ster fare olun ister fil; vucut kutleniz sizinle ilgili her şeyi belirtiyor. Tarla faresi gunlerden bir gun kırlarda koşup oynarken, derinliği bin metreyi bulan bir maden kuyusuna duşer. Kuyunun dibi yumuşak toprakla kaplı olduğu icin olmez; yalnızca duşmenin şokundan biraz sersemler; kendine gelir gelmez de bir delik bularak gozden kaybolur.

Aynı yukseklikten duşen sıcan olur; insan paramparca olur; at buyuk bir gurultuyle ortalığı toza dumana katarak yere carpar ve duştuğu yerde kalır. Bundan cıkartılacak mesaj cok basittir: Biyolojide onemli olan boyuttur; her şeyi boyut belirler.

Yercekiminin gucu boyutlar buyudukce artmaz. Hayvanlar aleminde boyut, fizyolojik, anatomik, davranışsal ve ekolojik acıdan cok onemlidir. İri hayvanlar kucuk hayvanların birebir buyutulmuş şekli değildir; vucut kutlesi arttıkca kemikler oransal olarak kısalır ve kalınlaşır, metabolizma yavaşlar, kalp atışları azalır, omur uzar, olgunluğa daha gec ulaşılır, yavru sayısı duşer, nufus yoğunluğu azalır, yaşam alanının metrakaresi buyur.

Fillerin farenin 200,000 kat buyumuş hali olmadığını oğrenmek kimseye ters gelmez. Ancak canlı turlerinde vucut kutlesi ile yaşam şekli arasında mukemmel bir matematiksel ilişki olduğunu oğrenmek pek cok kişiye şaşırtıcı gelebilir. Yıllardır biyologlar bu konu uzerinde kafa patlatıyor. İcinde bulunduğumuz gunlerde iki cevre uzmanı ve yuksek- enerji fizikcisinden oluşan uc kişilik bir araştırma grubu bu ilginc biyolojik olguya acıklama getirdiklerine inanıyor. Bunlara gore yanıt, bitki ve hayvanlardaki besin dağılımının fiziği ve geometrisinde yatıyor.

Ayrıca bu bulgular doğanın bir mucizesine daha ışık tutuyor. Evrimin, Uzay'ın dorduncu boyutuna kadar uzandığını ileri suren bu uc araştırmacı, turlerin bu dorduncu boyuttan yararlanarak dunya nimetlerinden daha fazla pay aldıklarını soyluyor.

Evrim, cok uzun suredir biyologların deyimiyle ''ceyrek-kuvvet olceği'' yasasından yararlanıyor. Bu, şu anlama geliyor: pek cok biyolojik değişken, ceyrek veya uc ceyrek oranında buyutulmuş vucut kutlesine bağlı olarak azalma veya coğalma eğilimi gosterir. Orneğin uzun omur, bir ceyrek kuvvetine yukseltilmiş vucut kutlesine doğru orantılı olarak artar.

Ceyrek-kuvvet olceği biyolojinin en temel kurallarından biridir; ancak yaygın olduğu oranda da şaşırtıcıdır. New Mexico'da Los Alamos Ulusal Laboratuvarın'ndan fizikci Geoffrey West, soz konusu uc bilim adamından biri. West şoyle konuşuyor:''Boyle bir durumla karşılaştığınız zaman bunun size bir şeyler anlatmaya calıştığını fark edeceksiniz''diyor. Burada onemli olan ''Bu bir şeylerin neyi anlatmaya calıştığı?''

Albuquerque New Mexico Universitesi'nden Brian Enquist ve Jim Brown soz konusu uclunun diğer ikisi. Ucu de sorunun yanıtının unlu ceyrek-kuvvet olceği yasasında aranması gerektiğini soyluyor. Oncelikle canlının vucut oranı ile metabolik hızı arasındaki ilişkiye bir goz atmak gerektiğine dikkat cekiyorlar.

Turlerin vucut kutlesi buyudukce metobolizma hızının azalması kuralından yola cıkarsak, turlerin buyudukce enerjiyi daha verimli bir şekilde kullandığı anlaşılıyor.

West'in son yıllarda calışmalarına katıldığı Los Alamos Laboratuvarı'ndan biyokimyacı William Wooddruff, ceyrek-kuvvet yasasının tek hucreli yaratıklarda bile gecerli olduğunu belirtiyor.

Yalnızca basit geometrik bilgilerden yararlanarak, kucuk hayvanlardaki metabolik hızın, buyuk hayvanlardaki hıza erişmeyeceği sonucunu cıkartmak mumkun. Organizmanın boyutları buyudukce, geometrisindeki iki ozellik değişikliğe uğrar. Yuzey alanı iki boyut uzerinden buyurken, hacmi uc boyut uzerinden değişir.

Organizma, metabolizmanın urettiği fazla ısıdan kurtulmak icin yuzey alanlarından yararlanır. Dolayısıyla metabolizmanın hızı, kucuk- buyuk farkı gozetmeksizin tum hayvanlarda aynı kaldığı takdirde, organizmada işlevsel bozukluklar ortaya cıkar.

Orneğin, kedi buyukluğundeki bir farenin metabolik hızı kutlesine orantılı olarak değişirse, normal buyuklukteki bir fareden yuz misli daha fazla ısı uretmesi gerekir. Ancak farenin yuzey alanı fazla ısıdan kurtulmak icin ancak 22 misli buyur. Sonucta ortaya sımsıcak bir fare cıkar. Daha buyuk turlerde aşırı ısınma sorunundan kurtulmak icin metabolik hızın daha duşuk olması gerekir.

Basit geometrik kuralların gecerli olduğu durumlarda, vucut kutlesi ile metabolizma hızı arasındaki ilişki ikide uc carpanında olmalıdır. 1930'lu yıllarda bu ilişkiyi ilk kez ortaya cıkartan Amerikalı bilim adamı Max Kleiber, bu carpanın ikide uc değil, uc ceyrek kuvvetinde olduğunu ileri suruyordu. Brown bu konuda doğanın geometriden daha becerikli ve daha akıllı olduğunu ileri suruyor.

Bitkilerde Durum

Brown, uzun yıllardır calışmalarını olcek ve enerji akışı arasındaki ilişki konusunda yoğunlaştırıyor. Enquist'in de aralarına katılmasıyla 1990'larda calışmalarına bitkileri de dahil etti. O gune dek Kleiber'ın kurallarının bitkileri de kapsayıp kapsamadığı bilinmiyordu. ''Organizmanın enerji kaynaklarını govdenin en uc noktasına nasıl taşıdığı konusu yaşamsal onem taşıyor''diye konuşan Enquist, ''Hayvanlarda olduğu gibi, tum bitkilerin tek bir sorunu vardır. O da dokularını en mukemmel şekilde nasıl besleyecekleri konusudur'' diyor.

Enquist, bitkiler uzerinde surdurduğu birkac haftalık calışmasının sonucunda şu bilgilere ulaştı: ''Metabolik hız ile kutle arasında 0.733 gibi ilişki oranı buldum. Bu da hayvanlarda olduğu gibi uc ceyrek kuvvet kuramının bitkilerde de gecerli olduğunu gosteren onemli bir kanıttı.''

Enquist, bunun uzerine organizmalarda kaynak dağılımı konusuna ağırlık verdi. Cok hucreli organizmalar besinleri vucutlarında dolaştırmak icin dallara ayrılmış boru şeklindeki şebekeden yararlanır. Bitkilerde bu yapısal ozellik damar sistemi olarak ortaya cıkarken, boceklerde trakeal (soluk borusu) dağılım şebekesi, omurgalılarda kan damarları olarak kendini belli eder. Bilim adamları Kleiber Yasası'nı işte bu şebekenin hidrodinamiği uzerinde kanıtlamaya calışıyor.

Kalp atışlarının vucut kutlesine oranla bir ceyrek oranında azaldığı gerceğini kabul eden West, kucuk veya buyuk, tum hayvanlarda yaşamları boyunca kalp atış sayısının sabit olduğunu keşfetti. West'e gore kalp atış sayısı canlı turunun ait olduğu gruba gore değişiklik gosteriyor. Orneğin memelilerde bu sayı 1.5 milyar civarında.

Bu arada tum organizmaların ortak noktası olan dağıtım şebekesinin evrensel ozellikleri tespit edildi. Uc ana maddede ozetlenen bu unsurlar şoyle sıralanıyor. İlk maddeye gore dağıtım şebekesi vucudun her noktasına ulaşmak zorunda; cunku yeterince beslenemeyen doku olur.

Beslenme şebekesindeki en ince borunun capı turden ture değişiklik gosterirken, aynı turdeki organizmalarda capın sabit kaldığı gozlenir. Bu ikinci ozelliktir. Ucuncu ozellik ise evrimin, sıvı şebeke icinde dolaşırken enerji kaybını en aza indirgemesidir.

Gizemli Duzen

Enquist, doğada izlenen bu mukemmel duzeni şoyle yorumluyor: ''Ceyrek kuvvet olcek yasasının temeli matematiğe dayanır. Bu matematiksel modele gore organizmaların besin dağılım tablosu kesirli bir yapıya sahiptir. Kesirli bir yapıya sahip olan bu şebekenin gizi, organizmanın en ucra koşesine en verimli şekilde besin taşımasında yatmaktadır.''

Bu model, yalnızca memelilere ozguymuş gibi sunulmakla birlikte genel olarak diğer hayvanlara ve bitkilere de uygulanabilir. Ancak "Ceyrek Kuvvet Olceği Yasası" tek hucreliler kadar, cok hucrelileri de kapsadığı icin, enerji nakli sisteminde kesirli bir yon bulunması olasılığı artar.

Biyologlar hucrede enerjinin nasıl uretildiğine ilişkin bilgiye sahip olmakla birlikte, bu enerjinin nasıl taşındığına ilişkin yeterli bilgileri yoktur. Şimdilik yalnızca mitokondriyalardaki enerji nakli konusunda bir şeyler bilen bilim adamları, enerji dağılımını sağlayan şebekeler konusunda yoğun incelemeler yapılması gerektiğine inanıyor.

Kesin olduğuna inandıkları tek nokta olcekleme kuralının biyo- farklılığı doğurduğu. Başka bir deyimle, metabolik hızın tum canlılarda aynı olması durumunda, vucut kutlesinin değişmesi son derece carpık bir biyo-farklılık yaratabilirdi.

Dorduncu Boyut

Sonucta, ucte-iki kuvvet olceğinin varlığı yaşamın dorduncu boyutunun kullanılmasına zemin hazırlıyor. Bu boyutun calışma şekli şoyle: Doğal seleksiyon, turun enerji verimini en ust dereceye ulaştırıyor. Bu da şebekenin terminal tuplerinin (omurgalılarda kılcal damarlar) yuzey alanını cıkabileceği en ust dereceye vardırıyor.

Terminal tuplerin vucut kutlesiyle aynı oranda artmadığına dikkat ceken West, terminal tuplerinin vucut kutlesinden bağımsız olarak aynı kalmasının, doğal seleksiyonun dorduncu boyutu yaratmasına yol actığına dikkat cekiyor.

Dolayısıyla organizmalar iki farklı uzaysal dunyaya sahip oluyorlar. Hepimiz uc boyutlu bir dunyada yaşıyoruz. Bu uc boyutlu dunya ile doğrudan temasta bulunan deri, vucut kutlesi arttıkca ucte iki oranında artış gostererek bu uc boyutlu dunyanın kurallarına mukemmel uyum sağlıyor.

West, işte bu noktada dorduncu boyutun ortaya cıktığını soyluyor: ''Bizim icsel anatomimiz ve fizyolojimiz, yani gercek halimiz dort boyutlu bir dunyada yaşamaktadır. Dort boyutlu dunya yaşam suremizi, olgunluk yaşını, nufus yoğunluğunu belirliyor. Cunku sonucta sistemin dinamiğini enerji kullanımı belirliyor. Sistemin tek bir organizma veya ekosistem olması bu gerceği değiştirmez.''
__________________