Şu meşhur 'indirgenemez komplekslik'

İndirgenemez komplekslik kavramı, Akıllı Tasarım (AT) hareketini savunanların en fazla başvurdukları ve belki de AT'nin bilimsel bir teori olduğunu savunmak için kullandıkları yegâne argüman olarak karşımıza çıkıyor. Aslında indirgenemez komplekslik, AT'nin ispatlanması için kullanılamaz yani doğru olması AT'nin doğruluğunu göstermez ama bu yazımda bu konuyu bir kenara bırakıp indirgenemez kompleksliğin bilimsel konumunu inceleyeceğim.

İndirgenemez komplekslik kavramının mucidi olan Michael J. Behe, 1996 yılında yazdığı Darwin'in Kara Kutusu (Darwin's Black Box: The Biochemical Challenge to Evolution) kitabında indirgenemez kompleksliği şöyle tanımlıyor:

By irreducibly complex I mean a single system composed of several well-matched, interacting parts that contribute to the basic function, wherein the removal of any one of the parts causes the system to effectively cease functioning. (s. 39)

An irreducibly complex system cannot be produced directly (that is, by continuously improving the initial function, which continues to work by the same mechanism) by slight, successive modifications of a precursor system, because any precursor to an irreducibly complex system that is missing a part is by definition nonfunctional. (s. 39)

Burda Michael Behe, aşağı yukarı şöyle diyor:

İndirgenemez kompleks sistem ile temel fonksiyona katkıda bulunan, birbiriyle etkileşim halinde olan, iyi eşleşmiş çeşitli parçalardan oluşan ve bu parçalardan herhangi birinin çıkarılmasıyla çalışması sonlanacak olan tek bir sistemi ifade ediyorum.

İndirgenemez kompleks bir sistem, öncü bir sistemin ufak, birbirini takip eden değişimleriyle direk olarak (yani aynı mekanizma ile çalışıp ilk fonksiyonu devamlı olarak geliştirerek) üretilemez çünkü indirgenemez kompleks bir sisteme giden herhangi bir öncü sistem tanım gereği işlevsizdir.

İşte Michael Behe indirgenemez kompleks sistemi böyle tanımlıyor ve canlılarda bu özellikleri gösteren biyokimyasal yapılar olduğunu iddia ediyor. Bu yapılara örnekler veriyor ve kitabında bunları uzun uzun anlatıyor. Örnek olarak bakteri kamçısı (bacterial flagellum), kan pıhtılaşma sistemi (blood clotting system) ve bağışılık sistemi (immune system) gibi birkaç sistem veriyor ve bunların kendi tanımına göre indirgenemez kompleks olduklarını ve bu sebeple de evrimleşmiş olamayacaklarını iddia ediyor.

Şimdi ilk olarak Michael Behe'nin yaptığı indirgenemez komplekslik tanımını ve daha sonra da bu tanım gereği evrimleşmiş olamayacağını düşündüğü sistemleri inceleyelim.

Behe yaşamın tasarlanmış olması gerektiği sonucuna şu mantıksal düzen içinde ulaşıyor. Tanım gereği, indirgenemez kompleks bir sistemin bir parçası eksik öncüsünün işlevsiz olması gerekiyor. Böylece doğal seçilimde işlevsiz bir yapının seçilmiş olamayacağı ve böylece indirgenemez kompleks yapının bir bütün olarak tasarlanmış olması gerektiği sonucuna varlıyor. Ama gerçekte durum böyle değil. İlk olarak öncü bir sistemin daha az parçadan oluşması gibi bir zorunluluk yokur, yani daha fazla parçadan da oluşuyor olabilir. İkinci olarak öncü sistem farklı bir görevi yapıyor olabilir, yani öncü sistemin tanımdaki gibi işlevsiz olması şartı yoktur. Öncü sistem farklı bir fonksiyonu gerçekleştiriyor olabilir. Görüldüğü gibi Behe'nin kurmuş olduğu mantıksal düzende belirgin bir sorun var. Behe'nin indirgenemez komplekslik tanımına uygun yapılar olabilir ama bu onların evrimleşmiş olamayacağı anlamına gelmez.

Peki Behe'nin indirgenemez kompleks olduğunu düşündüğü, dolayısıyla da evrimleşmiş olamayacağını ileri sürdüğü ve "biyokimyasal makineler" olarak adlandırdığı yapılar gerçekten evrimleşmiş olamaz mı? Bu yapılar gerçekten de bir bütün halinde mi ortaya çıkmış olmak zorunda? İşte bu noktada, Behe'nin vermiş olduğu örnekler incelendiğinde, bilim adamları bu yapıların evrimleşmiş olabilecekleri sonucuna varıyor. İlk olarak bakteri kamçısını ele alalım.


Bakteri kamçısı

Flagellum yani kamçı organı prokaryot ve ökaryot hücrelerde bulunabiliyor. Bakteriler kamçılarını sıvı ortamlarda hareket etmek için kullanıyorlar. Bakteri kamçısının işlevini ve yapısını Mustafa Akyol şöyle açıklıyor (1):

Organ, bakterinin hücre zarına tutturulmuştur ve canlı ritmik bir biçimde dalgalandırdığı bu kamçıyı bir palet gibi kullanarak dilediği yön ve hızda yüzebilir.

[...] Bakterinin hareketli motoru, elektrik motorlarıyla aynı mekanik özelliğe sahiptir. İki ana bölüm söz konusudur: Bir hareketli kısım (rotor) ve bir durağan kısım (stator).

Bu organik motor, mekanik hareketler oluşturan diğer sistemlerden farklıdır. Hücre, içinde ATP molekülleri halinde saklı tutulan hazır enerjiyi kullanmaz. Bunun yerine kendine özel bir enerji kaynağı vardır: Bakteri, zarından gelen bir asit akışından aldığı enerjiyi kullanır. Motorun kendi iç yapısı ise olağanüstü derecede komplekstir. Kamçıyı oluşturan yaklaşık 240 ayrı protein vardır.

[...] Bakteri kamçısını kitabında detaylı olarak anlatan Michael J. Behe, sadece bu kompleks yapısının dahi, evrimi "yıkmak" için yeterli olduğunu savunmaktadır.

Aslında bakteri kamçısının indirgenemez kompleks olup olmadığıyla veya evrimleşmiş olup olamayacağıyla çok ilgisi yok ama yine de belirtmek lazım. Burda adı bahsi geçen bakteri kamçısını oluşturan farklı protein sayısı olan 240 doğru değil. Bakteri kamçılarının çok daha az proteinle oluştukları yapılan araştırmalarda ortaya konmuştur. Örneğin E. coli türü bakterinin kamçısının yapısında 18-20 farklı protein bulunmaktadır (2). Ayrıca farklı bakteri türlerinde farklı (E. coli'ninkinden daha az) sayıda proteinden oluşan kamçı türleri vardır. Ökaryot hücrelerdeki kamçı ise "cilium" olarak adlandırılmaktadır. Yapı olarak bakteri kamçısından oldukça farklı yapıdadır. Örneğin bir hayvan sperm hücresindeki cilium 250 civarında proteinden oluşmaktadır (2). Aslında sayılarda yapılan bu yanlışlığın çok da önemi yok. Asıl önemli olan nokta bakteri kamçısının herhangi bir parçası çıkarıldığında işlevsiz olacağı ve bu sebeple evrimleşmiş olamayacağı gibi hatalı bir sonuca varılmış olmasıdır.

Yapılan homoloji çalışmaları bakteri kamçısı ile "tip III salgılama sistemi" (type III secretory system) (TTSS)'nin birçok parçasının birbiriyle ilişkiliği olduğunu hatta bazı bakterilerde tamamen aynı olduğunu göstermektedir (3). TTSS bakterilerin başka hücrelerin içine protein aktarmak için kullandığı bir yapıdır. Hatta bazı ölümcül bakteriler ürettikleri protein toksinleri bu yöntemle kurbanlarının hücrelerine bu yolla aktarırlar (4). TTSS'nin protein yapısı üzerinde yapılan araştırmalarda bakteri kamçısının bazal (temel) bölümünün TTSS ile direk homolog olduğunu göstermektedir (4). Yani indirgenemez kompleks olduğu iddia edilen bakteri kamçısının ufak bir bölümünün oldukça işlevsel olduğu görülmektedir. Behe ise tek bir parçanın bile çıkarılmasının geri kalan kısmı işlevsiz kılacağını ve doğal seçilim mekanizması tarafından seçilemeyeceğini söylüyordu. Ama görüldüğü gibi indirgenemez kompleks kavramına yapılan itirazdaki gibi öncü bir sistemin asıl sistem ile aynı görevde olması zorunluluğ yoktur. Farklı görevi yapan bir sistem gen eşleşmesi, mutasyon ve doğal seçilim sayesinde başka bir işlev gören bir yapıya dönüşerek sağladığı avantaj sayesinde de korunarak gelecek nesillere aktarılabilir.

Peki bakteri kamçısının TTSS'den nasıl evrimleşmiş olabileceğiyle ilgili neler biliniyor? Bu konuda en geniş bilgiye Nick Matzke'nin makalesinden (4) ulaşmak mümkün. Matzke makalesinde bakteri kamçısının ve TTSS'nin yapısıyla ilgili bilgi veriyor, bakteri kamçısının evrimiyle ilgili önceki modeller hakkında bilgi veriyor ve daha sonra kendi modelini anlatıyor. Bu modellerin kesin doğru olduğunu iddia etmek mümkün değildir ama zaten bu modellerin amacı da bu yapıların nasıl evrimleşmiş olabileceğiyle ilgili mantıklı, olası varsayımlar ortaya koymaktır çünkü Behe indirgenemez kompleks olduğunu söylediği yapılar için bu tip olası modellerin oluşturulmasının mümkün olmadığını söylemektedir.

Bakteri kamçısını bir kenara koyarsak yılan balığı sperm hücresinin kamçısında (ökaryot bir hücrede olduğu için cilium) üç önemli bölüm eksiktir. Yani Behe'nin kitabında indirgenemez kompleks olduğunu iddia ettiği ve bu yapının vazgeçilmez parçaları olarak belirttiği bazı parçalar bu yılan balığı sperm hücresi kamçısında bulunmamaktadır ve buna rağmen normal olarak görevini görmektedir (6). Bu da Behe'nin belirttiği yapının kendi tanımına göre indirgenemez kompleks olmadığını göstermektedir.


Kan Pıhtılaşma Sistemi

Michael Behe'nin indirgenemez kompleks olduğunu iddia ettiği bir başka sistem de omurgalılardaki kan pıhtılaşma sistemidir. Omurgalıların kan pıhtılaşma sistemi "kaskat" olarak adlandırılan bir yapıdadır. Yani bir nevi domino taşlarından kurulmuş bir sistemdir ve son hamlede kan pıhtılaşması gerçekleşir. Sistemde görevli proteinler, kofaktörler (enzimlerin çalışmasını sağlayan maddeler) ve proteazlar (proteinleri peptit bağlarını kopararak parçalayan enzimler) görev almaktadır. Kan pıhtılaşması iki farklı yolla gerçekleşebilir: İntrensek ve ekstrensek yol. Bu iki yol Jeremy M. Berg'un Biochemistry kitabında aşağıdaki şekilde gösterilmektedir.


Bu şekilde pembe ile gösterilenler maddelerin aktif olmayan, sarı ile gösterilenler ise aktif halledir, mavi ile gösterilenler ise kofaktörlerdir. Ayrıca tüm Roma Rakamıyla gösterilenler rakamın önüne "faktör" koyularak okunur. Örnek vermek gerekirse faktör VIII_a bir kofaktördür ve aktif haldeki faktör IX (yani faktör IX_a)'un yardımcı olarak inaktif haldeki faktör X'u aktive hali olan faktör X_a'ya dönüşmesini sağlar. Şekilden bakarak aynı mantıkla her adımda neler olduğunu anlayabilirsiniz.

Şekilden görülebileceği gibi intrensek ve ekstrensek yollar bir noktada birleşir. İki yolla da faktör X aktive edilir ve faktör X_a ile faktör V_a, protrombini trombine dönüştürür. Trombin ise kan plazmasında çözünebilir bir protein olan fibrinojeni parçalayarak fibrine dönüşmesini sağlar ve daha sonra faktör XIII_a'nın da devreye girmesiyle fibrin pıhtıları oluşarak gerekli yerlerin tıkanması sağlanır. Burda temel yapıyı kısaca anlatmak istedim, daha ayrıntılı bilgi için buraya, buraya ve buraya bakabilirsiniz.

İşte Michael Behe bu sistemin indirgenemez kompleks olduğunu ve bu sebeple evrimleşmiş olamayacağını iddia ediyor. Yani Michael Behe'nin tanımına göre bu sistemin bir parçasının bile olmaması sistemin çökmesine, çalışmamasına sebep olacaktır. Ama intrensek yolda karşımıza çıkan faktör XII veya diğer adıyla Hageman faktörü yunuslarda ve balinalarda yoktur (5) ama kan pıhtılaşma sistemleri çalışmaktadır. Yani kan pıhtılaşma sisteminin indirgenemez kompleks olmadığını çok açık bir şekilde görmekteyiz. Ama bunu Michael Behe de görüyor. Amerikan Doğa Tarihi Müzesi'ndeki bir forumda Kenneth Miller ile Michael Behe karşılıklı tartışırken (tartışma metnine buradan ulaşabilirsiniz) Miller yunuslardaki bu olayı dile getiriyor ve Behe kan pıhtılaşma sisteminde gereksiz parçalar olduğunu kabul ediyor. Behe bu sebeple bütün pıhtılaşma sistemi yerine bu sistem içindeki sadece 4 parçayı (fibrinojen, protrombin, Stuart faktörü, and proakselerin) seçerek bunların indirgenemez kompleks bir sistemin parçaları olduğunu söylüyor. Ama ortada sadece bu parçalardan oluşan bir sistem yok gerçekte ve evrim sürecinde sadece bu parçalardan oluşan bir sistemin oluşması şart değildir. Kaldı ki Behe'nin kitabında söylediği gibi kan pıhtılaşma sisteminin moleküler evrimiyle ilgili hiçbir şey bilinmiyor falan değildir. Literatürde bu konuyla ilgili birçok makale ve çalışma vardır. PubMed'de arama yaparak bu konu ile ilgili yazılmış makalelerin listesini görebilirsiniz. Ayrıca buradan ve buradan da bu konuyla ilgili önemli birçok referansa ve linke ulaşabilirsiniz. Yani Michael Behe ya bilimsel literatürü pek iyi takip etmiyor ya okuyucularının takip etmediğini düşünerek bol keseden atıyor ya da hiçbir açıklamayı nedense tatmin edici bulmuyor.


Bağışıklık Sistemi

Michael Behe, Darwin'in Kara Kutusu kitabının 6. bölümünü bağışıklık sisteminin parçası olan ve indirgenemez kompleks olduğunu iddia ettiği 3 sisteme ayırıyor. Bu 3 sistemin neden indirgenemez kompleks olmadığı Matt Inlay tarafından Evolving Immunity başlıklı yazısında ayrıntılarıyla anlatılmıştır. Bu 3 sistemden biri olan tamamlayıcı sistemin (Complement System) neden indirgenemez kompleks olmadığı Mike Coon'un Is the Complement System Irreducibly Complex? başlıklı yazısında incelenmektedir. Ayrıca bağışıklık sisteminin nasıl evrimleştiği konusunda da birçok bilimsel makale mevcuttur. Mesela daha önce linkini vermiş olduğum PubMed'de arama yaparak bağışıklık sisteminin evrimiyle ilgili ne kadar çok makale olduğunu görebilirsiniz. Ayrıca buradan ve buradan da konu ilgili faydalı kaynaklara ulaşabilirsiniz. Ama nedense bunların hiçbiri Michael Behe için yeterli olmuyor. Amerika'da Dover'daki Akıllı Tasarım davasının kararında Yargıç Jones, Behe'ye bağışıklık sisteminin evrimiyle ilgili 58 peer-reviewed (hakemli dergilerde) makale, 9 kitap ve birkaç ders kitabı bölümü gösterildiğini ama Behe'nin bunların hiçbirini yeterli görmediğini söylüyor. Hem de bu kitapların ve makalelerin çok büyük bir kısmını okumamış olmasına rağmen kendi istediği şekilde bir evrim sürecinin bu kitap ve makalelerde anlatılmadığını düşündüğünü söylüyor. Ayrıca yine bu davada verdiği ifadesinde bir yerde bağışıklık sisteminin nasıl evrimleştiğiyle ilgili araştırma yapmadığını çünkü bunun verimli bir çalışma olmayacağını (yani sonuca ulaşamayacağını) düşündüğünü söylüyor. Yani Behe bunun olamayacağına kendini öyle inandırmış ki konuyla ilgili ne tüm bilimsel görüşleri ve bakış açılarını inceleme gereği duyuyor ne de nasıl evrimleşmiş olabileceğini ve kökenini kendi araştırıyor. Aslında bu sadece bağışıklık sistemi ile ilgili de değil. Yukarda anlattığım diğer yapılar için de aynı şey geçerli.


Sonuç

Tüm bunlar bize Michael Behe'nin en başında önemli bir hata yaptığını göstermektedir. Michael Behe bir biyokimyacıdır ve özellikle de protein sistemleriyle uğraşmaktadır. Proteinlerden oluşan kompleks yapıların evrimi konusunda yanlış bir düşüncesi var. Behe şöyle düşünüyor: Elimizde 100 proteinden oluşan kompleks bir sistem varsa bu sistemin evrimleşmiş olması için daha önce 99 proteinden oluşan ve aynı görevi yapan bir yapı olmalıdır. 99 proteinlik yapı ise ancak 98 proteinlik ve aynı görevi yapan bir yapıdan evrimleşmiş olmalı. İşte Behe biyokimyasal yapıların evriminin böyle olması gerektiğini düşünüyor. Ama bunun böyle olması gerekmediği çok açık. Proteinlerden oluşan yapıların evrimi DNA yapısındaki değişikliklerle olur ve DNA yapısında oluşacak değişikliğin tek bir protein eklenmesine veya yapı içindeki sadece bir proteinin değişmesine sebep olmak zorunda olmadığı çok açıktır. Ayrıca öncü bir sistemin aynı görevi yapıyor olma gibi bir zorunluluğu da mevcut değildir. Ama Behe böyle olması gerektiğini düşünüyor ve bu tip adım adım kademeli bir evrim sürecinin bilim adamları tarafından açıklanamadığını söylüyor. Yani yukarda anlattığım gibi Behe'nin kendisine sunulan ve bu yapıların olası evrim modellerini anlatan makale ve kitapları bu sebeple kabul etmiyor ve yeterli görmüyor. Sanırım bu sebeple Behe hiçbir zaman bu açıdan kendini tatmin eden bir evrim modeliyle karşılaşmayacak çünkü beklediği şey zaten mümkün olmayan birşey.

En son olarak da Michael Behe'nin veya başka birinin şimdiye kadar, herhangi bir yapının indirgenemez kompleks olduğunu ve evrimleşmiş olamayacağını savunduğu ve hakemli dergilerde yayınlanmış hiçbir makalesi olmadığını belirtmek istiyorum. Sanırım Behe artık, konuyu fazla bilmeyen ve araştırma yapma imkanı olmayan insanları etkilemek için kitap yazmak yerine bilimsel olduğunu iddia ettiği argümanlarını hakemli dergilerdeki makaleleriyle bilim adamlarına sunmalı.

Akıllı Tasarım hareketi önceki yazılarımda da belirttiğim gibi argümanlarını bilgisizlikten almaktadır. Bilimde bazı boşluklar yaratıp bunların sebebini akıllı bir tasarımcıya atfetmek bilimin araştırma, gözlem ve deney gibi kademelerini ortadan kaldırmak ve yüzyıllar öncesinin gücünü bilgisizlikten alan düşüncelerini kabullenmekten başka birşey değildir. Baksanıza Behe bağışıklı sistemiyle ilgili araştırmalarda sonuca ulaşılamayacağını düşündüğü için araştırmadığını söylüyor. Bu nasıl bir bilimsel yaklaşımdır. Bir bilim adamı böyle önyargılarla hareket etmemelidir. Behe işin başından kendi kriterlerine göre evrimleşmiş olmayacağına karar veriyor ve bu sebeple o yapıları araştırmıyor hatta yapılan tüm araştırmaları inceleme gereği bile duymuyor.

Bir de Akıllı Tasarımcılar teorilerinin bilimsel olduğu iddiasıyla okullarda öğrencilere öğretilmesi gerektiğini savunuyorlar. Hakkında hakemli saygın bilim dergilerinin hiçbirinde bir tane destekleyici makale yazılmamış bir teorinin (aslında ortada teorisi falan yok ama...) okullarda öğretilmesi çok yanlış olur.

Referanslar:
1. Mustafa Akyol, Akıllı Tasarım [Intelligent Design] Teorisi, 2004
2. N. J. Matzke, Evolution in (Brownian) space: a model for the origin of the bacterial flagellum, 2003
3. Ian Musgrave, Evolution of the Bacterial Flagella, 2000
4. Kenneth R. Miller, The Flagellum Unspun: The Collapse of "Irreducible Complexity", 2004
5. Robinson, A. Jean, Kropatkin, Mona, and Aggeler, Paul M. 1969. Hageman Factor (Factor XII) Deficiency in Marine Mammals. Science 166:1420-1422.
6. Kenneth R. Miller, Answering the Biochemical Argument from Design, 2003