Canlılık faaliyeti gösteren en küçük yapı birimi nedir?

Çekirdek, koca bir fabrikanın yönetim ofisi gibidir değil mi? Bütün planlar, talimatlar oradan çıkıyor, evet; ama fabrikanın kendisini idame ettiren bantlar, robot kollar, enerji sağlayan makineler olmadan o ofis tek başına çalışamaz. Aynı durum hücre için de geçerli. Canlılık faaliyetlerinin tamamını tek başına yürütmek için çekirdek yeterli değil. Eğer çekirdek olsaydı, prokaryot canlılar (bakteriler mesela) hiç yaşayamazdı, oysa bakın ne oldu: Milyarlarca yıldır doğadalar ve türlü türlü ortama uyum sağlamış durumdalar.^[1]

Hücrenin farklı organelleri ve yapı taşları arasındaki iş birliği, adeta bir şeklinde düşünülür; burada her organelin hayati önemini belirleyen bir katsayı olsun. Bu katsayıları öyle "sıfır" yaparsan, ortada canlılık diye bir şey kalmaz. Çekirdeğin katsayısı elbette yüksek, ama sıfırdan farklı olan diğer katsayılar da bir arada bulunmak zorunda. Dolayısıyla toplamın sıfır olmaması, yani canlılığın sürmesi için "organellerin orkestrasyonuna" ihtiyaç var.

Hücreyi en küçük canlı birimi yapan temel faktörlerden biri de zar yapısıdır. Hücre zarı olmadan madde alışverişi, enerji dönüşümü (örneğin ATP sentezi) ve metabolizmanın devamı imkânsız olur. Fick'in difüzyon yasası bu noktada güzel bir örnek. Hücre zarı seçici geçirgenlik sağladığı için, maddelerin hücre içine giriş-çıkış dengesi tam da bu difüzyon kurallarıyla şekillenir. Eğer çekirdek "evin içi" ise, hücre zarı da "evin duvarları" ve "kapıları" gibidir; kapı yoksa kim girip çıkacak?

Sorunuz, alt metinde çok önemli bir konuyu da barındırıyor, bu nedenle işi temelden ele alalım ve canlılığın tanımı ile giriş yapalım. Bu güne kadar en iyi canlılık tanımını bu sitede okudum, sanırım Çağrı Bey ve ekibi üzerinde saatlerce çalışarak eksiksiz bir tanım yapmayı başarmışlar.^[1]

Yaşam, kendine ait bir yapısal organizasyonu bulunan ve bu organizasyon dahilinde süregelen fiziksel ve kimyasal süreçler ("aktivite") sayesinde üretilen enerjiyle termodinamiğin ikinci yasasına geçici olarak karşı koyabilen açık sistemlerdir.

Pek çok kaynakta, canlılığın ortak özelliklerini maddeler halinde sıralayan ve bu maddelerin içeriğini detaylandıran kaynak bulabilirsiniz. Özellikle bakteri boyutunda konu ele alındığında bazı canlıların bu temel özelliklerden biri ve ya birilerine sahip olmadığını da görürüz. İsterseniz önce bu temel özellikleri sıralayalım. 1- Hücresel Yapı, 2-Beslenme, 3-Solunum, 4-Boşaltım, 5-Hareket, 6-Uyaranlara Tepki, 7-Metabolizma, 8-Homeostazi, 9-Evrimsel Değişim, 10-Organizasyon, 11-Üreme, 12-Büyüme ve Gelişme.

Şimdi kritik sorumuz şu olmalı: Saydığımız bu maddelerden en az ne kadarına sahip olan varlığa canlı diyeceğiz? Çünkü o kadar çok istisnai durum var ki; alg gruplarından olan diatomlar hareketsizdir, Alaska Ağaç Kurbağaları kışın kendilerini dondurur ve hiç bir dış uyarana tepki vermezler. Bu tip durumlara yüzlerce istisna yazılabilir. Canlı ve cansız ayırımı kriterini yukarıdaki maddeleri baz alarak yapmak gittikçe zorlaşıyor. Hatta bir buzdolabını düşünün, yukarıda bahsettiğimiz tanıma göre değerlendirelim; Bir organizasyon var, fiziksel ve kimyasal süreç var, termodinamiğin ikinci yasasına geçici olarak karşı koymak var, tek istisnai durum enerji üretmiyor. Diğer canlılarında bir veya birden fazla istisnası olduğuna göre, buzdolabına da canlı diyebilir miyiz?^[2]

Şimdi sorunuzdaki alt metinden kast ettiğim konuya giriş yapalım. Cansızlıktan canlılığa geçiş sürecine yani abiyogenez konusuna gelirsek. Konu üzerinde biraz araştırma yapan meraklı bilim severler canlı-cansız sınırı konusunda kafası çok karışacaktır (tıpkı benim gibi). Atomlar, moleküller, aminoasitler, proteinler, protein zincirler, RNA, DNA derken... Yahu bu canlılık nereden itibaren başladı şimdi? Aminoasitlerden mi? Proteinlerden mi? Nerden? Modern bilim bu işin içinden sıyrılmayı çok iyi başarmış ve canlı-cansız ayrımını kavramsal olarak bir sınır belirlememiş. Örneğin; tamamen cansız olduğunu düşündüğümüz bir varlık dış uyaranlara tepi verebilir mi? Vermez diyorsanız şu videoyu izleyin.

Sonuç olarak; hücrelerimizin içerisinde faaliyet gösteren yapıları incelediğimizde, bir canlı ile cansızı ayırmanın olanaksız olduğunu fark ettik. Yani hücresel boyuta kadar her şey canlı gibi gözüküyor olsa da, hücre altı boyutta keşfettiğimiz her şeyin, normalde "cansız" olarak nitelediğimiz moleküller ve atomlar yığını olduğunu görüyoruz. Örneğin: Bir demir, oksijenin bulunduğu uygun bir ortamda sürekli tepkimeye girerek paslanmaktadır. Aynı oksijen, hücrelerimiz içerisinde bulunan bir diğer kimyasal olan şekerler ile tepkimeye girerek enerji üretimini sağlamakta ve bu, hücrenin "canlılığını" sürdürmektedir. Peki, demiri "cansız", hücreyi "canlı" yapan nedir öyleyse? İnsanlığın uydurduğu tanımlar haricinde, hiçbir şey. İkisi de, sıradan atomlar ve moleküller yığınıdır. Tek fark, bu kimyasal tepkimelerin toplamı, eğer oluşturduğu veya içerisinde bulunduğu varlığa yukarıda sayılan belli başlı özellikleri kazandırıyorsa, o varlık bizim için "canlı" olmaktadır. Bu, insanın kendince uydurduğu asılsız (ancak günlük iletişimde işe yarar) bir sınıflandırmadır. Son paragraf ekli kaynaktaki metinden alıntıdır. ^[3]