P+Erkillik ve Mikro Evren: Bakteri Dostlarımız, P+Erkil Ekosistemi Değiştirmek İstiyor!

Dış ortama göre 16 mm/dk hızındaki akıntıda ilerleyen Photobacterium cinsi çift kamçılı bir heterotrof, hareket kabiliyeti olmayan 5 bakteriyi konjugasyon köprüleriyle bağlamış, toplantı yapılacak koloniye doğru kendisiyle birlikte sürüklüyordu. Tek yaşam alanı bitki gövdesi olduğu için okyanus ekosistemine yabancı olan Spiroplasma cinsi bir parazit; iştahla ortamdaki en yaşlı bakteriye, bir Desulfobacter’e art arda sorular soruyordu.

Okyanusların soğuk derinliklerinde yaşarken psikofil şekilde evrimleşmiş ve kemosentez yapmak için sülfat indirgeyerek kendi enerji ihtiyacını karşılamasının yanında yıllarca kükürt döngüsünün devamlılığını sağlamış, tüm bunları yaparken protista saldırılarına ve bakterilerin organelleşmesine karşı direnmiş bu ihtiyarın yorgunluğu mikrofilamentlerinden okunuyordu. Bir bakterinin yaşlanmaya bağlı olarak sitoiskeleti yıpranmışsa ve aşırı hacim artışına rağmen bölünme geçiremezse, sonu yaklaşmış demekti. Desulfobacter’in fazla zamanı kalmamıştı; ama yine de ufaklığın tüm sorularını sabırla cevaplıyordu.

Pixabay

Desulfobacter: Nerede kalmıştık?

Spiroplasma: İlk bozgunu anlatıyordunuz.

Desulfobacter: Ah evet, ilk bozgun... Bunun için öncelikle tüm ekosistem tarihini incelemek gerekir. Canlılık tarihinin erken dönemlerinde atalarımız besin üretebilecek metabolik yetkinliğe sahip değillerdi. Genetik çeşitlilik çok kısıtlıydı, ortamda enerji kaynağı olarak kullanabilecekleri organik bileşiklerin sayısı azdı ve olanlara da ulaşmak zordu. Toplum p+ ve p- prokaryotlardan oluşuyordu. p+'lar konjugasyon köprüsü kurabilecek seks pillusuna sahip olduğu için o dönemin toplumu tüm bakterilerin bireysel olarak genetik çeşitliliği arttırmaya ve besin bulmaya çalışmalarını anlamsız buldu. P+'lara mutasyonların denetimi, test edilmesi ve yarar sağlayacak olanların yayılması yoluyla genetik çeşitliliği sürdürme, p-'lere ise besin ihtiyacını karşılayarak yaşamı sürekli kılma görevi verildi.

Pixabay

Ama besinlerin ototroflar tarafından sistematik bir şekilde üretilmediği, aşırı sınırlı organik madde rezervlerine sahip erken çağda sadece p-'lerin besin bulma çabaları yetersiz kaldı. Bu yüzden p-' ler saprofit biçimde kompleks organik bileşikleri "avlarken" p+ bakteriler de saprofit yaşantı için gerekli donanımlara sahip olmayı gerektirmeden parazit biçimde yakınlardaki monomerleri "toplamaya" başladı.

Kolonilerin henüz var olmadığı o dönemde bakteriler küçük klanlar halinde yaşıyorlardı ve hiyerarşik bir yapılanmaları yoktu ancak bir yandan geçirdikleri mutasyonları klandaki p-' lerle paylaşarak genetik çeşitliliği arttıran bir yandan da toplayıcılıkla düzenli besin sağlayan p+' lar klan merkezine yakın bulunmaları sebebiyle mevcut besinleri sindirip yeni kompleks moleküller oluşturmak başta olmak üzere klan içi işleri de düzenleyerek iş bölümünün en büyük ve en sürekli kısmını oluşturdu. Çünkü p-'lerin klana besin getirip getirmeyeceği kesin değildi ancak p+’ların yaptığı iş oldukça stabildi.

İş bölümündeki bu dengesizlik, p-'lerin sadece fiziksel güç kullanarak kısıtlı bir fayda sağlamasının yanında p+'ların p-'lerin asla sahip olamayacağı seks pilluslarıyla genetik çeşitliliği sürdürmesiyle birlikte p-'lerin yaptığı işin sürekli versiyonunu yapması p+' ları p-' ler gözünde değerli kıldı. İşte bu iş bölümü genetik evrimimizin yönünü belirlerken p+' ların kazandığı değer "anaerkil" dönemi başlattı.

Spiroplasma: Keşke her zaman öyle kalsaydı. Ekosistemdeki birçok sorunun "ataerkil" dönemle başladığını düşünürsek anaerkil yaşantı tüm canlıların iyiliğine olurdu.

Desulfobacter: Bunu söylemek zor çünkü o dönemde bakteriler koloni kuracak kadar toplumsal, ototrof beslenecek kadar metabolik seviyeye erişmemişlerdi.

Zaman geçtikçe bakterilerin sayıları arttı ve ortamdaki besinlerle yetinmeyen bakteriler birbiriyle savaşmaya başladı. Klanlar diğer klanlara ve klan içinde düzeni bozan bakterilere karşı birleşip birtakım kurallar çevresinde yönetilen kolonileri oluştururken dışarıda besin aramanın zorluğu bakterileri ototrof yaşam biçimine evrilmeye itecek olan seçilim baskısını arttırdı.

E tabii ki genetik çeşitlilikle sorumlu p+'lar ototrof yaşantıya evrilen ilk canlılardı. O dönemde koloniler arası savaşta hidrolitik enzimlerinin gelişmiş olması sebebiyle p-'ler görev alıyorlardı ve rekabetin getirdiği seçilim baskısıyla onlar da fagositoz yapabilen daha yetkin heterotroflara evrimleştiler, bazıları dışında! Gittikçe ototrof avlamanın ve besin toplamanın zahmet ve tehlikesi karşısında fotoototrof yaşantının daha cazip gelmesiyle saprofit ve heterotrof bakterilerin büyük çoğunluğu fotototrof p+'lerden aldıkları genetik bilgiyle gerekli mekanizmaları kazanarak fototrof bakterilere evrildiler.

Pixabay

Ancak zorlu ortam koşullarında durum farklıydı. Örneğin aşırı tuzlu ve karanlık ortamlarda besin bulmanın zorluğu ve fotosentezin imkansızlığı daha önce heterotrof olan p-'leri kemoorganoheterotrof yaşantıya yöneltti. Bu kemorganotroflar heterotrofizme dayalı ve oldukça hareketli bir yaşantı sürüyorlardı. Bu da hareket yeteneği kısıtlı olup ortam şartlarına uyum sağlayamayan p+' ları tamamen kemorganotrof p-'lere bağımlı zorunlu hücre içi parazitlere dönüşmeye zorladı ve p+' lar genetik çeşitliliği sürdürüp hücre içi metabolik aktiviteyi düzenlemekten başka bir işleve sahip olamadı. Giderek değersizleşen p+'lar her türlü haklarını yitirdi ve bu kısır döngünün birbirini beslemesiyle bu durumdan kurtulamadılar.

Fotototrof kolonilerde de durum pek farklı değildi, yalnızca daha yavaş gelişti. P+'larla birlikte fotosentezle uğraşan p-'ler zamanla türler arası gen aktarımıyla p+'lardan gelen genleri işleyip fotosentezin inceliklerini öğrendiler ve heterotrof yaşantılarından gelen hızlı ve güçlü metabolik aktiviteyle p+'lardan daha fazla üretmeye başladılar.

İlk bozgunu merak ediyordun. İlk bozgun, sonradan ototrof yaşantıya geçen yeniyetme p-'lerin daha güçlü fotoototroflara evrimleşmesi ve bizim gitgide zorunlu hücre içi parazitlere dönüşmemizle geldi, bu da bizi sadece genetik çeşitlilik ve hücre içi hizmet için kullandıkları bir dönemi başlattı. Ama bunun bizi tek başına köleleştirdiğini düşünüyorsan yanılıyorsun. Fotototrof yaşantıya geçildiği dönemlerde AP'nin öğretilerini benimseyen ilk grup ortaya çıktı. Toplumsal yaşantıya sağladığımız katkının yetersizliğinden ve heterotrof yanımızın gelişmemesinden kaynaklanan güçsüzlüğümüzden dolayı bizi ezmeyi kendine hak görenlerin dayanağı ve meşrutiyet kaynağı oldu. Geçen hafta AP'nin öğretileri ve toplumumuzda edindikleri yetkinliklerin yeniden gözden geçirilmesi ele alındı. Umarım o toplantıya katılmışsındır.

Pixabay

Spiroplasma: Tüm gün glikojen sentezlediğimden çok yorgundum ve yüzden katılamadım.

Desulfobacter: Ah tabi. Anlıyorum. Ancak şu an da ben yoruldum. İlk bozgunu sordun, anlattım. Geçen haftaki toplantıyı da bir arkadaşın sana özet geçebilir.

İhtiyarın birden neden sustuğunu anlamayan Spiroplasma bozuntuya vermedi.

Spiroplasma: Evet öyle daha iyi olacak sanırım, teşekkür ederim.

O sırada Photobacterium seslendi:

Photobacterium: Akıntıdan çıkıyoruz. Sıkı tutunun!

***

Etraflarında onlarla birlikte bakteriler birikmeye başlamıştı. Hepsi birer birer akıntıyı terk ettiler. Büyük bir kalabalıkta kimi bakteriler grup olarak kimileri birer ikişer 5. P+ Hakları Toplantısı'nın yapılacağı mercan kayalığına doğru ilerliyordu. Arkadan gelen bakteriler ufak bir akıntı oluşturdukları ve öndekileri ittiği için burada Photobacteriuma bağlı kalmalarına gerek kalmamıştı. Konjugasyon köprülerini koparırken teşekkür ettiler. Spiroplasma şimdi tek başına ilerliyordu. Yanına birlikte yolculuk yaptığı bir bakteri yaklaştı.

Bakteri: Geçen haftaki konferansta ön sıralardaydım. Sana tüm ayrıntılarıyla anlatabilirim. Tabi hala dinlemek istiyorsan.

Spiroplasma: Evet lütfen. Ayrıca Desulfobacter'in neden cevap vermediğini de anlamadım.

Bakteri: Bu hassas bir konu. Konferans sırasında çok fazla tartışma çıktı ve bir çözüme varamadık. Kuruluş liderleri de bunu diğer sorunları çözümledikten sonra ele almaya karar verdiler ve o zamana kadar çoklu gruplar içinde AP öğretilerinin konuşulması yasaklandı. Toplumumuzun birliğini tehdit ettiği için.

Spiroplasma: Neden peki? Çözüme kavuşturmuş olduğumuz onca konu varken neden bunda takıldık?

Bakteri: Çünkü AP taraftarları AP'yi en kutsal varlık kabul ediyorlar ve onun öğretileri dışındaki hiçbir düşüncenin haklılık payı ne olursa olsun uygulanması gerektiğini düşünmüyorlar.

Spiroplasma: Ama bu çok saç…

Bakteri: Fikirlerini kendine sakla. Ben şahsi hiçbir düşüncemi belirtmedim. Sana sadece konferansın bilgilendirme kısmını anlatacağım.

Pixabay

Spiroplasma: Dinliyorum.

Bakteri: Öncelikle varoluşumuzla ilgili iki temel görüş olduğundan bahsedeyim. İlki AP'nin bizimle aynı biyosferde cansız molekülerden çift halkalı fosfolipid içine hapsolmuş nükleik asitten oluştuğunu savunuyor. Onlara göre AP de bizim gibi biri hatta bizden daha basit bir canlı. Bizden daha basit bir canlının da öğretileri olamaz. Toplumsal düzeni korumak için kendi kurallarımızı koymalıyız onlara göre. Diğer üç görüş ise AP öğretilerine dayanıyor. Hepsinin de birleştiği birkaç nokta var: Onlara göre bizler başka bir gezegende AP tarafından var edildik ve bir gök taşı üzerinde bu gezegene gönderildik. Üçü de AP nin gezegeninden kovulduğumuzu düşünüyor. 3 toplulukta da kuvvetli sitokinlerle AP'den bilgi aldığını söyleyen bakteriler var. Bunlar öğretilerin şekillenmesine öncülük etmiş. 3 topluluk da AP öğretilerini her kuraldan üstte tutar.

Spiroplasma: Peki AP takipçisi toplulukların varoluşumuzla ilgili görüşleri nelerdir?

Bakteri: İlk ortaya çıkan iki anlayış topluluğumuzca pek de kabul edilebilir değil. AP'nin tomurcuklanarak ilk p-'yi, p-'nin de tomurcuklanarak ilk p+'yı oluşturduğunu söylüyorlar. Onlara göre p+, p- için, p-' den “yaratıldı”. Ayrıca ilk iki anlayışta AP gezegeninden ilk p- ve p+'nın kovulmasıyla ilgili p+'nın yasak plazmidi alması gerekçesiyle p+ suçlu tutulur, p+ bu suçunu telafi etmek için genetik çeşitliliği arttırmak zorundadır. Bu iki anlayıştan özellikle ilki kontrolü kaybettiğimiz döneme denk geldi ve zorunlu hücre içi parazitlerine dönüşümümüzü inanılmaz derecede hızlandırdı.

3. görüş, varoluş mantığı üzerinden daha ılımlı, ancak p- temelli bakış devam ediyor. P+'nın p- için yaratıldığı savunulmasa da p-'ye “eşey” olsun diye yaratıldığı söyleniyor. Bu görüşlerin bizi ilgilendiren kısımları sadece topluluğumuzun mevcut durumuna karşı çözüm veya sorun olma potansiyelleri. Ancak dediğim gibi geçen hafta bir sonuç alamadık.

- Hey merhaba! Ne konuştuğumuzu duydum. Benim de size anlatacaklarım var.

Aniden beliren bu bakterinin bir süredir onları takip ettiği belliydi. Meraklanıp dinlemeye koyuldular.

- İlk p+' dan önce başka bir p+' nın varolduğunu biliyor muydunuz?

- ...

- AP ilk p+ ile ilk p-'yi aynı anda oluşturdu ve sonrasında p+'dan p-'ye kamçı eğmesi ve hizmet etmesi istendi. Bunu reddeden p+, AP ve ilk p- ile tartıştı ve kayıplara karıştı. Daha sonra AP ile p- bir p+ daha oluşturmak istediklerinde sorun çıkarmasın diye ikinci oluşturacakları P+' yı P-' den tomurcuklamaya karar verdiler. Yasak plazmit (bu arada o plazmidin meydana gelebilecek mutasyonların uyum başarısını arttırıp arttırmayacağını önceden bilmelerini sağlayan bir yapısı olduğunu duymuştum) kullanıldığında ve ilk bakteriler AP gezegeninden kovulacakları zaman AP uzun yolculuğa dayanabilsinler diye onları bir endospor kılıfının içine yerleştirdi.

Ama bir şeyi gözden kaçırmıştı. O sırada ilk bakterilerle birlikte başka gezegene kaçmak ve AP baskısından kurtulmak isteyen ilk f+ yani diğer adıyla Lilith, uzun yolculuğa dayanmak için endospor yapamayınca başka bir yol denedi. Kendini bir protein kılıfı içinde sadece nükleik asit olan bir varlığa dönüştürdü. Bugün bunlara virüs demekteyiz. Lilith ve iki bakteri AP'nin onları yüklediği gök taşından şuanda bulunduğumuz gezegene indiklerinde Lilith eski haline dönmek istedi ancak başaramadı. İşte o gün bu gündür ihanet edilmenin acısını bizlerden çıkarmakta. Ekosistemimizde 5 bakteriden birinin ozmoz hayatı virüsler yüzünden sonlanmaktadır.

Bakteri: Konunun aslını bilmiyorum ve bana uydurma gibi geldi. Yine de virüs terörü çözmemiz gereken başka bir mesele.

Spiroplasma: Beni bilgilendirdiğiniz için ikinize de teşekkür ediyorum. Sanırım konferans alanına geldik. Kendinize iyi bakın.

Diğerleri de ona veda ettiler. Konferansı yalnız dinlemek istiyordu. Yerine oturduğunda konuşma henüz başlamıştı. Konferans boyunca tüm bakteriler birbirleriyle konjugasyon kuruyor, böylece konuşmacının yaydığı her bir feromon tüm hücrelere ulaşıyordu. Konferans başkanının iki yanında p+ heterototroflar bekliyordu. İki yanındaki bakterilerle konjugasyon kuran Spiroplasma konuşmayı dinlemeye koyuldu.

Pixabay

- Pek saygıdeğer yoldaşlarım. Saygı değer diyorum çünkü hepimiz her şeyden önce hak ettiğimiz saygıyı kazanmak için buradayız. Buraya geldiğiniz için hepinize teşekkür ediyor ve fazla uzatmadan toplantının bilgilendirme kısmını başlatıyorum. Bugünkü konuşmacımız protista devrimini yakından takip eden ve ökaryotikleşmeye inat kemosentezle geçimini sağlayan Nitrospina!

Nitrospina kayalıktaki tüm bakterilerle kurulan konjugasyon zincirinin başlangıç noktası olan konuşmacıyla köprü kurduktan sonra konuşmaya başladı.

Nitrospina: Öncelikle herkese merhabalar. Ben kolonisi olmayan ve ökaryotik sisteme tek başına direnen bir kemosentetik bakteriyim. Sizlerle protista devriminin geleceğini konuşmadan önce tarihimize ufak bir göz atalım derim.

P-'lerin fotosentez yapmaya başlamasıyla zorunlu hücre içi parazitlere dönüşmeye başlayan topluluğumuz, AP öğretilerinin de gelmesiyle iyice pasif rol aldı. Tarih boyunca da hiçbir şey bunu tersine döndürmedi. AP öğretilerinin yeniden düzenlenmesini isteyen reformda, neredeyse adımız bile geçmedi. Tarihin gördüğü en evrensel koloni ihtilalinde birlikte savaştığımız p-'ler devrimden sonra p+erkil düzeni sürdürmeye devam ettiler. Tabi o sırada biz besin yetersizliğinden koloni ve klan içi pozisyonumuzu düşünebilecek durumda değildik. Ta ki protista devrimiyle artan ekosistem içi haberleşme ve ulaşım imkanları zaman geçtikçe ökaryot sistem altında ezilen bakterilerin haklarını gündeme getirene kadar.

Pixabay

Artık çok kolay örgütlenebiliyoruz ve çok daha bilinçliyiz, mesela geçen toplantıdan bu yana sayımız iki katına çıktı. P-'ler ototroflara evrimleşip bizden daha çok iş yükü almalarıyla kendilerinde bizi bastırma, pasif kılma ve köleleştirme hakkı buluyor olabilirler. Her ne kadar fotosentezi bizim bulduğumuzu ve bizim sayemizde evrimleştiklerini, genetik çeşitliliğin hayati önemi olmasa da ancak bizimle yürüdüğünü göz ardı etseler de, geçmiş için oksidatif stresimizi arttırmanın bir anlamı yok.

Şu an için konuşursak, protista devrimi her ne kadar bizi köleleştirse ve hücre içi parazitten öte organel haline getirse de bir noktaya dikkatinizi çekmek isterim. Artık p-'lerle aynı işi yapıyoruz. Protista devriminin getirdiği mitokondri içi ETS elemanları ile p-'ler kadar güçlü ve hızlı metabolik aktiviteye sahip olmadan yüksek miktarda enerji üretebiliyoruz. P-'ler de kloroplast aktiviteleriyle bize besin sağlamakta. Tarih boyunca bazı roller hiç değişmiyor herhalde. Biz, yine onların ürettiklerini işliyoruz; lakin büyük protistalar karşısında tamamen aynı statüdeyiz. Üstelik genetik çeşitlilik yine sadece bizden soruluyor.

Bu noktayla onlardan ayrılıyoruz ve artık p-'lerden daha fazla iş yükümüz olduğunu söyleyebiliriz. Öyleyse tarih tekerrür etsin ve hakkımız olanı alalım! Tıpkı bizden çok iş yükü sırtlayan p-'lerin daha önce yaptığı gibi biz de kendi düzenimizi kuralım.

Lakin burada artık karşımızda heterotrof güç manyağı birkaç p- yok. Koskoca protistalar var! Yapmaya çalıştıklarımız kurdukları sistemi sarsabilir ve kurdukları sistemi sarsacak her şey onlar için bir tehdittir. Karşımızdaki çok daha güçlü düşmanlarımızdan dolayı işimiz daha zor ve unutulmamalı ki giderek de zorlaşacaktır zira protistalar sürekli üreyecek, kazanacakları mutant genler zaman içinde onlara daha da üstün özellikler kazandıracaktır.

Pixabay

Bu yüzden, bu ökaryotik sistemi bir an önce yıkmalıyız.

Evet yanlış duymadınız. Koloni meydanlarında feromonlaşmaktan daha iyi şeyler yapabiliriz. Aksi halde protistalar bize sadece kendi istedikleri kadar hak verecektir ve istedikleri zaman da bizden geri alabilecekler. Şimdiye kadar ise reformlarla hak ettiğimiz yere gelmeye çalıştık lakin asla istediğimizi tam anlamıyla elde edemedik. Çünkü binlerce yılda şekillenmiş düzeni reformlarla hizaya getiremezsiniz. Hele de biyosferin 2 tarafı karşı karşıya gelmişse...

Şimdi bunu bir örnekle açıklayalım:

Bir hücre düşünün. Genomunda kısa süre önce iki mutasyon beliren bir hücre. Bu iki mutasyon soncu günlük üretmesi gereken proteinlerden birini aşırı fazla, birini çok az üretiyor. Siz bu hücrenin işleyişini düzeltmek için aşırı aktif geni baskılar ve pasif genin daha fazla okunmasını sağlarsanız sorunu kısa süre için çözmüş gibi görünebilirsiniz. Ancak o genler o ortam için uyumlu değildir. Uyumsuzluğunun sebebi kısa süre önce geçirdiği mutasyondur. Mutasyon geçirmesinin nedeni ise o iki genin mutasyon geçirmeye yatkınlığıdır. Bu hücrenin işleyişini kısa süre için düzelttiğinizde, uyum başarısını sıfırlayacak yeni mutasyonların olmayacağını garanti edemezsiniz (pekala arttıracağını da), ancak topluluk olarak öngöremediğimiz potansiyel faydalardan feragat etmeye karar kılmış olduğumuzu hatırlatırım. Üstelik o hücre sizin ona müdahale ettiğinizin farkına vardığında genomunun gerektirdiği şekilde davranmak isteyecek ve sizi alt etmeye çalışacaktır. Bunu da er ya da geç başarır; çünkü zaman asla lehinize olmaz. Siz hamlenizi yapmışsınızdır. Hamle sırası ondadır ve yapabileceğiniz başka bir hamle yoktur.

Bu "bozuk" genomlu hücreyi çevresiyle uyumlu hale getirmenin tek yolu çekirdeğin içine girmek ve apex'ten basis'e kadar yeniden yapılandırmaya cesaret etmektir. Bunu yaparken hata yapıp hücreyi apoptoza sürükleyebilir ya da yapılandırma sırasında hasar gören kısımları bir daha asla yeniden inşa edemeyebilirsiniz. Ancak o bozuk hücrenin er ya da geç iflas edeceğini unutmayın. Kloroplast ve mitokondrilerin hücre genomuna müdahalesiyle olmazsa, mutajenik genomun hücre içi işleyişi kendi kendine çökertmesiyle olur ki bu kontrollü bir çöküşten çok daha büyük bir felaket getirir.

Pixabay

Sabırla feromonlandığınız için teşekkürlerimi sunuyorum. Şu ana kadar özetlediğim ve farklı bir bakış açısı kazandırmaya çalıştığım problemlerimize ilişkin şahsımın siz değerli kurulumuza önerdiği çözümler şunlardır:

Ökaryotik sistemde AP taraftarları, f-p+'lar, organeller, müthiş biçimde artan metabolik aktiviteyle birlikte ekosistemin bozulmasından etkilenen her bakteri artık aynı taraftadır. Tüm bu taraflar protista devrimiyle gelen her türlü teknolojinin (organeller, hızlı kamçılar, uzak mesafelere etkili sitokinler) biyosferden silindiği, p- ve p+'lar arasında seks pillusu dışında hiçbir genetik ve metabolik farkın kalmadığı, f-p+' ların yargılanmadığı, fazla besini depo eden her türlü teknolojinin yasaklandığı, kemoorganoheteroototrof yaşam biçiminin kaldırıldığı ve AP öğretilerinin toplumsal hayata müdahele etmediği biyolojik düzeye gelene kadar bozuk genomu düzeltmeye çalışmalı, yapamadığı anda da nükleazlarını üzerine boşaltmalıdır.