Hücre bir fabrika gibi mi çalışır?

Bilim genellikle nesnel ve değerlerden arınmış olarak tanımlanır ancak bilim felsefecileri değerlerin bilim insanlarının sordukları sorulara, kurdukları hipotezlere ve sonuçları yorumlama biçimlerine rehberlik edebileceğine işaret etmişlerdir.

Charudatta Navare
Çeviri: Okan Nurettin Okur

Bilimsel açıklamalar, doğadaki süreçleri insan merkezli bakışa göre açıklar, örneklendirir. Hücreyi bir fabrikaya benzetmek gibi. Bu yüzden hücreyi anlayabilmek için daha iyi metaforlara ihtiyaç vardır.

Düşündüğünüzde hücre kadar küçük bir şeyin bu kadar karmaşık davranışlar sergileyebilmesi oldukça şaşırtıcıdır. Tek hücreli bir canlı olan amipi düşünelim. Çevresini algılayabilir, hareket edebilir, besin elde edebilir, hücre bütünlüğünü koruyabilir ve çoğalabilir. Peki bu hücre bütün bunları nasıl yapacağını nereden bilir? Biyoloji ders kitapları insandan amiplere kadar organizmayı oluşturan her ökaryotik hücrenin çekirdek adı verilen yapı içinde bir kontrol merkezi içerdiğini söylemektedir. Çekirdekte bulunan genler, hücrenin yaşamsal faaliyetleri için gerekli olan bilgiyi tutar. Çekirdek ise sitoplazma adı verilen jöle benzeri bir sıvının içinde bulunur. Sitoplazma hücresel organelleri, yani hücredeki ‘küçük organları’ içerir ve bu organeller, geleneksel anlatıya göre genler tarafından sağlanan talimatlara dayalı olarak belirli görevleri yerine getirir.

Kısacası, biyoloji kitaplarına göre genler; vücudun temel yapı elemanı olan proteinlerin üretimi için talimatların verildiği hücresel bir ‘montaj hattı’ planı çizer.  Bu ders kitabı tanımına göre hücre neredeyse kelimesi kelimesine bir fabrikayla eşleşmektedir.

Genlerden gelen talimatlara göre sitoplazma ve organeller; molekülleri imal etme, paketleme ve sevk etme işini yerine getirirken; emekçilerin çalışma faaliyetlerini düzenleyen beyaz yakaların olduğu hiyerarşik, ürkütücü bir düzeni çağrıştırmaktadır. Tek sorun, hücrenin bir fabrika olmamasıdır. Bir kontrol merkezi (santral dogma) yoktur. Emily Martin’in gözlemlediği gibi, merkezi kontrol varsayımı hücreye ilişkin anlayışımızı çarpıtmaktadır.

Yapılan son biyoloji araştırmaları, kontrolün ve bilginin hiyerarşik olarak merkezi bir yapı ile sınırlı değil, hücrenin her yerinde mevcut olduğunu göstermektedir. Hücresel organeller sadece doğrusal bir montaj hattı oluşturmamakta, birbirleriyle karmaşık şekillerde etkileşime girmektedir. Hücre, fabrika metaforunun bize inandırmak istediği üretim işine hiç de uygun değildir. Bunun yerine, hücrenin yaptığı işlerin çoğu kendini korumak ve diğer hücrelerle etkileşim içinde olmaktır.

O halde geleneksel biyoloji kitapları hücreyi neden hâlâ hiyerarşik bir yapı olarak tasvir etmeye devam ediyor? Neden her bir hücrenin nasıl işlediğini açıklamak için merkezi bir otoriteye başvuruyorlar ve imgeler neden bu kadar endüstriyel metafordan oluşuyor?

Belki de hücreye dair bu metafor, toplumsal yapılar ve onların merkezi kurumlarıyla örtüştüğü için bize açık, anlaşılır ve doğal geliyor. Ancak bilimsel bir açıklamada bu tür bir metaforun sorunu, bir hücrenin nasıl işlemesi gerektiğine dair varsayımların, hücrenin gerçekte nasıl işlediğini anlamamıza engel olmasıdır. Dahası, bilim sosyal yapı ve hiyerarşileri hücreye yansıttığında, sosyal hiyerarşilerin de doğal olduğu fikrini pekiştirmiş olur.

Fakat sosyal hiyerarşilerin doğaya yansıtılması genellikle kasıtlı değildir. Hücre örneğinde bunun nasıl ortaya çıktığına dair uzun bir geçmiş vardır. Biyologlar hücrede meydana gelen kimyasal değişiklikleri araştırmaya başladıklarında fabrika metaforunu oldukça kullanışlı bulmuşlardır. Örneğin 19. yüzyılda yaşamış Alman biyolog Rudolf Virchow, nişastanın bitki ve hayvanlarda tıpkı bir fabrikada olduğu gibi şekere dönüştüğünü yazmıştır. Araştırmacılar endoplazmik retikulumda protein üretiminden, mitokondride enerji üretimine kadar organelleri araştırdıkça, Virchow’un fabrika metaforu bilim insanlarına daha da kullanışlı gelmiştir.

Hücrelerin biraraya gelip bizim gibi çok hücreli organizmaları nasıl meydana getirdiğini anlamaya çalışan farklı bir biyoloji alanı da vardır. Bazıları spermin bir homunculus, yani küçücük bir insan versiyonundan oluştuğunu, bazıları ise biyolojik annenin embriyoya tüm maddesel katkıyı sağladığını, babanın ise yumurtayı gelişime itmek için yalnızca ‘üretici bir güç’ verdiğini düşünüyordu. Bilim insanları döllenme sürecini mikroskop altında inceleyebildiklerinde, her ebeveynin bir sonraki nesle bir hücre ile katkıda bulunduğunu görebildiler. Ancak hücreler eşit değildi. Yumurta, insanlarda hacim olarak neredeyse 10 milyon kat daha büyük olan sperm ile karşılaştırıldığında çok büyüktü.

Görünüşe göre asırlık gizem çözülmüştü ve babanın yavruya katkısı annenin katkısından çok daha azdı. Tabii asıl önemli olan hem sperm hem de yumurtada bulunan küçük bir bileşen değilse. 19. yüzyılın sonlarında yapılan mikroskobik gözlemler, döllenme sırasında sperm ve yumurta birleştiğinde çekirdeklerinin de birleştiğini ortaya koydu. Sperm ve yumurtanın çekirdekleri benzer boyutlardaydı. Hans-Jörg Rheinberger ve Staffan Müller-Wille gibi bilim tarihçileri, bu ilk araştırmacıların yumurta ve sperm birleştiğinde oluşan çekirdeği kalıtsal bilginin kaynağı olarak görmeye başladıklarını açıklamışlardı. Evelyn Fox Keller, 20. yüzyılda biyolojik araştırmaların daha çok çekirdeğe odaklandığını ve yumurtanın geri kalanından gelen katkıları göz ardı ettiğini belirtmiştir.

Bilim genellikle nesnel ve değerlerden arınmış olarak tanımlanır ancak bilim felsefecileri değerlerin bilim insanlarının sordukları sorulara, kurdukları hipotezlere ve sonuçları yorumlama biçimlerine rehberlik edebileceğine işaret etmişlerdir. Özellikle feminist bilim çalışmaları, kalıtım söz konusu olduğunda çekirdeğin mutlak etkisini sorgulamıştır. Çekirdek elbette kalıtsal bir katkıda bulunmaktadır ve biz bunu çok detaylı bir şekilde biliyoruz. Ancak çekirdek, kalıtsal materyalin yalnızca küçük bir alt kümesidir.

Artık başka türden kalıtsal bilgilerin de hücrenin her yerine yayılmış olduğunu biliyoruz. Örneğin, bir embriyonun tek bir hücreden nasıl geliştiğini inceleyen gelişim biyologları, yumurta hücresinin sitoplazmasındaki çeşitli moleküllerin uzamsal düzeninin, büyüyen organizmanın başının ve kuyruğunun nerede olacağını, ön tarafın arka taraftan nasıl farklı gelişeceğini vb. belirlemeye yardımcı olduğunu göstermiştir. Yumurtanın sitoplazması sadece çekirdeği beslemekle kalmaz, aynı zamanda nesiller öncesinden aktarılan kodlanmış bilgileri de içerir.

Bugünlerde Marcello Barbieri gibi biyoloji felsefecileri bilgi kelimesinin hücre bağlamında ne anlama geldiğini anlamaya çalışıyorlar. Biyolojide genetik kod, hakkında birşeyler duyduğumuz tek koddur, ancak bu gerçekten doğru mudur yoksa bilim insanlarının parçası olduğu hiyerarşik toplumlardan kaynaklanan bir önyargı mıdır?

Barbieri, The Organic Codes (2009) adlı kitabında, her şeyin nedeni olarak çekirdekteki genetik kodun keşfinden önceki varsayımlar hakkında yazıyor. Proteinlerin inşasını yönlendiren genlerde kodlanmış bilgi fikri öngörülüyordu. Ancak bu öngörünün ardından DNA deneysel olarak keşfedildi ve bir genetik kod olarak kavramsallaştırıldı.

Barbieri bu keşfi kendini gerçekleştiren bir kehanet olarak adlandırıyor. Bilim insanları hücrenin sitoplazmasındaki kodlar hakkında benzer varsayımlarda bulunmadıkları için, onları aramaya o kadar da hevesli değillerdi. Bize genlerin protein yapmak için planlar içerdiği söylendi. Ancak genler protein yapmak için gereken tüm bilgileri içermez. Sadece tek boyutlu bir protein zincirini belirtirler; proteinlerin işlevleri için hayati önem taşıyan üç boyutlu yapıları da hücresel ortam tarafından belirlenir. Dahası, proteinlerin davranış biçimleri de sitoplazmada bulundukları yere göre değişir. Genetik bilgi tek başına hücrenin işlevini yerine getirmek için yeterli değildir.

Sitoplazma hakkında esas kritik bilgiler, hücresel organellerin birbirleriyle nasıl etkileşime girdiğini inceleyen biyologlardan gelmektedir. Artık biliyoruz ki ders kitaplarının oluşturduğu doğrusal montaj hattı, sitoplazmadaki organellerin birçok işlev, etkileşim ve davranışını açıklamakta sınıfta kalıyor. Hücresel organeller arasındaki karmaşık etkileşim aslında merkezi bir fabrikanın sunduğu yukarıdan aşağıya hiyerarşik düzen kavramına doğrudan bir meydan okumadır. Fabrikadaki departmanlar birbirleriyle iletişim kuruyor ve merkezi olmayan, döngüsel ağlar oluşuyor gibi görünüyor.

Sitoplazmadaki tüm bu kodlanmış bilgi bizi şu soruya yöneltir: Günün standart, kabul görmüş bilgisini sunması gereken modern ders kitapları neden hücreyi hiyerarşik bir yapı olarak tasvir etmeye devam ediyor? Bilim gazetecileri yaşamın nasıl geliştiğini ve evrimleştiğini tartışırken neden çekirdekteki genlerin kodlarına ve programlarına atıfta bulunmaya devam ediyor?

Merkezi görüşün tutunmasının, insan sosyal düzeniyle nasıl yankılandığından kaynaklandığına inanıyorum. Ataerkil bir toplumda talimatları veren çekirdek ve besleme işini yapan sitoplazma kulağa doğal ve aşikâr geliyor. Emri altındaki sitoplazmaya fiilen görevleri yerine getirmesini emreden merkezi çekirdek, sınıflı tabakalaşmış bir toplumda kulağa hiç de yabancı gelmiyor. Peki farklı sosyal durumlardan gelen bilim insanları farklı bir hücre görüşü ortaya koyarlar mıydı?

Muhtemelen. Biyolog E. E. Just’ın hücreyi nasıl gördüğünü düşünün. Just, erken yumurta hücresinin periferik sitoplazması üzerinde çalışmıştır. The Biology of the Cell Surface (1939) adlı kitabında, sitoplazmanın kendi kendini düzenleme ve farklılaşma yeteneğine sahip olduğunu savunmuş ve sitoplazmayı sadece besleyici bir kabuğa indirgeyen görüşten yakınmıştır. Just aynı zamanda 20. yüzyılın başlarında ABD’de yaşayan siyahi bir bilim adamıdır.

Gelişim Biyoloğu Scott Gilbert, Just’ın bilimini sosyal konumu bağlamında analiz etmiştir. Geleneksel gelişim görüşü, kodların merkezi genlerde bulunduğunu kabul eder. Just’ın sitoplazması ise çekirdekten gelen açık talimatlar olmaksızın işlev görebilir. Kendi kendini yönetebilir ve gelişebilir. Tarihsel olarak, bilim insanlarının çoğunluğu erkek, üst sınıf ve baskın kast ve ırklara mensup olmuştur. Bilim insanlarının sosyal konumlarının, işi gerçekten yapmak için gereken bilgi ve becerileri hafife alırken talimatları yerine getirmeye devam eden bir çekirdek kavramıyla ilişki kurmalarına yardımcı olması mümkündür. Nobel ödüllü David Baltimore genleri ‘yönetici odası’, sitoplazmayı ise ‘fabrika katı’ olarak tanımlamıştır. Yönetici odası daha değerli ve daha fazla ücreti hak eder görünürken, fabrika katındaki emekçi kitlelerin sadece talimatları yerine getirdiği düşünülür.

‘Bir fabrika olarak hücre’nin sadece bir metafor olduğunu iddia edebilirsiniz. Bilimsel metaforların ne kadar faydalı olduklarına göre değerlendirilmeleri gerektiğini ve hiçbir metaforun mükemmel olmadığını söyleyebilirsiniz. ‘Bir fabrika olarak hücre’ metaforu, hücre biyolojisinin kabaca açıklanmasında şüphesiz faydalı olmuştur. Tüm bunlara tamamen katılıyorum. Benim dikkat çekmek istediğim nokta, diğer metaforların eksikliği. Tam da hiçbir metafor mükemmel olmadığı için, her biri hücrenin belirli yönlerini açıklayan birden fazla metafor kullanmalıyız. Ne yazık ki ders kitaplarında çok yaygın olan merkezi ve hiyerarşik metafor, hücrenin iç işleyişi için genellikle tek metafordur.

Hücre çekirdeği için alternatif bir metafor öneriyorum: işbirlikçi bir not defteri (collaborative notebook). Hücre bu defteri tutar ve tüm bileşenlerinin faaliyetlerini takip etmek, hücrenin korunmasına yardımcı olmak için bu defteri kullanır. Hücre deftere ‘yazar’, ‘kenar boşluklarına’ yazar ve kendi notlarına ‘atıfta bulunur’. Hücresel organeller birbirlerine ihtiyaç duyar ve birbirlerine bakarlar. ‘Fabrika’ metaforu kontrol ve bilgiyi çekirdeğe atfederken, ‘işbirlikçi bir not defteri olarak çekirdek’ hücrenin failliğini gösterir. Fabrika metaforu hücrenin ‘üretim’ konusunda takıntılı görünmesine neden olurken, alternatif metaforlar hücresel bileşenler arasındaki karşılıklı yardımlaşmayı ve hücreyi sürdürme çabasını vurgulayabilir.

Peki neden bilimsel söylemde bu tür metaforların eksikliğini hissediyoruz? Neden organellerin birbirleriyle ‘ilgilendiğinden’ bahsetmek çok fazla antropomorfizm gibi görünürken, genlerin astlarına ‘talimat verdiğinden’ bahsettiğimizde böyle bir durumla karşılaşmıyoruz? Bu seçici antropomorfizm, kabul gören bilimsel metaforlar aracılığıyla merkezi kontrol ideolojisini pekiştiriyor olabilir mi? Öyleyse, varsayımlarımızı kontrol edene kadar hücrenin nasıl çalıştığını açıklamakta başarısız olacağız demektir. Eğer hücre denen tuhaf yapıyı anlamak istiyorsak, dünyaya baktığımız mercekleri değiştirmemiz gerekir.

Hücrenin nasıl çalıştığının ötesinde, bu tartışmanın bilim için daha geniş etkileri vardır. Hücre, merkezi metaforlar kullanılarak tanımlanan tek doğal sistem değildir. ‘Kraliçeleri’ olan böcek toplumlarından ya da gruba ‘liderlik’ eden ve ‘haremler’i de olan ‘alfa’ primatlarımızdan yani kelimenin tam anlamıyla ‘kast’ yapısı olarak adlandırılan şeyden bahsediyoruz.

Merkezi işleyişi her yerde bulmamızın nedeni her yerde olması değildir. Sadece dünyaya baktığımız mercek nedeniyle her yerdeymiş gibi görünür. Bilimsel anlatılar, bilimin tüm otoritesini kullanarak sosyal hiyerarşiyi doğaya yansıttığında, aynı hiyerarşiyi ‘doğal’ olarak pekiştirebilir. Hücrelerden hayvan sosyal gruplarına kadar merkezileşmiş model, doğadaki her şeyin merkezileşmiş olduğunu ve merkezileşmenin işe yaradığını öne sürer. Doğa hakkındaki ‘gerçek’, değerlerimizden etkilenir ve bu ‘gerçek’ daha sonra dünyada aynı sosyal değerlerin pekiştirilmesinde rol oynayabilir.

Bunun neden önemli olduğunu sorabilirsiniz. Sonuçta, doğa nasıl olursa olsun, insan toplumunda ahlaki olarak kabul edilen şey farklı olmalıdır. Şiddet doğada mevcuttur, ancak bu onu ‘doğru’ yapmaz.

Bununla birlikte, bilim tarihçisi Lorraine Daston, Against Nature (2019) adlı kitabında neyin doğal olduğuna dair tartışmaların her zaman ahlaki bir yön taşıdığını göstermiştir. Neyin doğal olduğu neyin ahlaki olduğunu belirlemez fakat etkileyebilir. Elbette bir diğer önemli husus da doğanın doğru bir şekilde tasvir edilmesiyle ilgili endişelerdir. Sosyal eşitsizliklerin hücreye yansıtılması hücreye ilişkin anlayışımızı çarpıtıyorsa, bu yansıtmaya karşı dikkatli olmaya çalışmalıyız. Çünkü hücreyi anlamak yaşam bilimlerinde ilerleme ve insan sağlığı için hayati önem taşımaktadır.

Bilimin hücreyi nasıl kavramsallaştırdığı da bize bilimsel tarafsızlığı nasıl düşündüğümüz hakkında fikir verir. Genellikle değerler bilime müdahale ettiğinde hakikat ve doğruluk arayışının riske girdiğini düşünürüz. Bilim insanlarının değerlerini ve inançlarını laboratuvarlarının dışında bırakmaları gerekir. İyi bilim yapmak için mutlaka değerlerden arınmış olmak gerekmez ancak bunların etkisini inkâr etmek bilimsel çalışmanın kalitesini düşürür. İnkâr etmek yerine, değerler ve önyargılar üzerine düşünmek araştırmacıların tuzaklardan uzak durmasına yardımcı olacaktır. Kendi kendine düşünme, bilim insanlarının değerlerinin bilimlerini nasıl şekillendirdiğini belirlemelerine ve sonuçları tehlikeye atmadan önce varsayımlarını kontrol ederek daha iyi deneysel tasarımlar düşünmelerine yardımcı olabilir.

Bilim kuşkusuz insani bir çabadır. Feminist filozof Donna Haraway bilimi, her bireyin kendi konumunun bakış açısından edindiği kısmi perspektifler arasındaki bir konuşma olarak tanımlar. Just’ın biliminin de gösterdiği gibi, farklı yaşam deneyimlerine sahip insanlar farklı bakış açılarına sahip olabilir ve farklı sorular sorabilirler. Kuşkusuz, bilim insanlarının geçmişleri ile çalışmaları arasındaki bağlantılar her zaman bu kadar doğrudan değildir. Ancak bilim insanlarının sosyal konumları yine de çalışmalarını etkileyen faktörlerden biri olabilir. Sık sık bilimin kendi kendini düzelttiğini söyleriz. Yeni bilgiler gün ışığına çıktığında bilimin görüşlerini değiştirdiğini düşünürüz. Ancak bu yeni bilgiler bir boşluktan ortaya çıkmaz. Sadece yeni tekniklerle de ortaya çıkmaz. Farklı bakış açılarına sahip insanlar aynı verilere farklı merceklerden baktıklarında da ortaya çıkar. Çeşitlilik ve temsil, eşitlik açısından kendi başlarına önemli olmakla birlikte, farklı bakış açıları en çok bilime fayda sağlayacaktır. Objektiflik bireysel değil kolektif bir yüktür.

Bizim gibi organizmaların temel birimi olan hücreyi hiyerarşiler olmadan tasavvur edemezsek, doğanın karmaşıklığını asla tam olarak takdir edemeyiz. Toplumu merkezi bir otorite olmadan hayal edemezsek, ezilenleri anlamakta ya da güçlendirmekte zorlanırız. Varsayımlarımız üzerinde düşünmediğimiz sürece, bilim o kadar çok mayınla dolu olacaktır ki yaşamın gizemleri asla çözülemeyecektir.

Kaynak:

https://aeon.co/essays/biology-is-not-as-hierarchical-as-most-textbooks-paint-it