Bilim
İnsan Genomu Projesi « Genetik
Watson ve Crick'in, DNA çift sarmallı yapısını keşfetmelerinden günümüze dek uzanan insan genomu projesinin sürecini, aşağıda bulacaksınız. Bu süreç Science ve Nature Dergilerinden yararlanarak hazırlandı.
1953
James Watson ve Francis Crick DNA'nın ikili sarmal yapısını keşfettiler.
1972
Paul Berg va arkadaşları ilk Rekombinant DNA molekülünü yarattılar.
1977
Harvard Üniversitesi'nden Allan Maxam ve Walter Gilbert ile Britanya Tıp Araştırma Konseyi'nden Frederick Sanger, birbirlerinden bağımsız olarak DNA dizgesinin belirlenmesi için yeni yöntemler geliştirdiler.
1980
Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'nden David Botstein, Stanford Üniversitesi'nden Ronald Davis ve Utah Üniversitesi'nden Mark Skolnick ile Ray White, RFLP'lere dayalı tüm insan genom haritasının oluşturulmasına yarayacak bir yöntem önerdiler.
1982
Şimdi Japonya'daki RIKEN'de bulunan Akiyoshi Wada, otomatik dizge önerisinde bulunarak bu yönde robotların oluşturulması için Hitachi'den destek alır.
1984
Columbia Üniversitesi'nden Charles Cantor ve David Schwartz, "atar alanlı elektroforez" i geliştirdiler.
Britanya Tıp Araştırma Konseyi bilim adamları, Epstein-Barr virüsünün DNA dizgesini tümden çözdüler.
1985
California Üniversitesi'nden Robert Sinsheimer, insan gen haritasının çıkartılması tasarısının uygulanabilirliğini tartışmak üzere bir toplantıya ev sahipliği yaptı.
Cetus Corp. Şirketi'nden Kary Mullis ve meslektaşları, çok sayıda DNA kopyasının elde edilmesine yarayan "PCR" adlı bir yöntem geliştirdiler.
1986
Britanya Tıp Araştırma Konseyi'nden Sydney Brenner, insanın gen haritasının oluşturulması amacıyla Avrupa Birliği'ne ortaklaşa bir program başlatılması çağrısında bulundu. Bu arada kendisi, Konsey bünyesi içinde ufak çapta bir gen projesi başlattı.
ABD Enerji Bakanlığı Santa Fe'de insan gen haritasının oluşturulması yönünde bir toplantıya ev sahipliği yaptı. Salk Enstitüsü'nden Renato Dulbecco, bir gazetede insan gen haritasının çıkartılmasına destek verdi.
New York'taki Cold Spring Harbor Laboratuvarı'nda yapılan "Homo Sapienelerin Moleküler Biyolojisi" adlı toplantıda insan gen haritasının çıkartılmasının yararları ateşli bir biçimde tartışıldı.
California Teknoloji Enstitüsü'nden Leroy Hood, Lloyd Smith ve arkadaşları ilk otomatik DN dizge makinesini kamuya duyurdular.
Charles DeLisi, 1987 mali yılı bütçesinden 5.3 milyon dolar ayırarak, Enerji Bakanlığı bünyesinde genetik çalışmalara başladı.
1987
Walter Gilbert, ABD Ulusal Araştırma Konseyi, gen heyetindeki görevinden istifa ederek, insan geni haritasının oluşturulması ve veri satışını hedefleren Genome Corp. ile çalışmayı tasarladığını bildirdi.
Bir danışmanlık ekibi insan gen haritasının oluşturulması ve genetik dizilimin belirlenmesi için Enerji Bakanlığı'nın 7 yıl içinde 1 milyor dolarlık bir yatırım yapmasını istedi.
Washington Üniversitesi'nden David Burke, Maynard Olson ve George Carle, klonlamaya yarayan YAC'leri üreterek ekleme boyutunu 10 katına çıkarttılar.
Collaborative Research Inc.'den Helen Donis-Keller ve meslektaşları 403 imden oluşan "ilk" gen haritasını yayımlayarak kredi ve ayrıcalıklar konusunda bir tartışmanın alevlenmesine yol açtılar.
DuPont bilim adamları ışınırlı zincirleme-sonlu dideoksinükleotidlerden oluşan ve DNA dizgesini hızla belirleyen bir yöntem geliştirdiler.
Applied Biosystems Inc. Şirketi, Hood teknolojisine dayalı, ilk otomatik dizge makinesini piyasaya sundu.
1988
Ulusal Araştırma Konseyi, İnsan Genomu Projesi'ni onaylayarak bu alanda yılda 200 milyon dolarlık ek bir ödenek ayrılması ve aşamalı bir yaklaşım uygulanması isteminde bulundu.
Reston, Virginia'daki bir toplantıda destek gören ve o sırada Ulusal Sağlık Enstitüsü'nün başkan olan James Wyngaarden, insan genomu projesinde sorumluluğun öncelikle Enstitü'ye verilmesi gerektiğini öne sürerek önderliği Enerji Bakanlığı'ndan devraldı.
İlk genom toplantısı Cold Spring Harbor Laboratuvarı'nda gerçekleştirildi.
Ulusal Sağlık Enstitüsü "İnsan Genomu Araştırma" bölümünü kurarak başına Watson'u geçirdi. Watson, genom çalışmalarına ayrılan bütçenin bir bölümünün toplumsal ve törel konularla ilgili araştırmalar için harcanması gerektiğini bildirdi.
Ulusal Sağlık Enstitüsü ve Enerji Bakanlığı aralarında bir ortak çalışma ve hoşgörü antlaşması imzaladılar.
1989
Rockefeller Üniversitesi'nden Norton Zinder, İnsan Genomu Projesi ile ilgili ilk program danışmanlık heyeti toplantısına başkanlık etti.
Olson, Hood, Botstein ve Cantor STS'lerden yararlanılan yeni bir haritalama stratejisinin ana hatlarını çizdiler.
Enerji Bakanlığı ile Ulusal Sağlık Enstitüsü, İnsan Genomu Projesi'nin törel, yasal ve toplumsal etkilerini incelemek üzere ortak bir heyet oluşturdular.
Ulusal Sağlık Enstitüsü ofisi, devlet destekli Ulusal İnsan Genomu Araştırma Merkezi'ne taşındı.
1990
Üç grup tarafından kılcal (kapiler) elektroforezi üretildi. Ekiplerden birine Lloyd Smith (Nükleik Asitler Araştırması, Ağustos, ikincisine Barry Karger (Analitik Kimya, Ocak), üçüncüsüne ise Norman Dovichi (Journal of Chromatography, Eylül) önderlik etti.
Ulusal Sağlık Enstitüsü ve Enerji Bakanlığı, 5 yıllık bir plan hazırladılar. Planın hedefleri arasında eksiksiz bir gen haritasının oluşturulması, her 100 kb'de bir imleri olan fiziksel bir harita ve 2005 yılına dek örnek organizmalardaki toplam 20 Mb DNA'lık dizgenin belirlenmesi yer alıyordu.
Ulusal Sağlık Enstitüsü, dört örnek organizma üzerinde geniş kapsamlı dizilim belirleme deneylerine başladı. Organizma örnekleri, Mycoplasma cpricolum, Escherichia coli, Caenorhabditis elegans ve Saccharomyces cerevisiae idi. Araştırma ekiplerinin her biri üç yıl içinde 3 Mb dizgesinin 75 sentten belirlenmesini kabul etti.
İnsan Genomu Projesi'nin resmi olarak başlatıldığı tarihi 1 Ekim olarak ilan ettiler.
Ulusal Biyoteknik Bilgi Merkezi'nden David Lipman, Eugene Myers ve arkadaşları dizilimlerin sıralanmasıyla ilgili işlemsel süreci içeren BLAST'i yayınladılar.
1991
Ulusal Sağlık Enstitüsü'nden J. Craig Venter, özel genlerin bulunmasına yarayan bir yöntemi kamuya sundu. Bir ay sonra, Ulusal Sağlık Enstitüsü'nün bu tür kısmi genlerden binlercesi üzerinde patentli uygulamaya geçtiğini belirtince kıyamet koptu.
Japonlar, pirincin genetik dizilimini belirleme çalışmalarına başladı.
Tennessee, Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı'ndan Edward Uberbacher, çok sayıda gen bulma programlarından ilki olan GRAIL'i üretti.
Dönemin Ulusal Sağlık Enstitüsü Başkanı Bernadine Healy ile kısmi genlerin patentlenmesi konusundaki bir tartışma sonucunda, Watson Ulusal İnsan Genomu Araştırma Merkezi'ndeki görevinden istifa etti. Venter Ulusal Sağlık Enstitüsü'nden ayrılarak, Rockville, Maryland'deki kâr amacı gütmeyen Genom Araştırma Enstitüsü'nü kurdu. William Haseltine ise, enstitü ürünlerinin pazarlanması amacıyla kurulan kardeş şirketi İnsan Genomu Bilimleri'nin başına geçti.
Britanya'nın Wellcome Trust Şirketi, 95 milyon dolarlık bir yatırımla İnsan Genomu Projesi'ne katıldı.
Caltech'ten Mel Simon ve arkadaşları klonlama için BAC'ler ürettiler.
ABD ve Fransa'dan ekipler ilk fiziksel kromozom haritalarını tamamladılar.
Whitehead Enstitüsü'nden David Page ve meslektaşları Y kromozomunun haritasını çıkarttılar.
Centre d'Etude du Polymorphisme Humain'den Daniel Cohen ile Généthon ve arkadaşları 21. kromozomun haritasını oluşturdular.
Ulusal Sağlık Enstitüsü ve Enerji Bakanlığı veri ve kaynakların paylaşılması, bu konuda hızlı bir iletişimin sağlanması ve araştırmacıların verilerini 6 ay boyunca gizli tutmalarına olanak tanınması amacıyla bir tüzük yayınladılar.
ABD'li ve Fransız ekipler, fare ve insanın genetik haritalarını tamamladı.
1993
Michigan Üniversitesi'nden Francis Collins, İnsan Genomu Araştırma Merkezi'nin başkanlığına getirildi.
Ulusal Sağlık Enstitüsü ve Enerji Bakanlığı 1993-98 dönemi için yeniden gözden geçirilmiş bir tasarı yayınladılar. Tasarının hedefleri arasında, 1998 sonuna dek 80 Mb'lik DNA diziliminin belirlenmesi ve insan genom haritasının da 2005'e dek tamamlanması yeralıyordu.
Wellcome Trust ile Tıp Araştırma Konseyi, ortaklaşa olarak Güney Cambridge'deki Hinxton Hall Sanger Merkezi'ni açtılar. John Sulston yönetimindeki merkez, uluslararası konsorsiyumun en önde gelen dizilim belirleme laboratuvarlarından biri konumuna geldi.
GenBank'ın veritabını, resmen Los Alamos'tan Ulusal Biyoteknoloji Bilgi Merkezi'ne taşındı.
1994
Iowa Üniversitesi'nden Weffrey Murray, Généthon'dan Cohen ve meslektaşları insan genomunun genetik bağlantılarını tam olarak gösteren bir harita yayınladılar.
1995
California Üniversitesi'nden Richard Mathies ve arkadaşları, geliştirilmiş dizilim belirleme boyaları üretti.
Michael Reeve ve Carl Fuller, sabit ısılı polimeraz ürettiler.
Genom Araştırma Enstitüsü'nden Venter ve Claire Fraser ile John Hopkins'den Hamilton Smith, serbest yaşayan bir organizma olan, "Haemophilus influenzae" ile ilgili ilk dizilimi yayınladı.
Japon hükümeti, 5 yıllık bir dönem için, Tokai, Tokyo ve Keio Üniversitelerinden çeşitli dizilim belirleme ekiplerine toplam 15.9 milyon dolarlık bir fon ayırdı.
Stanford Üniversitesi'nden Patrick Brown ve arkadaşları, cam baskı bir mikro dizgeden yararlanarak, tamamlayıcı DNA araştırmaları üzerine bir rapor yayınladılar.
Whitehead ve Généthon'dan araştırmacılar, (Whitehead'den Lander ve Thomas Hudson başkanlığında) fiziksel bir insan genom haritası yayınladılar.
1996
Uluslararası İnsan Genomu Projesi'nin ortakları, dizilimle ilgili verilerin 24 saat içinde kamu veritabanına aktarılmasını kabul ettiler.
Ulusal Sağlık Enstitüsü, insan genom dizgesiyle ilgili geniş kapsamlı araştırma yapan altı ekibe mali destek sağladı.
Afimetriks, DNA yongalarını piyasaya sundu.
Enerji Bakanlığı, BAC klonlarının uçlarındaki dizilimlerin belirlenmesi amacıyla, toplam 5 milyon dolarlık altı pilot proje başlattı.
Uluslararası bir konsorsiyum, "S. cerevisiae" adlı mayanın tam genetik dizgesini kamuya açıkladı.
RIKEN'den Yoshihide Hayashizaki ve ekibi, farenin tamamlayıcı DNA'larının tam boy ilk dizisini tamamladı.
1997
Ulusal İnsan Genomu Araştırma Merkezi, terfi ederek, Ulusal İnsan Genomu Araştırma Enstitüsü'ne dönüştü
Enerji Bakanlığı Ortak Genom Enstitüsü'nü kurdu.
Fred Blattner, Guy Plunkett ve Wisconsin Üniversitesi'nden meslektaşları, 5 Mb'lik E. coli'nin DNA dizgesini tamamladılar.
Molecular Dynamics, bir kılcal dizilimini makinesi olan, MegaBACE'yi kamuya tanıttı.
1998
Ulusal Sağlık Enstitüsü, SNP'lerin bulunması amacıyla yeni bir proje başlattığını ilan etti.
Japonya, ABD, AB, Çin ve Güney Kore'den temsilciler, pirinç gen diziliminin belirlenmesi amacıyla oluşturulacak uluslararası bir ortak çalışmanın ana hatlarını görüşmek üzere Japonya'nın Tsukuba Kenti'nde bir araya geldiler.
Washington Üniversitesi'nden Phil Green, Brent Ewing ve arkadaşları dizge belirlemede kullanılan verileri kendiliğinden yorumlayan "phred" adlı bir program yayınladılar.
PE Biosystems Inc. "PE Prissm 3700" adlı kılcal dizgeleme makinesini piyasaya sundu. Vender "Celerra" adlı yeni bir şirketin kurulduğunu ve bu şirketin, 300 milyon dolarlık bir yatırımla, üç yıl içinde insan genom diziliminin belirleyeceğini bildirdi. Buna karşılık, Wellcome Trust, İnsan Genomu Projesi'ne ayrılan fon miktarını ikiye katlayıp, 330 milyon dolara çıkartarak, dizge belirleme çalışmalarının üçte birini üstlendi.
2001 yılına dek insan genomunun "geçerli bir taslağını" oluşturmak hedeflendi. Bu arada taslağa son şeklinin verilmesi ile ilgili tarihi 2005 yılından 2003'e alındı.
Sanger Merkezi'nden Sulston ile Washington Üniversitesi'nden Robert Waterston ve arkadaşları, C. elegans'ın genetik dizgesini belirleme çalışmalarını tamamladılar.
1999
Ulusal Sağlık Enstitüsü, ilk taslağın tamamlanma tarihini yeniden öne alarak, bu kez 2000 baharı olarak belirledi.
Wellcome Trust'un yanısıra on şirket verilerin her üç ayda bir kamuya iletilmesi amacıyla SNP konsorsiyumunu başlattı.
Ulusal Sağlık Enstitüsü, üç yıl içinde farenin genom diziliminin belirlenmesi amacıyla, 130 milyon dolarlık bir proje başlattı.
İngiliz, Japon ve Amerikalı araştırmacılar insanın 22 numaralı kromozomunun ilk dizilimini tamamladılar.
2000
Celera ve arkadaşları, 180 Mb'lik "Drosophila melanogaster" adıyla bilinen meyve sineğinin genetik dizgesini belirlediler. Böylelikle, bu tarihe dek belirlenmiş en büyük gen dizgesine imzalarını atan ekip, aynı zamanda Venter'in tartışmalı (shut-gun seqvencing) "tüm-genom atışı" yönteminin geçerliliğini de kanıtlamış oldular.
Alman ve Japon araştırmacılar başkanlığındaki İnsan Genomu Projesi Konsorsiyumu, 21. kromozomun tam dizgesini yayınladı.
Beyaz Saray'da yapılan bir törenle, İnsan Genomu Projesi ve Celera, ortaklaşa olarak insanın genetik diziliminin ilk taslağının tamamlandığını ilan ederek, aralarındaki çekişmenin sona erdiğini ve birlikte çalışmayı sürdüreceklerini belirttiler.
Sodyum Karbonat « İcatlar ve Keşifler
XVIII. Yüzyılda en verimli iki sanayinin madencilik ve dokuma olduğunu hatırlatalım. Kimya, dokuma alanında, lavoisier'den önceki yıllarda da büyük rol oynamıştı. O kadar ki, bu yüzyılın sonlarına kadar kimya her şeyden önce kumaş boyama sanatıydı diyebiliriz. O dönemde şu boyayıcı maddeler kullanılmaktaydı:
Meksika'dan, Kanarya Adalarından ve Hindistan'dan ithal edilen kırmız böceği; Meksika ve Antiller'den bakam ağacı; Hindistan ve Uzak Doğu'dan çivit, Brezilya'dan brezil. Orta Doğu'dan mazı, vb. Bazen kumaş, boyayı kendiliğinden emerdi, bazen de boyadan önce kumaşı yağlardan arıtmak gerekiyordu. Kısacası, dokuma eskiden beri bilime dayanan bir teknik olmuştu.
Kumaşları yağlarından arıtmakta şapın ne gibi yararları olabileceğini ilk sezen, İngiliz Wtlliam Petty (1623-1687) olmuş ve: "Şap, kumaşla boya arasında bir bağdır," demişti. Ama boyamada en yararlı çalışmaları yapanlar Fransızlar oldular. Fizikçi Cisternay Du Fay (1698-1739) boya ve şap oranını tam olarak tespit etti. Kimyagerler "Jean Hellot (1685-1766), Pierre-Joseph Macquer (1718-1784) ve İngiliz meslektaşları Bancroft (1744-1818)" yüzlerce yıllık tekrarların dışında bir teknik bulmaya çalıştılar. "Boya Sanatının öğeleri" adlı eserin yazarı olan büyük kimyacı Claude Berthollet (1748-1822), Lavoisier'nin görüşlerine dayanarak kimyaya, bilime dayanan bir yöntem kazandırmaya çalıştı.
İki başka teknik daha boyaya sıkıca bağlıydı: Birincisi, deri sanayisinde de kullanılan şap üretimi. Şapın 1461'de Kilise topraklarında keşfedilmiş olması nedeniyle, üretimi XV. yüzyılın sonuna kadar Papalığın tekelinde kalmış, üç yüz yıl içinde de bütün Avrupa'ya yayılmıştı. İskoçyalı Kimyacı Peter Spence 1845'te modern yöntemi keşfedinceye kadar şap üretiminde bir değişiklik görülmedi. İkinci tekniğe gelince; bu, kumaşların beyazlaştırılmasıydı. Soldurma işlemi, kumaşları uzun zaman güneşe sermek yoluyla sağlanıyordu. Berthollet, Gobelins'deyken bunu klorun etkisinde bırakmakla elde etti. Sonra da klorlu tuz bileşimi icat ederek bunu, Paris yakınındaki Javel köyünde sanayi çapında üretmeye başladı. Ev kadınlarının o gün bugündür kullandıkları Javel çamaşır suyu böylece bulunmuş oldu.
Kumaşları dokumak ve boyamakla iş bitmiyordu, bunları bir de yıkamak gerekiyordu. XVIII. yüzyılın sonuna kadar, yıkama bir sorun olmamıştı. Venezüela ve Mısır'dan gelmekte olan sodyum karbonattan ya da İspanya kıyılarında çıkarılan bir deniz bitkisini yakarak sabun imal ediyorlardı. Bundan başka potasyum ve sodyum külleri de cam ve kâğıt üretiminde, yünlerin yağlardan arıtılmasında kullanılmaktaydı.
Ne var ki. Devrim öncesinden başlayarak İspanya ile ticaret yavaşlamış ve birkaç yıl sonra da büsbütün durmuştu. O kadar ki, sodyum karbonatın yerini tutabilecek bir madde bulmak zorunluydu. 1788'de Bilimler Akademisi, bulana prim vaat etti. 1790'da Nicolas Leblanc (1742-1806) adlı bir aday çıktı. Orleans dükünün özel doktoru olan Leblanc, nötr tuzlar hakkında kayda değer araştırmalar yapmıştı. Şimdi de deniz tuzunu, yüksek ısıda kömürün ve sülfirik asitin etkisinde tutarak yeni bir madde imal etmeyi teklif etmekteydi. Fakat elde edilen madde kaliteli olmakla birlikte çok miktarda, pis kokulu bir kalıntı bırakıyordu ve bundan kurtulmanın nasıl mümkün olabileceğini kimse kestiremiyordu.
Bu, en sonunda pratik bir güçlüktü, ama Bilimler Akademisi bunu bahane ederek bilgine primi vermedi. Leblanc'a güveni sarsılmayan tek kişi, efendisi Orleans düküydü. Hatta Saint-Denis'de bir fabrika kurup bu maddeyi üretebilmesi için kendisine 200.000 frank sermaye verdi. Ama şanssızlık Leblanc'ın yakasını bir türlü bırakmıyordu. Devrim sırasında Orleans dükü tutuklandı ve giyotinle idam edildi. Bütün mallarına el konulduğundan, fabrika elden gitti. Böylece mucit günden güne yoksulluğa düştü. Sonunda 1804'te haklarını tanıdılar, ama bu defa da kapitalistler elinden tutmak istemediler. Herkes tarafından terk edilmiş ve umutsuz kalmıştı. Leblanc bu duruma dayanamayıp intihar etti.
Leblanc yönteminin sakıncalarının kolaylıkla giderildiğini ve nice sanayicinin onun sayesinde servet sahibi olduğunu düşünecek olursak, bu karayazı insanı daha çok üzüyor. Mucitin ailesi yoksulluk içinde yaşarken vatandaşlarından Jean Darcet adlı biri. (1777-1886), 'mamulü' verimli olmaktan çıkaran kalıntılarından kurtarmanın yolunu buldu. O sırada işi İrlandalı James Muspratt ele aldı (1793-1886). Sırasıyla eczacı çıraklığı, Wellington ordusunda asker ve İngiliz donanmasında subay adaylığı yapmış olan bu serüvenci, 1822'de Liverpool'a yerleşmiş ve Leblanc yöntemiyle sodyum karbonatı imal etmeye karar vermişti Darcet'nin yöntemini geliştirip buna yenilerini de ekledikten ve birçok mali güçlükler atlattıktan sonra bu maddeyi sanayileştirmeyi başardı. Malını bütün dünyaya kabul ettirmek için uzun yıllar çabaladı ve XIX. yüzyılın ortalarına doğru kesin başarıya ulaştı. 1863'te bütün dünyaya yılda 300.000 ton mal satmaktaydı. Sodyum karbonat gelişmiş, büyük kimya sanayii kurulmuştu.
Yine aynı yıl içinde yani 1863'te yarım yüzyıldan beridir laboratuvarları uğraştıran bir buluş daha sanayiide bomba etkisi yaptı: Yirmi beş yaşında bir Belçikalı kimyager daha kolay ve daha ucuz bir üretim yöntemi öneriyordu.
Bu genç mucit Ernest Solvay (1838-1922) idi. 1836'da İskoçya’da, daha sonra Viyana, Leeds ve Paris'te denenip de mali felâketlere yol açan bir yöntemi başarıya ulaştırmıştı. Bu, tuzu amonyak ve karbonik gazla işlemekten ibaretti. Reaksiyon sodyum bikarbonat vermekte, bundan da, ısıtılarak istenilen karbonat elde edilmekteydi. Hemen şuna işaret etmeliyiz ki, bu yöntemin basitliği bir görünüşten ibaret olup aslında Solvay'ı uzun zaman uğraştırmıştı. Solvay'ın yönteminin gerçek bir ihtiyaca karşılık verdiğine de inanmamız gerekir. Çünkü birkaç yıl içinde Belçika, A.B.D. Almanya, Rusya ve daha birçok ülkelerde üst üste fabrikalar kurulmaya başlandı. Böylece Üretim 1875'te 40.000 tona, 1895'te 1.000.000 tona yükseldi. 1902'de de dünyada üretilen 1.800 000 ton sodyum karbonatın 1.650.000 tonu Solvay yöntemiyle elde edilmekteydi.
Solvay, zavallı Leblanc'ın tersine şanslı çıkmış, büyük bir servet, ün ve sevgi kazanmıştı. Ama bunları iyiye kullanmasını bildiğini de hemen eklemek gerekir. Her şeyden önce, çok zengin bir sanayici olduktan sonra bile bilim aşkını kaybetmedi. Aynı zamanda büyük bir insanseverdi. Brüksel ve Paris'te enstitü ve kurumlar kurdu. 1911'de de bütün dünya fizikçilerim Belçika'nın başkentinde toplayacak bir kongreler sistemi meydana getirdi katkısının özellikle büyük etki ve sonuçları olmuştur. Planck, Rutherford, Bohr gibi bilginler buluş ve icatlarını burada açıklamışlar ve bu toplantılar Curie, Einstein, Jeans, Langevin, Perrin, Poincare ve daha başka ünlü bilim adamlarının bir araya gelmelerine fırsat hazırlamıştı.
Dört Ayaklıydık « Genel
Memeli hayvanların primat dalı, yaşayan insanları, önmaymunları, kuyruksuz büyük maymunları, tarsiyerleri, antropoid maymunları ve bunların fosil türlerini içeren gruptur. Kuyruksuz büyük maymunlar (şempanze, goril, orangutan) ve insanlar aynı atasal kökeni paylaşır ve "hominoid" olarak adlandırılırlar. Buna karşılık sadece yaşayan insan ve insanın doğrudan ataları olan formlara "hominid" adı verilir.
İlk primatlar, evrim sonucu bugün bildiğimiz biçimlere doğru gelişmeye 60 milyon yıl kadar önce başladılar. Bu tarihler tahminlerle değil, Yeryüzü'nün farklı bölgelerinden alınan jeolojik örneklere uygulanan fiziksel ve kimyasal testlerin sonucunda oluşturulmuştur. Aynı örneklere uygulanan farklı testler benzer tarihler verdiklerinde, bu tarihler bilim adamlarınca benimsenir.
Primatların evrim tarihinin ilk 35 milyon yılı önmaymunlara (prosimianlara) aittir. Kuyruksuz büyük maymunların, eski ve yeni dünya maymunlarıyla, insanların ortaya çıkışı daha sonradır, ancak yine de bu grupların 30 milyon yıl önce yaşamış ortak ataları bulunur.
30 ile 15 milyon yıl önce arasındaki dönemde, günümüz kuyruksuz büyük maymunların ve maymunların ataları temel uyumları yönünden farklılaşmaya başladı. 15 ile 8 milyon yıl önce arası dönemde "kuyruksuz büyük yer maymunu" adı verilen bir grup Afrika'nın dışına, Avrasya Kıtası'nın açık düzlükleri ve seyrek ormanlarına doğru yayılmaya başladı. Bu bölgelerde yere bağlı bir yaşama ve tohum, kök, fıstık gibi aşırı çiğneme gerektiren bir diyete uyum gösterdiler.
Asya'da bu döneme ait, fosilleri bulunan türe Sivapithecus denilmektedir. Sivapithecus'un bugün Endonezya'da yaşayan orangutanın yakın akrabası olduğu bilinmektedir. Gorilin, şempanzenin ve insanın ortak atasına yakın, benzer fosiller Afrika'da da bulunmaktadır.
Yaşayan kuyruksuz maymunların ve insanların genetik yapılarına ve fosillere dayanılarak yapılan çalışmalar sonunda birçok araştırmacı bu iki Afrika kuyruksuz maymun grubunun 6-8 milyon yıl önce, insana giden koldan ayrıldığına inanmaktadır. Sözkonusu dallanmaya yol açan dış etkenler de anlaşılmıştır.
Afrika'nın 1000 km uzunluğundaki Rift Vadisi, 10-8 milyon yıl önce Doğu Afrika'yı bugün olduğu gibi ikiye bölmüyordu. Atlantik'ten Hint Okyanusu'na dek, tüm Afrika tek bir biyocoğrafi bölge özelliği taşıyordu. Bu bölgede de bugünkü goril-şempanzeye ve modern insana giden kolların ortak atası yaşıyordu.
Yaklaşık 8 milyon yıl önce oluşan bir tektonik kriz nedeniyle, iki farklı hareket ortaya çıktı: batma hareketi bugün Rift Vadisi olarak bildiğimiz bölgeyi, yükselme hareketiyse vadinin batı yakasını oluşturan tepeleri meydana getirdi.
Yarık ve bariyer oluşumu havanın dolaşımını belirgin bir şekilde engellemişti. Batı bölgedeki alanlar, Atlantik sayesinde sürekli yoğun nemli ortam yaşıyordu. Buna karşılık doğu bölgesi, bir başka yükselen tabaka olan Tibet Platosu'nun batı yakasıyla çarpışma sonucunda, bugün muson olarak adlandırdığımız mevsimsel bir yağış sistemine sahip oldu.
Bu şekilde eski, geniş tek biyocoğrafi alan, kendilerine has bitki örtüsü ve iklime sahip olan iki farklı alana dönüştü. Batı, nemli kalmaya devam etti, doğu ise giderek kuraklaştı. Batı bölgelerinde ormanlar ve koruluklar yaşamaya devam ederken, Doğu'da savanlar ve açık araziler oluşmaya başladı.
Bu etkilerin sonucu olarak, eskiden tek bölgede yaşayan ortak ata populasyonu ikiye bölündü. Daha geniş bir grup olan Batıdakiler nemli bir ortamdaki ağaç yaşamına uyumlarını sürdürdüler. Buna karşılık ortak atanın Doğu'daki torunları açık arazinin yeni şartlarına uyum göstermelerini sağlayacak farklı bir davranış repertuarı geliştirdiler. İşte bunlar hominidler olarak sınıflandırdığımız ilk gruptur.
Bu model, şempanzelerle gorilleri barındıran üst aileyle insanların, genetik olarak bu kadar yakın oldukları halde nasıl olup da hiçbir zaman aynı coğrafyayı paylaşmadıklarını da açıklamaktadır. Tüm Evrim Kuramı'nda olduğu gibi, bu model de insan ve kuyruksuz büyük maymun farklılaşmasını, bu durumda coğrafyaya bağlı, bir dış etki sonucu oluşan ortam değişikliğine bağlamaktadır.
İnsanın Ortaya Çıkışı
Primat evriminin içerisinde, insan evrimi birçok kişinin sandığının aksine, çok net anlaşılmış ve iyi bilinen bir süreçtir. 19. yüzyıldan beri sırasıyla, Avrupa, Asya ve Afrika'da yoğun olarak yapılan kazılar, insanın atalarına ait birçok buluntunun ele geçmesini sağlamıştır.
Paleoantropolojiden, gerek yöntem yönünden, gerek incelediği konu yönünden son derece farklı bir bilim dalı olan moleküler biyolojide son 20 yıldır yapılan çalışmalar, fosil buluntulardaki birtakım boşlukların doldurulup, bu sürecin ayrıntılarının daha iyi anlaşılmasını sağlamıştır.
Yaklaşık 6 milyon yıl önce birbirinden ayrılan iki gruptan, bugünkü insanlara doğru giden kol nisbeten savan ve açık arazi doğal ortamına uyum sağladı. İki ayaklılığın tam olarak hangi fosil türden itibaren başladığını bilmiyoruz, ancak 4,4 milyon yıl önceye tarihlendirilen ve Etyopya'da bulunan Ardipithecus Ramidus fosili, çok ilkel özelliklerin yanısıra, kesin olarak iki ayak üzerinde hareket ettiğinin kanıtlarını da taşıyor.
Bir canlının iki ayak mı, yoksa dört ayak üzerinde mi hareket ettiği iskelet üzerinde kesin olarak belirlenebilir. Örneğin insanda kafatasını vücudun geri kalanına bağlayan delik kafatasının tam altında yeralırken, dört ayaklı canlılarda bu bağlantı kafanın ense kısmından gerçekleştirilir. Bunun dışında uzuvlarda yük dağılımına bağlı farklılıklar, kalça kemiğinin yapısında büyük farklılıklar bulunur.
Şu anda en erken olarak Ardipithecus'la temsil edilen ve yaklaşık 2,5 milyon yıl önceye kadar da doğa tarihi sahnesinde tek oyuncu olan hominid gruplarının üyeleri, tartışmasız bir şekilde iki ayak üzerinde hareket ediyorlardı. Bu canlıların bugüne kadar alet ürettiklerine dair herhangi bir buluntu da elimize geçmiş değil.
Hayvanat bahçesindeki tutsaklık halinde olsun, doğal ortamında olsun şempanzelerin alet üretmeseler de alet kullandıkları gözlendiğinden, ilk insansıların da birer alet kullanıcısı olduğunu düşünmek yanlış olmayacaktır. Bu canlılar, iki ayak üzerinde hareket etseler ve açık arazideki yaşam şartlarına uyum göstermiş olsalar da, ormanların güvenliğini hiç terk etmemişlerdir. Büyük etçillerden saklanabilmek ya da geceleri sığınmak için ağaçları kullanmışlardır.
Yaklaşık 2,5 milyon yıl önceye kadar bu canlıların yaşam biçimlerinde ve uyumlarında önemli bir değişiklik görülmezken, Orta Pliosen, dönemin ortalarında (3-2,3 milyon yıl önce) iklimde yaşanan bir soğumayla, tropik Afrika'nın ormanlarının yoğunluklarının azaldığı kurak ve soğuk bir dönemde (bu dönem Kuzey Avrupa'da buzullaşma dönemidir), iskelet yapısındaki değişme ve beyin kapasitesindeki önemli artışlar ve taş alet buluntularıyla Homo cinsinin ilk örnekleri belirir.
Bu canlılar iki ayaklılığa, Australopithecuslardan çok daha iyi uyum göstermişlerdir ve uzuvlarının gövdelerine olan oranları modern insanlarınkine yakındır. Australopithecuslar ve Homo cinsinin ilk üyelerinin beyin kapasiteleri arasında belirgin bir artış bulunsa da, fosil insan türlerindeki önemli beyin artışı asıl bu dönemden sonra gerçekleşmiştir. Bunun önemli nedenlerinden biri de, taş alet endüstrisidir. İnsan evriminde beynin evrimi, kültürün (bu sözcük ilk insanların alet üretme biçimlerini tanımlamak için de kullanılır) evrimi ile içiçe geçmiştir.
Homo cinsinin ilk üyeleri, taş aletlerine rağmen, büyük bir memeliyi avlayabilecek koordinasyonu ve iletişimi büyük olasılıkla göstermemişlerdir. Yine de bu av eti yiyemedikleri anlamına gelmez. Besin toplayıcılığının yanı sıra, leş yiyiciliğin de bu canlıların diyetinin önemli bir kısmını oluşturduğu düşünülmektedir.
Taş aletler sayesinde daha önce tüketemedikleri çok önemli bir besine de kavuşmuş oldular: kemik iliği. İlik, protein yönünden çok zengin, önemli bir besindir. Av artıklarında et bulamasalar da, taş aletleri sayesinde kemiği kırıp, iliğini almaları mümkün olmuştur.
Homo cinsinin bu ilk üyelerini takip eden gruplarda önemli değişimler gözlenir. Örneğin gövde iskeletinin neredeyse tamamen modern yapıya kavuşması, beyin hacminde daha önceden saptanmamış ölçüde artışlar, gelişmiş alet üretim kültürleri, toplu avcılığın ilk izleri vb. gibi.
Bu değişimlerin olanak sağlamasıyla ve iklimin de baskısıyla Homo türlerinin bazıları yeni besinlerin ve yaşam alanlarının peşinde kuzeye ve doğuya hareket ederek, Afrika'nın dışına çıkmışlardır (yakın zamana kadar çıkış tarihinin en eski bir milyon yıl önce olabileceği düşünülüyordu. Ancak Avrasya'daki yeni birtakım buluntular bu tarihten önceye ait. Bu durumda Afrika'dan çıkış tarihi daha da önce olabilir.)
Göçler salt insan türlerine ait değildir. İklimdeki değişiklikler de salt insan türlerini etkilememiştir. Orta Pliosen'de memeli türlerinden bazılarının tükendiği, bazılarının göçettiği, bazılarınınsa yeni türlere doğru evrildiği bilinmektedir. Örneğin Afrika'nın ormanlık alanlarına uyum sağlamış bovidler (geyik, ceylan gibi canlıları içeren grup) iri yapılıyken, dönemin sonunda iri yapılı tür ortadan kalkmış ve yerini açık araziye uyum gösteren, küçük yapılı bir türe bırakmıştır. Bu tür günümüzde hâlâ soyunu sürdürmektedir. İnsanoğlunun evrimini kendi başına, diğer canlılar ve çevreden bağımsız düşünmek olanaklı değildir.
Türümüzün evrimi de, başka canlılarında olduğu gibi, dış etkilere bağlıdır. Özellikle insan türlerinin evrimi, Kuzey Yarımküre'deki buzullaşmalarla sıkı sıkıya ilişkilidir. Şempanze ve insana giden kolların dallanmasından önceki dönemde (6 milyon yıl önce) Afrika'nın ve Avrasya'nın hakim türünü kuyruksuz büyük maymunlar oluşturuyordu.
Miyosen'in sonundaki kuraklaşmayı takip eden dönemde bu türlerin çoğu tükenmiştir. Yaşayan kuyruksuz büyük maymunların beş temsilcisi vardır: Jibon, orangutan, goril, şempanze ve insan. Sözkonusu edilen oranda olmasa da, benzeri birçokluk insan evrimi için de sözkonudur.
Yaklaşık bir milyon yıl önce dünyanın farklı yerlerinde yaşayan farklı Homo türleri bulunuyordu. Bunun en net örnekleri yaklaşık 90 bin yıl önce Ortadoğu'da Neanderthallerin (H. neaderthalensis) ve modern insanın (H. sapiens) bir arada bulunuşudur. Ancak, yine fosillerden bulgulanan verilere göre, son buzul dönemi sırasında (35 bin yıl önce) bir tek Homo türü kalmıştır: Homo sapiens.
Diğer türler, ister H. sapiens'le rekabet edememelerinden, ister değişen ortama onun kadar iyi uyum sağlayamamalarından olsun tükenmişlerdir. Modern insan son 35 bin yıldır fosil kayıtlarda yalnızdır.
Moleküler Kanıtlar
İnsan evriminin daha net anlaşılmasını sağlayan bir grup buluntu tamamen farklı bir disiplinden, moleküler biyolojiden geldi. Moleküler biyologların 20 yıldır yaptığı çalışmalar, iki önemli bulguyu gösterdi. Birincisi yaşayan türler içerisinde insanoğlunun en yakın akrabasının şempanzeler olduğunu, ikincisi modern insanın kökenin bir zamanlar sanıldığı kadar eski olmadığını, ancak 200 bin yıl geriye uzandığını kanıtladı.
Birinci bulgu, 1970'lerden beri moleküler biyologların modern insanların ve şempanzelerin DNA'ları ve amino asitleri üzerinde yaptıkları incelemelere dayanıyor.Kullanılan DNA melezleştirmesi yöntemi, insan ve şempanze genlerinin %98,5 oranında aynı olduğunu gösterdi.
İkinci bulgu ise 1980'lerde Dünya üzerindeki farklı insan popülasyonlarından örnekler alarak yapılan mitokondriyal DNA (mtDNA) incelemesi sonucunda, mtDNA'daki en çok çeşitliliğin (varyasyonun) Afrikalılarda olduğunu gösterdi. Canlı topluluklarındaki değişim, mutasyon adı verilen, kalıtsal materyal DNA'da oluşan farklılıklardır.
Bir popülasyonun gen havuzunda, aynı türün başka popülasyonlarına oranla daha çok sayıda çeşitlilik birikebilmesi için, bu popülasyonun daha uzun süredir evrim geçiriyor olması gerekir. En çok çeşitliliğe Afrikalıların gen havuzunda rastlanıldığından, Afrikalılar yaşayan insan topluluklarının kökenini oluşturmaktadır.
İnsanın evrimine ilişkin sorunlar yok mudur? Elbette tüm diğer canlıların evrim sürecinin anlaşılmasında olduğu gibi, insanın evriminde de birtakım sorunlar vardır. Ancak, evrimsel biyoloji çalışan hiçbir bilim adamının ya da paleoantropoloğun, insanların evrimine ilişkin şüphesi yoktur. Aydınlatılması gereken noktalar, evrimin nasıl ilerlediğine dair olan noktalardır.
Neanderthallerle ilgili 1997 yılında yapılan çalışma bu sorunlara iyi bir örnektir. Neanderthal fosilleri üzerinde çalışan paleoantropologlar, bu canlıların, modern insanın artık ortadan kalkmış bir alt türü mü, yoksa tamamen bağımsız bir tür mü oldukları konusunda yıllarca uzlaşamamışlardır.
Ancak Almanya ve ABD'deki iki bağımsız grubun Neanderthallerin mitokondriyal DNA'sı üzerinde yaptıkları çalışmalar, Neaderthallerin ve modern insanların birbirleriyle hemen hemen hiç eşleşme olmadan, ayrı evrim geçiren türler olduklarını göstermiştir.
Tarihsel bazı sorunlar da, insanın evrim sürecini öğrenmek isteyen kişilerin kafasını karıştırabilir. İlk defa 19. yüzyılın sonunda bulunan Homo erectus fosiline dik yürüyen insan anlamında bu ad verilmiştir. Ancak, daha sonra bulunan, H. erectus'tan çok daha eski hominid fosilleri H. erectus'un iki ayaklı ilk hominid olmadığını ortaya koymuştur.
Buluntulara adlar vermek insanların inisiyatifinde olan bir şeydir. Bir fosil buluntuya verilen adın, biyolojik olarak bir arada sınıflandırılan grupların değişmesi, yine insanlarca yapılabilecek şeylerdir. Bunların hiçbirisi evrimin yanlışlığını ya da varolmadığını göstermez. Bilim, birikimsel bir süreçtir. "Daha doğru" nun eskinin yerini alması ancak daha çok bilginin anlaşılması ve üstüste konmasıyla mümkün olur.
