Cevap

Değerli kardeşimiz,

BAKTERİLERİN ÜREME POTANSİYELİ: EVRİM Mİ YARATILIŞ MI?

Dr. Fatmagül BAHAR, Giresun Üniversitesi, Fen-Edebiyat Fakültesi, Biyoloji Bölümü,

ÖZET

Uygun şartlar (besin, pH, oksijen, sıcaklık vb.) sağlandığında Escherichi coli bakterisi yaklaşık 20 dk’da bir ikiye bölünerek çoğalabilir. Ortalama 1x10-¹² g kütleye sahip olan E. coli, teorik olarak sürekli uygun şartlar sağlanabildiği bir ortamda yaklaşık sadece 44 saat sonra dünyanın kütlesi kadar bir biyokütle oluşturabilme kapasitesine sahiptir. Darwin’in evrim teorisine göre bir canlı ne kadar hızlı büyüyebiliyorsa o kadar fazla birey oluşturur ve türünün devamlılığı için diğerlerine üstünlük kurar. Ayrıca evrimciler türler arasında sürekli bir varoluş mücadelesi olduğunu iddia etmişlerdir. Bakteriler diğer hiçbir canlının yaşamasının dahi mümkün olmadığı en ekstrem şartlarda çoğalabilme ve bu bölgelere yönelebilme yeteneğine sahip yeryüzündeki en küçük canlı mikroorganizmalardır. Bundan dolayı evrim teorisine göre bakterilerin evrimin başlangıcında yeterince çoğalarak ve tüm besin kaynaklarını ve yeryüzündeki her türlü ekosistemi ve habitatı işgal ederek hiçbir zaman diğer organizmaların yaşamına izin vermemeleri gerekirdi.

Bakteriler yüksek organizasyonlu canlıların hareket, enerji üretimi, boşaltım ve sindirim gibi tüm ortak özelliklerini sadece 1 mikrometre gibi çok küçük tek bir hücre içinde dahi gerçekleştirebilen canlılardır. Üstelik genetik materyalleri histon gibi koruyucu proteinlerin yanı sıra ayrıca bir çekirdek membranı tarafından korunan Ökaryot hücrelerin DNA’sı ile karşılaştırıldığında çok daha savunmasızdır. Bakterilerin kütlelerine oranla sahip oldukları bu çoğalma hızları ve tüm fizyolojik özelliklerinin alt yapısını oluşturan genetik ve moleküler mekanizmaların tesadüflere dayalı evrimsel süreçlerle açıklanması mümkün değildir. Ayrıca yüksek yapılı organizmalarda yer alan her bir hücre bulunduğu doku içerisinde sadece özelleşmiş bir görevi yerine getirebilirken, gözle görülemeyecek kadar küçük bir mikroorganizmada tüm canlılık özelliklerini netice verecek biyomekanizmaların varlığı ve çok kısa sürede yüksek üreme potansiyelleri İlmi ve kudreti sonsuz bir Yaratıcının varlığını göstermektedir. Ayrıca bakterilerdeki yüksek üreme potansiyeli hikmetlidir ve gereklidir. Bu sayede dünyamızda geri dönüşüm çok hızlı olmakta, kirlilik çabuk ortadan kaldırılmaktadır. Ayrıca bakterilerdeki yğksek üreme gücü günümüzde gıda ve ilaç sanayii başta olmak üzere birçok alanda kullanılmakta ve insanoğlunun faydasına olmaktadır. Bakterilerdeki yüksek üreme potansiyelinin zararlı yönleri ise faydalarının yanında önemsiz derecede küçük kalır.

Anahtar kelimeler: Bakteri, Üreme potansiyeli, Evrim, Yaratılış, Mikroorganizmalar

BACTERIAL PROLIFERATION POTENCY: EVOLUTION OR CREATION?

ABSTRACT

Escherichia coli cells are able to divide into two daughter cells in a given optimal conditions (nutrient, pH, oxygen, temperature etc.) only within 20 minutes. Single E. coli cell, with an average weight of 1x10-¹² g mass, holds potential to generate a biomass equal to Earth in size in only 44 hours. According to the theory of evolution “the more a species retain a reproduction power, the higher it can reproduce and establish superiority over the other species to continue its existence in nature”. In addition, they also claimed that there is always a competition for existence between species on earth. Bacteria are the smallest mobile microorganisms that can live in extreme natural conditions while no other organisms can survive through. Therefore, the bacteria with their proliferation power and extraordinary abilities and qualifications to live in harsh conditions should never allow other organisms to continue their existence in the same environment based on evolution theory. In comparison, bacteria can perform all the basic common functions of living organisms (such as; energy utilization, development, reproduction, and homeostasis) in the smallest single cell structure on Earth. Reproduction power and survival strength together with molecular and genetic mechanisms behind these physiological properties of bacteria compared to their small structures can not be created by evolutionary processes based on coincidences. Co-presence of distinctive bio-mechanisms from common life functions along with ability to survive extreme conditions and their prompt reproduction ability in the smallest living cell structures clearly represents the omnipotence and wisdom of a Creator.

Keywords: Bacteria, Reproduction, Evolution, Creation, Microorganisms

GİRİŞ

Karada yaşayan canlıların %86’sının ve suda yaşayan canlıların %91’inin hala keşfedilmemiş olduğu göz önüne alındığında, yeryüzünde yaklaşık dokuz milyon ökaryotik ve yüzmilyarlarca prokaryotik canlı türü olduğu tahmin edilmektedir (Mora vd. 2011, May 2011, Pike vd. 2018). Canlıların varlıklarını sürdürebilmeleri için zorunlu olmayan ama ekosistemdeki mevcut işleyen düzenin devamının sağlanmasında canlıların sahip oldukları ortak özelliklerden biri de üremedir (Angert 2005). Yüksek yapılı memeliler, omurgasızlar, tek hücreliler ve prokaryotik bakterilerin tümü farklı çoğalma mekanizmalarına sahiptir (Frey ve Kürschner 2011, Stoddart 1983, Mallory ve Brooks 1978). Bakterilerin boyutları ve genom içerikleri göz önüne alındığında yaklaşık 20 yıl öncesine kadar çok basit organizmalar olarak kabul edilirlerdi. Ancak gelişen bilim ve teknoloji ile sanıldığının aksine popülasyonlarında hücreler arası sosyal ilişkileri yüksek ve her türlü ortamda büyüyüp çoğalabilen dinamik organizmalar oldukları anlaşılmıştır (Shimkets 1999, Romanova vd. 2006).

Bakterilerin büyümeleri için belirli şartlar gerekir ve bu şartlar oksijen, pH, sıcaklık ve ışık) tüm bakteri türleri için farklılık gösterir. Bakteriler aşırı ozmotik basınç ve atmosferik basınç gibi durumlar da yaşamsal faaliyetlerini sürdürebilirler. Bir bakteri popülasyonunun bölünerek hücre sayısını iki katına çıkarabilmesi için geçen süre bakteri türleri arasında değişiklik gösterir ve bu büyüme ihtiyaçlarının ne kadar iyi karşılandığına bağlıdır. Genel olarak bakteri türleri ökaryotik organizmalarla karşılaştırıldıklarında çok kısa sürelerde yüksek üreme potansiyeli gösterirler (Monod 1949, Maier ve Pepper 2015).

Bu yüksek üreme potansiyeli bakterilerin yeryüzünde her yerde bulunabilmelerine katkıda bulunur. Ayrıca çok farklı ortamlarda yaşayabilen sayısız bakteri türü mevcuttur (Channal vd. 2006). Örneğin 90 °C’lik kaplıcalardan (Benammar vd. 2020) aşırı asidik (pH 2) (Marcus vd. 2012) mide özsuyuna kadar farklı ortamlarda yaşamsal faaliyetlerini ve ekosistemdeki görevlerini yerine getirebilirler.

Bakterilerin üreme potansiyelini daha iyi anlayabilmek için bakteri büyüme fazları, endospor, ve persister hücreler gibi başlıklar altında daha geniş kapsamlı bilgiler verilmesi uygun olacaktır.

Bakteri Büyüme Fazları

Bakteriler ikiye bölünerek çoğalan prokaryotik organizmalardır. Bu mikroorganizmalar uygun şartlar sağlandığında logaritmik olarak bölünerek çoğalırlar. Laboratuvar şartlarında kültür ortamında yetiştirilen bakteri popülasyonları genel olarak belli bir büyüme modelini takip eder. Bu modele göre bakteri sayısı zamanla birlikte belirli değişimler gösterir ve buna büyüme eğrisi adı verilir. Bakteri büyüme eğrileri başlıca dört aşamadan oluşur; başlangıç (lag veya adaptasyon), logaritmik (log), durağan faz ve ölüm (Zwietering 1990).

Başlangıç Fazı (Lag)

Bakteri büyüme hızının sıfır olarak kabul edildiği bu aşamada bakteri hücreleri yeni bireyler üretmek yerine yeni transfer edildikleri besi yerine adapte olurlar (Şekil 1). Bu adaptasyon işleminde üretilen protein ve moleküller sayesinde gerekli metabolizmalar hazırlanarak bir bakıma seri üretim öncesi hazırlık yapılmış olur. Bu fazın uzun ya da kısa olması besiyerinin içeriği ile yakından ilgilidir. Kaynak aldıkları ortam ile yeni ekildikleri ortam aynı ise bakteriler bu fazı daha kısa sürede geçirirler. Ayrıca logaritmik fazdan alınarak ekilen bakteri kültürleri lag fazını çok daha kısa sürede bitirebilirler (Zwietering 1990).

Şekil 1. Bakteri büyüme fazları

Bu fazda bakteriler daha yakından incelenecek olursa, hücresel metabolizmaları karmaşık bir fabrikaya benzetilebilir. Hücre içerisinde her bir metabolik aktivitenin direk veya dolaylı olarak diğerleri ile ilişkisi vardır. Ortalama bir bakterinin 5000 civarı gen taşıdığı düşünülürse kodlayacağı fonksiyonların birbirleri ile ilişkileri oldukça karmaşıktır. Bu nedenle günümüz teknolojisine rağmen, canlı özelliği gösteren bu en küçük mikroorganizmaların metabolik aktiviteleri arasındaki etkileşimler henüz tam manası ile aydınlatılamamıştır. Bu karmaşık metabolizma hızlı bölünmek ve çoğalmak için harekete geçirilerek logaritmik olarak bakteri büyümesi evresine geçiş sağlanır. Diğer bir deyişle bakteriler metabolik olarak aktif olsalarda bölünme göstermezler ve sayıları sabittir. Bu hazırlık esnasında bakteriler reseptörleri aracılığı ile dış ortamın uygunluğunu kontrol ederek logaritmik faza geçişe karar verirler.

Bu aşamada DNA replikasyonu gerçekleşmediği için mutasyon geliştirme ihtimalide oldukça düşüktür. Mutasyon evrim savunucularının genetik olarak yeni türlerin ortaya çıkmasında etkili olduklarını iddia ettikleri mekanizmalardan biridir. Bu aşamada bakteri hücreleri DNA replikasyonu ile ilgili mekanizmaları aktif hale getirmeden önce ortamın uygunluğunu kontrol eder ve kendi türünün devamı için gerekli değerlendirmeler yapabilmek amacı ile bilgi toplar. Bir başka deyişle bakteriler üreme potansiyeli çok yüksek canlılar olsalar dahi bu potansiyeli sürekli olarak aktif halde tutmazlar ve DNA’larını bir bakıma koruma altında tutma eğilimindedirler.

Logaritmik Faz (Log)

Lag aşamasından sonra, bakteri hücreleri logaritmik faza girerler. Bu evrede bakteri hücreleri her nesilde sayılarını ikiye katlayarak çoğalırlar (Şekil 1). Bu aşamada bakteriler ortamdaki elverişli maksimum sayıya ulaşana kadar aktif olarak çoğalmaya devam ederler. Metabolik aktivite yüksektir ve yeni yavru hücreler için DNA, RNA, hücre duvarı bileşenleri ve gerekli diğer maddeler üretilir (Zwietering 1990). Logaritmik faz bakterilerin jenerasyon sürelerinin en kısa olduğu evredir. Bilinen en hızlı büyüyen bakteri Escherichia coli bakterisidir ve logaritmik aşamada her 20 dakika da bir bölünerek her seferinde sayılarını iki katına çıkarırlar. Buna jenerasyon süresi adı verilir. Diğer yandan birçok metabolik aktivitesi çalıştığı için antibiyotiklere karşı en duyarlı aşamadadırlar. Çünkü antibiyotikler tipik olarak bakterinin yapısal bileşenlerinin sentezi, DNA transkripsiyonu ve RNA translasyonu gibi metabolik aktiviteleri hedef alırlar.

Yeni bakterilerin üretilmesi ve çoğalma için gerekli DNA replikasyonunun çok hızlı olduğu bu aşamadan en yüksek mutasyon oranı beklenir. Başka bir deyişle evrim iddiasına göre yeni bir türün oluşumunda gerekli genetik değişikliğin meydana gelmesi için oldukça ideal bir hata ortamıdır. Ancak evrim teorisinin tersine bakteriler bu büyüme fazında iken çevresel stres şartları ile karşılaştıklarında bakteri popülasyonu aniden bölünme hızında büyük bir yavaşlamaya giderek endospor ve persister (inatçı) hücreler gibi fizyolojik yapılarla kendi genetik varlığını koruma altına alır.

Durağan Faz

Bu fazda hücreler bölünmeye devam ederler ancak toksik madde birikimi ve azalan besin maddesi oranı nedeni ile hücre ölümleri de gerçekleşir (Şekil 1). Bir başka deyişle yeni oluşan hücre sayısı ile ölen hüre sayısı eşittir ve bakteri popülasyonu ortamda bir doygunluğa ulaşmış olur (Zwietering 1990). Giderek artan elverişsiz şartlar altında besinler için rekabet artar ve bakteriler metabolizmalarını yavaşlatırlar. Bazı bakteriler bu aşamada endospor üretmeye başlarlar. Patojenik bakteriler ise bu zorlu şartlarda hastalığa neden olmalarına yardımcı olan maddeler (virülans faktörleri) oluşturmaya başlar.

Ölüm Fazı

Besin maddesinin neredeyse tamamen bittiği veya ortam şartlarının yeni bakteri bölünmesine müsait olmadığı bu fazda biriken toksik madde miktarı bakteri hücrelerinin ölümüne sebep olacak kadar yoğundur (Şekil 1). Ölen bakteri sayısı yeni oluşan bakteri sayısından daha yüksektir ve hücreler parçalandıkça içerikleri diğer bakteriler için besin olarak kullanılabilir hale gelirler. Bu sayede spor üretimi için yeterince uzun bir süre sağlanmış olur. Sporlar bu zorlu şartlarda genetik bilgiyi koruma altına alarak yaşamsal faaliyetler için ortam normale dönene kadar muhafaza ederler (Zwietering 1990).

Bu büyüme fazlarının dışında gerçekleşen bakteri büyüme eğrileri de bulunmaktadır. Örneğin ortamda karbon kaynağı olarak kullanılabilecek iki farklı karbonhidrat olduğu durumlarda difazik dediğimiz bakteri büyüme eğrisi ortaya çıkar. Lag ve log fazlarını sindirimi daha kolay olan şekeri tükettikten sonra tekrar bir lag aşamasına girerek diğer şeker kaynağına yönelik olarak tüm hücresel metabolizmanın uyumu sağlandıktan sonra tekrar bir log fazı görülür. Bakteri popülasyonuna eğer sürekli olarak taze besin sağlanarak eski besiyerinin ortamdan uzaklaşması sağlanırsa kültür logaritmik fazda kalarak sürekli bölünme özelliği gösterebilir.

Endospor

Bakteriler çoğalmak için doğada mükemmel çevresel koşullar altında değildirler. Bu nedenle, belli bir ekosistemde yaşayan canlı türlerinin çeşitliliği zamanla değişim gösterebilir. Bu değişim geçici ve kalıcı olabilir. Bakteriler bu tür değişimlere adapte olabilmek için genetik yapısını değiştirmek belirli mekanizmalarla genetik kodlarını koruma altına alarak çevre şartlarının eski haline gelmesini tercih ederler. Hayvanlarda görülen göç davranışında ile bu çevresel şartlar-dan uzaklaşma sözkonusu iken bakteriler böylesine bir göç işlemini gerçekleştiremeyecekleri için mevcut ortama adapte olmak zorunda kalırlar. Bu adaptasyon için ise DNA’larında bir değişikliğe ihtiyaç duymazlar. Bunun yerine genetik kodu DNA’larında mevcut olan endospor adı verilen korunaklı yapıları oluştururlar (Piggot ve Coote 1976).

Endospor adı verilen yapılar bakterilerin elverişsiz ortam koşullarından sağ çıkabilmek amacı ile genetik materyalini çok sağlam bir yapı içerisinde gömmek sureti ile oluşturduğu geçici olarak cansız yapılardır (Şekil 2). Bu aşamada genetik bütünlük korunur ancak canlılıktan bahsedilemez. Endosporlar herhangi bir zarar gelmeden bu bilgiyi asırlar boyunca saklayabi-lirler. İşte bu noktada bakterilerin büyüme potansiyeli geçici olarak durdurulmuş olsa da bu potansiyeli kodlayan DNA zarar görmeden mevcudiyetini sürdürür.

Şekil 2. Endospor oluşumu aşamaları

Endosporların amaçlarına bakıldığında öncelikli olarak türün olumsuz şartlar altında varlı-ğını sürdürebilmesinin amaçlandığını söyleyebiliriz. Diğer yandan materyalist düşüncenin ürünü olan evrim teorisine göre canlı türleri olumsuz çevresel baskılara maruz kaldıklarında genetik değişikliğe yönelerek yeni türleri oluştururlar. Lakin histon ve çekirdek gibi koruyucu tabakalarla koruma altına alınmamış DNA’ları ile bakteriler yeryüzünde genetik değişime en müsait canlı türüdür. Hatta yüksek yapılı organizmalarla karşılaştırıldıklarında genetik materyallerinin etrafında çekirdek olmadığını ve sadece sitoplazma membranı ile peptidoglikan tabaka olduğunu görmekteyiz.

Persister (İnatçı) Hücreler

Persister hücreler bakterilerin tür olarak varlıklarının devamını garanti altına alan fenotipik olarak farklı fizyolojik durgunluk durumudur (Şekil 3). Metabolik aktiviteleri tamamen dur-durulmuş veya sıfıra yakın olan bu hücrelerin membran potansiyelleri de aynı zamanda çok düşüktür. Bir bakteri popülasyonunda persister hücreler farklı oranlarda da olsa her aşamada bulunurlar (Kussell vd. 2005).

Membran potansiyeli enerji üretimi için gereklidir. Enerji üretimi olmadan hiçbir reaksiyon gerçekleşemeyeceği gibi bakteriler üreme potansiyellerini de kullanamazlar. Persister hücrelerde membran potansiyeli sıfıra yakındır ve aynı zamanda normalden daha kısa oldukları görülür. Bu küçük hücre hacmi stres şartlarında daha kontrol edilebilir küçük bir alan oluşturarak avantaj sağlar. Aslında bir bakıma bakterinin şartlar normale döndüğünde üreme potansiyelini tekrar ortaya koyabilmesi için sigorta görevi görürler (Bahar 2015).

Şekil 3. Persister bakteri oluşumu

Yukarıda bahsettiğimiz bakterilerin logaritmik fazdaki antibiyotiklere karşı duyarlılığının tam aksine persister hücreleri antibiyotiklerle öldürebilmek oldukça zordur (Kussel vd. 2005). Yani persister hücreler antibiyotik direnci en yüksek bakteri fenotipidir. Bakterilerin persister hücre oranının antibiyotik stresi ile artırılabildiği bilinmektedir. Persister hücre oranı en yoğun olduğu aşama ilginç bir şekilde logaritmik büyüme fazıdır. Hatırlanacağı üzere logaritmik büyüme fazı bakterilerin çoğalabileceği en ideal ortamdır. Böylesine elverişli bir ortamda bakterilerin neden antibiyotik dirençli persister hücreleri ürettiği ile ilgili bir fikir yürütmek gerekirse iki farklı mekanizma örnek verilebilir. Bu mekanizmalardan ilki DNA replikasyonunun en hızlı olduğu bu dönemde mutasyon ile oluşabilecek hasarlara karşı türün genetik yapısını korumak için persister hücre üretiminin artmasından bahsedilebilir. İkinci mekanizma da ise hücresel aktivitenin en yüksek olduğu bu dönemde antibiyotiklere karşı hassasiyet en yüksek seviyededir ve bu aşamada doğada karşılaşılabilecek olası bir antibiyotik maruziyetine karşı bakteri popülasyonunun varlığını sürdürebilmesi için persister hücrelerin yüksek olması bir avantaj olarak kabul edilebilir.

Bu noktada yine evrim teorisine zıt olarak bakteriler antibiyotik gibi olumsuz şartlardan kurtulmak için herhangi bir genetik değişikliğe ihtiyaç duymadan tekrar üreme potansiyelini ortaya koyabileceği elverişli şartlara erişebilecek mekanizmalarla donatılmışlardır. Persister hücrelerin oluşumu ile ilgili yapılan genetik çalışmalarda ise persister oluşumundan sorumlu olan herhangi bir spesifik gen bulunamamıştır. Aksine persister oluşumuna etki eden yüzlerce genden bahsedilebilir. Böylesi bir bilgi yığını bakteriler gibi mutasyona en açık canlılar için bile bir kerede kazanılabilecek kadar küçük değildir. Bakteriler bir fenotipi kazanabilmek için genetik sürüklenmenin çok daha ötesinde devasa boyutlarda gen alışverişlerine ihtiyaç duyarlar. Persister oluşumunda rol alan genlerin tümünün ise konjugasyon dahil hiçbir mekanizma ile bir kerede transfer edilemeyeceği açık bir bilimsel gerçektir.

Ayrıca persister oluşumunun tüm antibiyotiklere karşı direnç kazandırdığı göz önüne alınırsa, yüzlerce farklı antibiyotiğin her birine karşı direnç geninin kazanılarak bakterilerin farklı bir türe evrilmelerinin imkansız olduğu tekrar anlaşılacaktır.

Klonlama çalışmaları

Yüksek yapılı organizmalarda genetik değişikliğin en yaygın olarak meydana gelebileceği sperm ve yumurta hücreleri hiçbir zaman bakteriler gibi dış ortama maruz kalmazlar. Yani organizma yapısı yükseldikçe DNA’nın korunması artar. Diğer yandan evrim teorisinin iddia ettiği yüksek yapılı organizmaların yeni türlere geçiş yapabilmesi için gerekli olan değişimler bakterilerle karşılaştırıldığında devasa boyutlarda genetik bilgi değişikliğini gerektirmektedir.

Bu noktada bakterilerde evrim iddialarına yakından bakmak konuyu daha iyi anlamak açısından faydalı olacaktır. Bakterilerin gen alışverişi yapabilmeleri için birçok mekanizma bulunmaktadır. Bunlardan en bilineni ise konjugasyon ile aktarılan ekstrakromozomal plazmitlerdir (Kittell ve Helinski 1992). Plazmidler bakterilerin DNA’sına dahil olmayan halkasal küçük DNA’lardır. Bu küçük halkasal DNA’lar Moleküler Biyoloji ve Genetik çalışmalarında en çok kullanılan klonlama ajanlarıdır.

Moleküler Biyoloji çalışmalarında kimyasal veya elektroporasyon yöntemi ile plazmit transferi gen klonlamada çok yaygın olarak kullanılan bir metottur (Chen ve Dubnau 2004). Bu şekilde genler klonlanarak bakterilerde yeni özellikler ortaya çıkartılabilir. Ancak bu yeni özellikleri taşıyan genleri bakterilerde tutabilmek için yanlarında bir antibiyotik direnç geni ile birlikte klonlanırlar. Bu sayede normalde bakterinin dirençli olmadığı antibiyotik kullanıldığında sadece bu geni ve yanındaki antibiyotik direnç genini taşıyan ekstrakromozoma sahip bakteri hücrelerinin çoğalmasına mümkün olur. Antibiyotik direnç genini ve asıl klonlanmak istenen geni taşımayan hücreler antibiyotik varlığından dolayı büyüyemezler.

Bu klonlama çalışmalarında elde edilen yeni rekombinant bakteriler materyalist düşünce tarafından sıklıkla evrime delil olarak gösterilir. Zira plazmit ile birlikte kodlanan genler o bakteri türünün genetik bütünlüğünü bozar. Bu rekombinant bakterilerin büyümeleri ekstra yükten dolayı normalden daha uzun sürer. Ayrıca araştırmacılar bu yeni özellikleri korumak için büyüme ortamında sürekli olarak antibiyotik varlığını sağlamak zorundadırlar. Ancak antibiyotikler uzaklaştırılarak normal şartlara geri dönüş sağlandığında bu ekstrakromozomal plazmit DNA’ları kaybedilir ve bakteriler tekrar antibiyotiğe hassas hale gelirler. Bir bakıma bakteriler klonlama yapılmadan önceki genetik yapılarına tekrar dönüştürülürler.

Bakteriler ekosistemdeki görevlerini yerine getirebilmek için türlerinin genetik bütünlüğünü, hücresel metabolik aktivitelerinin sürekliliğini ve etkinliğini korumak zorundadırlar. Bu nedenle klonlanan genler fazla iş yükü olarak görülerek henüz aydınlatılamayan bir mekanizma ile uzaklaştırılırlar. Halbuki bu avantajlı özellik bakteri tarafından bünyelerinde tutulsaydı Darwin’in iddia ettiği yeni dayanıklı türlerin oluşması mekanizması genetik olarak ispatlanmış olabilirdi.

Her ne kadar ölüm fazında bakteri popülasyonunun çoğu yaşamlarını sürdüremese de, ortamda yeterli miktarda sıvı veya nem bulunduğu sürece hemen hemen bütün bakteriler çok az sayıda birey sayesinde popülasyonlarının geleceklerini koruyabilirler. Buda türlerinin ve ekosistemdeki görevlerinin devamlılığı açısından oldukça önemlidir. Ayrıca ortamdaki sıvı miktarı hiçbir bakterinin canlı kalmasına yetemeyecek kadar düşük seviyelere ve hatta kuraklık aşamasına dahi gelse birçok bakteri türü endosporlar oluşturarak mevcut DNA’larını çok korunaklı bir şekilde paketleyerek ortam şartları normale döndüğünde tekrar popülasyonlarını oluşturabilirler.

Bakterilerin Yaşam Ortamları

Mikrometre boyutlarındaki gözle görülemeyen organizmaların sıcaklık, oksijen, besin miktarı, CO2 oranı ve pH gibi dış ortam parametrelerini algılayarak metabolik aktivitelerini düzenleyecek olan kalıtsal bilgi DNA’larına kodlanmıştır. Tüm canlı organizmalar gibi bakteriler de yaşamlarını sürdürebilmek için uygun bir ortama ihtiyaç duyarlar ve çoğalmak için bu para-metrelerin optimum aralıklarda olması gerekir. Ancak bakteri türleri bu ihtiyaçları açısından çok büyük farklılıklar gösterirler. Böylelikle bu küçük mikroorganizmalar yeryüzünde her türlü çevresel şart altında yaşayabilen yegâne canlı grubunu oluştururlar (Mora 2011).

Bakterilerin yaşam koşulları bakımından gösterdikleri çeşitlilik ve enerji ihtiyaçlarını farklı karbonlu bileşiklerden sağlayabilmeleri sayesinde doğal kaynakların geri dönüşümünde en etkili canlı grubunu oluştururlar (Alonghi 1994). Ekosistem içerisindeki görevleri bakımından bakterilerin üreme kabiliyetleri oldukça önemlidir. Bakteriler bu yüksek üreme kapasitesi sayesinde ekstrem denilebilecek şartlar altında dahi doğada çürümesi ve geri dönüşüme tabi tutulması gereken tüm kaynakların kısa sürede işlenmesini sağlarlar. Bu sayede ekosistem için gerekli olan temel besin döngüsü moleküler seviyede gerçekleştirilmiş olur.

Bakteri Büyümesi ve Oksijen

Bakteriler, oksijen gereksinimleri ve tolerans seviyelerine göre sınıflandırılabilirler. Zaruri aeroblar hücresel solunum sırasında oksijeni enerjiye dönüştürdükleri için oksijen olmadan yaşayamazlar. Zorunlu anaerob bakteriler ise oksijen varlığında yaşayamazlar ve enerji üre-timi için gerekli metabolik süreçleri sadece oksijensiz ortamlarda gerçekleşebilir. Bir diğer bakteri grubu ise fakültatif anaeroblardır. Bu bakteriler oksijen varlığında veya yokluğunda çoğalma faaliyetlerini sürdürebilirler. Oksijen ihtiyacı bakımından aerotolerant anaeroblar ve mikroaerofilik bakteriler ise diğer sınıfları oluştururlar (Post 2019).

Yüksek sıcaklıklı kaplıcalardan insan bağırsağına kadar oksijen bakımından aşırı değişkenlik gösteren her türlü ortamda yaşayabilen bakteriler yeryüzündeki en yaygın canlı grubudur. Bakterilerin ekosistemdeki varlığı olmadan doğada canlıların yaşamlarını sürdürebilmesi mümkün değildir. Evrim teorisine göre türler tamamen kendi varlıklarını korumak için yaşarlar. Ancak bakterilerin her türlü ortamda büyüyebilmesi ve gerçekleştirdikleri geri dönüşüm ile ekosistemin temel yapı taşı olmaları evrimin bu görüşünün tersini ortaya koymaktadır. Bu noktada üzerinde durulması gereken bir diğer husus ise bakterilerin bu görevlerini yerine getirebilmek için çok farklı genetik yapılarla donatılmış olmalarıdır.

Bakteri Büyümesi ve pH

pH bakteriyel üreme potansiyeli üzerine etki eden diğer önemli bir faktördür. Bakteriler ya-şayabildikleri ortamın asitliğine göre gruplandırılabilirler. Çoğu bakteri türü pH 7 civarı optimum büyüme değerlerine sahiptir ve nötrofil olarak adlandırılırlar. pH’ın 3 civarında olduğu aşırı asidik şartlarda dahi yaşayabilen bakteri türleri vardır. Bu bakterilere asidofil adı verilir. pH’ın yüksek olduğu bazik ortamlarda (pH 8-10) yaşayabilen bakterilere ise alkalifiller adı verilir (Oren 2020).

Örneğin Helicobacter pylori optimum olarak en yüksek üreme potansiyelini pH 7 civarı göste-ren notröfil bir bakteridir (Marcus vd. 2012). Ancak bu bakteri midenin asidik ortamında dahi canlılığını koruyabilir. Mide asidini nötralize eden üreaz enzimi salgılayarak üreyi parçalar ve çevresinde amonyum ve bikarbonattan oluşan pH’ın 6 ve üzerine çekildiği bir tampon bölge oluşturur (Şekil 4). Bu esnada bakteri bölünmez ve mide epiteline ulaşıncaya kadar bu tampon bölgenin oluşması için üreaz genlerini aktif hale getirir. Yiyeceklerle vücudumuza aldığımız bu bakteri sadece mide asidini aşabilmek ve kolonize olacağı mide epiteline ulaşabilmek amacı ile böyle bir özellikle donatılmıştır ve bu özellik sadece midenin asidik şartlarında aktif hale gelir.

Şekil 4. Helicobacter pylori bakterisi ve mide özsuyu ortamında etrafında oluşturduğu tampon bölge

Darwin’in evrim iddiasına göre ise canlılar kendi varlıklarını en ön planda tutarak sürekli olarak yaşamları için en ideal ortam arayışı içerisindedirler. Ancak ekstrem şartlarda yaşayan bakteriler ekosistemdeki görevlerinin bilincindeymiş gibi bu ortamlardan uzaklaşmazlar. Evrim teorisinin ileri sürdüğü tüm mekanizmalar ve özellikle genetik sürüklenme değerlendirildiğinde bakterilerin bu aşırı ortamlardan uzaklaşma eğiliminde olmaları gerekirdi. Aksine bakteriler bu zorlu şartlarda var olabilmek için çeşitli hücresel mekanizmalar ile donatılmışlardır.

Genetik açısından değerlendirdiğimizde bakteriler kendi yaşamsal faaliyetleri ve ekosistemdeki görevleri için gerekli olan metabolik işlemleri belli bir uyum içerisinde yürütebilmek için bir takım halinde DNA’ya kodlanmış bilgilerle donatılmışlardır. Evrim teorisine göre Helicobacter pylori en kısa yoldan mide asidikliği gibi zorlu şartlar için gerekli olan genetik bilgi yükünü taşımak yerine doğada yaşamı için çok daha elverişli alanlar seçmiş olması gerekirdi.

Mideye komşu olan bağırsaklarımızda habitat oluşturan E. coli adlı bakteri insan sağlığı için önemli bir bakteridir. Ancak insan yaşamı boyunca milyonlarca kez bölünen ve Helicobacterpylori ile sayısız kez karşılaşma fırsatı bulan bu bakteri konjugasyon ile mide asidikliği ortamına adapte olabileceği bu genetik özelliği kolaylıkla kazanabilirdi. Ayrıca insan vücudunda yer alan bağırsak florasındaki diğer sayısız bakterilerde düşünüldüğünde insanın yaşamasının evrim teorisine göre imkansız olması gerekirdi. Ancak bu derecede ölümcül bakterileri ekosistemde insanın hizmetine sunan hassas dengenin arkasında ancak bilinçli bir yaratılış gerçeği olabilir.

Bakteri Büyümesi ve Sıcaklık

Sıcaklık bakterilerin üreme potansiyeli üzerine etkili diğer bir önemli faktördür. Mezofilik bakteriler 20-45 °C arasında gelişebilirken, termofilik bakteriler ise 50-80 °C arası sıcaklıklarda optimum olarak çoğalabilirler. Bu sıcaklıkların üzerinde yaşayabilen bakterilere ise hipertermofilik bakteriler adı verilir. Soğuk ortamlarda (4-25 °C) optimum büyüme gösteren bakterilere psikrofiller adı verilir. Aşırı psikrofil bakteriler ise daha da düşük sıcaklıklarda (0°C’nin altında) çoğalabilirler ve arktik göller ve derin okyanus suları gibi yerlerde yaşarlar.

Yeryüzündeki doğa olayları sonucunda yağmur suları ile organik atıkların deniz ve okyanus tabanlarında birikmeleri aslında ekosistemdeki geri dönüşüm açısından çok büyük bir darboğazdır. Okyanuslara ulaşan bu içerikler incelendiğinde yüz milyonlarca ton petrol, kimyasal ve ağır metal atığının da bu organik akıntıya karıştığını görmekteyiz. Bu noktada üstün üreme potansiyelleri ile bakteriler devreye girerek yeryüzündeki bu en olumsuz şartlarda dahi her türlü atığın tekrar ekosistem döngüsüne sokulmasını sağlarlar. Besin zincirine bakıldığında bakteriler ve diğer mikroorganizmaların bu besinleri daha büyük organizmalara ve balıklara aktardığı oradan da tekrar hayat yaşam süren canlıların hizmetine sunduğu açıkça görülmektedir.

Bir bakterinin doğadaki geri dönüşüm olaylarını gerçekleştirebilmek için programlanarak mükemmel bir uyum içerisinde ekosistemdeki yerini alması ancak ilahi bir yaratıcının görevlendirmesi ile mümkündür. Materyalist düşünce ise canlıların sadece kendi varlıkları için mücadele içerisinde olduklarını ileri sürerek ekosistemdeki habitatları ve popülasyonların etkileşimlerine evrim teorisinde mantıklı bir şekilde yer verememişlerdir.

Bakteri Büyümesi ve Işık

Bazı bakteriler belirli dalga boylarında ışık enerjisi toplayabilen ve bu enerjiyi kimyasal enerjiye dönüştürebilen pigmentlere sahiptirler. Örneğin siyanobakteriler bu fotoototrof bakterilere örnek verilebilir. Klorofil pigmenti içeren bu bakteriler hem kara hem de su ortamlarında mantarlar (liken), protistler ve bitkilerle simbiyotik ilişkiler içinde yaşarlar.

Oksijen üretmeyen mor ve yeşil bakteriler ise fotosentez için sülfür kullanırlar. Bu bakteriler klorofilin absorbe ettiği dalga boyundaki ışıktan daha kısa dalga boylarındaki ışığı kullanabilen bakteriyoklorofil adı verilen pigmentleri içerir. Bu bakteriler derin su bölgelerinde yaşarlar ve bu bölgelere daha çok kısa dalga boyundaki ışıklar erişebilir.

Derin sulardaki sülfür fazlalığı ve ışık miktarına uygun bir fizyolojiye sahip mor ve yeşil bakteriler hidrojen sülfür kullanarak karbondioksitleri enerji depolayan şeker moleküllerine çevirerek ekosistemde oldukça önemli bir geri dönüşüm hizmeti verirler. Yeryüzünde bu bakteri türlerinin neslinin tükendiğini farz edelim. Bu şartlar altında çok kısa bir sürede besin döngüsü zarar görür ve ekosistemde yer alan tüm habitatlar ve popülasyonlar bundan etkilenir.

Bu aşamada türlerin nesillerinin teker teker yok olacağı kesindir ve türler evrimin iddia ettiği gibi bu yeni ortama adapte olmalarını sağlayacak genetik özellikleri kazanabilecek zaman ve imkana sahip olamazlar. Gözle görülemeyecek kadar küçük canlıların yok olmasının yeryü-zündeki tüm dengeyi süresiz olarak bozabileceği düşünülürse, bakterilerin bilinçsiz bir şekilde ekosistemin vazgeçilmez bir parçası olmaları ancak yaratıcının yüce ilmi ile mümkün olabilir.

Sonuç

Bakterilerin bünyelerine bakıldığında çok küçük olmaları, DNA’larını koruyacak bir çekirdek membranın ve histon proteinlerinin olmayışı ve dış ortamla direk temas halinde olmaları bu canlıları oldukça savunmasız ve mutasyona en açık organizmalar haline getirir. Ancak bu küçük canlıların genetik bütünlüklerinin çok hassas bir denge ile korunması gerekir. Bu koruma için gereken mekanizmalara bakacak olursak; çok yüksek sayıda yeni yavru oluşturabilme, endospor ve persister hücre mekanizmaları karşımıza çıkmaktadır. Bu karmaşık mekanizmalar sayesinde evrim teorisinin iddia ettiği yeni türlerin oluşturulması yerine bakterilere kendi varlıklarını ve genetik yapılarını koruyabilme özelliği verilmiştir. Bir başka deyişle mutasyona ve evrime en yatkın olduğu iddia edilen bu canlılar bile evrim karşıtı birçok bilimsel mekanizma ile donatılmış olması sadece ilmi sonsuz yüce bir varlık tarafından yaratılmış olabileceklerini gösterir.

Teorik büyüme kapasitelerine bakıldığında bunun bakterilerin üreme potansiyelinin bir başka ifadesi olduğu görülür. Evrim teorisinin iddiaları gerçek olsaydı bugün en üst seviyede genetik değişikliğe imkân tanıyan yapıları sayesinde bakteriler diğer canlı türleri ile girdikleri her mücadeleyi kazanabilecek bir genetik sürüklenmeye maruz kalmış olmaları gerekirdi. Bu seviyeye ulaştıktan sonra diğer canlı türlerini ekosistemden yok etmeleri gerekirdi. Genetik değişime yapısal olarak bu kadar müsait olmalarının yanı sıra Şekil 1’te gösterilen teorik büyüme eğrileri, yani üreme potansiyelleri sayesinde ise ekosistemdeki diğer canlı türleri ile girdikleri mücadeleleri kaybetmeleri imkânsız olurdu.

Ekosistemde canlıların birbirlerine ihtiyaç duyması da evrim teorisinin karşısında duran bir diğer önemli bilimsel ispattır. Örneğin bağırsaklarımızdaki bakteriler ile aramızdaki karşılıklı fayda içeren ilişki sayesinde sağlıklı kalabiliyoruz. Bu dehşet verici güçte üreme potansiyeline sahip olan bakterileri sağlığımız için probiyotik olarak vücudumuza aldığımızda hem insan hem bakteri birlikte uyum içerisinde yaşayabilmektedir. Bu uyumun bozulduğu durumlarda septik şok olarak ortaya çıkan enfeksiyonlarda ise denge kaybedilir. Bu şartlar altında türler varlıklarını devam ettirmek yerine popülasyonlarını sonlandırma yoluna giderek bir düzensizliğe yol açarlar. İşte bu düzensizlik ise evrim teorisyenlerinin iddia ettiği güçlü olanın hayatta kalmak için diğer türlere acımasız davranması gerektiği iddialarını destekler niteliktedir. Ancak doğada durum bu şekilde değildir. Ekosistemdeki her bir canlının belli görevleri vardır ve türler yok olduğunda bu görevler yerine getirilemeyeceği için türlerin tamamının varlıkları tehlike altına girer.

Evrim düşüncesi ile ilgili diğer bir yanlış yönlendirme ise yeryüzünde yer alan mevcut coğrafik yapıların türlerin oluşmasında etkili olduğu görüşüdür. Moleküler evrim alanında yapılan yayınlar ve teorik bilgilere bakıldığında türlerin oluşması için gereken sürenin yeryüzündeki kıtasal hareketlerin bitmesinden çok daha öncelere gittiğini görmekteyiz. Hatta tür içinde meydana gelen küçük genetik değişiklikler için dahi yapılan hesaplamalar bu sürenin çok daha ötesine gitmektedir.

Kıtalar arasında başlıca iklim değişiklikleri olmak üzere birçok koşul farklılık göstermektedir. Evrim teorisine göre bu farklı koşullar altında bakteriler genetik yapılarını en iyi şekilde uyum sağlayacak şekilde adapte etmelidirler. Her bir nesilde yeni bir DNA replikasyonu meydana geldiği düşünüldüğünde bakterilerin bir günde dahi yüzlerce kez genetiğini değiştirebilmek için fırsatı vardır. Ancak dünyanın farklı kıtalarından alınan aynı tür bakterilerin genetik ha-ritalarının tamamen aynı olması bu bakterilerin milyonlarca yıl öncede aynı DNA dizilimine sahip olduğunu ve günümüze kadar bunu koruyabildiklerini kanıtlamaktadır.

Yüce yaratıcı DNA’ya türlere özgü yönergeleri kodlamakla kalmayıp birçok kontrol mekanizması ile genetik bilginin çevresel şartlara uygun bir şekilde canlıların yaşamlarını sağlayabilmesine olanak sağlamıştır. Yukarıda bahsedilen endospor (Şekil 2) ve persister hücreler (Şekil 3) bu mekanizmalara örnek olarak gösterilebilir.

Türlerin simbiyotik olarak yaşamlarını sürdürmeleri ise evrim teorisinin açıklayamadığı bir başka faaliyettir. Kısaca modern evrim, türlerin bireysel olarak yaşayabilecek adaptasyonu sağlamak için gen alışverişini kullanabileceğini iddia etmektedir. Yüzmilyonlarca yıldır birlikte yaşayan simbiyoz formların bu genetik alışveriş için yeterince uzun zamanları ve uygun ortamları vardı. Yani bireysel olarak yaşayabilmek için gerekli olan genler prokaryot hücre-lerin sadece mikrometreler ile ifade edilebilecek kadar uzaklıkta bulunmaktaydı. Bu nedenle günümüzde simbiyoz türlerin kendi başlarına yaşamaya yetecek bir fizyoloji ve metabolik aktiviteler bütününe sahip olmaması açıkça evrimin tersini işaret etmektedir.

Tüm bu örneklerden anlaşıldığı üzere bakterilerde bulunan çeşitli biyokimyasal mekanizmalar sayesinde ekosistem ayakta kalabilmektedir. Gözle görülemeyecek kadar küçük bu organizmaların yeryüzündeki yaşamın temelini oluşturmaları ve yüksek yapılı organizmaların bu bakterilerden bihaber şekilde hayatlarını sürdürmeleri ancak mükemmel bir dengenin neticesindedir. Bu dengenin, türlerin bencilce sadece kendi varlıklarını sürdürmek için yaşadıklarını iddia eden evrim teorisi ile açıklanabilmesi mümkün değildir. Kısaca materyalist anlayış evrim teorisi ile türler arasında bencil bir rekabeti öne sürer. Ancak yeryüzündeki sayısız canlı incelendiğinde, türler arası paylaşımın ön planda olduğu ve tüm canlıların mükemmel bir uyum içerisinde yaşadığı bir ekosistem kolaylıkla farkedilebilecektir.

KAYNAKÇA

Alonghi D.M. 1994. The role of bacteria in nutrient recycling in tropical mangrove and other coastal benthic ecosystems. Ecology and Conservation of Southeast Asian Marine and Freshwater Environments including Wetlands, 98.

Angert, E. 2005. Alternatives to binary fission in bacteria. Nat Rev Microbiol 3, 214–224. Bahar, A.A. 2015. Controlling Biofilm and Persister Cells by Targeting Cell Membranes.

Syracuse University-Doktora Tezi ALL. 377.

Benammar, L., İnan Bektaş, K., Menasria, T., Beldüz, A. O., Güler, H. I., Bedaida, I. K., Gonzalez J. M., Ayachi A. 2020. Diversity and enzymatic potential of thermophilic bac-teria associated with terrestrial hot springs in Algeria. Braz J Microbiol (51): 1987–2007.

Chanal, A., Chapon, V., Benzerara, K., Barakat, M., Christen, R., Achouak, W., Barras, F. and Heulin, T. 2006. The desert of Tataouine: an extreme environment that hosts a wide diversity of microorganisms and radiotolerant bacteria. Environmental Microbiology, (8): 514-525.

Chen, I., ve Dubnau, D. 2004. DNA uptake during bacterial transformation. Nat Rev Microbiol

(2): 241–249.

Frey W., ve Kürschner H. 2011. Asexual reproduction, habitat colonization and habitat main-tenance in bryophytes, Flora - Morphology, Distribution, Functional Ecology of Plants, 206(3): 173-184.

Kittell B. L. ve Helinski D. R. 1992. Plasmid incompatibility and replication control Bacterial conjugation. Clewell D. B. 223 242 Plenum Press New York, N.Y.

Kussell E., Kishony R., Balaban N.Q. Leibler S. 2005. Bacterial Persistence; A Model of Survival in Changing Environments, Genetics (169-4): 1807-1814.

Maier R.M. ve Pepper I.L. 2015. Bacterial Growth (Chapter 3), Environmental Microbiology

(Third Edition), Academic Press Sayfa 37-56.

Mallory F. ve Brooks R. 1978. Infanticide and other reproductive strategies in the collared lemming, Dicrostonyx groenlandicus. Nature (273): 144–146.

Marcus, E.A., Inatomi, N., Nagami, G.T., Sachs, G. and Scott, D.R. 2012. The effects of varying acidity on Helicobacter pylori growth and the bactericidal efficacy of ampicillin. Aliment Pharmacol Ther, (36): 972-979.

May R.M. 2011. Why Worry about How Many Species and Their Loss?. PLOS Biology 9(8):

e1001130.

Monod J. 1949. The Growth of Bacterıal Cultures. Annual Review of Microbiology (3:1): 371-394.

Mora C., Tittensor D.P., Adl S., Simpson A.G.B., Worm B. 2011. How Many Species Are There on Earth and in the Ocean?. PLOS Biology 9(8): e1001127.

Oren, A. (2020). Acidophiles. In eLS, John Wiley & Sons, Ltd (Ed.).

Piggot, P. J. ve Coote, J. G. 1976. Genetic aspects of bacterial endospore formation. Bacteri-ological Reviews, 40(4), 908–962.

Pike L., Viciani E., Kumar N. 2018. Microbial diversity knows no borders. Nat Rev Microbiol

(16): 66.

Post, K.W. 2019. Overview of Bacteria. In Diseases of Swine (11th Edition).

Romanova Y.M., Smirnova T.A., Andreev A.L., Il’ina T.S., Didenko L.V., Gintsburg A.L. 2006. Formation of biofilms as an example of the social behavior of bacteria. Microbiology

(75): 481–485.

Shimkets J.L. 1999. Intercellular Signaling During Fruiting-Body Development of Myxococcus xanthus. Annual Review of Microbiology (53:1): 525-549.

Stoddart J.A. 1983. Asexual production of planulae in the coral Pocillopora damicornis. Marine Biology (76): 279–284.

Wang, Y., Bojer, M.S., George, S.E. 2018. Inactivation of TCA cycle enhances Staphylococcus aureus persister cell formation in stationary phase. Sci Rep (8): 10849.

Zwietering, M. H. Jongenburger, I. Rombouts, F. M. van ‘t Riet K., 1990. Applied and Envi-ronmental Microbiology, 56 (6) 1875-188.

Kaynak: Bilim Işığında Yaratılış Derneği

Selam ve dua ile...
Sorularla İslamiyet