki şeyin bir kavşak noktasında birleşmesi anlamına geliyor. Buluş Ve hipotez oluşturma, sonuç çıkarma. Şimdi bilim doğal olayların doğal nedenlerini araştırır.
Gözlemleyebildiğimiz ve ölçebildiğimiz ve yapı ve süreçlerin araştırılmasından oluşan bir hiyerarşik sistemler bütünüdür bilim arkadaşlar. Gözlem ve ölçüm doğrudan ya da dolaylı olarak yapılabilir. Gözlem insanlar tarafından da teyit.
Edilebilmelidir. Yani elde ettiğiniz verilerin bir başka kişi tarafından doğrulanabilir nitelikte olması gerekiyor. Bilim aslında doğaüstü unsurların ne ispatıyla uğraşır ne de onları reddeder. Aslında bu bilim de değildir. Bilim sadece merak edilen sorulara akla yatkın cevaplar vermekle uğraşır ve aynı zamanda toplumun ihtiyacı olan toplumsal sorunları çözmeye...
yarayacak olan, toplumdaki yaşantıyı kolaylaştıracak olan, orada bazı problemleri çözecek olan bilimsel bilgilerin üretilmesini sağlayan bir süreçtir arkadaşlar. Dolayısıyla gözlemler buluşun ham maddesidir diyebiliriz. Burada laboratuvarda çalışan bir araştırmacı görüyorsunuz arkadaşlar. Yaptığı gözlemler aslında ilerleyen aşamalarda yapacağı deneye ilişkin kendisine...
önemli ipuçları sağlamaktadır. Ve biyolojinin kapsamı ekosistemden moleküllere kadar uzanan derin bir süreçtir arkadaşlar. Mesela bir buluş örneği bakteri ve küf etkileşimi sonrasında penisilinin bulunması. Alexander Fleming bir İngiliz hükümet doktoru olan Alexander Fleming'in penisilini üretmesi bir buluş örneğidir arkadaşlar. Bilimde yani bir takım icatları ortaya koyma sürecinde tüme varımcı bir akıl yürütme ön plana çıkmaktadır.
Tüme varımcı sonuç... Eş zamanlı çok sayıda gözlemi özetleyen bir genellemedir. Tüme varım demek, küçük küçük parçaları bir araya getirerek bir bütünü, büyük bir bütünü elde etmeye çalışmak demektir. İşte bütün organizmalar hücrelerden oluşur ifadesi bir genellemedir. Şöyle ki, çok sayıda farklı canlı türünü tek tek incelediğinizde her birinin hücrelerden oluştuğunu tespit etmişseniz eğer, o zaman şöyle bir genelleme yapabilirsiniz.
Bütün canlı türleri hücrelerden oluşur şeklinde bir genellemeye gidebilirsiniz. Bilim, meraklı insanları soru sormaya ve açıklamalar aramaya yöneltir. İşte bu sürece biz bilimsel yöntem adını veriyoruz. Bilimsel yöntem aslında bir sorgulama sürecidir ve bir seri basamaktan oluşur.
Bilim insanlarının bu basamaklara... sadık kalmaları beklenir ama pek çok bilim insanının bu basamaklara harfiyen sadık kaldıkları da pek söylenemez maalesef. Şimdi bilimsel yönteme ilişkin çok güzel bir örneğimiz var arkadaşlar. Şurada biraz daha büyütürsek rahat göreceğiz. Bakın önce mevcut bir duruma ilişkin gözlem yaparsınız.
Sonra gözlemleriniz sırasında ayrıntısını öğrenmek istediğiniz bir olgu çıkar karşınıza. Ve ona ilişkin bir soru sorarsınız. Ya bu neden böyledir?
Sonra ona ilişkin bir hipotez üretirsiniz. Bence şundan dolayı böyle olmuştur. Sonra ona ilişkin tahminler yürütürsünüz.
Yani hipotezinizde eğer nokta nokta nokta şöyle ise şöyle olmalıdır. Sonra ona ilişkin tahminler yürütürsünüz. Tahminlerinizi test edersiniz ve bir takım sonuçlar elde edersiniz. Eğer...
Sonuçlarınız hipotezinizi destekliyorsa o zaman ortaya koyduğunuz hipotez doğru demektir. Eğer desteklemiyorsa döner tekrar hipotezinizi değiştirirsiniz. Bakın şurada çok klasik bir örnek var.
Bir gözlem nedir? El feneri çalışmıyor. Soru, el feneri neden çalışmıyor?
Biraz daha büyütelim daha rahat görebilmek için. El feneri neden çalışmıyor? Hipotez.
Belki pili bitmiştir, ondan dolayı çalışmıyordur. Eğer pil koyarsam, yani burada kontrollü bir deney yapıyorum, pil koyarsam ve el feneri çalışırsa yaptığım test hipotezimi desteklemiş olur. Eğer pil koymama rağmen el feneri hala çalışmıyorsa, o zaman pili bitmiştir hipotezim geçerli değildir. Tekrar hipotez basamağına dönerek Hipotezimi değiştirmem gerekiyor arkadaşlar. Hipotez bir soruya verilen geçici bir cevaptır.
Ve genellikle bilimsel bir tahmindir aslında. Eğer... sonuç olarak...
bu tümden gelim yaklaşımıdır. Yani genelden özele yani büyük resimden ayrıntıya küçüğe doğru gitme yaklaşımıdır arkadaşlar. Mesela canlıların hücrelerden oluştuğu biliniyorsa o takdirde insanın da hücrelerden oluşması. Kuvvetle muhtemeldir ve bu tümden gelim sonucunda ortaya konulabilecek bir yargıdır arkadaşlar. Az önceki örneğin açıklaması.
Bakın gözlem el feneri çalışmadı. Sorun, pardon soru. Sorun nedir? Hipotez pil bitmiş olabilir.
Tahminimiz nedir? Eğer doğru ise yeni bir pil takarız ki deney yapmış oluyoruz pil takarak. Sonuçta el feneri çalışır. Tahmini sonuç. Fener çalışmışsa sonuç doğrulanmıştır.
Yani hipotezinizi test ettiniz ve doğru olduğunu kanıtlamış oldunuz. Çalışmamışsa bu kez ampul sorunu açısından bakmak gerekiyor soruna. Aynı basamakları tekrar izlersiniz.
Ampulü arızalanmıştır, ampulü değiştir, tekrar dene. Bir başka yöntem de var tabii, o da hayaletleri suçlamak. O da bilim insanının yapabileceği bir şey değildir arkadaşlar. Burada ilginç bir örnek daha var, güzel bir örnek.
Trinidad Lepistes. Kısa adı Lepistes. Küçük balıklar arkadaşlar. Lepistes popülasyonlarındaki farklılığın nedenine ilişkin bir araştırma. Bunlar küçük nehir sistemlerinde birbirlerinden bağımsız popülasyonlar olarak yaşayan canlılar arkadaşlar.
Aynı su kaynağı üzerinde, bakın buraya dikkat edin. Aynı su kaynağı üzerinde birbirlerinden 100 metre mesafede şelale ile ayrılmış... Bağımsız yaşayan iki tane popülasyon söz konusu.
Birazdan figür üzerinde detaylı anlatacağım. Temel farklılıkları neler? Ortalama yaşlar. Birbirlerinden farklı iki popülasyon arasındaki farklılıktan bahsediyorum.
Yani bir şelale ile ayrılmış iki su birikintisinde yaşayan iki farklı lepistes popülasyonu. Ortalama yaşları farklı, eşeğsel olgunluğa ulaşma zamanları farklı ve üremeye başlama zamanları da farklı. Ve temel predatörleri neler?
Predatör avcı demektir arkadaşlar. Avcıları neler? Bu popülasyonlardan bir tanesinde yıllık...
balığı adı verilen bir balık lepistesleri yiyor. Küçük lepistesleri yiyor. Hemen yanındaki diğer su birkintisinde de turnaçiklidi adı verilen bir başka avcı.
O da büyük lepistesleri yiyor. O da o havuzdaki büyük lepistesleri yiyor arkadaşlar. Turnaçiklidinin bulunduğu alanda yıllık balığının bulunduğu popülasyona göre daha erken yaşta üreme görülür ve erginler Çünkü neden?
Turnaçiklidi büyük lepistesleri avladığı için lepistesler de yaşamlarını devam ettirebilmek için daha küçük yaşta eşeysel olgunluğa erişip yavrular meydana getirmek zorundadırlar ki turnaçiklidi tarafından yenmesinler. Yenmeden genetik miraslarını bir sonraki nesle aktarabilsinler. Şimdi Predator...
Neden sonuç ilişkisi üretir mi? Yani buradaki avcının ortamda bulunması ya da avcının çeşidi yani yıllık balığı ya da turnaçikliydi. Bir neden sonuç ilişkisi üretebilir mi?
Su sıcaklığı ve diğer fiziksel koşullar farklılığın kaynağı olabilir mi? Burada hipotez oluşturma, sonuç çıkarma eğer nokta nokta sonuç olarak nokta nokta mantığına göre işlemektedir arkadaşlar. Hipotezimiz şu. Birinci hipotez, eğer çevresel farklılıklar farklı yaşam öyküsüne yol açıyorsa, farklı lepistes popülasyonlarından örnek toplarız ve avcıları bulunmayan özdeş koşullarda onları muhafaza ederiz.
Sonuç olarak laboratuvar popülasyonlarında yaşam öyküleri de özdeş, yani aynı olmalıdır. Araştırmacılar farklılıkları kuşaklar boyunca test etmişler ve farklılıkların... Sürdüğünü, devam ettiğini gözlemlemişler.
O halde ortamda avcılar bulunmadan yaptığımız bu deney lepistes popülasyonlarında herhangi bir farklılığa yol açmamış. Dolayısıyla bir numaralı hipotezimiz çevresel farklılıkların yani avcı dışındaki çevresel farklılıkların lepistes popülasyonlarında farklılığa yol açtığı şeklindeki hipotezimizi reddetmektedir arkadaşlar. Bir başka hipotezi ortaya sürelim o zaman. Eğer...
Avcının beslenme alışkanlığı yani avcının tercihleri lepistes popülasyonlarında ayıklanmaya yol açıyorsa zıt yaşam öyküleri evrimleşebilir. Mesela deney burada turnaçikliydi yani büyük boylu lepistesleri ergin lepistesleri yiyen avcı turnaçikliydi alanındaki lokasyondan yıllık balığı alanına yani küçük balıkları yiyen avcının bulunduğu alana Aktarım yaparsınız. Aktarılan lepisteslerin kuşaktan kuşağa daha geç olgunluğa erişerek daha büyük boylu erginler haline gelmeleri yıllık balığıyla bir arada yaşayan yaşam öykülü popülasyonlara dönüşmelerini sağlar.
Şimdi şurada bir figür var arkadaşlar. Figür üzerinden anlattığımızda çok daha net anlaşılacak. Bakın şuradaki havuz yıllık balığının avcı olarak bulunduğu ve... Yine lepisteslerin bulunduğu bir havuz.
Yıllık balığı genellikle küçük lepistesleri yer. Burada o zaman büyük lepisteslerin genellikle popülasyonda büyük oranda bulunduğunu söyleyebiliriz. Şuradaki havuz ise turnaçikliğide adlı organizmanın yani avcının bulunduğu havuz. Bu da genellikle büyük lepistesleri yer.
O halde bu havuzda da küçük lepisteslerin çoğunlukta olmasını bekleriz. Elimizde deneysel olarak oluşturduğumuz bir üçüncü havuzumuz var. Üçüncü havuza önce yıllık balığı koyuyoruz.
Avcı olarak yıllık balığı. Daha sonra avcı olarak turnaçiklidinin bulunduğu ortamdan lepistesleri alarak yıllık balığının bulunduğu ortama aktarıyoruz. Aslında avcıyı değiştirmiş oluyoruz.
Yani buradaki lepisteslerin... Avcısını değiştirmiş oluyoruz. Burada avcıları turna çiklidi iken yeni aktardığımız ortamda avcıları yıllık balığı. Ve bu deney sonucunda yaklaşık 11 yıl süreyle yapılan gözlemlerin sonucunda burada şu havuzda organizmaların yani lepisteslerin ağırlıklarının ve yaşlarının şu havuzdakine oranla arttığını gözlemliyoruz. İşte buradan şöyle bir sonuç çıkartabiliriz.
Avcının beslenme alışkanlığı avın... Popülasyon içerisindeki özelliklerini belirlemektedir arkadaşlar. Avcı küçük balıklar üzerinden besleniyorsa, ortamda farklı evrimsel uyum mekanizmasına sahip lepistes bireyleri meydana gelecektir.
Ya da avcı büyük balıklar üzerinden besleniyorsa, büyük lepistesler üzerinden besleniyorsa, o ortamda da yine ona uygun şekilde canlılar popülasyon içerisinde yoğunlukta bulunacak. Sonuç 11 yıl sonra sonuçlar karşılaştırılıyor. Ergin dönemdeki lepisteslerin yaş büyüklükleri karşılaştırılıyor.
Yıllık balığı içeren ortama aktarılanlar normal aktarılmamış olanlara göre 60 kuşak sonra %14 artış göstermiştir. En temel sonuç nedir? Predatör tipi yani avcı tipi yaşam evriminde oldukça... Etkin bir faktördür. Bu kontrollü bir deney örneğidir arkadaşlar.
Genel sonuç nedir? Farklı yaşam öyküsü, farklı predasyona dayalı bir doğal seçilimin sonucunda ortaya çıkan bir evrimleşmedir. İşte bu bilimsel hipotezlerin test edilebildiğine ilişkin oldukça güzel bir örnektir arkadaşlar.
Bir de tabi bilimin amacı nedir? Ona doğru bir yaklaşım sergilemek gerekiyor. Bilimin amacı gerçeklerden oluşan bir koleksiyon oluşturmak değildir arkadaşlar.
Doğrulanabilen, gözlem ve tekrarlanabilen test sonuçlarıdır. Bilimin ön koşulu. Bilimin gerçekten ilerlemesinin bir başka ön koşulu da gözlemle deney sonuçlarını birbirlerine bağlayan teorilerdir arkadaşlar. Teorilerdir. Eğer...
Hipotezleriniz sonucunda ortaya koyduğunuz veriler hipotezlerinizi destekliyorsa evet hipoteziniz doğrulanmış demektir. Ama teoriye doğru giden yolda daha sağlam adımlarla ilerlemek gerekiyor. Bazı teoriler bilim tarihinde önce gelir.
Mesela Kopernik, Newton, Darwin, Einstein bilim tarihinde neden önce gelir? Bunlar teorilerinin sayılarından kaynaklanmıyor. Teorilerin kapsamından kaynaklanıyor. Mesela Kopernik güneş sisteminin dünya değil güneş merkezli olduğunu savunmuştur. Hatta bundan dolayı Engizisyon mahkemelerinde yargılandığı yakılmayla tehdit edildiği zamanlar olmuştur.
Yaptığı şey Kopernik devrimi olarak bilinmektedir. Newton yerçekimi yasasını yani graviteyi yani G kuvvetini bulmuştur arkadaşlar. Darwin türlerin türe işinin evrimsel yolla gerçekleştiğini savunmuş ve etkileri o dönemde...
Ortaçağ Avrupa'sında kilise için tam bir yıkım anlamına gelmiştir. Einstein izafiyet teorisini kurmuştur. Kuantum fiziğinde çağ açmıştır arkadaşlar. İşte bu teorilerin ünlü olmasını sağlayan şey onların sayıları değildir.
Teorilerin içerisindeki bilgilerin kapsamıdır arkadaşlar. O nedenle hipotez ve teori birbirlerinden oldukça farklıdır. Teori hipoteze göre ayakları yere daha sağlam.
basan ve daha geniş kapsamlı çok daha fazla sayıda ve değişik kanıtın birikmesiyle elde etmektedir. Yani bugün siz yer çekimini hemen herkes deneyimleyebilir. Bu artık teori olmuştur, sağlamlaşmıştır. Herkes havaya bırakılan bir nesnenin yere düşeceğini çok iyi bilir.
Ya da zıpladığınızda tekrar yere düşeceğinizi çok iyi bilirsiniz. Yer çekimi o nedenle artık bir teoridir. Hatta teoriden de öte bir kanundur arkadaşlar.
Gündelik teori spekülatif, sansasyonel veya hipotez niteliğindedir. Ama bilimsel teori hali hazırda çok sayıda kanıtla desteklenmiş ve kapsamlı bir açıklamaya sahiptir arkadaşlar. Doğal seçilim bilimsel bir teori olarak uygulanabilir ve gözlemlerle doğrulanabilir niteliktedir.
O nedenle doğal seçilim bir gündelik teori değildir. 1. Bilimsel teoridir. Aynı şekilde yer çekimine de aynı gözle bakabilirsiniz.
Ya da dünyanın güneşin etrafında dönüyor olmasına da yine aynı gözle bakabilirsiniz arkadaşlar. Şimdi burada bazı insanların ayrıştığı bir nokta var. Bilim ve din. Bilim ve din doğayı anlamlandırmanın iki yoludur.
Bir başka yolu daha var mesela sanat. Bunlardan birisi diğerinin alternatifi değildir. O nedenle bu yanılgıya düşmemek gerekiyor.
Bilim ve din birbirlerinden ayrı yollarda yürüyen, kendi mecralarında yürüyen iki farklı olgudur. Ve ikisini birbirinin üzerine çakıştırarak birbirleriyle rekabet ettirmek, birbirleriyle yarıştırır hale getirmek doğru değildir. Bu ikisi birbirlerinin alternatifi değildir. Ve birbirlerinin önünü tıkama hakkına da sahip değildirler. Bilim de dinin önünü tıkayamaz, din de bilimin önünü tıkamamalıdır.
Dolayısıyla bu ikisini ayrı kulvarlarda düşünmek gerekiyor arkadaşlar. İşte bilimde işbirliği ve rekabet oldukça önemlidir. Bilimi işbirliğine dayalı bir süreç haline getiren unsurlar şunlardır. Başkaları tarafından...
doğrulanabilecek gözlem ve ölçümlere tabi olmalı, başkalarının gözlem ve deneyleriyle tekrarlarının da mümkün olması gerekiyor. Bugün ortak bilim dili dünyada İngilizcedir. İnsanlar gündelik hayatlarından dolayı farklı milletlerden insanlarla bir araya gelmekte zorlanırlarken, bilim insanları ortak dili ve ortak konuları paylaşmak suretiyle birbirleriyle bir araya gelebilirler. O nedenle bilim insanları da birbirlerine yapmaktadır. yaklaştıran, yakınlaştıran bir süreçtir arkadaşlar.
Dolayısıyla bu açıdan zenginliğimizi artırmaktadır. Bilim her dönemde kültürün bir parçası olmuştur aynı zamanda arkadaşlar. Ve teknolojik mal ve hizmetler buluşlar sonucunda ortaya çıkmıştır.
Bilimin en önemli işlevlerinden bir tanesi de teknoloji seviyesini artırmak, insanlığın sorunlarına çözüm olmak ve hayatı... kolaylaştıracak icatlar yapmaktır. Watson ve Crick'in DNA'nın yapısını çözdüğünde aslında biyoteknolojinin kapısını araladığını ve çok önemli bir dönüm noktasını bir eşiği açtığını bilim adamları çok iyi biliyorlardı. Nitekim bunu yıllar sonra bu bilginin üzerine yeni bilgiler inşa ederek yeni buluşlar yaptıklarında anlamışlardı arkadaşlar. Evet, biyolojinin ilk konusu canlılık öğretisinin 10 temasıydı.
Mümkün olabildiğince geniş ve anlaşılabilir örneklerle anlatmaya çalıştım. Sabrınız için çok teşekkür ediyorum. Biyoloji dersinin bir sonraki konusunda görüşmek üzere. Hepinize mutlu, sağlıklı ve huzurlu günler diliyorum.