Yaşam Döngüsü Denen Şey Nedir?

Bugün biraz kimya ve biyoloji üzerine konuşalım dedim.

Geçen günkü yazılarımdan birinde tanrının silisyum üzerine bir yaşam geliştirmemesini kendimce irdelemiştim.

Biliyorsunuz yaşam karbon üzerine kurulmuş. Halbuki silisyum da aynı karbon gibi dört bağlantı yapabilen bir element. Yani istenseydi silisyum ile de yaşam döngüsü kurulabilirdi.

Bugün ise aklıma bir başka soru takıldı.

Bitkiler!

Bitkiler de bir canlı formu. 

Nedir temel farkları diğer canlılardan?

Biz insanlar dahil, hayvanlar aleminin tüm üyeleri karbonu oksijen yardımıyla yakarak yaşam enerjisi üretirken, bitkiler yaşam enerjilerini güneşten alıyorlar. 

Güneş ise bu enerjiyi yakıt olarak kullandığı hidrojenden üretiyor.

Bitkiler diğer canlıların yaşam enerjisinin kaynağı olan karbonu sağlayan varlıklar. 

Diğer canlıların karbonu oksijen ile birleştirerek, yani karbon yakarak elde ettikleri enerji üretimine yarayan kimyasal tepkimenin tam tersini yaparak, havadan aldıkları karbondioksidin içindeki karbonu bünyelerine katarak, fotosentez vasıtasıyla havaya oksijen salıyorlar. 

Bitkinin kendisini tüketerek karbon, soluyarak da oksijen elde ederek yaşayabiliyoruz.

Bu döngü bir basit anlatımla dünyadaki yaşam döngüsünün bir özeti. 

***

Bitkiler karbondioksit içerisindeki karbonu ayrıştırıp kendileri elde ettikleri karbon ile gelişirken, oksijeni havaya (denizlerde ve göllerde, ya da akarsularda suya) salıyorlar, diğer canlılar da bulabildikleri kaynaklardan elde ettikleri karbonu havadan ya da suda yaşayanlar için sudan aldıkları oksijenle yakarak yaşam enerjisi elde ediyorlar.

Bu şekilde yaşam döngüsü milyonlarca yıldır sürüp gidiyor.

Sanırım buraya kadar her şey basit anlamda herkes için anlaşılır olmuştur.

***

Ana doğal olarak yaşam bu kadar basit bir şey değil. 

En azından kimyasal olarak yaşamın sürmesi için hidrojen, oksijen ve karbon dışında daha bir çok başka elemente ihtiyaç duyuluyor.

Mesela bitkiler için olmazsa olmaz bir element de azot!

***

Azot aslında serbest halde havada bol miktarda mevcut. Havanın neredeyse %80’i azot gazından oluşuyor.

İşte burada başta yazdığım aklıma takılan soruya geliyoruz!

Eğer havada bu kadar çok azot varsa, acaba bitkiler karbon gibi azotu da havadan mı elde ediyorlar?

Maalesef hayır!

Tanrı bitkileri yaratırken karbondioksiti havadan alıp fotosentez vasıtasıyla ayrıştıracak düzeneği yapmış, ama azot için bunu ya düşünmemiş ya da başka bir şeyler düşünmüş.

Bitkiler ihtiyaçları olan azotu topraktan, kökleri vasıtasıyla elde ediyorlar.  Üstelik azotu serbest halde bulunduğu şekliyle kullanamıyorlar.

Azotun hidrojen ile bileşik hali olan nitratlar bitkilerin ihtiyaç duydukları bileşikler.

***

Azot bileşiklerini hücrelerine kadar ulaştırabilmek için ise su kullanıyorlar.

Bizim damarlarımızda hücrelerimizde yakılan karbonun yanmış hali olan karbondioksitin vücuttan atılması ve ihtiyacımız olan oksijeninin ve karbonunun hücrelere kadar taşınması için kan dolaşırken, bitkilerde bu taşıma su vasıtasıyla hallediliyor. Bildiğiniz gibi kanda bu taşımayı yapan hücreler alyuvarlar, yani demir içeren hücreler.

Ama konumuz şimdilik bitkiler, o yüzden bu işlemin detaylarına girmeyeceğim.

Evet, bitkilerde nitrat bileşiklerini hücrelere kadar taşıyan şeyin su olduğunu söylemiştim.

Üstelik bitkiler suyun hücrelerine pompalanması için bir kalbe de ihtiyaç duymuyorlar. Su bitkinin içindeki kılcal kanallarda adezyon ve kohezyon kuvvetleri ile kendiliğinden hücrelerine kadar taşınıyor. 

İçinde de bitkinin ihtiyaç duyduğu azot bileşenlerini (nitratlar) eriyik olarak taşıyor.

Yine oldukça basit olarak bu anlatmaya çalıştığım bu işlem de anlaşılmıştır umarım.

***

Peki gelin bir soru daha soralım!

Azot havada var dedik, toprakta da mı mevcut acaba?

Evet, toprakta da nitrat bileşikleri olarak, yani bileşik halde bulunuyor. 

Ancak toprağın esasında yok, sonradan toprağa karışıyor, hem de o kadar fazla değil.

Nitratlar daha doğrusu toprağa canlılar vasıtasıyla geçiyor.

Ya artık yaşamını yitirmiş bitkilerin ya da ölmüş diğer canlıların toprağa karışması vasıtasıyla, ama daha çok da canlıların atıklarının içinde toprağa nitrat bileşikleri karıştırıyoruz.

Alın size yaşamın döngüsünden bir kesit daha.

Evet, anladınız herhalde, hayvanlar dışkıları ile toprağa azot bileşikleri karıştırıyorlar.

***

Hadi artık bunun adını koyalım, evet gübreden bahsediyorum.

Bitkilerin gelişmesi için çok gerekli olan şey, gübre!

Hayvan dışkıları ile toprağa geçen azot, bitkiler için olmazsa olmaz diğer önemli bir element.

***

İnsan nüfusu arttıkça beslenme insanlar için her geçen gün bir sorun halini alıyor.

Düne kadar tarlaları nadasa bırakarak, üzerinde yetişen otlarla ve beslediği hayvanların dışkılarını toprağa katarak gübre olarak kullanan insanoğlu, yetiştirdiği tarım ürünleri için uygun verimlilikte toprak elde edebiliyormuş.

Ancak artan nüfus ile bu çabasının artık yeterli olmadığının farkına varmış.

Pek farkında değiliz, ama uzak yerlerde kuş pislikleri ile dolu kimi adalar için bile 18’inci ve 19’uncu yüzyılda ciddi savaşlar yapılmış.

Kimsenin uğramadığı uzak yerlerdeki adaların kimin işine yarayacağını hiç düşündünüz m?

İşte bir zamanlar aslında bu uzak adalardan gemilere yüklenen kuş pislikleri tarım için gübre olarak kullanılıyormuş.

Bilmiyorum tanrı niye böyle bir düzen kurmuş, en azından fotosentez gibi bitkilerin ihtiyacı olan azotu da havadan elde etmelerini sağlayacak bir sistemi niye düşünmemiş hiç aklım almıyor.

Belki de bunu yaşam için bir denge unsuru olarak düşünmüş olabilir. Dünyada bu kadar çok canlı olmasını belki de istemiyordur.

***

Ama 19’uncu yüzyılın başında bir kimyager insanlığın çok işine yarayacak bir keşifte bulunuyor.

Belki de tanrının bu planına karşı koyuyor!

Birçok insan bu bilim insanının insanlık için yaptığı bu buluşu pek bilmez.

Bulduğu şey belki de elektriğin bulunması gibi, ne bileyim belki daha da önemli bir buluş.

Evet, Alman kimyager Fritz Haber 19’uncu yüzyıl başlarında havadaki serbest azotu kullanarak gübre üretmeyi başarıyor ve bu buluşu ile 1918 yılında Nobel kimya ödülünün sahibi oluyor.

Tahmin edeceğiniz üzere aslında bu buluşu insanlık için çok önemli bir buluş. 

Ben normalde adını Edison gibi herkesin bilmesini beklerdim.

Ancak bugün adının büyük kitlelerce bilinmemesinin asıl sebebi, aslında adının iyi anılmamasının sebebi de diyebiliriz, aynı zamanda yapmış olduğu kimyasal çalışmalarla Birinci Dünya savaşı sırasında kullanılan kimyasal silahların da kâşifi olması.

Kitlesel imha silahlarının kâşifi olmak, üstelik savaşın kaybeden tarafında olmak, onun adının bugün bilim çevrelerinde bilinse dahi çok da iyi anılmamasına sebep olmuş.

Doğal olarak insanlar için de öyle popüler bir isme sahip olamamış.

***

Yine de bugün suni gübre üretiminin prensip çözümünü ona borçluyuz. Halen daha gübre fabrikaları onun bulduğu yöntemle suni gübre üretiyorlar.

Bugün tarımda kullandığımız suni gübreyi havadaki azottan üretemiyor olsaydık, bunca insanlık nüfusunu besleyecek tarımsal üretimi yapabilmemiz mümkün olamayacaktı 

İnsanlık belki de açlıktan kırılacaktı.

Üstelik petrol savaşları gibi uzak yerlerdeki adalar için de milletler arası savaşlar da yapılacak olsa, her halükârda o uzak adalardaki doğal gübre de ihtiyaç olan tarımsal üretim için yeterli olmayacaktı.

Yani gübre için savaşlar da yapılsa, insanlığı besleyebilmenin tek çaresi havadaki azottan ürettiğimiz suni gübre.

***

Peki başka bir çaresi yok mu bu işin?

Akıllara bir çare daha geliyor tabii ki.

İnsanoğlu bu kadar çoğaldıkça bir yandan da şehirlerde yoğun olarak yaşamaya başladı. Şehirlerin nüfusları çok arttı. Artık megapollerimiz var.

Şehirlerde ise, özellikle megapollerde atıklarımız gerçekten çok büyük bir sorun.

Devasa arıtma tesisleri kuruyoruz, ama aslında atıkları tam olarak arıtamıyoruz.

Birçok şehirde bu atıklarımızın büyük kısmını sadece denizlerin derinlerine pompalıyoruz.

Bu ise deniz diplerinde çok büyük çevre kirliliğine sebep oluyor.

Buna en güzel örnek Karadeniz’dir. Karadeniz’in belli bir derinliğinin altında yaşam yoktur.

Çünkü arıtma tesisleri dediğimiz birçok tesis aslında atıkların devasa pompalar ile diplere pompalanmasını sağlayan devasa pompa istasyonlarından çok daha öteye geçmiyor.

Kimi modern biyolojik tesisler ise maalesef halen daha oldukça az sayıda.

***

İnsan dışkısı gübre olarak kullanılabilir mi?

Neden olmasın? İnsan atığının hayvansal atıklardan ne farkı var ki?

Bence istense bu atıkların gübre olarak değerlendirilmesi mümkün olabilir.

Belki de böylece yaşamın kimyasal döngüsünü olması gerektiği gibi bir dengeye oturtabiliriz.

Böylece belki de çevre kirliliğine de belli bir oranda çare bulunmuş olabilir.

Gerçi çevre kirliliği bir tek insan dışkısından kaynaklanmıyor, ancak bu bile bir başlangıç olurdu herhalde.

***

Bugün biraz kimya, biraz da biyoloji demiştim ya, sanırım sözümü tutmuş oldum. Biraz pis bir konu da olsa, umarım iyi bir bakış açısı gösterebilmişimdir.

Moskova’dan herkese sevgi ve saygılarımla