Bütün Canlıların Ortak Amacı Neden Hayatta Kalmak ve Üremektir?

Bu yazı dizimizde düzenli olarak belirttiğimiz gibi, evrimsel açıdan canlılığın iki temel amacı olduğunu görmekteyiz: hayatta kalmak ve üremek. Peki neden? Canlılar neden bu şekilde evrimleşmişlerdir? Soyu devam ettirmenin başka bir yolu olamaz mıydı? Ya da en başından soyun devam ettirilme ihtiyacının nedeni nedir ki? Bu soruların hepsine çok açık yanıtlar henüz bilinmiyor olsa da, her biriyle ilgili yeterince bilgiye sahip olduğumuz söylenebilir. Bu yazımızda, bunları izah etmeye çalışacağız:

Gerçekten de canlıların istisnasız hepsi hayatta kalmaya ve üremeye çalışıyor. Daha önce de yer verdiğimiz gibi, "hayat amacı" olarak gördüğümüz bilim, sanat, din, felsefe, edebiyat, aşk, vs. bunların hiçbiri aslında biyolojik yaşam amaçları olamıyor. Çünkü popülasyon olarak bunlardan birinden ya da hepsinden, tamamen vazgeçecek olsak bile sıkıcı bir hayat haricinde biyolojik bir kaybımız olmaz (bazılarından vazgeçmek her zaman kolay olmasa da, yapabildiğimizi varsayın). Ancak ola ki popülasyon olarak hayatta kalmak ve üreme olaylarından en az 1 tanesinden, tamamen vazgeçersek, var olan insanların da ölmesiyle soyumuz tamamen tükenecektir. Bu, diğer tüm canlılar için, istisnasız bir şekilde böyledir. Peki neden böyle?

Bunun kökenleri çok eskilere, cansızlıktan canlılığın oluşumuna gidiyor. Her canlının istisnasız aynı niteliksel durumda olması da, her canlının evrensel bir ortak atadan geldiğini farklı bir açıdan gösteriyor. Bu ilk ortak atamızın, hatta ilk canlılığın oluşumu, bu yazı dizimizde detaylandırdığımız gibi çok eskilere dayanıyor ve çok uzun bir süreç. Bu süreci hatırlamak için önceki yazılarımız okunabilir. Şimdiyse biyolojik amaçlarımızın kökenlerine inebilmek için, süreci inceleyelim:

Patrick Hardin

Hatırlayacak olursanız, canlılığın cansızlıktan evrimi süreci içerisindeki biyokimyasal yapıların, "canlı" kategorisine girebilmesi için, cansızlığın içerisinde özel bir forma sahip olmaları gerekiyordu, en azından biz, bu özel forma göre canlı-cansız ayrımını yapıyoruz. Bu formun iki ana özelliği vardı: Organizasyon ve Aktivite. Yani kendisini dışarıdan ayıracak bir zırh (organizasyon) ve bu zırh içerisinde, dışarıyla ilişkili ya da ilişkisiz olarak meydana gelen, hem yapım, hem yıkım kimyasal tepkimelerinden oluşan bir metabolizma (aktivite). Bu ikisi bir araya geldiğinde, metabolizma içerisindeki özel bir tepkime sayesinde (solunum), ilk defa hiçbir varlığın (cansızın) yapamadığı bir şey yapılmaya başladı: Enerji üreterek aktif olarak düzensizliğe (entropiye) karşı koyabilme. Bu bilinçli bir adım değildi; ancak bunu atabilen yapılar, varlıklarını aktif olarak koruyabilmeye başladılar. Esasında solunum tepkimesinin de, Evren'deki diğer katrilyonlarca tepkimeden hiçbir farkı yoktu ve hala da yok; ancak sonuç olarak, cansızlık içerisindeki form farklılaşmasını sağlayan temel tepkime olduğu için bizim açımızdan "özel" bir anlam taşıyor. İşte solunum tepkimesinin organizasyon içerisinde, aktivite dahilinde (yani canlılık içerisinde) gerçekleşmeye başlaması sayesinde (ki bu tepkimenin türevleri canlılık dışında da meydana gelmetkedir), "hayatta kalma" devreye geldi.

Aslında doğa için "canlı" ya da "cansız" diye bir ayrım yok! Bir şey aktif olarak varlığını sürdürebiliyorsa (yani aktivite ve organizasyonu sayesinde entropi artışına direnebiliyorsa) "canlı" kategorisindedir. Bunu başaramıyorsa, cansızdır. Benzer şekilde, eskiden canlı kategorisine girip de, bu yetisini kaybedenler "cansız" hale gelmiştir (ki buna ölüm diyoruz). Dolayısıyla doğada aslında böyle bir ayrım yok, sadece farklı formlar var. Hepsi "varlık" kategorisi altında ve aslında hepsi "cansız" yapılardan oluşuyor, ancak sadece bu cansızların içerisindeki özel bir forma biz "canlı" diyoruz.

İşte organizasyon içerisinde, aktivite dahilinde enerji üretilmeye başlanmasıyla, fiziğin tüm Evren içerisindeki en güçlü yasalarından biri olan Termodinamiğin İkinci Yasası dahilinde canlılar, bu enerjiyi kullanarak sürekli artan entropiye (düzensizliğe) karşı koyabilmeye, yani "varlıklarını aktif olarak sürdürebilmeye", yani "hayatta kalmaya" başladılar. Ancak tekrar tekrar hatırlatıyoruz ki doğada aslında "hayatta kalmak" diye bir ayrım da yoktur. Her şey, biyokimyasal veya kimyasal tepkimelerle, fizik yasalarının etkisi altında meydana gelir. Bu süreç içerisinde bazı özellikteki yapılar (canlılar) farklı tepkimelere tabidirler, bazı diğer yapıdakiler (cansızlar) başka kimyasal tepkimelere tabidirler. Tüm varlıkların yapıtaşı aynı olsa da, bu niteliksel farklılıktan bildiğimiz tüm farklılıklar doğmaktadır. Dolayısıyla, "canlı" dediğimiz varlıkların "canlı" kategorisinde kalabilmelerinin, yani varlıklarını sürdürülebilmelerinin tek yolu, hayatta kalmaktı. Daha bilimsel anlatımla, aktivite ve organizasyonunu sürdürmeye çalışmak... Daha da detaya inersek, organizasyon dahilindeki aktivite sonucunda entropiye karşı koyarak, varlık durumunu sürdürebilmek.

Belki de ilk "canlımsı"ların (koaservatlar ve protohücreler) pek çoğu hayatta kalabilmeyi başarıyla gerçekleştirebildi. Ancak bir sorun vardı: Mekanik deformasyon. Bir yapı, ne kadar başarılı bir şekilde oluşmuş olursa olsun, yani hayatta ne kadar kolay kalabiliyor olursa olsun, etrafına ne kadar uygun olursa olsun, eğer ki kendisini yenilemezse, kendisinin kopyasını veya bir benzerini sıfırdan üretmezse, mutlaka ama mutlaka fiziksel kuvvetlerin etkisi altında eninde sonunda bütünlüğünü yitirecektir. Hiçbir yapı, yenilenmediği sürece sabit olarak kalamayacaktır, bu hem canlılar, hem cansızlar için geçerlidir (bakım yapılmayan bir köprünün eninde sonunda, tamamen sabit kalsa bile çökeceği örneğini düşünün). Çünkü zaman aktıkça, aynı zırhın, aynı metabolizmanın, aynı yapının sürekli fiziksel kuvvetlere maruz kalması sonucunda, mekanik yorulma, mekanik aşınma, mekanik deformasyon ve nihayetinde mekanik hata (bozulma, işlevsizleşme) meydana gelecektir. Yani yapı, biyolojik olarak olmasa da mekanik olarak ölecektir. Bu mekanik ölüm, hemen ardından biyolojik ölümü, yani aktivite ve organizasyonun sona ermesini getirecektir. Bu konuyla ilgili "Ölüm Nedir? Doğuma, Yaşama, Yaşlanmaya ve Ölüme Bilimsel ve Evrimsel Bir Bakış..." başlıklı makalemizi okuyabilirsiniz.

Bu yenilenme, ilk etapta "onarım" gibi düşünülebilir. Yani tıpkı günümüzde olduğu gibi, ilkin zamanlarda da hücreler hasarlarını onarabiliyor olmalıdırlar (hepsi olmasa da, bir kısmının yapısının buna elverişli olduğu düşünülebilir). Yani etraftaki kimyasalların kullanılarak, var olan yapının tazelenmesi... Ancak bu tazelenmenin (onarımın) hızı, hücre içerisindeki hasara yetişememeye başladığı anda, artık onarım yeterli kalamayacaktır. Bunun da basit bir sebebi vardır: Zaman aktıkça, aynı şiddetteki fiziksel kuvvetlerin etkisi dahi yapıyı giderek daha fazla aşındırmaya başlayacaktır. Ancak kimyasal onarımın hızı, yıkımı yakalayamadığı anda, mekanik hata oluşacak ve yapı dağılacaktır. Bu sebeple "sıfırlanma" veya "yenilenme" şarttır.

Üstelik sayıca çoğalmanın tek fiziksel nedeni, "çoğalmak" veya "yenilenmek" değildir. Yapı, etraftan kimyasallar alır ve dışarıya kimyasallar verir. Ancak birçok canlı yapıda, dışarıdan alınan kimyasalların sayısı, dışarıya verilenlere göre kat kat fazladır, çünkü yapım işlevleri için çok çeşitli kimyasallar gerekmekteyken, yıkım sonucu o kadar fazla kimyasal üretilmez. İşte bunun sonucunda, hücre içerisindeki atomlar ve genel olarak kimyasallarda bir artış olmaya başlar. Bu artış, organizasyonun giderek büyümesine ve kütlece artmasına neden olur. Kütle artışı, hacim artışı olmasına neden olur (o kütleyi yapı dahilinde barındırabilmek için). Ancak yapı büyüdükçe, kimyasal alışverişinin yapıldığı dış yüzey alanındaki artış, hücrenin hacmindeki artıştan geri kalmaya başlar (çünkü yüzey alanı yarıçapın karesi ile, hacim ise yarıçapın küpü ile doğru orantılı olarak büyür). Bundan ötürü, bir noktadan sonra artık fiziksel olarak aynı hacim içerisindeki tüm onarım, yapım, yıkım işlemlerini gerçekleştirebilecek kadar kimyasal alınamamaya başlar (yüzey alanı küçük olduğu için). Bu noktada yapının fiziksel olarak iki şansı vardır: Birden fazla parçaya ayrılarak yüzey alanının hacmine oranını arttırmak, yani eskisi gibi alışveriş yapabileceği kadar yüksek bir yüzey alanına ama düşük bir hacme sahip olmak. Veya daha da büyüyerek hacmi ve içerisindeki aktiviteyi karşılayamayacak kadar az kimyasal alışveriş yapmak, dolayısıyla eninde sonunda aktiviteyi durdurmak zorunda kalmak, yani anlayabileceğiniz gibi, ölüm. Kısaca yapı, hiçbir bilince veya algıya sahip olmasına gerek olmaksızın, tamamen fiziksel yasalar etkisi altında ya bölünecektir, ya cansız hale gelecektir.

Canlılığın tarihinde, çok büyük bir ihtimalle bu iki seçeneği de mecburen, yapısından ötürü "deneyen" canlılar olmuştur. Her canlı, cansızlıktan evriminden itibaren bölünebilme yeteneğine elbette sahip değildi. Çünkü bölünmek için de bir dizi kimyasal tepkimenin gerçekleşebilmesi gerekir, dolayısıyla buna uygun bir biyokimyasal yapıya sahip olmak gerekir. Ancak önceki yazılarımızda da anlattığımız gibi, cansızlıktan canlılığın evriminde belki milyarlarca farklı tip canlı yapı vardı. Bunların her birinin yapısı, birbirinden farklıydı. Kimisinde genetik materyal bulunuyordu, kimisinde güçlü bir zar bile yoktu. Aklınıza ne gelirse, her çeşit yapı kombinasyonunu bulmak mümkündü (çünkü bunlar rastgele oluşan yapılardır ve bu yapıların birçoğu canlı bile sayılamazken, bir kısmı bu geniş çeşitliliği sağlıyordu; rastgele oluşumlarda oluşabilecek kombinasyonların sayısı çok daha yüksektir). Hatta bu yapıların bazılarına tam bir hücre demek bile mümkün değildi, çünkü bahsettiğimiz bu geçiş evresinde henüz gerçek hücrelerden değil, ön hücrelerden bahsetmekteyiz. Bunların büyük bir kısmı canlılığın temel şartlarını bile sağlamıyordu; ancak bu şartları ileride sağlama potansiyeline sahip kimyasal içeriği barındırıyorlardı. Bizi böyle bir durumda, canlılığın 4 milyar yıl öncesinden bugünlere kadar gelebilmesini sağlayan, bölünebilme kapasitesine sahip yapılar ilgilendirmektedir.

İşte burada, moleküler düzeydeki doğal seçilim sayesinde, hayatta kalmayı başaranlar arasında, farklı bir niteliği kazanabilmiş olanlar öne çıkmaya başladılar: genetik materyal. Aslında nükleotitler ve bunlardan oluşan ribozim gibi ilkel RNA parçaları ortalıkta bulunmaktaydı (hatta canlılıktan bile önce var olmuş olabilirler) ve daha önceki yazılarımızda anlattığımız gibi bir defa ribozim üretildiğinde, RNA'nın ve DNA'nın bundan evrimleşmemesi için hiçbir sebep yoktur. Ancak bu yapıların organizasyon içerisinde ve aktiviteye dahil ve uyumlu olarak bulunması gerekiyordu. Bunu başaramayanlar belki varlıklarını sürdürüyorlardı (hayatta kalıyorlardı); ancak eninde sonunda dediğimiz mekanik aşınma ve aktivitenin durması sonucu yok oluyorlar, ölüyorlardı. İşte burada, hücre içerisindeki organizasyonun düzenini sağlayan ve aktiviteyi kontrol eden genetik materyali içerisinde başından beri bulunduran kombinasyonlar, avantajlı hale gelmeye başladılar. Yani var oldukları zamanlarda, çevrelerinde ribozim veya basit RNA yapıları bulunan ve bunlarla birlikte evrimleşen, oluşan yapılar avantajlı konuma geçmeye başladılar (diğer çeşitlere kıyasla). Çünkü bu kombinasyonlarda (varyasyonlarda) "varlığı sürdürme" yeteneğinin yanında, "sürerlilik" yetenekleri de bulunmaktaydı. Dolayısıyla bir cismin zamana karşı koyabilmesi için gereken iki temel unsuru taşıyorlardı.

İşte günümüze kadar ulaşabilen her canlı nesli, bu iki koşulu yerine getiren canlıların "torunları"dır. Bu sebeple, günümüzde gördüğümüz ve bu ilkin hücrelerin gelişmiş versiyonlarından fazlası olmayan bütün canlılar da, aynı iki biyolojik amacı sürdürmektedirler: "hayatta kalmak" ve "üremek", kendisini gelecek nesillere aktarmak, yenilemek... Bu böyle olmak zorunda mıydı? Eğer ki fizik yasalarını değiştirirseniz veya hücreler mekanik yorulmaya ve aşınmaya maruz olmasalardı, böyle olması şart değildi. Eğer öyle olsaydı, bugün var olan bütün canlılar, 4 milyar yıl önce oluşan canlıların ta kendileri olabilirlerdi. Çünkü hayatta kalmak, bu canlılar için yeterli olabilirdi. Ancak fizik yasaları, bu ikiliyi bir arada bulunduranların günümüze ulaşmasına izin verecek şekildedir. Bu sebeple etrafımızdaki her canlı, aynı amaçlara sahiptir. Aslında buna bir "amaç" demek bile doğru değildir. Bunu yapmak zorundadırlar. Yoksa, geleceğe kendilerini aktaramazlar ve yok olurlar. O zaman da, tıpkı doğa için olduğu gibi, bizim gözümüzde de bir kömür veya kayadan fazlası olmazlar, yok olurlar. Aslında kimse bir kömür veya kayadan fazlası değildir, anlatmak istediğimizin temeli bu. Biz sadece farklı bir varlık formuyuz. Ancak bu farklı kategorizasyon, özlerimizin de farklı olduğu anlamına gelmiyor.

Şunu düşünmesi ise daha da ilginçtir: Aslında günümüzde de, Dünya'nın dört bir yanında, hatta kimi zaman evinizin mutfağında bile, bu ilkin canlılık formlarının, en başlangıç düzeydeki adımları oluşmaktadır. Sadece basit yağ damlaları içerisinde, birçok kimyasalın yığılması ve bunların çok yavaş hızda tepkimeye girmesiyle, ilkin aktivite örnekleri görmek mümkündür. Dolayısıyla laboratuvarda, evinizde ya da Dünya'nın herhangi bir yerinde, canlılığın ilkin adımları belki de her an tekrarlamaktadır. Ancak şu anda etrafta çok yüksek sayıda heterotrof (etrafındaki kimyasalları ve canlıları yiyerek enerjisini üreten) ve kemotrof (etrafındaki kimyasalları tüketerek enerjisini üreten) canlı bulunduğu için (1 gram toprak içerisinde 10 milyon adet civarı), bu ilkin canlılık adımlarının, bildiğimiz anlamda canlılığa ulaşacak kadar varlıklarını sürdürebilmeleri mümkün olmamaktadır. Ne kadar adım atarlarsa atsınlar, yüksek canlı sayısından ve bu canlıların etraftakileri sürekli tüketmesinden ötürü, asla ilkin Dünya koşullarındaki uygun ortamlar var olamamaktadır ve cansızlıktan canlılığa evrim etrafımızda sürekli gerçekleşememektedir. Halbuki bu canlıların hepsi yok olacak olsa, belki de benzer şekilde ya da farklı biçimlerde, yeni canlılık formları, cansızlıktan evrimleşebilecektir.