Spontane Jenerasyon ve Pasteur Deneyleri: Abiyogenez Teorisi, Çürütülmüş Bir Teori mi?

Canlılığın cansızlıktan başlayabileceğine yönelik bilimsel bütünü olan Abiyogenez Kuramı'na yönelik olarak uzun süredir (çoğunlukla bilim dışı kitlelerden) itirazlar yükselmekte, canlılığın doğal süreçlerle başlamış olamayacağı inatla savunulmaktadır. Açık konuşmak gerekirse henüz canlılığın cansızlıktan tam olarak nasıl ve ne yöntemlerle başlamış olabileceğini kesin olarak bilmiyoruz, çünkü çok fazla soru işareti bulunuyor. Evrim Kuramı, Kütleçekim Kuramı, Büyük Patlama Kuramı gibi bilimsel teoriler hakkında da çok fazla araştırmalar yürütülüyor olsa da, bunlar çok daha uzun geçmişlere ve geniş araştırma tarihlerine sahip, bilimin en güçlü teorileri arasında bulunan açıklamalardır. Ancak Abiyogenez Kuramı'nın bu yolda alması gereken halen epey bir yol bulunmaktadır. Buna rağmen, günümüzde yaptığımız hiçbir çalışma net olarak cansızlığın canlılığa neden olamayacağını gösterememiştir. Tam tersine, giderek artan sayıdaki abiyogenez deneyleri, yaşamın basit yöntemlerle cansızlıktan evrimleşebileceği fikri üzerinde her geçen gün daha güçlü bir şekilde durmamızı sağlamaktadır.

Zaten bu moleküler evrimin nasıl gerçekleşmiş olabileceğine dair Abiyogenez yazı dizimiz içerisinde, en azından bilimsel literatür dahilinde bulunan bilgiler çerçevesinde birçok açıklamalarda bulunduk. Bu açıklamalarımız üzerinde halen çok detaylı araştırmalar sürmekte, soru işaretleri çözülmeye çalışılmaktadır. Bu yazımızda ise, bu araştırmalardan ziyade, bilim düşmanlarını komik duruma düşüren bir konuya değineceğiz. Birçok bilim karşıtı insan, abiyogenez deneylerinin tarihinde yer alan çok önemli araştırmaları, sanki bu araştırmaların sonuçları canlılığın cansızlıktan evrimleşemeyeceğini gösteriyormuş gibi lanse etmektedirler. Halbuki bu araştırmalar, bırakın abiyogenezi çürütmeyi, günümüzdeki giderek sağlamlaşan Abiyogenez Kuramı'nın güçlü temellerini atabilmemizi sağlamış deneylerdir. İşte bu yazıda, bu deneyleri ve sonuçlarının ne anlama geldiğini inceleyeceğiz.

Spontane Jenerasyon (Bir Anda Var Olma) ve Tarihi

Konuyu anlayabilmek için sıradan gidelim. Her şeyden önce, Evrim Kuramı ve Abiyogenez Kuramı'nın geliştirilmesinden önce, yüzlerce yıldır insanların "yaratılış" düşüncesi olan spontane jenerasyon (bir anda var olma, spontaneous generation) fikrini anlamamız gerekir. Günümüz şartlarıyla gülünç; ancak eski dönemlerin şartlarında oldukça orjinal bir iddia olan bu düşünceye göre, canlılar, cansız maddelerden, bir anda, oldukları halleriyle meydana gelmektedirler. Yani, örneğin bozulmuş bir et parçası, birdenbire sinekleri oluşturmaktadır. Yani sinekler, et parçasının bir kısmının çürümesi sonucu, bir anda var olmaktadırlar. Benzer şekilde kirli bir bez parçası, bir fareyi yaratabilmektedir. Spontane jenerasyon fikri dahilinde "değişim" (evrim) düşüncesine yer yoktur: her şey, oldukları gibi, bir anda var olurlar. Günümüzdeki kutsal kabul edilen metinlerdeki "yaratılış" düşüncesine oldukça paralel bu düşünce, aslında evrimle veya abiyogenez ile herhangi bir şekilde ilişkili değildir. Kutsal yaratılış fikrinin aksine, spontane jenerasyon fikrinde bir yaratıcı güce ihtiyaç duyulmamaktadır. 19. yüzyıldan önce yaşamış filozoflar ve bilim insanlarının bir kısmı, etten oluşan sinekleri yaratıcı bir gücün var ettiğini, ancak en nihayetinde eti kullanarak, bir anda var ettiğini düşünmüşlerdir. Bazı diğerleri ise, yaratıcı bir güç olmadan, etin yapısından ötürü bu canlıların bir anda var olabileceğini iddia etmişlerdir. 

Spontane jenerasyon fikrine paralel olarak gelişen bir diğer düşünce belirsiz jenerasyon (equivocal generation) kavramıdır. Bu fikre göre bazı canlılar, onlarla bir şekilde ilişkili olan diğer canlılardan, spontane olarak oluşmaktadır. Örneğin parazitik solucanlar, konak olarak kullandıkları canlıların içerisinde bir anda var oluvermektedirler. Bunların var oluşları bir yerde "belirsiz" olduğu için bu şekilde bir isimle tanımlanmışlardır.

Spontane jenerasyon fikrinin izlerini Anaksimander, Anaksimenes, Empedokles, Anaksogoras ve Romalı Hipolitus'a kadar takip etmek mümkündür. Ancak derli toplu bir şekilde spontane jenerasyon açıklamasını ilk ileri süren kişi Aristo olmuştur. Yani Antik Yunan'da başlayan bu tür bir yaratılış argümanı, yaklaşık 2000 yıl boyunca insanların "doğru" olarak kabul ettikleri bir açıklama olmuştur. Elbette bu kadar uzun yıllar boyunca doğru kabul edilmesinin başlıca nedeni, 17. yüzyıla kadar doğru düzgün bilimsel araştırmanın ve bilimsel yöntemlerin bulunmuyor oluşudur. Zaten bilim bir defa metodolojisine kavuştuktan ve yaygın olarak uygulanmaya başladıktan sonra, sadece birkaç on veya birkaç yüz yıl içerisinde spontane jenerasyonun bilimdışılığı gösterilmiştir.

Aristo'dan sonra bu fikri ilk olarak 1. yüzyılda yaşamış olan Romalı Vitruvius ele almıştır ve kütüphanelerdeki kitaplarda oluşan kitap kurtlarının rüzgarın etkisiyle, spontane olarak var olduğunu iddia etmiştir. Hatta öyle ki, kütüphanelerin doğuya doğru bakması gerektiğini ileri sürmüştür. Çünkü bu sayede güney ve batıdan gelecek rüzgarlardan etkilenmeyeceğini, sadece bu rüzgarların kitap kurtlarının oluşmasını sağlayacağını iddia etmiştir. Ondan sonra, 4. yüzyılda yaşamış olan Hippolu Agustin, İncil'den bazı bablara gönderme yaparak Hıristiyanlık içerisine adapte etmiştir. Daha sonradan İskoç din adamı Gerald, İrlanda'da yaptığı incelemeler sonrasında bazı kabukluların spontane olarak var olduğunu düşünerek bunu Meryem'in İsa'yı bir erkekle ilişkiye girmeden doğurmasına delil olarak ileri sürmüştür. Aralıklarla spontane jenerasyon fikri yeniden gündeme getirilse de, doruk noktasına Albertus Magnus ve öğrencisi Thomas Aquinas isimli azizler tarafından ulaştırılmıştır. Aquinas, yazdığı etkileyici metinlerle spontane jenerasyon fikrini, birçok diğer Aristocu görüş ile birlikte toplum içerisine yaymayı başarmıştır. Spontane jenerasyon, Shakespeare tarafından bile ele alınmıştır. Büyük yazar, timsahların Nil deltasının çamurlarından spontane olarak var olduğunu iddia etmiştir.

Günümüzde, spontane jenerasyon fikrinin (her nasıl olduğu iddia edilirse edilsin) tamamen hatalı olduğunu bilmekteyiz. Yani cansızlar bir anda canlılığı var edemezler; zira spontane jenerasyon fikri sadece cansızlığın canlılığı yaratması değil, aynı zamanda bunun bir anda oluvermesi üzerine kuruludur. Canlılığın cansızlıktan doğal süreçlerle var olabileceğini bugün biliyoruz, ancak buna yazının ilerleyen kısımlarında geleceğiz. Şimdilik bir anda oluşuverme fikrine odaklanalım. 

Spontane jenerasyon fikrine ilk şüpheler Hollandalı biyolog ve mikrop araştırmacısı Jan Swammerdam tarafından yöneltilmiştir. Swammerdam bu şüphelerini bilimsel bir temelden ziyade, spontane jenerasyon fikrinin dini öğretilerle uyuşmadığını savunarak ileri sürmüştür. Dolayısıyla spontane jenerasyonun gerçek olamayacağını ve din dışı bir öğreti olduğunu iddia etmiştir. 1580-1644 yılları arasında yaşamış olan Jan Baptist van Helmont, bu fikre ilk defa bilimsel sorular yöneltilmeye başlamıştır. 5 yıl boyunca söğüt yetiştiren Helmont, bitkinin boyu uzadıkça toprağın kütlesinin azaldığını keşfetmiştir. Bunu, spontane jenerasyon ile açıklamak yerine suyun tüketilmesine bağlamıştır. Ancak Helmont bilimsel çizgide çok uzun süre kalamamış ve sonradan bu oluşumu spontane jenerasyona bağlamıştır. Bu fikre öylesine kapılmıştır ki, bir fareyi bir parça bez ve buğday kullanarak sadece 21 günde nasıl üretebileceğimize dair bir "cansızlıktan canlı yaratma tarifi" bile vermiştir. Benzer şekilde, fesleğen ve tuğla kullanarak bir akrebin nasıl yaratılacağına dair notlar almış, hatta kendisinin bunları yaratabildiğini düşündüğünü de not düşmüştür. Bir nevi, bu konuda bilimin ilk adımları, sahte bilimin de ilk adımları olmuştur.

Spontane Jenerasyonun Çöküşü: Redi Deneyi

Ondan sonra ise 1578-1657 yılları arasında yaşayan William Harvey bir dizi test yaparak bu konuyu incelemiştir. Harvey, Aristo'nun bebeklerin bir kan pıhtısından spontane olarak var olduğuna yönelik görüşlerini test etmek için bir geyik üzerinde araştırmalar yaptı ve böyle bir ize rastlayamadığını belirtti. Bebeklerin, görünmez küçüklükteki yumurtalardan geldiğini ileri sürdü. Harvey'in abiyogenez araştırmalarına en büyük katkısı, biyogenez olarak tanımlanan bir kavramı geliştirmesiyle olmuştur. Harvey, Hayvanların Oluşumuna Yönelik Makaleler (Exercitationes de Generatione Animalium) başlıklı eserinde şöyle demektedir: Omnia ex ovo (Her şey yumurtalardan gelir).

Spontane jenerasyon fikrinin bilimsel olarak test edecek bir düzeneği tasarlayan ilk kişi Francesco Redi isimli bir bilim insanıdır. Redi, ilk olarak çürümüş etin üzerindeki sineklerin nereden geldiğini sorgulayarak işe başladı. Bunun için bilimsel metodu izleyerek bir deney düzeneği tasarladı. Düzenek oldukça basitti. Üç kap hazırladı ve üçüne de çürümüş et koydu. İlk kabın ağzını tamamen açık bıraktı, ikincisini içerisine hava giriş çıkışı olabilecek ince bir ağ ile örttü, üçüncüsünü ise dışarıdan mühürledi ve hava iletimini tamamen kesti. Redi, ilk kapta sineklerin oluştuğunu ve bu sineklerin et üzerine yumurta bıraktığını gözledi. İkinci kabın içerisinde sinek gözlenmedi; ancak sinekler ağın üzerine üşüştüler ve buraya yumurtladılar, içeriye giremeyecek kadar büyüktüler. Mühürlü kapta ise sinek oluşumu gözlenmedi. Böylece Redi, bozulmuş et parçasının sinek oluşumuyla hiçbir ilgisi olmadığını, sineklerin oluşabilmesi için dişilerin et üzerine yumurtlaması gerektiğini göstermiş oldu. Redi, bu deneyini 1668 yılında yaptı ve Böceklerin Oluşumuna Yönelik Deneyler (Esperienze intorno alla generazione degl' Insetti) isimli kitabında yayınladı. Redi, bu deneyiyle "kontrollü deney" kavramını ilk defa bilimsel dünyada uygulayan kişi olarak tarihe geçmiştir.

Redi, bulgularını şu sözlerle izah edecekti: omne vivum ex vivo (her canlı, canlıdan gelir). Bu cümle, Harvey tarafından temelleri atılan biyogenez fikrini güçlendirdi ve deneysel bir tabana oturttu.

Spontane Jenerasyonun Çöküşü: Redi'den Pasteur'e, 17. yüzyıldan 19. yüzyıla...

Spontane Jenerasyon konusu, Pasteur zamanına kadar tekrar gündeme gelmedi. Ancak sonradan, Redi'nin deneyinde bazı hatalar olabileceğini ileri süren spontane jenerasyon destekçileri, yeniden meydana çıkmaya başladılar. Redi'nin kaplarının içerisine oksijen giremeyeceğini, dolayısıyla elbette spontane jenerasyonun gözlenemeyeceğini iddia ettiler. Eğer ki oksijen girişi olsaydı, Redi'nin deneyinde de canlıların kendiliğinden var olabileceğini ileri sürdüler. Sıklıkla kabul ettikleri gibi, mikropların et suyundan var olduklarını ama ortamda oksijen olması gerektiğini belirttiler. 

İşte bu iddiaları bilimsel olarak savuşturacak isim, 19. yüzyılın dahi bilim insanları arasında bulunan, aynı zamanda bir papaz olan Louis Pasteur olacaktı. Aslında Pasteur'den önce Pier Antonio Micheli 1729 yılında mantar sporları üzerinde, 1745 yılında ise John Needham ile 1768 yılında Lazzaro Spallanzani kaynamış et suyuyla deneyler yaparak spontane jenerasyonun doğru olmadığını göstermişlerdi. Onlardan sonra ise 1837 yılında bir fizikçi olan Charles Cagniard de la Tour ile günümüzün en güçlü teorilerinden bir diğeri olan Hücre Teorisi'nin kurucuları arasında yer alan Theodor Schwann maya mantarı üzerinde, mikroskop kullanarak araştırmalar yürütmüş ve spontane jenerasyonun izlerine rastlayamamışlardı. Ancak hiçbirinin deneyleri Pasteur'ünkiler kadar net sonuçlar verememişti ve Pasteur deneyi haricindeki deneylerin bulguları, spontane jenerasyon savunucuları tarafından sürekli olarak reddedilmişti.

Spontane Jenerasyonun Çöküşü: Pasteur Deneyi

Pasteur, spontane jenerasyon ve kendisinden öncekilerin deneyleriyle ilgili eleştirilenler üzerine eğildi ve ustaca tasarlanmış bir deney düzeneği hazırladı. Deneyinin hipotezi, hiçbir canlının kendiliğinden, birdenbire var olamayacağını ve her zaman kendisinden önceki canlılardan gelmek zorunda olduğunu ispatlamaktı. Deney düzeneği şu şekildeydi: İçlerine et suyu koyduğu iki adet kap aldı ve bunlara kuğu boynu şeklinde birer boru taktı. Bu borunun özelliği, içeriye hava girişini sağlaması; ancak toz ve kirin girmesine engel olmasıdır (Redi'nin deneyinde hava girişi olmadığından dolayı itirazlar geldiğini hatırlayınız). Pasteur, toz ve kirin bakterileri üzerinde taşıdığını düşünüyordu, böylece onların girişine engel olmak istedi. Kapların ikisini de başta iyice ısıtarak steril ve bakterisiz bir ortam sağladı. Daha sonra iki kabı da bir süre bekletti. İki kapta da hiçbir bakteri ya da canlı oluşumu gözlenmedi. Daha sonra, kaplardan birinin boynunu kırdı ve hava ve toz ile doğrudan temas edebilmesini sağladı. Diğer kabı ise aynen bıraktı. İlk kapta bakteri oluşumu gözlendi; ancak ikinci kapta hiçbir canlı oluşmadı. Böylece, bakterilerin tozlar üzerinde taşındığını ve canlıların kendiliğinden var olmak yerine, kendilerinden önceki canlılardan geldiklerini ispatladı. Böylece "her canlı kendisinden önceki bir canlıdan gelir" fikri perçinlenmiş oldu. Pasteur, bu deneyini 1862 yılında gerçekleştirdi.

Sonuçlar, Yanlış İddialar/Çıkarımlar ve Almamız Gereken Dersler

Canlılığın canlılıktan geldiği fikri, modern bilim için son derece doğru ve geçerli bir ilkedir. Bu gerçeği, anne babasının çiftleşmesi sonucu hayata geldiğini öğrenecek yaşta olan herkes bilip takdir edebilecektir. Ayrıca bir adım öteye giderek eşeyli ve eşeysiz üremeyi öğrenen herhangi bir insan, tüm canlıların kendilerinden önceki canlılardan geldiğini fark edecektir. Bunun aksini iddia etmek, canlıların cansızlıktan değil de bir anda, son halleriyle var oluverdiklerini iddia etmek bilim ve akıl dışı olacaktır. Evrimsel biyoloji dahilinde de asla böyle bir iddia olmamıştır. 

Ancak burada anlaşılması gereken nokta şudur: bu yapılan deneylerin tümü, günümüz canlıları için geçerlidir. Yani halihazırda var olan canlıların sürerliliği konusundan bahsediyorsak, biyogenez fikri tamamen doğrudur. Çünkü abiyogenez, yani cansızlığın canlılığı üretmesi çok uzun zamanlar isteyen bir süreçtir ve bir anda, zırt pırt olabilecek bir olay değildir. Fakat bugün biliyoruz ki, canlılık cansızlıktan uygun koşullar altında gelebilir ve Dünya tarihinde bu, en azından 1 defa olmuştur. Burada yapılan deneylerin hiçbiri, cansızlık ile canlılık arasındaki ilişkiyi kurmak amacıyla inşa edilmemiştir, zaten edilemez de... Çünkü bu deneylerin yapıldığı tarihte, henüz yeterince biyokimya bilgisine sahip değildik ve kapsamlı deneyler inşa edilmesi mümkün değildi. Bu deneylerle gösterildi ki, var olan canlıların hepsi, kendilerinden var olan canlılardan gelmiştir.

Peki ya bunu geriye doğru takip edersek, ilk canlılık nereden gelecektir? İşte bu sorunun cevabını Abiyogenez Kuramı araştırmaktadır. Çünkü temel bilimlerde de, uygulamalı bilimlerde de sınır koşulları her zaman problemin genelinden farklı sorular doğurmaktadır. Örneğin evrenin içerisinde olan sayısız olguya dair sağlam cevaplarımız varken, evrenin başı ve sonuyla ilgili kesin cevaplara ulaşamamaktayız, çünkü bu başlangıç ve son noktalarından öncesi veya sonrasıyla ilgili somut verilere ulaşmamız çok zordur. Dolayısıyla sınırların nasıl bir değişimden geçtiğini anlamak çok daha zordur. Benzer bir şekilde, canlılığın nasıl çeşitlendiğine ve bugünlere geldiğine dair çok güçlü bir cevabımız vardır: Evrim Teorisi. Ancak canlılığın nasıl başladığı halen muğlaktır. Bu konuda da gelecekte daha sağlam cevaplara ulaşılacağımıza şüphe yoktur.

Çok ufak, kademeli değişimlerle cansızlıktan canlılık, ilk canlılıktan da günümüzdeki çeşitlilik var olabilir. Yapılan Redi ve Pasteur deneyleri bunu çürütmeye yönelik değil, canlılığın bir anda var oluvermesi iddiasının çürütülmesine yöneliktir. Evrim Kuramı'nın da, Abiyogenez Kuramı'nın da "bir anda var oluverme" iddiası yoktur. İki kuram da, uzun zaman dilimlerine yayılmış, temelleri sağlam kurallar bütünleridir. 

Sınırlara doğru gittiğinizde, koşullar farklılaşacaktır. Bunu yine Büyük Patlama'da da görmekteyiz (simetri kırılması, temel kuvvetlerin birbirinden ayrışması gibi). Aynı durum canlılığın başlangıcında da geçerlidir. Başlangıca doğru gittikçe, yaşam formları giderek basit bir hal alır. 3.8 milyar yıl öncesinden daha geriye gitmeye çalıştığımızda, artık biyogenez fikrine başvuramayız, çünkü elimizde, incelemekte olduğumuz canlılar artık bildiğimiz anlamıyla "canlı" değildirler. Koaservatlar adını verdiğimiz, ön hücre yapılarıdır. Bünyeleri ve yapıları gereği bu varlıklar, canlılardan farklıdırlar ve daha değişik koşullara tabidirler. İşte o koşulları ve sonuçlarını biyokimya dalı incelemektedir. Abiyogenez yazı dizimiz boyunca anlattıklarımız da bu bulgularımızın sadece bir kısmıdır.

Nasıl ki Büyük Patlama sonrasındaki birçok yapıyı izafiyet ve Newton kuramları ile ele alabiliyorsak, ancak Büyük Patlama'yı incelerken kuantum mekaniği gibi daha farklı bir bilim dalına ve metodolojiye ihtiyaç duyuyorsak; canlılığın başlangıcından sonrası için de Evrim Kuramı ve biyogenez yaklaşımını kullanabiliriz, ancak canlılığın başlangıcına yaklaştıkça, biyolojik yasalardan çok kimyasal yasaların ve kuramların baskın geldiğini, dolayısıyla abiyogenez yaklaşımını (teorisini) kullanmamız gerekir.

Bu açılardan bakıldığında, Redi veya Pasteur deneylerinin abiyogenezi çürüttüğünü iddia etmek saçmalıktır. Bu deneyler, "bir anda var olma" fikrini, yani spontane jenerasyonu çürütmektedir. Bu deneyleri bilime karşı kullanan insanların, varlıkların "bir anda var olduklarını" savunuyor olmaları da, bilim karşıtlığı tarihinin ironik noktalarından bir tanesidir. Deneyler, her zaman kapsamları dahilinde incelenmelidirler ve bu deneylerden, ele aldıkları konulardan daha büyük yargılar çıkarmamamız gerekmektedir. Bu şekilde yaklaşıldığında, Redi ve Pasteur deneylerinin canlılığın bir anda var oluveremeyeceğini gösterdiği, ancak canlılığın cansızlıktan gelmesiyle ilgili herhangi somut bir veriye ulaşamadığı, zaten deney düzenekleri ve içeriğinin de buna uygun olmadığı görülecektir. 

Bu araştırmacıların ispatladığı, "karmaşık halleriyle yapıların bir anda var olamayacağı" gerçeğidir. Bu gerçek, Evrim Kuramı'yla da, Abiyogenez Kuramı ile de birebir uyumludur. İki kuram da, yapıların kademeli ve yavaş ama doğal süreçlerle var olduğunu ileri sürer. Abiyogenez Kuramı moleküler evrim üzerinden giderek cansızların kademeli olacak canlılığa evrimleşebileceğini, Evrim Kuramı ise canlılık başladıktan sonra bugünkü çeşitliliğine doğal süreçlerle erişebileceğini bizlere gösterir. Redi ve Pasteur deneylerinde, karmaşık yapıların bir anda var olamayacağının gösterilmesi, canlılığa evrimleşecek basit yapıların kendilerinden önceki cansızlıktan gelemeyeceğini göstermemektedir.