Hayvansal İşlevlerdeki Düzenden Sorumlu Santral Otorite Nedir?

[haci 0]

Konuyu tartışmaya bıraktığım yerden devam ediyorum.

Bütün çabama rağmen konuyu kısaltamayacağım. Buna rağmen anlaşılmasının zor olacağı yerler olacağını sanıyorum.

Bu sorunun üstesinden ancak soru sormak ve onları yanıtlamakla gelebiliriz.

HOMEOSTAZİSLE İLGİLİ SORUNLAR

Değişgenleri oldukça çok ve farklı olan homeostazis, kendisini sağlayacak santral bir otoritenin yokluğuna rağmen, nasıl ortaya çıkmakta ve idame ettirilmektedir?

Homeostazise katkısı olan organların onda ortaya çıkan sapmaları bir dereceye kadar düzeltme ve kompanze etme yetisi vardır.

Örneğin oksijen satürasyonun düştüğü hipoksik durumlarda akciğerler, dolaşım ve sinir sistemleri devreye girerek, düşük oksijen satürasyonun olumsuz etkilerini kompanze etmeye çalışır. Hayvan daha sık solumaya başlar ve kalp atışları hızlanır.

Kan asiditesinin arttığı durumlarda da bu organlar ve böbrekler devreye girerek, kan pH'sını normal sınırlar içinde tutmaya çalışır.

Artan kan şekerinin zararlı etkisini önlemek için pankreas beta hücreleri insülin salgılamaya başlar.

İnsülin kan şekerini düşürür ve kan şeker düzeyi belli sınırlar arasında tutulmaya çalışılır.

Vücuttaki dokular, endokrin bezler ve organlar çeşitli hormonlar, nöro-transmiterler ve kimyasal maddeler salgılayarak homeostazisin normal sınırlar içinde kalmasını sağlarlar.

Bu da doku ve organlardaki hücrelerin genetik olarak etkinliğini gerektirir.

Hücreler bozulan homeostazisin normale dönmesi için gerekli bir takım hormonları ve kimyasal maddeleri sentez edip, kana salgılamaya başlarlar.

Hafif sapmaları bu adaptasyon mekanizması kolaylıkla kompanze edebilir.

Homeostazisde gerçekleşen aşırı sapmalar ise, düzeltilemeyebilirler.

Bu da canlıda hastalıklara veya ölümlere neden olabilir.

Günlük yaşamda gerçekleşen sapmalar aşırı değillerdir ve kolaylıkla kompanze edilebilirler.

Hücreler bu sapmaları kendi genetik yapıları ile ilgili bazı hormonları ve kimyasal maddeleri şifreleyip kana salgılamakla başarırlar.

Bu oldukça etkili, başarılı ve düzenli bir kompanzasyon mekanizması olduğundan, onu sağlayan hormonların ve diğer çeşitli kimyasal maddelerin de etkili ve düzenli bir şekilde şifrelendiği ve kana salgılandığı izlenimi alınır.

İlginç olarak bu yanlış bir izlenimdir.

[Ahilevs 0]

Yine gayet keyifli bir konu olmuş. Ama gerek yok demene rağmen hacı buraya bir Anibal lazım sanki

Aslında anlattıklarından homeostazis'in bildiğimiz elektronik aletlerin çalışabilmesi için gereken voltaj aralığı gibi bir şey olduğu sonucunu çıkarttım. Voltaj düşer veya artar ise bir regülatör devreye girip bunu belli bir aralıkta tutmak zorunda yoksa kartlar bundan zarar görür. Vücuttaki organlar hem bu zarar görecek kartlar hem de regülatör görevini birlikte üstlenmiş gibi görünüyor. Peki bunu sabit tutmak için illa bir santral otorite gerekli mi? bu denge durumu sanki zaten her organın içinde otomatikleşmiş gibi. Yani tam olarak açıklamayacak olsa da; her hücre bir birey ve vücutlar toplum dersek biri çöpçü, biri mühendis, biri başbakan. Ama işin özünde hepsi asıl olarak kendini kurtarma peşinde. Nasıl çöpçü para kazanmak için bizim çöplerimizi alıp bizi bulaşıcı hastalıklardan koruyor olsa bile bu onun ilk hedefi değil. asıl hedef hayatta kalabilmek. Organlar ve diğer sistemlerde bence böyle çalışıyor. bu denge devam ettiği sürece de homeostazis devam ediyor. Bitti mi zaten dükkanı kapatırız (ölüm). Ergenlik ve doğumun devamı da sanki bir domino etkisi gibi olabilir mi? 1155'inci taş neden 45 sn. sonra düşüyor gibi. çünkü sıra ona gelene kadar o süre geçiyor. Farklı olsun dersen, doğal seçilim ne güne duruyor indirir valla tepesine.

Ama biliyorum ki sen yine benim bu anlattıklarımdan bambaşka bir fikirle gündeme gelip taşları yerine oturtacaksın ve belki de doğrusunu öğrenmiş olacağım o yüzden merakla bekliyorum.

Saygılar

[haci 0]

Oldukça güzel ve doğru açıklamışsın Ahilevs kardeşim. Biyolojide biraz farklı ama oldukça yakınsın..

Ben daha epeyi açıklama yapmak zorundayım. Sonunda umarım açıklık kazanacak.

Belki soru-cevap sonunda açıklık kazanacak.

Ben ne kadar anlaşılacağını bilmediğim için bu konuda fazla yorum yapamıyorum.

Ama herkesin sorunu benim kadar anlamasına çalışacağım. Misyonum bu.

[Ahilevs 0]

o zaman soru cevap ile gidelim Hacım.

böyle bir sisteme gerek var mı ilk soru olsun. Sence var mı? İlk tek hücreli canlılarda veya ilk canlılarda diyelim böyle bir sistem varmıydı? tek bir ilkel hücre zarı homeostazis için yeterli mi? Sanki bence ilk olarak bu iş çevreye adaptasyonla başlayıp kendi iç dinamiklerine dönmüş.

[haci 0]

o zaman soru cevap ile gidelim Hacım.

böyle bir sisteme gerek var mı ilk soru olsun. Sence var mı? İlk tek hücreli canlılarda veya ilk canlılarda diyelim böyle bir sistem varmıydı? tek bir ilkel hücre zarı homeostazis için yeterli mi? Sanki bence ilk olarak bu iş çevreye adaptasyonla başlayıp kendi iç dinamiklerine dönmüş.

Homeostazis en baştan beri var olmak zorundadır.

Canlılığa neden olan fizik ve kimya yasaları değişmemişlerdir.

Daha doğrusu canlılığa aynı fizik ve kimya yasaları hükmetmektedir.

Biz devam edelim.

OLASILIKSALLIK..

Hücrelerin hormonları ve kimyasal maddeleri şifrelemeleri stokastik (rastgele, olasılıksal) bir süreçtir.

Homeostazis olayının kökenine indiğimiz zaman ilginç bir düzensizlik ve rastgelelikle karşılaşmaktayız.

Bu son derece hayati önemi olan sürecin son derece dar sınırlar içinde tutulmasının stokastik genetik etkinliklere bağlı olması bize sürpriz gelebilir.

Ama bu ilginç bir gerçektir.

Homeostazisi sağlayan santral bir otorite olmadığı gibi, düzenli bir genetik mekaizma da yoktur.

Bu rastgeleliği açıklamak için parazitli genler (noisy genes) kavramı ortaya atılmıştır.

Ondan kısaca bahsetmenin yararlı olacağını düşünüyorum.

Fizikte parazit istenmeyen bir elektronik gürültüdür.

Ondan mümkün olduğu kadar kurtulmaya çalışılır. Bunun için çeşitli yöntemlere başvurulur.

Parazit biyolojik sistemlerde de vardır.

Genetik etkinliklerin de yapısına katılan bu parazit sistemin önemli bir parçasıdır.

Biyolojik parazitleri yok etmek ve önlemek, hatta azaltmak bile mümkün değildir.

Biyolojik sistemler işlevlerini parazitli bir ortamda yürütmek zorundadırlar.

Böyle bir ortamın biyolojik sistemler için zararlı olacağını düşünmek insan sağduyusu ile bağdaşır ama, bu düşünce doğru olmayabilir.

Çünkü biyolojik sistemler parazitli bir ortamda varlıklarını sürdürdüklerine göre, ya ondan etkilenmemenin bir yolunu bulmuşlardır, ya da ondan yararlanmaktadırlar.

[haci 0]

Çok hücreli bir canlının her hücresi diğerlerinden farklı ve eşsizdir.

Bu farkın nedeni genetik yapının farklı olmasıdır.

Tabii çevrenin ve hücrenin geçmişinin de bu farklarda rolü vardır.

Ama bir hücrenin her bakımdan aynı klonu da, farklı davranışlar sergileyebilir.

Aynı genetik yapı farklı hücrelerde farklı davranışlara neden olabilir.

Bu olaya genetik parazitlik ve bu genlere de parazitik genler denir.

Bu parazit, genler kendilerini belirtirlerken ortaya çıkar.

Genlerin kendilerini belirtmeleri iki aşamada gerçekleşir.

İlk aşamada DNA'daki şifre, RNA polimeraz enzimi tarafından okunur ve messenger RNA, (mRNA) sentez edilir.

Bu aşama transkripsiyon (transcription) olarak bilinir.

Translasyon (translation) olarak isimlendirilen ikinci aşamada mRNA'nın taşıdığı şifre ribozomlarda protein sentezinde kullanılır.

Transkrispsiyonda DNA'dan şifre alınır. Translasyonda ise o şifre ile protein sentez edilir.

Bu olayı deneysel olarak göstermek ve izlemek mümkündür.

Yeşil floresan protein geni içeren tek bir E. Coli bakterisinden klonlanmış bir bakteri kültürü imgeleyelim.

Sonradan bakteri genomuna eklenen bu gen içsel olarak floresandır.

Yani mikroskop altında yeşil floresan protein içeren bakteriler, daha hafif yeşil olan ve yeşil olmayan diğer bakterilerden kolaylıkla ayrılabilir ve ne kadar floresan oldukları kolaylıkla saptanabilir. Bakteriler ne kadar çok yeşil floresan protein içeriyorlarsa, o kadar yeşil görüneceklerdir.

Bütün bakterilerin genomuna aynı yeşil floresan protein geni eklenmiştir.

Bütün bakteriler yeşil floresan protein şifreleyeceklerdir.

İnsan mantığına ve sağduyusuna göre genetik olarak aynı olan bu bakterilerde şifrelenen yeşil floresan protein oranının da aynı olması gerekmektedir.

Her hücre aynı miktarda yeşil floresan protein şifrelemelidir.

Yani bu hücreleri mikroskop altında inceleyince yeşil floresanın aynı parlaklıkta olması beklenmelidir.

Çünkü hepsinde aynı floresan geni vardır ve hepsi de aynı genin ürünü olan floresan bir protein şifrelemektedirler.

Bu bakteri kolonisini mikroskop altında incelersek bu çıkarımın işe yaramadığını gözlemleriz.

Genetik olarak her bakımdan aynı olan bakteriler farklı oranlarda floresan protein sentez etmektedirler.

Bundan genlerin kendilerini belirtmeleri sırasında ortaya çıkan parazit sorumludur.

Bu demektir ki aynı genetik yapıya sahip olan bireyler arasında genlerin kendilerini manifest etmeleri stokastik (rastgele, olasılıksal) bir süreçtir.

[kaşif 0]

Sevgili Hacı'nın açıklamaları çok güzel.

Bu parazit örneği elektronikte de aynıdır.

Bir müzik CD'si kodlanmış ses izlerini taşır.

Bu CD'yi aynı model ve aynı marka bir müzik setinde dinleseniz aynı sesi hiçbir zaman alamazsınız.

Çünkü elektronik elemanların parazitleri sesleri farklı kılar.

Kulakla fark edilmese bile ölçü aletleri ile bu gözlenebilir.

Peki bu parazitlerin kaynağı nedir derseniz:

Yari iletkenlerin ve diğer parçaları oluşturan atomlar hiçbir zaman aynı olamaz.

Araya farklı atomlar, moleküller hatta atomaltı parçacıklar mutlaka girecektir. Ne kadar ayıklasanız da saf bir yarı iletken yaratamazsınız.

Sonra malzemelerin birleşmesi, montajı, sıcaklık, ısı, ışık, manyetik alan, besleme voltajı vb gibi daha birçok faktör bu parazitlerin oluşmasına yol açacaktır.

Hatta parazitler CD'nin imalatı ile kayıt, kodlama ve kopyalama esnasında da mevcuttur.

[haci 0]

Sevgili Hacı'nın açıklamaları çok güzel.

Bu parazit örneği elektronikte de aynıdır.

Bir müzik CD'si kodlanmış ses izlerini taşır.

Bu CD'yi aynı model ve aynı marka bir müzik setinde dinleseniz aynı sesi hiçbir zaman alamazsınız.

Çünkü elektronik elemanların parazitleri sesleri farklı kılar.

Kulakla fark edilmese bile ölçü aletleri ile bu gözlenebilir.

Peki bu parazitlerin kaynağı nedir derseniz:

Yari iletkenlerin ve diğer parçaları oluşturan atomlar hiçbir zaman aynı olamaz.

Araya farklı atomlar, moleküller hatta atomaltı parçacıklar mutlaka girecektir. Ne kadar ayıklasanız da saf bir yarı iletken yaratamazsınız.

Sonra malzemelerin birleşmesi, montajı, sıcaklık, ısı, ışık, manyetik alan, besleme voltajı vb gibi daha birçok faktör bu parazitlerin oluşmasına yol açacaktır.

Hatta parazitler CD'nin imalatı ile kayıt, kodlama ve kopyalama esnasında da mevcuttur.

Bu soru ve açıklaması güzel.. Genlerin kendilerini belirtmeleri sürecinde bu parazitlerin kaynağı nedir?

Genlerin kendilerini belirtmelerini iki aşamada gerçekleştirdiklerine değinmiştik.

Transkripsiyon ve translasyon.

Genetik parazitin ikinci aşama olan translasyonda gerçekleştiği anlaşılmıştır.

Çoğu kere bu süreçte kullanılacak organik moleküllerin yeterli olmaması (eksik olması veya sayılarının az olması) bu parazitten sorumludur.

[haci 0]

Son iletiyi şu cümle ile bitirdik:

Bu demektir ki aynı genetik yapıya sahip olan bireyler arasında genlerin kendilerini manifest etmeleri stokastik (rastgele, olasılıksal) bir süreçtir.

Başka bir ifade ile aynı genler kendilerini farklı oranlarda belirtmektedirler.

Komşu iki hücreden birinde bir gen şu kadar şifrelenirken, diğerinde yalnız bu kadar şifrelenmektedir.

Peki bu gözlemi homeostazise uygularsak nasıl bir durumla karşılaşırız?

Homeostazisin dar sınırlar içinde tutulması ve idame ettirilmesi için, çoğu kere bazı hormon ve kimyasal maddelerin sürekli olarak sentez edilip kana boşaltılması gerekmektedir.

Örneğin kan şekerinin yükselmesi durumunda pankreasın beta hücreleri insülin sentez edip, kana salgılamaya başlayacaklardır.

Ama bu süreç yukarda açıkladığımız gibi stokastiktir. Yani olasılıksaldır. Sanıldığı gibi son derece düzenli bir tepki mekanizması değildir.

Bazı beta hücreleri az, diğerleri çok insülin sentez edeceklerdir.

Aynı durum homeostazda rolü olan diğer değerler için de geçerlidir.

Homestazın idamesinden sorumlu olan genlerin etkinlikleri olasılıksaldır.

Buna rağmen, sanki homeostazı denetleyen santral bir otorite varmış gibi, yeterli miktarlarda insülin sentez edilerek homeostaz sağlanmakta ve idame ettirilmektedir.

Her ne kadar pankreas beta hücrelerinin her birinin salgıladığı insülin, parazitli genlerden dolay, bazı değerler arasında dalgalanmakta ise de, sonuçta kana geçen insülin miktarı kan şekerini uygun bir düzeye indirecek bir etkiye sahiptir.

Her beta hücresi rastgele insülin şifrelemektedir ama, organın tümünün şifrelediği insülin miktarı homeostazı idamede etkili ve yeterli olmaktadır.

Aslında bu gözlem de santral bir otoritenin varlığına işaret etmektedir. Çünkü sonunda her hücrenin rastgele salgıladığı insüline bağlı kan insülin düzeyi, kan şekeri düzeyini normal sınırlar arasında tutmaktadır.

Bu hassas kontrolda bilinen bir temel kontrol mekanizmasının olmamasına rağmen, kan şekerinin homeostazisi dar sınırlar arasında idame ettirilmektedir.

Fizik, kimya ve biyolojide karşılaşılan düzenin kökeni nedir?

Canlı ve cansız varlıklarda madde neden örgütlenmektedir?

Görünüşe göre maddeyi örgütlenmeye zorlayan bir fizik kanunu yoktur. Madde kendi kendine örgütlenmektedir.

Termodinamik kanunlara göre bütün dinamik süreçler eninde sonunda en düşük enerji düzeyine ulaşacak şekilde davranmakta ve o düzeye götüren bir patikayı izlemektedirler.

O düzeye ulaşan süreç onu bozan bir müdahale olmadığı süre, ulaştığı düzeyde dengede kalmaya devam edecektir.

Bir çaydanlıkta kaynatılan şekerli bir su imgeleyelim.

Kaynayan sudan madde (su buharı) ve enerji (ısı) ayrılacak ve sonunda geride kalanlar çevre ile bir dengeye kavuşacaklardır.

Soğuma, buharlaşma ve geride kalan şekerin kristalleşmesi basit fiziksel ve kimyasal yasaları izleyecek ve sonunda sistem en düşük enerji düzeyine ulaşacaktır.

Bu süreç sonunda çaydanlığın dibinde taş gibi sert bir şekerleme kalacaktır.

İç enerjisini koruyan ve idame ettiren bir sistem ise, fizik kanunlarına isyan ettiğini düşündüren davranışlar sergileyecektir.

Örneğin havada asılı duran su damlaları zamanla bulutları oluşturacak, ferromanyetik parçacıklar bir araya geldikleri zaman ilginç bir organizasyon kazanacaklardır.

Bu organizasyonlar aslında düzensizlikten kendiliğinden ortaya çıkmaktadır.

Onları organize olmayan zorlayan fizik kanunlarının ne olduğu iyi bilinmemektedir.

Bu örgütlenme sırasında basit parçacıklar arasındaki tepkileşmeler bir düzenin ortaya çıkmasından sorumludur.

Bilindiği kadarıyla bu süreç çizgisel olmayıp, sistemin öğeleri arasında pozitif ve negatif geri tepkimeli döngülerle niteliklidir.

[haci 0]

Kendiliğinden örgütlenme biyolojik sistemlerin hepsinde yer aldığı için doğanın böyle bir organizasyona neden başvurduğu ilginç bir sorun olarak karşımıza çıkmaktadır.

Bu soruna ışık tutmak için önce merkezi kontrolle ilgili bazı niteliklere kısaca bir göz atmamız gerekmektedir.

*Merkezi karar verme sistemlerinin etkili olabilmesi için sistemin alt birimleri arasındaki ilişkileri koordine eden ve onları merkezi karar verme örgütüne bağlayan bir haberleşme sistemi olmalıdır. Böyle bir sistemde çok sayıda enformasyona gereksinim vardır.

*Bu merkez karar vermeden önce bütün bilgilere sahip olmak zorundadır.

*Bu kontrol merkezi ancak bütün bilgiler kendisine ulaştıktan ve onları değerlendirdikten sonra sistemin alt birimlerine nasıl davranacaklarını bildirebilir.

Görüldüğü üzere ileri derecede bir sofistikasyona sahip olan santral sistem, ileri derecede karmaşık ve evrimsel olarak ortaya çıkması zor, bakımı ve idamesi zahmetli bir sistemdir.

Buna rağmen hayvanlarda kısmen de olsa, oldukça etkili santral haberleşme sistemleri gelişmiştir.

Bunlarda bilginin merkezi karar verme bölgesine hızla ulaşamasını sağlayan sofistike bir periferik sinir sistemi vardır.

Ama bu sistem evrimsel bir denemeden fazla bir atılım değildir. Eksik ve yetersizdir.

Bu nedenlerden canlılarda santral karar verme sisteminin yerine santralize olmayan, sofistikasyondan yoksun altbirimlerden oluşan kendiliğinden örgütlenen sistemler ortaya çıkmıştır. Biyolojik sistemlerde homeostazisi sağlayan ve idame ettiren santral bir otorite yoktur.

Aralarında insanların da olduğu bütün biyolojik sistemler kendiliğinden örgütlenme paradigması üzerine kurulmuşlardır.

[haci 0]

İster tek hücreli olsunlar ister çok hücreli, biyolojik sistemlerde santral bir otorite yoktur.

Bu sistemler kendiliğinden örgütlenmenin yaygın ve ilginç bir paradigmasını simgelerler.

Ayrıca biyolojik sistemler, hem kendiliklerinden organize olan, hem de bu organizasyonu idame ettiren otokatakinetik sistemler olarak da bilinirler.

Canlılar içsel bir kontrol sistemine sahip değillerdir. Sinir sistemi santral otoriteye teşebbüsdür. Hepsi o kadar.

Bu teşebbüs yalnız kısmen başarılıdır.

Çok sayıda altbirimlerden oluşan biyolojik sistemlerde bilinen bir kontrol merkezi yoktur.

Buna rağmen ortada kriptik bir kontrolun olduğu şüphesizdir.

Santralize olmayan bu kontrol sisteminde biyolojik sistemi oluşturan altbirimler etkinliklerini sahip oldukları sınırlı yerel bilgiye dayanarak gösterirler.

Altbirimlerden kastımız hücrelerdeki organik moleküller, organeller, canlı organizmalardaki hücreler, dokular ve organlardır.

Santral otoriteden yoksun sistemler kendilerini oluşturan altbirimlerin birbirlerine karşı olan etkilerine duyarlıdırlar.

Çünkü bu sistemlerin paylaştığı santral bir otorite yoktur.

Sistemin öğeleri ancak kendi yerel ve farklı koşullarına tepki gösterirler.

Buna rağmen ortaya düzensizlikten düzen çıkmaktadır.

Evrendeki düzenden enerji ve maddenin karşılıklı etkileşmesi sorumludur.

Mevcut yapıların en karmaşığı olan canlılar da enerji ve maddenin karşılıklı tepkileşmeleri sonucu ortaya çıkmışlardır.

Ne kadar karmaşık olurlarsa olsunlar biyolojik sistemler de aynı fizik kanunlarına tabidirler.

Bilinen doğal yasaların dışında ve onlarla açıklanamayan, yalnız canlılara özgün davranış biçimleri ve kanunlar yoktur.

Çünkü yalnız cansız dediğimiz maddeden oluşan canlılar, cansız maddenin uyduğu ve aralarında termodinamik kanunların da olduğu bütün fizik kanunlarına harfiyen uymak zorundadırlar.

Biyolojik sistemler için ayrı ve özgün kanunlar yoktur.

Canlılıkla ilgili her türlü özellikler bilinen ve kabul edilen olağan fizik ve kimya kanunları ile açıklanabilir.

Bu demektir ki canlı olmayan sistemlerle biyolojik sistemler arasında temelde, bazı önemli ve kaçınılmaz benzerlikler var olmak zorundadırlar.

[2old4u 0]

Konuyla ilişkili okuma referansları vermek istiyorum... http://www.moq.org/ http://larrygilman.net/misc_documents/Anscombe_vs_CSL.pdf /ya da dynamic ve static quality diye yazın google da. Robert M Pirsig bu konuda bayağı kafa yormuş. quantum dan en yüksek canlı organizasyonuna nasıl aynı basit kuralların ugulanabileceğini öne süren bir düşünce. sağlıcakla kalınız.

[haci 0]

Verdiğin kaynak felsefe ile ilgili kardeşim. Sen boşver onu. Biz konunun felsefesi ile değil, somut bilimsel yönü ile ilgileniyoruz.

[haci 0]

Cansız sistemlerde kendiliğinden örgütlenmeye örnek olarak kasırgaları ele alalım.

Önce bu sistemin nasıl başladığına ve geliştiğine bir göz atalım.

Kasırgalar tropikal iklimlerde ve açık deniz ve okyanuslarda, sıcak ve nemli bulutların örgütlenmesi sonucu ortaya çıkan şiddetli fırtınalardır.

Deniz sıcaklığının en azından 26,5 santigrad derece ve üstünde olması gerekir.

Güneş tarafından ısıtılan rutubetli hava hızla yükselirken, artan rutubetten dolayı alçak basınç ortaya çıkar.

Rutubetle satüre olan bu havada rutubetin yoğunlaşması fırtına bulutlarının ortaya çıkmasının nedenidir.

Sıcak hava yükselirken serin hava ondan boşalan yeri almak üzere harekete geçer.

İlerde kasırgaya dönüşecek ataleti olan bu sistem, okyanusun üzerinde yükseklerde durmaktadır.

Ama altında dünya dönmeye devam etmektedir.

Yerçekimi bu sistemi dünya ile birlikte döndürmek için yeterli değildir.

Buna Coriolis etki denir.

Dünyanın kendi etrafında dönmesi, yukarı doğru yükselmekte olan sıcak havanın sarmal (spiral) şeklini almasına neden olur.

Dünya kendi etrafında döndüğü için yukarı doğru yükselen sıcak hava bunu ancak düz olarak değil de, sarmal şeklinde yapabilir.

Sıcak hava yükselirken hız kazanır ve rüzgarlar alçak basınç merkezi etrafında giderek artan bir hızla dönmeye başlarlar.

Bu sırada tropikal alçak basınç önce tropikal depresyona, ardından da kasırgaya dönüşür.

Bu fırtınanın çapı birkaç yüz km ile birkaç bin km arasında değişir.

İyice organize olan kasırgaların merkezinde yaklaşık 50 km çapında, rüzgarların olmadığı güneşli, alçak basınçlı, sakin bir hava vardır.

Ama onun çevresindeki rüzgarların hızı saatte 200 km'yi geçebilir.

Görüldüğü üzere kasırgalarda çesitli düzensizlikler bir araya gelerek bir düzen oluşturmaktadır.

Önce hava ısınmakta ve nemden zenginleşmektedir.

Bu durum yörede atmosferik basıncın düşmesine neden olmaktadır.

Rutubetli havada atmosferik basınç kuru havadan düşüktür.

Dünyanın kendi aksisi etrafında dönmesi, yükselmekte olan sıcak havanın sarmal bir şekil almasından sorumludur.

Bu sarmal şekil rüzgarların sıcak hava ve rutubetten dolayı oluşan alçak basınç merkezi etrafında giderek artan bir hızla dönmesine neden olacaktır.

Bu etmenlerin her biri diğerlerinden bağımsızdır.

Ama kasırgalarda bir araya gelmektedirler.

[Ahilevs 0]

Merakla bekliyoruz hacı bize bu santral otoritenin varlığı hakkında vereceğin bilgileri. Üst iletilerden birinde aslında yargıyı vermişsin "Santral otorite yoktur" diyerek. Bu kasırganın düzensizliğinden oluşan homeostazis benzeri düşen, sanki direkt olarak evrendeki kaostan oluşan düzene benzetilebilir. Ordan da iyicene basitleştirirsek benim çöpçü örneğini biraz anımsayabiliriz. Galiba ilk yorumda eksiklerle birlikte cevaba biraz yaklaşmışım. Peki bu dar aralıkta türlerin kendine özgü homeostazları olduğuna göre aslında bu dar gibi görünen aralık tüm canlılara bakınca toplamda bayağı geniş görünüyor onun bir açıklaması var mı? Mesela bizim vücut ısımız belirli proteinlerin işlem yapabilmesi için optimum bir düzeyde ama farklı canlılarda farklı vücut ısıları, farklı hormon düzeyleri veya farklı organeller olabiliyor. Bizim homeoztaz sandığımız şey yanılgı olmasın?

Saygılar

[haci 0]

Canlı hücreler santral bir otoriteden yoksun kendiliğinden örgütlenmenin, ilginç bir örneğini simgelerler.

Hiçbir hücrede canlı diyebileceğimiz, hatta canlılıktan direkt olarak sorumlu bir molekül yoktur.

Hücreler santral bir otoriteden yoksundurlar.

Ne DNA canlıdır, ne RNA ve enzimler canlıdırlar.

Ama onlar bir araya gelince hücre canlılık kazanmaktadır.

Onlar diğer hücresel öğelerle birlikte kendiliğinden örgütlenmenin ilginç bir örneğini oluştururlar.

Çoğu birbirlerinden bağımsız olarak işlev yapan çok sayıda molekül hücrede bir araya gelmişler ve ona canlılık kazandırmışlardır.

Bir sistemin kendiliğinden örgütlenebilmesi için bazı koşullara ve mekanizmalara gereksinimi vardır.

Onlarsız kendiliğinden örgütlenme mümkün değildir. O mekanizmalar ve koşullar şunlardır:

*Sistem termodinamik olarak açık olmalıdır. Bundan kasıt sistemin çevresi ile eneji/kütle alış verişi yapmasıdır.

Başka bir deyişle sistemin yararlandığı enerji sıfır olmamalıdır.

Sistemden sürekli olarak bir enerji geçmelidir.

Örneğin bir akvaryumda yaşayan balıklara dışardan gıda vermek gibi...

Ya da bir tencerede suyun kaynamaya devam etmesini sağlamak için tencerenin üzerinde durduğu ocağı yakmaya devam etmek gibi.

Sistem termodinamik olarak açık olmazsa, mevcut enerjiyi kullanarak sonunda ısı ölümü denen termodinamik bir dengeye kavuşur.

Kendiliğinden örgütlenen sistemler termodinamik dengeden uzaktırlar.

*Sistemin davranışları dinamik olmalıdır.

Termodinamik dengede olmayan sistemde bir tür sürekli değişiklikler olmalıdır.

Bu sistem çevreden kullanabileceği bir enerjiyi sağlamalı ve çevreye entropi atmalıdır.

*Sistemde yerel tepkileşmeler olmalıdır. Bu tepkileşmeler sistemin öğeleri arasında gerçekleşmelidir.

*Sistemin dinamikleri çizgisel olmamalıdır. Sistemin öğeleri arasında geritepmeli döngüler varsa zamanla daha üst düzeyde kendiliğinden örgütlenme gerçekleşir.

Bir enzim kendisinin ortaya çıkmasını sağlayan bir reaksiyonu katalize ediyorsa, ona otokataliz denir ve bunun ilk canlının ortaya çıkmasında yeri çok önemlidir.

*Kendiliğinden örgütlenen sistemler çok sayıda parçadan oluşmuş olmalıdır.

Hücreler, dokular ve organları içeren canlılar milyonlarca parçanın bir araya gelmesinden oluşmuşlardır. Yalnız insanda 60 trilyon hücre vardır.

*Ortaya çıkma. Biraz muğlak bir kavram olan ortaya çıkmayı, bütünün kendisini oluşturan parçalardan daha büyük olması ve bütünün parçalarından kendiliğinden ortaya çıkan yapılar ve örnekler oluşturması olarak ifade edebiliriz. Beyinde bilincin ortaya çıkması gibi...

Bu mekanizmalar arasından ilk ikisi kendiliğinden örgütlenme paradigması için çok önemlidir.

Onlar, sistemin termodinamik olarak açık ve davranışlarının dinamik olmasıdır.

Bu iki mekanizma entropi kavramının canlılıkta ne kadar önemli olduğunu gösterir.

Entropi ile canlılık ve kendiliğinden örgütlenme arasında entrikalı bir ilişki vardır.

O ilişkiye kısaca değinmeden canlılığın neden santral bir otoriteden yoksun olması gerektiğini açıklamak mümkün değildir.

Her sistem entropisini etrafa yaymakla yükümlüdür. Bu bir doğa kanunudur. Ayrıca bunu en etkili ve çabuk bir şekilde yapmak zorundadır da.

Bu zorunluk sistemin giderek organize olması demektir. Entropi kanunu sistemi organize olmaya zorlamaktadır.

Çünkü ancak o zaman bu sistem entropisini en çok ve en etkili bir şekilde etrafa yayabilir.

Maksimum derecede entropi kendiliğinden örgütlenme için gereklidir.

Bu gereklilik yüzünden evrende enerji-madde ilişkileri bir düzen içinde gelişmekte ve kendiliğinden örgütlenme mümkün olabilmektedir.

Kendiliğinden örgütlenmeden entropi sorumludur.

Eğer entropi, kendiliğinden örgütlenme şeklinde bir düzenin yeğlenmesini sağlıyor ve kendiliklerinden örgütlenen sistemler entropiyi etrafa daha etkili bir şekilde yayıyorlarsa, entropi kendiliğinden örgütlenmenin nihai şekli olan canlılığı da yeğliyor demektir.

[haci 0]

Merakla bekliyoruz hacı bize bu santral otoritenin varlığı hakkında vereceğin bilgileri. Üst iletilerden birinde aslında yargıyı vermişsin "Santral otorite yoktur" diyerek. Bu kasırganın düzensizliğinden oluşan homeostazis benzeri düşen, sanki direkt olarak evrendeki kaostan oluşan düzene benzetilebilir. Ordan da iyicene basitleştirirsek benim çöpçü örneğini biraz anımsayabiliriz. Galiba ilk yorumda eksiklerle birlikte cevaba biraz yaklaşmışım. Peki bu dar aralıkta türlerin kendine özgü homeostazları olduğuna göre aslında bu dar gibi görünen aralık tüm canlılara bakınca toplamda bayağı geniş görünüyor onun bir açıklaması var mı? Mesela bizim vücut ısımız belirli proteinlerin işlem yapabilmesi için optimum bir düzeyde ama farklı canlılarda farklı vücut ısıları, farklı hormon düzeyleri veya farklı organeller olabiliyor. Bizim homeoztaz sandığımız şey yanılgı olmasın?

Saygılar

Evet Ahilevs. Sen oldukça yakınsın. Homeostazis her canlı için farklı. Hepsi için ayrı bir homeostazis mevcut.

Bu haliyle homeostazis bize bir dengenin varlığını haber veren bir olgu. Kendisi bir varlık değil. Bir sonuç. Bu anlamda bir yanılgı diyebilirsin.

Konuyu basite indirgemek mümkün değil. O yüzden uzamak zorunda malesef. Ben de istemiyorum ama bu bir zorunluk.

[haci 0]

Doğada canlılıktan daha karmaşık bir sistemin varlığı bilinmemektedir.

Büyük binalar, köprüler, tüneller, barajlar, göller, limanlar, şehirler ve metropollar tek bir hücrenin bile sahip olduğu karmaşık düzene sahip değillerdir.

Kendiliğinden ortaya çıkan bu muhteşem düzen, aynı zamanda kendini idame ettirmektedir de.

O halde biyolojik sistemlerin de ortaya çıkmasını sağlayan ve cesaretlendiren, onlara önayak olan bazı kanunlar var olmalıdır.

Ayrıca o kanunların madde-enerji etkileşmelerinin ürünü olmaları da gerekmektedir.

Çünkü evrende, düzenli-düzensiz her yapı, madde-enerji etkileşmesi sonucu ortaya çıkmaktadır.

Bunun bilinen bir istisnası yoktur.

Böyle bir kanun varsa o ne olabilir?

İlk bakışta öyle bir kanunun evrede düzenli karmaşıklığı sağlaması gerektiği şeklinde bir düşüncenin hiç de yanlış olmaması gerektiği izlenimi alınır.

Çünkü evrende düzensizlik varsa, ona karşı gelen bir düzen de olmalıdır.

Nedeni de çok basit bir insansal mantıktır.

Evrende hemen her olgu karşıtı ile ortaya çıkmaktadır. Herşey karşıtı ile kaimdir.

Eğer entropi düzensizliği simgeliyorsa, ona karşı düzeni sağlayan bir kanun olmalıdır.

Bu kanun madde-enerji ilişkilerine bir düzen getirmelidir.

Nitekim Schrödinger negentropi kavramını entropiye karşı bir kanun olarak ortaya atmıştır.

Evrende düzeni sağlayan yasaların olması gerektiğini savunan başka bilim adamları da vardır.

Evet. Gerçekten böyle bir kanun vardır.

Ama o kanun entropiye karşı bir kanun değildir.

O kanun entropinin ta kendisidir.

Entropi hem düzenden ve hem de düzensizlikten sorumludur.

Entropi yalnız bazı durumlarda düzensizliği simgeleyen bir doğa kanunudur.

Temel olarak entropi, madde-enerji ilişkilerinden açığa çıkan bir yan üründür.

Birinci ve ikinci termodinamik kanunları birlikte şöyle ifade edebiliriz:

Enerji ne yaratılabilir ne de yok edilebilir. Sadece bir şekilden diğer bir şekle dönüştürülebilir.

Ancak bu dönüşümlerde randıman yüzde yüz olmayıp, bir kısım enerjinin kullanılabilirliği azalır.

Entropi temel olarak bir kısım enerjinin kullanılabilirliğinin azalmasıdır. Bunu biz düzensizlik olarak kabul edebiliriz.

Aslında bu evrensel bir fenomendir. Bir yerde ortaya çıkan düzenin, etrafında ve bütün evrende düzensizliğin artırması demektir.

Başka bir ifade ile, evrende enerjinin kullanılabilirliği giderek azalmaktadır.

Enerji-madde tepkileşmeleri sonunda geride her seferinde daha az kullanılabilir bir enerji kalmaktadır.

Çoğu kere bunun nedeni ısı şeklinde açığa çıkan enerjinin kullanılabilirliğin az olmasıdır.

O halde evrenin bir yerindeki düzenin, diğer yerlerinde ve tümünde düzensizliğe neden olması hiç de mantıksız değildir.

Ama yalnız bu kanun canlıların ortaya çıkması için yeterli olamaz.

Hatta bu kanun canlıların ortaya çıkmasının önündeki en büyük engeldir diyebiliriz.

Bu kanuna karşı bir kanun olmalı ve o kanun evrende düzeni sağlamalıdır.

İşte bu bağlamda maksimum entropi üretimi kanunu devreye girmektedir.

Rastgele ortaya çıkan düzensizliklerden maksimum miktarda entropi üretmek zorunluğudur bu kanun.

İki veya daha fazla rastgele süreç bir araya geldikleri zaman, o şekilde davranmalıdırlar ki, onlardan oluşan sistem etrafa maksimum miktarda entropi yayabilsin.

Kasırgayı buna örnek olarak gösterebiliriz.

Peki bu kanun nasıl oluyor da evrende, en azından bir gezegende, canlılığın ortaya çıkmasını sağlıyor?

[Ahilevs 0]

Doğada canlılıktan daha karmaşık bir sistemin varlığı bilinmemektedir.

Büyük binalar, köprüler, tüneller, barajlar, göller, limanlar, şehirler ve metropollar tek bir hücrenin bile sahip olduğu karmaşık düzene sahip değillerdir.

Kendiliğinden ortaya çıkan bu muhteşem düzen, aynı zamanda kendini idame ettirmektedir de.

O halde biyolojik sistemlerin de ortaya çıkmasını sağlayan ve cesaretlendiren, onlara önayak olan bazı kanunlar var olmalıdır.

Ayrıca o kanunların madde-enerji etkileşmelerinin ürünü olmaları da gerekmektedir.

Çünkü evrende, düzenli-düzensiz her yapı, madde-enerji etkileşmesi sonucu ortaya çıkmaktadır.

Bunun bilinen bir istisnası yoktur.

Böyle bir kanun varsa o ne olabilir?

İlk bakışta öyle bir kanunun evrede düzenli karmaşıklığı sağlaması gerektiği şeklinde bir düşüncenin hiç de yanlış olmaması gerektiği izlenimi alınır.

Çünkü evrende düzensizlik varsa, ona karşı gelen bir düzen de olmalıdır.

Nedeni de çok basit bir insansal mantıktır.

Evrende hemen her olgu karşıtı ile ortaya çıkmaktadır. Herşey karşıtı ile kaimdir.

Eğer entropi düzensizliği simgeliyorsa, ona karşı düzeni sağlayan bir kanun olmalıdır.

Bu kanun madde-enerji ilişkilerine bir düzen getirmelidir.

Nitekim Schrödinger negentropi kavramını entropiye karşı bir kanun olarak ortaya atmıştır.

Evrende düzeni sağlayan yasaların olması gerektiğini savunan başka bilim adamları da vardır.

Evet. Gerçekten böyle bir kanun vardır.

Ama o kanun entropiye karşı bir kanun değildir.

O kanun entropinin ta kendisidir.

Entropi hem düzenden ve hem de düzensizlikten sorumludur.

Entropi yalnız bazı durumlarda düzensizliği simgeleyen bir doğa kanunudur.

Temel olarak entropi, madde-enerji ilişkilerinden açığa çıkan bir yan üründür.

Birinci ve ikinci termodinamik kanunları birlikte şöyle ifade edebiliriz:

Enerji ne yaratılabilir ne de yok edilebilir. Sadece bir şekilden diğer bir şekle dönüştürülebilir.

Ancak bu dönüşümlerde randıman yüzde yüz olmayıp, bir kısım enerjinin kullanılabilirliği azalır.

Entropi temel olarak bir kısım enerjinin kullanılabilirliğinin azalmasıdır. Bunu biz düzensizlik olarak kabul edebiliriz.

Aslında bu evrensel bir fenomendir. Bir yerde ortaya çıkan düzenin, etrafında ve bütün evrende düzensizliğin artırması demektir.

Başka bir ifade ile, evrende enerjinin kullanılabilirliği giderek azalmaktadır.

Enerji-madde tepkileşmeleri sonunda geride her seferinde daha az kullanılabilir bir enerji kalmaktadır.

Çoğu kere bunun nedeni ısı şeklinde açığa çıkan enerjinin kullanılabilirliğin az olmasıdır.

O halde evrenin bir yerindeki düzenin, diğer yerlerinde ve tümünde düzensizliğe neden olması hiç de mantıksız değildir.

Ama yalnız bu kanun canlıların ortaya çıkması için yeterli olamaz.

Hatta bu kanun canlıların ortaya çıkmasının önündeki en büyük engeldir diyebiliriz.

Bu kanuna karşı bir kanun olmalı ve o kanun evrende düzeni sağlamalıdır.

İşte bu bağlamda maksimum entropi üretimi kanunu devreye girmektedir.

Rastgele ortaya çıkan düzensizliklerden maksimum miktarda entropi üretmek zorunluğudur bu kanun.

İki veya daha fazla rastgele süreç bir araya geldikleri zaman, o şekilde davranmalıdırlar ki, onlardan oluşan sistem etrafa maksimum miktarda entropi yayabilsin.

Kasırgayı buna örnek olarak gösterebiliriz.

Peki bu kanun nasıl oluyor da evrende, en azından bir gezegende, canlılığın ortaya çıkmasını sağlıyor?

Cevap veriyorum;

Çünkü böyle sistemlerde canlıların varlığı ve enerjiyi kullanmaları normal şartlarda oluşabilecek etropiyi daha da artttırarak ve madde enerji dönüşümlerini sağlayarak bu iki temel kanunun bir arada işlerken yarattığı sorunu ortadan kaldırıyor

inşallah olmuştur

[haci 0]

Cevap veriyorum;

Çünkü böyle sistemlerde canlıların varlığı ve enerjiyi kullanmaları normal şartlarda oluşabilecek etropiyi daha da artttırarak ve madde enerji dönüşümlerini sağlayarak bu iki temel kanunun bir arada işlerken yarattığı sorunu ortadan kaldırıyor

inşallah olmuştur

Cevap öyle sanıldığı kadar basit değil.

Canlılığın temel olarak kimyasal bir süreç olduğunu biliyoruz. Evrim de temel olarak kimyasal bir süreçtir.

Atom ve moleküller birleşerek giderek karmaşıklaşan bir yapı oluşturmaktadırlar.

Bu tepkileşmelerin hepsi, eğer bir düzeni sağlıyorlarsa, etrafa entropi yaymaktadırlar.

Entropi kanunu onlardan entropilerini etrafa maksimum miktarda ve mümkün olduğu kadar kısa bir zaman içinde yaymalarını beklemektedir.

Ve bu maksimum miktara ulaşmak için kimyasal tepkileşmelerin bir düzen içinde olmalarının zorunluğu vardır.

Sonunda ortaya çıkan canlı varlıklar etrafa maksimum miktarda entropi yaymaya başlayacaklardır.

Entropi kanununa göre bir sistem ne kadar düzenli ise, entropisini etrafa o kadar çabuk ve etkili bir şekilde yaymaktadır.

Doğa entropinin etrafa çabuk ve etkili yayılmasını sağlarken, aynı zamanda çok karmaşık olan canlıların da ortaya çıkmasına neden olmaktadır.

Enerjinin daha az kullanılabilir olması paradigması olan entropi ayrıca maksimum düzeyde olmak zorunda da olduğundan, evrende kendiliğinden örgütlenen sistemler vardır. Canlılık bu sistemlerden biridir.

Maksiumun entropi üretimi yasası, evrende canlılığın ortaya çıkmasından sorumludur. Canlılık entropiye rağmen değil, entropiden dolayı ortaya çıkmıştır.

1871 yılında Maxwell gaz moleküllerini bilardo topları olarak modellemiş ve moleküllerin her çarpışması sonunda dengede olmayan hız dağılımının giderek düzensizleştiğini ve sonunda makroskopik bir monotonluk ve simetri kazandığını gözlemlemiştir. Boltzmann mikroskopik olarak düzensiz olan makroskopik monotonluğun maksimun entropi anlamına geldiğini farketmiştir. Boltzmann'a göre lokal rastgele çarpışmalar, sonunda mutlaka düzensizliğe neden olacaklarından, entropinin düzensizlik olması en büyük olasılıktır. Ayrıca yine Boltzmann'a göre moleküllerin aynı hızla ve aynı yöne hareketi (düzenli davranışları) sonsuz derecede olasılık dışı bir enerji konfigürasyonudur. Evrene düzensizlik hakimdir ve düzen hiçbir zaman ulaşılamayacak bir ütopidir.

Kendiliğinden örgütlenme bir düzeni simgelediği için bu görüşün yanlış olduğunu biliyoruz. Evrende düzen, düzensizlikten çıkmaktadır. Evrende düzen ve kendiliğinden örgütlenme Boltzmann'ın iddialarının aksine, sonsuz derecede uzak bir olasılık olmadığı gibi, ortaya çıkması kaçınılmaz bir sonuçtur da. Bu düzen açıkça hem yasal ve olağandır, hem de fırsatçıdır. Kendisine sağlanan her olasılıktan hemen yararlanır.

Maksimum entropi üretimi (Maximum Entropy Production MEP) entropi yasasına eşlik eden ve onun daha derin bir anlam kazanmasını sağlayan ilginç bir kanundur. Klasik termodinamik kanunlar bize termodinamik denge durumunda entropinin maksimum olacağını ve evrende potansiyellerin minumum düzeyde tutulacağını söyler ama, bunun böyle olması için nasıl bir patikanın seçildiğinden, nasıl bir mekanizmanın izlendiğinden bahsetmez. Maksimum entropi üretimi kanunu bize bu konuda yol gösterir.