SINIFLANDIRMA NEDİR?
Sınıflandırmanın gereği:
Doğada çevremizde gördüğümüz tüm canlıları, ister istemez, farkında olsak da olmasak da sınıflandırırız. Örneğin; bitkiler ve hayvanlar, ağaçlar ve çalılar, kaya-taş-kum gibi ayırımlar bile bir tür sınıflandırmadır.
Sınıflandırmanın esas amacı, yeryüzünde bulunan canlıları, akrabalık ilişkilerine göre gruplandırmak ve bu sayede de düzenli bir sistem içinde çalışılmasını kolaylaştırmaktır. Bu amaca hizmet veren bilim dalı ise "Sistematik" veya "Taksonomi" olarak bilinir. Günümüzdeki sınıflandırmanın mantığında asıl dayanak, akrabalık dereceleridir. Ancak buna ek olarak vücut simetrisi, vücut boşluklarının tipi, embriyo evresinde görülen segmentasyon tipi, embriyonik gelişim evreleri, ortak kökenden gelen üyeler (kol, bacak, kanat gibi), iskelet tipi ve şekli, sindirim sisteminin tipi, larva durumları ve eşeysel özellikler gibi başka karakterlerden de yararlanılır.
Canlılar aleminde geçerli olan esas taksonomik gruplar büyükten küçüğe doğru şu şekildedir:
1. Chromista
2. Protozoa
Regnum (alem), Divisio (bölüm), Phylum (şube), Classis (sınıf), Ordo (takım), Familia (aile/familya), Genus (cins) ve Species (tür).
Sınıflandırmanın tarihçesi:
Sınıflandırmanın temeli Aristo'ya (M.Ö.384-322) kadar uzanır. Aristo, canlıları "Bitkiler" ve "Hayvanlar" olmak üzere iki aleme ayırmıştı. Daha sonra Ernst Haeckel (1834-1919) tarafından, "Protista" adı verilen ve bütün mikroskobik canlıları içeren üçüncü bir alem olması önerilmişti. Taksonomiyi ciddi anlamda ilk defa ele alan bilim adamı ise Carl von Linneaus'dur (1707-1778). Ancak Linneaus tarafından yapılan sınıflandırma, akrabalık dereceleri konusunda çok fazla bilgi vermemesi nedeniyle "suni sınıflandırma" olarak isimlendirilmiştir.
Taksonominin modern şeklini alması, Herbert Copeland ve Robert Whittaker isimli araştırıcıların çalışmaları sonucunda gerçekleşmiştir. Copeland tarafından önerilen sınıflandırmada, Haeckel'in sınıflandırmasına ek olarak bir de "Bakteriler" alemi yer alıyordu. Copeland'in fikirlerini biraz daha geliştiren Whittaker ise, "Fungi" adı altında beşinci bir alemi sınıflandırmaya kattı.
1990 yılında ise Carl Woese isimli araştırıcı tarafından, Whittaker'ın sınıflandırması elden geçirildi ve canlılar Bacteria, Archaea ve Eucarya olmak üzere 3 "domain" altında toplandı.
* Robert Whittaker'ın sınıflandırması
* Carl Woese'in sınıflandırması
CANLI NEDİR?
Canlı, organize olan ve bu organize karakteri sayesinde de kendi devamını sağlayabilendir. Kendiliğinden çeşitli kimyasal tepkimeleri gerçekleştiren, bu tepkimeler sayesinde yapı taşlarını kendisi oluşturabilen veya gerektiğinde bunları yıkabilen, üreyebilen, içinde bulunduğu koşullardan haber alabilen ve bunlara karşı tepkiler oluşturabilen ve en önemlisi de, bunların hepsini yapabilmek için mutlaka enerjiye ihtiyaç duyan her şey "canlıdır".
Canlıların kabul gören 3 temel ayırt edici özelliği;
(1) beslenme, (2) üreme ve (3) etraflarında olup bitenden haberdar olma (duyumsama) olarak sayılır. Bunların hepsinin temelinde ise, bir enerji gereksinimi vardır. Örneğin; bazı kristallerin de kendi kendilerine büyüdükleri bilinmektedir. Ancak gelişmek, üremek ve diğer her şey için, canlılar mutlaka enerjiye ihtiyaç duyarlar.
Çeşitli yaşamsal fonksiyonların ortaya çıkması, canlıların doğal yapısal özelliklerinin bir sonucudur. Örneğin beslenme, hücrenin canlı yapısının devamı ve işlevlerini yerine getirebilmesi için gerekli olarak ortaya çıkmıştır.
Dünya üzerinde bulunan tüm canlılar, DNA ve/veya RNA olarak bilinen nükleik asitleri taşırlar. Bu moleküller, yeni bir neslin meydana getirilebilmesi için gerekli olan bilgiyi depolar. Cansız varlıklarda ise, kendiliğinden çoğalma (üreme) söz konusu olmadığı için, bu tip bir bilginin depolanma gereksinimi de yoktur.
CANLILIĞIN ORTAYA ÇIKIŞI
Dünya üzerinde canlılığın oluşumundan önce, yapısı bugünkü atmosferden oldukça farklı olan bir ilkin atmosfer bulunuyordu. Serbest oksijen gazını içermeyen bu ilkin atmosferin başlıca bileşenleri amonyak (NH3), metan (CH4), su (H2O), azot (N2), fosfor (P) ve kükürtlü bileşiklerdi.
Yanardağ faaliyetleri sonucunda ortaya çıkan su buharı ve sürekli yağmurlar sonucu atmosferde meydana gelen yıldırımlar, bu basit bileşiklerin belirli bir kimyasal düzen içerisinde bir araya gelmesine ve canlılığın temel taşlarını teşkil eden "organik bileşiklerin" oluşmasına neden oldu.
1953 yılında Stanley Miller isimli araştırmacı tarafından yapılan deneyde, canlılığın ortaya çıkışı ile ilgili olarak ortaya atılan bu görüşler aydınlığa kavuşturuldu. İlkin atmosferde var olduğu düşünülen gazları, yanardağ faaliyetleri sonucu atmosfere karışmış olan su buharını ve yıldırıma eşdeğer şiddette elektrik akımını kullanan araştırıcı; bu deney sonucunda çeşitli organik bileşiklerin ve özellikle de canlıların yapısında bulunan 20 aminoasitten 3 tanesinin (alanin, asparajin ve glisin) oluştuğunu gördü.
REGNUM (ALEM): MONERA
Monera aleminde incelenen tüm canlılar, zar ile çevrili gerçek organelleri bulunmayan prokaryot hücre yapısına sahiptir. (Bkz. Prokaryot hücre ile ökaryot hücre arasındaki farklar) Kitin yapıda bir hücre duvarı ve halkasal yapıda basit bir genetik materyal taşıyan bu canlılarda, amitotik hücre bölünmesi ile çoğalma görülür.
Monera alemi sınıflandırılırken, hayvanlar ve bitkiler gibi diğer canlı gruplarını sınıflandırmak için kullanılan terimlerin ve sistemlerin bu canlı grubuna uyarlanmış ve farklılaştırılmış halleri kullanılır. Monera yani "bakteriler" alemi öncelikle "domain" adı verilen iki gruba ayrılır:
1. Bacteria
2. Archaea
Çok yakın bir tarihe kadar bakteriler aleminde böyle bir ayırım söz konusu değildi. Fakat son yıllarda özellikle hücre biyolojisi, mikrobiyoloji ve genetik alanındaki hızlı gelişmeler, birbirinden çok farklı iki grup bakteri olduğunu ortaya koydu. (Bkz. Bacteria ve Archaea arasındaki farklar)
1. Domain: Bacteria - Gerçek Bakteriler
Laboratuar kültürleri üzerinde yapılan karşılaştırmalı ribozomal RNA 16S alt birimi sekans (dizilim) analizine dayanarak 14 Bakteri alemi belirlenmiştir. Mikrobiyel habitatlardan alınan örneklerin araştırılmasıyla da bunların dışında bir miktar daha alem tanımlanmıştır. Fakat, Bacteria'nın içinde gerçekte bulunan alem sayısının bundan çok daha fazla, büyük olasılıkla 50'nin üzerinde olduğu düşünülmektedir. Bu da demek oluyor ki, bizim laboratuar kültürlerinden bildiğimiz bakteriler buzdağının yalnızca görünen kısmı.
Bacteria içindeki Spirochetes ve Cyanobacteria gibi bazı dallar daha önceden, morfoloji, fizyoloji gibi fenotipik özellikleri göz önünde bulundurularak ayrılmışlar. Fakat diğer şubelerin çoğunda bulunan türler arasında oldukça fazla fenotipik farklılıklara rastlanıyor. Proteobacteria buna iyi bir örnek çünkü bu grup içinde rastlanan fizyolojik özelliklerin toplamı, mikroorganizmalarla ilgili olarak bilinen tüm fizyolojik özelliklerin neredeyse tamamına yakındır. Bu yüzden günümüzde bakterilerin sınıflandırılması, genetik özellikler temel alınarak yapılmaktadır.
Filogenetik olarak en eski olan bakteri grubu, tamamı hipertermofilik H2 kemolitotrofları olan Aquifex cinsini ve akrabalarını içerir. Buna yakın diğer soylar olan Thermodesulfobacterium, Thermotoga ve yeşil kükürtsüz bakteriler (Cholorofexus grubu) gibi gruplar da termofilik türler içerir.
Yeşil kükürtsüz bakterileri geçtikten sonra sırasıyla radyasyona yüksek derecede dirençli olan Deinococcus'u içeren deinococci ve akrabalarının, kendilerine özgü morfolojileriyle spiroketlerin (Spirochetes), fototrofik yeşil sülfür bakterilerinin, kemoorganotrofik Flavobacteria grubunun, tomurcuklanan bakteriler olan ve hücre duvarında peptidoglikan bulunmayan Plantomces / Pirella'nın, insanlarda ve diğer hayvanlarda hastalık yapan ve zorunlu hücre içi parazitler olan Chlamydia'nın ve morfolojik açıdan yine kendine özgü özellikleri olan Nitrospira'nın geldiğini görürüz.
Gram pozitif bakteriler, Cyanobacteria, ve Proteobacteria grupları, hakkında en çok bilgi sahibi olunan ve oldukça fazla sayıda cins içeren gruplardır.
2. Domain: Archaea - Eski Bakteriler
Archea, Crenarchaeota ve Euryarchaeota adı verilen iki ana alt koldan ve Korarchaeota adı verilen köklere yakın üçüncü bir alt koldan oluşur.
Crenarchaeota çoğunlukla bilinen tüm organizmalar içinde en yüksek sıcaklıklarda yaşayan hipertermofilik türleri içerir. Çoğu hipertermofil kemolitotrofik ototroflardır ve yaşam alanları fotosentetik canlılardan yoksun olduğu için, bu canlılar bulundukları çevredeki tek birinci üreticilerdir. Hipertermofilik crenarchaeotlar yaşam ağacında birbirlerine oldukça yakın ve kısa dallanmalar gösterirler. Bu durum da bu organizmaların evrim süreci içinde oldukça az değiştiklerini gösterir. Böylece, dünya üzerinde yaşamın ilk belirdiği zamanlara yönelik çalışmalar için iyi modeller olurlar.
Euryarchaeota grubu fizyolojik açıdan çok çeşitli türleri içine alır. Bu canlılar çeşitli bakımlardan uç noktalardaki yerlerde yaşarlar.
Korarchaeota sarı bir kaplıca taşı üzerinde yapılan gen analiziyle keşfedilmişti fakat şu anda laboratuar kültürlerinde mevcut. Archaea ağacının köklerine yakın bir noktadan çıkan bu grubun, biyolojik özellikleri açısından çok eski organizmalar hakkında fikir sahibi olmamızı sağlayacağı düşünülüyor.
Enerji metabolizması açısından ele alındığında, çoğu Archaea'nın kemoorganotrofik olduğu, yani organik maddeleri enerji kaynağı olarak kullandığı görülüyor. Ototrofluk da Archaea türleri arasında oldukça yaygın.
1. Crenarchaeota
2. Euryarchaeota
3. Korarchaeota
REGNUM (ALEM): PROTİSTA
Bir hücreli canlıları içeren bu alemden itibaren, hücre organellerinin her biri zar ile çevrilmiş haldedir. Bu alem üyelerinden bazılarında görülen kloroplastlar, bitkilerde bulunan kloroplastların aksine, prokaryot hücreden köken almıştır.
Protista üyeleri, sahip oldukları bitkisel veya hayvansal özelliklerin çoğunluğuna göre iki grup altında incelenir:
1. Chromista
2. Protozoa
REGNUM (ALEM): FUNGİ (MANTARLAR)
Bu alem, yediğimiz şapkalı mantarları ve diğer organizmalarla birlikte yaşayan cıvık mantarları içerir. Bazı mantarlar, alglerle bir araya gelerek "liken" adı verilen toplulukları oluştururlar. Bazı türler de, bitkilerin köklerinde simbiyont olarak yaşarlar. Bitkilerin %90'ı, köklerinde simbiyont mantar türlerini taşır.
İletim dokusu bulunmayan ve bu nedenle heterotrofik, parazitik ya da saprofit (çürükçül) beslenen, fotosentez yapmamaları nedeniyle ışığa bağımlı olmayan, ökaryotik canlılardır. Çoğu hareketsizdir. "Ekzoenzimler" adı verilen sindirim enzimleriyle hücre dışı sindirim yapılır. Besin maddeleri, vücutta glikojen formunda depolanır. Hücre duvarları, ağırlıklı olarak kitin yapıdadır. Ayrıca hücre zarı yapısında, hayvanlardaki kolesterol yerine, "ergosterol" adı verilen özel bir bileşik bulunur.
Mayalar gibi bazı cinsleri tek hücreli olabilir. Çok hücreli üyeleri, "hif" adı verilen özel vücut bölümlerinden oluşurlar. Hifler, bir araya gelerek "misel" yapılarını meydana getirir. Spor adı verilen özel hücrelerle ürerler. Sıklıkla rüzgar yoluyla saçılan sporlar, organizmanın türüne ve ortam koşullarına göre eşeyli (mayotik) ya da eşeysiz (mitotik) olarak üretilirler. Eşeyli üreme öncesinde, "feromon" olarak bilinen kimyasallarla iletişim kurarlar. Bitkilerde görülen döl almaşı, mantarlarda da görülür.
Yapılan moleküler çalışmalar, mantarların en yakın olduğu canlı grubunun "hayvanlar" alemi olduğunu göstermiştir.
1. Divisio (Bölüm): Gymnomycota (Cıvık Mantarlar)
2. Divisio (Bölüm): Mastigomycota
3. Divisio (Bölüm): Amastigomycota
REGNUM (ALEM): PLANTAE (BİTKİLER)
Birincil olarak karada yaşamaya uyum sağlamış, hücrelerinde kloroplast bulunan, fotosentez yapabilen, ototrof (kendibeslek) canlılardır. Bu canlıların kloroplastları, ökaryot kökenlidir. Hücre duvarı sellüloz içerir. Organ ve doku sistemlerinde belirgin farklılaşmalar vardır.
Çoğalmaları birincil olarak gametofitik ve sporofitik fazların birbirini izlemesi suretiyle ortaya çıkan eşeyli üremedir. Gametofitik evre, evrimsel olarak gittikçe küçülmüştür. Yumurta ve sperm üreten yapılar çok hücrelidir ve kısır bir kılıf ile çevrelenmiştir. Zigottan embriyo gelişir ya da tohumsuz bitkilerde arkegoniyum, tohumlu bitkilerdeyse embriyo kesesi içine girerek genç sporofiti oluşturur.
Kural olarak sonsuz yaşarlar, vejetatif çoğalabilirler ve uyarılma için herhangi bir doku geliştirmemişlerdir.
Bitkiler dünyasının tarihi 4 devire ayrılır:
1. Siluriyen'e kadar Thallofitlerin çağı;
2. Geç Siluriyen'den Permiyen'e kadar damarlı Kriptogamların ve onlardan daha sonra ortaya çıkan Prephanerogamların çağı;
3. Permiyen'den Geç Jura'ya kadar Gymnospermlerin çağı;
4. Geç Jura'dan günümüze değin Angiospermlerin çağı.
Şimdilerde bitkiler 360 bin türe sahiptir. Bunların yaklaşık 2/3'ü tohumlu (600'ü açık tohumlular; 200 bini çift çenekli ve 50 bini de tek çenekli olmak üzere kapalı tohumlular), 1/3'üyse tohumsuz bitkilerdir.
1. Divisio (Bölüm): Cryptophyta (Tohumsuz bitkiler)
2. Divisio (Bölüm): Spermatophyta (Tohumlu bitkiler)
REGNUM (ALEM): ANIMALIA (HAYVANLAR)
Hayvanlar aleminin üyeleri; gelişmiş bir sinir sistemine ve hareket yeteneğine sahip olan, hücrelerinde kloroplast taşımamaları nedeniyle kendi besinlerini kendileri üretemeyen, bu sebeple de dışarıdan organik besin almak zorunda olan canlılardır. Besin, sindirildikten sonra hücre içerisinde alınır. Heterotrof (ardıbeslek) olan bu canlılar, beslenme şekillerine göre ayrıca otçul (herbivor), etçil (karnivor), hepçil (omnivor), böcekçil (insektivor), vb. olarak gruplandırılırlar.
Hayvanlar alemini, başlangıç olarak:
1. Omurgasızlar
2. Omurgalılar olmak üzere iki gruba ayırabiliriz.
CANLILARIN SINIFLANDIRILMASI VE CAROLUS LİNNAEUS
1707 yılında İsveç’te doğdu.Babası papazdı.
İleriki yıllarda botanik dalında önemli ilkeler ortaya koyacağını bilirmişçesine,daha çocukken bitkilerle ilgilenmeye başlamıştı.
Asıl adı Carl Linne idi.Carolus Linnaeus ise Latinceleştirilmiş adıdır.
Lund,sonra Uppsala Üniversite’sinde eğitim görerek tıp diplomasını aldı.Botanik dalında çalışmaları Olof Celsius’un teşvikiyle olmuştu.
1732 yılında bitki örtüsünü incelemek için,Uppsala Bilim Akademisi tarafından Laponya’ya gönderildi.
Bu geziden sağladığı bilgileri ‘Laponya’nın Bitki Örtüsü’ adıyla yayınladı.
Linne daha o yıllarda kendi kendine bir sistem icat etmiş,dünyadaki bitki ve hayvan türlerini kapsayan kataloglar oluşturmuştu.
1735 yılında ‘Doğa Sistemi’(Systema natuare),1737 yılında ‘Bitki Cinsleri’ adlı eserleri ile botanik dünyasında adını duyurdu.
Systema natuare geniş kapsamlı bir çalışmadır.Eşey organlar temel alınarak sınıflandırma sistemine yer verilmiştir.
1736 yılında çıktığı gezi ile İngiltere ve Fransa’da çeşitli botanikçilerle tanışıp bilgi alış verişinde bulundu.
1738 yılında ülkesine döndü.Kısa bir süre sonra evlendi.
1741 yılında Uppsala Üniversite’sinin Botanik Kürsü’sünde göreve başladı.
‘İsveç’in Bitki Örtüsü’,’İsveç’in Hayvan Varlığı’ ve ‘Botanik Felsefesi’ gibi yapıtlara imza attı.
***** ***** ***** ***** ***** *****
1753 yılında ‘Bitki Türleri’(Species plantarum) adlı yapıtı ile büyük bir üne ulaştı.
Bu eserinde botaniğe olduğu kadar bütün doğa bilimlerine de önemli katkı sağladı.
8.000 kadar bitki türüne ‘ikili adlandırma’ sistemini uyguladı.
Pratikte büyük kolaylıklar sağlayan bu sistem,bütün canlıların iki tane adla adlandırılmasına dayanıyordu:
Birincisi canlının cinsini,ikincisi ise türünü belirtiyordu.
Hayvanlar dünyasını 6 kategoriye ayırmıştı:
1-Memeliler,2-Sürüngenler,3-Kuşlar,4-Balıklar,5-Böcekler,6-bu beş sınıf dışında kalan herşey için,solucanlar.
1761 yılında kendisine İsveç soyluluk ünvanı verildi.Bundan sonra Carl von Linne adını kullanmaya başladı.
***** ***** ***** ***** ***** *****
Linnaeus,kendisini aşırı derecede üstün gören bir kişiliğe sahipti.
Övünmeyi o kadar ileri götürmüştü ki,dünyaya o güne dek kendisinden daha büyük botanikçinin gelmediğini ileri sürmüştü.
Bulduğu sınıflandırma sisteminin,bilim dünyasının en büyük başarısı olduğunu sık sık açıklıyordu.
Onun bu gibi övünmelerine şüpheyle bakan kişileri affetmez,adlarını zararlı otlara vereceğini söylerdi.
Linnaeus’un bir diğer aşırı özelliği ise sekse olan yoğun ilgisiydi.
Bazı çiftkabuklular ile dişilerin cinsel organları arasındaki benzerlik onun ilgisini çok çekiyordu.
Bir midye türünün belli bölümlerine vulva,labia,pubes,anüs ve himen gibi isimler vermişti.
Bitkileri sınıflandırmasını üreme organlarının doğasına göre yapmıştı.
Bir de bu bitkilere aşırı seviyede insanlara özgü cilveler yakıştırmıştı.
Çiçekler ve çiçek davranışları için yaptığı açıklamalarda ‘rastgele cinsel ilişki’,’kısır metres’ ve gerdek yatağı’ gibi benzetmeler yapardı.
Bu durumda elbette birçok kişi kendisini yadırgıyordu.
***** ***** ***** ***** ***** *****
Ancak sınıflandırma sistemi olağanüstü güzeldi.
Linnaeus’tan önce bitkilere oldukça uzun ve açıklayıcı adlar veriliyordu.Örneğin fındık domatesi şöyle yazılırdı:
Physalis amno ramosissime ramis angulosis glabris foliis dentoserratis.
Linnaeus bu uzun ismi Physalis angulata haline getirdi.
O günlerde adlandırma konusundaki tutarsızlıklar bitkiler aleminde pekçok karmaşa yaratıyordu.
Bir botanik uzmanı,’Rosa sylvestris alba cum rubore folio glabro’ ile,
‘’Rosa sylvestris inodora seu canina’ olarak adlandırılan diğerinin aynı bitki olup olmadığından emin olamıyordu.
Linnaeus onu Rosa canina olarak sadeleştirdi ve karışıklığı sonlandırdı.
***** ***** ***** ***** ***** *****
Linnaeus’un sistemi düzenleme açısından son derece uygundur.
Bunun yerine ikame edilecek başka bir sistem bugüne dek bulunamamıştır.
Önceleri sınıflandırma sistemleri genellikle kişilerin kendilerine kalmış bir şeydi.
Örneğin hayvanlarda şu şekilde kategoriler vardı:Vahşi-evcil , karada yaşayan-suda yaşayan , büyük-küçük.
Veya Buffon,hayvanları insana faydaları açısından sınıflandırmıştı.
Linnaeus canlıların tümünü fiziksel niteliklerine göre sınıflandırma işine kendisini adamıştı.
Doğal olarak bu iş yıllarca devam etti.
Systema Naturae ‘in(Doğa Sistemi) 1735 yılındaki ilk baskısı 14 sayfaydı.
12.baskısı ise 3 cilt ve 2.300 sayfayı buldu. Böylece 13.000 kadar bitki ve hayvan türü adlandırılmıştı.
O zamanlar bilim dünyasında bu konuda daha kapsamlı başka eserler de vardı.
Örneğin İngiliz botanik bilgini John Ray yıllar önce yazdığı 3 ciltlik ‘Bitkilerin Tarihi’ kitabında 18.600 adet bitki türü sınıflamıştı.
Ama Linnaeus’un tutarlılık,düzen,basitlik ve güncellik gibi özellikleri daha üstündü.
***** ***** ***** ***** ***** *****
Bitki ve hayvanlar dışında minerallerin ve hastalıkların sınıflandırılması ile de uğraştı.
Linnaeus botanik bilgini,araştırmacı ve öğretmendi.
Ama her insan gibi elbette onun da hataları vardı.
O günlerde denizciler ve hayali geniş diğer gezginler,gördüklerini abartılı olarak anlatırlardı.
Linnaeus bu öykülere inanır,sisteminde efsanevi hayvanlara ve canavar tipi insanlara da yer verirdi.
Örneğin dört ayak üstünde yürüyen ve konuşamayan vahşi insana ‘Homo ferus’ adını vermişti.
Gene sisteminde kuyruklu insan anlamında ‘Homo caudatus’ yer alıyordu.
Buna rağmen balinalar ile inekler, fareler ve karada yaşayan diğer bazı hayvanlar arasındaki ilgiyi görmüştü.
Böylece onların Dörtayaklılar takımına ait olduğunu ilk saptayan kişi olmuştu.
Daha sonraki yıllarda bu ilişki Memeliler olarak değiştirildi.
1774 yılında bir felç geçirdi,4 yıl sonra öldü.
BİYOLOJİNİN KONUSU
“Bio” canlı ya da yaşam, “logos” bilim anlamına geldiği için biyolojinin kelime anlamı canlı bilimi ya da yaşam bilimi olarak tanımlanır. Biyoloji, canlıların yapısını, vücutlarında geçen temel yaşam olaylarını, çeşitliliklerini, büyümelerini, gelişmelerini, davranışlarını,çevreleri ile ilişkilerini ve yeryüzüne dağılışlarını inceleyen çok geniş kapsamlı bir bilimdir.
İnsanlar her gün biyolojik problemlerle yüz yüze gelmektedir. Sağlıklı sanayileşme, düzensiz kentleşme, yeşil örtünün ve doğal güzelliklerin bozulmasıyla ortaya çıkan çevre kirlenmesi biyolojinin ilgilendiği günlük konular haline gelmiştir. Biyolojinin amacı canlılar dünyasında insanlığa yaralı sonuçlar çıkartmaktır.
Biyolojideki son gelişmeler, anne ve babadan geçen bazı kalıtsal bozuklukların bile düzeltilebileceği ümidini uyandırmıştır. Bu konuda yapılan çalışmalar genetik mühendisliği adını almakta ve bütün dünyada ilgiyle izlenmektedir. Artık biyologlar canlının genetik yapısında istenen bazı değişmeleri yapabilecek teknolojiye ulaşmışlardır. Bütün bunlar bize biyolojinin insanlık alemi için ne kadar önemli olduğunu ve ne kadar hızla geliştiğini göstermektedir.
Canlı ortam ile ilgili her konuyu içine alan biyoloji teknolojiden en yüksek oranda yararlanan bir bilimdir. bilimsel çalışmalar ile teknolojik gelişmeler arasında bütünleyici bir ilişki vardır. Teknolojik gelişmelerden yaralanan bilimsel çalışmalar, daha kısa zamanda sonuçların alınmasında ve yeni araştırmalara geçişte kolaylık sağlar.
5.BİYOLOJİNİN TARİHSEL GELİŞİMİ
Biyoloji bilimi insanın hem kendini hem de diğer canlıları tanıma ve yaşam sınırlarını araştırma merakından doğmuş bir bilimdir. Mağara insanları çevrelerinde bulunan geyik, sığır ve mamut resimlerini mağara duvarlarına çizmişlerdir. Bulunan bu resimler insanların yaşamlarını sürdürebilmeleri için gerekli hayvan ve bitkilerin biyolojik özelliklerini bildiklerini gösterir.
Mağara devrinden sonra günümüzden yaklaşık olarak 2300 yıl önce, Yunanlı bilim adamı Polibus, “İnsanın Doğası Üzerine” adlı bir kitap yazmıştır.
Aristo(MÖ 383-322) herhangi bir biyoloji uzmanında bulunması gereken iki önemli özelliğe yani iyi gözlem yapabilme ve gözlemlerinden doğru sonuçlar çıkarabilme yeteneklerine sahiptir. Çalışmalarını “Hayvanların Tarihi, Hayvan Nesli Üzerine” ve “Hayvan Vücutlarının Kısımları Üzerine”adlı kitaplarında toplamıştır.
Aristo, canlıların oluşumlarını ve hayvanların davranışlarını incelerken onları sınıflandırma yoluna da gitmiştir.
Galen, (MS 131-200) canlıların organlarıyla bu organların görevini inceleyen fizyoloji biliminin doğmasını sağlamıştır.
İlk mikroskobun yapımını Galile 1610 yılında başarmıştır. Robert Hook 1665 yılında bir mantar kesitinin mikroskopta nasıl görüldüğünü açıklamış ve gördüğü yapılara “Cellula” (hücre) adını vermiştir.
Leuvenhook, 1675 yılında mikroskop kullanarak tek hücrelileri göstermeyi başarmıştır.
Pasteur , her ne kadar kimyacı ve mikrobiyolog olarak ünlendiyse de kariyer yaşamında fizik ve matematikle ilgili görevler de almıştır. Pasteur’ün çok sayıda buluşu vardır. Bunların içinde en önemlileri olarak; mikroskobik canlıların fermantasyona neden olduğunun tespiti, tavuk kolerasına neden oan mikrobun bulunması, kuduz aşısının bulunması sayılabilir.
Avustralyalı bir rahip olan Mendel(1822-1884), manastırın küçük bahçesinde bezelyelerle yaptığı deneyler sonucunda , kalıtsal özelliklerin dölden döle geçişiyle ilgili önemli sonuçlar elde etmiştir. Genetik bilimi 19. y.y.’ın ortasında biyolojide bir alt bilim dalı olan moleküler biyolojinin gelişimine olanak sağlamıştır.
Beijrinck 1889’da tütün bitkilerinin yapraklarında görülen tütün mozaik hastalığını incelemiştir.
Amerikalı biyolog olan James Watson ile İngiliz biyofizikçi Francis Crick 1953’te günümüzde kabul edilen DNA’nın yapısına ait bir model ortaya koymuşlardır.
Tüm bu ve daha bir çok çalışmaları içeren biyoloji, son dönemlerde diğer bilimlere oranla inanılmaz bir gelişme göstererek insanları şaşırtacak düzeye ulaşmıştır.
7. BİYOLOJİK UYGULAMA ALANLARI
Birçok meslek grubu ve bilim dalı doğrudan yada dolaylı olarak biyolojinin uygulama alanı içinde yer alır. Biyolojinin uygulama alanlarını şu şekilde özetleyebiliriz:
MOLEKÜLER BİYOLOJİ
TARIM
BİYOLOJİ
SU ÜRÜNLERİ
BİYOMEKANİK
FİZYOLOJİ
DİŞ HEKİMLİĞİ
TIP
BİYOTEKNOLOJİ
VETERİNERLİK
MİKROBİYOLOJİ
ECZACILIK
EKOLOJİ
GENETİK MÜHENDİSLİĞİ
Şema. Biyolojinin uygulama alanları
8. BİYOLOJİNİN DİĞER BİLİMLERLE İLİŞKİSİ
Biyoloji canlıların yapılarını, işleyişlerini, birbirleriyle ve çevreleriyle ilişkilerini inceleyen bilimdir. Bütün canlıların da cansız dünyayı oluşturan maddelerden yapıldığı bilinmektedir. Bu bakımdan biyolojinin cansız dünyayı inceleyen bir çok bilimle ilgilenmesi doğaldır. Biyoloji, biyokimya, biyofizik ve biyomatematik aracılığıyla temel fen bilimlerinden olan kimya, fizik ve matematikle ilişkilidir. Paleontoloji (eski canlılar bilimi) aracılığıyla jeoloji ve astronomi ile dolaylı olarak; psikoloji, sosyoloji ve antropoloji ile doğrudan doğruya ilişkilidir.
BİYOLOJİ, en genel tanımıyla canlıları inceleyen bir yaşam bilimidir. Ancak çok güçlü bir mikroskopla görülebilen virüslerden, 90 metre yüksekliğindeki kıyı sekoyaları gibi dev ağaçlara ve 150 ton ağırlığındaki mavi balinalara kadar bütün canlılar biyolojinin ilgi alanına girer. Üstelik biyoloji bu canlıların yalnız dış yapılarıyla değil, bütün işlevsel ve biyokimyasal özellikleriyle, beslenmeleri, üremeleri, davranış biçimleri ve yeryüzündeki dağılımlanyla da ilgilenir.
Böylesine geniş bir alanı kapsayan bu bilimin neredeyse sayısız denecek kadar çok dalı ve uzmanlık alanı vardır. Bitkileri inceleyen botanik; hayvanları inceleyen zooloji; bakteri, virüs gibi tekhücreli mikroskobik canlıları inceleyen mikrobiyoloji; fosil canlıları inceleyen paleontoloji; canlıların yapısını ve organlarını hem genel çizgileriyle, hem de doku ve hücre düzeyinde inceleyen morfoloji; bu organların işleyişini ve canlıların solunum, beslenme, üreme gibi yaşamsal etkinliklerini araştıran fizyoloji; canlıları akrabalık ilişkilerine göre sınıflandıran taksonomi; virüslerden insana kadar bütün canlıların yapısını ve yaşam süreçlerini molekül düzeyinde inceleyen moleküler biyoloji; kalıtsal özelliklerin genlerle kuşaktan kuşağa nasıl aktarıldığını araştıran genetik; canlılar ile cansız doğa arasındaki karmaşık ilişkileri inceleyen çevrebilim (ekoloji) ve deniz canlılarının yaşamını araştıran deniz biyolojisi bu sınırsız bilimin temel dallarıdır. Ayrıca birçok konunun araştırılmasında biyoloji ile öbür bilimlerin sıkı işbirliğinden yeni bilim dallan doğmuştur. Örneğin canlılann yapısındaki kimyasal maddeleri ve bu maddelerin rol oynadığı süreçleri inceleyen biyokimya, biyoloji ile kimyanın örtüşme alanıdır. Biyofizik, canlılardaki çeşitli süreçleri ve etkinlikleri açıklayabilmek için fizik bilimlerinin ilke ve kavramlanndan yararlanır. Bitki ve hayvanlann yeryüzündeki dağılımını araştıran biyocoğrafya biyoloji ile fiziksel coğrafyanın, insanın kökenini ve evrimini araştıran fiziksel antropoloji de biyoloji ile antropolojinin ortak dalı sayılır.
Biyoloji bilimlerinin bazı dalları, özellikle morfoloji, fizyoloji, moleküler biyoloji ve genetik, bütün canlılarla ilgilenen genel araştırma alanlandır. Oysa ilgisini belirli canlı gruplanyla sınırlandırmış olan botanik, zooloji, mikrobiyoloji gibi dallar, kendi içlerinde de altdallara aynlarak iyice özelleşmiştir. Örneğin zoolojinin bir altdalı olan ornitoloji yalnız kuşlan, entomoloji böcekleri inceler. Botaniğin altdallanndan algolojinin konusu suyosunlan (algler), mikolojininki mantarlardır. Milyonlarca tekhücreli canlıyı konu alan mikrobiyoloji de yalnız bakterileri inceleyen bakteriyoloji ve virüsleri inceleyen viroloji gibi altdallara aynlmıştır.
Biyolojinin Tarihi ve Gelişmesi
Biyolojinin deneysel bir bilim olarak doğuşu,
İÖ 4. yüzyılda Eski Yunan bilginleriyle başlar. Daha eski uygarlıkların tarım ve hayvancılık konusundaki bilgileri ve Eski Yunan düşünürlerinin yeryüzünde yaşamın başlangıcına ilişkin görüşleri biyolojinin doğuşunu daha erken tarihlere götürürse de, ilk büyük biyoloji bilgini olarak Aristo'nun adı anılır. Eski Yunanistan'ın en büyük bilgin ve düşünürlerinden biri olan Aristo, birçok hayvanı keserek yapısını incelemiş ve hayvanları yapılanna göre sınıflandırmıştı.
İS 2. yüzyılda yaşayan Bergamalı Galenos, insan vücudunun yapısını daha iyi inceleyebilmek için maymunlar ve domuzlar üzerinde çalışmak zorunda kaldı. Çünkü onun yaşadığı çağda kadavraları, yani ölü insan vücudunu kesip parçalamak yasaktı. Gene de bu gözlemlerden vardığı sonuçlar 1.000 yıldan daha uzun bir süre biyoloji bilimlerine egemen oldu.
Galenos'tan sonra çok uzun bir süre biyoloji konusunda hemen hiçbir gelişme olmadı ve eski bilginlerin görüşleri hiç tartışmasız doğru kabul edildi. Ancak 16. yüzyılda Belçikalı anatomi bilgini Andreas Vesalius'un kadavralar üzerindeki çalışmalan biyolojide yeni bir dönemin başlangıcı oldu. Vesalius, 1543'te yayımlanan ve insan vücudunu çizimlerle anlatan ünlü yapıtında, Galenos'un verdiği bilgilerden çoğunun yanlış olduğunu kanıtla mıştı. Eski bilginlerin bütün görüşlerine körü körüne inanmayıp, doğru bilgiye deneyle ulaşmak gerektiğini ortaya koyan bu çalışma çağının bilim anlayışını da derinden etkiledi.
16. yüzyılın sonlarında mikroskobun bulunması biyolojide gerçek bir dönüm noktası sayılır. İtalya'nın kuzeyindeki üniversitelerde botanik, zooloji, anatomi ve fizyolojinin bağımsız birer bilim dalı olarak okutulmaya başladığı o dönem, mikroskop sayesinde çok önemli buluşlara tanık oldu. Bitki ve hayvan dokuları, böceklerin yapısı mikroskopla incelendi; bakterilerin varlığı keşfedildi. Canlıların en küçük yapısal ve işlevsel birimini tanımlamak için önerilen hücre terimi biyolojinin odak noktası oldu ve 20. yüzyılda moleküler biyolojinin doğuşuna kadar yaşamın bütün sırlan hücre biyolojisiyle açıklandı.
Bakterilerin bulunmasından yüzlerce yıl sonra bile, bilim adamlan bu çok küçük canlılann çürüyen maddelerin içinde kendiliğinden türediğini düşünüyorlardı. 19. yüzyılın ortalarında Louis Pasteur, bakterilerin yalnız çürüyen maddelerde değil her yerde bulunduğunu, üstelik çürümenin sonucu değil nedeni olduğunu kanıtladı. Ayrıca bazı bakterilerin çeşitli hastalıklara yol açtığını açıklaması biyoloji araştırmalarına yeni bir yön verdi. Böylece biyologlar insan, hayvan ve bitkilerin yalnız sağlıklı yapılannı değil, hastalıklı bölümlerini de mikroskopla incelemeye başladılar. Aynı dönemde kimya ve fizik bilimlerinin gelişmesi de canlıların vücudundaki kimyasal ve fiziksel değişikliklerin incelenmesine yardımcı oldu.
Bitki ve hayvan yapılarının mikroskopla incelenmesi, canlıları yapılarına göre sınıflandırma düşüncesinin de esin kaynağıdır. 17. yüzyılda İngiliz doğa bilimci John Ray çiçekli bitkileri çeşitli familyalar içinde topladı; hayvanları da parmaklan ile dişlerinin yapısına ve düzenine göre sınıflandırdı. 18. yüzyılda İsveçli botanikçi Carolus Linnaeus, dünyanın her yanından topladığı bitki örnekleri arasındaki akrabalık ilişkilerini tanımlayarak bu sınıflandırma çalışmalannı bilimsel temellere oturttu. Bitki ve hayvanlan önce sınıf denen büyük gruplara ayırdı; sonra her sınıfın içinde daha küçük gruplar olan takımlan, takımların içinde familyalan, familyalann içinde cinsleri ve nihayet her cinsin türlerini tek tek belirledi. Canlılan önce Latince cins adı, sonra bütün öbür canlılardan ayıran tür adıyla adlandırma sistemi de Linnaeus'un buluşudur.
Hayvan ve bitki fosillerinin incelenmesi bir yandan paleontoloji gibi yeni bir biyoloji dalının doğuşuna, bir yandan da başlangıcı Eski Yunan düşünürlerine kadar uzanan evrim düşüncesinin pekişmesine yol açtı. Bulunan fosiller, hayvan ve bitkilerin milyonlarca yıldır çeşitli değişiklikler geçirerek bugüne kadar ulaştığını ve aralarında önemli yapısal farklar olan birçok hayvanın aynı atadan türediğini gösteriyordu. 19. yüzyılın başlann-da Fransız bilgin Jean-Baptiste de Lamarck, bu olguyu açıklamak için, çevre koşullanna uyum sağlamak üzere kazanılan yeni özelliklerin kuşaktan kuşağa aktanldığını öne sürdü. Lamarck'tan 50 yıl kadar sonra da İngiliz doğa bilgini Charles Danvin, evrimin bir "doğal seçme" sürecinin sonucu olduğunu, ancak doğaya en iyi ayak uydurabilen canlılann soyunu sürdürdüğünü açıklayarak evrim kuramını oluşturdu.
Lamarck ve Darvvin'in çalışmalan, bilim adamlarını kalıtım ve çevre etkenlerini incelemeye yöneltti. Bir türün bütün ayırt edici özelliklerinin kuşaktan kuşağa nasıl aktanldığını ilk kez 1866'da Avusturyalı keşiş Gregor Mendel bezelyeler üzerinde yaptığı çalışmalarla açıkladı. O zamanlar pek ilgi çekmeyen bu çalışma, kalıtımdan sorumlu olduğu sanılan kromozomların mikroskopla görülmesinden sonra büyük önem kazandı. 20. yüzyılın başlannda, kalıtsal bilgiyi yeni döllere aktaran hücre bileşenlerinin kromozomlar değil genler olduğu kanıtlandı. Daha sonra, hücreye bu kalıtsal bilgiyi nasıl değerlendireceğini ve ne zaman, hangi proteini bireşimlemesi gerektiğini bildiren DNA'nın (deoksiribonük-leik asit) yapısı açıklandı. Bütün bu aşamalar genetiğin doğuşuydu. Bugün, yaşamın sır-lannı adım adım çözen genetik ve moleküler biyoloji ile doğal kaynaklann tükenmesini ve çevre kirliliğini önlemeyi amaçlayan çevrebilim biyolojinin en ağırlıklı dallandır.
BİYOLOJİK IŞILDAMA
Bazı canlılar, hüc-relerindeki kimyasal maddeleri ışık enerjisine dönüştürerek sürekli parlayan ya da yanıp sönen bir ışık yayarlar. Biyolojik ışıldama ya da biyolüminesans denen bu olaya hayvanların pek çoğunda, ayrıca bazı mantarlarda ve bakterilerde oldukça sık rastlanır. Ama gerçek bitkilerde, amfibyumlarda, sürüngenlerde, kuşlarda ve memelilerde bugüne kadar biyolojik ışıldama görülmemiştir.
Bakteri ve mantarların ışığı belirli zamanlarda değil, sürekli yanar. Canlının yaşamsal etkinlikleri sırasında bir "artık ürün" olarak ortaya çıkan bu ışığın, bakteri ya da mantarın yaşamında bilinen herhangi bir işlevi yoktur. Işıklı bakteri ya da mantarları barındıran çürümüş ağaç gövdelerinin ve etlerin geceleyin parıltılar saçması, cinler ve periler üstüne çeşitli öykülerin anlatılmasına neden olmuştur.
Bakteri ve mantarların bu amaçsız ışıldamasına karşılık, hayvanların çoğu yalnızca ürktüğünde ya da türdeşleriyle haberleşmek istediğinde ışık saçar. Örneğin ateşböcekleri-nin ışığı, çiftleşmeye hazırlanan erkek ve dişinin buluşabilmesi için bir haberleşme aracıdır. Hayvanların bir bölümü hücrelerindeki özel kimyasal maddeleri birleştirerek kendi ışığını kendisi üretir; bir bölümü de vücutlarında barınan ışıklı bakterilerin ürettiği ışıktan yararlanır.
