fbpx
Bizi Takip Edin

Bilim

Gözler, Dünyayı Farklı Şekilde Görmeye Nasıl Evrildi?

Yayınlandı

üzerinde

Bu özel laboratuvar, hastalıkların ve morfolojinin ayrıntılı olarak incelendiği, 60.000’in üzerinde farklı hayvan gözünün etkileyici bir koleksiyonunu barındırmaktadır. ”Biz ve hayvanlar çevremizi algılama konusunda bu kadar önemli bir görüşe sahip olmanın değerini bilmeliyiz. Doğanın nasıl evrildiği ve her bir türün nasıl uzmanca oluştuğu konusu oldukça büyüleyici.” Göz, evrimin en büyük başarılarından biridir. Bir kamera gibi ışığı odaklayıp bir elektrik sinyaline dönüştürerek beyne görüntü olarak iletir. Her şeyin gerçekleşmesi için mükemmel bir uyum içinde çalışması gerekiyor. Fakat bu hassas mekaniğin en küçük değişimi, görme kaybına yol açabilir. Bu özel laboratuvarın içinde, bilim adamları ışığa artık odaklanamayan hayvan gözlerine ne olduğunu inceliyorlar. “Göz hastalığını veya oküler dokuları inceliyoruz, böylece oküler hastalığı daha iyi anlayabilir ve bu hastaları tedavi edebiliriz.” Emeritus Profesör Dick Dubielzig tarafından kurulan ve şu anda Dr. Leandro Teixeira tarafından yönetilen bu yerde eşit parça tanı laboratuvarı ve egzotik hayvan gözü koleksiyonu çalışmaları yapılıyor. ”Neredeyse Amerika’nın her eyaletinden, Avrupa’daki hastalardan, Hong Kong’daki hastalardan örnekler aldık. Kısaca dünyanın her yerinden. Obsesyonlarımızın büyüklüğü o günden bu yana her yıl çoğaldı ve çoğalmaya devam ediyor.” Burada 60.000’in üzerinde farklı örnek var. Ve çoğunluğu köpek, kedi ve at gözleri olsa da, jaguarlar, bonobos ve hatta balina gözleri gibi 6,000 egzotik olanları var. “Aradığımız ilk şey gözün genel şeklidir. Bozulmuş bir şey var mı? Bir kitle var mı? Kesmeden önce doku dışında bir değişiklik var mı? Doku, bir gecede kurutmak için makine işlemine geçer. Parafin dokuya girer ve sonra bir parafin bloğu yaparsınız. Dokuyu bölme işlemi devam eder. Buradaki amaç, mikroskopta bakabilmemiz için işlemin sonunda leke üzerindeki dokudan çok ince bir bölüm elde etmek. Beş başlı bir mikroskopumuz var. Hepimiz bir araya gelir bunu inceler ve olayın öyküsünü okur ve neler olduğunu anlamaya çalışırız.” ” Bunlar bir morsun (deniz aygırı) iki gözüdür ve mors bir yüzgeçayaklıdır ve görme yetilerini kullanarak suyun altında avlanırlar. Bu nedenle suyun altında da üstünde de görmeleri gerekir. Gözde açıklanması gereken bazı değişiklikler var. Suyun üstünde ve altında görmesi gereken bir çok hayvan, çok düz bir korneaya sahip olma eğilimindedir.” ” Benim favorim bukalemunun gözleri. Bu gözler bağımsız bir şekilde ileri geri hareket eder. Dilleri ile böcekleri yakalarlar ve bu iyi bir derinlik algısı gerektirir ama iki gözlerini birlikte kullanmazlar.” Hayvan krallığında şaşırtıcı bir çeşitlilikte göz adaptasyonu var ve bunların hepsi büyük bir olay sırasında ortaya çıktı: Kambriyen Dönemi. Yaklaşık 540 milyon yıl önce hayat sönük bir halden ve mikrobik var oluştan hayvan çeşitliliğinin patlamasına dönüştü. Ve gözün evrimi çoğunlukla katalizör olarak düşünülmüştür. Yaşamın, görme sistemiyle küçük organizmalardan geniş karmaşık varlıklara dönüşmesi devam eden bir araştırma konusudur. Charles Darwin bile bununla uğraştı. Sonuçta, hayvanlar rekabet etmek ve hayatta kalmak için ışığı işler. ”Kedilerdeki görüntüyü büyüten lens kapsülünü inceliyoruz. Bu süreçte, lensler ve kedilerdeki travma post-travmatik sarkom olarak adlandırdığımız kedi gözünün en yaygın ikinci kanserinden sorumludur. Bu tür bir tümörün kedilerde incelenmesi kanser tedavisi üzerinde önemli bir etkiye sahip olabilir.” Şimdi, kedilerdeki ve insanlardaki mercek epitel hücreleri arasındaki farkları üzerinde çalışabiliriz ve görmeye çalışın, bu gen insanlarda kapalıdır ama kedilerde açıktır. Bu anahtar, açıp kapatabileceğimiz ve kanseri düzenlemeye çalıştığımız diğer hücrelerde mevcut mu? Gözlerin bu koleksiyonu, evrimci biyologlar ve veterinerler için bir kaynaktır ve hayvan türlerinin endeksli olduğu eşsiz bir fotografik kayıt oluşturur. Hastalığın kökenini, etkilerini ve ilerleyişini inceleyerek, alanı biraz ileriye doğru ilerletmeye yardımcı oluyoruz. Bu bilginin arşivlenmekte olduğunu bilmek ve hayvanların yaşamları üzerinde etki yaratabileceğimiz çalışmalar yapabilmek iyi hissettiriyor. Kaynak: https://www.seeker.com/videos/health/how-eyes-evolved-to-see-the-world-differently

Reklam Alanı
Yorum için tıklayın

Yanıtla

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Bilim

Bilim insanları, bakterilerden oldukça esnek olan akıllı, biyouyumlu mikrorobotlar tasarlamaya başladı

Yayınlandı

üzerinde

Bir gün EPFL ve ETH Zürih’te yürütülen araştırmalar sayesinde doğrudan hastalıklı dokuya ilaç veren küçük robotları yutabiliyor olacağız. EPFL’de Selman Sakar’ın ve ETH Zürih’teki Bradley Nelson’ın önderlik ettiği bilim insanları grubu, bakterilerden oldukça esnek olan akıllı, biyouyumlu mikrorobotlar tasarlamaya başladı. Bu cihazlar sıvılar arasında yüzebildiklerinden ve gerektiğinde şeklini değiştirebildiklerinden, dar kan damarlarından ve karmaşık sistemlerden hız veya manevra kabiliyetinden ödün vermeden geçebilirler. Elektromanyetik bir alan üzerinden kontrol edilmelerini sağlayan manyetik nanopartiküller içeren hidrojel nanokompozitlerden yapılmaktalar.

EPFL ve ETH Zürih’teki bilim insanları, çevrelerine bağlı olarak şekil değiştirebilecek küçük elastik robotlar geliştirdiler. Science Advances’te yer alan bir makalede, bilim insanları robotun şeklini “programlamak” için geliştirdikleri yöntemi açıkladı; böylece yoğun, viskoz veya hızla hareket eden sıvılar arasında kolayca seyahat edebilir bir tasarım.

Bedenlenmiş zeka: Robotları düşündüğümüzde, genellikle karmaşık elektronik sistemler, sensörler, aküler ve aktüatörlerle donatılmış hacimli makineleri aklımıza getiriyoruz Ancak mikroskobik ölçekte robotlar tamamen farklıdır. Minyatür robotlar üretmek, bilim insanlarının origami bazlı bir katlama yöntemi kullanarak ele aldıkları bir dizi zorluk sunuyor. Yeni hareket stratejileri, gömülü elektronik sistemler tarafından gerçekleştirilen klasik hesaplama paradigmasına bir alternatif olan somutlaşmış zekayı kullanıyor. “Robotlarımız, içinde bulundukları sıvının özelliklerine adapte olmalarını sağlayan özel bir yapıya sahip. Örneğin, viskozite veya ozmotik konsantrasyonda bir değişiklikle karşılaşırlarsa, hızlarını ve manevra kabiliyetlerini korumak için şekillerini değiştiriyorlar.” diyor Sakar. Bu deformasyonlar, hantal sensör veya aktüatör kullanılmadan performansı en üst düzeye çıkarmak için önceden “programlanabilir”. Robotlar, bir elektromanyetik alan kullanarak kontrol edilebilir veya sıvı akışını kullanarak boşluklar içinde kendi başlarına gezinmek için bırakılabilirler. Her iki durumda da, otomatik olarak en verimli şekle dönüşürler.  Doğadan ilham alındı: Nelson “Doğa, çevresel koşulları değiştikçe şekil değiştiren çok sayıda mikroorganizmayı geliştirmiştir. Bu temel ilke, mikro robot tasarımımıza ilham verdi. Bizim için temel zorluk, ilgilendiğimiz değişiklik türlerini tanımlayan fiziği geliştirmek ve bunu yeni üretim teknolojilerine entegre etmek oldu.” diyor. Gelişmiş etkinlik sunmaya ek olarak, bu minyatür yumuşak robotlar da makul bir maliyetle kolayca üretilebilir. Şimdilik araştırma ekibi, insan vücudunda bulunan karmaşık sıvılarla yüzmenin performansını arttırmaya çalışıyor.
Çeviren: Bünyamin TAN
Kaynak: https://www.sciencedaily.com/releases/2019/01/190118145536.htm

Devamını Oku

Bilim

Kayıp Antarktika Gölünde Küçük, Tuhaf Yaratıkların Kalıntıları Keşfedildi

Yayınlandı

üzerinde

Antarktika buzulunun altında derin bir yeraltı altı gölü olan Mercer, binlerce yıldır insanlar tarafından el değmeden varlığını sürdürdü. Bilim insanları 2007 senesinde Antarktika buz tabakasının uydu görüntülerini incelerken gölü tesadüf eseri keşfetti. Keşif sonrası göle ulaşma çalışmaları başlatıldı. Bilim insanları nihayet 26 Aralık 2018 tarihinde göle ulaşmayı başardı. 50 metre derinliğindeki denizaltı gölünü keşfetmek için, SALSA (SubglacialAntarcticLakesScientific Access) adlı bir projeden araştırmacılar, buzda yaklaşık 1 kilometre derinliğinde küçük bir delik açmak zorunda kaldı. Bunu, ısıtılmış suyu püskürten kurşunkalem uçlu bir matkapla yaptılar .

Delik oluşturulduktan sonra gölden numune çıkarılması için çeşitli aletler kullanıldı. Ekip, bu örneklerde mikrobiyal yaşam formları bulmayı bekliyordu ve umdukları gibi bu formlara ulaştılar. Ancak ekibi asıl şaşırtan çamurda gizlenen başka bir şeyin varlığı oldu. Numuneler ayrıca, en sert koşullara dayanma kabiliyetine sahip olduğu bilinen sekiz bacaklı omurgasız bir tür olan küçük kabuklular (haşhaş tohumundan daha küçük canlılar) ve bir tardigrad gövdesi içeriyordu. SALSA ekibi, 5.5 metrelik bir alandan altı mükemmel tortu çekirdeği çıkardı. Ayrıca, 10 litrelik altı şişe göl suyuyla dolduruldu ve gölün ilk görüntüleri alındı. Tüm bu bileşenler analiz için laboratuvara götürüldü. Araştırmacılar, küçük kabuklu hayvanların ölülerini ve örneklerde bir zift keşfettiklerinde bir hata olduğunu düşündüler. Çekirdeklerin kirlenmiş olduğuna ikna oldular. Böylece ekip ekipmanlarını iyice temizleyerek yeniden örnek aldı. Yeni örnekler geldiğinde, oradalardı: daha fazla kabuklu hayvan. Daha önce hiç böyle bir şey buz tabakasının altında bulunmamıştı.

Mercer Gölü, bilim insanlarının erişebildiği ikinci yeraltı gölüdür. 2013 yılında yakınlarda bulunan Whillans Gölü’ne ulaşmak için 2.600 metre delik açılmıştır. daha da delik Ancak orada alınan numunelerde daha yüksek yaşam formu belirtileri (sadece mikroplar) görülmemiştir. Ekip bu kabukluların ve ziftlerin bir zamanlar kıtada bulunan yaşam formlarından kaldığını, her nasılsa yakınlardaki dağlardan göle taşındığını düşünüyor. Dartmouth Koleji Arktik Araştırmaları Enstitüsü Müdürü Ross Virginia, “Antarktika, insanlar tarafından en az etkilenen ve dünyadaki biyolojik çeşitliliği anlamak için harika bir laboratuvar ve gezegenimizin buzul tarihini anlatıyor” dedi.

Ayrıca, Antarktika suyollarını incelemek, küresel ısınmanın potansiyel sonuçları hakkında bilgi edinebilmek için önemli bir yöntem. Ancak Antarktika’nın subglacial sistemlerini araştırmak inanılmaz derecede zor. Virginia, Antarktika’daki buz vadilerinde 30 yıldan beri çalışıyor ve Priscu ile birlikte diğer Antarktika’daki araştırma projelerinde çalıştı.Bu ortamlarda sondaj yapmanın, NASA’nın uzayda yeni dünyalar keşfederken yaptığı aynı bakımı gerektirdiğini söyledi. Aydan dönen astronotları karantinaya almak veya steril ekipmanı korumak gibi. Bunun nedeni, kirlenmenin büyük masraflar çıkarması ve önemli araştırmaları kolayca mahvedebilmesi. Hatta bilim adamlarının aslında orada olmayan bir tür yaşam keşfettiklerini düşünmelerine yol açabilmesidir. Bu yüzden iyi ekipmanburada çok önemlidir.
Kaynak: https://www.sciencealert.com/remains-of-tiny-strange-creatures-have-been-discovered-in-a-lost-antarctic-lake

Devamını Oku

Bilim

Kanserin evrim süreci nasıl işliyor?

Yayınlandı

üzerinde

Yazan

Kanser tümöründeki hücreler de doğadaki canlılar gibi değişip evrim geçiriyor. Bu sürecin nasıl işlediğini anlamak kanseri daha başında yenmemizi kolaylaştıracaktır. Rakamlara bakılırsa kansere karşı zafer hala uzak görünüyor. ABD’de bir insanın yaşamı boyunca kanser olma riski erkeklerde yüzde 42, kadınlarda yüzde 38. İngiltere’deki Kanser Araştırmaları Vakfı ise bu oranı sırasıyla yüzde 54 ve 48 olarak veriyor. 2015 itibariyle İngiltere’deki kanserli hasta sayısı 2,5 milyona ulaştı. Bu her yıl yüzde 3’lük bir artış, başka bir deyişle beş yılda 400 bin ekstra kanser hastası demek. Bu rakamlar kanserin giderek daha yaygınlaştığını gösteriyor. Peki neden birçok insan hayatının bir döneminde kanser oluyor? Aslında kanser evrim sürecinin kötü bir yan ürünüdür. İnsan gibi büyük ve karmaşık bir yapıya sahip hayvanlar bu özelliklerinden dolayı kansere yatkındır.  Hücre bölünmesi
Kanserin nasıl oluştuğunu anlamak için vücudumuzdaki temel bir işleyişe bakmak gerekir: Hücre bölünmesi. Hepimizin kökeni bir yumurta ile sperm hücresinin birleşmesine dayanıyor. Birkaç gün içinde yumurta ve sperm birkaç yüz hücre içeren bir topak haline gelmiştir. 18 yaşına geldiğimizde bu hücreler o kadar çok bölünerek çoğalmıştır ki vücudumuzda ortalama ne kadar hücre olduğu konusunda bilim insanlarının öne sürdüğü rakamlar arasındaki fark bile trilyonlarla ifade edilir.  Vücudumuzdaki hücre bölünmesi sıkı bir kontrol altında gerçekleşir. Örneğin ellerimiz ilk büyümeye başladığında bazı hücreler “intihar” ederek parmaklarımız arasında boşlukların oluşmasını sağlar. Kanser de hücre bölünmesi ile ilgilidir; ama bir farkla: Kanserli hücre, diğer hücrelerin tabi olduğu kontrollü bölünme kurallarını çiğner. “Bu hücreler sanki farklı bir organizma gibidir” diyor Cambridge Üniversitesi’nden Timothy Weil. “Ne kadar hızlı bölünürse diğer hücrelerden daha fazla besin alabilecek ve tutunup büyüyebilecektir.” “Yetişkin hücreler sürekli kontrol altındadır. Ama kanser bu hücrelerde kontrolün kaybolması demektir” diyor Weil.
Mutasyon  Kanserin kontrolsüz bir şekilde büyümesi, P53 geni gibi hücre büyümesini önleyen genlerin kanserli hücrelerde mutasyona uğramış olması nedeniyledir. Fakat vücudumuz bu mutasyonları fark etme konusunda oldukça iyidir. Sahip olduğumuz biyolojik sistemler, mutasyona uğramış hücreler zararlı hale gelmeden devreye girerek onları ortadan kaldırır. Fakat mutasyona uğrayarak bozulmuş bu hücrelerin çok azı gözden kaçabilir. Bunlar zamanlar bölünüp çoğalarak milyarlarca sayıya ulaşıp tümör haline gelir. Tümör oluştuktan sonra, kanserli hücrelerin her biri yok edilinceye dek o kişide kanser var demektir. Çünkü birkaç tanesi bile sağlam kalsa hızla çoğalıp yeniden tümör oluşturabilir. Kanser hücrelerinin hepsi birbirinden farklıdır. Bölündüklerinde mutasyona uğrayıp değişirler. Yani kanser tümöründeki hücreler genetik olarak birbirinden farklıdır. Tıpkı diğer canlıların da zamanla genetik varyasyonlar geliştirdiği gibi. Bütün canlılarda olduğu gibi doğal seleksiyon yoluyla en güçlünün hayatta kalması süreci işlediğinden tümördeki hücreler de daha kanserli olacak şekilde evrilir. Tümörlerin genetiğinin sürekli değişime uğraması kanserin tedavisini zorlaştırıyor.
Tedavi yöntemleri  Kanser tümörünün kökünü bir ağacın gövdesi ve daha sonra mutasyona uğrayan hücreleri de farklı dalları olarak düşünebiliriz. Tümörün kökünü hedef alan terapiler bir süre sonra işe yaramaz hale geliyor; çünkü zamanla dallardan birindeki kanser hücreleri bu tedaviye karşı direnç geliştiriyor. Ortalama bir tümör bin milyar kadar kanser hücresi içerir. İngiltere’den kanser uzmanı Charles Swanton tümördeki üç ana mutasyonu hedef alarak direnç geliştiren kanserli hücre sorununu en asgariye indirmeyi deniyor. Ancak bu oldukça pahalı bir yöntem; çünkü tek tek hastaların kanserini inceleyip ilk ana mutasyonları bulmaları ve tedaviyi ona göre belirlemeleri gerekiyor.  İtalyan kanser uzmanı Alberto Bardelli ise farklı bir yöntem geliştirmiş. ‘Klon’ adını verdiği dirençli kanser hücrelerinin tümörde baskın hale geldiği zamanı kolluyor. Bu sırada kanser tedavisi için uygulanan ilacı keserek diğerlerinin gelişip dirençli olanları ortadan kaldırmasını sağlıyor. Sonra başka klonları diğerlerine karşı kullanıyor. Diğer klonlar üstünlük kazandığında yeniden ilaca başlıyor. Bunlar direnç geliştirmemiş olduğu için ilaç etkili oluyor. Bunu ‘klonlar savaşı’ olarak adlandırıyor Bardelli. Bu taktiğin işe yarayıp yaramadığı bu yaz başlanacak klinik deneylerde görülecek. Bu evrimsel yaklaşım işe yarayabilir; ama aynı zamanda kanseri ilk tetikleyen şeyin ne olduğunu anlamak gerekir. 2013’te araştırmacılar en yaygın kanser mutasyonlarını bulmak için hastaların genomlarını incelemeye başladı.
DNA tamiri  Glasgow Üniversitesi’nden Andrew Biankin, akciğer kanserinde sigara dumanına, cilt kanserinde morötesi ışınlara maruz kalmanın ve DNA’yı tamir yeteneğinde kalıtsal bir sorun olmasının önemli olduğunu vurguluyor. Bunların yanı sıra nedeni belli olmayan kanserler de var. Peki bu tür genetik değişikliklere yol açan şey nedir? Kanser tedavisi için yeni ilaçlar geliştirmek gerektiği gibi, önleme üzerinde durmanın daha önemli olduğunu vurgulayanlar da var. Amerikan Kanser Vakfı’ndan Otis Brawley, 1900’de kanserden ölüm 100 binde 65 iken, 90 yıl sonra 210’a çıktığını söylüyor. Fakat son 20 yılda alınan önleyici tedbirler sayesinde ölüm oranlarında yüzde 25 azalma kaydedildiğini ekliyor. ABD’de kanserden ölümlerin üçte biri sigarayla bağlantılı.  O halde sigara önlenebilir ölüm nedenlerinin başında geliyor. Kanserden ölüm oranları düşüyor olsa da kanser teşhislerinde bir artış söz konusu. Bunun bir nedeni, prostat kanserinde olduğu gibi, teşhis koymadaki gelişmeler ise diğeri de insanların çok daha uzun yaşamasıdır. “Uzun yaşadığınızda kanser olursunuz” diyor Biankin. Çünkü hücrelerimiz DNA’larının bütünlüğünü bu kadar uzun süre koruyacak kadar evrilmedi. Brawley 40 yaşın üstündeki insanların belli bir aşamada gen mutasyonuna uğrayarak kanser olacağını söylüyor.  Bu korkutucu olsa da doğal savunma sistemimiz birçok mutasyonu daha başlangıç aşamasında tespit edip tümör haline gelmesine izin vermeden ortadan kaldırıyor. “Vücudumuz milyonlarca yıldan beri geliştirdiği kaynakları kullanıyor” diyor Bardelli. “Umutluyum. Kanseri bir gün yeneceğimizden hiç şüphem yok. Bazen sorunun ne olduğunu tam tespit edemediğimizden başarısızlığa uğruyoruz. Ama bu kimsenin hatası değil, bilim böyle işliyor.” Kaynak: http://www.bbc.com/earth/story/20160601-is-cancer-inevitable

Devamını Oku

Öne Çıkanlar