Bilim

Yaşam,Madde ve Akıl(3)

Tarafından yazılmıştır Rizom Dergisi Ekibi

Beynin Evrimi

Antik mitolojide tanrıça Minerva tam donanımlı olarak Jüpiter’in başından çıkıvermiştir. Beyin bu kadar talihli değildi. Bir anda yaratılmış olmak şöyle dursun, beyin, mevcut karmaşık sistemine ancak milyonlarca yıllık bir sürede evrimleşti. Evrimin çok ilkel bir düzeyinde ortaya çıktı. Tek hücreli canlılar belirli davranış kalıpları gösterirler (örneğin, ışığa ya da besinlere doğru hareket). Çok hücreli yaşamın doğusuyla birlikte hayvan ve bitki yaşamı arasında keskin bir ayrım oluştu. Bitkiler, “iletişim” kurmalarını sağlayan iç sinyal aygıtlarına sahip olsalar da, bitki evrimi, sinirlerin ve beynin evriminden başka yöne döndü. Hayvanlar âleminde hareket, vücudun farklı kısımlarındaki hücreler arasında hızlı bir iletişimi zorunlu kıldı.

Tüm gereksinimlerine tek bir hücrenin içinde sahip olan en basit organizmalar kendine yeterlidirler. Hücrenin bir kısmıyla diğer kısımları arasındaki iletişim görece basittir. Öte yandan, çok hücreli organizmalar nitel olarak farklıdırlar ve hücreler arasında uzmanlaşmanın gelişimini mümkün kılarlar. Belirli hücreler öncelikle sindirimle uğraşabilirler, diğerleri koruyucu bir tabaka oluştururlar, diğerleri dolaşımı sağlarlar vs. Kimyasal sinyaller (hormonlar) en ilkel çok hücreli organizmalarda bile mevcuttur. Bu ilkel düzeyde dahi uzmanlaşmış hücreler bulunabilir. Bu, sinir sistemine doğru atılmış bir adımdır. Yassı solucan gibi daha karmaşık organizmalar, nöronların bir ganglionda* kümelendikleri bir sinir sistemi geliştirmişlerdir. Ganglionun, sinirler ve beyin arasındaki evrimsel halka olduğu saptanmıştır. Bu sinir hücresi kümeleri, böceklerde, kabuklu hayvanlarda ve yumuşakçalarda görülürler.

Bir kafanın gelişmesi ve göz oyuklarının ve ağzın bu kafada kendilerine bir yer bulmaları, hayvanın hareket etmekte olduğu yön hakkında bilgi edinmesinde bir avantajdır. Bu gelişimle uyumlu olarak bir ganglia grubu yassı solucanın başında kümelenir. Bu kümelenme, ilkel biçimine rağmen beynin evrimini temsil eder. Yassı solucan aynı zamanda, gelişmiş beynin kilit bir özelliği olan öğrenme yeteneği de sergiler. Bu gelişme beynin evrimine giden yolda ileri doğru devrimci bir sıçramayı temsil eder.

On yıl kadar önce Amerikalı sinirbilimciler insanlarda bellek oluşumu için gerekli olan temel hücre mekanizmalarının salyangozlarda da mevcut olduğunu buldular. Columbia Üniversitesinden Profesör Eric Kandel, Aplysia Californica denilen bir deniz salyangozunun öğrenme ve bellek yeteneğini inceledi ve bu salyangozların, insanlarda da bulunan bazı temel özellikleri sergilediklerini buldu. Fark şudur ki, insan beyni 100 milyar sinir hücresine sahipken, Aplysia daha büyük boyutlarda ama yalnızca birkaç bin sinir hücresine sahiptir. Bu mekanizmaları bir deniz salyangozuyla paylaşmamız olgusu, idealistlerin insanoğlunu tüm diğer hayvanlardan ayrı ve uzak, bir tür eşsiz yaratık olarak sunmaktaki inatçı çabalarına yeterli bir yanıttır. Beynin hemen hemen her fonksiyonu bir biçimde belleğe bağlıdır. Bu olguyu açıklamak için hiçbir ilâhi müdahaleye gerek yoktur. Doğal süreçler çok tutucu olma eğilimindedirler. Belli fonksiyonları yerine getirmekte yararlılığını kanıtlamış bir uyarlanma bir kez sağlanınca, artık evrim boyunca sürekli olarak tekrarlanır ve evrimsel avantaj sunduğu bir düzeye dek genişletip geliştirilir.

Evrim, hayvanların beyinlerinde, özellikle çok büyük beyinlere sahip üst primatlar ve insanlarınkinde birçok yeniliği gündeme getirdi. Aplysia bir şeyi birkaç hafta için “hatırlasa” da, onun belleği yalnızca, insanlarda alışkanlık olarak bilinen bir zihinsel etkinlik düzeyini içerir. Bu tür bir bellek, örneğin nasıl yüzüldüğünü hatırlamada söz konusudur. Beyni hasar görmüş insanlarda yapılan araştırmalar, olguları hatırlama yeteneğinin ve alışkanlıkların beyinde ayrı yerlerde depolandığını göstermektedir. Bir kişi olgu belleğini yitirebilir, ama yine de bisiklet sürebilir. İnsan aklını dolduran anılar, kuşkusuz bir salyangozun sinir sisteminde işleyen 195 of 287 Aklın İsyanı süreçlerden sonsuz ölçüde daha karmaşıktır. Beynin süregiden büyümesi, hayvan evriminde büyük bir değişikliği gerektirdi. Eklembacaklıların ya da yumuşakçaların sinir sistemi, temel bir tasarım sorunu nedeniyle daha fazla gelişemez. Sinir hücreleri bağırsak etrafında bir halka biçiminde düzenlenmişlerdir ve eğer genişlerlerse bağırsağı gitgide sıkıştırırlar; örümcekte bu sınır çok keskin bir biçimde açığa çıkar, bağırsak sinir halkası tarafından öyle daraltılmıştır ki, örümcek yiyeceğini yalnızca ince bir sıvı olarak sindirebilir. Bünyeleri kendi ağırlıkları altında parçalanacağı için böcekler belirli bir büyüklüğün ötesinde büyüyemezler. Beyin büyüklüğü fiziksel sınırlarına ulaşmıştır. Korku filmlerindeki dev böcekler bilim-kurgu alanında kalmaya mahkûmdurlar.

Beynin daha da gelişmesi sinirlerin bağırsaktan ayrılmasını gerektirir. Omurgalı balığın ortaya çıkması, omurilik ve beynin sonraki gelişim modelini sunar. Kafatası boşluğu büyümüş bir beyni barındırabilir ve sinirler beyinden çıkarak omurga içinden geçip omuriliğin aşağılarına ulaşırlar. Göz çukurlarında optik desenleri sinir sistemine sunabilen görüntü oluşturucu bir göz gelişti. Karada amfibilerin ve sürüngenlerin ortaya çıkışı, ön beyin bölgesinin muazzam gelişimine tanık oldu ki, bu da optik loblar sayesinde gerçekleşti.

Yirmi yıl önce, California Üniversitesinden Harry Jerison, beyin büyüklüğünün vücut büyüklüğüyle bağıntılı olduğu fikrini geliştirdi ve bunun evrimsel gelişiminin izini sürdü. Jerison sürüngenlerin 300 milyon yıl önce küçük beyinli olduklarını ve bugün de öyle kalmış olduklarını keşfetti. Dinozorlar da dâhil olmak üzere, sürüngenlerin beyin büyüklüğünün vücut büyüklüğüne bağlı olarak çizilen grafiği düz bir çizgi oluşturmuştur. Ne var ki, yaklaşık 200 milyon yıl önce ilk memelilerin evrimi göreli beyin büyüklüğünde bir sıçramaya işaret eder. Bu küçük gece hayvanları ortalama bir sürüngenden dört beş kat daha büyük beyinlere sahiptiler. Bu, büyük ölçüde, yalnızca memelilere özgü olan serebral korteksin gelişimi nedeniyleydi. Beyin yaklaşık 100 milyon yıl aynı göreli büyüklükte kaldı. Sonra, 65 milyon yıl kadar önce, hızlı bir gelişme gösterdi. Roger Lewin’e göre beynin gelişimi 30 milyon yıl içinde “dört ilâ beş kat artmıştı ve en büyük artışlar, ungulatlar (toynaklı memeliler), etoburlar ve primatların evrimiyle çakışmaktaydı.” (New Scientist, 5 Aralık 1992.)

*Ganglion: Merkezi sinir sistemi dışında bulunan sinirlerde hücre gövdelerinin oluşturduğu küme.

(a.g.e)

Yazar Hakkında

Rizom Dergisi Ekibi