Dünya Ötesinde Yaşamı Evrimsel Biyoloji mi Çözebilir?
Universe Today, çarpma kraterleri, gezegen yüzeyleri, ötegezegenler, astrobiyoloji, güneş fiziği, kuyruklu yıldızlar, gezegen atmosferleri, gezegen jeofiziği, kozmokimya, meteoritler, radyo astronomi, ekstremofiller, organik kimya, kara delikler, kriyovolkanizma, gezegensel koruma, karanlık madde, süpernovalar, nötron yıldızları ve ekzomonlar gibi çeşitli bilimsel alanları ve bu ayrı ama benzersiz alanların evrendeki yerimizi daha iyi anlamamıza nasıl yardımcı olduğunu keşfetme fırsatına sahip olmuştur.
Universe Today, Wisconsin-Madison Üniversitesi’nde Botanik Profesörü olan Dr. David Baum ile evrimsel biyoloji okumanın önemi, kariyerinde öne çıkan noktalar, evrimsel biyolojinin Dünya dışında yaşam bulma konusunda bize neler öğretebileceği ve evrimsel biyoloji okumak isteyen öğrencilere ne gibi tavsiyelerde bulunabileceği konularında evrimsel biyolojinin inanılmaz alanını tartışıyor. Peki, evrimsel biyoloji okumanın önemi nedir?
Dr. Baum Universe Today’e şunları söylüyor: “İnsanlar ve tüm canlı türleri evrimin ürünüdür, dolayısıyla evrimin nasıl işlediğini ve böylesine muhteşem organizmalar ve ekosistemler ortaya çıkardığını anlamaktan daha önemli ne olabilir ki! Biyolojinin büyük bir kısmı şu gibi sorularla ilgilenir: Enfeksiyonlarla nasıl savaşırız? Hayvanlar eşlerini nasıl seçer? Bitkiler karbondioksit ve suyu bitki maddesine dönüştürmek için ışık enerjisini nasıl kullanır?”
Dr. Baum şöyle devam ediyor: “Evrimsel biyologlar neden soruları sorarlar. Bunu yaptığımızda, cevap tarihsel ya da genel olarak tarih dışı olabilir. Her iki durumda da evrimsel modeller doğal dünyaya ilişkin anlayışımızı zenginleştirir. Evrim aynı zamanda antibiyotiklere, pestisitlere, herbisitlere vb. karşı direncin neredeyse kaçınılmaz evrimi gibi öngörülerde bulunmamıza da yardımcı olur.”
Doğal seçilim yoluyla evrim olarak da adlandırılan evrimsel biyoloji alanı, 1859 yılında Türlerin Kökeni Üzerine adlı kitabıyla doğal seçilim yoluyla evrim kavramını ortaya atan Charles Darwin tarafından başlatılmıştır. Çığır açıcı olsa da, yaşamın evrimine dair bu yeni kavrayış 1930’lara kadar akademik topluluk tarafından kendi alanı olarak kabul edilmedi ve üniversite sistemi içinde evrimsel biyoloji bölümlerinin kurulması için bir elli yıl daha beklendi.
O zamandan bu yana, evrimsel biyoloji alanı türleşme, eşeyli üreme, yaşlanma ve işbirliğini daha iyi anlamak için “evrimleşti” ve bilgisayar bilimi ve moleküler genetik gibi alanları bu soruları yanıtlamaya dahil etti. Yaşamın çevreye, türlere ve etkileşimlere bağlı olarak zaman içinde nasıl evrimleştiğini açıklamaya çalışan adaptif, yakınsak, ıraksak ve birlikte evrim de dahil olmak üzere çeşitli evrim türlerinin incelenmesini içerir. Ayrıca tıp alanı, evrimsel tıp ve evrimsel tedaviler hakkında daha fazla bilgi edinmek için evrimsel biyolojiyi kullanır. Bu nedenle, Dr. Baum’un evrimsel biyoloji okurken karşılaştığı bazı önemli kariyer noktaları nelerdir?
Dr. Baum Universe Today’e şunları söylüyor: “Saymakla bitmeyecek kadar çok ama belki de en iyisi 2014’te çekirdekli karmaşık hücrelerin nasıl ortaya çıkmış olabileceğine dair bir hipotez önermek ve ardından 2015’te araştırmacıların 2020’de görselleştirildiğinde modelimizi şaşırtıcı derecede iyi destekleyen yeni bir organizma grubu keşfetmelerini sağlamaktı; öyle ki konuyla ilgili ders kitapları yeniden yazıldı!”
Adından da anlaşılacağı üzere, evrimsel biyoloji alanı, biyolojinin zaman içinde binlerce yıldan milyarlarca yıla kadar nasıl evrimleştiğini incelemeyi içerir. Evrimsel biyologlar, gezegenimizin tarihinin erken dönemlerinde var olan ilk tek hücreli organizmalardan bugün gezegenimizde yaşayan milyonlarca karmaşık türe kadar Dünya üzerindeki yaşamın evrimleşmesini sağlayan süreçleri anlamayı amaçlamaktadır. Ancak Dünya yaşamın olduğu bilinen tek gezegen olmasına rağmen, evrimsel biyoloji alanını yönlendiren sorular küçük, mavi dünyamızın sınırlarının ötesine uzanıyor. Bunu yaparken evrimsel biyologlar, aynı süreçlerin Mars ve Venüs gezegenleri ve hatta Europa ve Titan gibi uydular da dahil olmak üzere diğer gezegensel cisimlerde yaşamın ortaya çıkmasına izin verip veremeyeceğini soruyorlar.
Bugün Mars gezegeni kuru, soğuk ve ıssız bir dünyadır, ancak Kızıl Gezegen’in oluşumundan milyarlarca yıl önce yaşam oluşmuş olabilir mi? Venüs’ün yüzeyi bildiğimiz anlamda yaşamın var olamayacağı aşırı sıcaklıklar ve basınçlar sergilerken, peki ya milyarlarca yıl önce? Peki ya Venüs’ün atmosferi, sıcaklık ve basınç açısından Dünya’ya daha çok benzeyen yüksek irtifalarda bugün bildiğimiz yaşamın var olabileceğine dair kanıtlar sergilemektedir? Europa’nın derin okyanuslarında yaşam var mı ve Titan’daki sıvı metan ve etan gölleri ve denizleri ne durumda? Bu yakıcı sorularla donanmış olarak, evrimsel biyoloji bize Dünya’nın ötesinde yaşam bulma konusunda ne öğretebilir?
Dr. Baum Universe Today’e yaptığı açıklamada, “Laboratuvarım evrimin canlı olmayan gezegenlerde nasıl başlayabileceğini araştırıyor. Hem kimyasal deneyler hem de fizik ve evrim teorisinden ilkelere dayanan analitik çalışmalar kullanıyoruz. Bu çalışmanın sonunda bir tür evrimleşen biyosferin kaçınılmaz olup olmadığını ve bunun hücreler gibi bireyselleşmiş varlıklardan oluşup oluşmayacağını ve bu birimlerin genetik sistemlerin bir benzerine sahip olup olmayacağını açıklığa kavuşturacağına inanıyorum. Bunu bilmek için henüz çok erken, ancak bireyselleşmenin büyük olasılıkla evrensel olacağından şüpheleniyorum, ancak genetik konusunda daha az eminim. Bununla birlikte, genetik benzeri sistemler olmadan hücresel karmaşıklığın muhtemelen sınırlı olacağından şüpheleniyoruz.”
Yukarıda belirtildiği gibi, evrimsel biyoloji alanı bilgisayar bilimi, genetik ve tıp dahil olmak üzere sayısız bilimsel disiplinden geniş bir uzmanlık yelpazesini kapsamaktadır. Ayrıca, robotik, mühendislik, mimarlık ve ekonominin evrimini inceleyen yeni araştırma alanlarının yaratılmasını sağlamıştır. Evrimsel robotik için, bilim insanları robotları yapay zeka (AI) kullanarak geliştirmek için doğal seçilim teorisini kullandılar; burada algoritmalar, yapmaları için atandıkları belirli bir göreve dayalı olarak en az verimli robotik tasarımları atmak için üretildi, bu da mühendislerin nano ölçekler veya uzay gibi insanlara dost olmayan ortamlarda çalışabilecek verimli robotlar tasarlamasına izin verdi. Peki, Dr. Baum evrimsel biyoloji eğitimi almak isteyen öğrencilere ne gibi tavsiyelerde bulunabilir?
Dr. Baum Universe Today’e şöyle diyor: “Temel ilkeler hakkında fikir sahibi olmak için çok sayıda harika popüler kitap okuyun, ancak kendi düşüncelerinizi de eleştirin – doğal seçilim yoluyla evrim kavramı basit gibi görünse de, insanların genellikle fark ettiğinden çok daha incelikli ve karmaşık olduğu ortaya çıkıyor.”
Evrimsel biyoloji alanı büyümeye, genişlemeye ve “evrimleşmeye” devam ettikçe ve diğer bilimsel alanların da aynı şeyi yapmasına yardımcı oldukça, Dünya’daki ve potansiyel olarak diğer dünyalardaki yaşamın nasıl ortaya çıktığına dair anlayışımız da gelişecektir. Charles Darwin tarafından ortaya atılmasından bu yana geçen 165 yılda, evrimsel biyoloji alanı Darwin’in potansiyel olarak hayal ettiğinden çok daha fazlasını kapsayacak şekilde büyüdü, bu nedenle evrimsel biyolojinin önümüzdeki 165 yıl içinde nerede olacağını düşünmek heyecan verici.
Dr. Baum Universe Today’e yaptığı açıklamada sözlerini şöyle noktalıyor: “Evrimsel biyoloji, organizmaların neden bu şekilde olduklarının araştırılmas
Evrimsel biyoloji önümüzdeki yıllarda ve on yıllarda evrendeki yerimizi anlamamıza nasıl yardımcı olacak? Bunu sadece zaman gösterecek ve işte bu yüzden bilim yapıyoruz!
Derleyen: Deniz KAFKAS
Kaynak: Dünya Ötesinde Yaşamı Evrimsel Biyoloji mi Çözebilir?
En İlginç Yörüngeli Gezegen: Ters Dönen Bir Dünya
Dünya Ötesinde Yaşamı Evrimsel Biyoloji mi Çözebilir?