Sonsuz Us
Biz yaşamkalım makineleriyiz, ancak “biz” sözcüğü sadece insanları kapsamıyor. Bu kelime tüm hayvanları, bitkileri, bakteri ve virüsleri kucaklıyor. Yeryüzündeki yaşamkalım makinelerinin toplam sayısını bilmek çok zor; toplam tür sayısı bile bilinmiyor. Sadece böcekleri alsak bile, canlı türlerinin sayısının üç milyon dolaylarında olduğu sanılıyor; böcek bireylerin sayısı ise bir milyon kere milyon kere milyon olabilir.
Değişik çeşitten yaşamkalım makinelerinin hem dış görünüşleri hem de iç organları büyük farklılıklar sergiler. Ahtapotun fareye benzer bir tarafı yoktur ve her ikisi de bir meşe ağacından oldukça farklıdır. Yine de, temel kimyaları ve özellikle, taşıdıkları eşleyiciler ¬genler- bakteriden file kadar, hepimizde, temelde aynı tür moleküldür. Bizler, hepimiz, aynı tür eşleyici -DNA adını verdiğimiz moleküller- için yaşamkalım makineleriyiz; yine de yeryüzünde birçok farklı hayat biçimi var ve eşleyiciler kullanmak üzere geniş bir makineler yelpazesi geliştirmişler. Bir maymun, genleri ağaçlar üzerinde koruyan bir makine, bir balık ise genleri suda koruyan bir makinedir. Hatta, genlerini Alman bira mayasının içinde koruyan bir kurtçuk bile vardır. DNA bu anlamda gizemli yöntemlere sahiptir.
DNA molekülü yapı taşlarından -nükleotid adı verilen küçük moleküllerden- oluşmuş uzun bir zincirdir. Protein moleküllerinin amino asit zincirleri olması gibi, DNA molekülleri de nükleotid zincirleridir. Bir DNA molekülü görülemeyecek denli küçüktür, ancak tam biçimi dolaylı yollardan, dahice ortaya çıkartılmıştır. Bir çift nükleotid zincirinin birlikte zarif bir helezon şeklinde bükülmesiyle oluşur: “çifte sarmal” ya da “ölümsüz sarmal”. Yalnızca dört çeşit nükleotid yapı taşı vardır ve A, T, G ve C harfleriyle kısaltılırlar. Bunlar tüm hayvanlarda ve bitkilerde aynıdır. Farklı olan, diziliş sıralarıdır. Bir insandaki G yapı taşı, her açıdan bir sümüklüböcekteki ile aynıdır. Fakat bir insanın yapı taşlarının dizilişi yalnızca sümüklüböceğinkinden farklı olmakla kalmaz; tüm diğer insanlardaki dizilişinden de farklıdır - aradaki fark, sümüklüböcekle olan farktan daha az olsa da... Eş ikizlerin özel durumu bu kuralın dışındadır.
DNA’mız vücudumuzun içinde yaşar. Vücudun belli bir bölgesinde yoğunlaşmış değil de, hücrelerimize dağılmıştır. Ortalama insan vücudunu yapan, yaklaşık, bin kere milyon kere milyon tane hücre vardır ve gözardı edebileceğimiz bazı istisnalar dışında, bu hücrelerin her biri içinde bulunduğu vücudun DNA’sının tam bir kopyasını içerir. Bu DNA’ya, nükleotidlerin A, B, C, G alfabesiyle yazılmış vücudun nasıl yapılacağına bildiren bir yönetmelik olarak bakabiliriz (Devasa bir yapının her odasında, mimarın tüm bina için yaptığı planları içeren bir kitaplık varmışcasına). Bir hücredeki “kitaplığa” ise, çekirdek diyoruz. İnsanda mimarın planları 46 cilt tutuyor, diğer türlerde ise bu sayı değişik.
“Ciltler” ise kromozom olarak adlandırılıyorlar; bunlar mikroskop altında uzun iplikler biçiminde gözlenebilirler ve genler de kromozomlar üzerinde dizilmiştir. Bir genin nerede bitip, diğerinin nerede başladığına karar verebilmek kolay değil; aslında anlamlı bile olmayabilir. Neyse ki, bu bölümde göreceğiniz gibi, bizim amaçlarımız için farketmiyor.
Mimarın planları eğretilemesini kullanacak ve bilimsel dili bu eğretilemenin terimleriyle, özgürce, karıştıracağım. Kromozom yerine “cilt”, gen yerine de “sayfa” sözcüklerini kullanacağım. Genler arasındaki ayrım, sayfalar arasındaki ayrım kadar keskin olmamakla birlikte, bu eğretileme bize oldukça yol aldıracak.
DNA molekülleri iki önemli iş yaparlar. Birincisi eşlenirler, yani kendilerinin kopyalarını yaparlar. Bu yaşamın başlangıcından beri, hiç durmaksızın süre gelmiştir ve günümüzde DNA molekülleri bu işte gerçekten çok ustalaşmışlardır. Bir yetişkin olarak, siz, bin kere milyon kere milyon hücreden oluşursunuz ama anneniz gebeliğe, mimarın planının bir ana kopyasını içeren tek bir hücre ile başladı. Bu hücre ikiye bölündü ve bu iki hücrenin her biri planların bir kopyasını aldı. Birbiri ardısıra gelen bölünmeler hücre sayısını 4’e, 8’e,16’ya, 32’ye ve bu şekilde devam ederek milyarlara götürdü. Her bölünmede DNA planları aslına sadık kalarak ve çok ender hata yaparak kopyalandı.
DNA’nın ikilenmesi, önemli iki işten biri. Peki, DNA gerçekten bir bedeni yapmak için bir planlar takımıysa, bu planlar nasıl gerçekleştiriliyor? Bedenin dokusuna nasıl çevriliyor? Bu bizi, DNA’nın yaptığı ikinci işe getiriyor. DNA, dolaylı olarak, farklı bir tür molekülün ¬proteinin- yapımını yönetir. Son bölümde bahsettiğim hemoglobin, çok sayıdaki farklı protein moleküllerinden sadece biridir. Dört harfli nükleotid alfabesi ile yazılmış olan şifreli DNA mesajı, basit bir mekanik yöntemle başka bir alfabeye, protein moleküllerini heceleyen aminoasitler alfabesine çevrilir.
Protein yapımı, bir beden yapımından çok uzakmış gibi görünüyor, ancak bu doğrultuda atılan ilk küçük adımdır. Proteinler yalnızca vücudun fiziksel dokusunun çoğunu oluşturmakla kalmaz, aynı zamanda, hücre içindeki tüm kimyasal süreçleri hassas bir denetim altında tutarak, tam yerinde ve tam zamanında bu süreçleri seçmeli bir yöntemle başlatır ya da durdurur. Bu süreçlerin bir bebek oluşumunu nasıl gerçekleştirdiği ise, embriyologları onyıllar, belki de yüzyıllar boyunca uğraştıracak bir öykü. Bu bir gerçek. Genler bedenlerin yapımını dolaylı yollardan denetler ve etkileri kesinlikle tek bir doğrultudadır: Edinilmiş özellikler kalıtsal değildir. Yaşamınız boyunca ne kadar bilgi ve akıl edinirseniz edinin, bir damlası bile çocuklarınıza genetik yollarla geçmez. Her yeni kuşak sıfırdan başlar. Bir beden, genlerin kendilerini değiştirmeden saklama araçlarıdır.
Genlerin cenin gelişmesini denetledikleri gerçeğinin evrime ilişkin önemi şudur: Genler, gelecekte yaşamlarını sürdürebilmelerinden sorumludurlar -en azından kısmen-, çünkü yaşamaya devam edebilmeleri, içinde yaşadıkları ve yapılmasına yardım ettikleri bedene bağlıdır.
Genlerde uzak görüşlülük yok; geleceği planlamıyorlar. Genler yalnızca varlar, bazı genler diğerlerinden daha becerikli ya da değil, ve işte hepsi bu... Ancak, bir genin uzun ömürlülüğünü ya da doğurganlığını belirleyen nitelikler eskisi kadar basit değil.
Geçmiş yıllarda -son altı yüz milyon yıl içinde- eşleyiciler, yaşamkalım makinesi teknolojisinde kayda değer başarılar sağladılar: Kas gibi, yürek gibi... Hele göz birçok kez diğerlerinden bağımsız olarak gelişti. Bundan önce, eşleyiciler olarak, yaşam tarzlarının temel özelliklerini değiştirdiler; eğer tartışmaya devam edeceksek bunu iyice anlamamız gerekiyor.
Çağdaş bir eşleyici hakkında kavramamız gereken ilk şey, çoğunlukla sürü halinde yaşamasıdır.
Bir yaşamkalım makinesi, yalnızca tek bir geni değil, milyonlarcasını taşıyan bir araçtır. Bir bedenin yapımı öylesine karmaşık, öylesine bir işbirliği ürünüdür ki, bir genin katkısını bir diğerinden ayırmak hemen hemen olanaksızdır. Belirli bir genin, bedenin değişik bölgelerinde birbirinden farklı etkisi olacaktır. Bedenin belirli bir bölgesi birçok genin etkisi altındadır ve bir genin etkileri, birçok başka genlerle etkileşime dayanır. Bazı genler, başka gen kümelerinin işlemlerini denetleyen ana genler olarak işlev görürler. Benzetmemizin terimleriyle, planların verilen bir sayfası yapının birçok farklı kısımlarına göndermede bulunur; her sayfa, yalnızca, çok sayıda başka sayfalara göndermeler yaparak anlamını bulur.
Bir insan bedenindeki inşaat planlarının 46 cilt tuttuğunu söylemiştim. Aslında bu, aşırı bir basitleştirmeydi; gerçek oldukça tuhaf... Bu 46 kromozom, 23 kromozom çiftinden oluşuyor. Her hücrenin çekirdeğinde dosyalanmış, iki tane 23 ciltlik plan seçeneği var. Bunları Cilt la ve Cilt lb, Cilt 2a ve Cilt 2b şeklinde, Cilt 23a ve Cilt 23b’ye kadar adlandıralım. Elbette ki, ciltler için kullandığım ve daha sonra sayfalar için kullanacağım bu numaralar gelişigüzel seçildiler.
Her kromozomu, onları erbezlerinde veya yumurtalıklarında geliştiren iki ebeveynimizin birinden alırız. Diyelim ki, Cilt la, 2a, 3a, ... babadan, Cilt lb, 2b, 3b, ... ise anadan gelsin. Uygulamada çok zor ama kuramsal olarak, herhangi bir hücrenizdeki 46 kromozoma mikroskopla bakıp da, annenizden gelen 23 taneyi ve babanızdan gelen 23 taneyi seçmek olanaklı.
Tüm genler, sürekli olarak, bireysel yaşamkalım makinelerinin içinde bağlıdır. Genlerimiz, bizlere, döllenme sırasında paylaştırılır ve bu konuda yapabileceğimiz hiçbir şey yoktur. Yine de, tüm toplumun genleri, uzun dönemde bir gen havuzu olarak düşünülebilir. Gerçekte de, bu terim genetikçilerin kullandığı bir teknik terim. Gen havuzu işe yarayan bir soyutlamadır, çünkü eşeylilik genleri dikkatle örgütlenmiş bir biçimde karıştırır.
Bir hücrenin her biri tüm 46 kromozomun tam kopyasını taşıyan iki yeni hücre oluşturmak üzere bölünmesini açıkladım. Bu biçimdeki olağan hücre bölünmesine mitoz adı veriliyor, ancak mayoz olarak adlandırılan bir başka hücre bölünmesi türü daha var. Mayoz bölünme yalnızca eşey hücrelerinin, sperm veya yumurtaların, üretiminde gözlenir. Sperm ve yumurtaların diğer hücrelerimizde görülmeyen bir özelliği var: 46 kromozom yerine, yalnızca 23 kromozom içeriyorlar. Bu 46’nın tam yarısı; eşeyli döllenme ile birleştiklerinde yeni bir birey yapmak için çok uygun! Mayoz, yalnızca erbezlerinde ve yumurtalıklarda gözlenen özel bir tür hücre bölünmesi. Mayoz bölünmede, ikişerli tam bir takımdan oluşan 46 kromozomlu bir hücre bölünerek, tekli bir takımdan oluşan 23 kromozomlu eşey hücrelerini oluşturuyor (Kullanılan örnekteki rakamlar insanlara özgü kromozom sayılarıdır.)
23 kromozomuyla sperm, erbezlerindeki olağan 46 kromozomlu hücrelerin mayoz bölünmesi ile oluşur.
Bir spermdeki herhangi bir kromozom kırk pareli bir bohça, anneden gelen genlerle babadan gelen genlerden oluşan bir mozaiktir.
İşte bu noktada genler için kullandığım sayfa eğretilemesi aksamaya başlıyor. Yaprakları kolayca çıkartılabilen ciltte tam bir sayfa eklenebilir, alınabilir ya da değiştirilebilir, ancak sayfanın bir bölümü için bu geçerli değil. Gen kompleksi belirgin bir biçimde ayrı ayrı sayfalara bölünmüş değil; yalnızca nükleotid harflerinden oluşmuş uzun bir zincir. Aslında, protein mesajlarının yazılı olduğu dört harfli alfabenin aynısı ile yazılmış, PROTEİN ZİNCİRİ MESAJININ SONU ve PROTEİN ZİNCİRİ MESAJININ BAŞI için özel simgeler vardır. Bu iki noktalama işareti arasında da, bir tek proteinin yapımına ilişkin şifrelenmiş talimatlar bulunur.
İstersek, bir geni, BAŞLA ve SON simgeleri arasında yer alan ve bir protein dizisi için şifre oluşturan nükleotid harfleri dizisi olarak tanımlayabiliriz. Bu şekilde tanımlanmış bir birim için sistron kelimesi kullanılıyor, kimileri ise gen sözcüğünü sistron ile değişimli olarak kullanıyor.
Bir genetik birimin beklenen ortalama yaşam süresi nesillerle ifade edilebilir ki, bu da yıllara çevrilebilir. Genetik birim olarak bütün bir kromozomu ele alacak olursak, yaşam öyküsü yalnızca bir nesil sürer. 8a numaralı kromozomunuzu babanızdan aldığınızı düşününüz. Siz oluşmadan hemen önce, babanızın erbezlerinde yaratılmıştı. Dünya tarihinde daha evvel hiç varolmamıştı. Babaannenizden ve büyükbabanızdan gelen kromozom parçalarının bir araya gelip, mayoz sürecindeki karıştırma işleminden geçmesiyle oluştu. Belirli bir spermin içine yerleştirildi; eşi yoktu. Sperm ise, milyonlarca spermden bir tanesiydi, Bu milyonlarca sperm, koca bir teknecikler ordusu, annenizin içine doğru hep birlikte yüzdüler. Sizin özel sperm ise (çift yumurta ikizleri olmadığınız sürece), bu donanma içinde, annenizin yumurtalarından birini kendine liman seçen tek sperm oldu; işte varolmanızın nedeni bu!
Unutmayınız ki, bir bireyden oluşan nesiller düz bir çizgide ilerlemezler, aksine dallanırlar. 8a kromozomunuzdaki şu özel kısa birimi atalarınızdan hangisi “yaratmış” olursa olsun, aynı soydan gelen sizden başka kişiler de vardır. İkinci dereceden kuzeninizde de belki aynı genetik birim vardır. Bende de olabilir. Başbakanda da ve köpeğinizde de; yeterince geriye gidersek hepimiz aynı ataları paylaşırız. Ayrıca, aynı küçük genetik birim, şans eseri, birçok kereler bağımsız olarak yaratılmış olabilir: Eğer birim küçükse, böyle bir rastlantı hiç de olanaksız değil. Ancak, en yakın akrabanızla bile tümüyle aynı bir kromozoma sahip olma şansınız çok az. Bir genetik birim ne kadar küçükse, başka bir bireyde aynısını bulma olasılığı o kadar artar (Dünya üzerinde kopyalar halinde birçok kez bulunma olasılığı o kadar fazladır).
Daha önceden de varolan alt-birimlerin rastlantısal olarak çaprazlama yoluyla biraraya gelmeleri, yeni bir genetik birimi oluşturan alışılagelmiş yöntemdir. Evrimsel önemi büyük olan başka bir yol ise, nokta mutasyonlarıdır. Bir nokta mutasyonu, bir kitapta yanlış basılmış tek bir harfe karşılık gelir. Ender görülür; genetik birim ne kadar uzunsa, bu uzunluk boyunca bir yerlerde bir mutasyon sonucu değişmesi olasılığı da o kadar fazladır.
Uzun-dönemdeki sonuçları önemli olan bir başka hata ya da mutasyon ise ters çevrilmedir. Bir kromozom parçası iki ucundan da kopar, tepe taklak döner ve ters dönmüş konumda tekrar kromozoma bağlanır. Önceki benzetmemizin terimleriyle bu, sayfaların yeniden numaralanmasını gerektirecektir. Bazen de kromozom bölümleri ters dönmekle kalmaz, gidip kromozomun tamamen farklı bir yerine bağlanır ve hatta tamamen farklı bir kromozoma da yapışabilirler. Bu, bir sayfa tomarının bir ciltten başka bir cilde aktarılmasına karşılık gelir. Bu tür yanlışlar genellikle vahim sonuçlar doğurur ancak bazen de genetik malzeme parçaları, yakın bağlantı oluşturarak birlikte iyi çalışıvermeye başlarlar. Belki de, yalnızca birarada iken yararlı etki gösterebilecek iki sistron –bir biçimde birbirlerini kuvvetlendiriyor ya da tamamlıyor olabilirler-, ters çevrilerek biraraya gelirler. Böyle bir durumda, doğal seçilim yeni “genetik birim” lehine çalışacaktır ve gelecek kuşaklarda yeni birim yaygınlaşacaktır. Olasıdır ki, yıllar boyunca, gen kompleksleri bu gibi yollarla yoğun biçimde yeniden ayarlanmış ya da “yayınlanmıştır.”
Genin parçacık özelliğinin bir başka yönü de, ihtiyarlamayışıdır; milyon yaşına geldiğinde ölme olasılığı 100 yaşındakinden fazla değildir. Nesiller boyunca bir bedenden diğerine atlar, kendi amaçları doğrultusunda ve kendi yöntemleri ile bu bedenleri yönlendirir, birbiri peşisıra, bu ölümlü bedenler ihtiyarlayıp ölmeden onları terkeder.
Genler ölümsüzdür, daha doğrusu, ölümsüz yakıştırmasına yaklaşabilen genetik varlıklardır. Bizler, dünya üzerindeki bireysel yaşamkalım makineleri, yalnızca 10-20 yıl daha yaşamayı umabiliriz. Dünyadaki genlerin yaşam süresi ise binlerce, milyonlarca yıl ile ölçülmelidir.
Bireysel bir beden yaşadığı sürece başkalarından yeterli derecede ayrı görünür, ancak bu ne kadar sürüyor ki? Her birey tektir; bir eşi yoktur. Eğer her varlığın tek bir kopyası varsa, varlıklar arasında seçim yaparak evrimi gerçekleştiremezsiniz! Eşeyli üreme, eşleme değildir. Bir topluluğun başka topluluklarla karışması gibi, bir birey de cinsel eşi ile kaynaşarak döllerini yapar. Çocuklarınız sizin yarınızdır; torunlarınız ise dörtte biriniz... Birkaç kuşak sonrası için umabileceğiniz en iyi şey, birkaç tanesi sizin soyadınızı taşıyan, ama hepsi de sizden minik bir parça -birkaç gen- içeren, çok sayıda döl olacaktır.
Bireyler kararlı varlıklar değildir; geçicidirler. İskambil kağıtlarının dağıtılıp bir el oynandıktan sonra, unutulmak için karılması gibi, kromozomlar da karıştırılırlar ve unutulurlar. Ama karıştırdıktan sonra kartlar yok olmuyor, hala varlar. İşte, genler de kartlar gibi. Çaprazlama genleri yok etmiyor, yalnızca eşlerini değiştiriyorlar ve genler yollarına devam ediyorlar. Elbette devam edecekler. Onların işleri bu! Eşleyici olan onlar ve bizse onların yaşamkalım makineleriyiz. Amaca ulaşıldığında bir kenara konuruz. Genlerse jeolojik zamanın yerleşik sakinleridir: Genler ölümsüzdür.
Pırlantalar gibi genler de ölümsüzdür, ama tam da aynı anlamda değil... Bir pırlanta kristali, değişmeyecek bir atom düzeninde varlığını sürdürür. DNA moleküllerinin ise bu tür bir kalıcılığı yoktur. Tek bir DNA molekülünü ele alırsak, yaşamı oldukça kısadır (Belki de birkaç ay; bir birey ömründen kesinlikle daha uzun değil). Ancak, bir DNA molekülü kuramsal olarak, kendisinin kopyaları halinde, yüzlerce milyon yıl yaşamaya devam edebilir. Bunun da ötesinde, ilksel çorbadaki eski eşleyiciler gibi, belirli bir genin kopyaları tüm dünyaya dağılabilir. Aradaki fark ise, çağdaş genlerin yaşamkalım makinelerinin bedenleri içinde düzgünce paketlenmiş olmaları.
Yaptığım şey, bir genin tanımlayıcı özelliği olarak, kopyalarını yaparak ölümsüzlüğe yakınlaşabileceğini vurgulamak. Geni tek bir sistron olarak tanımlamak bazı amaçlar için yeterli, ancak evrim kuramı gözönüne alındığında bu anlamı genişletmek gerek. Ne kadar genişleteceğimiz, tanımı ne amaçla yaptığımıza bağlı. Doğal seçilim için uygulanabilir bir birim bulmak istiyoruz. Bunu yapabilmek için, kullanışlı bir doğal seçilim biriminde olması gereken özellikleri saptamakla işe başlıyoruz. Bir önceki bölümün terimleriyle, bunlar uzun ömürlülük, doğurganlık ve aslına sadık kopyalama olarak saptandı. Bundan sonra, “geni” bu özellikleri taşıyan -en azından potansiyel olarak- en büyük birim olarak tanımlarız. Gen, birçok ikili kopya halinde varolan, uzun yaşayan bir eşleyici... Sonsuza dek yaşamıyor. Bir pırlanta bile gerçek anlamda sonsuza dek yaşamaz ve bir sistron bile çaprazlama sonucu ikiye bölünebilir. Gen, dikkate değer bir doğal seçilim birimi olarak işlev görmeye yetecek uzunlukta yaşayabilecek (potansiyel olarak) denli küçük bir kromozom parçası olarak tanımlanır.
Bu “yeterli uzunluk” ne kadar? Kesin ve anında verilebilecek bir yanıt yok. Bu, doğal seçilim “baskısının” ne denli şiddetli olduğuna bağlıdır; yani, “kötü” genetik birimin “iyi” aleli karşısındaki ölüm olasılığının ne denli fazla olduğuna. Bu, bir örnekten diğerine değişebilecek, niceliksel bir ayrıntıdır. En büyük, uygulanabilir doğal seçilim birimi -gen- için bu süre sistron ve kromozomun yaşam süreleri arasında bir yerde.
Gen düzeyinde, özverili olma kötü, bencillik ise iyi olmalıdır. Bu özveri ve bencillik tanımlarımızın doğal bir sonucu... Genler, yaşamda kalabilmek için, alelleriyle doğrudan bir mücadele içindedirler; gen havuzundaki alelleri, gelecek kuşakların kromozomlarındaki yerler için rakip durumundadırlar. Gen havuzu içinde yaşamını alelleri pahasına sürdürecek biçimde davranan herhangi bir gen, tanım gereği, yaşamda kalacaktır. Gen bencilliğin temel birimidir.