Herkesin hayatında en az bir kere ismini duyduğu ve Evrim Teorisi ile tanıdığı Charles Darwin, sadece evrim üzerine araştırma yapmakla kalmamış, farklı alanlarda da yaşadığı zamanda çığır açan çalışmalar yapmıştır.
Kendisinin de büyük bir tutkuyla ilgilendiği alanlardan birisi de bitkilerdir. Yaptığı işe tutkuyla bağlanan ve büyük bir azimle çalışan Charles Darwin, farklı bitki türleri üzerinde araştırmalar yapmış ve bilim dünyasında ses getiren sonuçlara ulaşmıştır. Yaptığı çalışmalar, her ne kadar Darwin kendisini botanikçi olarak görmese de Botanik alanının ilerlemesinde etkili olmuştur.
Bitkiler üzerine çalışmak büyük bir azim ve sabır gerektirmektedir. Darwin’in bitkiler üzerine yaptığı çalışmaları daha iyi anlayabilmek için öncelikle Darwin ve Darwin’in çalışma metotları hakkında biraz bilgi sahibi olmak gerekiyor. Charles Darwin kimdir ve biyolojide beklemediğiniz bir yerde karşınıza çıkabilecek muhteşem bilim insanımız nasıl çalışıyordu?
Charles Darwin Kimdir?
Charles Darwin 12 Şubat 1809’da Birleşik Krallık’ta dünyaya gelmiştir. Küçüklüğünden beri doğaya ilgisi olan Darwin’in babası Robert Darwin bir tıp doktoruydu ve Darwin’in de tıp eğitimi almasını istiyordu. 1825 yılında tıp okuması için Edinburgh Üniversitesi’ne gönderilen Darwin, daha sonra tıp eğitimini yarıda bırakarak Edinburgh’tan ayrılmıştır. Tıp eğitimini yarıda bırakmasının ardından Cambridge Üniversitesi’nde Teoloji bölümüne gönderildi. Abisi de doktor olan Charles Darwin, tıp eğitimini yarıda bırakması üzerine babası tarafından ailenin yüz karası, işe yaramaz biri olarak görülüyordu.
Babasının bu sözlerine aldırış etmemiş olacak ki Charles Darwin, küçük yaştan beri doğaya duyduğu ilgisnin de farkında olarak çalışmalarına devam etmiştir. Küçük yaştan beri deniz kabukları gibi çeşitli koleksiyonlar toplayan Charles Darwin, kendi ayakları üzerinde durmak istediğini belirterek babasının isteği olmamasına rağmen Birleşik Krallık tarafından Güney Amerika kıyılarının haritasını çıkarmak için gönderilecek Beagle isimli gemi mürettebatına doğa bilimci olarak katılmıştır.
Beagle ile çıktığı keşif görevinde önemli fosiller bulan, çeşitli bitki türlerini inceleyen ve birbirine yakın akraba sayılacak hayvan türlerini gözlemleme şansı bulan Darwin, daha sonra kendisine Türlerin Kökeni isimli kitabını yazdıracak olan doğal seçilim üzerine kurulu evrim teorisine giden yolu açmıştı. Doğal seçilim üzerine kurulu evrim teorisi denmesinin sebebi, Darwin’in teorisinden önce Lamarck’ın evrim teorisinin geçerli olmasıdır. Lamarck’ın teorisi oldukça basite indirgeyerek açıklamak gerekirse bir canlının kullandığı organ güçlenirken kullanmadığı organ körelir diyebiliriz. Günümüzde bilindiği üzere bu kuram gerçekliği tümüyle yansıtmamaktadır. Charles Darwin, jeolog Hutton ve Lyell’ın dünyadaki jeolojik süreçlerin oldukça yavaş şekilde, kümülatif (yığılarak) ve zamana yayılarak gerçekleştiği (örnek olarak bir vadinin oluşumunu düşünürsek bu vadi zaman içerisinde yavaş yavaş oluşmuştur ve belirli olayların yığılımı söz konusudur. Bu olaylar tektonik levhalarda gerçekleşen deprem gibi fenomenler olabilir) fikrinden etkilenmişti. Bu fikir aynı zamanda yaklaşık birkaç bin yıl olarak bilinen Dünya’nın yaşının sanılandan çok daha fazlası olduğunu iddia etmiştir.
Darwin’i Başarıya Götüren Metodoloji Neydi?
Darwin dağlar gibi jeolojik fenomenler zaman içinde yavaş yavaş var olabiliyorsa canlıların da aynı şekilde var olabileceğini düşünmüştür. Uzun yıllar boyunca fosiller, hayvanlar ve bitkiler üzerinde çalıştıktan sonra ebeveyn organizmadaki özelliklerin yavru organizmaya geçmesi olarak tanımlanabilecek “Descent with modification” ve varoluş mücadelesi olarak çevrilebilecek “Struggle for existance” kavramlarını temel alan bir teori ortaya attı. Darwin’in kendisi “evrim” terimini Türlerin Kökeni kitabında çok sık kullanmamış olsa da günümüzde bu teori Evrim Teorisi olarak geçer ve sık sık eleştirilere maruz kalır. (Gelen eleştirilerden birisi de evrimin bir teori olup yasa olmaması ve gerçekleri yansıtmadığıdır. Teori ve yasa tanımının bilinmemesi evrimin bu yapıcı olmayan eleştiriye sık sık maruz kalmasına yol açan sebeptir. Teoriler de yasalar gibi defalarca kanıtlanmıştır ve güçlü bir şekilde doğruları yansıtır.) “Descent with modification” kavramından ebeveyn bir organizmadaki özelliğin yavru organizmaya geçmesi olarak bahsetmiştik. Charles Darwin’in “evrim” üzerine çalışma yaptığı sırada genetiğin temellerini atmış olan Gregor Mendel’in çalışmaları henüz bilinmiyordu. (Mendel’in çalışmaları, o çalışmaları yaptığı sırada ses getirmemiş, kendisi öldükten yıllar sonra aynı çalışmaları yapan bilim insanları tarafından bu çalışmaların yıllar önce Mendel tarafından yapıldığının ortaya çıkarılmasıyla tekrar gün yüzüne çıkmıştır.) Mendel’in bezelyeler üzerine yaptığı çalışmalar canlılardaki “gen” ve “genetik” kavramlarını ortaya çıkarmıştır ve Mendel’in genetiğin kurucusu olarak anılmasını sağlamıştır.
Darwin’in daha detaylı hayat hikayesini Spotify üzerinden Biyografik Bilim: Bilim İnsanlarının Ağzından Hayatları isimli kanalda podcast olarak dinleyebilirsiniz. Yazının başında da belirtildiği gibi Darwin tüm bu çalışmaları kısa sürede yapmadı yani büyük bir çalışma azmi ve sabrı vardı. Yıllarca fosiller topladı, hayvanları ve bitkileri inceledi ve bunları kitabında topladı. Farklı bilim insanlarıyla sürekli iletişim halindeydi ve onların da fikrini alıyordu. Bu denli çığır açan bir teori de ancak bu denli düzenli, sabırlı ve uzun vadeli bir çalışmanın eser olabilirdi ancak. Darwin’in bu çalışma azmi kendisi bitkiler üzerinde çalışırken de göstermiştir. Fakat bitkiler üzerindeki çalışmalarına geçmeden “Descent with modification” kavramını biraz daha ele alalım:
“Descent with Modification”
Charles Darwin bu kavramı bir organizmanın ebeveynlerindeki “trait” yani özellik olarak adlandırabileceğimiz fenomenlerin “offspiring” yani yavrusuna aktarması sürecini anlatmak için kullanmıştır. Fakat biraz yukarda da bahsedildiği gibi Charles Darwin Mendel’in çalışmalarından haberdar değildi (yani gen kavramını henüz bilmiyordu). Gen kavramının henüz keşfedilmemiş olması Darwin’in bu kalıtım olayının tam olarak nasıl işlediğini açıklayamamasına yol açsa da teorik olarak genlerin varlığının olmasını gerektiğini söylemiştir.
İlginç şekilde Charles Darwin öldükten sonra Mendel’in çalışmalarını barındıran bir kitap kütüphanesinde bulunmuştur fakat bu kitabın Charles Darwin tarafından incelenme fırsatı olmamıştır. Biyolojideki en büyük “what if” yani “eğer” sorularından birisi de budur. Eğer Charles Darwin Mendel’in çalışmalarından haberdar olsaydı ne olurdu? Moleküler biyoloji ve genetik gibi dalların ortaya çıkışı muhtemelen hız kazanarak ivmelenirdi. “Descent with modification” kavramı aslında tek başına yazı yazılmaya değecek kadar önemli ve uzundur fakat Darwin’in bitkiler üzerindeki çalışmalarının daha iyi anlaşılabilmesi için oldukça büyük ölçüde basitleştirildi.
“Struggle for Existance”
Darwinci Evrim Teorisi’ni anlamak için bilmemiz gereken bir diğer kavram yukarda da kısaca bahsedildiği gibi “Struggle for Existance” denen kavramdır. Varoluş mücadelesi olarak çevrilebilecek bu kavram; muhtemelen canlıların kendi türleriyle, farklı türlerle ve hatta çevreleriyle bir mücadele içinde olmasından dolayı bu şekilde anılmaktadır. Canlılar doğada, doğanın kaldırabileceğinden daha fazla “offspiring” yani yavru bırakma eğilimindedir ancak doğadaki besinler ve kaynaklar sınırlı olduğundan bu canlıların ancak bir kısmı hayatta kalabilir. Kendi çevresine ve çevresindeki kaynaklara “Fitness” yani uyum yeteneği fazla olan canlılar hayatta kalıp daha fazla “offspiring” bırakırken çevresine diğerlerine göre daha az oranda uyum sağlayanlar daha az “offspiring” bırakarak azalır veya yok olur. Bu durum “Natural Selection” yani Doğal Seçilimin kendisidir. Charles Darwin, Türlerin Kökeni kitabında bu fenomenden bahsederek Lamarck’ın Evrim Teorisi yerine Darwinci Evrim Teorisi’ni ortaya sürmüştür. Charles Darwin, Türlerin Kökeni kitabını gerek yaşadığı zamanda bu tarz bir teorinin oldukça tepki çekeceğini gerekse henüz bazı eksikleri olduğunu düşünerek bir süre bastırmamıştır fakat kendisiyle aynı sonuçlara ulaşan Alfred Russel Wallace, Darwin’e çalışmalarını gönderip ve fikrini sorunca Darwin hemen kitabını bastırmıştır. Russel Wallace, Darwin’in çalışmalarının daha detaylı olduğunu söyleyerek Darwin’e öncelik tanımıştır (Russel Wallace da kendi adına yazı yazılması gereken bir bilim insanıdır ve bu davranışı adeta kanıt niteliğindedir).
Darwinci Evrim Teorisi, Mendel’in genler üzerindeki çalışması da ortaya çıktıktan sonra çok daha iyi anlaşılmış (mutasyonlar, gene akışı ve genetik sürüklenme kavramları evrimde oldukça önemli bir yer tutar) ve Darwin’in tam olarak açıklayamadığı ama öngördüğü birçok konuda haklı çıktığı ve hala haklı çıkmaya devam ettiği gözlenmiştir. Darwin’in evrim üzerindeki çalışmaları kadar bilinmeyen fakat Darwin’in büyük zevk ve tutkuyla çalıştığı ve çok önemli bulgulara eriştiği bir konu ise “Botanik” bilimidir.
Charles Darwin ve Botanik
Yazının başlığında da belirtildiği gibi Botanik Charles Darwin’in bilinmeyen yüzü olarak adlandırılabilir. (Her ne kadar Biyoloji ile ilgili insanların bu çalışmalardan haberdar olmama ihtimali yok denecek kadar azken, Biyoloji ile ilgisi kısmen daha az olan okuyucular bu çalışmaları evrime kıyasla daha az duymuştur. Bilinmeyen yönü denme sebebi Darwin’in çalışmalarının bilim dünyası tarafında bilinmemesi değildir ki aksine bilim dünyasında çok ses getirmiş oldukça başarılı çalışmalardır.)
Darwin’in bitkiler üzerindeki en büyük gözlemlerinden birisi bitkilerin de zeki olduğudur. Darwin’in bitkiler üzerine çalışma yaptığı sırada bitkilerin cansız varlıklara yakın canlı varlıklar olduğu ve zeka belirtisi göstermedikleri fikri yaygındı. Darwin bu fikrin yanlış olduğunu gözlemleri sonucu iddia etti ve haklıydı da. Aslında buradaki zekanın tanımının yapılması gerekiyor. Farklı zeka tanımları bitkilerin zekasının farklı yorumlanmasına sebep olabilir. Bitkiler memeli hayvanlar gibi bir sinir sistemine sahip değildir ve bir beyinleri yoktur. Bitkiler bir fonksiyonu kendisinin farklı bölümlerinde yapabilecek şekilde özelleşmiştir fakat hayvanlar bunu yapamaz. Hayvanlardaki her organ spesifik fonksiyonlar için özelleşmiştir. Bu farklılığın sebebi hayvanları sürekli yer değiştirebilen hareketli canlılar olmasına karşın bitkilerin hareket edememesidir. Yani bir bitki saldırıya uğradığı zaman aldığı hasarı minimum düzeye indirmek için böyle bir mekanizma geliştirmiştir. Örnek olarak bir hayvana ve bir bitkiye düzenlenmiş bir saldırıyı düşünelim. Saldırı sonucu hayvan bacağını bitki ise yapraklarının bir kısmını kaybetmiş olsun. Hayvan kaybettiği bacağı yüzünden artık hayati fonksiyonlarını eskisi gibi yerine getiremeyecektir çünkü bacağının yerine getirdiği fonksiyonu yerine getirecek başka bir uzvu yoktur. Bitki ise kaybettiği yapraklarında gerçekleşen fotosentez mekanizmasını kalan yapraklarla veya yeni yaprak üreterek gerçekleştirebilir.
Bitkinin hayati fonksiyonları ölümcül boyutta etkilenmeyecektir. İşte buna dayanarak zeka tanımımızı bir canlının çevresindekilere uyum sağlayacak şekilde gerekli mekanizmaları yerine getirme yeteneği olarak tanımlarsak bitkiler oldukça zeki varlıklardır. Darwin de bunun farkına vararak bitkilerin zeki olduğunu anlamış ve evrim teorisi gibi yaşadığı zamanda çığır açmıştır. Peki Darwin bu sonuçlara ulaşana kadar hangi bitkileri incelemiş ve hangi bitkiler üzerinde çalışmalar yapmıştır?
Charles Darwin’in Üzerinde Çalıştığı Bitkiler
Charles Darwin birçok bitki üzerinde çalışmıştır. Darwin’in çalıştığı bitkiler kahkahaçiçeği, lahana, çarkıfelek, katırtırnağı, tütün, yüksükotu, sığırkuyruğu, nevruzotu ebegümeci, lobelya, çuhaçiçeği ve daha birçok çeşitli etçil ve tırmanıcı bitkiler üzerine çalışmıştır. Yakından bakacağımız bitkiler etçil ve tırmanıcı bitkiler olacaktır.
Darwin ve Tırmanıcı Bitkiler
Charles Darwin tırmanıcı bitkiler üzerine birçok çalışma yapmıştır. Tırmanıcı bitkilerin nasıl tırmandığını anlamaya çalışmıştır. Darwin’in tırmanıcı bitkileri seçme sebebi ise tırmanıcı bitkilerin doğal seçilim ile oldukça yakından ilişkili olmasıdır. Charles Darwin tırmanıcı bitkilerin spesifik bir fonksiyon (tırmanıcı bitkilerde tırmanmak veya tutunmak) için oldukça farklı yapılara evrimleşmiş özelliklere sahip olduğunu fark etmiş ve bu yüzden tırmanıcı bitkiler üzerinde çalışmalar yapmıştır. Sarılıcı bitkiler tırmanıcı bitkilerin en büyük alt bölümünü oluşturmaktadır. Darwin’e göre sarılma eylemi tırmanıcı olmayan bir bitkinin tırmanıcılığa geçişince ilk adımıdır. O yüzden bu kadar önemli bir fenomen olan sarılıcı bitkileri büyük bir sabır ve dikkatle incelemiştir. Sağa ve sola tırmanma şeklinde iki farklı tırmanma şeklinin olduğunu ve doğada daha çok sağa doğru tırmanma olduğunu fark etmiş. Sarılıcı bitkilere hayranlık duyan Darwin, aynı zamanda tırmanmak için sülükleri kullanan bitkileri de incelemiştir.
Darwin ve Etçil Bitkiler
Charles Darwin, etçil bitkiler üzerinde de araştırmalar yapmıştır. Darwin’in yaşadığı zaman bitkilere olan bakış açısından bahsetmiştik. Bu bakış açısına dayanarak bitkilerin etçil olabileceği düşüncesinin insanlar tarafından ne kadar imkansız olabileceğini siz düşünün. Darwin zamanında gerçekten bitkilerin etçil olabileceği düşünülmüyordu. Fakat günümüzde etçil bitkilerin de var olduğunu biliyoruz. Etçil bitkiler yaşadıkları bölgedeki toprağın azot eksikliğinden dolayı bu azot eksikliğini böcekler vs. yoluyla sağlar. (Bu da bir bitki zekası örneği değilse nedir?) Darwin de etçil bitkiler üzerine gerek canlı bitkiler kullanarak gerekse Botanikçi arkadaşı Joseph Dalton Hooker’ın (Hooker Darwin ile sık sık görüşür ve fikir alışverişinde bulunurlardı.
Hooker Darwin’e incelemesi için sadece etçil bitkileri değil başka bitki türlerini de göndermiştir) gönderdiği kurumuş bitkiler kullanarak çalışmıştır. Charles Darwin gerçekten bitkilerin etçil olabileceğini bulmuş ve bu mekanizmanın nasıl gerçekleştiğini anlamaya çalışmıştır. Tek bir etçil bitki mekanizmasından bahsetmek oldukça zor çünkü daha önce de belirtildiği gibi canlılar farklı ortam koşullarına adapte olacak şekilde evrimleşir ve her canlının ortamı birbirinden farklıdır. Bu yüzden kimi etçil bitkiler (sinekkapanları gibi) böcekleri çekecek kimyasallar vs. yoluyla böceği kapana kıstırarak bu fonksiyonu yerine getirirken kimileri de keseler yardımıyla yapar. Ayrıca Charles Darwin, etçil bitkilerin hepsini evrimsel açıdan birbirine yakın akraba olarak varsaymıştır. Kısmen haklı da olsa bazı etçil bitkilerin diğer etçil bitkilerle çok da yakın olmadığı ve farklı atadan (İng: common ancestor) geldiği günümüzde bilinen bir gerçektir.
Bu yazıdan anlaşıldığı gibi Charles Darwin, oldukça meraklı ve zeki biri olmasının yanında sabırlı ve azimli bir insandı. Eğer azmi ve sabrı olmasaydı günümüzde gelişen moleküler biyoloji, genetik gibi bilimlerle bile doğruluğu kanıtlanmaya devam eden teoriler ortaya atamazdı. Charles Darwin’in yaptığı çalışmalar tek bir yazıda anlatılmayacak kadar detaylı ve uzundur. Bu yazıda sadece kısaca bahsedilerek genel bir fikir verilmek istendi. Daha detaylı öğrenmek için Stefano Mancuso ve Alessandra Viola’nın “Bitki Zekası” kitabını ve Ken Thompson’ın “Darwin’in En Güzel Bitkileri” kitabını okumanızı öneriyoruz. Bu yazımızda kullanılan bilgilerin birçoğu bu kitaplardaki bilgilerin oldukça kısa ve özet versiyonudur.