Gözün göremediği: çevrimiçi sergi

Bu sergi hakkında

02 / 03

Hücreleri, bitkilerin gönderdiği sinyalleri ya da kuantum olaylarını anlamak için yalnızca bakmak yetmez. Ölçümler ve deneyler sayesinde neler öğrenildiğini okuyun.

Kartlar: 7
Bölümler: 3
Diller: TR · EN

Bölüm 01

Vücudumuzda olup bitenler

Hücrelerimiz, uykumuz ve kalbimiz. Günlük hayatımıza devam ederken vücudumuzda neler olup bittiğine bakın.

01.1

NCBI Bookshelf

Nöroplastisite, beynin yaşadıklarına göre bağlantılarını, hatta yapısını değiştirebilme yeteneğidir. Bu yetenek çocuklukta en güçlüdür, ama yetişkinlikte de sürer. Yetişkinlerin yeni bir dil, bir çalgı ya da başka bir beceri öğrenebilmesi bu sayededir; yalnızca çoğu zaman daha uzun sürer.

20. yüzyılın büyük bölümünde bilim insanları yetişkin beyninin aşağı yukarı sabit olduğuna inanıyordu. Beyin taramaları bu görüşü değiştirdi. 2004’te Almanya’da araştırmacılar yetişkinlere üç ay boyunca üç topla jonglörlük yapmayı öğretti. Taramalar, hareket eden nesneleri izleyen bölgelerde gri maddenin, yani sinir hücreleriyle dolu dokunun arttığını, alıştırma bırakılınca yeniden azaldığını gösterdi. 2008’deki bir devam çalışması aynı türden değişimi 60 yaş civarındaki gönüllülerde de buldu; ama onlar jonglörlüğü 20 yaşındakiler kadar iyi öğrenemedi. En bilinen örnek Londra’dan: Katherine Woollett ve Eleanor Maguire, kentin 25.000 sokağını ezberleyen taksici adaylarını dört yıl boyunca izledi. Sınavı geçenlerde, yön bulmada rol oynayan hipokampusun arka bölümünde gri madde arttı; sınavı geçemeyenlerde ve bu eğitimi hiç almayanlarda böyle bir değişim görülmedi.

Kartın tamamını oku

01.2

Uyku bilimi

2013’te farelerde yapılan bir çalışmaya göre beyin, Alzheimer hastalığında biriken beta-amiloid proteinini uykuda daha hızlı temizliyordu. 2024’te yine farelerde, ama parlayan küçük bir boya ve başka yöntemlerle yapılan bir çalışma ise uykuda temizliğin yavaşladığını buldu. Uykunun bu temizliğe etkisi hâlâ tartışılıyor.

2013 çalışması, Rochester Üniversitesi’nde Maiken Nedergaard’ın laboratuvarından çıktı. Aynı ekip 2012’de “glimfatik sistem” adını verdiği bir temizlik yolu tanımlamıştı: Beyni çevreleyen berrak sıvı, yani beyin omurilik sıvısı, kan damarlarının çevresindeki kanallardan beynin içine akar ve dokuyu yıkar. Ekip, uykuda beyin hücreleri arasındaki boşluğun yaklaşık %60 genişlediğini ve sıvının daha rahat aktığını bildirdi. 2024’te Imperial College London’dan Nick Franks ile William Wisden boyaların hareketini doğrudan ölçtü ve uyuyan ya da narkoz altındaki farelerde temizliğin belirgin biçimde azaldığını buldu. 2025’te ise Nedergaard’ın ekibi şunu bildirdi: Gecenin büyük bölümünü oluşturan REM dışı uykuda, yani rüyalarla ilişkili hızlı göz hareketlerinin görülmediği evrelerde, kimyasal haberci noradrenalinin düzeyi yavaş dalgalar hâlinde inip çıkıyor. Bu dalgalar kan damarlarını düzenli olarak daraltıp gevşetiyor ve sıvıyı bir pompa gibi beyne itiyor. Çalışmaların yöntemleri farklı ve hiçbiri insanlarda yapılmadı.

Kartın tamamını oku

01.3

İnsan biyolojisi

Yetişkin kalbi dinlenirken dakikada 70 kadar atar; bu da günde yaklaşık 100.000 atış eder. Her atışta 70 mililitre kadar kan pompalanır. Dinlenme hâlinde bu, günde 7.000 litreye yakın kan demektir; egzersiz sırasında daha da fazladır.

Kalp, yumruk büyüklüğünde, 250-350 gram ağırlığında bir kastır. Dört odacığı vardır: Kanı toplayan iki kulakçık ve kanı dışarı pompalayan iki karıncık. Sağ taraf kanı oksijen alsın diye akciğerlere, sol taraf ise vücudun geri kalanına gönderir. Her atışı, sinoatriyal düğüm denen küçük bir hücre kümesi başlatır; kalbin doğal pili budur. Buradan çıkan elektrik sinyali kalp kasına yayılır ve kalbin kasılmasını sağlar. Kalp hızı gün boyu değişir: Uykuda düşer; egzersizle, stresle, ateşle ve hastalıkla yükselir. Günde 100.000 atış, 80 yıllık bir ömürde yaklaşık üç milyar kalp atışı eder.

Kartın tamamını oku

Bölüm 02

Bitkiler ve uzun yaşayan canlılar

Bitkilerin çevrelerine gönderdiği kimyasal sinyallerden, yüzyıllarca yaşayabilen Grönland köpekbalığına uzanan iki kart.

02.1

Ikigai Daily

Tırtıllar ya da başka böcekler bir bitkiyi kemirdiğinde bitki havaya bazı kimyasallar salabilir; biçilmiş çimene kokusunu veren maddeler de bunlardandır. Bu kimyasalları algılayan komşu bitkiler, henüz saldırıya uğramadan kendi kimyasal savunmalarını güçlendirebilir.

Bu olgu ilk kez 1983’te bildirildi. Ian Baldwin ve Jack Schultz, hasar görmüş bitkilerle aynı havayı paylaşan genç kavak ve şeker akçaağacı fidanlarının, yaklaşık iki gün içinde tanen gibi savunma maddelerini artırdığını buldu. Buluşa kısa sürede “konuşan ağaçlar” adı takıldı. Bilim dünyası buna yıllarca kuşkuyla baktı; ama sonraki pek çok çalışma, havadan taşınan bu sinyallerin gerçek olduğunu doğruladı. Bitkilerin ne kadar güçlü tepki verdiği ise türe ve koşullara göre değişiyor. 2023’te Japonya’daki Saitama Üniversitesi’nden Masatsugu Toyota’nın ekibi süreci anbean görüntüledi. Araştırmacılar yaralı bitkilerden gelen havayı, laboratuvarlarda sık kullanılan küçük bir bitki olan Arabidopsis’e yönelttiler ve yapraklarda neredeyse anında kalsiyum sinyallerinin yayıldığını gördüler; bitki hücreleri alarm vermek için bu sinyalleri kullanır. Biçilmiş çimen kokusunu veren maddelerden ikisi bu tepkiyi başlatmaya yetti. Kimyasallar yapraklara, stoma denen minik gözeneklerden giriyordu.

Kartın tamamını oku

02.2

Nielsen et al., Science (2016)

Grönland köpekbalığı, bilinen en uzun ömürlü omurgalıdır. Büyük bir köpekbalığının yaşı radyokarbon yöntemiyle yaklaşık 392 yıl olarak hesaplandı; ancak yöntemin payı geniştir ve gerçek yaş kabaca 270 ile 500 yılı aşkın bir aralıkta olabilir.

Danimarkalı araştırmacıların öncülük ettiği bir ekip, Grönland sularında toplanan 28 köpekbalığını inceledikten sonra sonucu 2016’da Science dergisinde yayımladı. Ekip her köpekbalığının göz merceğinin çekirdeğini radyokarbon yöntemiyle tarihlendirdi. Bu çekirdek doğumdan önce oluşur ve sonra hiç değişmez; radyokarbon yöntemi de karbonun zamanla yavaşça bozunan bir türünden ne kadar kaldığını ölçer. Yaklaşık 5 metre boyundaki en büyük köpekbalığının yaşı 392 yıl çıktı, ama olası aralık kabaca 272 ile 512 yıldı. Bu yüzden çalışma, onun Shakespeare’in doğduğu 1564’te yaşayıp yaşamadığını kesin olarak söyleyemiyor. Grönland köpekbalıkları Kuzey Atlantik’in ve Arktik’in soğuk, derin sularında yaşar, yılda en fazla bir santimetre kadar büyür ve belki ancak 150 yaşlarında üreyebilir.

Kartın tamamını oku

Bölüm 03

Kuantum deneyleri

Günlük hayattan bildiklerimiz kuantum dünyasını açıklamaya her zaman yetmez. Deneylerin ne gösterdiğine, neyi henüz açıklamadığına bakın.

03.1

Ikigai Daily

Çift yarık deneyinde ışık ya da elektron gibi parçacıklar iki dar yarıktan geçer ve ekranda art arda dizilen aydınlık ve karanlık şeritler bırakır; bu şeritler, üst üste binen dalgaların izidir. Her parçacığın hangi yarıktan geçtiği bir dedektörle kaydedilirse şeritler kaybolur.

Thomas Young 1800’lerin başında ışığı iki dar aralıktan geçirdi ve bunu, ışığın bir dalga olduğunun kanıtı olarak sundu. İki dalganın tepeleri üst üste geldiğinde dalgalar birbirini güçlendirir; bir dalganın tepesi ötekinin çukuruna denk geldiğinde ise birbirini söndürür. Fizikte buna girişim denir. Asıl şaşırtıcı sonuç maddeyle geldi. Claus Jönsson deneyi 1961’de elektronlarla tekrarladı. 1974’te İtalyan fizikçiler benzer bir düzenekte elektronları tek tek gönderdi: Her elektron ekrana tek bir nokta olarak düştü, ama binlerce nokta birikince yine şeritli desen ortaya çıktı. Benzer girişim sonradan 2.000 atoma varan moleküllerde, 2026’da da 7.000’den fazla sodyum atomundan oluşan kümelerde görüldü. Desenin kaybolmasının nedeni birinin bakması değildir: Parçacığın yolunu kaydeden her fiziksel etkileşim, bakan kimse olmasa bile, girişimi yaratan hassas kuantum durumunu bozar.

Kartın tamamını oku

03.2

Ikigai Daily

John Clarke, Michel Devoret ve John Martinis 1984 ve 1985’te, bir çipteki elektrik devresini mutlak sıfırın hemen üstüne kadar soğuttular ve devrenin tıpkı bir atom gibi, bütünüyle tek bir kuantum nesnesi olarak davranabildiğini gösterdiler. Bu buluş onlara 2025 Nobel Fizik Ödülü’nü kazandırdı.

Deneyler Kaliforniya Üniversitesi Berkeley’de, Clarke’ın ekibinde yapıldı; Martinis onun doktora öğrencisi, Devoret ise doktora sonrası araştırmacıydı. Mutlak sıfır (−273,15 °C), olabilecek en düşük sıcaklıktır. Devrenin kalbinde bir Josephson eklemi vardı: çok soğukken akımı hiç dirençsiz ileten iki süperiletken metal ve aralarında yalnızca birkaç atom kalınlığında yalıtkan bir katman. Devredeki sayısız elektron, tek bir parçacıkmış gibi birlikte hareket ediyordu. Ekip, kuantum davranışının iki işaretini gördü. Devre, hapsolduğu durumdan tünelleme denen olayla, yani aşamayacağı bir enerji engelinin içinden sızarak kurtuldu. Mikrodalga enerjisini de tıpkı bir atom gibi yalnızca belirli paketler, yani kuantumlar hâlinde soğurdu. Bugün bu tür devreler, Google ve IBM gibi şirketlerin süperiletken kuantum bilgisayarlarında kübit, yani temel bilgi birimi olarak kullanılıyor.

Kartın tamamını oku

Şaşırtıcı bir bilginin nasıl bulunduğunu öğrenmek, onu daha da ilginç kılar.

Sıradaki sergiGeçmişin izinde