Darwinden Vazgecmek- Teoriye Acikli Bir Elveda 2

Professor David Geleneter’ in yazısı uzun olduğu icin ikiye bölmüştük ve birinci kısmı paylasmistik. Simdi ikinci kısmı çevirip paylaşıyorum. Prof. Gelenler yazının devamında Darwinci evrim inanisinin en büyük putu olan mutasyonları ve bununla beraber gelen sorunları inceliyor. Hayatin kökenindeki bilgi temeline ve bilginin tesadüfi metodlarla üretilip uretilemeyecegine dair cikarimlari gercekten bir matematikçinin olaya çok daha rasyonel itirazlarla yaklaşabileceğini göstermesi acısından etkileyici. Yazi Darwinin limitlerini Kambriyen patlaması ve bilgi temelinde inceledikten sonra Stephen Meyer’in kitabindaki bazı argümanları kullanarak ve Darwin kanitlar karsisinda yetersiz bulunarak bitiriliyor. Yazının orijinaline  buradan ulaşabilirsiniz. 

 

Darwinden Vazgecmek- Teoriye Acikli Bir Elveda 2

 

 

Mutasyonlar

 

Protein yapmanın nasıl olduğu asil sorumuzdur. Proteinler, atom gruplarının doğrusal  dizileri olan zincirlerdir ve her biri bir sonrakine bağlıdır. Bir protein molekülü, amino asit zincirine dayanır; 150 öğe, “mütevazı bir boyuttaki” bir zincirdir; ortalama zincirler ise  250 ogeden oluşmaktadır.  Her halka, genellikle, 20 amino asitten birinden seçilir. Amino asitlerin bir zinciri bir polipeptit oluşturur – “peptit”, bir amino asidin bir sonrakine bağlanmasında kullanılan kimyasal bağ türüdür. Ancak bu zincir sadece bir başlangıç noktasıdır: bağlantılar arasındaki kimyasal kuvvetler, zincirin bazı kısımlarını heliks şeklinde kıvırmaya zorlar; diğerleri düzelir ve sonra bazen marangoz cetveli gibi tekrar tekrar katlanır, düz levhalar gibi. Ardından tüm montaj, karmaşık bir origami kağıdının katlanması gibi kendini katlar. Ve elde edilen molekülün aslında 3D şekli (dediğim gibi) önemlidir. ( Profesor Gelenter proteinlerin 3D yapisindaki sekilsel bilgi yapısına dikkat çekmektedir. Proteinler sadece bilgi icerikleri ve belli kodlamaları ile degil ayni zamanda sekilsel bilgi icerikleri ilede son derece büyük oranda bilgi içermektedir. Allah hayatin her kosesine imzasını görebileceğimiz sekilde atmistir. Görüp hakkini vermek yada görmezden gelmek ise kisisel bir tercih olacaktır.CN)

150 öğeli bir proteini, 20 çeşit arasından seçilmiş 150 boncuklu bir zincir olarak düşünün. Ancak: sadece belirli zincirler işe yarayacaktır. Yalnızca belirli boncuk kombinasyonları, stabil, kullanışlı ve iyi şekillenmiş proteinlere dönüşecektir.

Peki, kullanışlı, iyi şekillenmiş bir protein oluşturmak ne kadar zor? Amino asitlerini bir araya atabilir ve iyi bir şey elde edeceğinizi varsayabilir misiniz? Yoksa her halkayı özenle seçmek mi gereklidir? Doğru boncukları seçmek çok zordur.

Yeni bir protein icat etmek, yeni bir gen icat etmek anlamına gelir. (Sonunda, genler, DNA vb. giriyor, vb.)  Her gen, DNA’nın, dünyanın en beğenilen makromolekülü, bir segmentidir. DNA, tabii ki, ünlü çift sarmal veya spiral merdiven, her adım bir nükleotid çiftidir. Merdivenin bir kenarındaki nükleotidleri okuduğunuzda (bir adımda oturup bir sonraki ve bir sonraki adıma doğru iteklenerek), yoldaki her üç nükleotid grubu bir amino asiti belirler. Her üç nükleotid grubu bir kodon oluşturur ve kodonlar ile amino asitler arasındaki ilişki genetik kodu oluşturur. (DNA’daki dört nükleotid T, A, C ve G ile kısaltılır, ve kodu lise ders kitabında bulabilirsiniz: TTA ve TTC fenilalanin için, TCT serin için vb.)

Göreviniz, bir geni mutasyonla icat etmektir – bir kodonun tesadüfi olarak farklı bir kodona değişmesi. Bu denemeye iki olası başlangıç noktanız vardır, Var olan bir gende mutasyon yapabilir veya saçmalığı mutasyona uğratabilirsiniz. Seçiminiz vardır çünkü DNA aslında uzun kodlanmamis dizilerle  ayrılmış geçerli genleri içerir. Çoğu biyolog, kodlanmamış dizilerin yeni genlerin ana kaynağı olduğunu düşünmektedir. Bir geçerli geni kurcalarsanız, muhtemelen onu daha kötü hale getirecek, proteinin yanlış çalışmasına ve organizmayı tehlikeye atmasına (veya öldürmesine) neden olacak kadar kötü hale getireceksinizdir, onu daha iyi hale getirmeye başlamadan önce, kodlanmamış dizileri, öte yandan, protein yapmaksızın kenarda oturur ve bildiğimiz kadarıyla bunları tehlikeye atmadan mutasyona uğratabilirsiniz. Mutasyona uğramış dizi daha sonra bir sonraki nesile geçirilebilir, burada tekrar mutasyona uğratılabilir. Böylece mutasyonlar organizmayı etkilemeden kenarda birikebilir. Ancak bir yolunuzu gerçek, geçerli yeni bir gene mutasyonla bulursanız, yeni geniniz yeni bir protein oluşturabilir ve böylece potansiyel olarak evrimde rol oynayabilir.

Mutasyonlar, DNA merdiveninin ortasında yarıya bölündüğünde sahneye girer. Bu, saran hücrenin yarıya bölünmesine ve saran organizmanın büyümesine izin verir. Her yarı-merdiven, çevre kimyasal çorbadan eşleşen bir nükleotid setini çağırır; iki tamamen yeni DNA molekülü ortaya çıkar. Bu zarif replikasyon sürecinde bir hata – yanlış nükleotid çağrısına yanlış nükleotid, bir nükleotid yazım hatası – bir mutasyona yol açar, ya geçerli bir şablona ya da kodlanmamış bir diziye.

 

Daha İyi Bir Protein Üretmek

 

Şimdi sonunda Darwin’i bir sürüşe çıkarmaya hazırız. Kodlanmamış sekanslar içeren   150 halka ile başladığımızda, proteinin kullanışlı yeni bir şekline mutasyon geçirebilme şansımız nedir? Temelde aynı soruyu daha anlaşılır bir şekilde sorabiliriz: rasgele bir 150 halka dizisinin böyle bir protein yaratacak şansları nedir? Kodlanmamış dizilerdeki degisimler esasen rasgeledir ve Mutasyonlar öyle. Bir rasgele dizide rasgele değişiklikler yaparsanız, başka bir rasgele dizi elde edersiniz. Gözlerinizi kapatın, 20 boncuk kutunuzdan rasgele 150 seçim yapın ve boncuklarınızı seçtiğiniz sırayla birleştirin. Yeni bir kullanışlı protein elde etme olasılığınız nedir?

Toplam olası dizilerin sayısının muazzam olduğunu görmek kolaydır. (Kimyacı olmayanlar meslektaşlarının sözüne güvenmek zorundadır.) Kullanışlı dizilerin, yani gerçek, kullanılabilir proteinler yaratan dizilerin alt kümesinin, karşılaştırıldığında küçük olduğuna inanmak da kolaydır. Ancak ne kadar muazzam ve ne kadar küçük olduklarını bilmeliyiz.

Her bir bağın 20 amino asitten ayrı ayrı seçildiği 150 halka zincirlerin toplam sayısı 20^150’dir. Başka bir deyişle, çok büyük. 20^150 yaklaşık olarak 10^195’e eşittir ve evrende yalnızca 10^80 atom bulunmaktadır.

Bu çok sayıda polipeptidin ne kadarı kullanışlı proteinlerdir? Douglas Axe, 150 uzunluğundaki zincirlerin kaç tanesinin stabil katlamalara, yani protein oluşturma sürecinin son adımına (katlama) ulaşabileceğini ve yeterince uzun süre şekillerini koruyabileceğini tahmin etmek için bir dizi deney yaptı. (Axe, saygın bir biyolog olup beş yıldızlı bir geçmişe sahiptir: Caltech’te yüksek lisans öğrencisiyken, ardından Cambridge’deki Protein Mühendisliği Merkezi’ne katıldı. Meyer’ın eleştirdiği biyologlar, çoğunlukla birinci sınıf Establishment bilim adamlarıdır.) 150-link amino asit dizilerinin hepsinin, 10^74’te birinin stabil bir proteine katlanabilme yeteneğine sahip olduğunu tahmin etti. Şanslarınızın 10^74’te bir olduğunu söylemek, pratikte sıfır olduğunu söylemekle aynıdır. Stabil bir işlev gerçekleştiren ve bu nedenle evrimde rol oynayabilecek bir protein elde etme şanslarınızın daha da küçük olduğu şaşırtıcı değildir. Axe, bunu 10^77’de bir olarak değerlendiriyor.

Yani, muazzam çok büyük ve küçük çok küçük olduğundan, neo-Darwinist evrim -şimdiye kadar- bir kayıptır. 150 halka saçmalıktan çalışan, kullanışlı bir proteine mutasyon geçirme çabası garanti bir başarısızlıktır. On mutasyonla deneyin, bin, bir milyon – başarısız olacaksınız. Şanslar sizi gömer. Yapılamaz, imkansizdir.

 

Kotu Bir Tahmin

Ancak neo-Darwinizm, mutasyonların nadir olduğunu ve başarılı olanların daha da nadir olduğunu anlamaktadır. Bu dengelenmek için, birçok organizma ve şaşırtıcı derecede uzun bir süre vardır. Kazanma şansınız neredeyse sıfır olabilir. Ancak oyunu yeterince sık oynarsanız, sonunda kazanır mısınız? Sonuçta, Powerball için işe yarıyor!

Sayılar dengeyi sağlar mı? Neo-Darwinist evrim sonuçta mümkün müdür? Axe şu şekilde mantıklı bir çıkarımda bulundu. Canlı varlıkların tüm tarihini düşünün – şimdiye kadar yaşamış her canlı organizmanın tüm grubunu. Sayı bakımından bakteriler tarafından domine edilir. Mandalina ağaçlarından mercan poliplerine kadar diğer tüm organizmalar yalnızca bir dipnot gibidir. Öyleyse, şu varsayalım ki, yaşamış olan her bakteri, ölümünden önce evrim tarihine bir mutasyon ekler. Bu cömert bir varsayımdır; çoğu bakteri genetik bilgilerini değiştirmeden, mutasyonsuz olarak aktarır. Mutasyonlar istisnadır. Her durumda, Axe’un varsayımlarına göre, yaşamın tüm tarihinde yaklaşık 10^40 bakteri olmuş görünüyor – Axe’un varsayımlarına göre yaklaşık 10^40 mutasyon ortaya çıkarmaktadır. Bu herhangi bir oyunda çok büyük bir sayıdır. Ancak her seferinde 1’e 10^77 karşı olan şanslar göz önüne alındığında, bu yeterince büyük değildir. Kör Darwinist şansa, evrimi ileri taşıma potansiyeline sahip bir mutasyonu ortaya çıkarma olasılığı 10^40x(1/10^77) – her seferinde başarı şanslarınızın 1’e 10^77 olduğu bir denemede 10^40 denemesi – bu 1’e 10^37’ye eşittir. Pratikte, bu oranlar hala sıfır. Yaşamın tüm tarihinde tek bir umut verici mutasyon üretme şansınız sıfırdır. Darwin kaybeder.

Fikri soyut olarak hala mantıklıdır. Ancak somut olarak, özellikle kullanışlı protein sayısının amino asit zincirlerinin sayısına göre inanılmaz derecede büyük olması nedeniyle, sayılardan ezilir. Bu sayılar, herhangi bir belirli tahmin setinin ayrıntılarını aşar. Açık olan gerçek, genlerin, hücresel yaşamın temelini oluşturan proteinlerin şemalarını depolarken, hayranlık uyandırıcı miktarda bilgi kodladığıdır. Kullanışlı bir protein elde etmek, bir zarfın arka tarafında karalamak kadar basit değildir, bir Mozart aryasını üç notalık kağıdı toplayarak ve notaları çevreye saçarak yazmaktan farksızdır. Her çalışan proteinin açıklamasında derin biyokimyasal bilgi, bir şekilde, bir şekilde bulunmaktadır. Bu tüm bilgi nereden geldi?

Neo-Darwinizm, doğanın basitçe zar atma eğiliminde olduğunu ve eğer bir şey kullanışlı ortaya çıkarsa harika olduğunu söyler. Aksi takdirde, tekrar deneyin. Ancak kullanışlı diziler o kadar nadirdir ki bu cevap basitçe işe yaramaz. Meyer’ın tartıştığı türden çalışmalar, Neo-Darwinizmin kötü bir bahsin özü olduğunu göstermektedir.

 

Darwinin Büyük Paradoksu

 

Proteinlerin ötesinde birçok başka sorun var. En temel sorunlardan biri ve burada bahsedeceğim sonuncusu, gen mutasyonlarının makro-evrimi yönlendirmesi fikrini sorgular – yeni organizma formlarının ortaya çıkması, yalnızca mevcut formlarda varyasyon değil.

Yeni bir organizma formu oluşturmak için bir mutasyon, görevini erken yapan ve organizma büyüdükçe devreye giren diğer genlerin ifadesini kontrol eden bir gelişim genini etkilemelidir. Ancak makro-evrimin gerektirdiği büyük vücut planı değişikliklerini yaratan bu erken etki eden “stratejik” genlere yapılan mutasyonların, neredeyse her zaman ölümcül olduğu görünmektedir. Bu organizmanın üreyebilmesinden çok önce ölümüne neden olurlar. Bu mantıklıdır. Şiddetle deforme olmuş yaratıklar, yaşamın muhteşem yeni formlarına öncülük etmeye yazgılı gibi görünmezler. Bunun yerine genç yaşta ölürler.

Literatürde, erken gelişimi ve bütün vücut planını etkileyen ve ölümcül olmayan mutasyonlara dair hiçbir örnek yoktur. Alman genetikçiler Christiane Nüsslein-Volhard ve Eric Wieschaus, 1995 Nobel Ödülü’nü kazandılar. Drosophila melanogaster üzerindeki (aynı sabırlı meyve sineğini ben de 1970’lerde lisans eğitimimde acımasızca karıştırdım) her gözlemlenebilir veya uyarılabilir mutasyonun ayrıntılı bir araştırması olan “Heidelberg ekranı” için. “Drosophila’nın vücut planını belirlemek için gerekli olan tüm genlere ulaştığımızı düşünüyoruz,” dedi Wieschaus bir konuşmadan sonra bir soruyu yanıtlarken. Hiçbiri, dev sineğin çiftleşebilmeden önce ölmesine neden olan mutasyonlar nedeniyle, “makroevrim için hammadde olarak umut verici değil.” Eğer kapsamlı bir arama, büyük ölçekli Drosophila evrimi için her olası geni aday gösteriyorsa, bu durumda Darwin’i bırakır. Wieschaus devam eder: “Büyük evrimsel değişiklikler için doğru mutasyonlar nelerdir? Ve bu konudaki cevabı bilmiyoruz.”

Burada daha önceki, kullanışsız polipeptit sayısının kullanışlı olanları ezip geçtiği ilkesine benzer genel bir prensip vardır. Georgia Tech genetikçisi John F. McDonald bunu “harika bir Darwin paradoksu” olarak adlandırır. Meyer açıklıyor: “Doğal popülasyonlarda açıkça değişken olduğu görünen genler, form ve işlevin yalnızca küçük yönlerini etkileme eğilimindedir – oysa büyük değişiklikleri yöneten, makroevrimin kendisi olan genler, görünüşe göre değişmez veya organizmanın aleyhine sadece değişir.” Biyoloji filozofu Paul Nelson, vücut planı problemini özetler:

Son otuz yıl boyunca yapılan hayvan gelişimi ve makroevrim üzerine yapılan araştırmalar – neo-Darwinist çerçeveden yapılan araştırmalar – yeni vücut planlarının kökeni için neo-Darwinist açıklamanın ezici bir şekilde yanlış olduğunu ve Darwin’in kendiside bunu anlıyordu.

Darwin, küçük mutasyonların yaygın ancak önemli evrimsel değişiklik yaratamayacağını, büyük mutasyonların nadir ve ölümcül olduğunu kolayca anlamış olurdu.

Son yarım yıl boyunca biyolojik bilgideki devrimin, türlerin kökeni hakkında yeni bir anlayışa ihtiyaç duyması şaşırtıcı olmamalıdır.

 

Darwinin  Limitleri

 

Zeki Tasarım (Intelligent Design), Meyer’ın tanımladığı şekliyle, belirli bir olaya, soz gelimi Kambrıyen Patlaması’na, basit ve doğrudan bir yanıttır. Teori, bu olağanüstü patlamanın yaratılması için bir zeki nedenin müdahale ettiğini öne sürer. Meyer’a göre “zeki” kelimesi, “bilinçli” anlamına gelir; teori, tasarımcı hakkında başka hiçbir şey öne sürmez. Ancak kanıt nerede? Meyer ve diğer savunucularına göre, bu, bir ağacın dikey olarak ortadan ikiye bölündüğü ve yarısı yanmış bir ağaca rastladıktan sonra “ancak şimşek çarpmış bir yer nerede” demek gibidir. Canlı varlıkların olağanüstü karmaşıklığı ve doğal çevrelerine tam olarak uyum sağlamak için geliştirdikleri karmaşık mekanizmalar, moleküler biyoloji ve biyokimya öncesinde bile zeki bir tasarımcı için çağrıda bulunuyormuş gibi görünüyordu. Sonuçta, evrimsel biyolog Francisco Ayala’ya göre, Darwin’in teorisi, “tasarımcısız tasarımı” açıklama girişimidir. Şimdi hücresel biyoloji hakkında çok şey bildiğimizde ve proteinleri tesadüfen tasarlama veya hücrenin yaşam döngüsünü kontrol eden düzenleyici mekanizmaları bir araya getirme girişimlerinin karşılaştığı imkansız uzun vadeli oranları anladığımızda, zeki bir tasarımcının daha da gerekli görünmesi şaşırtıcı olmaz.

Meyer, Darwinist evrimi reddetmiyor. Sadece bu teorinin yaşamın temel dinamiklerini aciklayamadigini söylemektedir. ( Yazar Stephen Meyer’in Darwinci evrimin mikro evrim ile ilgili cikarimlarina Karsi olmadigini söylemektedir. Mikro evrim denilen seyler, göz renkleri, kopeklerin kendi turleri içerisindeki farklilasmasi vb. seyleri içermektedir. Bunu kimse reddetmez CN) Meyer Darwinci evrimi pesinen reddetmiş degildir. Bu evrimsel iddiayı dikkatlice incelemesi ve ardından  bunu birçok iyi nedenle reddetmiştir. Zeki tasarımı benimseme hususunda da  acele etmemiştir. Tam tersine. Ancak yeni Kambriyen organizmalarını inşa etmek için gerekli olan detaylı, kesin bilgi patlaması ve bilginin DNA nükleotitlerindekripto olarak kodlandığı gerçeği, Meyer’a göre bir zeki tasarımcının sorumlu olması gerektiğini düşündürüyor. “Neden ve sonuç deneyimimiz, fonksiyonel olarak belirlenmiş büyük miktarda dijital bilginin kökeninin tek bilinen nedeni olduğunu gösteriyor,” diye yazıyor. (“Dijital” burada kafa karıştırıcıdır; bu, yalnızca bir dizi sembolle temsil edilen bilgi anlamına gelir.)

Cambrian Patlaması mutlak anlamda benzersiz miydi, yoksa bu bir spektrumun aşırı ucuydu mu? Sonuçta, önce ve sonra yeni genetik bilgi enfüzyonları vardı. Meyer kendisi, “Kambriyen hayvanlarının ani ortaya çıkışı, jeolojik sütun boyunca uzanan bir ayrıklık deseninin sadece en çarpıcı örneğiydi,” diyor.

Bir şeyin tek başına durup durmadığını veya bir spektrumun uzak ucunda olup olmadığını karar vermek kolay değildir. Meyer’ın “fonksiyonel olarak belirlenmiş dijital bilgi” ifadesini düşünün. Bir amaç için tasarlanmış ve sembollerin bir dizisiyle açıkça belirtilen bilgi, doğada nadir bir durumdur. Zeka dünyasında da bir aykırıdır. Biz genellikle birçok amaç için kullanılan sembollerle iletişim kurarız; herhangi bir sembol sistemini tek bir amaçla sınırlamak bizim için zordur. Hatta rakamlar da birçok çeşit sayıyı temsil etmek, sırayı ifade etmek (2001: Uzay Macerası) veya İngilizce ifadelerin bir parçası olarak kullanmak (ikinci sınıf) için kullanılır. Bir müzik hattı kafada duyulabilir, mırıldanabilir veya söylenebilir, bir zither’da çalınabilir veya büyük bir orkestra tarafından çalınabilir. Veya “müzik” anlamına gelen tek bir grafik sembol olarak hizmet edebilir. Ancak genetik kod sadece belirli moleküllerin yapısını belirtmek için kullanılır (hücre içinde ayrı adımlar ve bilgi transferleri ile bir dizi içinde).

 

 

Son Meydan Okuma

 

Ben, kendim, cevabı bilinmeyen bir kuvvet veya bilinmeyen bir alan gibi davranan bir olguda bulmayı beklerdim, bu da bilinçle ilişkilendirilmiş yeni bir kuvvet veya alan olabilirdi. Karmaşık biyokimyanın, kütleli nesnelere doğru hareketi eğilimli olduğu gibi, tutarlı bir şekilde bilince daha yaklaşan bir yönde eğilimli olmasını beklerdim. Bu fikrim için hiçbir kanıtım yok. Bu, biyolojinin çalışma şekli gibi görünen bir şey sadece.

Stephen Meyer’ın kitabı Darwinizm’in entelektüel tarihinde bir dönemeç olabilir, ancak teori uzun bir süre bizimle olacak ve büyük kültürel etki yapmaya devam edecek. Darwin, Newton gibi değil. Newton’ın fiziksel kuramı Einstein’dan sağ çıktı ve her zaman sağ çıkacak, çünkü tüm uzay-zamanı kontrol eden durumları açıklar, yalnızca spektrumun çok küçük ve çok büyük uçlarındaki durumları açıklamaz. Darwin ise bu konuda tam olarak açıklayamadığı, ancak gerçek anlamı taşıyan durumları açıklar. Ve Darwin’in entelektüel cesareti her zaman ilham verici olacaktır. Adam her zaman hayranlık uyandıracaktır.

Şimdi ise son bir meydan okuma sunuyor. Biyoloji, teorisi tüm düzeni alt üst ettiğinde olduğu gibi, bu son meydan okumaya da aynı şekilde nasıl karşılık verecek, ve ileriye nasıl geçecek? – her Darwinist’in kendi başına tüm kanıtları incelemesi gerektiği hususu göz önüne alınarak. 21. yüzyıl bilimine yöneltilen en önemli sorulardan biri budur.

David Gelernter, Yale Üniversitesi’nde bilgisayar bilimi profesörü, Mirror Worlds Technologies’in baş bilimcisi ve Sanat Ulusal Konseyi üyesidir.