Varlıklarda Mücedele ve Varlık Kuşağı

Sinek, kanadından semanın kandillerine kadar öylesine fevkalâde bir âhenk, öylesine baş döndürücü bir nizam var ki, akıl ta'rifinden âcizdir..!

Her canlı, pek çok cihetlerden, diğer canlılarla karşılıklı olarak sebep - netice münasebetleriyle bağlıdır. Bu hususda o kadar harika bir âhenk vardır ki, insanoğlu bunun ancak pek azını anlayıp idrak edebilir. Faydasız ve abes gibi görülen pekçok hadise incelendiğinde altından birçok hayret ve İbret verici neticeler çıkmaktadır. Bunlardan biri de, böceklerle bitkiler arasında kurulmuş olan hârikulâde nizamdır. Bazen böcekler bitkilere gıda olduğu gibi, bazen de bitkiler böceklere gıda olur; bazen böcekler bitkilerin çoğalıp üremesine yardım ettiği gibi bazen de bitkiler böceklerin üremesine yardım eder; bazen böcekler bitkiyi diğer zararlılardan koruduğu gibi, bazen de bitkiler böcekleri düşmanlarından korur. Böylece bu nizam ve âhenk, asırlardan beri devam etmekte; ne bitkinin nesli tamamen kaybolmakta, ne de böcekler yokolup gitmektedir. Biri diğerine gıda olsa bile, bu belli bir dereceden ileriye gitmemekte ve bundan sonra diğerinin neslini muhafaza için verilen silahlar kendini göstermeye başlamaktadır.

Meselâ; böceklerin ekserisi bitkilerle beslenmekle zâhiren onlara zarar verirler.. Bitkiler de böceklere karşı nesillerini mu-; hafaza için, bünyelerinde sentezlenen biyo-kimyevî maddeleri kullanırlar. Bu biyokimyevî maddeler her bitkiye göre hususî olup çok çeşitlidir. Ayrıca her birinin tesir farzı canlının yapısına ve maddenin terkibine bağlı olarak da değişir. Burada, fasulye şeklinde meyveleri olan ve asmaya benzeyen Dioclea megacarpa bitkisi ile Caryedes brasiliensis adlı tohum yiyicilerden kınkanatlılar (Coleoptera, Bruchidae) takımından olan bir böcek arasında cereyan eden hadiseyi ele alacağız. Bu bitkinin canavanin adlı biyokimyevî silahı o kadar tesirlidir ki, meyveleri üzerinde beslenmeye gelen böceklerin hepsini kısa bir zaman içinde öldürebilmektedir. Bitkinin kullandığı silah, tohumlarında depoladığı ve böceğin hatalı protein ve enzim sentez etmesine sebep olan, dolay ısıla canlıyı Öldüren "L - canavanin aminoasidi" dir. Hadisenin enteresan olan yönü ise bütün böceklere öldürücü tesir yapan L - canavanin aminoasidinin sadece Caryedes brasiliensis adlı böceğin larvalarına tesir etmemesidir.

Canlıların yapıtaşları olan hücrelerde protein ve enzimlerin sentezlendiği yer ribozomlardır. Bitkilerde bulunan 250 aminoasitten ancak 20 tanesi hayvanlarda protein sentezinde kullanılabilmektedir. Canavanin aminoasidi yonca gibi Fabaceae familyasına mensub bitkiler tarafından sentez edilip, tohumlarda besin depo etmede işe yarayan, metabolizmanın bir ara ürünü olarak kullanılır. Bu aminoasit ayrıca tohumun çimlenip filizlenmesi esnasında büyümeye yardımcı olur. Canavanin aminoasiti bu bitkilerde faydalı fonksiyon görürken, böcekler için öldürücü tesiri haiz olduğundan zararlıdır. Bu bitkinin tohumlarındaki canavanini gıda ile birlikte alan böceğin hücrelerindeki RNA aminoacil sentetaz enzimi normalde Arginin adlı aminoasiti ribozomlara taşıdığı halde, hücre içinde canavanin aminoasiti varsa, Arginin yerine canavanini ribozomlara taşıyarak hatalı bir protein sentezine, dolayısıyla canlının anormal gelişmesine ve ölümüne sebep olur.

Bu bitkinin tohumlarının kuru ağırlığının % 23'ünü ve tohumdaki bütün besinin % 55'ini canavanin teşkil ettiği için bunları yiyen böcekler kısa zaman içinde şekil bozuklukları ve anormal gelişmeler gösterip, bazen de ölebilirler. Ancak Caryedes brasiliensis böceğinin larvalarına bu aminoasit zehir tesiri yapmayıp, bilakis onun azot kaynağını teşkil eder. Nasıl oluyor da bütün böceklere zehir tesiri yapan aminoasit, bu böceğin larvalarına aynı tesiri göstermiyor? Acaba larvaları bu zehiri nasıl faydalı bir hale dönüştürebiliyor?..

Bu sorulara cevap bulmak gayesiyle yapılan incelemeler oldukça enteresan neticeler ortaya çıkarmıştır. Dişi böcek yumurtalarını, bitkinin olgunlaşmaya başlayan meyvesinin dış kısmına bırakır. Yumurta bırakma zamanı yağışlı mevsimin son zamanlarına ve tohumların olgunlaşmasına bir ay kalaya denk getirilir. Dişi böcekler yumurta bırakma zamanını kaçırmışsa, olgun meyvelere katiyyen yumurta bırakmazlar. Müteakip mahsül zamanını bekleyerek olgunlaşmamış tohumlara yumurtalarını bırakır. Larvalar yumurtadan çıkar çıkmaz, tohum kabuğunu ve meyve çeperini delerek tohumun besin depolarında kendilerine larva ve pupa safhası esnasında ideal bir barınak olacak odalar teşkil ederler. Bir tek tohumda 50 kadar böcek larvası gelişebilir. Genç böcek, tohumdan oyuklar açmak suretiyle dış dünyaya çıkar.

Erişkin hale gelen böcekler sadece bu bitkinin polenleri ile beslenirler ve adeta canavaninin zehir tesiri yapacağını biliyormuşçasına kesinlikle canavanin ihtiva eden meyve ve tohumları yemezler. Burada insanı hayrete düşüren husus, bu böceğin larvasının canavanin adlı aminoasit ile beslenmesi ve ona zehir tesiri yapacağının böcek tarafından biliniyormus gibi kesinlikle canavaninli olan tohumları almamasıdır.

Hücre ve moleküler seviyede yapılan araştırmalar bu böceğin larvasının hücrelerine alınan canavanin adlı aminoasidin protein sentezine katılmadığını göstermiştir. Yani larvanın bütün hücrelerinde bulunan ve Arginin amİnoasİtİni proteinlerin yapısına katılmak üzere ribozomlara taşıyan Arginil tRNA sentetaz enzimi, beraberce alınan arginin ile canavanini birbirine çok benzemesine rağmen tefrik edip, neticede kesinlikle canavanini ribozomlara taşımaz. Halbuki, bu böceklerin erişkininde ve diğer bütün böceklerde bulunan arginil tRNA sentetaz enzimine iki aminoasit birbirinden tefrik ettirilmediğinden Arginin yerine canavanin ribozomlara taşınır bu da erişkinlerde zehir tesiri gösterir.

Bütün canlılarda carî olan âzamî tasarruf prensibi burada da en mükemmel şekliyle tatbik edilerek, zehir hususiyeti olan canavanin aminoasiti canlının çeşitli maddeleri sentezlemesinde azot kaynağı olarak kullanılır. Bu böceğin larvası hücrelerindeki Arginaz enzimi vasıtasıyla canavanini L - canaline'e ve üreye çevirir. Üreyi parçalayan üreaz enzimi böceklerde nadir bulunmasına rağmen bu böceğin larvasında oldukça boldur. Üre, Üreaz'la muamele neticesinde amonyağa çevrilip, elde edilen amonyak glutamik ve aspartic asitten glutamin ve asparagin sentezinde kullanılır. Belirli bir seviyenin üzerindeki amonyak vücut için zehir tesiri icra edeceğinden bu safhada glutamin sentezi normalden çok hızlı olmaktadır. Dolayısıyla da amonyağın zehirleyici tesirine mâni olunur.

Böcek larvasının canavanini zararsız hale getirmek ve ondan faydalanmak için gerekli olan esasları hulâsa edersek:

1-) Arginin ile canavanini birbirinden ayırt edebilecek bir Arginil tRNA sentetaz enzimine sahip olması,

2-) Protein sentezinde vazifeli elemanlara protein yapısına katılan aminoasit ile bu yapıya katılmayan aminoasiti birbirinden çok hassas bir şekilde tefrik edebilme kabiliyetinin verilmesi,

3-) Böcek larvasının L-canalin'i homoserin'e çevirerek onu zehirsiz hale getirebilme ve ondan azot kaynağı olarak faydalanabilme hususiyeti,

4-) Üreyi parçalayabilecek üreaz enzimine sahip olmasıdır.

Böcek larvasının gelişebilmesi ancak bu bitkinin tohumları üzerinde mümkün olduğundan, zehirli bir aminoasitin böcek larvasının hayatiyetinin devamı için çok hassas mekanizmalarla zararsız hale getirilmesi ve bu zehirli maddenin çeşitli bileşikleri sentezlemede azot kaynağı olarak kullanılması tesadüflere veya şuursuz adaptasyona verilebilir mi?

Y.Doç. Dr. Arif Yılmaz