Yaşam çok karmaşık ve çok basit
BÜRKEM CEVHER
Bilimsel olarak baktığımızda Darwin’in Evrim Kuramı çokhücreli canlıların tekhücreli canlılardan nasıl türediğini açıklarken ilk canlının ortaya çıkışını açıklamaz. Oysa, ilk canlının ortaya çıkışı ile dünya üzerinde yaşam meydana gelmiştir. Canlı ve cansız maddelerin farklı yasalarla yönetildiğini düşünmek ise hem iki ayrı dünyanın varlığını kabul etmek anlamına gelecektir hem de bu iki tür maddenin meydana gelişinde bir süreksizlik yaratmaktadır. Kuramsal kimyacı Addy Pross, ‘Yaşam Nedir? Kimyanın Biyolojiye Dönüşümü’ adlı kitabında canlı ve cansız maddeler arasında bir süreklilik olduğunu ve her iki dünyanın da fizikokimyasal kurallar ile yönetildiğini söylemektedir.
Pross üç sorunun birbirleriyle bağlantılı olduğunu ve iyi bir yaşam kuramının bu üç soruya doyurucu bir yanıt vermesi gerektiğini söyler: Yaşam nedir? Yaşam nasıl ortaya çıktı? Yaşam nasıl üretilir? Pross’a göre bu soruların yanıtları sistem kimyasında yatmaktadır. Canlı varlıklar en nihayetinde alt- sistemlerden oluşan karmaşık bir sistemdir.
Canlının paradoksu
Pross tartışmasına canlı varlıkları cansız varlıklardan ayıran özellikleri açıklayarak başlar çünkü bu özellikler önemli bir paradoks yaratır. Örnek verecek olursak, yaşam hem organizedir hem de ileri derecede karmaşıktır. Organize karmaşıklık ve evrenin en temel yasalarından biri olan ‘Termodinamiğin İkinci Yasası’ tanım gereği birbirine zıttır. ‘İkinci Yasa’ya göre organize sistemler kendiliklerinden kargaşaya, düzensizliğe gitme eğilimindedirler. Üstelik yaşam dengeden uzaktır, oysa ki yine ‘İkinci Yasa’ya göre tüm sistemler daha kararlı bir duruma geçmek, yani dengede olmak isterler. Var olan sistemlerde bu iki soruya yanıt vermek kolaydır. Canlı sistemler hem organize karmaşıklığı hem de dengeden uzak durumlarını sürekli enerji harcamak suretiyle sağlarlar. Bu enerji de besinlerden sağlanır. Ama asıl paradoks o ilk canlının ortaya çıkışında yatmaktadır.
O halde, dengede olan cansız dünya içinden kararsız ve organize bir sistem nasıl meydana geldi? Bunun yanıtını vermek için Pross, kimyasal kararlılık kavramından yararlanıyor. Kimyasal tepkimeler görece kararsız malzemelerin daha kararlı olanlara dönüşmesi biçiminde olur. Yani bu, bir tepenin üzerindeki topun yuvarlanarak düz alanda dengede durmasına benzer. Ancak bazen tepedeki topun önünde bir engel vardır; bu, topun aşağı yuvarlanmasına engel olur. İşte topu oradan aşırmak için enerji kullanırız, top o engeli aştıktan sonra kendiliğinden aşağıya yuvarlanır. Kimyasal tepkimelerde de bazen daha kararsız malzemelerin tepkimeye girebilmesi için enerji veya katalizörlere ihtiyaç olur.
Biyolojik sistemlerde enzimler katalizör işlevi görürler. Bazı tepkimelerde ise katalizör ile kimyasal tepkimenin ürünü aynıdır. “Böyle bir tepkime, açık nedenlerden dolayı ‘otokatalitik’ olarak nitelendirilir; katalizör, başka bir materyal yerine ‘kendi’ oluşumunu katalize eder.” Katalitik ve otokatalitik tepkimelerin hızları arasında muazzam bir fark vardır. Katalitik tepkimeler doğrusal hızda artar. Ne kadar katalizör varsa o kadar tepkime olur. Oysa otokatalitik tepkimeler üstel olarak artar. Tek bir otokatalitik malzeme ile önce bir ürün – ki bu da tanım gereği otokatalik malzemeyle aynıdır – oluşur. Şimdi elimizde iki otokatalitik malzeme vardır. Bir sonraki kimyasal tepkime sonunda dört, sonra sekiz, on altı diye çoğalır. Ancak bu tepkimeler sonsuza kadar sürdürülemez. Sonuçta bu tepkimelerin dünya üzerinde tüketebileceği kaynaklar sınırlıdır. “Kararlı olan herhangi bir çoğalan sistem, ancak oluşum hızı bozunma hızıyla (aşağı yukarı) dengelenirse kararlı kalabilir.”
“Yaşamın ortaya çıkmasını sağlayan, kendini kopyalayabilen basit bir sistemin ortaya çıkması oldu; çünkü bu önemsiz gibi görünen olay tümüyle farklı türden bir kimyaya, kopyalanma kimyasına kapıyı açtı,” der Pross. Yani yaşamı başlatan şey tepkime kopyalanmasıydı. “Yaşam olağanüstü karmaşık bir fenomen olmakla birlikte, yaşam ilkesi şaşırtıcı derecede basittir. Yaşam, zincir benzeri moleküller (dünya örneğinde nükleik asitler) üzerinde sürekli kopyalanma, mutasyon, karmaşıklaşma ve seçilim döngüsü sonucu ortaya çıkan bir kimyasal tepkimeler ağıdır” sonucuna varır yazar.
Pross’un kitabı hem argümanını açık ve anlaşılır bir şekilde tartışması hem de ‘Yaşam nedir?’ sorusuna verdiği doyurucu yanıtla çok önemli bir kitap. Ayrıca kitabın Türkçe’ye çevirisini büyük bir başarıyla yapan Raşit Gürdilek’i de tebrik etmek lazım. Gerek bilimsel terimlerin kullanımı gerekse akıcı dili ile kitabı anlaşılır ve okuması keyifli bir şekilde okurlara sunmuş.
Yaşam Nedir? Kimyanın Biyolojiye Dönüşümü
Addy Pross
Çeviri: Raşit Gürdilek
Metis Yayınları
192 sayfa.
