February 24, 2017

Zülallar öz-özünə necə yarandı? Zülalın yaranma ehtimalları haqqında

Hal-hazırda elmdən uzaq bir çox mənbədə, zülalların və ya aminturşuların özbaşına meydana gələ bilməyəcəyinə, çünki bunun riyazi olaraq "mümkünsüz" olduğuna dair iddialar görə bilərsiniz. Xüsusilə çox bəsit formada və həqiqi olmayan riyazi hesablamalardan istifadə edərək, təbiətdəki ən mürəkkəb fiziki, kimyəvi və bioloji prosesləri modelləşdirə biləcəyini düşünənlər, bu cazibəli hesablamalarla elmi təhrif edərək insanları aldatmağa çalışmaqdadırlar. Bu yazımızda, qeyd edilən hesablamaların hansı səbəbdən səhv olduğunu izah edəcəyik.

Elmi Əsas Olmadan Aparılan Zülal Hesablamasının Xülasəsi

Mövzumuzu bir sitat üzərindən davam etdirəcəyik:

-Sitat-

"Ehtimal hesabları, ağıllı dizayn və təsadüf variantlarından hansının daha tutarlı olduğunu anlamağımız üçün bizə obyektiv riyazi məlumat təqdim etməkdədir. Zülalların quruluşu, ehtimal hesablarının asanlıqla tətbiq olunmasına imkan verir. Hər canlı hüceyrə zülallardan meydana gəlir. Zülallar həm ferment olaraq həm də digər vəzifələrlə hüceyrələrdəki prosesləri reallaşdıran əsas maddələrdir. Hüceyrə ilə fabrik arasında qurulan analogiyada, zülallar maşına uyğun gəlməkdədir. Zülallar aminturşuların ardıcıllığı ilə meydana gəlirlər. Canlı orqanizmində 20 aminturşudan istifadə edilməklə zülal yaranır. Bu 20 aminturşunun müəyyən bir ardıcıllıqda olması zülalın meydana gəlməsi üçün mütləq şərtdir. Aminturşuların təsadüfi ardıcıl gəlməsi ilə yaranan proteinoidlərlə hüceyrədə müəyyən bir vəzifəsi olan zülallar arasındakı fərq çox böyükdür. Aminturşular sol-əlli və sağ-əlli olmaqla iki yerə ayrılır. Aminturşuların təsadüfi birləşməsi olan proteinoidlər, hər iki növ aminturşudan meydana gələrkən, zülallar yalnız sol-əlli aminturşulardan ibarətdirlər. Zülalların hər hansı vəzifəni icra etməyi üçün aminturşuların müəyyən bir ardıcıllıqda olmaları da çox əhəmiyyətlidir. Mühitə müəyyən bir enerjinin verilməsi ilə aminturşuların zülala çevrilmə ehtimalı, dinamitlə partladılan kərpiclərin üst-üstə düşərək ev meydana gətirməsi qədər aşağıdır.

Canlılarda 55 aminturşu ardıcıllığından yaranan Ferrodexin (Clostridium pasteurianum bakteriyasında olur) zülalı kimi kiçik zülallarla yanaşı 6049 aminturşu ardıcıllığından yaranan Twitchin (Caenorhabditis elegans soxulcanında olur) zülalı kimi böyük zülallar da vardır.

Ehtimal hesablarına nümunə olmağı üçün insan bədənində olan, 584 aminturşudan təşkil olunmuş orta böyüklükdəki Zərdab Albumini zülalına baxaq. Bu zülaldakı aminturşuların sırf sol-əlli olma ehtimalı belə hesablanır:

Bir aminturşunun sol-əlli olma ehtimalı: ½

İki aminturşunun sol-əlli olma ehtimalı: ½ x ½

Üç aminturşunun sol-əlli olma ehtimalı: ½ x ½ x ½

584 aminturşunun sol-əlli olma ehtimalı:  (½)^584

Ayrıca bütün aminturşular, zülal zəncirindəki digər aminturşularla birləşmək üçün peptid rabitəsi deyilən kimyəvi rabitə qurmaq məcburiyyətindədirlər. Halbuki təbiətdə, aminturşular arasında qurula biləcək başqa kimyəvi rabitə növləri də vardır; peptid və digər rabitələr kobud şəkildə desək bərabər ehtimalla qurulur. 584 aminturşulu Zərdab Albumini zülalı üçün 583 peptid rabitəsi lazımdır. Bunun ehtimalı belə göstərilə bilər:

İki aminturşunun peptid rabitəsi ilə birləşmə ehtimalı: ½

Üç aminturşunun peptid rabitəsi ilə birləşmə ehtimalı: ½ x ½

Dörd aminturşunun peptid rabitəsi ilə birləşmə ehtimalı: ½ x ½ x ½

584 aminturşunun peptid rabitəsi ilə birləşmə ehtimalı: (½)^583

Bu zülal aminturşularının, sırf sol-əlli olması və peptid rabitəsi yaratması ehtimalı isə belədir:

(½)^584 x (½)^583 = (½)^1167 (Təxminən) (1/10)^351

Bu ehtimalın təsadüfi reallaşmasının riyazi olaraq qeyri-mümkün olduğunu belə düşünərək anlaya bilərik: Kainatdakı 10^80 proton və neytronu, fotonlar və elektronlarla birlikdə toplasaq 10^90-dan kiçik bir ədəd əldə edərik. Kainatın yaşı olan 15 milyard il x 365 gün x 24 saat x 60 dəqiqə x 60 saniyə = 473.040.000.000.000.000 saniyə; kainatın yaranmasından bu ana qədər keçən zamanı ifadə edir. Bu ədədə yuvarlaq olaraq 10^18 saniyə deyə bilərik. Bu iki ədədi vursaq 10^90 x 10^18 = 10^108 edər. Kainatdakı hər proton, neytron, elektron və foton, kainatın hər saniyəsində bir sınaq etmiş olsalar, bu ədəd meydana gələcək sınaq sayıdır. Saniyədə edilən sınaqları ən yüksək kimyəvi sürət olan 10^12 (bir trilyon) olaraq götürsək 10^108 x 10^12 = 10^120 edər, halbuki 584 aminturşulu bir zülalın sırf sol-əlli aminturşulardan qurulması və peptid rabitəsi meydana gətirməyi kimi sadə iki mərhələnin baş vermə ehtimalı 10^351-də 1-dir. Bu, bütün kainatın elektron, proton, neytron və fotonlarının hər biri canlılardakı 20 aminturşudan birinə çevrilsəydilər və kainatın meydana gəlməsindən etibarən hər biri saniyədə 10^12 sınaq etsəydilər belə 584 aminturşulu bir zülalın aminturşularını, sol-əlli olaraq meydana gətirməyə və peptid rabitəsi yaratmağa imkan tapa bilməyəcəklərini göstərir. Bu nəticə həqiqətən çox maraqlıdır. Ancaq mikroskopla görünən bir canlıda minlərlə olan zülalların birinin ən sadə xüsusiyyətlərinin təsadüfən ortaya çıxması üçün kainatın bütün maddəsini səfərbər etməmiz belə bu zülalın necə meydana gəldiyini izah etməyə kifayət etmir. Bioloq Steven Rose, daha sadə bir zülalı aminturşu düzülmələri baxımından ələ alaraq bu zülalın aminturşu ardıcıllığında 10^300 forma ola biləcəyini, bu formalar həqiqətən var olsaydılar ağırlıqlarının 10^280 qram olacağını, halbuki kainatdakı bütün maddənin təxmini ağırlığının 10^55 qram olduğunu söyləyir. Bu da müəyyən bir zülalın təsadüfən əldə edilməsinin qeyri-mümkün olduğunu göstərir.

Aminturşuların doğru yerdə olması zülal baxımından həyati əhəmiyyətə malikdir. Zərdab Albumini zülalı üçün bunun ehtimal hesabı belədir:

Bir aminturşunun doğru yerdə olma ehtimalı: 1/20

İki aminturşunun doğru yerdə olma ehtimalı: 1/20 x 1/20

Üç aminturşunun doğru yerdə olma ehtimalı: 1/20 x 1/20 x 1/20

584 aminturşunun doğru yerdə olma ehtimalı (1/20)^584 (təxminən) (1/10)^759

Zülalların aminturşu düzülmələrində müəyyən bir bölgənin aktiv tərəf olduğu, buna görə bu bölgənin kənarındakı aminturşu dəyişmələrinin əhəmiyyət verilməməsi lazım olduğu deyilə bilər. Beləliklə əldə etdiyimiz ehtimal yüksələ bilər. Lakin son zülal araşdırmaları, aktiv olmayan bölgədəki bir neçə dəyişikliyin də zülalın funksiyasını itirməsinə səbəb olduğunu göstərmişdir. Digər tərəfdən zülalın hüceyrədə lazımı yerdə, lazımı sayda olması kimi nəzərə almadığımız həyati xüsusiyyətlər ehtimala daxil edilsə ehtimal daha da azalar.

Aminturşuların doğru sırada olmasının ehtimalını daha əvvəl əldə edilən 1/10^351 rəqəminə vursaq, müəyyən bir zülalın həm sol-əlli aminturşulardan meydana gəlməsinin, həm peptid rabitə qurmasının, həm də aminturşu düzülməsini doğru meydana gətirməsinin ehtimalını əldə edərik. Bu da 10^351 x 10^759 = 10^1110-da 1 kimi, ehtimal olaraq qeyri-mümkün qəbul edilən bir ədədə bərabər olmaqdadır. Riyaziyyatda ümumiyyətlə 10^50-də 1-dən kiçik ehtimallar belə mümkünsüz olaraq qəbul edilir."

-Son-

İndi isə bu hesablamaya daha yaxından baxaq və həqiqətin əslində izah ediləndən necə fərqli olduğunu anlayaq:

Müəllifin Ümumi, Yanaşma Səhvləri

İlk olaraq ümumi səhvlərə toxunmaq istəyirik. Təkamül əleyhdarları hər zaman bu arqumenti əsas gətirirlər: "Təkamül, hər şeyin təsadüfən var olduğunu iddia edir." Nə elm, nə də Təkamül Nəzəriyyəsi canlılığın "təsadüf əsəri" olduğunu iddia etmir. Bunu izah etməyin ən asan yolu budur: sərbəst buraxılan topun yerə düşmə səbəbi nə qədər təsadüfidirsə, təkamül prosesi də o qədər təsadüfidir. Təbii həqiqətləri təsadüfi olaraq adlandırmaq belə, başdan bir yanılma yaratmaqdadır. Bu məntiqə görə hər hansı bir təbii qanun "təsadüf" olaraq görünə və aşağılana bilər. Halbuki təbiət qanunlarının nəticələrinə "təsadüf" yanaşmasını gətirmək səhvdir. Təbiət qanunları, kainatın strukturu dəyişmədiyi müddətdə eyni qaydaları diktə edən fiziki, kimyəvi və bioloji faktlar bütünüdür. Başqa sözlə nəticələri, heç bir şəkildə təbiətüstü qüvvələr tərəfindən istiqamətləndirilməyən olsa da, nizamlı strukturların və formaların meydana gəlməsinə səbəb ola bilir. Dediyimiz kimi, eyni məntiqlə "Buraxılan top hər dəfə yerə düşür, bu təsadüf ola bilməz." demək eynidir. Ancaq bu vəziyyətdə, arqumentin məntiqsizliyi asanlıqla gözə dəyərkən, mövzu insanlar tərəfindən daha az anlaşılan "təkamül" olduğunda, bu "təsadüf" iddiasının məntiqsizliyi eyni asanlıqla görünməməkdədir. Əlbəttə ki, eynilə topun yerə enişinə nəzarət edən bir şüur olmadığı kimi, təkamülləşən canlılara və varlıqlara da nəzarət edən bir şüur yoxdur. Hər iki halda var olan, davamlı olaraq eyni şəkildə təsir edən təbiət qanunları və bunlara bağlı olaraq baş verən proseslərdir. 

Kainatda təkamül ilə əlaqəsi olmayan təsadüflər də vardır. Oyun zərini 6 qoşa atdığınız anda qapınızın döyülməsi və qonşunun gəlməsi təsadüfdür. Burada heç bir səbəb və əlaqə yoxdur, ancaq həyatda və kainatda belə hallar olur. Təbiətdə daima bu tip təsadüflərə rast gəlinir. Bir quş ağacda balalarına yemək verərkən saldığı kol parçası o gün o ağacın altında istirahət edən insanın çay stəkanına düşə bilər. Bu bir təsadüfdür. Belə bir hadisənin baş vermə ehtimalı bəlkə də katrilyonda 1-dir. Ancaq baş vermişdir, belə təsadüflər ilə hər birimiz qarşılaşırıq. Başqa nümunə, ağlasığmaz yol qəzalarından burnu belə qanamadan xilas olan insanlardır. Əgər hadisəni modelləşdirəcək olsanız, o adamın elə bir qəzadan xilas olması bəlkə riyazi olaraq sıfırdır. Ancaq xilas ola bilmişdir. Çünki ehtimal hesabları mütləq deyil və bir ehtimal hesabının nəticəsi yalnız alınan ədədlərin böyüklüyü/kiçikliyi ilə analiz edilə bilməz.

Buradakı kritik söz modelləşdirmə sözüdür. Yuxarıdakı sitatda müəllifin etdiyi bir modelləşdirmədir. Ancaq mühəndislərin və elm adamlarının bildiyi kimi, virtual modelləşdirmələr ilə fiziki həyat nadir hallarda və çox sadə sistemlərdə birə-bir uyğundur. Sistem mürəkkəbləşdikcə, modelləşdirmək üçün istifadə etdiyimiz riyazi dil zəifləməyə başlayır və aradakı uyğunsuzluqlar artır. Buna elmdə Həqiqət Boşluğu (The Reality Gap) deyilir. Canlılıq kimi mürəkkəb sistemlərdə, məktəb riyaziyyatındakı 1/2-ləri bir-biriylə təsadüfi vurmaq və əldə edilən ədədləri də bir-birinə vuraraq inanılmaz kiçik ədədlər əldə etmək və bunu həqiqi faktlarla müqayisə etmək, yalnız elmdən uzaq insanların edəcəyi bir səhvdir. Çünki sadə strukturların mürəkkəb sistemləri, öz-özlərinə təbii proseslər daxilində, heç bir istiqamətləndirmə olmadan meydana gətirə biləcəklərini sübut edən buradakı araşdırmadan da oxuya biləcəyiniz kimi, əlimizdəki kompleks riyazi modellər belə canlılığın cansızlıqdan təkamülü kimi uzun müddətli və son dərəcə mürəkkəb bir sistemi kifayət qədər yaxşı izah etmək üçün kafi olmaqdan çox uzaqdır. Bu sistemlərin məktəb riyaziyyatı ilə edilmiş analizini ciddi qəbul etmək doğru deyil. Elm əleyhdarlarının ilk baxışda maraqlı görünən ən tipik riyazi hesablarından birinin əslində səhv olduğunu bu yazımızda göstərməyə çalışacağıq.

Edilən başqa əsas yanılma, analogiyadan gəlməkdədir. Bəlkə də kiçik bir detal kimi görünə bilər, halbuki bir müəllifin mövzuya necə nəzarəti etdiyi bənzətmələrdən aydın olur. Bunun gözəl bir nümunəsi "dəmir yığınından yaranan Boeing" bənzətməsini etməkdir. Müəllif, hüceyrə ilə fabrik arasında analogiya qurarkən zülallara "maşın" deməkdə və aminturşuların bir-biriylə olan qarşılıqlı təsirlərini bir partlama əsnasında kərpiclərin bir-biriylə olan qarşılıqlı təsirlərinə bənzətməkdədir. Bunların hər biri, oxucunun xəyal gücünə əsaslanaraq həqiqəti təhrif etmə cəhdləridir. Çünki canlı strukturların meydana gətirdikləri kompleks sistemlər ilə cansız strukturların meydana gətirdikləri (və ya meydana gətirə bilmədikləri) kompleks sistemlər arasında heç bir analogiya qurula bilməz. Çünki bu şəkildə qurulan hər bir analogiya, "dinamitlə partladılan kərpiclərin ev meydana gətirməsi" kimi uşaq xəyallarına çevriləcək və oxucunun "Cəfəngiyyat!" deməsinə səbəb olacaqdır. Ancaq cansız strukturları meydana gətirən elementlər arasındakı qarşılıqlı təsirlər ilə canlı strukturları meydana gətirən elementlər arasındakı qarşılıqlı təsirlər bir-birindən tamamilə fərqlidir. Buna görə də cansızlıqdan canlılıq təkamülləşə bilmişdir və biz bu gün varlıqları "canlı" və "cansız" olaraq ikiyə ayıra bilməkdəyik. Bu səbəbdən elm adamları, belə səhv analogiyalardan uzaq dayanırlar. Əgər ki bir mənbə canlılar ilə cansızlar arasında birbaşa əlaqələr quraraq, bir faktın "mümkünsüz" ya da "fövqəladə" olduğunu irəli sürürsə, bu etibarsız və elmdən bixəbər bir mənbə oxuduğunuzu göstərir. 

Son olaraq, müəllifin ən böyük səhvi, mövzunu əvvəldən sona qədər elmdən kənar bir ölçüdə qiymətləndirmə cəhdidir. "Ağıllı Dizayn" fikri daxilində ələ alınan mövzu, qismən üstübağlı, qismən açıq olaraq bu proseslərin çox kompleks olmasından ötəri fövqəltəbii bir supergüç tərəfindən istiqamətləndirilməsi lazım olduğu iddiasına söykənməkdədir. Təbiətdə, belə bir quruluşa və ya izlərinə heç bir şəkildə rast gəlmədiyimiz kimi, belə bir iddianın da heç bir sübutu yoxdur. Halbuki elm bizə, fövqəladə iddiaların fövqəladə faktlarla sübut edilməsinin lazım olduğunu söyləməkdədir. Bu şəkildə sadə riyazi hesablamalarla elmi çıxarışlar edər kimi görünüb, bunu "ehtimalsızlıqdan" belə daha qeyri-mümkün görünən bir başqa şərhə bağlamaq, müəllifin elmi necə dərk etdiyini ortaya qoymaqdadır. 

Elmdə şəxsi düşüncə və fikirlərə yer yoxdur və bir sistemin çox kompleks və ya çox ehtimalsız olmasına baxmayaraq reallaşa bilməsinin şərhi, nə olduğunu heç bilmədiyimiz və varlığına dair heç bir elmi dəlilin olmadığı bir başqa şərh ola bilməz. Əlbəttə elm azaddır; hər cür iddiada ola bilər və bu iddianızı sübut etməyə çalışa bilərsiniz. Əgər haqlı çıxa bilsəniz, nə yaxşı. Ancaq burada gördüyümüz kimi səhv və çürük əsaslı arqumentlərlə, bu qədər fövqəladə bir iddianı sübut etməyə və ya dəstəkləməyə çalışmaq, yüngül şəkildə desək elmə təhqirdir. Bu səbəbdən elmdə "yaradılışçılıq" və ya onun üstüörtülü və elmlə uyğunlaşdırılmağa çalışılmış (və müvəffəqiyyətsiz olmuş) versiyası olan "ağıllı dizayn" kimi saxta elm ünsürlərinə yer yoxdur. Bu şəkildə verilən şərhlərin heç bir elmi əsası olmadığı kimi, elmi ictimaiyyətdə əsla ciddi qəbul edilməzlər. Bunun səbəbi isə, bu arqumentlərin əsas çıxış nöqtələrini sübut etməkdən məhrum olması və bu iddiaların səhv çıxarıla və ya test edilə bilər olmaması, bu səbəbdən elmlə əlaqənin yaranmamasıdır. İnsanlar şəxsi inanc və düşüncələrini öz içlərində yaşamalı və elm kimi obyektivlik üzərində qurulmuş sistemlərə vasitə etməməlidirlər.

Müəllifin Riyazi Səhvləri

Yuxarıdakı sitatda ciddi riyazi səhvlər var, çünki hesab çox sadə və həqiqi olmayan ehtimallar üzərində qurulmuşdur. Zülalların yaranması ilə əlaqədar hesablamalar, yuxarıdakı kimi edilə bilməz. Diqqətlə araşdırmış olduqda görürük ki, davamlı vurma üsulundan istifadə edilmiş və hesablama zülalın bir anda meydana gəlməsi üzərində qurulmuşdur. Təkamül, "mərhələli dəyişmə" mənasını verməkdədir. Və bu dəyişmə, heç bir şəkildə bir anda, tək sıçrayışla meydana gəlməməkdədir. Eyni vəziyyət, canlılığın cansızlıqdan təkamülünü mümkün edən kimyəvi təkamül üçün də etibarlıdır. 
Hal-hazırda 20 əsas aminturşu tanıyırıq. Bu 20 aminturşu, fərqli sıra və saylarda bir araya gələrək kiçik zülallardan nəhəng zülallara qədər minlərlə zülal meydana gətirə bilməkdədirlər. Ancaq bu zülalların heç biri bir anda var olmamış, pilləli dəyişmə prosesindən keçərək meydana gəlmişlər. Üstəlik, strukturlar tək bir nöqtədə olan sınaq-yanılmaları nəticəsində deyil, planetimizin çox fərqli nöqtə və şərtlərində meydana gələn çox sayda sınaq məhsulu olaraq meydana gəlmişlər. Bir sınaq qrupunun prosesin sonuna qədər getməsini izləyəcək olsaydıq ehtimal müəllifin etdiyinə bənzəyərdi. Ancaq o zaman belə hesablama məzmundan ötəri yenə də səhv olardı.

Aşağıda, 20 əsas aminturşu görünməkdədir:
Hesablama Səhvi

İndi, hesablama səhvinə gələk. İlk olaraq sadə şəkildə bütün hesablamanın doğru olmadığını göstərək: ilk mərhələdə, aminturşuların sağ-əlli və sol-əlli olması mövzusunda bir hesablama aparılmış və (½)^584 ədədi əldə edilmişdir. Bu belə hesablana bilməz, buna birazdan toxunacağıq, ancaq tutaq ki bu hesab doğrudur. Yaxşı bəs ikinci vurma nədir? "Peptid rabitəsi yaratma ehtimalı" nə deməkdir? Aminturşular təbiətdə əsasən peptid rabitəsi ilə birləşirlər. Başqa hansısa rabitələrin peptidləri strukturca bir-birinə bağladığını bilmirik və heç bir biokimya kitabı və məqaləsində buna rast gəlmədik. Əgər dipol qüvvələrindən meydana çıxan ikincili rabitələrdən bəhs edilirsə, bu tamamilə səhvdir, çünki hesablama bununla əlaqədar deyil. Üstəlik aminturşuların bir-birinə bağlanması müzakirə mövzusudursa, peptid rabitəsi kimi güclü rabitə tipinin qarşısında hər hansı bir başqa amil yoxdur. Bu səbəbdən hesablamanın ikinci qismi olan (½)^583 tamamilə ləğv edilməlidir. Bu vəziyyətdə, ehtimal bir anda (½)^584 olaraq qalmaqdadır ki bu, (1/10)^175 ədədinə uyğun gəlməkdədir. Ancaq aşağıda da izah edəcəyimiz kimi, əslində bu şəkildə bir çürütməyə ehtiyac belə yoxdur. Çünki aminturşulardan zülal sintezi məktəb riyaziyyatı ilə modellənə bilməz. İndi hesablamanın özünə dönək:

Müəllifin ən ciddi səhvi, bu sistemin ara məhsullarına heç bir əhəmiyyət verməməyidir. Həqiqətən də, bütün digər parametrlər gözardı ediləcək olsa, iki aminturşunun birləşmə ehtimalı hesablamada göstərildiyi kimi 1/2, yəni 50% olaraq düşünülə bilər. Bu səbəbdən, planetimizin ilkin şərtlərində var olan trilyonlarla aminturşudan milyardlarlası fərqli kombinasiyalarla ikili aminturşulardan ibarət olan dipeptidlərin meydana gələ bilməsini hesab müəllifinin də qəbul edəcəyini təxmin edirik. Bunların bir qismi o anda mövcud olan sistem içərisində daha stabil və balanslıdır, digərləri isə asanlıqla parçalanmaqdadır. Məsələn kompleks strukturlar içərisində, bəzi strukturların asan parçalana bilməsi də bəzən proseslərin davam edə bilməsi baxımından üstünlük ola bilməkdədir. Ancaq deyək ki ilkin dünya şərtlərində yalnız çətin parçalanan, sabit qala bilən, yəni kimyada "balanslı" dediyimiz sistemlər dözümlü olsun. Bu vəziyyətdə yaranan trilyonlarla ikili aminturşudan yalnız stabil olanlar varlıqlarını davam etdirəcək, digərləri isə yenidən dövrəyə qoşulacaq və parçalanaraq aminturşulara çevriləcəklər. Beləcə digər aminturşular və dipeptidlərlə rabitə yaratma sınaqlarını davam etdirən aminturşu sayı həmişə yüksək olacaqdır.

Bu davamlı ikililərə bağlana biləcək kimyəvi maddələrin sayı sərhədsiz deyil. Məsələn, normal halda 20 əsas aminturşu varsa, yaranan bir ikili sistem yalnız 8 maddə ilə yenidən reaksiyaya daxil ola bilər. Bir başqa ikili kombinasiya isə 12 fərqli aminturşu ilə birləşə biləcək quruluşda ola bilər. Bunun səbəbi, kimyəvi quruluşlarından ötəri katalizatorlar və istiqamətləndirici zülallar olmadan aminturşuların birləşə biləcəkləri kimyəvi maddələrin sayının məhdud olmasıdır. Nəticə olaraq bu şəkildə, bir neçə aminturşudan ibarət olan proteinoidlər kimi ilkin zülal ailələri meydana gəlmiş ola bilər. Daha sonra bu ailələrin bir-biriylə qarşılıqlı təsiri nəticəsində daha mürəkkəb zülallar yarana bilər. Hər bir pillə, daha əvvəlki pillələrə bağlıdır. Bu da, 1/20-lər üzərindən edilən hesablamaları tamamilə səhv çıxarmaqda, ehtimalı aşağı salmaqda, bu səbəbdən nəticə dəyərini də həddən artıq kiçiltməkdədir.

Həm də, bu azalan sayda rabitə yaratmaq uyğunluğu, tədricən azalacaqdır. Bu səbəbdən, ribosom daxilindəki istiqamətləndirilmiş sintez kimi vəziyyətlər istisna olmaqla, spontan reaksiyalardan bəhs edərkən hər şərt bir-birinin bənzəri olaraq qəbul edilə bilməz. 

İzah etdiklərimizə hesablama daxilində baxsaq, 10 aminturşulu bir zülal 1/1024 (təxminən 0.1%) ehtimalla meydana gələcək. Var olan çox sayda aminturşuların yanında bu kiçik bir ehtimaldır və demək olar ki, saysız dəfə meydana gələ bilər. Hesablamada "orta böyüklükdə" bir zülal olan insanın serum albumini istifadə edilmişdir. Halbuki başlanğıcda yaranan strukturların "orta böyüklükdə" olması mütləq deyil. Çünki təkamül müddətində, mərhələli dəyişmələrlə yaranan orqanellərin enerji sərfi sayəsində daha nizamlı strukturlara çatması və zülalları bu şəkildə sintez etdikləri bilinməkdədir. Təbiətdə yaranan ilk zülallar əlbəttə böyük quruluşlu deyildilər. Məsələn bildiyimiz ən kiçik zülal olan TRP-Cage zülalı yalnız 20 aminturşudan meydana gəlməkdədir. Bunun kimi çox sayda zülal vardır və canlılığın ilk elementlərinə qatılmaqdadır. Ribosomların təkamülü nəticəsində daha böyük molekulların genetik material vasitəsi ilə sintez edilməsi başa düşüləndir. Bunlar, təsadüfü olan hadisələr deyil, kimyəvi seçmə sınaqlarının səbəb olduğu canlılıq həqiqətləridir.

Hətta böyük zülallar belə mərhələlərlə meydana gəlmək məcburiyyətində deyil. Genetik rekombinasiya səhvləri və ikiləşmələr, daha kiçik zülalı kodlaşdıran bir silsilənin özünü təkrar etməsi nəticəsində daha böyük zülalları meydana gətirə bilər. Serum albumini nümunəsində, hər biri orta hesabla 190 aminturşu böyüklüyündə olan 3 ədəd təkrarlanan silsilə olduğu görülməkdədir. Yəni müəllifin zülal seçimi də uğursuzdur. Öz-özünə yaranmanı çürütmək üçün istifadə etdiyi nümunə, çox sadə quruluşlu bir zülalın 3 dəfə təkrarlanması ilə meydana gəlmiş daha kompleks bir zülaldır. Bu səbəbdən təbiətdəki belə səhvlər, böyük quruluşlu zülalları yarada bilər. 

Yuxarıda izah etdiyimiz kimi, saysız miqdarda 10-lu, 15-li zülal meydana gəldikdən sonra, yenə dayanıqlı (stabil) olma vəziyyətinə görə seçmə səbəbi ilə daha təkmil kombinasiyalar da meydana gələ bilər. Təbii Seçmənin bəhs etdiyimiz təsiri yazı içərisində nəzərə alınmamışdır. Seçmə, aralarında mikrotəsirlər (yəni fiziki və kimyəvi qüvvələr) olan bütün strukturların sadədən mürəkkəbə doğru təkamülləşməsi əsnasında işləməsi vacib olan bir təbiət qanunudur. Bu, fiziki qanunlar tərəfindən diktə edilən vəziyyətdir. Hal-hazırda, molekulyar səviyyədə də seçmənin mümkün olduğu və bunun nəticəsində kimyəvi təkamülün meydana gəldiyi bilinməkdədir.

Bu mövzuda son nöqtə budur: indiki vaxtda, aminturşuların reaksiyaya daxil olması nəticəsində çox qısa müddətdə süni zülallar əldə etməyimizi təmin edən üsullar var. Məsələn, qatı peptid sintezi olaraq bilinən və Robert Bruce Merrifield tərəfindən inkişaf etdirilən üsul buna bir nümunədir. Əgər təbii proseslərlə aminturşuların zülalları sintez etməsi qeyri-mümkündürsə, bəs laboratoriyada bu reaksiyaları necə təkrarlaya bilirik? Üstəlik bu reaksiyalarda ribosom yoxdur, tamamilə sintetik və kimyəvi proses izlənilməkdədir. Bundan başqa, məsələn 2008-ci ildə aparılan Miller-Urey Təcrübəsinə bənzər bir təcrübədə, aminturşuların istisnasız hamısı bir çox üzvi  molekulla birlikdə (bunların içərisində proteinoidlər də var) bir neçə gündə, tamamilə təbii yollarla sintez edilmişdir. Bir təcrübədə isə funksiyalarını yerinə yetirə bilən zülal mexanizmləri öz-özünə, laboratoriya mühitində meydana gələ bilmişdir. Üstəlik həyatın başladığını bildiyimiz vulkan kanallarının ətrafında olan karbonil-sulfat təsiri altında bu aminturşuların özbaşına peptid rabitələrini ardıcıl şəkildə quraraq zülallar yaratdığı müşahidə edilmişdir. Bu nə deməkdir? Təbiət, bu "qeyri-mümkün" ehtimallara baxmayaraq hər cür mühitdə bu strukturların yaranmasının mümkün olduğunu bizə sübut etməkdədir. Yəni uydurma ehtimallar, elmi testlər qarşısında müvəffəqiyyətsiz olmaqda və etibarsızlıqlarını göstərməkdədir. Çünki belə bir ehtimal hesabı yoxdur!

Bioloji və Riyazi Asılılıq

Əslində, bizim apardığımız hesablama da tam olaraq doğru deyil. Təbiətdə, bir aminturşunun digər aminturşu ilə birləşmə ehtimalı 50% olaraq qiymətləndirilə bilməz. Çünki təbiətdə bir kimyəvi rabitənin yaranmasına təsir edən çox sayda fərqli amil ola bilər. Bu amillərin hər hansı bir bölgədəki dəyərlərinə görə birləşmə ehtimalı 0-100% arasında dəyişən qiymətlər alır. Yəni kimyəvi şərtlər, temperatur, təzyiq, entropiya və digər milyardlarla amillərin təsiri altında eyni iki aminturşu bir bölgədə 87% ehtimalla rabitə qurarkən, başqa bölgədə 12% ehtimalla rabitə qura bilər. Bu səbəbdən canlılıq planetin hər tərəfində deyil, böyük ehtimalla okean diblərindəki isti vulkan kanallarında başlamışdır. Bu bölgədəki amillər, zülalların meydana gəlməsinə və molekulyar təkamül baxımından inkişafına daha çox imkan verməkdədir. Məhz buna görə, aminturşuların bir-birinə bağlanma ehtimalları, o andakı bioloji, kimyəvi və fiziki amillərdən asılıdır. Bu səbəbdən əvvəlki hadisələr, sonrakı hadisələri doğurur. Lakin, bu qədər mürəkkəb sistemləri həqiqi olaraq modelləşdirəcək kompüter proqramlarından və riyazi məlumatlardan məhrumuq. Bəlkə də gələcəkdə bu hadisələr daha dəqiq açıqlanacaq.

Son dəfə təkrar edəcək olsaq, müəllif bütün hadisələri bir-birinə bağlayıb qarışdıraraq, 2-ni vura bildiyi qədər bir-birinə vurmuş və nəhəng rəqəmlərə çatmışdır. Halbuki "t" anındakı aminturşu bağlanma vəziyyəti, "ya bağlanar, ya bağlanmaz" şəklində, 1/2-dir (bir də sol əl hesabı nəzərə alınsa 1/4-dir).  

Yaxşı Bəs Sol-Əlli Aminturşular?

Müəllifin yaratdığı uydurma ehtimallardan biri də xirallıq (chirality) adı verdiyimiz aminturşu simmetriyasıdır. "Xiral" aminturşuların molekulyar quruluşu, sağ və sol əl kimi bir-birinin güzgü görünüşünə sahib ola bilməkdədir. "Axiral" aminturşular isə, "qapaq" sözünün tərsinin də "qapaq" olması kimi, güzgü görünüşü orijinal görünüşü ilə eyni olan molekulyar quruluşa sahib aminturşulardır. Yəni axiral aminturşular simmetrik, xiral aminturşular isə asimmetrikdir. Xirallığın ən sıx istifadə edilən kateqoriyası D- və L- quruluşları olaraq adlandırılan bir üsuldur. Əslində tam olaraq doğru bir izah olmasa da, D-aminturşulardan yaranan zülallara sağ-əlli, L-aminturşulardan yaranan zülallara isə sol-əlli deyilir. Bu hadisə aşağıda sadə şəkildə göstərilməkdədir:
Yuxarıda görüldüyü kimi eyni aminturşunun, bir-birinin güzgü görünüşü olan iki forması ola bilər. Bu ikili asimmetrikdir, yəni üst-üstə gətirildikdə eyni görünüşə sahib ola bilməzlər. Ancaq bəzi aminturşular axiraldir, güzgü görünüşü ilə orijinalı eynidir. Aşağıda bu ikisi müqayisə edilməkdədir:
Təbiətdə canlıların quruluşuna qatılan zülalların çoxu, tam olaraq bilinməyən səbəbdən sol-əlli aminturşulardan meydana gəlir. Ümumiyyətlə təkamül əleyhdarı olan elm düşmənləri, özlərinin də hər hansı bir şərhi olmadan bu simmetriya mövzusundan yola çıxaraq Təkamül Biologiyasını tənqid etdiklərini düşünürlər. Bu tənqidlərin başında da Miller-Urey Təcrübələrində öz-özünə yaranan zülalların əsasən sağ-əlli olması gəlməkdədir. 

Bu gün bilirik ki, mühitdəki su, temperatur və radiasiya miqdarı yaranan aminturşuların xirallığını təyin etməkdədir. Məsələn canlıların quruluşuna olduqca az qatılan və milyard illər boyunca xirallığını qoruya biləcək qədər sabit quruluşda olan izovalin üzərində edilən araşdırmalar, bir aminturşunun olduğu mühitdə hansı səbəbdən sol-əlli və ya sağ-əlli ola biləcəyi haqqında məlumatlar verməkdədir. 

NASA tərəfindən aparılan bir araşdırmada, kometaların toz halındakı quyruqlarında, çox sayda sol-əlli aminturşular tapılmışdır. Üstəlik, su miqdarı artdıqca sol-əlli aminturşuların miqdarının artdığı da göstərilmişdir. Bundan başqa, meteor toqquşmaları əsnasında yaranan təzyiqin, sağ-sol əl simmetriyasını tərsinə çevirə bildiyi bilinməkdədir. Bu da, müəllifin riyazi səhvinə bir başqa baxımdan işıq tutmaqdadır: hesablamada nəzərə alınmayan gözlənilməz hadisələr, böyük ölçüdə dəyişmələr yarada bilər. Məsələn, xirallıq üzərindən edilən riyazi hesablamada meteorların və kometaların təsiri hesaba alınmaz. Ancaq edilən araşdırmalar, meteor toqquşmaları və kometaların su yüklü quyruqlarından Yerə daşınan sol-əlli aminturşuların həyatın başlanğıcına ciddi mənada qatqı təmin etdiyini göstərməkdədir. Mənasız dərəcədə nəticələr verən ehtimal hesablamaları, real həyatda özünü doğrultmur. Aparılan son araşdırmalar, sağ-əlli aminturşular üzərində qurulacaq həyatın da varlığını çox müvəffəqiyyətlə davam etdirə biləcəyini ortaya çıxarmaqdadır. Əlbəttə bu məlumat canlıların hansı səbəbdən əsasən sol-əlli aminturşu istifadə etdiyinə işıq tutmur. Ancaq bəlkə də, aminturşu simmetriyası həyat üçün sandığımız qədər kritik əhəmiyyətə malik olmaya bilər. Yəni qalaktikamızın və Yerin meydana gəlməsindən sonra müşahidə edilən yüksək sol-əlli aminturşu sıxlığı, müasir canlıların istər istəməz sol-əlli aminturşulardan qurulmuş bir əcdadın nəvələri olmalarına səbəb ola bilər. 

Bir-birinə bağlı olan ehtimalların nəticə ehtimalını hesablamaq üçün hər bir ehtimal bir-biri ilə vurulur. Bir sual soruşacağıq: Zülalın tərkibindəki aminturşuların sol-əlli olma ehtimalları, bir-biri ilə bağlı olan hadisələrdir? Niyə 584 aminturşulu zülalın tərkibinin sol-əlli olma ehtimalı inadla 1/2-lər bir-birinə vurularaq aparılır? Yuxarıda da izah etdiyimiz kimi, bu aminturşular bir anda bir araya gələrək sol-əlli olmayıblar. Müxtəlif səbəblərlə sol-əlli olaraq yaranan və ya sol-əlli vəziyyətə çevrilən aminturşular bir araya gələrək zülalları əmələ gətiriblər. Bütün bunlar nəzərə alınsa, xirallıq hesablamalarının 1/2-lərin vurulması ilə aparılmayacağı anlaşılır.

Amma Doğru Düzülmə Özbaşına Necə Olur?

Aminturşular, zülalları "doğru" ardıcıllıqla meydana gətirməzlər. Fiziki və kimyəvi quruluşlarının icazə verdiyi hər rabitəni qura bilirlər. Bu, peptid rabitəsidir. Ancaq bu rabitənin hansı iki aminturşu arasında qurulacağına, onların kimyəvi və fiziki quruluşu qərar verir.

Bizim üçün "doğru düzülmə", bu gün canlılığın içərisində gördüyümüz düzülmədir. Canlılıq başqa düzülmə ilə var olsaydı, bu dəfə "doğru düzülmə" deyə bu düzülməni göstərəcəkdik. Əgər ki almazlar düşünə bilsəydilər, onlar üçün "doğru düzülmə" kömürdəki atom düzülməsi olacaqdı. Yəni təbiətdə, nəyin "doğru" olduğuna ətraf mühit şərtləri və zaman qərar verir. Bir düzülmə mühitə kifayət qədər uyğun və davamlıdırsa, "doğru"dur. Bu səbəbdən, aminturşuların "doğru" düzülməni "bilməsi" lazım olmurdu. Onsuz da bilmirdilər, Kainatda heç bir varlıq məxsusi və ya üstün bir şüura sahib deyil. Aminturşular, ətraf mühitin təzyiqi altında katrilyonlarla fərqli şəkildə birləşdilər. Bunlardan yalnız mühitə ən uyğun olanlar qaldı, digərləri parçalandı və ya canlılığın quruluşuna qatıla bilmədi. Sonra isə "insan" deyilən növ təkamülləşdi, keçmişinə baxdı və "Bu düzülmə doğru düzülmədir." dedi. Halbuki əvvəldən mövcud olan belə bir "doğru" (a priori) düzülmə müzakirə mövzusu deyil. 

Təqdim etdiyimiz hesablama formasında bu şəkildə hər mərhələdə "doğru" bir addım görülmür. Bir misal ilə izah edək:

Tutaq ki canlılığa çatmağımızı təmin edəcək kimyəvi ardıcıllıq, ("doğru düzülmə") belə olsun: ABCDEFG. Mühitdə isə 100 ədəd A, 100 ədəd B, 100 ədəd C, 100 ədəd D və 100 ədəd G olsun (hətta Z-yə qədər bir çox fərqli növ kimyəvi maddə də olsun. Hansı ki kimyəvi maddələrin çeşidi bundan milyonlarla dəfə çoxdur). Bunlar bir-biri ilə rabitə yarada bilsin və ancaq doğru düzülmənin daha müvazinətli quruluşda olmasından ötəri, məsələn AB meydana gəldikdə C-nin bağlana bilmə ehtimalı, digərlərinə görə yüksək olsun (ki yazımızda bəhs etdiyimiz və əslində həqiqi hesabların çox mürəkkəb amma daha mümkün nəticələr verəcəyini deməyimiz buna görədir).

İndi, müəyyən bir müddət keçdikdən sonra bu maddələr arasında bir çox növ rabitə qurulmuş olacaq: AB, CG, AD, DG, GG, CD, BG və daha nə qədəri. Hətta daha böyük quruluşlu molekullar da meydana gələcək: ABG, CFG, DFG, BBB, BCC və digərləri...

Yuxarıda göstərdiyimiz sitatdakı hesaba görə, bu bağlanma bir anda reallaşacaq və ABCDGEF meydana gələcək. Əgər yarana bilməsə (ki bir anda meydana gəlmə ehtimalı həqiqətən də aşağıdır), "canlılıq təbii proseslərlə var ola bilməz" nəticəsinə çatılacaq. Ancaq təkamül biologiyasına dair heç olmasa ibtidai səviyyədə məlumatlara sahib hər kəs təbiətdə baş verənlərin bu olmadığını biləcək. İzah edək:

Əvvəlkindən bir az böyük, ancaq sonrakılardan daha sadə quruluşlu bu qarmaqarışıq kimyəvi birləşmələr, zaman keçdikcə fərqli şəkillərdə bir-birinə bağlanacaqlar: ABGDF, ADFGB, BBDGF, EFDGHEDHDGF və hətta bəlkə də çox uzun, çox kompleks şəkillərdə: AADGFDCGDGDAABBEFEFDGCDD kimi. Ancaq, bunların hamısı eyni cür davamlı, mühitə uyğun, kimyəvi olaraq müvazinətli deyil. Bu səbəbdən davamsız strukturlar parçalanacaq və mühitdəki kimyəvi birləşmələrin növünü yenidən artıracaqlar. Məsələn bəlkə də sadədən mürəkkəbə doğru gedən yolda, yuxarıdakı uzun sıralamada var olan AABBEFEF zəncirinin meydana gəlməsi fiziki-kimyəvi uyğunsuzluqdan ötəri mümkün olmamaqda idi, ancaq uzun zəncirin öz quruluşundan ötəri zəncir içərisində var ola bildi və sonra müvazinətsiz olduğu üçün parçalanaraq təkbaşına qaldı. Bu zəncirin varlığı, bəlkə də normal halda özbaşına var ola bilməyəcək olan (yenə fiziki-kimyəvi xüsusiyyətindən ötəri) ABCDG molekulunun yaranma ehtimalını artırdı. Bu vəziyyətdə canlılığın ən əhəmiyyətli addımı, tamamilə təsadüfi bağlanan kimyəvi birləşmələrin saysız sınama-yanılma, yaranma-parçalanma vəziyyətləri sayəsində atılmış oldu. ABCDG meydana gəldikdən sonra, daha əvvəl mühitdə yenə özbaşına meydana gəlmiş olan EF qrupu bunlara uyğun olan nöqtədən bağlandı və canlılığın ən ilkin versiyası doğulmuş oldu: ABCDEFG.

Burada diqqət yetirilməsi lazım olan nöqtə, qısa bir müddət içərisində, seçmə və ələmə mexanizmi sayəsində, çox fərqli növ kimyəvi birləşmələrin meydana gələ bilməsidir. Təbiətdə yalnız hal-hazırda mövcud olan aminturşular, iddia edildiyi kimi bir araya gələrək zülalları meydana gətirmək məcburiyyətində deyil. Proses daxilində bir çox fərqli birləşmə meydana gəlib, parçalana bilər. Onsuz da "canlılıq" dediyimiz anlayış, hələ də saysız "cansız" reaksiyadan təşkil olunmuş strukturlardan ibarətdir. Buna görə də əgər bir insan bu həqiqətləri anlamaq istəyirsə, anlamaması üçün heç bir səbəb yoxdur. 

Əlbəttə hesablamalar bir zülalın anidən, son halda var olmasına, yəni "yaradılmasına" istiqamətli ediləcək olsa, "qeyri-mümkün" nəticəsi çıxacaqdır. Bu nəticəyə gəlmək üçün riyaziyyata belə ehtiyac yoxdur. Hər elm sahəsi, "bir anda var edilmə" mövzusunda bu nəticəni verəcəkdir. Ancaq əgər mərhələli bir kompleksləşmə hesablanacaq olsa, ehtimallar o qədər yüksək olmaqdadır ki, bu mürəkkəb zülalların təbiət qanunları altında meydana gəlməməyi qeyri-mümkün olardı. 


Mənbə: Evrim Ağacı
Yazını dostlarla bölüş

0 şərh var:

Post a Comment

 
Copyright © 2014 Həyatın Təkamülü • All Rights Reserved.
Distributed By MyBloggerThemes | Design By Templateure
back to top