Katalog

İŞTE DOĞRU BİLDİKLERİMİZİN EN DOĞRU HALLERİ Bilim, kendi yanlışlıklarını düzeltmekte çok cömert! Yanlışlıklarına sahip çıkmak bilimin en güçlü özelliklerinden biridir. New Scientist dergisi bildiğimizi sandığımız, ancak bilmediğimizin yeni ayırdına vardığımız dokuz konuyu gözden geçiriyor... Bu hafta 4 konu, gelecek hafta devamı... İÇİNDEN ÇIKILMASI GÜÇ GEN Yaşamın yapıtaşlarını tanımlayan unsur nedir? Gregor Mendel’in 19. yüzyılda bezelyelerle yaptığı özenli deneylerle ortaya koyduğu gibi, canlılara özgü birçok özellikte ya hep ya da hiç yasası geçerlidir. Tohumlar yeşil ya da sarı, yuvarlak ya da büzüşüktürler. Bu durum bir canlının sahip olduğu özelliklerin bir kuşaktan öteki genlere aktarılan belirli “parçacıklar” tarafından belirlendiği görüşüne yol açmaktadır. Peki, ama gen nedir? Bu soru görünürde DNA’nın işlevinin 1950’lerde keşfedilmesiyle birlikte aydınlığa kavuşturuldu. Dirimbilim uzmanları genin, canlılarda tüm işlevleri yerine getiren moleküller olan, proteinin oluşturulması için gerekli yönergeleri içeren bir DNA dizgesi olduğu görüşünde birleştiler. Aradan geçen elli yılda bu uyum yok oldu. Artık tek bir “genin” binlerce farklı protein oluşturmak üzere birleştirilebilen düzinelerce farklı DNA parçasından oluşabildiği, üst üste bindirilmiş DNA dizgelerinin oldukça farklı laştığında bükülüp dağılmasından kaynaklanan temel bir fiziksel engel olduğuna inanılırdı. Artık böyle bir durum söz konusu değil. İşler elektron mikroskobuyla birlikte bozulmaya başladı. Ne yazık ki, canlı hücreler elektron bombalaması karşısında ayakta kalamazlar. Öyle olunca da yaşamın minik gizlerini aydınlığa kavuşturmak için bizzat ışıktan yararlanarak ışığın kırılma sınırını aşmamız gerekir. 1984 yılında geliştirilen yakın alan tarama optik mikroskoplar tam da bunu yapıyorlar. Daha hızlı bir çözüm de kısaca STED (stimulated emission depletion) olarak bilinen uyarılmış salımlı mikroskoplarla sağlanıyor. Örnek üzerine tutulan lazer ışını sayesindebir DNA molekülünün yalnızca iki katına eşit genişlikte topu topu 5 nanometrelik çözünürlükte ışınırlı belirgin biçimler üretiliyor. Bu yöntem örnek canlı olsa da, olmasa da işe yarıyor. YERYÜZÜNDE YAŞAYAN TÜM CANLILAR Çok olsalar bile, sanıldığından daha azlar İnsanlar ancak 200 yıldır sistemli olarak canlı türlerini adlandırıyorlar. Kolay kolay bir yana atılamasalar da, bakteri ve virüsleri saymazsak, bugüne dek 1.7 milyon tür adı kayda geçirildi. Bir taksonomiste yeryüzünde yaşayan türlerin toplam sayısını soracak olsanız, en yaygın yanıt 30 milyon kadar olacaktır. Kesinlikle abartılı olan bu değerlendirme Smithsonian Enstitüsü araştırmacılarından Terry Erwin’in Panama’ya özgü tek bir ağaç türünde yaşayan böceklerin sayısından yola çıkarak dünya üzerindeki toplam böcek sayısını hesapladığı 1982 yılına uzanıyor. Erwin belirlediği 1143 türü esas alarak yeryüzünde yaşayan tropikal eklembacaklıların 30 milyon dolayında olduğu sonucuna vardı. Omurgasızların böcek ve örümcekleri de içeren bu kolunun dünya üzerindeki tüm canlıların yaklaşık üçte birini oluşturduğuna inanılıyor. Öyle ki, Erwin’in hesaplaması doğruysa, dünyada 100 milyon kadar canlı türünün yaşıyor olması gerekiyor. Erwin’in çalışması bir dizi hesaplamalara ve varsayımlara dayanıyordu. Geçtiğimiz yıl Melbourne Üniversitesi’nden Andrew Hamilton ve arkadaşları tüm bu unsurları göz önünde tutarak Papua Yeni Gine’de yetişen 56 ağaç türündeki böceklerle ilgili yeni bir istatistiksel araştırma yaptılar. Bu kez 2,5 milyon tür gibi çok daha düşük bir sayıya ulaştılar. Bu sayıyı üçle çarptığınızda da 8 milyonun altında bir toplam canlı türüne ulaşırsınız. Ne var ki, Hamilton omurgalılarla bitkilerin tropikal eklembacaklılara kıyasla çok daha etraflıca sınıflandırıldığı gerekçesiyle bu sayının daha da altına düşüyor ve tılsımlı sayının 5.5 milyon olduğunu belirtiyor. Yaşamın çeşitliliği konusunda daha ayrıntılı bir bilgiye sahip olursak onu korumak da çok daha kolaylaşır. Gelgelelim, keşfedilmeyi bekleyen topu topu 4 milyon tür daha olsa bile, yeni türleri bulma hızımızın ötekileri yok etme hızını geride bırakması olanaksızmış gibi görünüyor. proteinler ürettikleri ve kimi proteinlerin bir zamanlar ayrı genler olarak algılanan birleşik parçalardan oluştukları biliniyor. Öyle ki, şimdilerde bir genin ne olduğu bu sorunun yöneltildiği kişiye göre değişiyor. CBT 1284/8 28 Ekim 2011 SINIRSIZ KIRILMA Ne denli küçüğü görebildiğimiz konusunda farklı görüşler Mikroskoplar iyi, ama yeterince iyi değiller. Görüntüleme için kullanılan ışığın dalga boyutunun yarısından küçük şeyleri mikroskopta görmeye çalıştığımızda görüntü giderek bulanıklaşır. Bir zamanlar bu “kırılma sınırının” ışık dalgalarının, söz gelimi bir mikroskobun merceği gibi, bir engelle karşı ELEMENTLER ÇİZELGESİ Atomların ağırlığı her zaman aynı değildir Elementler çizelgesinin değişmez olduğunu düşünürüz. Oysa öyle değildir. Cetvelin alt bölümlerini bir süredir fizikçilerin daha küçük atomlardan ürettikleri yeni elementler oluşturuyor. Bildik elementlerin bulunduğu bölümler bile artık temel bir değişimden geçiyor: elementler kesin olarak belirlenmiş atom ağırlıklarını yitiriyorlar. Atom ağırlığı, bir elementi oluşturan atomların öteki elementlerin atomlarına kıyasla göreli ortalama ağırlığını belirtir. Atom ağırlığını, belli bir elementi oluşturan atomların çekirdeğinde bulunan değişmez atom numarası ile karıştırmamak gerekir. Atom ağırlığında nötronların sayısı buna eklenir ve sorunlar da böylece ortaya çıkmaya başlar: elementler, atomları farklı sayıda nötron içeren farklı biçimler, ya da izotoplar, olarak da karşımıza çıkabilirler. Elementler çizelgesinin savunucusu olan Uluslararası Temel ve Uygulamalı Kimya Birliği (IUPAC) bu durumu bir elementin doğal izotoplarının göreceli fazlalığını temel alarak hesaplanan ortalama atom ağırlığı ile yansıttılar. Örneğin, hidrojen atomlarının çoğu tek bir proton dışında hiç bir şey içermeyen bir çekirdekten oluşurken, kimilerinde bir iki nötron da bulunur ve bu da resmi atom ağırlığının 1.00794 olmasına yol açar bugüne dek böyle. ABD Yerbilimsel Araştırma Kurumu Reston Sabit İzotop Laboratuvarı’ndan Tyler Coplen’e göre bu yaklaşımın sorunu yanlış bir kanıyı sürdürmesinden kaynaklanıyor. Tyler okullarda atom ağırlıklarının doğanın temel değişmezleri olarak öğretildiklerine, oysa belli bir elementin farklı izotoplar oranının o elementin bir parçası olduğu malzemeyi oluşturan, taşıyan ya da bir araya getiren süreçlere göre değiştiğine dikkat çekiyor. Sözgelimi, su buharı dünyanın atmosferinde Ekvator’dan kutuplara doğru bir dolaşım içinde olduğundan, daha ağır hidrojen izotopları içeren moleküller daha önce denize düşerler. Bu yüzden hidrojen atomlarının ortalama ağırlığı, tropikal denizlerde, kutuplara yakın bölgelerdeki denizlere kıyasla biraz daha fazla olur. Alaska kıyılarında okyanus tabanından sızan “krosetan” adlı bir hidrokarbonun içindeki karbon atomlarının ağırlığı, çeşitli nedenlerle, elementler çizelgesinde belirtilen değerden %0.01 daha fazladır. Sürekli yeni izotop ölçümlerinin yapılması atom ağırlıklarının da sürekli değiştirilmesi anlamına geliyordu. Bu çılgın sürece bir son verilmesi amacıyla IUPAC 2010 yılının Aralık ayında, aralarında hidrojen, lityum, boron, karbon, kükürt ve azotun da olduğu, en sorunlu 10 elementi yanlış biçimde kesin olarak belirtilen atom ağırlıklarından kurtardı. Söz konusu elementlerin ağırlıkları artık, bilinen tüm örneklerdeki izotop oranları göz önünde tutularak, alt ve üst sınırlarıyla birlikte veriliyor. Kimi elementler bu değişimden hiç etkilenmeyecek. Flor, alüminyum, sodyum, altın ve 17 başka elementin yalnızca tek bir sabit izotopu olduğundan, bunların atom ağırlıkları gerçekten de doğanın birer değişmezidir. Kimi yüksek düzeyde radyoaktif element de atom ağırlığı tanımlanamayacak denli kısa bir süre var olur. Rita Urgan New Scientist, 21 Mayıs 2011