Biyoloji: alıntılar, bilgiler ve düşünceler - 3. sayfa

İlgili konular

Başka hangi konulara bakabilirsiniz?

Bu başlıktaki kartlar aşağıda. İsterseniz ilgili konulardan biriyle devam edin.

AzimOkuma seçeneği

DinginlikOkuma seçeneği

MerakOkuma seçeneği

MerakOkyanus

Bazı kıyılarda rüzgâr yüzeydeki suyu açığa doğru iter ve boşalan yeri derinlerden gelen soğuk, besin dolu su doldurur. Dipten yükselen bu su planktonu besler; dünyanın en bereketli balık avlaklarından bazıları bu sayede var olur.

Rüzgârın kıyıdan açığa sürdüğü suyun yerine dipten soğuk suyun geldiği beş büyük bölge öne çıkar: Peru ve Şili açıklarındaki Humboldt Akıntısı, Kaliforniya Akıntısı, Kuzeybatı Afrika açıklarındaki Kanarya Akıntısı, Afrika’nın güneybatısındaki Benguela Akıntısı ve Somali ile Umman açıklarındaki Somali Akıntısı. Bu bölgeler okyanusun yalnızca yüzde 5’i kadarını kaplar, ama dünyadaki deniz balığı avının aşağı yukarı dörtte biri buradan çıkar; bunun büyük kısmı hamsi ve sardalya gibi küçük balıklardır. Peru açıklarındaki hamsi avı, tek bir türe dayanan dünyanın en büyük balıkçılıklarından biridir. Ama bu bolluk kırılgandır. El Niño yıllarında Güney Amerika kıyısı boyunca ılık su yayılır ve dipten gelen soğuk su zayıflar. Yüzeye daha az besin ulaşır, hamsi sayısı çöker; hamsiyle beslenen deniz kuşları ve deniz aslanları da aç kalır. 1972-1973 El Niño’su, aşırı avlanmayla birleşince Peru’nun hamsi avcılığını çökertti.

UpwellingKartı aç

Azimİklim

Deniz ısı dalgası, deniz suyunun günlerce, hatta aylarca olağandışı derecede sıcak kaldığı dönemdir. Bu süre, kelp ormanlarını ve mercanları öldürmeye, balıkları ve başka canlıları yeni sulara sürmeye ve balıkçılığı altüst etmeye yeter.

2016’dan beri yaygın olarak kullanılan tanıma göre, deniz suyu en az beş gün boyunca, o yerin ve mevsimin geçmiş ölçümlerinin yüzde 90’ından daha sıcak kalırsa buna deniz ısı dalgası denir. Terimin kendisi, 2011 yazında Batı Avustralya açıklarında yaşanan eşi görülmemiş bir olayın ardından ortaya çıktı. Isınan su, yüzlerce kilometrelik kıyı boyunca kelp ormanlarını, yani iri esmer su yosunlarından oluşan su altı ormanlarını yok etti. Pek çok yerde kelp bir daha geri gelmedi; yerini yere yakın, halı gibi yayılan yosunlar ve daha sıcak sulara özgü balıklar aldı, resif bambaşka bir ekosisteme dönüştü. Bilinen bir başka örnek de “Blob” adı verilen ılık su kütlesidir: 2014-2016 arasında kuzeydoğu Pasifik’te kalan bu kütle, Kuzey Amerika’nın batı kıyısı boyunca deniz yaşamını ve balıkçılığı altüst etti.

Marine heatwaveKartı aç

MerakEvrim

Kuzey denizlerinde yaşayan küçük üç dikenli dikence balıkları defalarca göllere ve nehirlere geçti. Her seferinde zırhları hafifledi; bunun için çoğu zaman denizdeki atalarının zaten taşıdığı bir gen varyantını kullandılar.

Denizde yaşayan dikence balıklarının her iki yanında, avcı balıklara karşı koruyan 30 ila 40 kemik plaka bulunur; tatlı su topluluklarının çoğunda ise hiç plaka yoktur ya da en fazla on iki kadardır. Kaç plaka çıkacağını büyük ölçüde Eda (ektodisplazin) adlı tek bir gen belirler. Az zırhlı varyant denizdeki topluluklarda da düşük oranda yaşamayı sürdürür ve balıklar tatlı suya geçtiğinde hazırda bekler. Değişim çok hızlı olabilir. Alaska’daki Loberg Gölü 1982’de alabalık ve somon yetiştirmek için zehirlenerek balıklardan arındırıldı, ardından göle denizden dikence balıkları geldi. 1990’dan sonraki on iki yılda tam zırhlı balıklar bütün topluluktan onda bire indi, az plakalı biçim ise dörtte üçe çıktı. Son buzul çağından sonra binlerce göle ayrı ayrı yerleşildiği için aynı değişim defalarca, birbirinden bağımsız olarak yaşandı.

Three-spined sticklebackKartı aç

MerakEvrim

Hawaii’deki gümüşkılıçlar, çalılar, yastık bitkileri, sarmaşıklar ve ağaçlar, milyonlarca yıl önce adalara ulaşan tek bir atadan türedi: Kuzey Amerika’nın Pasifik kıyısından gelen, papatyagillerden yapışkan bir ot.

Ata, Kuzey Amerika’nın Pasifik kıyısında yetişen, ayçiçeğinin akrabası yapışkan ve reçineli otlardan biriydi. DNA çalışmalarına göre yaklaşık beş milyon yıl önce Kauaʻi Adası’na ulaştı; belki de bir kuşun tüylerine takılmış bir tohum olarak. Rakibi az olduğu için torunları kuru çalılıklara, yağmur ormanlarına, bataklıklara ve çıplak lav alanlarına yayıldı. Bugün botanikçilerin “gümüşkılıç grubu” dediği bu akrabalık, üç cinse ayrılan 34 kadar türden oluşur. En tanınmışları olan asıl gümüşkılıçlar, Maui ve Hawaii adalarının yüksek volkanik yamaçlarında gümüş renkli, kılıç biçimli yapraklardan küreler oluşturur. Bazı türler ömründe yalnızca bir kez çiçek açar: uzun bir çiçek sapı yükseltir, sonra ölür. Grubun pek çok üyesi bugün, insanların getirdiği otlayan hayvanlar ve istilacı bitkiler yüzünden tehlike altındadır.

Silversword allianceKartı aç

MerakEvrim

Victoria Gölü’ndeki ciklet balıkları, yalnızca 15 bin yıl kadar bir sürede 500’ü aşkın türe ayrıldı; her birinin çenesi, rengi ve beslenme biçimi farklıdır. Bu çeşitliliğin genetik hammaddesi büyük ölçüde, uzun süre ayrı kalmış iki soyun çok eski bir melezleşmesinden geldi.

Victoria Gölü yaklaşık 17 bin yıl önce neredeyse tamamen kurudu ve iklim yağışlı hâle gelince 14.700 yıl kadar önce yeniden doldu. Gölün cikletleri, bölgedeki göllerde yaşayan ve birbirine çok yakın 700’ü aşkın türden oluşan daha geniş bir grubun parçasıdır; bilim insanları bu gruba “Victoria Gölü süper sürüsü” der. Joana Meier’in yönettiği ve 2017’de yayımlanan bir genetik çalışma, grubun uzun süre birbirinden ayrı kalmış iki soyun melezlerinden türediğini ortaya koydu: biri Yukarı Nil’den, öteki Kongo Havzası’ndan. Bu karışım, doğal seçilime geniş bir gen varyantı dağarcığı sağladı; balıklar da zamanla yosun kazımada, salyangoz kırmada, böcek yakalamada ya da başka balıkları avlamada uzmanlaştı. 1950’lerde göle Nil levreği bırakıldıktan sonra ciklet türlerinden en az 200’ünün yok olduğu düşünülüyor.

CichlidKartı aç

MerakEvrim

Küçük bir nehir balığı olan Meksika tetrası mağaralara birkaç kez yerleşti. Her mağarada balıkların gözleri küçüldü ya da tamamen kayboldu, renkleri de uçtu; biyologlar böylece aynı deneyin doğada kendiliğinden tekrarlandığı örnekler buldu.

Kuzeydoğu Meksika’da, San Luis Potosí ile Tamaulipas’ın güneyindeki kireçtaşı bölgesinde yaklaşık 30 mağara topluluğu bilinir; gözlü akrabaları ise hâlâ yakındaki nehirlerde yaşar. Genetik çalışmalar, mağaralara en az beş ayrı kez girildiğini ve mağara biçimlerinin yeni olduğunu, 20 bin yıldan genç olduğunu düşündürüyor. İki ayrı mağaranın balıkları çiftleştirildiğinde yavruların bir kısmı görebiliyor; bu da gözlerin kısmen farklı genler yoluyla kaybolduğunu gösteriyor. Mağara hayatı başka değişiklikler de getirdi: başın her yanına yayılmış tat tomurcukları, balığın iki yanı boyunca uzanan basınç algılayıcıları dizisi olan yanal çizginin çok duyarlı hâle gelmesi ve normalin dört katı kadar enerjiyi yağ olarak depolayan bir beden. Bu yağ, uzun açlık dönemlerini atlatmalarını sağlar.

Mexican tetraKartı aç

MerakEvrim

Ekmeklik buğdayda altı kromozom takımı bulunur: üç ayrı yabani atadan ikişer takım. İkiden fazla tam kromozom takımı taşıyan canlılara poliploit denir; bitkilerde bu durum oldukça yaygındır.

İnsan da dahil hayvanların çoğunda, biri anneden biri babadan gelen iki kromozom takımı bulunur. Buğday fazladan takımlarını iki adımda kazandı. Tarımdan çok önce iki yabani ot, Triticum urartu ile Aegilops speltoides’in bir akrabası, doğada melezleşti ve dört takımlı yabani gernik buğdayı ortaya çıktı. Yakın Doğu’da tarım başladıktan sonra, ekilen gernik buğdayı üçüncü bir yabani otla, Aegilops tauschii ile melezleşti; iki takım daha eklendi ve ekmeklik buğday doğdu. DNA’sı incelenerek belirlenen en eski ekmeklik buğday, Türkiye’deki Çatalhöyük’ten çıktı ve MÖ 6400-6200 yıllarına tarihleniyor. Fazladan gen kopyaları yeni işler üstlenebilir; poliploit bitkilerin çoğu zaman iri ve dayanıklı olmasının bir nedeni budur. Patates, pamuk, Arabica kahvesi ve bahçe çileği de poliploittir.

PolyploidyKartı aç

MerakArkeoloji

Dişlerde biriken sert tabaka, yani diş taşı, DNA’yı, proteinleri, mikropları ve minik yiyecek kalıntılarını binlerce yıl saklayabilir. Arkeologlar böylece eski insanların ne yediğini ve sağlık durumunu öğrenebilir.

Diş plağı, insan hayattayken sertleşip diş taşına dönüşür ve ağızdan geçen her şeyin izlerini içine hapseder; toprakta da yumuşak kalıntıların çoğundan çok daha iyi korunur. 2017’de İspanya’daki El Sidrón Mağarası’nda bulunan Neandertallerin diş taşındaki DNA’yı inceleyen bir ekip, ağrılı bir diş apsesi olan genç bir bireyde kavak izlerine rastladı. Kavak, aspirinin akrabası olan ağrı kesici salisilik asidin doğal bir kaynağıdır; aynı dişlerde Penicillium küfünün izleri de vardı. Araştırmacılar, bu kişinin kendini tedavi etmiş olabileceğini öne sürdü, ama bu bir varsayım olarak kalıyor. 2014’te Christina Warinner’in yönettiği bir ekip ise eski dişlerin diş taşında korunmuş bir süt proteini buldu. Bu, hayvancılık tarih öncesi topluluklara yayılırken kimlerin süt içtiğinin doğrudan kanıtıdır.

Calculus (dental)Kartı aç

MerakSanat

Alman asıllı ressam ve doğa bilimci Maria Sibylla Merian, böceklerin yumurtadan tırtıla, oradan kelebeğe uzanan her evresini, beslendikleri bitkinin üzerinde resmetti. Surinam böcekleri üzerine 1705’te yayımladığı kitap, dikkatli gözlemle sanatı bir araya getirdi.

Merian 1647’de Frankfurt’ta, gravürcülerden oluşan bir ailede doğdu; 13 yaşında ipekböceği besliyordu. 1679’da tırtılların nasıl başkalaştığını gösteren kitabının ilk cildini yayımladı. O dönemde pek çok kişi böceklerin çamurdan ya da çürüyen maddeden kendiliğinden oluştuğuna inanıyordu; ressamlar da genellikle ölü örnekleri düzgün sıralar hâlinde çizerdi. Merian’ın her evreyi titizlikle gösteren resimleri, böceklerin belirli bir yaşam döngüsünden geçtiğinin anlaşılmasına katkıda bulundu. 1699’da, 52 yaşındayken kendi resimlerinden 255’ini satarak kızı Dorothea ile birlikte Hollanda’nın sömürgesi Surinam’a gitti. Orada yaklaşık iki yıl böcek toplayıp besledi; bu işte köleleştirilmiş Afrikalıların ve yerli halkın yardımına ve bilgisine dayandı. Muhtemelen sıtma olan bir hastalık onu geri dönmeye zorladı. 1705’te yayımlanan Metamorphosis Insectorum Surinamensium (Surinam Böceklerinin Başkalaşımı), doğa tarihinin dönüm noktalarından biri oldu.

Maria Sibylla MerianKartı aç

MerakBiyoloji

Hintli botanikçi Janaki Ammal bitki kromozomlarını inceledi ve bu bilgiyle Hindistan’ın iklimine uygun, daha tatlı şeker kamışı çeşitlerinin geliştirilmesine katkıda bulundu. 1945’te, tarım ve bahçe bitkilerinin kromozom sayılarını derleyen Chromosome Atlas of Cultivated Plants adlı başvuru kitabının yazarlarından biri oldu.

Kromozomlar, hücrede genleri taşıyan iplik biçimli yapılardır; sayıları, hangi bitkilerin birbiriyle melezlenebileceğini anlamaya yardım eder. Janaki Ammal 1931’de Michigan Üniversitesi’nde doktorasını tamamladı; bu, o dönemde bir Hintli kadın için çok ender görülen bir başarıydı. Hindistan en tatlı şeker kamışını o yıllarda Güneydoğu Asya’dan getiriyordu. Ammal, Coimbatore’daki Şeker Kamışı Islah İstasyonu’nda kamışı akraba otlarla melezleyerek Hindistan’da iyi yetişen tatlı çeşitler elde etti. İngiltere’de önce John Innes Enstitüsü’nde, atlası birlikte yazdığı genetikçi C. D. Darlington’la çalıştı; ardından Kraliyet Bahçecilik Derneği’nin Wisley’deki bahçesinde manolyalara kolşisin adlı kimyasalı uyguladı. Oradaki beyaz çiçekli bir manolya çeşidi bugün “Janaki Ammal” adını taşır. Hindistan hükümeti daha sonra onu Hindistan Botanik Araştırmaları Kurumu’nu yeniden düzenlemesi için ülkeye çağırdı. 1977’de Padma Shri nişanını aldı.

Janaki AmmalKartı aç

MerakBiyografi

Amerikalı biyolog Ernest Everett Just, döllenme anında yumurta hücresinin yüzeyinin hızla değiştiğini ve fazladan spermin girmesini engellemeye yardım ettiğini gösterdi. Deniz kestaneleri gibi deniz canlılarıyla çalışan Just, hücrelerin doğal ortamlarına olabildiğince yakın koşullarda incelenmesi gerektiğini savundu.

Just, 1907’den ölümüne dek Washington’daki Howard Üniversitesi’nde ders verdi; yaklaşık yirmi yaz boyunca Massachusetts’teki Woods Hole Deniz Biyolojisi Laboratuvarı’nda çalıştı. Deniz canlılarının yumurtalarıyla çalışırken gösterdiği titizlik onu aranan bir uzman yaptı. Bugün “polispermiye karşı hızlı engel” denen olayı, yani ikinci bir spermin yumurtaya girmesini önleyen ani değişimi o tanımladı. 1915’te ABD’deki sivil haklar örgütü NAACP’nin verdiği Spingarn Madalyası’nın ilk sahibi oldu. Irkçılık yüzünden ABD’nin büyük araştırma üniversitelerinde kadro bulamayınca 1929’dan itibaren giderek daha çok Avrupa’da çalıştı: Napoli’deki Stazione Zoologica’da, Berlin’deki Kaiser Wilhelm Enstitüsü’nde, daha sonra da Fransa’da Roscoff’ta. 1939’da yayımlanan The Biology of the Cell Surface (Hücre Yüzeyinin Biyolojisi) adlı kitabında, gelişimi yalnızca çekirdeğin değil hücrenin dış katmanının da yönlendirdiğini savundu. 1941’de öldü.

Ernest Everett JustKartı aç

MerakBilim

Elektron mikroskopları, cam mercek yerine mıknatıslarla odaklanan elektron demetleri kullanır. Böylece hiçbir ışık mikroskobunun gösteremeyeceği kadar küçük ayrıntıları, virüsleri, hatta atom dizilerini görünür kılar. İlk örneğini Ernst Ruska ile Max Knoll 1931’de Berlin’de yaptı.

Işık mikroskobu, ışığın dalga boyunun yaklaşık yarısından, yani 200 nanometre kadarından küçük ayrıntıları birbirinden ayıramaz. Elektronlar da dalga gibi davranır ve hızlandırıldıklarında dalga boyları binlerce kat kısalır. Ruska ile Knoll 1931’de elektronları manyetik bobinlerle odakladı; Ruska’nın 1933’teki aygıtı en iyi ışık mikroskobundan daha ince ayrıntıları gösterebiliyordu. Siemens ilk ticari modeli 1939’da satışa çıkardı. Geçirimli elektron mikroskopları elektronları çok ince kesitlerin içinden geçirir; taramalı elektron mikroskopları ise yüzeyi bir demetle tarar ve geri dönen sinyallerden üç boyutlu görünen bir görüntü oluşturur. Örneklerin vakumda tutulması ve özenle hazırlanması gerekir; ama bu görüntüler hücrelerin, virüslerin ve malzemelerin iç yapısını gözler önüne serdi. Ruska 1986 Nobel Fizik Ödülü’nü paylaştı.

Electron microscopeKartı aç

MerakBiyoloji

Çevresel DNA, canlıların suya, toprağa ve havaya bıraktığı genetik izlerdir. Bilim insanları bu izleri toplayıp inceleyerek bir yerde hangi türlerin yaşadığını, hiçbirini görmeden ya da yakalamadan öğrenebilir.

Hayvanlar ve bitkiler durmadan deri hücreleri, pul, mukus, polen ve dışkı bırakır. Araştırmacılar bir su örneğini süzer ya da toprak toplar, içindeki DNA’yı ayırır ve ya tek bir türü arar ya da birçok türü aynı anda tanıtan kısa DNA dizilerine bakar. Yöntem nadir, ürkek ya da istilacı türleri onları rahatsız etmeden bulmayı sağlar. Haziran 2018’de genetikçi Neil Gemmell’in yönettiği bir ekip İskoçya’daki Loch Ness Gölü’nden su örnekleri aldı; hiç sürüngen DNA’sına rastlamadı, ama bol miktarda yılan balığı DNA’sı buldu. Yine de olumlu bir sonuç hayvanların sayısını vermez: DNA akıntıyla taşınır, zamanla bozulur ve örneklere bulaşabilir. Bu yüzden sonuçları ekologların dikkatle yorumlaması gerekir.

Environmental DNAKartı aç