DOĞANIN TASARIMI YA DA MÜHENDİSLİĞİN GELECEĞİ

Mustafa Ajlan Abudak

Gerçekten de doğadaki tasarımlardan öğreneceğimiz çok şey var. Teknolojimiz ilerledikçe hayat içersindeki tasarımlardan ” daha çok ve etkin ” şekilde faydalanıyoruz. Zaten bunların tasarım olduğunuda ancak bu şekilde kavrayabiliyoruz. Kısaca teknolojimiz geliştikçe doğanın ilkel kabul ettiğimiz canlıları bile bize teknolojimizin ilersinde olan bilgelikleri ile gülümsüyorlar. İnsan kibrini alaşağı eden bu canlı yapıların, bundan daha 20 sene önce amaçsız, bilinçsiz kısaca tamamıyla öngörüsü olmayan kör süreçlerce , sadece deneme-yanılma ve kayrılmış avantaj kısır döngüsü ile ” kendiliğinden ” orta çıkabileceğini düşünüyorduk. (Darwin Dini için hala geçerli olan bir düstur.) oysa adaptasyonların optimisazyon kaynağının genelde eskilerde sanıldığı gibi mutasyon havuzu değil, orta dereceli proteinlerin başka işlevler üstlenerek kombine bir görev ortaya koyması ile oluştuğunu biliyoruz. (adaption from a different function- kuzey kutup (arctic) balıkları ve crystallin örneği)

Peki biz benzetimler yoluyla doğadaki tasarımları taklit ederek ”makineler” oluşturuyorsak, hatta bu doğadaki tasarımları anlamak ve açıklamak için kendi yaptığımız makineleri referans alıp, analojiler kurmak zorunda kalıyorsak , acaba canlıların bir tasarım sonucu oluştuğunu düşünmek bir halüsünasyon mudur ? Yoksa aklın kategorik olarak en basit şekilde yani Ockhamlı’nın usturasını kullanarak elde edeceği bir sonuç çıkarımı mıdır ? Kısaca , herhangi bir şeyi açıklamak üzere öne sürülen birden fazla açıklama söz konusu olduğunda, açıklanmak durumunda olanı, en az sayıda açıklayıcı ilke ve kabulle açıklayan ve olabildiğince çok şeyi açıklamayı başaranın seçilmesi gerekir; en basit açıklama, gerçekliği olduğu şekliyle tarif eden en muhtemel açıklama olma durumundadır.

Biyolojinin en temel alanlarından moleküler biyolojide durum nedir? En küçük hayat formları onların proteinleri, DNA ,RNA ve hücre içi karmaşık aletlerini bilim dünyası bugüne değin nasıl araştırıyordu ? Şuan önümde Mike Gene‘nin kitabın The Design Matrix‘te yaptığı bir araştırmanın grafiği durmakta. Grafik PubMed veritabanında 1965′lerden 2005 değin yapılan bir araştırmayı gösteriyor. Araştırmada sayın M.Gene veritabanı içersinde ”moleküler makineler” tanımın bu yıllar arasında yapılan tüm akademik çalışmalarda ne kadar kullanıldığını araştırmış. 1965 yılından 85 yılına değin bu konuda nerdeyse bir kullanım, gönderme yada bilimsel araştırma yok. 86-90 yılları arası hafif kıpırdanmalar olmuş 40 küsur makalede bu terim kullanılmış. 1991′den itibaren ise roket fırlatılmış. 91 yılında 100 üzerinde makale bu konuya değinmiş daha sonra 96-2000 arası 200 üzerinde makale konuyla daha da çok ilgilenmiş. 2001-2005 arası ise roket hızını alamamış 613 hit almış moleküler makineler bilimsel literatür içirsinde .Moleküler makineler lafzının bugüne değin kayıtlı bilimsel araştırmalar içersinde aldığı hitin %90′nı 1991-2005 yılları arası ulaşılmış. (1)

Yukarıdaki veriler, son 20 yıldır yer insanın zekasıyla tasarladığı aletlere verilen genel tanım olan ”makine” kavramıyla ancak kendilerine analojik bir bağlam kurulabilen yapıların teknolojimiz ve bilimsel kapasitemiz artıkça daha da çok artan bir şşekilde ortaya çıktığının kanıtıdırlar. Bu molelüler makinelerde tıpkı insan makineleri gibi evrimsel bir tasarımın ürünüdürler. Evrim üstün bir akıl tarafından yönlendirilmeseydi, kendi aklımızın ürünlerine nerdeyse birebir benzeyen yapıları, hayatın temelinde bulamamış olacaktık.Çünkü insan kendi oluşturduğu tasarım sonuçların benzerlerini hatta çok daha optimize edilmiş ve etkinlerini görmeyi hiç beklemediği bir yerde görmüştür. Son yıllardaki araştırmalar şunu gösteriyor ki, bilim eninde sonunda ”aklın yolunun” her türlü evrimsel macerada benzer patikalar izlediğini ve benzer sonuçlara vardığını gösteriyor. Yani ister bir arabanın evrilmesi, isterse bir canlının evrilmesi olsun , tasarımların aklın maddesel içeriğin içersindeki potansiyelin yönlendirmesiyle şekil aldığını gösteriyor. Böylelikle biz doğayı benzetim yoluyla taklit ederek optimum makineler oluşturabiliyor ve bunları çözüm üretmekte kullanabiliyoruz. Giderek bilim dünyasında artan tersine mühendislik ve moleküler biyoloji araştırmalarının eşgüdümlü sonuçları, gözün gördüğünün bir illüzyon olmadığının aksine en temel yapı taşından genotipe varıncaya kadar tasarımın kendini hayatın en yüksek çönünürlüklü mikro alanlarında bile, açıkca ortaya koyduğunu göstermektedir.

Evrimsel gelişimin, kör bir şekilde , yönlendirilmeden, tüm canlılık için bu denli mükemmel optimisazyonlar sağlaması, sadece hakim paradigma öğretisine binaen, ortama göre hayatta kalma güdüsünün eseri olabilir mi? Yoksa canlıların içersindeki potansiyel evrilme kapasiteleri, çevre şartlarına göre mi kendilerini optimize ederek bizim ilham aldığımız makineler oluşturuyorlar ? Bu seçeneklerden İkincisinin doğrudan akla hitap ettiği açık. Bu önden yüklemeli bir evrimsel patikanın canlıların içeriğinde olduğunu düşündürmektedir. Oysa bu optimum tasarımlar ilk bakışta gerçektende tasarlanmış gibi görünen hayatın moleküler seviyedede içine girildiğinde tasarım argümanına delil sunmaya devam ettiğini gösteriyor. Yani gözle gördüğümüz görüntünün yüksek çözünürlükte tarandığında da, hala tasarım gerçeğinin karşımızda olması tesadüfü ile karşı karşıyayız. Bu tasarım çıkarımı, yüksek çözünürlüklü bilimsel taramalarımızda bile devam ediyorsa, hayatın arkasında bir evrensel aklın olması sonuçu çok mu zorlama olur ? Yoksa Dawkins’in deyimiyle bu tasarlanmış gibi görünen ama kör saatçi tarafından meydana çıkarılan tasarımlar, rasgeleliğin o büyülü, kutlu sonuçları mı demek zorunlu olarak ulaşılması gerekli olan ” bir zorunluluk ” mu olmaktadır bilim açısından ? Yoksa salt şansın tanrılaştırılmasıyla bir felsefenin kutsanması mıdır bilimin amacı ? Eğer bu tasarımlar doğada bakterilerden , böceklere , bitkilerden, balıklara, kuşlardan balinalara kadar her yerde karşımıza çıkıyorsa, ve biz akıllı evrimsel yapılar tersine mühendislik uygulamasıyla bu yapıların evriminin salt bir uyum ve hayatta kalma çabasının sonuçları olamayacak kadar o ortamlar için varolduklarını gözlemliyorsak, kendi aklımızın açtığı bilimsel yoldan üstün bir aklın planına daha da yaklaşıyor olmaz mıyız ? İşte buna güzel bir örnek National Geographic Türkiye 2008 Nisan sayısı sayfa 126-149 arasında yayınlanan ” doğanın tasarımı ” yazısı. Elbet bu sitedeki bakış açısından farklı bir perspektifle kaleme alınmış fakat akıl yine akıl sahiplerine hitap ediyor. Şimdi bu güzel dergide yayınlanan harika yazının web portalında yayınlanmış bölümü ile sizleri başbaşa bırakalım.

Aylardan şubat, yaz ortası, havada tek bir bulut yok… Evrim biyoloğu Andrew Parker, Avustralya kırsalında, Alice Springs’in hemen güneyindeki kızgın kızıl kumların üzerinde diz çöküyor ve “dikenli şeytan”ın (Moloch horridus) sağ arka bacağını su kabının içine batırıyor. Bu sanıldığı kadar tehlikeli bir iş değil: Üstü sivri dikenlerle kaplı olsa da kertenkelenin boyu –kafası hariç– sadece iki santim.Ve Parker’a öyle endişe dolu gözlerle bakıyor ki, annesini kaybetmiş bir bebek dinozoru andırıyor. Dünyanın en zehirli yılanlarına –zehrinin 30 gramı ile yüz kişiyi öldürebilen Oxyuranus microlepidotus ve tehlikesi adından belli olan “çöl ölümü” (Acanthophis pyrrhus)– ev sahipliği yapan bu sert çevre koşullarında yaşayan bir hayvan için oldukça sevimli bir görünümü var. Burada coğrafyanın kendisi de bir o kadar sert; rüzgâr, akasya ağaçlarının arasında en üst dereceye ayarlanmış bir saç kurutma makinesi gibi üfürürken, güneş de üç kat büyük görünüyor. Ve tüm bunlar size, burada, dünyanın üzerinde insan yaşayan en kurak kıtasının bu en kurak bölgesinde, bir sonraki içeceğinizi nereden temin edeceğinize ilişkin bir planınız olması gerektiğini sürekli hatırlatıyor.

Dikenli şeytan ise bunu zaten biliyor. Üstelik öyle etkileyici ve kendinden emin ki, Parker’ı –yılan sokmasını ve başına güneş geçmesini bile unutturacak kadar– büyülüyor. “Bakın, bakın!” diye haykırıyor heyecanla. “Sırtı su içinde kaldı!” Gerçekten de 30 saniye sonra kaptaki su, kertenkelenin bacakları boyunca ilerleyip, dikenli derisi üzerinde ışıldıyor. Birkaç saniye içinde su ağzına ulaşıyor ve kertenkele halinden memnun, ağzını şapırdatmaya başlıyor. Bu kertenkele kelimenin tam anlamıyla ayaklarıyla su içiyor. Daha fazla zamanı olsa dikenli şeytan aynı numarayı bir parça nemli kum üzerinde de yapabilir. Bu, çölde çok ciddi bir rekabet avantajı.

Andrew Parker buraya, kertenkelenin bu işi tam olarak nasıl başardığını keşfetmek için gelmiş. Ama biyolojiye olan merakından değil, kafasında somut bir hedef var: “Dikenli şeytan”dan esinlenerek, insanlara çölde hayat kurtarıcı olan suyu sağlayacak bir cihaz yapmak.

Kumral, dalgalı saçları ve geniş kenarlı beyaz bir şapkası olan ince yapılı İngiliz akademisyen Parker, dikenli şeytanın suyu çekişinin sırrını daha iyi anlayabilmek için damlalıklarla, renk renk pudrayla ve sisleme cihazlarıyla uğraşıyor. Durup durup, İngiliz akademisyenlerin o tipik yumuşak ve melodik şaşırma ve memnuniyet ifadelerini kullanıyor. “Su inanılmaz hızlı dağılıyor!” diyor; elindeki damlalıktan damlayan sular kertenkelenin sırtına damladığı anda sanki bir hokus pokusla kayboluyor. “Derisi sandığımdan çok daha hidrofobik. Suyu ağzına yönlendiren gizli kılcal damarlar olabilir.” Son deneyini tamamladıktan sonra ekipmanımızı toplayıp, dört çekerimize atlıyoruz. Biz giderken kertenkele de belli belirsiz bir mahsunlukla arkamızdan bakıyor. Parker, kamp alanına dönerken, arabada bana, “Bu şeytanı doğal ortamında –kumun dokusu, gölge miktarı ve ışığın kalitesi ile– görmek, çevresine nasıl uyum sağladığını anlamak açısından çok önemli,” diyor. “İşin makro kısmını bitirdik. Artık derinin mikroyapısını incelemeye hazırım.”

Londra Doğa Tarihi Müzesi ve Sidney Üniversitesi’nde araştırmacı olan Parker, biyobenzetimin önde gelen savunucularından biri. Doğadaki tasarımları, mühendislik, madde bilimi, tıp ve diğer alanlardaki problemleri çözmek için uyguluyor. Kelebeklerin ve böceklerin yanardöner renklerini, güvelerin gözündeki yansımayı önleyici dokuyu incelemiş; bu araştırmalar, daha parlak cep telefonu ekranlarının yapımını ve –hangi şirketin desteklediğini bile söyleyemeyeceği kadar– gizli bir kalpazanlığı engelleyici tekniğin geliştirilmesini sağlamış. Doğanın geçmişinden de ilham alıyor: Varşova’daki (Polonya) bir müzede –bir kehribar içinde– sergilenen 45 milyon yıllık sineğin gözlerinde ışığın yansımasını azaltan mikroskobik yivler olduğunu fark etmiş. Ve bunlar da şimdi güneş panellerinde kullanılıyor. Parker’ın yaptığı iş, dünya çapında süren ve giderek güçlenen biyobenzetim hareketinin yalnızca küçük bir bölümünü oluşturuyor. Bath’taki (İngiltere) ve West Chester’daki (Pensilvanya, ABD) mühendisler, uçakların daha çevik hareket edebilmesini sağlayan kanatlar yapmak için kambur balinaların göğüs yüzgeçlerinin serbest kenarlarındaki yumruları inceliyor. Berlin’de, yırtıcı kuşların kanatlarındaki parmaksı uçma tüylerinden ilham alan mühendisler, havadayken biçim değiştirerek sürtünmeyi azaltan ve böylece yakıt verimliliğini artıran uçak kanatları geliştirmeye çalışıyor. Zimbabve’de mimarlar daha konforlu binalar yapabilmek için, termitlerin, tepemsi yuvalarında sıcaklık, nem ve havalandırmayı nasıl kontrol ettiğini anlamaya çalışırken, Japon tıp araştırmacıları da sinir uyarımını en aza indiren sivrisinek iğnesindeki gibi –kenarlarında minik tırtıkları olan– derialtı iğneleri kullanarak enjeksiyon sırasında duyulan acıyı azaltıyor.

devamı NGT Nisan sayısında bu güzel derginin Nisan sayısını mutlaka edinin…

1.Mike Gene’nin The Design Matrix kitabı. Sayfa numarası 89-99 Makinelere Hoşgeldiniz adlı bölüm.

Kaynak ; National Geographic Türkiye - 2008 Nisan sayısı s.126-149

~ yazan: Mustafa Ajlan ABUDAK Nisan 5, 2008.