Elmir Mәhәmmәdov: Birinci dialoqumuzda da danışdığımız kimi, fundamental maddәlәrdәn canlı orqanizmlәrin necә ortaya çıxması problemi qәrb elmi-fәlsәfi әnәnәsinin әn başlıca suallarından olmuşdur. Burada biz hәmçinin DNA-nın hәr şeyi tәyin etmәdiyi haqda danışdıq. Heyvanlarda inkişaf zamanı başda bir hüceyrәdәn törәyәn bütün hüceyrәlәrin demәk olar ki eyni DNA-ya sahib olmasina baxmayaraq, tamam fәrqli növ funksiyaları yerinә yetirmәlәri (mәs. ürәk hüceyrәsi, neyron. vә s.) buna әyani sübutdur. Buna görә dә, bir heyvanın inkişaf etmәsi özü ilә bir neçә önәmli vә maraqlı sualları gәtirir. Necә olur ki hüceyrәlәr inkişafın fәrqli mәrhәlәlәrindә formalarını dәyişib plastikliklәrini itirirlәr? Hüceyrәlәr hansı inkişaf yollarını seçәcәklәrini necә “qәrarlaşdırırlar“? Bütün heyvanlarda ortaq olan inkişaf proseslәri tәkamüldә necә qorunub saxlanıb? Bu kimi sualların cavablandırılmasında biologiyanin bir çox sahәsi aktiv iştirak edir. Bunların bәzilәri kimi inkişaf biologiyası, hüceyrә biologiyası, epigenetika, genetika, tәkamül biologiyası, neyroelm vә s. qeyd etmәk olar. Bunun sәbәbi bәtn-daxili inkişafın bәlkә dә tәbiәtdә bioloji hadisәlәr arasında әn maraqlı, qәliz vә zәngin bir proses olmasıdır. Mәncә bundan danışarkәn ilk öncә әvvәlә qayıdıb tәkamül perspektivindәn söhbәt açmaq yaxşı olardı. Sәn nә fikirlәşirsәn?
Әrtoğrul Alışbәyli: Son zamanlar Lynn Margulis-in yoluxucu enerjisi ilә yoluxduğuma görә, mәnim üçün çoxhüceyrәli orqanizmlәrin hәm fәrd sәviyyәsindә, hәm dә tәkamüllә inkişafına fәrqli canlılar arasında yaranan simbiotik әlaqәlәr olaraq baxmaq fikri maraqlı gәlir. Yәni, çoxhüceyrәli orqanizmdәki hüceyrәlәrә plantasiyada işlәdilәn qullar kimi deyil dә, digәr hüceyrәlәrlә birgә işlәyәn vә bu iş birliklәri nәticәsindә aid olduqları bütövә (yәni, orqanizmә) yeni funksiyaları qazandıran bir şey kimi baxsaq, onlar haqda tәzә nәsә öyrәnә bilәrikmi?
Bu sualı niyә verirәm? Çünki erkәn tәkhüceyrәli canlının nöqteyi-nәzәrindәn baxsan, bir bütövün hissәsi olmaq hәmişә fәrdi azadlığın müәyyәn qәdәr qurban verilmәsini tәlәb edir. Buna baxmayaraq, bilirik ki, çoxhüceyrәlilik bakteriyalardan eukariotlara qәdәr, ümumilikdә 25-dәn çox fәrqli canlı qrupunda bir-birindәn müstәqil şәkildә әmәlә gәlib. Bu o demәkdir ki, azadlığı qurban vermәnin mәntiqli olduğu kontekstlәr çoxdur. Ona görә dә razıyam ki, bioloji inkişafları ilә maraqlandığın çoxhüceyrәlilәrin әvvәl geoloji zaman miqyasında necә inkişaf etdiyinә baxmaqda fayda var.
Әvvәlcәdәn şәrti şumda kәsәk ki, sonra xırmanda yabalaşmayaq: tәkamüldә baş verәn hәr dәyişmәni mühitә uyğunlaşma, rәqabәtdә üstünlük, mühiti daha yaxşı istismar edә bilmә kimi anlayışlarla izah edәn yanaşma (buna adaptasiyaçılıq da deyilir) mәnә inandırıcı gәlmir. Canlı tәbiәtdә stabil olan şeylәr hәyatda qalır (yәni good enough), “әn uyğun” , “әn yaxşı rәqabәt aparan” vә s. şeylәr deyil, vә bu fikir mәntiqәn mütlәq olaraq hәqiqәtdir, çünki bu tavtalogiyadır. Mühitә uyğunlaşma stabil olmanın bir aspektidir, bәli, lakin davamlı olaraq baş verәn tәsadüfi hadisәlәr canlıların hәr hansı bir mühitә mükәmmәl adaptasiya olmasına qarşı әks tәrәfdәn tәzyiq göstәrir, canlılarda görülәn hәr şeyi nәyәsә adaptasiya, qazanılmış üstünlük olaraq görmәk olmaz.
Çoxhüceyrәliliyi sanki tәkhüceyrәliliyin bir yuxarı inkişaf mәrhәlәsi kimi görәn baxış bucağı dә düzgün deyil: әgәr tәkamül baxımından danışırıqsa, dünyada әn uğurlu canlılar 3.5 milyard ildir yer üzündә yaşayan bakteriyalardır ki, bu qrup böyük ölçüdә tәkhüceyrәli canlılardan ibarәtdir *
Çoxhüceyrәliliklә bağlı әsas mәsәlә canlıların yeni bir formada bir araya gәlib dünyada mövcud olmanın (daha yaxşı yox) fәrqli bir yolunu tapmalarıdır. Ona görә dә burada sual әslindә, “çoxhüceyrәliliyin canlılara qazandırdığı üstünlüklәr nәdir?” deyil, daha çox “necә olur ki, çoxhüceyrәlilik ümumiyyәtlә mümkün olub?”-dur.
EM: Hüceyrәnin hәm tәkamüldә hәm dә inkişafda әsas vahidlәrdәn biri kimi götürülmәsi biologiyada geniş şәkildә qәbul olunmuş bir fikirdir. Çoxhüceyrәli quruluşdakı hüceyrәnin uğuru digәr hüceyrәlәrinkindәn asılı vәziyyәtә düşmüş olur. Belә bir quruluşdakı fәrdi hüceyrәlәr deyә bilәr ki, bәs “mәn özüm tәk çoxalıb qida tapa bilәrәm, bunları edәrkәn başqa hüceyrәlәrlә qalmağa daha niyә çox enerji sәrf edim?” Bunu bir Pseudomonas fluorescens bakteriyası üzәrindә aparılmş bir eksperimentlә daha aydın izah etmәk olar (Şәkil 1). Bu tәk hüceyrәlәr yeni fenotip әmәlә gәtirәrәk birbirinә yapışmaq üçün molekullar ifraz edirlәr. Bunun nәticәsindә yuxarıda soldakı kimi kilim formalı bir struktur yaranır. Bu struktur hüceyrәlәrin oksigenә çatmağını asanlaşdırır. Amma di gәl ki, elә hüceyrәlәr var ki, yapışqanlıq üçün lazım olan molekulları ifraz etmәyib bununla daha asan böyüyüb çoxalmaq istәyirlәr. Bu hüceyrәlәr xәrçәng kimi yayılıb strukturu mәhv edirlәr vә hüceyrәlәr bir dә bir yerә gәlib kilim strukturunu formalaşdırmırlar. Bununla sәnin verdiyin suala alternativ olaraq soruşmaq olar ki, “çoxhüceyrәlilәr necә olub ki bir bütöv olaraq hәyatda qala biliblәr?”.
Bunun bir neçә izahı ola bilәr. Әvvәlcә hüceyrәni fәrdi şәkildә götürsәk, o, әtraf mühiti sezib fәrqli seçimlәr etmә bacarığına sahib olmalıdır. Bu o demәkdir ki, hüceyrәnin repertuarında artıq alternativ imkanlar mövcud olmalıdır. Bu imkanların arasında başqa hüceyrәlәrlә müәyyәn sәviyyәdә әlaqә qurmaq potensialı yәqin ki, çoxhüceyrәlilәr yaranmamışdan әvvәl olub. Başqa hüceyrәlәrdәn ayrılmamasının sәbәbi o ola bilәr ki, hәr hansısa fundamental bioloji mexanizmlәri başqa hüceyrәlәrlә birlikdә daha rahat hәyata keçirir. Hüceyrә ayrılarsa bu o ona baha başa gәlә bilәr vә qalmaq üçün lazım olandan daha çox enerji sәrf etmәlidir. Buna misal olaraq әsas bioloji hadisәlәrdәn olan, çoxalmanı vә ya qidalanmanı göstәrmәk olar. Fotosimbiotik әlaqәdә olan Paramecium vә Chlorella-nı birbirindәn ayırıb Paramecium-u gur işıq altında tutmaq onun hәyatda qalmasını daha da çәtinlәşdirir. Bunlar hamısı başqa bir sual yaradır ki, hansı hallarda hüceyrә tәk qalmağı seçir hansı hallarda başqa hüceyrәlәrlә yaşayır?
ӘA: Mәnimlә paylaşdığın mәqalәdә müәlliflәr bu suala çox maraqlı bir cavab tәklif edirlәr (Levin & Dennett, 2020). Cavab oyun nәzәriyyәsindә geniş araşdırılmış mәhbusların dilemması ilә әlaqәlidir. Mәhbusların dilemmasında iki nәfәr şәxs (A vә B) müәyyәn cinayәt şübhәsi ilә polis tәrәfindәn saxlanılır. Onların hәr birinә iki seçim verilir: 1) Digәr şәxsi günahlandırmaq vә ya 2) susmaq. Әgәr mәhbuslardan hәr ikisi bir-birini günahlandırarsa, hәr ikisinә 2 il iş düşür. Әgәr mәhbus A, mәhbus B-ni günahlandırısa, A azad edilir, B-yә isә 3 il iş verilir (bunun әksi dә B üçün keçәrli olur). Әgәr hәr iki mәhbus susmağı seçәrsә, hәr ikisinә cәmi 1 il iş düşür. Burada aydın mәsәlәdir ki, ümumi götürdükdә hamı üçün eyni vaxtda yaxşı olan seçim kompromis variantı, yәni hәr iki tәrәfin әmәkdaşlıq edib susmasıdır. Bir-birinin nә edәcәyini bilmәyәn, ayrı-ayrı fәrdlәrin nöqteyi-nәzәrindәn baxdıqda isә daha mәntiqli seçim digәrini günahlandırmaq ola bilәr. Bu oyunu bizim sözünü etdiyimiz bioloji kontekstә yerlәşdirmәk üçün zindandakı mәhbusları hansısa bir sulu mühitdәki hüceyrәlәr kimi düşünmәyimiz kifayәt edir. Bu halda da әmәkdaşlıq etmәmәk hüceyrәlәrin bölünüb çoxalma şansını azaldacaq, hәr iki tәrәf üçün ağır nәticәlәrә gәtirib çıxaracaq. Lakin eynilә orijinal vәziyyәtdә olduğu kimi, burada da bir tәrәfin digәrini istismar etmәsi ona fayda verә bilәcәyindәn (mәsәlәn, qida mәnbәyi kimi), bu strategiyadan istifadә etmәk üçün sәbәblәr var. Belәdә hansı güc bu hüceyrәlәri әmәkdaşlıq etmәyә mәcbur edә bilәr?
Levin vә Dennett-in cavabı budur ki, mәhbus dilemmasının hәlli üçün tәrәflәrin bir-birini istismar etmәsi vә ya aldatması mümkün olmamalıdır. Әgәr hәr iki tәrәfin bir-birinin niyyәti, fikri, mәqsәdlәrinә vә s. çıxışları olarsa bәrabәr imkanlara sahib tәrәflәrin bir-birini istismar etmәsi mümkün olmayacaq. Onların iddiasına görә hüceyrә sәviyyәsindә bu, aralıq qovşaq (ing. gap junction) olaraq bilinәn, iki hüceyrәnin daxili möhtәviyyatını bir-birinә birbaşa olaraq әlaqәlәndirәn innovasiya nәticәsindә mümkün olmuşdur. Buna görә dә, aralıq qovşaqla bir-birinә birlәşәn vә mәcburi şәkildә bir-birilә әmәkdaşlıq edәn iki hüceyrә çoxhüceyrәliliyin başlanğıcı ola bilәrdi. Başqa sözlә desәk, sәnin dә dediyin kimi iki fәrqli hüceyrәnin hansısa bir formada mәcburi olaraq bir vahid halına keçmәsi ilә çoxhüceyrәliliyin tәmәli atılmış ola bilәr.
Lakin mәncә burda kritik olan mühitin fәrdiyyәtçiliyi cәrimәlәyәn bir mühit olmasıdır; bu eyni zamanda sәnin “hansı hallarda hüceyrә tәk qalmağı seçir hansı hallarda başqa hüceyrәlәrlә yaşayır?” sualına cavabdır: fәrdiyyәtçilik cәrimәlәnәn bir mühitdә hüceyrәlәr digәr hüceyrәlәrlә yaşamaq mәcburiyyәtindә qalırlar. Mәhbuslar dilemmasının әsas özәlliklәrindәn biri odur ki, mühit ümumilikdә әmәkdaşlığı mükafatlandırır, qarşılıqlı rәqabәti isә cәrimәlәyir. Maraqlı sual bu ola bilәr ki, әmәkdaşlığı mükafatlandıran, rәqabәti cәrimәlәyәn mühitin özәlliklәri nә ola bilәrdi? Ümumiyyәtlә belә bir mühit reallıqda әmәlә gәlirmi?
EM: Sәnin bu dediklәrin mәnә bir çox mәnada selik kifini (Dictyostelium discoideum) xatırladır (Şәkil 2), әsasәn dә әmәkdaşlıq vә digәrinin mәqsәdә çıxışı barәdә dediklәrin. Demәli öz ömürlәrini hәm tәkhüceyrәli hәm dә çoxhüceyrәli kimi keçirә bilәn bu canlılar, torpaqda yaşayıb bayaqdan haqqında çox danışdığımız bakteriya ilә qidalanırlar. Ölçü baxımından tәxminәn insanda olan ağ qan hüceyrәlәri boyda olurlar. Maraqlı olan budur ki, çoxhüceyrәli olmağa qәrar vermәlәri torpaqda bakteriyanın bitmәsi ilә baş verir. Ondan әvvәl hәrәsi ayrı-ayrı özlәri üçün torpaqda qidalanırlar. Yem bitdikdәn sonra isә bir-birlәrinә kimyәvi maddә ilә xәbәr verәrәk artıq birlәşmәk vaxtı olduğunu çatdırırlar. Bunda sonra böyüyәrәk, sporlarını yayıb yeni torpaq sәthinә yayılırlar. Yem qurtaran vaxtı bir-birlәrinә mesaj ötürüb birlәşmәlәri bir növ mәhbusların dilemmasına oxşayır. Düzdür, bu tәkamül vaxtı olmayıb inkişaf vaxtı olsa da, selik kifinin ömrünün belә olması maraq doğurur. Bu halda әmәkdaşlığı mükafatlandıran mühit qida qıtlığının olmasıdır. Amma әminәm ki başqa növ mühitlәr dә әmәkdaşlığı mükafatlandıra bilәr.*
ӘA: Çoxhüceyrәliliyin verdiyi üstünlüklәr onu icad etmәk üçün yaxşı sәbәb ola bilәr, bәs görәsәn çoxhüceyrәliliyin olması üçün zәruri olan şeylәr nәlәrdir? Yәni çoxhüceyrәliliyin olmazsa olmazları nәlәrdir? Mәsәlәn, sәnin dediyin selik kifi misalının işlәmәsi üçün, yәni sözügedәn canlıların birlәşmә qәrarı alması üçün eyni mühitdә olub eyni qıcıqları (stimulları) almaları vacibdir. Bir neçә hüceyrәnin eyni qıcığı qәbul etmәsi üçün 1) ya mühit tamamilә eyni (vә ya homogen) olmalıdır, ya da 2) hüceyrәlәr bir-birinә yaxın olmalı, kompakt şәkildә yerlәşmәlidirlәr. Hüceyrәlәri sıx şәkildә bir arada tutmanın bir yolu onları müәyyәn ortaq sәddin içindә saxlamaqdır. Bu sәddin varlığını sianobakteriyalar kimi erkәn çoxhüceyrәlilәrdә belә görә bilirik (Şәkil 3; Flores & Herrero 2009). Sianobakteriyalar çox vaxt uzun lif formasında olurlar. Liflәrin hәr biri çox sayda tәk hüceyrәdәn ibarәt olur. Bütöv canlını әhatәlәyәn kәsintisiz periplazma fәrdi hüceyrәlәri bir-birilә әlaqәlәndirәn daxili bir mühit yaradır vә eyni zamanda onların vahid bir tәmas xәtti üzәrindәn xariclә әlaqә saxlamasına imkan verir (vә ya mәcbur edir).
& Herrero, 2009)
Belәliklә hüceyrәlәr 1) bir arada tutulduğuna vә 2) oxşar daxili vә xarici mühitә mәruz qaldığına görә, oxşar qıcıqlar qәbul edirlәr. Amma bu dediyim sәdd mәsәlәsini canlıların inkişafına әn qrafik şәkildә әlaqәlәndirәn canlılar sianobakteriyalar deyil, Volvox adlı canlı vә onun aid olduğu Volvocaceae ailәsinә aid digәr canlılardır (Şәkil 4). Bu canlılar әsasәn qeyri-cinsi yolla çoxalır vә dәrsliklәrdәki tipik hüceyrә bölünmәsindәn fәrqli olaraq bir hüceyrә bir dәfәyә çox sayda bala hüceyrәyә bölünә bilir. Volvox-un xaricindә görünәn sәliqәli şәkildә düzülmüş tәkhüceyrәli sәrhәd qatı bu şәkildә bölünmә zamanı hüceyrәlәrin bir-birindәn natamam ayrılması ilә әmәlә gәlir. Yaranan hüceyrәlәr bir-birinә protoplazmatlar adlanan nazik sitoplazma çıxıntıları ilә bağlanırlar.
EM: Hüceyrәlәrin vahid qılafla örtülmәlәri zәruri olsa da, bu örtülmә öz növbәsindә onlar arasında informasiya alış-verişini dә daha rahat edir. Çoxhüceyrәliliyә keçidin növbәti әsas mәrhәlәlәrindәn biri hüceyrәlәrin bölünәrәk ixtisaslaşmalarıdır (vә ya fәrqlilәşmә). Tәkhüceyrәlilәrdә vә bәzi sadә çoxhüceyrәlilәrdә hüceyrә bölünmәsi sırf çoxalma üçün idisә, daha mürәkkәb çoxhüceyrәlilәrdә hüceyrәnin bölünüb başqa potensial hüceyrә növlәri әmәlә gәtirmәsi müşahidә olunur. Bundan әlavә tәk hüceyrәlәrdә bölünmә öz-özünә baş versә dә, bu çoxhüceyrәli canlılarda әtrafdakı hüceyrәlәrdәn aldığı siqnallara bağlıdır. Çoxhüceyrәlilәrdә inkişaf zamanı da mәhz bunun şahidi oluruq. Mәsәlәn, ilkin rüşeym hüceyrәlәri (İRH) inkişafın başlanğıcında başqa yerdә olduqlarından cinsi vәzilәrә doğru hәrәkәt etmәlәri gәrәkdir. Ora getmәlәri üçün başqa növ hüceyrәlәr onlara daimi siqnal ötürmәlidir. Bu isә öz növbәsindә İRH daxilindә epigenetik dәyişikliklәrә sәbәb olur. Cinsi vәzilәrә çatdıqdan sonra isә tam rüşeym (sperm vә ya yumurta) halına gәlmәyә artıq hazırdır. Burda hüceyrәlәr arasında selik hüceyrәlәri kimi әmәkdaşlıq müşahidә olunur.
Tәkcә inkişaf prosesi deyil, elәcә dә, mәsәlәn, yetkin mәmәlilәrdә sümük iliyindәki qan kök hüceyrәlәri dә belә işlәyir. Onların bölünüb fәrqli immun vә qan hüceyrә növlәri әmәlә gәtirmәsi üçün, digәr hüceyrә növlәrindәn (mәs. osteoblast hüceyrәlәri) ifraz olunmuş siqnal molekulları lazımdır (mәs. pleksin). Bu da öz növbәsindә kök hüceyrәlәrindә metabolizmlә bağlı proseslәri başladır vә belәcә hüceyrә böyüyüb, bölünüb hәm özünü tәzәlәyir hәm dә bәdәnә stress zamanı (mәs. koronavirus infeksiyası) lazımi immun hüceyrәlәrini әmәlә gәtirir. Әlbәttә bu kök hüceyrәlәri hәmişә bölünmür. Әgәr elә olsaydı ehtiyatları tez tükәnәr vә lazım olan zaman öz funksiyasını yerinә gәtirә bilmәzdi (Yanai & Beerman, 2020). Әlbәttә belә bir informasiya alış-verişinin daha әlverişli olması üçün hüceyrәlәrin bir-birinә әlaqәdә müәyyәn bir mәkan anlayışı yaratmaları vacibdir (mәs. sәn dediyin kimi qılıfla örtülmәk).
ӘA: Yәni, deyirsәn ki, aşağı-yuxarı oxşar hüceyrәlәrdәn ibarәt hüceyrә kütlәsindәn çıxıb ixtisaslaşmış, iş bölgüsünün olduğu bir quruluşa keçid üçün lazım olan әsas şey hüceyrәlәrarası xәbәrlәşmәdir. Xәbәrlәşmәnin ixtisaslaşma ilә әlaqәsi şübhәsizdir, amma әmin deyilәm xәbәrlәşmә ixtisaslaşmadan yaranıb, yoxsa ixtisaslaşma xәbәrlәşmәdәn: yәni, görәsәn bunlardan hansı sәbәb-nәticә sırasında öncül rol oynayır? Ümumiyyәtlә, fәrqlilәşmәni ortaya çıxaran sәbәblәr nәlәrdir?
Mәnim ilk ağlıma gәlәn şeylәrdәn biri bacarıqların –tәsadüfi sәbәblәrdәn belә olsa– qeyri-bәrabәr paylanmasıdır. Mәsәlәn, konkret misalda desәk, bәzi hüceyrәlәr tәsadüfi şәkildә xarici mühit faktorları ilә daha çox tәmasda ola, başqa bir qrup isә әsasәn daxili mühitlә tәmasda qalmış ola bilәr; mәsәlәn, qeyri-yastı, içi dolu, kürәvi bir hüceyrә topasında bunun baş vermәsi mütlәqdir. Mәkanda bu şәkildә paylanma fәrqli hüceyrә qruplarına fәrqli bacarıqlar qazandıraraq onların ixtisaslaşması üçün şәrait yarada bilәr. Mәsәlәn, onurğalı rüşeymlәrinin inkişafında da, daha dәqiq desәk, blastosistin yaranmasında, xarici vә daxili ayrımının baş verdiyini görürük. Bu baxımdan, bir nöqtәdә kifayәt qәdәr çox hüceyrәyә sahib bir canlıda hüceyrәlәrin fәrqlilәşmәsi avtomatik olaraq baş verәn bir prosesdir: fiziki ölçülәr artdıqca hüceyrәlәr arasında bacarıq, çıxış (access) fәrqlәri artmağa meyillidir; belәdә çox sayda hüceyrәnin ayrı-ayrılıqda ehtiyacını qarşılamaq problemi, bütöv hüceyrә sәthi ilә mühitlә әlaqәdә olan tәk hüceyrәnin öz ehtiyaclarını qarşılamaq problemindәn fәrqlәnmәyә başlayır. Bu mәrhәlәdә hüceyrәlәr arası koordinasiya, xәbәrlәşmә, ixtisaslaşma, hüceyrәlәrin üçölçülü fәzada bir-birilә әlaqәsi vә s. kimi faktorlar hәmin çoxhüceyrәli canlının stabilliyini tәyin edir.
Yәni, çoxhüceyrәlilikdә hüceyrәlәr arasındakı bәrabәrsizlik fiziki şәrtlәrin diktә etdiyi mәcburiyyәt olsa da, hәr hansı bir çoxhüceyrәlinin stabil olub, hәyatda qalmasını tәyin edәn bu fәrqlilәşәn hüceyrәlәrin nә dәrәcәdә koordinasiya edә bilmә qabiliyyәtidir, çünki bir-birinә pәrçimlәnmiş bu hüceyrәlәr artıq metabolik ehtiyaclarını müstәqil formada qarşılaya bilmir, homeostatik tarazlığa müstәqil şәkildә çata bilmir. Bu zaman onlar bir-birilә hansısa bir formada әlaqә yaradıb ehtiyaclarını bu ehtiyacları qarşılaya bilәcәk hüceyrәlәrdәn ala, әvәzindә o hüceyrәlәrә dә onların ehtiyac duyduqları şeylәri verә bilmәlidirlәr. Mәsәlәn, yuxarıda qeyd etdiyim daxili-xarici hüceyrә tәbәqәlәri misalında, әtraf mühitdәn tәcrid olunmuş daxili hüceyrәlәr xaricdә qidaya daha yaxşı çıxışı olan hüceyrәlәrdәn qidanı almaq üçün hansı mexanizmlәri istifadә etmiş ola bilәrdi? Bu tipli qarşılıqlı әlaqәlәrin necә yarandığı ilә bağlı bir şeylәr bilirikmi?
EM: Bakteriyaya lazımi qәdәr qida vә yer versәn sonsuza qәdәr çoxalma qabiliyyәti var. Amma çoxhüceyrәli orqanizmdә ümümi hәcm darlığı problemindәn bu mümkün deyil. Böyrәklәrimiz vә ya ürәyimiz öz işlәrini yerinә gәtirmәk üçün yetәri qәdәr böyümәlidir, amma başqa orqanlara da yer qoymaq üçün çox böyüyә bilmәzlәr. Bu o demәkdir ki, tәkamüldә çoxhüceyrәliliyә keçid zamanı hüceyrәlәrin funksiyası daha çox mәkan anlayışı ilә әlaqәlәnmәli idi. Çoxhüceyrәlilәrdә hüceyrә bölünmәsi vә çoxalması çox ciddi şәkildә idarә olunması buna görә bir çox konktestlәrdә önәmlidir. Bu idarәetmә mexanizmi digәr hüceyrәlәrin verdiyi siqnallarla mümkün olur. Yuxarıda yazdığım qan kök hüceyrәlәri vә onları bölünüb çoxalmaqdan saxlayan әtraf siqnalları buna misaldır.
Prokariotlardan eukariotlara keçid zamanı, hüceyrәdaxili vә xarici siqnallaşma, hüceyrә әtrafındakı bioelektrik vә biomexanik qüvvәlәrinin istifadәsi, hüceyrәlәrә yapışma vә digәr kommunikasiya xәtlәri üçün lazım olan molekullarda çox böyük şәkildә artım müşahidә olunur (Marijuán et al., 2013). Bu isә hüceyrәyә “molekulyar arsenal” qazandıraraq, mürәkkәb situasiyalarda qarşıdan gәlәbilәcәk hadisәlәrә cavab vermә potensialı gәtirir.
Mәsәlәn deyәk ki, hüceyrәdә 10 dәnә fәrqli kommunikasiya üçün molekul var. Bunları, m1,m2,. . . ,m9 adlandıraq. Hüceyrә bәzi hallarda mәsәlәn, m1 vә m2 istifadә edirsә, bәzilәrindә m5 vә m9, digәr hallarda isә m1,m2, m5 vә m9, vә s. istifadә edir. Göründüyü kimi mümkün kombinasiyaların sayı çoxdur. Әlindәki olan kommunikasiya resurslarından kreativ vә kombinatorial şәkildә istifadәsi, inkişaf vә ya tәkamül zamanı hüceyrәyә yarana bilәcәk bir problemlәri hәll etmәyә kömәklik göstәrir (Li & Elowitz, 2019).
Bir-birilә әlaqәdә olan hüceyrә növlәrinin zamanla stabil bir düzülüşә gәlmәsi mәncә әks-әlaqә dövrәlәrindәn yaranır. Bunu tәbiәtdә bir çox yerdә görmәk olar. Sadә bir misal olaraq ovçu vә şikar heyvanların dinamikasını göstәrmәk mümkündür. Ovçu heyvanlarının sayı artdıqca şikar heyvanların sayı azalır vә eyni ilә bu özündә әks-tәsir yaradıb bilavasitә ov heyvanlarının sayını aşağı salır. Bioloji sistemlәrdә bir neçә alternativ әks-әlaqә dövrәlәri adәtәn mövcud olur, biri pozularsa digәri işә düşsün deyә. Bu da yenә stabillik vә nizama öz töhfәsini vermәk üçündür. Әks-әlaqә dövrәlәri vә onların bioloji stabilliyә töhfәsi haqqında başqa bir söhbәtdә әtraflı davam etmәk olar, amma hәlәlik әsas yadda saxlamalı olduğumuz şey, belә dövrәlәrdә hәr zaman “ağalıq” edәn bir amilin olmamasıdır (Noble, 2016). Yәni, bir-birilә siqnalötürmә yolu ilә homeostatik tarazlığa gәlәn hüceyrәlәr bir-birinә “ağalıq” etmir, sadәcә çalışaraq ümumi canlını müәyyәn fizioloji normalar çәrçivәsindә saxlayır.
Hәr hansı bir canlı vә ya canlı qrupunun bir varlıq kimi tәkamüldәn keçmәsi üçün onların parçalarının ümumi bir taleyi olduğunu düşünmәk gәrәkdir. Çoxhüceyrәli orqanizmin parçaları olan hüceyrәlәr dә bir bütöv halda tәkamüldәn keçmәlәri üçün, öz aralarında rәqabәti azaltmaları vә ya nәzarәt altında saxlamaları gәrәk olub. Bundan әlavә orqanizm sәviyyəsindә işlәri öz aralarında effektiv bölmәk üçün hüceyrәlәr effektiv kommunikasiya saxlamağı öyrәniblәr. Bir xokkey azarkeşi olaraq NHL-dә (Milli Xokkey Liqası) ona fikir verirәm ki, çox vaxt әn yaxşı oyunçuları olan komanda yox, komanda yoldaşlarının birbirinә çox yaxın dostluq etdiyi bir komanda sonda çempion olur.
İstinadlar
- Li, P., & Elowitz, M. B. (2019). Communication codes in developmental sig- naling pathways. Development (Cambridge, England), 146(12), dev170977. https://doi.org/10.1242/dev.170977
- Lima, A., Lubatti, G., Burgstaller, J., Hu, D., Green, A. P., Di Gregorio, A., Zawadzki, T., Pernaute, B., Mahammadov, E., Perez-Montero, S., Dore, M., Sanchez, J. M., Bowling, S., Sancho, M., Kolbe, T., Karimi, M. M., Carling, D., Jones, N., Srinivas, S., . . . Rodriguez, T. A. (2021). Cell competition acts as a purifying selection to eliminate cells with mitochondrial defects during early mouse development. Nature Metabolism, 3(8), Article 8. https://doi.org/10.1 038/s42255-021-00422-7
- Lyons, N. A., & Kolter, R. (2015). On The Evolution of Bacterial Multicellular- ity. Current Opinion in Microbiology, 24, 21–28. https://doi.org/10.1016/j. mib.2014.12.007
- Marijuán, P. C., del Moral, R., & Navarro, J. (2013). On eukaryotic intelligence: Signaling system’s guidance in the evolution of multicellular organization. Bio Systems, 114(1), 8–24. https://doi.org/10.1016/j.biosystems.2013.06.005
- Márquez-Zacarías, P., Pineau, R. M., Gomez, M., Veliz-Cuba, A., Murrugarra, D., Ratcliff, W. C., & Niklas, K. J. (2021). Evolution of Cellular Differentiation: From Hypotheses to Models. TrendsinEcology&Evolution, 36(1), 49–60. http s://doi.org/10.1016/j.tree.2020.07.013
- Noble, D. (2016). Dance to the Tune of Life: Biological Relativity. Cambridge University Press. https://doi.org/10.1017/9781316771488
- Stephenson, R. O., Yamanaka, Y., & Rossant, J. (2010). Disorganized epithelial polarity and excess trophectoderm cell fate in preimplantation embryos lacking E-cadherin. Development(Cambridge, England), 137(20), 3383–3391. https://doi.org/10.1242/dev.050195
- Tong, K., Bozdag, G. O., & Ratcliff, W. C. (2022). Selective drivers of simple multicellularity. Current Opinion in Microbiology, 67, 102141. https://doi.or g/10.1016/j.mib.2022.102141
- Veit, W. (2019). Evolution of multicellularity: cheating done right. Biology & Philosophy, 34, 1-22.
- Yanai, H., & Beerman, I. (2020). Proliferation: Driver of HSC aging phenotypes? Mechanisms of Ageing and Development, 191, 111331. https://doi.org/10.101 6/j.mad.2020.111331
