Hiç düşündünüz mü fantastik hikayelerin olmazsa olmazı ejderhalar gerçek olsalardı, ateş püskürtme mekanizmaları nasıl çalışırdı? Örneğin Game of Thrones'tan şu sahneleri bir hatırlayalım:

Ejderhanın boğazından gelen ateşi oluşturan mekanizma sizce ne dersiniz?

Charles Darwin'in insanoğlunun beşiği olarak Afrika'ya işaret etmesinin ardından geçen 150 yılda insanlığın evrim ağacındaki üye sayısının artmasının yanında insanlığın kökeni hakkındaki tartışmalar da aynı şekilde artmıştır. Bu tartışmalarda, primatların evrimine ve özellikle insanların bu süreçte nerede ve nasıl ayrıldığına çok fazla odaklanılmıştır. İnsanlar ve diğer maymunlar arasındaki son ortak atanın; kuyruksuz maymun benzeri olduğu, özellikle günümüzde yaşayan en yakın akrabamız olan şempanzelere benzer olan bir tür olduğu düşünülmektedir.

Bu tartışmaların merkezinde kuyruksuz maymun fosilleri vardır: Bazı bilim insanları, bu fosillerin insansıların ("homininlerin") evrimsel geçmişi hakkında bilgilendirici olmadığını öne sürerken, diğer bilim insanları onların insan evriminin anlaşılması bakımından elzem olduklarını savunmuşlardır.

Zihnimizde beliren her duygu ve düşünce milyarlarca nöronun ürettiği elektriksel sinyallerin sonucudur. Düzen bakımından son derece sert, uyum sağlayabilirlik bakımından son derece esnek olan beyinde tüm bu sinyaller doğal yollarla oluşur ve nörobilimin başta gelen gözlem alanlarındandır. Geleneksel nörobilim, beynin işleyiş mekanizmalarını anlamak için bu doğal yollarla oluşmuş kodları okumaya odaklanır. Bu, beyin tarafından yazılan elektriksel bir sinyal dilinin çözümlenmesi ve deşifre edilmesine çabalayan bir çeşit kriptanaliz sanatıdır fakat modern bilim ve mühendislik ışığında bu doğal sinyaller artık yalnızca gözlem alanı olmanın ötesine geçmiş ve belirli sinir hücresi tipleri doğrudan davranışsal kontrole alınmaya hatta bazı durum ve araştırmalarda programlanmaya başlanmıştır. Bu devrimsel çalışma sahası, genellikle nöromodülasyon, optogenetik gibi "nöron kodlama" olarak adlandırılmaktadır. Bu makale, nöron kodlamanın temel prensiplerini açıklayacaktır.

Nöron kodlama, bir sinir hücresinin temel davranış ve işleyişini; ışık, kimyasal maddeler, elektrik ve genetik araçlar gibi kasıtlı bir dış müdahale ile değiştirme faaliyetlerinin tümüne verilen isimdir. Burada nörona bizzat ve doğrudan bir program yüklenerek kendi halinde doğal uyaranlara verdiği reaksiyonlar baskılanıp yeni bir komut seti ile belirli bir anda spesifik bir kimyasalı üretmeye, ateşlenmeye veya susmaya zorlanır. "Program yükleme" ifadesi ile gerçekte nöronun çeşitli girdilere verebileceği tepki ihtimali ve zamanlamasını değiştiren biyolojik müdahaleler kast edilir.

Evrimle ilgili en sık karşımıza çıkan argümanlardan birisi şudur: "Evrime örnek istiyoruz, balıklardan, bakterilerden, kuşlardan bahsediyorsunuz. Ama verdiğiniz örneklerde canlılar değişiyor demenize rağmen balık hala balık, bakteri hala bakteri, kuş hala kuş. Bir tip canlı, bir diğer tip canlıya dönüşmüyor. Bunun neresi evrim? Olsa olsa adaptasyon örneğidir bunlar."

Bu konuyu ele aldığımız videoyu izleyebilirsiniz:

Memeli hayvanlar doğdukları anda anne memesi aramayı nereden biliyorlar? Martılar, annelerinin gagalarını tırtıklamaları gerektiğini, ancak bu sayede onun ağzından yemeği alabileceklerini daha yavruyken nasıl bilebiliyorlar? Caretta cinsi kaplumbağalar, yumurtalarından çıktıkları anda denize ulaşmaları gerektiklerini nereden biliyorlar? Keseli memelilerin yavruları, doğdukları anda annelerinin keselerine tırmanmaları gerektiklerini nereden biliyorlar? Bu konular, evrimsel biyolojiden ve genel olarak bilimden uzak olanların, bilime karşı verdikleri mücadelede, kafa karıştırı olmak bakımından önemli birer araç olsa da, aslında evrimsel biyoloji dahilinde son 120 yıldır net bir şekilde bilinen, takip edilen ve incelenen bir konudur. 

Daha önceki bir yazımızda anlattığımız gibi, canlıların tüm özelliklerinin bir yaklaşık nedeni, bir de nihai nedeni bulunur. Yukarıda sorduğumuz soruların hepsini yaklaşık nedeni, net bir şekilde bilinmektedir. Örneğin memelilerde annenin salgıladığı feromonlar (koku hormonları), yavruyu kendisine doğru çekmekte ve aradaki bağı kurmaktadır. Ayrıca anne memesinin ucunun renk tonunun, vücut derisinin geri kalanından farklı olması, yavrunun beynindeki sinirleri aktive etmekte ve "emme içgüdüsünü" tetiklemektedir.

Yaşam, 4 milyar yıl kadar önce, okyanus tabanlarında başladı. Milyarlarca yıl boyunca gezegenimizdeki yaşam, sadece denizlere ve okyanuslara hükmetti; mikrobik yaşam haricinde karalara adapte olabilen hiçbir makroskobik canlı yoktu. Sonrasında mantarlar, bitkiler ve nihayetinde böcekler karalara çıkmaya ve bu yaşam alanlarına da adapte olmaya başladılar. Karasal canlılara katılan son grup, omurgalı hayvanlar oldu. Balıklar içerisinden ayrılan bir grup, bugün kurbağa ve semender gibi hayvanlarla temsil edilen amfibilerin atalarına evrimleştiler. Amfibiler, hem suda hem karada yaşayabilen hayvanlardır ve bunlar, tamamen karasal yaşama adapte olmuş sürüngenlerin atalarıdır. Sürüngenler içerisinden bir dal memelilere evrimleşmiş, dinozorların yok oluşunu takiben yükselişe geçen memeliler içerisinde bir dal, primatlara gidecek soy hatlarının atası olmuş, bunlar içerisinden bir grup da bugün Homo sapiens olarak da bilinen biz modern insana evrimleşecek türlerin yolağı olmuştur.

Bu açıdan bakılacak olursa, "Hepimiz balığız." demek mümkündür. Kimi zaman bu argüman, sanki abartılı veya anormalmiş gibi algılanabiliyor. "Daha maymunu hazmedemedik, ne balığı?" gibi tepkiler alabiliyor. Ancak bilimsel gerçekler, bizlerin onları hazmedebilme hızından ve becerisinden bağımsız gerçeklerdir. Dahası, bu gerçekte hazmedilemeyecek pek bir şey yoktur; nihayetinde evrimsel biyoloji sayesinde biliyoruz ki yaşam tek hücreli organizmalardan başlayarak günümüzdeki çeşitliliğine erişmiştir (ve bu yolda, birçok tür yok olmuştur), dolayısıyla insanın ataları elbette sadece maymunlar veya primatlar olamaz; sonuçta maymunların ve primatların da ataları olmalıdır - ve elbette, vardır. Kemirgenler, ilkin memeliler, sürüngenler, amfibiler, balıklar, ilkel çok hücreli canlılar ve tek hücreli canlılar, insan evriminin daha erken basamaklarındaki atalarının sadece birkaçıdır. "Hepimiz balığız." derken, bunlardan sadece bir tanesi öne çıkarılmaktadır; tıpkı "maymun meselesinde" insanın atalarından bir grubun abartılı bir şekilde vurgulanması gibi...

21. yüzyılın en çığır açan iki teknolojik alanı olan biyoteknoloji ve yapay zeka, son yıllarda hızla birleşerek tıp, tarım, ilaç geliştirme ve temel bilimler alanında benzeri görülmemiş ilerlemelere yol açmıştır. Bu makalede bu iki disiplinin kesişim noktalarını, güncel uygulamalarını ve gelecek potansiyellerini bilimsel veriler ışığında inceleyeceğiz.

Biyoteknoloji; canlı organizmaları veya bunların sistemlerini, süreçlerini ya da ürünlerini teknolojik uygulamalarda kullanma bilimidir. DNA dizileme; gen düzenleme teknolojileri (CRISPR-Cas9 gibi), protein mühendisliği ve sentetik biyoloji gibi alanları kapsar.