‹DEA 2013
Geleceğimiz İşbirliğine Bağlıdır ● FATMAGÜL BERKTAY
Politik Dayanışma ya da Paylaşılan Farklılıkların Politikası ● ÜMİT BARIŞ KUTMAN
Doğada İşbirliği ● SAVAŞ CEYLAN
Örgütlerde İşbirliği ● GÖNÜL DİNÇER
İşbirliği ve Kadınlar ● ELİF KALAN
“Ortaklık”—“Ortak Olma” ve Gençlik ● ZEYNEP YURTKURAN
Endüstriyel Mutualizm ● MUTLU DİNÇER
İstanbul’un Zaman Kapsülü ● FATMANUR ERDOĞAN
Su Yönetiminde İşbirliği ● AYŞEGÜL YÜCEL GÜRERK
Farklı Dünyalardan İnsanlar İşbirliği Yapabilir mi?
20 TL
www.optimistkitap.com
OPT‹M‹ST ‹DEA
● ERDAL TALU
işbirliği
OPT‹M‹ST ‹DEA işbirliği
ÜMİT BARIŞ KUTMAN
Doğada İşbirliği
F
ARKLI ŞEKİL VE BOYUTLARDA YEŞİL YAPRAKLARIN ADETA AYAKLANIP
yürüdüklerine, hem de koşar adımlarla, önlerine çıkan her türlü engeli aşarak, hep birlikte ve aynı yöne doğru yol aldıklarına hiç tanıklık ettiniz mi? Eski Dünya’da yaşıyorsanız muhtemelen etmemişsinizdir; fakat Orta veya Güney Amerika’nın tropik bir bölgesindeyseniz böyle bir manzara sizin için çok da şaşırtıcı olmayacaktır. Endişelenmeyin; tropik Amerika’da ayaklı yaprakları bir araya gelerek yürüyüş düzenleyen bitki türlerinin yaşadığını iddia etmeyeceğim. Bu manzaranın mimarları yaprak kesen karıncalar, çoğu kez Atta türüdür. Karıncaların genel olarak pek sosyal olduklarını, bir araya gelerek yaptıkları yuvalarda iş bölümü yaparak yaşadıklarını çoğumuz biliriz. Yine de biz şu Atta’ların hayatlarına biraz daha yakından bakalım, nasıl ve neden öyle yaşadıklarını anlamaya çalışalım; zira onlar dünyada insandan sonra en büyük ve en kompleks toplumları kuran türlerdir. Yeraltında kurdukları “şehir”ler beş yüz metrekareden daha geniş bir alana yayılabilir ve beş milyondan fazla bireyi barındırabilir.
57
ÜMİT BARIŞ KUTMAN
Ortak Yaşamın Mükemmel Örneği: Yaprak Kesen Karıncalar Yaprak kesen karıncalar... Keserek kopardıkları, kendi boylarına poslarına nazaran kat kat büyük yaparakları yuvalarına taşıyan karıncalar... Akla ne geliyor? Buldukları lezzetli ve besleyici yaprakların fazlasını, stoklamak ve yuvadaki diğer Atta’larla, özellikle de yavrularıyla paylaşmak üzere yuvalarına götürdükleri mi? İyi bir tahmin olabilirdi; ama gerçek şu ki hiçbir karınca türü yaprak yiyerek beslenmez. O yaprakların besleyici oldukları doğrudur; ama onlar doğrudan ne kendilerinin ne de larvalarının beslenmesi içindir. Yapraklar Atta’ların besleyip büyüttükleri mantarlar aç kalmasın diye getirilir yuvaya binbir zahmetle. Yaprak kesen karıncaların hayatları kendi yetiştirdikleri mantarlara bağlıdır. Her yaprak kesen karınca türü, Lepiotagillerden tercih ettiği bir mantar türünün çiftçisidir. Yuvaya getirilen yaprakları çiğneyerek işleyen karıncalar, bu taze püreyi mantarın vücudunu meydana getiren ve hif adı verilen ipliksi dokulara gıda olarak sunar. Gelişen mantarın üzerinde, karbonhidratlar ve yağlarca zengin ve Atta’ların ağzına layık kesecikler oluşur. Görevli işçilerce “hasat edilen” bu besin keseleri hem erişkinlerin hem de larvaların gıdasıdır. Bir karınca ve bir mantar türünün bu takdire şayan birlikteliği, “mutualist simbiyoz”un, yani her ortağın faydasına olan türlerarası ortak yaşamın mükemmel bir örneğidir. 1994 yılına kadar, Atta’ların dünyasındaki yegâne simbiyozun karınca-mantar birlikteliği olduğu düşünülüyordu. O zaman Toronto Üniversitesi’nde bir lisansüstü öğrencisi olan Cameron Currie, Atta’ların mantar çiftliklerinde Escovopsis adı verilen bir küf mantarı keşfetti. Bu küf mantarı, karıncaların gıda olarak yetiştirdikleri mantarın üzerinde gelişen bir parazittir ve kontrolden çıkması halinde devasa bir karınca kolonisinin birkaç gün içinde yok olmasına neden olabilir. Elbette çiftlikteki Lepiota mantarlarının da... Peki bu küfü kontrol altında tutan nedir? Bu sorunun cevabını bulmaya yönelik araştırma, yaprak yiyen karınca şehirlerindeki bir başka dayanışmacı ortağı gün ışığına çıkardı: Atta’ların özel bir salgı 58
DOĞADA İŞBİRLİĞİ
bezinde yaşayan ve antibiyotik üreten Aktinomiset türü bakterileri. Karıncalarda bu salgı bezi, sırf antibiyotik üreten bakterileri barındırabilmek ve onların bu ürünlerinden yararlanabilmek için evrimleşmiştir. Üretilen antibiyotik, kendisini üreten Aktinomiset türü bakteriye, onu barındırıp koruyan karıncaya ve karıncanın “çiftlik mantarı”na hiçbir zarar vermezken, ölümcül bir parazit olan Escovopsis küfünün gelişmesini engeller.
“Minim”lerden “Majör”lere Farklı Alanlarda Uzmanlaşmış Bireyler Yaprak kesen karıncaların hayatta kalabilmeleri ve çoğalabilmeleri, sözünü ettiğimiz bu türlerarası kompleks ortak yaşam ve dayanışmaya bağlı olduğu kadar, tür içinde bireyler arasında işbölümü ve işbirliğine de bağlıdır. Etkileyici yaşam biçimlerini sürdürebilmelerinin şartı, toplumlarının farklı bireylerinin farklı alanlarda uzmanlaşması, ustalaşmasıdır. Sizce de tek bir karıncadan aynı anda hem başarılı bir tedarikçi ve nakliyeci, hem dikkatli bir gözcü, hem güçlü bir asker, hem üretken bir çiftçi, hem de özenli bir çocuk bakıcısı olmasını beklemek insafsızlık olmaz mıydı? Nitekim Atta’larda, tür içinde fazlaca morfolojik çeşitlilik evrimleşmiştir. Erişkin halleri birbirinden belirgin derecede farklı boyutlarda, değişik beceri ve görevlere sahip bireyler bir yeraltı kentinde bir arada yaşar. “Minim”ler en küçük işçilerdir. Görevleri mantar bahçesinin ve larvaların bakımıdır. Onlardan biraz daha büyük olan “minör”ler, gözcülük, nöbetçilik ve devriye görevlerini yerine getirir, dışarıdan gelebilecek tehlikelere karşı birinci savunma hattını teşkil eder. Yaprak arama, kesme ve taşıma işi, daha da yapılı olan “media”lara aittir. Boyut hiyerarşisinde en tepede yer alan “majör” işçiler ise esas askerlerdir. Savunmanın yanı sıra, üstün güçlerini diğerlerinin kaldıramadığı ağırlıkları taşımak için de kullanırlar. Medialar yalnız çalışırken bazı parazitik kambur sinek türlerine karşı savunmasız durumdadır. Bu kambur sinekler karıncaların vücutlarının 59
ÜMİT BARIŞ KUTMAN
içine yumurtalarını bırakır. Yumurtadan çıkan sinek larvaları karıncanın kafasının içini adeta kemirir. İşini yapamaz hale gelen karınca iki hafta kadar amaçsızca dolaşır ve sonunda ölür. Yaprak toplayıcılarını bu feci akıbetten korumak için Atta’ların hayranlık uyandırıcı bir strateji uygulayabildiği gözlenmiştir: Çoğunlukla yuva içi işlerde görev alan minimler, yaprak toplayan mediaların üzerine oturarak onları hedef alan parazitik kambur sinek saldırılarını savuşturmaya çalışır. Acaba ufacık bir karınca, aslında kendisinden daha güçlü bir başka karıncayı korumak için ölümcül bir düşmanla onun arasına neden giriyor? Bunu aşkı, evladı ya da dostluğu uğruna yapmadığı aşikâr. En azından bugün bildiğimiz kadarıyla, karıncaların acıma, özveri, vatan sevgisi gibi manevi ve etik davranış motifleri yok. Kişisel koruma olarak çalışırken yaptığı bu “fedakârlık” nedeniyle ona daha çok maaş veya yemek de vermiyorlardır yuvada. Elbette cevabını aradığımız tek “neden” sorusu bu değil. Gözcüler neden gözcülük yapıyor da larvalarla ilgilenmiyor? Majörler neden askerlik yapıyor da, mantar bahçesinde çalışmıyor? Cevap içgüdü; diğer bir deyişle kalıtımsal programlanmışlık.
Temel İçgüdü: Hayatta Kalmak ve Üremek İçgüdüler de, aynı canlıların fizyolojik ve morfolojik özellikleri gibi, evrim neticesinde ortaya çıkmıştır. Evrim her dinden yobazların tarihten beri süregelen ve hep de sürecek olan tüm bilimdışı itiraz ve inkârlarına rağmen, bugün başta biyoloji olmak üzere, tüm doğa bilimlerinin temel taşlarından biridir. Temelleri İngiliz doğabilimci Charles Darwin’in 1859 yılında yayımladığı On the Origin of Species (Türlerin Kökeni) adlı kitapla atılan ve bugüne kadar sürekli geliştirilen evrim teorisi, canlı türlerinin ortaya çıkışını ve sürekli değişimini bilimsel olarak izah eder. Çok basit olarak evrim, çeşitliliğe ve seçilime, diğer bir deyişle, şartlara en iyi uyum sağlayarak hayatta kalma ve üremede en başarılı olanların “kazanma”sına, diğerlerinin ise rekabet edemeyerek “kaybetme”sine 60
DOĞADA İŞBİRLİĞİ
dayanan ve asla sona ermeyen bir süreçtir. İnsanoğlunun ezelden beri cevabını din ve felsefede aradığı “Yaşamın anlamı ve amacı nedir?” sorusunun biyolojideki somut cevabı şudur: türün devamlılığını sağlamak. Bu amaca ulaşabilmek için, hayatta kalmak ve üremek, kalıtsal malzemeyi, yani genleri bir sonraki nesle aktarmak gereklidir. İşte tam da bu nedenle, hayatta kalmak ve üremek, en temel içgüdülerdir. Hayvanlarda işbirliği, içgüdüsel bir davranış olarak değerlendirilebilir. Bireyin aynı veya başka türden bireylerle dayanışma halinde yaşamasının tek başına yaşamasına göre hayatta kalma ve çoğalma şansını artırdığı şartlarda evrimleşmesi beklenir. Farklı türlerden bireylerin katılımı halinde “ortak yaşam”ı, aynı türden bireylerin birlikteliği halinde ise “sosyal yaşam”ı doğurur. Hayatlarına kısaca bir göz attığımız yaprak kesen karıncaların dünyası hem ortak yaşamın, hem de sosyal yaşamın örnekleriyle dolu.
Sosyal Arılarda İş Bölümü ve İşbirliği Arılar da karıncalar gibi, sosyal yaşamları ilgi odağı olmuş böcek türleridir. Şunu belirtmeden geçmeyelim ki, karıncalar ve arılar evrimsel açıdan yakın akrabadır ve ortak ataları yaban arılarıdır. Dünyamızda en az yedi farklı ailede incelenen yaklaşık yirmi bin arı türü vardır ve yaygın inanışın aksine bunların tümü sosyal değildir. Tek başına yaşayan arı türleri de vardır. Sosyal arılarda ortak özellik iş bölümü ve işbirliğidir. Bu grupta yer alan arı türlerinden, insanoğlu için büyük ekonomik öneme de sahip olan bal arıları, hiç kuşku yok ki sosyal davranışları en ayrıntılı olarak araştırılmış olan arı türdür. Tipik bir balarısı kovanında, tek bir kraliçe arı ile sayıları mevsime bağlı olarak altmış bini bulabilen dişi işçi arı ve belli dönemlerde birkaç bin kadar erkek arı bulunur. “Ana kraliçe”nin işi gücü üremektir. Kısır olan işçi arıların aksine, kraliçe işlevsel yumurtalıklara sahiptir ve neslin devamı neredeyse sadece onun bıraktığı yumurtalara bağlıdır. Aslın61
ÜMİT BARIŞ KUTMAN
da karıncalarda da durum çok farklı değildir; yumurtlamakla görevli, verimli ve iri dişi karıncalara da kraliçe adı verilir ve karınca türüne bağlı olarak bir yuvada bir tek veya yüzlerce kraliçe yaşar. Bal arılarına dönersek... Kraliçe arı, bir erkekle çiftleşmeden bile yumurta bırakabilir ve bu yumurtalardan sadece tek set kromozoma sahip olan, tabiri caizse genetik açıdan yarım, ancak buna rağmen yaşayabilen ve sperm üretebilen erkek arılar çıkar. Böylece kraliçe arı, kendisiyle çiftleşecek erkek arıları bile kendisi üretmiş olur. Başka da hiçbir işe yaramayan bu erkek arılarla çiftleşen kraliçe arı, artık döllenmiş yumurtalar bırakmaya başlar ve bu yumurtalardan çoğunlukla dişi bireyler meydana gelir. Dişi larvaların büyüdüklerinde işçi arılar mı, yoksa yeni kraliçe adayları mı olacaklarını ise beslenmeleri belirler. Tüm larvalar çocuk bakıcılığı yapan işçilerce kısa bir süre arı sütü ile beslenir. İşçi olarak gelişecek çoğunluğa daha sonra polen yedirilir. Buna karşın yeni kraliçeler olarak yetiştirilmelerine karar verilen az sayıda şanslı larva, gelişimlerini tamamlayana dek sadece arı sütü ile beslenir.
Yaşlandıkça Değişen Görev Dağılımı ve Altruizm Üreme dışındaki tüm işler işçi arıların sırtındadır. Yaprak kesen karıncalarda morfolojik (boyutsal ve biçimsel) farklara dayalı görev dağılımından farklı olarak bal arılarında görev dağılımı “yaş”a göre yapılır. En genç işçiler, işe kendi hücrelerini temizlemekle ve larva bakıcılığı yapmakla başlar. Arı sütü üretmelerini sağlayan salgı bezlerinin işlevini yitirmesinin ardından yuva içinde başka görevler üstlenir, örneğin toplayıcıların getirdikleri nektar ve poleni teslim alarak yuva içine taşır ve kovanın temizliğini yaparlar. Daha da yaşlandıklarında kovanın savunmasında rol alır ve son olarak hayatlarının kalanını büyük ölçüde kovan dışında toplayıcılık yaparak geçirirler. Konu hakkında bilgi sahibi olmayan birinin kolay kolay bir “böcek”ten beklemeyeceği bu sosyal yapılanma, anlaşılabilir nedenlerle bal arılarının tür olarak hayatta 62
DOĞADA İŞBİRLİĞİ
kalma ve üreme başarılarını artırmış, onlara avantaj sağlamış olacak ki, evrim sürecinde onların genlerine kazınmıştır. Bal arılarında savunma ölümcül bir özveri gerektirir. Diğer arı türlerinden farklı olarak, bal arılarında iğne çengellidir. Başka türden böceklerin dış iskeletine nadiren işleyebilen bu iğne, omurgalıların etine kolaylıkla saplanır, çengelleri sayesinde takılıp kalır ve zehrini kendi kendine enjekte etmeye devam eder. Omurgalı avcılara karşı etkili bir savunma silahı olarak evrimleşmiştir. Yalnız bu iğne, avcının vücuduna saplanıp takıldığında arının vücudundan kopar ve bu kopuş savunma yapan arının hayatına mal olur. Asker arı, kolonisi uğruna kendini feda etmiştir. Bireyin başka bireylerin iyiliği için kendinden fedakârlık etmesine “altruizm” denir. Altruistik içgüdüler, yüzeysel olarak bakıldığında, bireyin hayatta kalma ve kendi genlerini bir sonraki jenerasyona aktarma içgüdülerine, yani hayatın biyolojik anlamına ve evrimin temel mantığına aykırı gibi gözükebilir. Oysa asıl olan, türün devamlılığını sağlamaktır. Yeri geldiğinde bireyin kendinden bile vazgeçebilmesini sağlayan bir davranış biçimi, türe doğal seçilimde avantaj sağlar. Öyleyse altruizm, sadece yüksek bir ahlakın neticesinde ortaya çıkabilecek yüce bir davranış değil, hayvanlar âleminde evrimleşen içgüdüsel dayanışmanın varabildiği uç bir noktadır.
Bütünüyle İki Ayrı Türün Çok Özel Ortak Yaşam Formu “Liken”ler Doğada etkileyici sosyal yaşam veya ortak yaşam örnekleri bulmak için elbette ki mutlaka altı bacaklıların dünyasını incelemek gerekmiyor. Şimdi karınca ve arıları bir kenara bırakalım. Öyle canlı türleri var ki, mutualist simbiyoz konseptini iki ayrı organizmanın karşılıklı çıkarları için yardımlaşarak birlikte yaşamasının ötesine taşımıştır. Onlar, iki ayrı âlemden iki türün hücresel ve biyokimyasal düzeyde bütünleşmesiyle meydana gelmiş kompozit (karma) organizmalardır. Üstelik onları görmeniz için dünyanın unutulmuş bir köşesine ya da yağmur ormanlarına 63
ÜMİT BARIŞ KUTMAN
gitmeniz gerekmiyor; çünkü neredeyse her yerde varlar. Ağaç gövdelerinde, kaya yüzeylerinde ve neredeyse her iklimde... “Liken”lerden söz ediyoruz. Likenler, fotosentetik, yani gün ışığının enerjisini kullanarak su ve atmosferdeki karbondioksitten organik madde üretebilen bir tek hücreli tür ile bir mantar türünün kaynaşmasıyla oluşur. Ortaya çıkan ikili organizma, kendi bileşenleri olan organizmaların ayrı ayrı görüntülerinden çok daha farklı bir görüntüye sahiptir. Bu özellikleriyle likenler doğadaki diğer simbiyoz örneklerinden ayrılır. Likenler yapılarında bulunan mantarla aynı bilimsel adı taşır. Böyle yaşayan mantar türlerine likenleşmiş mantar denir. Likenleşme mantarların çok işine gelse gerek ki, tüm mantar türlerinin yaklaşık yüzde yirmisi bu şekilde yaşar. Yaklaşık on beş bin tür liken olduğu tahmin edilmektedir. Buna karşın likenlerin yapılarına katılan ve fotosentetik partnerlerin tür sayısı sadece yüz kadardır. Ya bir siyanobakteri ya da bir alg (yosun) olan fotosentetik ortak, aynı bir bitki gibi çalışarak ürettiği organik maddeleri bütünleştiği mantar ortağıyla paylaşır. Diğer bir deyişle, bu ortaklıkta temel organik madde ve enerji kaynağı üretiminden fotosentetik taraf sorumludur. Ayrıca fotosentetik ortağın bir siyanobakteri olduğu özel durumlarda, likenin azot ihtiyacı da atmosferdeki serbest inorganik azot gazını fikse ederek kullanılabilir hale getirebilen siyanobakteri tarafından karşılanır. Mantar ise fotosentetik hücreleri sarıp sarmalar, aşırı ışıktan korur ve daha da önemlisi onların kuruyup ölmelerine mani olur. Aynı zamanda organizmanın ihtiyaç duyduğu suyu ve mineralleri, yani inorganik maddeleri, yapışık olduğu yüzeyden ve hatta atmosferden çok etkin bir şekilde temin eder. Likenlerin çok özelleşmiş bir ortak yaşam formu oldukları su götürmez bir gerçek olsa da, bu simbiyozun mutualist olmadığını, kârlı çıkan tarafın mantar, sömürülen tarafın ise fotosentetik partner olduğunu iddia edenler vardır; zira likenleşmiş mantarlar kendilerine uygun bir fotosentetik ortakla bütünleşmeden uzun süre hayatta kalamaz ve gelişip çoğalamazken, bu ortaklıklarda yer alan fotosentetik türler tek başlarına 64
DOĞADA İŞBİRLİĞİ
yaşayıp çoğalabilme becerisine sahiptir. Likenleşmiş bir mantarın zorunlu ortak, likene katılan bir fotosentetik türün ise seçenekli ortak olduğu doğrudur; ama bu, sözünü ettiğimiz ortak yaşamın her iki tarafa da avantaj sağlamadığı anlamına gelmez. Hücresel düzeyde bir entegrasyon halini almış bu muhteşem dayanışma olmasa, bahsi geçen fotosentetik tek hücrelilerin likenlerin rahatlıkla yaşayabildikleri ve hatta hâkim tür olabildikleri yer ve iklimlerde yaşamaları ve üremeleri mümkün olmazdı. Likenler mineralce fakir habitatlara ve pek az başka türün dayanabildiği şiddette kuraklığa ve soğuğa karşı son derece dayanıklıdır. Bu sayede, orta kuşakta da sık sık karşımıza çıksalar da, esasen çöllerin ve tundraların hâkimidirler. Tundralar toprak yüzeyinin yılın ortalama ancak iki ayında donuk olmadığı, yağışın ise çok az olduğu soğuk çöllerdir. Kuzey yarımküredeki kıtaların kutba yakın enlemleri tundralarla kaplıdır. İşte bu marjinal ekosistemlere bile adapte olabilmiş likenler, tundralarda yaşayan ren geyiklerinin temel gıda maddelerindendir. Likenler dünyada sadece havası, suyu, toprağı kirlenmiş yerlerde, büyük şehirlerde ve sanayi merkezlerinde yaşayamaz; çünkü çevrelerindeki mineralleri absorbe etme konusunda o kadar başarılıdırlar ki, zehirli ağır metalleri ve havadaki kükürt dioksit gibi zehirli gazları da bünyelerinde yoğun olarak biriktirip ölürler. Bu özellikleriyle çevre kirliliği konusunda indikatör (gösterge) türler olarak kabul edilirler.
Bitki Kökleriyle Mantarların Sıra Dışı Ortak Yaşamı Fotosentetik canlılarla mantarlar arasındaki işbirliğinin hem ekolojik hem de ekonomik açıdan çok önemli bir örneği de “mikoriza”dır. Bu evrensel biyoloji terimi, Yunanca’da “mantar” anlamına gelen “mycos” ve “kökler” anlamına gelen “riza” sözcüklerinin birleşmesiyle oluşmuştur. Adından da anlayabileceğiniz gibi, bitki kökleriyle uygun mantar türleri arasında kurulan mutualist bir simbiyozdan söz ediyoruz. Bunun muhtemelen belli birkaç bitki ailesinde gözlenen sıradışı bir ortak 65
ÜMİT BARIŞ KUTMAN
yaşam olduğunu düşünüyorsanız büyük bir yanılgı içindesiniz; çünkü araştırmalar bitki türlerinin yaklaşık yüzde sekseninin mikoriza partnerleri olduğunu ortaya koymuştur. Mikoriza ile bitki beraberliğinde, sürekli ve düzenli organik madde sağlayan taraf bitkidir. Bitki, fotosentetik organlarında ürettiği organik moleküllerin bir bölümünü, ışık almadığından ve fotosentetik olmadığından, organik hammadde ve enerji bakımından toprak üstü organlara bağımlı olan kök sistemine gönderir. Mikorizanın ipliksi vücut parçaları olan hifleri bitkinin kökleriyle temas halindedir. Köklere gelen besinlerin bir kısmı mikoriza hifleri tarafından emilir. Peki, bitkinin bu işten kazancı nedir? Hifler bitki köklerine göre daha kılcal ve uzundur. Toprağın köklerin doğrudan ulaşamayacağı yerlerini kolonize eder, bitki köklerine benzer bir davranış sergileyerek topraktan su ve mineral alırlar. Aldıkları bu inorganik hammaddelerin bir bölümünü de bitki köklerine aktarırlar. Böylece adeta bitki, kendi kendine sahip olabileceğinden daha geniş ve yetkin bir kök sistemine sahip olmuş olur. Kökleri mikoriza ile enfekte olan bir bitkinin, kurak koşullara dayanıklılığının ve özellikle toprak kökenli mikroorganizmaların sebep olduğu hastalıklara karşı direncinin artması mümkündür. Ancak pratikte mikoriza enfeksiyonunun bitkiye en büyük katkısı fosfor alımındadır. Fosfor esansiyel (mutlak gerekli) ve çokça ihtiyaç duyulan bir mineral olduğu halde, dünya topraklarının çoğu bitkiye yarayışlı durumda fosfor kaynakları bakımından oldukça fakirdir. Mikoriza hem toprakla temas eden ve fosfor absorbe edilebilecek toplam yüzey alanını genişleterek hem de salgıladığı bazı organik asitlerle topraktaki fosfor rezervlerini yarayışlı hale getirerek bitkinin fosfor ihtiyacını karşılamasına yardımcı olur. Bu nedenle mikoriza enfeksiyonu bitki için özellikle fosforca çok fakir topraklarda avantajlıdır. Gerek tarım gerekse ormancılıkta, yetiştirilmeye çalışılan bitkiye uygun mikoriza partnerinin toprakta bulunmamasının bitki gelişimini olumsuz yönde etkilediği ve ciddi ekonomik kayıplara neden olabildiği belirlenmiştir. 66
DOĞADA İŞBİRLİĞİ
Karşılıklı Yarara Dayanan İşbirliği Sömürü Düzenine Dönüşebilir Fosforun, başka bir kritik mineralin veya suyun kıtlığı ya da toprak kökenli bir enfeksiyon hastalığı tehdidi gibi faktörler söz konusu olduğunda mikoriza ile bitkinin yaptığı işbirliğinin her iki tarafın da yararına olduğu ortadadır. Peki ya bunların hiçbiri yoksa? Bitki ihtiyaç duyduğu fosfor dahil tüm elementler bakımından yeterince zengin, sulak ve kendisini hasta edebilecek mikroorganizmalar içermeyen bir toprakta yetişiyorsa? Siz bitkinin yerinde olsanız, böyle bir durumda mikoriza ile ortak yaşama sıcak bakar mıydınız? Öncelikle şunu belirtelim ki, bir bitki tasvir ettiğimiz ultra lüks otel şartlarını çok nadiren yakalayabilir. Böyle bir durumda bitki artık mantarlar âleminden bir iş ortağına ihtiyaç duymaz; ama potansiyel mikoriza partnerleriyle arasında kaçınılmaz bir genetik uyum olduğu için, mikoriza yine de bitkinin köklerini enfekte edebilir. Ne de olsa bu simbiyoz, mantarın hâlâ yararınadır. İşte o zaman bu simbiyoz mutualist olmaktan çıkıp bitki açısından parazitik hale gelebilir. Bu durum aslında tüm ortakların çıkarına olabilecek bir işbirliğinin farklı şartlar altında nasıl bir sömürü düzenine dönüşebildiğinin doğadaki bir örneğidir.
Köpekbalığıyla Pilot Balığının İşbirliği Hiç köpekbalıklarının hayatlarını konu alan bir belgesel izlemişliğiniz var mı? Varsa, büyük ihtimalle onlarla birlikte mutlu mesut yaşayan Malta palamutlarını da görmüşsünüzdür. Malta palamudunun diğer adları pilot balığı ve kılavuz balığıdır; çünkü eski denizciler, gemilere de eşlik etmeyi seven bu balıkların geminin karaya veya limana varması için rehberlik ettiklerine inanırlarmış. Köpekbalıklarına göre çok küçük ve savunmasız olan pilot balıklarını köpekbalıkları genellikle yemez. Pilot balıkları köpekbalığının üzerinde yaşayan parazitlerle ve hatta ağzının içindeki ve dişlerinin arasındaki artıklarla beslenir. Ayrıca kö67
ÜMİT BARIŞ KUTMAN
pekbalığının yanında yüzdüklerinden, başka avcı türlerden korunmuş olurlar. Köpekbalığı ise kendisine göre aciz bir balık türüyle yaptığı bu ortaklık sayesinde dış parazitlerinden ve ağzındaki pisliklerden arınır. Doğada tür içi ve türler arası işbirliğinin örneklerini saymakla bitiremeyiz. Daha aslanların ya da kurtların grupça avlanırken nasıl koordine olduklarını bile hiç irdelemedik! Gelin böyle örnekleri bu noktada belgesellere bırakalım ve biz “makro” dünyadan uzaklaşıp “mikro” dünyaya bakalım biraz da. Üstelik iki milyar yıl kadar da geçmişe gidelim... Bakalım ta o zamanlar imzalanan bir ortaklık sözleşmesi evrime nasıl yön vermiş...
Evrim Tarihinde Dönüm Noktası Bilinen tüm canlılar hücre tiplerine göre iki grupta incelenir: “prokaryotlar” ve “ökaryotlar”. Prokaryot, Yunanca “önce” anlamına gelen “pro” ön eki ile “çekirdek” anlamına gelen “karyon” sözcüklerinin birleşmesiyle oluşmuş, “çekirdek öncesindeki” anlamında bir terimdir. “İyi” veya “doğru” anlamına gelen “eu” ön ekinin “karyon” sözcüğüyle birleşmesinden doğan ökaryot terimi ise, “iyi çekirdekli” anlamındadır. Prokaryotlar, evrimsel açıdan ökaryotlara göre ilkel, çok daha basit yapılı, tek hücreli canlılardır. Bakteriler ve eskiden bakterilerin bir alt grubu sanılan, ancak daha sonra genetik biliminin katkılarıyla bakterilerden tamamen farklı oldukları anlaşılan “arke”ler prokaryotlardır. Bundan yaklaşık iki milyar yıl kadar önce prokaryotik atalarından evrimleşen ökaryotlar ise çok daha karmaşık bir temel hücre yapısına sahip, tek ya da çok hücrelilerdir. Tüm gerçek çok hücreliler ökaryotik yapıda olduğundan, ökaryotların evrimi, evrim tarihinde bir dönüm noktası olarak kabul edilir. Nispeten basit yapılı olan “protist”ler, tüm mantarlar, bitkiler ve hayvanlar ökaryotlardır. Hücre yapısına birazcık daha ayrıntılı bakmadan önce, kendi evlerimizin, işyerlerimizin yapısını gözden geçirelim. Hepsinde yer kaybet68
DOĞADA İŞBİRLİĞİ
tiren iç duvarlar var, öyle değil mi? Hatta onlar yüzünden bir evin net metrekaresi brütünden epeyce az olabiliyor. Kaldıralım öyleyse tüm iç duvarları, olmasın ayrı ayrı odalar... Hem yer kaybetmeyiz, hem de ortam ferah olur. Koyarız bir köşeye bir oturma grubu, yanı başına bir klozet, televizyonun yanına bir fırın; diğer bir duvara bir küvet yaslarız; ortalık yere de evde kaç kişi yaşıyorsa yan yana o kadar yatak atıveririz. Tuhaf, konforsuz ve düzensiz mi geldi? Hiçbir işin doğru düzgün yürümeyeceğini, hiçbir sistemin verimli çalışmayacağını mı düşünüyorsunuz? Yerden göğe haklısınız... Biyolojide de kompartımantasyon ya da bölümleme, karmaşık ve yüksek verimli sistemlerin kurulabilmesinin ön şartıdır. Prokaryotik hücrede, kalıtım materyali olan DNA’nın çevresinde onu hücrenin kalanından ayıran bir çekirdek zarı ve çekirdek diye adlandırılabilecek bir odacık yoktur; hücrenin DNA zincirleri sitoplazma içinde serbestçe yüzer. Ayrıca prokaryotik hücrelerin içinde farklı görevlere sahip başka kendi “duvar”ları olan odacıklar da yoktur. Hücre küçüktür ve tüm biyokimyasal mekanizmalar aynı canlı çorbanın içindedir. Prokaryotik hücreye göre ortalama on kat büyüklükte olan ökaryotik hücrede, hem gerçek bir çekirdek hem de “organel” adı verilen çok sayıda farklı tip ve görevde odacık vardır. Her bir organelin içinde, kendi görevi için uygun, özel bir altyapı ve ortam bulunur. Böylece hücre çok daha karmaşık fonksiyonları çok daha verimli bir şekilde yerine getirebilir.
“Hazımsızlığın” Ortaya Çıkardığı Tarihi Ortaklıktan Doğan Yaşam Ökaryotik hücrede, diğerlerinden farklı özelliklere sahip iki organel dikkat çeker: “mitokondri” ve “plastid”. Mitokondriler, tüm ökaryotik hücrelerde bulunan “termik santral”lerdir. Besinleri oksijenle yakarak enerji üretir, hücrenin enerji ihtiyacını karşılarlar. Plastidler ise, yalnızca fotosentez yapabilen ökaryotik hücrelerde bulunur. Bu hücrelerde fotosentez, en önemli plastid türü olan “kloroplast”ın içinde gerçekle69
ÜMİT BARIŞ KUTMAN
şir ve yan ürün olarak açığa soluduğumuz oksijen çıkar. Peki, bu iki organeli diğerlerinden farklı kılan nedir? Her ikisi de kendine ait DNA zincirlerine sahiptir. Bu organellerin boyutları, prokaryotik hücre boyutlarına benzer ve prokaryotik hücreler gibi, onların da çekirdekleri yoktur. Onlar, farklı tipte hücreler arasında yapılmış tarihi bir işbirliği anlaşması sonucunda doğmuştur. Genetik ve moleküler biyolojik çok güçlü kanıtlarla desteklenmiş “endosimbiyoz teorisi”ne (iç ortak yaşam kuramına) göre, mitokondriler ve plastidler ökaryotik hücrelerin ataları tarafından yutulmuş ancak sindirilmemiş bakterilerdir. Endosimbiyoz kuramını destekler nitelikteki ilk gözlemler 19. yüzyılın sonlarına dayansa da, teoriyi modern bilim dünyasına Amerikalı biyolog Lynn Margulis 1981 yılında yayımladığı “Hücre Evriminde Ortak Yaşam” adlı çalışmasıyla kazandırmıştır. Besinlerin oksijenle yakılması, oksijensiz yakılmasına göre enerji verimi çok daha yüksek bir işlemdir. Buna göre, oksijen kullanan aerobik canlılar, oksijensiz yaşayan anaerobik canlılara göre, oksijenin bulunduğu ortamlarda çok daha avantajlı konumdadır. Endosimbiyoz teorisine göre, anaerobik bir hücre aerobik bir bakteriyi içine almış ve sindirememiştir. İçeri giren bakteri, ortamdaki besin bolluğu sayesinde coşmuş, ürettiği yüksek miktardaki enerjinin bir kısmı onu yutmuş olan hücreye kaçtığı için de, bu durum hem yutan hem de yutulan için avantajlı olmuştur. Milyonlarca yıl içinde bu işbirliği derinleşmiş ve aerobik bakteri mitokondri adı verdiğimiz özerk ökaryotik organele dönüşmüştür. Kloroplast ve diğer plastidlerin evrimi de benzer şekilde, kendisi fotosentez yapamayan bir hücrenin, fotosentez yapabilen bir siyanobakteriyi yutması ve sindirememesiyle başlamıştır. Böylece yutan hücre ışık enerjisinden faydalanabilir hale gelmiş, yutulan siyanobakteri ise korunmuş bir ortamda çoğalma imkânı bulmuştur. Milyonlarca yıl içinde siyanobakteri kendisini yutan hücrenin içinde yaşayan bağımsız bir organizma olmaktan çıkmış, özerk bir ökaryotik organel olan kloroplastı meydana getirmiştir. Temelleri şans eseri atılan bu tarihi 70
DOĞADA İŞBİRLİĞİ
ortaklıklar mümkün olmasaydı, muhtemelen günümüzdeki ökaryotik canlıların hiçbiri olmayacaktı... Mitokondri ve kloroplastın kökenlerinin çok eski iç ortak yaşamlara dayandığını destekleyen çok önemli bir kanıt grubunu da, günümüzde yaşayan, birbirine mecbur ama bağımsız organizmaların sürdürdükleri iç ortak yaşam örnekleri oluşturuyor. Basit deniz hayvanları olan mercanların pek çok türü, içlerinde yaşayan yosun hücrelerinin yaptığı fotosentez sayesinde beslenir. Sıra dışı dev bir amip türü olan Pelomyxa palustris ise, içinde yaşattığı ve mitokondrilerin görevini üstlenmiş aerobik bakterilerle kalıcı bir ortaklık kurmuş, ökaryotik bir canlı olduğu halde mitokondrilerini kaybetmiştir.
Ökaryotik Hücreden Çokhücreli Canlılara… Canlıların tarihinde, ökaryotik hücrenin oluşmasından bir sonraki dönüm noktası, ökaryotik hücrelerin bir araya gelmesi sonucunda çokhücreli canlıların doğuşudur. Çokhücreli organizasyon, hücresel düzeyde iş bölümü, farklılaşma, uzmanlaşma ve bunlar neticesinde ortaya çıkan sinerjiye dayanır. Öyleyse, çokhücreli bir organizma, kendisini oluşturan hücrelerin toplamından çok daha fazlasıdır. Kompleks çokhücrelilerde, hücreler dokuları, dokular organları, organlar organ sistemlerini ve organ sistemleri organizmayı oluşturur. Bu yapılanmada farklı görevleri yerine getirmek üzere uzmanlaşmış farklı hücre tiplerine ihtiyaç vardır. Örneğin erişkin bir insan bedeninde, yaklaşık 210 farklı hücre tipi vardır. Bu hücrelerin hepsi de aynı genetik materyale sahiptir, yani aslında aynı potansiyele sahiptir; ama farklı genlerini aktif olarak kullanarak morfolojik ve fizyolojik olarak farklılaşırlar. Tekhücrelilerde, hücrenin başarısı canlının başarısı, bu da türün başarısı anlamına gelir. Türün devamlılığını sağlamak için, canlıyı oluşturan tek hücrenin ne pahasına olursa olsun hayatta kalması ve üremesi gereklidir. Hücre ne denli hızlı büyür, ne denli hızlı çoğalırsa, hayatını 71
ÜMİT BARIŞ KUTMAN
biyolojik açıdan o denli anlamlı kılmış olur. Oysa çokhücreli canlılarda durum bundan çok farklıdır. Çokhücrelilerde esas olan tek tek hücrelerin değil, o hücrelerin oluşturduğu organizmanın başarısıdır. Böyle canlılarda, bireyin hayatta kalması ve çoğalarak neslin devamını sağlaması, vücudunu meydana getiren hücrelerin sadece gerektiğinde bölünmelerine ve ihtiyaç duyulan hücre tipine dönüşmelerine bağlıdır. Hücre bölünmesi büyümek, üremek ve eskiyen, zarar gören veya ölen hücrelerin yerine yenilerini koymak için gereklidir. Bu amaçlarla hangi hücre tipinden daha fazlasına ihtiyaç varsa, ilgili organın ilgili dokusunda o hücre tipine dönüşebilecek hücreler bölünmeli, ihtiyaç karşılandığında bölünme durmalıdır. Hücreler, bölünme esnasında meydana gelen düşük olasılıklı ve kontrolden kaçan hatalar sonucunda veya zararlı kimyasallar, radyasyon gibi dış etkenlere bağlı olarak mutasyona uğrayabilir, diğer bir deyişle DNA düzeyinde geri dönüşü olmayan bir şekilde değişebilir. Böyle rastgele değişiklikler çoğunlukla hücrenin kendisi için olmasa da, çokhücreli organizma için tehlikelidir. Hücre, çokhücreli organizasyonda üzerine düşen görevi yerine getiremez hale gelebileceği gibi, hücrenin organizmanın ihtiyaçları doğrultusunda bölünüp farklılaşmasını sağlayan, bunun dışında ise bölünmesini baskı altında tutan kontrol mekanizmaları çökebilir. Çözüm, hücrenin tamamen kontrolden çıkmadan önce intihar etmesidir. Hücrelerin gerektiği hallerde kendilerini öldürmesi, asker arıların kendilerini kolonileri uğruna altruistik içgüdülerle feda etmesine benzetilebilir. “Programlı hücre ölümü” diye adlandırılan bu intihar mekanizması, çokhücrelilerin hücreler arası işbirliği sözleşmesinin kritik bir maddesidir. Kanser dediğimiz baş belası illetin ardında, zarar görerek tehlikeli hale geldikleri halde bu maddenin gereğini yerine getirmeyen ve ortaklık anlaşmasını tek taraflı olarak fesheden hücreler vardır. Bağışıklık sistemi, bu asi hücreleri zamanında fark ederek imha edebilir. Aksi takdirde, bu işe yaramaz hücreler bencil tekhücreliler gibi davranır ve buldukları tüm kaynakları sömürerek 72
DOĞADA İŞBİRLİĞİ
sürekli bölünür. Tümörler bu şekilde oluşur. İyi huylu tümörler, içinde geliştikleri dokudan başka dokulara sıçrama özelliğine sahip değildir. Buna karşın kötü huylu tümörler, yani kanser tümörleri, farklı dokuları da istila ederek vücuda yayılabilir. Canlılar dünyasının hem tarihi hem de bugünü, her seviyede işbirliğinin ve dayanışmanın muhteşem örnekleriyle dolu. Genler, hücreler, aynı türden bireyler ve hatta farklı türler... Bir araya geldiklerinde müthiş bir sinerji doğabiliyor ve bu, evrime yön verebiliyor. Türler böylece daha rekabetçi, zorlayıcı doğa şartlarına ve düşmanlarına karşı daha dirençli hale gelebiliyor. Üstelik bütün bu beraberlikler, biz insanların sahip olduğu düzeyde bir zekâ, bilinç veya ahlakın eseri olarak çıkmıyor ortaya. Hepsinin ekolojik ve evrimsel açıklamaları var ki, kanımca bu gerçek doğayı daha az değil, aksine daha da çok hayranlık uyandırıcı hale getiriyor.
ÜMİT BARIŞ KUTMAN
Sabancı Üniversitesi
73