‘doğa’ Arama Sonuçları

Kullanılır. Biyolojik Süreçte Aşırı Bakteri Kitlesi Nedeni İle Bir İşletme

kullanılır. Biyolojik süreçte aşırı bakteri kitlesi nedeni ile bir işletme sorunu çıkmaması için bakteri konsantrasyonunun belirli bir düzeyde tutulması gerekir. Bu nedenle son çökeltme havuzunda tutulan katıların (bakteri yumaklan) bir kısmı zaman zaman sistemden uzaklaştırılır. Böylelikle istenen aktif biyokütle miktarı sabit tutulmuş olur. Sistemden atılan çamurun bertarafı en az atıksu arıtımı kadar önemlidir. Atılan çamurun su içeriği arıtma sürecinin tipine bağlı olmakla birlikte ortalama olarak % 98.5 düzeyindedir. Çamurun su içeriğinin düşürülmesi amacı ile atılan çamur önce bir çamur yoğunlaştırıcıya (9) alınır. Gravite çamur yoğunlaştırıcılar genelde çökeltme havuzlarına benzer. Yoğunlaştırıcıya alınan katılar sıkışarak daha konsantre hale gelirler.

Yoğunlaştırıcının tabanından alınan bakteriler organik yapıdadır ve bunların nihai işlemden önce stabilize edilmeleri gerekir. Başka bir ifade ile bakteriler kendi kendilerini oksitlemelidir. Bu işlem ya aerobik yada anaerobik çürütücülerde (İÜ) gerçekleştirilir. Nispeten inorganik yapıya dönüştürülen katıların su içeriği halen oldukça yüksektir. Bu katıların kentsel katı atık deponilerine-gönderilebilmesi için, “Katı Atıkların Kontrolü Yönetmeliği “ne göre olması gereken minimum katı madde içeriği % 30 ila 35 arasındadır. Atıksu arıtma tesislerinde oluşan çamurların bertarafında kullanılan işlemlerden birisi de anaerobik çürütmedin Anaerobik çürütmenin amaçları;

(a) çamurun içeriğindeki organik maddenin kararlı son ürünlere dönüştürülmesi,

(b) çamurun külle ve hacminin azaltılması,

(c) kullanılabilir ara ürünlerin eldesi,

(d) patojenik organizmaların bertarafı olarak sıralanabilir.

Çamurun anaerobik olarak çürütülmesinde iki tür bakteri rol oynar; asit ve metan oluşturanlar. Asit oluşturan bakteriler organik maddeleri uçucu asitlere dönüştürür. Metan bakterileri bunları kullanarak son ürün olan metan gazına dönüştürürler. Çürütücüden alman katıların katı madde içeriğinin bu sınıra çekilebilmesi için ilave bir işlem gerekir; çamurun susuzlaştırılması. Bu amaçla çok değişik yöntemler kullanılmaktadır; pres filtre, belt filtre, santrifüj filtre gibi. Basınçlı filtrasyon tüm su ve atıksu arıtma çamurlarına uygulanabilir. Çamur, özel bir filtre bezi ile kaplanmış plakalar arasına pompalanır. Uygulanan sıkıştırma ile su filtre bezini terk ederken plakalar arasında içerdiği katıları bırakır. İşlem sonunda uygulanan basınç kaldırılır ve plakalar arasındaki kek temizlenir. Yukarıdaki şekilde çamurun su içeriğini azaltmak amacı ile kurutma yatakları (11) şematize edilmiştir. Çamur, kalınlığı oldukça az olan bir kum tabakası üzerine serilir ve suyunun yerçekimi etkisi ve güneşten gelen ısı ile uzaklaştırılması sağlanır. Çamur kurutma yalaklarından alınan ve artık “kek” olarak tanımlanan katılar ya düzenli deponiye gönderilir yada yakılır.

Damlatmalı Filtre

Temelde, sabit ortamlı filtreler veya damlatmalı filtreler, biyolojik büyümenin hareket etmeyen sabit bir ortamda gerçekleştiği ve çamur geri devir işleminin yapılmadığı süreçlerdir. Diğer taraftan, aktif çamur sürecinde olduğu gibi, biyolojik büyümenin askıda halde bulunduğu ve mikroorganizma konsantrasyonunun çamur geri çevrimi ile sabit bir değerde tutulduğu süreçler de mevcuttur. Gerek yapışık büyüme

sistemlerinde olsun gerekse de askıda büyüme sistemlerinde olsun, ayrışabilir organik madde, karbon dioksit ve su gibi son ürünlere aerobik biyolojik parçalanma sonucunda dönüştürülür. Oksidasyon sırasında açığa çıkan enerjinin büyük bir kısmı yeni hücrelerin sentezinde kullanılır. Filtre işletmeye alındıktan hemen sonra, sabit filtre ortamının yüzeyinde, bakteri ve diğer biyotayı içeren viskoz, jel yapısında, yapışkan bir tabaka oluşur, ün çökeltimden geçirilen atıksu filtre ünitesine alınır ve aşağıya doğru ortamdan geçmesi sağlanır, ürganik madde giderimi adsorbsiyon ve biyota tarafından asimilasyon işlemleri sonucunda gerçekleşir.

Organik maddenin aerobik ayrışımı için gerekli oksijen, filtre ortamında gerçekleştirilen doğal hava sirkülasyonu ve atıksuyun bünyesinde bulunan çözünmüş oksijen ile sağlanır. Damlatmalı filtre işletmeye alındıktan sonra, sabit filtre ortamının üst kısımlarında aerobik, orta tabakada fakültatif ve alt tabakada ise anaerobik bakteriler gelişir. Üretilen biyolojik kütlenin miktarı mevcut besi maddesi ile kontrol edilir. Filtre ortamı üzerinde maksimum etkin kalınlığa ulaşılana kadar, artan organik madde yüklemesi bakteriye! kütlenin hızla artmasına neden olur. Maksimum büyüme, hidrolik yükleme hızı, filtre ortamı tipi, organik maddenin cinsi, mevcut gerekli nutrientlerin miktarı, sıcaklık ve biyolojik büyümenin özellikleri ile kontrol edilir. Filtre işletimi süresince, biyolojik film tabakası periyodik veya sürekli olarak yenilenecektir.

Filtre ortamından kopan bu biyolojik kütlenin çıkış suyundan uzaklaştırılması için son çökeltme havuzu inşa edilmelidir. Filtre ortamının tıkanmaması için ön çökeltme havuzu mutlaka uygulanmalıdır. Bununla birlikte, atıksu içerisindeki katı maddeler öğütücülerde küçük tanecikler haline dönüştürülüyorsa ve filtre ortamı plastik ve açıklıkları büyük olan elemanlardan oluşturulmuşsa ön çökeltme havuzu kullanılmayabilir. Damlatmalı filtre çıkış suyunun geri çevrimi, birçok durumda, atıksu arıtım veriminin arttırılması amacıyla uygulanmaktadır. Hidrolik yükleme hızının arttırılması, tesise minimum atıksu debisinin gelmesi durumunda, filtre ortamının sürekli olarak ıslak kalmasını ve biyolojik film tabakasının kurumamasını sağlar. Bu durumda anlım kapasitesi artacaktır. Ayrıca, yüksek hidrolik yükleme hızı, artan kesme kuvveti etkisi ile aşın kalın film tabakalarının koparılmasını ve sonuçla filtrenin tıkanmamasını da sağlar.

Sonuç olarak, filtre ortamından ilk geçişte tanı olarak arıtılamayan organik madde ikinci geçişinde daha yüksek oranda ayrıstırılabilir. Damlatmalı filtreler, uygulanan hidrolik ve organik yükleme hızına göre sınıflandırılırlar. Hidrolik yükleme, birim filtre alanına birini zamanda verilen geri çevrim debisini de içeren sıvı hacmi olarak tanımlanabilir. Birimi, genelde m3/m.gün’dür. Organik yükleme hızı ise, birim filtre hacmine birim zamanda verilen organik madde miktarıdır ve birimi kg BOİ / m3.gün’dür. Atıksuyun geri çevrimi sözkonusu ise, hidrolik ve organik yükleme değerlerinin düzeltilmesi gerekebilir. İlk düşük ve yüksek hızlı damlatmalı filtreler 1936 yılında ABD’nde uygulanmıştır. “Düşük hızlı” damlatmalı filtrelerin hidrolik yükleme

hızları 1.9 ila 3.7 m3/m2.gün arasında değişirken, “yüksek hızlı”larınki ise 9.4 m3/m2.gün’den daha büyük değerlere ulaşmıştır. Tıkanma sorununun 3.8 ila 9.4 m3 / m²gün’lük hidrolik yükleme hızlarında ortaya çıkmadığı gözlenmiştir. Bu aralıktaki hidrolik yükleme hızlarında çalıştırılan damlatmalı filtreler “orta hızlı” olarak tanımlanmışlardır. Bazı filtreler “kaba arıtımı sağlayan damlatmalı filtreler” olarak da tanımlanmaktadır. Bu tip filtrelerde uygulanan hidrolik ve organik yükleme hızları oldukça yüksektir. Küçük bir hacim içerisinde yüksek oranda organik madde giderimi sağlamalarına karşın, çıkış sularında hala yüksek oranda BOİ mevcuttur. Kaba ön anlım amacı ile veya çok kademeli biyolojik arıtma sistemlerinin ilk üniteleri olarak uygulanmaktadırlar. Plastik filtre ortamlarının, geliştirilmesi sonucunda “süper hızlı” damlatmalı filtreler uygulanmıştır. Bunların kullanım amacı ya kaba anlımı sağlamak ya da çok kirli alıksuların arıtımlarının tamamlanmasını gerçekleştirmek içindir.

Sentetik ortamlı filtreler bazen “oksidasyon kuleleri” olarak da adlandırılmaktadır. Yüksek ve süper hızlı damlatmalı filtrelerin 4 büyük bir kısmında geri çevrim uygulanır. Geri çevrim çıkış suyunun filtreye geri verilmesi şeklinde yürütülür. Geri çevrilen debinin atıksu debisine oranı geri çevrim oranı olarak tanımlanır. Bazı damlatmalı filtreler birbiri ardına seri olarak bağlanmaktadır. İlk kademede yüksek ikinci kademede ise düşük hızlı tip kullanılabilir. Bu tip sistemler iki veya çok kademeli üniteler olarak adlandırılır. Damlatmalı filtreler aerobik biyolojik arıtıma tabi tutulabilecek tüm atıksular için ikincil arıtım süreci olarak kullanılır.

Çıkış suyu BOİ konsantrasyonunun 20 ila 30 mg/L olarak istendiği durumlarda, evsel atıksuyun arıtımı için cazip bir seçenektir. Damlatmalı filtreler, yukarıdan sisteme verilen atıksu damlacıklarının yüksek bir hacim içerisinde dış hava sıcaklığı ile temas etmesinden ölürü sıcaklığa oldukça duyarlıdırlar. Yaz ve kış sıcaklık değerleri arasında büyük fark olan bölgelerde inşa edilen damlatmalı filtrelerin arıtma verimleri büyük değişim arzeder. Sıcaklık etkisi özellikle geri çevrim durumunda daha da önem kazanır. Damlatmalı filtreler geçmişle kaba anlım yapan üniteler olarak kullanılmışlardır. Özellikle yüksek kirlilik içeren endüstriyel atıksuların ön arıtımında uygundurlar. Yukarıda tanımlanan filtre tiplerinin tamamı herhangi bir atıksu için kullanılabilir. Ancak, günümüzde en yaygın kullanılan tip, plastik ortamlı yüksek hızlı damlatmalı filtrelerdir. Organik yüklemenin arttırılması zorunluluğu karşısında, düşük hızlı fi irenin geri çevrimli yüksek hızlı filtre olarak çalıştırılması en pratik ve ekonomik çözüm yöntemidir.

Atıksuyun damlatmalı filtrede anlımı, temelde bir biyokimyasal oksidasyon süreci olduğundan, BOİ5 20°C ölçümleri hem giriş suyunun kirlilik şiddeti hem de son çökeltme havuzundan çıkan arıtılmış suyun kalitesi hakkında kesin bilgi veren bir parametredir. Filtreye uygulanan organik yükleme hızının ve fikrenin veriminin saplanmasında debi ile birlikle kullanılır. Atıksu anlına tesisine gelen atıksuyun nicelik ve niteliğinde saatlik, günlük ve mevsimsel salınımlar olduğu açıktır. Bu salınmaların

elimine edilmesinde, giriş suyu ve geri çevrim debisini değiştirmek için pompaj yapılması, sürecin önünde dengeleme havuzunun inşa edilmesi veya atıksuyun niteliğindeki salınımları azaltmak için geri çevrimin yapılması gibi işlemler uygulanabilir. Oldukça kirli endüstriyel atıksuların arıtımında ortaya çıkan bu tip sorunlar karşısında, tasarım, atıksuyun nicelik ve niteliğinin gün içerisindeki 8 ila 16 saatlik bir periyot için sabit kaldığı kabulüne dayanmaktadır.

Damlatmalı filtrenin bir kısmının anaerobik olmasına rağmen, temelde aerobik arıtım gerçekleşir. Septik hale geçmemiş atıksuyun arıtımı için zaten bu gereklidir. Bunun için, kanalizasyon sistemi içerisinde düşük akım hızları nedeni ile çökelmeye izin verilmemelidir. Ayrıca, muayene bacaları içerisinde ve ön çökeltme havuzunda aşırı alıkonma süresi yaratılmama!) ve ön çökeltme havuzunda tabana çökelen çamur, anaerobik ayrışıma izin vermemek amacı ile belirli aralıklarla çekilmelidir. Askıda katı madde konsantrasyonu düşük olan bazı tip endüstriyel atıksular ön çökeltme havuzuna alınmadan damlatmalı filtreye verilebilir. Damlatmalı filtrelerde oluşan reaksiyonlar bakımından, belirli bir atıksuyun arıtılabilirliği, kolloidal madde konsantrasyonunun çözünmüş organik madde konsantrasyonuna oranına bağlıdır. Filtre süreci, sadece biyolojik oksidasyon ve sentez ile değil, biyolojik” yumaklaşma. adsorbsiyon ve enzim kompleksleşmesi ile de önemli ölçüde kolloidai madde tutumu sağlar.

Çözünmüş organiklerin tutulması, filtre içerisindeki kısa alıkonma süresi nedeni ile gerçekleşemez. Bu nedenle, damlatmalı filtre süreci, yüksek oranda çözünmüş organik madde içeren endüstriyel atıksuların arıtımında pek kullanılmaz. Ön arıtımın uygulanması filtre tasarımını ve verimini önemli ölçüde etkiler. Kimyasal arıtma, dengeleme, yüksüzleştirme, ön klorlama ve ön havalandırma süreç verimini arttıran ön arıtma sistemleridir. Filtre ortamının tıkanması sorununu ortadan kaldırmak amacı ile ön arıtımın uygulanması birçok durumda gereklidir. Ön arıtma sistemlerinin verimi doğrudan süreç verimini etkiler. Plastik dolgu malzemelerinin kullanılmaya başlanması ile. kaya ortamlı filtrelere nazaran daha geniş bir aralığa sahip olan hidrolik ve organik yükleme hızlan uygulanabilmiştir. İki önemli fiziksel parametre vardır; özgül yüzey alanı ve boşluk oranı. Yüksek birim yüzey alanı birim hacim içerisinde daha fazla biyolojik film tutunmasına neden olur. Bunun yanında, büyük boşluk oranı daha yüksek hidrolik yükleme hızlarının uygulanmasına ve daha fazla hava sirkülasyonuna olanak tanır.

Filtrelerde hava sirkülasyonunun sağlanması, aerobik biyolojik arıtım için gerekli oksijenin transferi bakımından son derece önemlidir. Eğer yeterli boşluk oranı sağlanmışsa, hava ve atıksu sıcaklığına bağlı olarak ortam içerisinde bir sirkülasyonun oluşacağı açıktır. Bazı durumlarda, örneğin filtre duvarları zemin üzerinde teşkil edilmişse, sirkülasyon rüzgar tarafından etkilenebilir. Filtrelerin tabanları iyi bir

sirkülasyon sağlayacak özellikte olmalıdır. Filtrenin yukarısından verilen suyun aşağıdan toplanması için düzenlenecek drenaj yapısı gerekli havalanmayı temin etmelidir. Havalandırma, genelde, filtre çevresi boyunca hava deliklerinin düzenlenmesi ile sağlanmaktadır. Plastik dolgu malzemesi üreten firmalar, evsel atıksu arıtan damlatmalı filtrelerde, her 3 ila 4.6 m’lik çevre boyunca 0.1 m2’lik boşlukların bırakılmasını önermektedirler. Diğer bir kriter ise. yan duvarlarda filtre yüzey alanının % 15′i oranında boşluk bırakılması gereğini vurgulamaktadır. Drenaj yapısındaki boru veya kanallardaki doluluk oranı, tasarım hidrolik yükleme hızı için % 5ü’yi aşmamalıdır.

Aktif Çamur Sistemi

Aktif çamur, organik ve inorganik maddeler içeren atıksu ile hem canlı hem de ölü mikroorganizmaların karışımıdır. Aktif çamur süreci, mikroorganizmaların organik maddeyi oksijen kullanarak ayrıştırmaları esasından yararlanılarak geliştirilen bir aerobik biyolojik arıtma sistemidir. Bu süreç bir ikincil arıtım sürecidir ve kendinden sonra son çökeltme havuzu tarafından izlenir. Klasik uygulamalarında ön çökeltme havuzu da kullanılmaktadır. Klasik aktif çamur sürecinde, atıksu, mikroorganizmaların yüksek konsantrasyonlarda bulunduğu havalandırma havuzuna verilir. Organik madde, mikrobiyal büyüme için hem karbon hem de enerji kaynağı olarak görev alır ve yeni hücrelerin sentezinde kullanılır. Ayrışma ürünleri olarak karbon dioksit ve su oluşur. Reaktörün içeriği “karışık sıvı askıda katı madde” (MLSS) veya “karışık sıvı askıda uçucu katı madde” (MLVSS) olarak tanımlanır ve büyük oranda mikroorganizmalardan ve biyolojik olarak ayrışmayan maddelerden ibarettir.

Protozoalar tek hücreli mikroorganizmalar olup, bakteri ve kolloidal yapıdaki maddeler gibi katı besin maddeleri ile beslenirler. Atıksu arıtımında 200′ün üzerinde protozoa tipi tanımlanmış olmakla beraber, en baskın türleri kirpikli olanlarıdır. Bakterilerden bir veya iki kat daha büyük (10 ila 200 um)’organizmalar olduklarından ve ayrıca metabolizmaları gereği aktif çamur süreçlerinde bir indikalör olarak kullanılırlar. Protozoaların büyük bir kısmı mutlak aerobturlar ve bu nedenle bir aerobik ortamın en mükemmel göstergesidirler. Bazı tipleri ise 12 saat şiire ile aerobik koşullarda yaşarlar. Protozoalar, bakterilere kıyasla loksik koşullara daha çok duyarlıdırlar ve yoklukları veya hareketsizlikleri süreçle toksisile sorunu olduğunu gösterir. Aktif çamur sürecinde belirli sayıda protozoanın bulunması, sürecin iyi çalıştığının ve kararlı durumda olduğunun bir göstergesidir.

Mikroorganizmalar, genellikle, % 70 ila 90 oranında organik, % 10 ila 30 oranında ise inorganik maddelerden meydana gelmişlerdir. Mikroorganizmaların özellikleri atıksuyun kimyasal bileşimine ve organik maddeyi stabilize etlikleri ortamın çevresel özelliklerine bağlıdır. Düşük pH, düşük azot, düşük oksijen, ve/veya yüksek hidrokarbonlar, aktif çamur kütlesi içerisinde mantarların baskın oluşuna neden olur. Mantarlar, genelde ipliksi yapıda olduklarından, aktif çamurun çökelme özelliklerini

bozarlar ve son çökeltme havuzundan bakteri kaçmasına neden olurlar. Rolifeler, protozoalardan daha büyük olan çok hücreli hayvanlardır ve belirli bakteriler kadar yumaklı tanecikleri de yiyecek kaynağı olarak kullanırlar. Mutlak acrobturlar ve uzun çamur alıkonma süresine sahip ve kararlı işletilen aktif çamur süreçlerinde bulunurlar. Frotozoalar gibi, bakterilere kıyasla toksik koşullara daha çok duyarlıdırlar.

Karbonlu maddelerin giderimi için gerekli olan oksijen gereksinimi, genelde 5 günlük “biyokimyasal oksijen ihtiyacı, (BOİ5)” deneyi ile saptanır. 5 günden daha büyük bir süreç için (örneğin 20 gün) sadece karbonlu maddelerin ayrışımında gerekli olan oksijen gereksiniminin saptanmasında, nitriilkasyon sürecinin inhibe edilmesi gerekir. Bu amaçla “allythiourea” kullanılır. Ün arıtımdan geçmiş veya geçmemiş atıksudaki BOİ5 giderim hızı. BOİ’nin çözünmüş, kolloidal ve askıdaki fraksiyonlarına bağlıdır. Evsel atıksu, genelde, % 30 ila 40 oranında çökelebilir BOİ5. aynı oranlarda kolloidal BOİ5, % 20 ila 40 oranında ise çözünmüş BOİ5 içerir. Bu oranlar, belde eğer, sıcak iklime sahipse ve kanalizasyon şebekesi içerisinde akan atıksuyun alıkonma süresi yüksekse değişecektir. Sıcaklık ile artan bakteriye! faaliyet, çökelebilir ve kolloidal BOİ5′in ayrışımını hızlandırır ve BOİ5′in çözünmüş fraksiyonu artar. Organik madde yükleme hızı sıcaklık ve istenen arıtım kalitesine bağlıdır. Gencide, birçok aktif çamur süreci, 0.15 ila 0.50 kg BOİ5 / kg MLSS . gün’lük karbonlu organik madde yükleme hızına ve 3 ila 30 gün’lük katı alıkonma süresine göre tasarımlanır. Çıkış suyu kalitesini bozan en önemli unsur yüksek askıda katı madde (AKM) konsantrasyonudur.

Çıkış suyu içerisindeki mikrobiyal külle BOİ5 konsantrasyonunu arttırır. Bu değer, süreç tasarımına bağlı olarak, toplam BOİ5′in % 10 ila 70′ine karşılık gelir. Bu nedenle, aktif çamur çıkış suyu mutlaka iyi bir çökeltimden geçirilmelidir. Çıkış suyu kalitesinin azalmasına neden olan diğer etmenler ise. yetersiz alıkonma süresi ve karışım, geri çevrim oranının düşük olması ve düşük oksijenlendirme kapasitesidir. Tipik evsel atıksularm arıtımı amacı ile iyi tasarımlanmış bir aktif çamur süreci, 5 m g/L veya daha düşük bir BOİ5 çıkış konsantrasyonu sağlayabilir. Maksimum debiye hizmet verecek şekilde tasarımlanmış son çökeltme havuzu çıkışında maksimum AKM konsantrasyonu 15 m g/L mertebesindedir. Özel olarak, sürecin potansiyel kapasitesi 10 mg/L BOİ.s ve 15 mg/L AKM’dir.

Havalandırma havuzunun tasarımında aşağıdaki kademeler izlenmelidir :

Atıksu nicelik ve niteliğinin belirlenmesi. Ortalama, minimum ve maksimum atıksu debilerinin saptanması. (Evsel nitelikli ham atıksuyun 200′er mg/L BOİ5 ve AKM içerdiği gözönüne alınabilir. Ayrıca, toplam BOİ5′in % 70′inin çözünmüş BOİ5 olduğu ve toplam AKM’nin % 30 ila 40′lık kısmının incit olduğu ve biyolojik olarak ayrıştırılamadığı kabul edilebilir.) Yaz ve kış aylarında uç sıcaklık değerlerinin belirlenmesi.

Atıksuyun arıtım derecesini belirleyecek alıcı ortam standartlarının ortaya konulması.

Umulan çamur hacim indeksi ve tasarım sıcaklığının bir fonksiyonu olarak tasarım MLSS değerinin saptanması.

Kış aylarındaki giderim veriminin dikkate alınarak katı alıkonma süresinin (KAS) seçilmesi.

KAS, sıcaklık ve ön arıtım verimi bazında net çamur üretim hızının belirlenmesi.

Yaz ve kış aylarındaki koşulların dikkate alınarak, alıkonma süresinin saplanması için KAS, MLSS ve hücre verim ilişkilerinin ortaya konulması. (Yay. ve kış aylarında farklı KAS değerleri uygulanacaksa, oksijen gereksinimleri ve atık çamur hacimleri ayrı ayrı hesaplanmalıdır.)

Yaz ve kış aylarında gerekli oksijen gereksinimlerinin hesaplanması.

İslenen KAS’ni sağlayacak çamur atım hızının belirlenmesi.

Aktif çamur mikroorganizmaları, fiziksel ve kimyasal inhibisyona olduğu kadar biyolojik etkilere de oldukça duyarlıdırlar. Evsel atıksulara karışan endüstriyel atıksuların içerisindeki bazı toksik ve inhibe edici kimyasal maddeler tasarım mühendisi tarafından dikkate alınmalıdır. Toksik maddelerin varlığı istenen çıkış suyu kalitesinin eldesin! olanaksız kılabilir. Bakır, çinko, nikel, kadmiyum ve krom gibi ağır metaller mikrobiyal enzimler ile reaksiyona girer ve metabolizmayı olumsuz yönde etkiler. Bu ağır metallerin inhibe edici etkisi, onların çözünmüş iyonik yapıda olmaları ile artar. Ayrıca, ağır melallerin toksisilesi bazı çevresel özelliklerin, örneğin pH’m değişimi ile de artabilir. Siyanür, MTA ve humik asit gibi organik lijandların biyolojik olarak ayrışımı, çözünmüş komplekslerden toksik metallerin serbest kalmasına neden olabilir.

Organik bileşikleri içeren melalik olmayan alıklar da toksik olabilir. Bu maddeler, eğer yeterli adaptasyon süresi sağlanmışsa, bakteriler tarafından ayrıştırılabilirler. Bu işlem yapılmamışsa, geçici verim azalmaları oluşabilir. Belirli konsanlrasyonlara sahip toksik organik maddeler, sadece lam karışımlı aktif çamur sürecinde (TKAÇS) arıtılabilirler. Bu maddeler TKAÇS’ne girdiği anda hızla disperse olurlar ve havuz içeriğine lam karışırlar ve böylelikle maksimum seyrelme sağlanmış olur. Herhangi bir bölgede konsantrasyon nispeten sabit olduğundan, piston akımlı reaktörlerde olduğu gibi bakteriler şok toksik yüklere maruz kalmazlar. Genel bir kural olarak, tasarım mühendisi, ağır melallerin ve diğer toksik maddelerin anlım sorumluluğunu kabullenmemelidir. Genelde, giriş atıksuyunda toksik madde varlığı, onun çıkışta ve arıtma çamurunda da varlığı demektir.

Evsel atıksu, biyolojik arıtıma olumsuz etki yapan nutrient (azot ve fosfor) eksikliğini genelde sergilemez. İnorganik nutrienller ve iz elementler, yeterli oksijen sağlanmışsa maksimum büyümeyi sağlayacak mertebededir. Evsel atıksuya önemli miktarlarda endüstriyel atıksu karışıyorsa, nutrient gereksinimleri kontrol edilmelidir. Bazı atıksu tiplerinde ise, mevcut gibi gözüken nutrientler kimyasal olarak bağlıdır ve mikroorganizmaların kullanımlarına hazır değildir. Belirli oranda endüstriyel atıksu ile karışmış evsel atıksuyun biyolojik anlımı için gerekli BOİ5 : N : P oranı 100 : 5 : l olarak verilmekledir. Yüksek KAS değerine sahip süreçler (uzun havalandırmalı aktif çamur süreci) daha düşük miktarda nutrient gerektirirler. Çünkü, iç solunum ile ayrışan bakteriler suya azot ve fosfor bırakırlar.

Geri çevrimin amacı, aktif çamur havalandırma havuzundaki mikroorganizma konsantrasyonunu belirli bir değerde tutmaktır. Geri çevrim oranını kontrol etmek için kullanılan yöntemlerden birisi amprik ölçüm yöntemi olan çamur hacim indeksidir (ÇHİ). ÇHİ, çamurun çökelme özelliklerinin bir ölçüsüdür ve bu nedenle geri çevrim oranını ve MLSS konsantrasyonunu etkiler. 2,000 ila 3.000 mg/L’lik MLSS konsantrasyonlarına sahip aktif çamur süreçlerinde sık rastlanan ÇHİ değerleri 80 ila 150 mL/g arasındadır. MLSS konsantrasyonu 3,000 ila 5,000 mg/L arasında ise çökeltme havuzuna daha fazla katı yüklemesi uygulanıyor demektir ve sonuçta mikroorganizmaların sistemden yıkanarak kaçmasını engellemek için daha düşük ÇHİ veya daha büyük çökeltme havuzu hacmi uygulanmalıdır.

Şişkin çamur, çökelme özellikleri kötü ve sıkışma yeteneği az olan çamur tipidir. Şişkin çamura neden olan iki etmen vardır; ipliksi bakterilerin gelişimi ve çamur yumaklan içerisinde suyun hapis olması. İpliksi bakteriler nedeni ile oluşan şişkin çamura daha sık rastlanır. Bunlar organik maddeyi gidermekle beraber, çökelme özelliklen kötü olan yumak oluşumuna neden olurlar. Aktinomisetler ve bazı tip mantarlar da şişkin çamurun nedenleridir. Ham atıksuyun organik yükü fazla ise ve özellikle karbonihdrallar yüksek oranda ise, ipliksi bakteriler kısa sürede gelişir ve sonuçta şişkin çamur oluşur. Şişkin çamurun nedenleri arasında, yüksek organik yükleme hızında düşük amonyak konsantrasyonu, asitli ortamı seven mantarların üremesini hızlandıran düşük pH, ipliksi bakterilerin üremesini hızlandıran makro nutrientlerin (N ve P) eksikliği de sayılabilir.

Azotun eksikliği, her ne kadar ipliksi olmasalar bile, yapışkan salgı üreten bakterilerin üremesini teşvik eder. Çok hücreli mantarlar, normal olarak, bakteriler ile rekabete giremezler. Bununla beraber, düşük pH. düşük azot. düşük oksijen ve yüksek karbonhidrat konsantrasyonları gibi bazı özel çevresel şartlar allında rekabete girerler, pH’ın 6.0′ın altına düşmesi, bakterileri mantarlara kıyasla daha fazla etkiler ve mantarlar baskın tür haline gelir. BÜİ5 : N oranının 20 : l’den daha düşük seviyelere düşmesi, bakteriler azot eksikliğine sahip protoplazma üretirken, bakterilere kıyasla daha az miktarda protein içeren mantarların normal protoplazma üretmelerine neden olur. Düşük çözünmüş oksijen içeriği şişkin çamurun diğer bir nedenidir.

Çözünmüş oksijen konsantrasyonu 0.2 ila 0.3 mg/L’nin altına düştüğünde, ipliksi bakteriler daha büyük yüzey alanına sahip olduklarından, diğer normal bakterilere kıyasla daha fazla oksijen kullanırlar. Diğer taraftan, ipliksi bakteriler anaerobik şartlara daha duyarlıdırlar. Bazı F:M oranları da şişkin çamura neden olur. İyi bir işletim için ÇHİ’nin 80 ila 120 mL/g arasında olması gerekir. CHİ’nin bu değerler arasında tutulması için, çok kademeli havalandırma havuzlan uygulanabilir veya geri çevrim

halli klorlanabilir. Ayrıca havalandırma havuzuna yumak oluşturucu kimyasal maddeler de atılmakladır.

Biyodisk

Dönen biyolojik reaktörler, bir betonarme veya çelik konstrüksiyonlu tank içerisinde yer alan, bir yatay şafta monte edilmiş büyük çaplı plastik veya diğer tür bir malzemeden yapılmış dairesel plakalardan ibarettir. Biodisk olarak da adlandırılan bu ünite, plakaların toplam yüzey alanının % 3ü ila 4ü’ı atıksuya batık bir şekilde yavaş bir şekilde döndürülür. Sistem işletmeye alındıktan sonra, atıksuyun içerisindeki organizmalar dönen plakaların yüzeyine tutunarak hızla büyürler ve bir hafta içerisinde yüzeyleri l ila 4 mm kalınlığında biyofilm ile kaplanır. Arıtımı gerçekleştiren bu yüzeye tutulu haldeki biyomasın katı madde konsantrasyonu 50,000 ila 100,000 mg/L arasındadır. Dönme ile. plakaların üzerindeki atıksuyun ince tabakasını hava ile temas ettirir ve aerobik biyolojik arıtım için gerekli oksijen transfer edilir. Oksijen kazanımı, çok ince damlacıklar halinde plaka yüzeyinden düşen atıksu tanecikleri ile de sağlanır. Bu yüzeye tutulu biyomas içerisindeki organizmalar organik maddeyi ayrıştırır. Bu süreç her dönme hareketinde yinelenir.

Atıksu filmi içerisindeki kullanılmamış çözünmüş oksijen tanktaki atıksuya kazandırılır. Plakaların atıksu içerisinden geçerken yarattığı kesme kuvveti ve gittikçe büyümüş biyomas filminin alt tabakalarındaki organizmalar için azalan besi maddesi ve oksijen nedeni ile ölümler kopmalara neden olur. Böylelikle plakalar üzerinde kalınlığı daima sabit kalan bir organizma topluluğu oluşur. Kopan katıların tank içerisinde çökelmemesi için gerekli karışım dönme hareketi ile karşılanır. Bunlar çıkış suyu ile birlikte sistemi terk eder ve bir çökeltme havuzunda tutulurlar.

Dönen plakalar;

(a) çok büyük miktarlarda yüzeye tutulu organizma büyümesini,

(b) biyomas ile atıksu arasında gerekli teması,

(c) atıksuyun verimli bir şekilde havalandırılmasını,

(d) aşırı biyomasın ortamdan uzaklaştırılmasını.

(c) kopan katıların çökelmemesi için gerekli karışımı sağlar.

Sistem, biyolojik büyüme ile aşırı biyomas giderim hızının dengede olduğu bir tam karışımlı, sabit film reaktörü olarak işletilir. Biodisk üniteleri birbirine seri şekilde bağlanır ve atıksuyun bir reaktörden bir diğerine geçmesi sağlanır. Anlını, özellikleri reaktörden reaktöre değişen atıksuya uyum gösteren mikroorganizma kitleleri ile sağlanır. Organik madde bakımından en zengin olan ham atıksuyu alan ilk ünitede ipliksi ve ipliksiz türde bakteriler gelişir. Organik madde konsantrasyonu reaktörden reaktöre azalırken, nitrifikasyon bakterilerini içeren daha yüksek yaşam formları gelişir. Bunların içerisinde protozoalar, rotiferler ve diğer yağmacıl türler sayılabilir.

Genellikle, atıksu sistem içerisinden bir kere geçer, geri çevrime gerek yoktur. Biyodisk süreçleri, yaklaşık olarak, karbonlu ve azotlu maddelerin ve nihai oksijen ihtiyacının gideriminde birinci derece kinetiğe uyarlar. Bu, belirli bir hidrolik yükleme hızında, BOİ gideriminin organik yükleme hızına bağımlı olmaksızın belirli bir değerde gerçekleşeceği anlamını taşır. Sonuç olarak, temel tasarım kriteri, damlatmalı filtre ve aktif çamur süreçlerinde olduğu gibi organik yükleme hızı değil, hidrolik yükleme hızıdır.

İkincil anlım sistemi (çıkış suyunda 15 ila 30 mg/L’lik BOİ? ve AKM sağlayan) olarak kullanılan biodisk süreci için tasarımda dikkate alınacak hidrolik yükleme hızı 0.08 ila 0.16 m3 / m2 . gün arasındadır. Çıkış suyunda 7 ila 15 mg/L’lik BOİ5 ve AKM sağlamak için ve amonyak oksidasyonunu sürekli olarak gerçekleştirmek için önerilen hidrolik yükleme hızı 0.03 ila 0.08 m1 / m2 . gün arasında olmalıdır. Nitrifikasyon için hidrolik yükleme hızının seçimi, giriş BOİ ve amonyak azotu konsantrasyonuna bağlıdır. Çıkış suyunda l mg/L civarında amonyak azotu konsantrasyonu eldesi olasıdır. Biodisklerin yerleşimlerinin seri bağlı olarak yapılması arıtma verimini arttıracaktır. Yapılan çalışmaların sonuçlarına göre, en azından, 4 ünitenin seri olarak bağlanması önerilmekledir. Biodisklerin dönme hızı önemli bir tasarım kriteridir. Değişik çaplı plakalar kullanılarak yapılan deneylerin sonuçlarına göre, herhangi bir çap için, gerekli dönme hızını belirlemek amacı ile sabit bir hız yeterlidir. BOİ giderimi ve nitritikasyon sağlamak üzere evsel atıksular için verilen hız, 0.3 m/sn’dir. Verilen bir hidrolik yükleme hızında, atıksu, disk ortamını oluşturan plakalar arasındaki boşluk oranı ve tank boyutlarına bağlı olarak belirli bir alıkonma süresine sahip olacaktır. Alıkonma süresini belirleyen en önemli kriter, gerekli arıtımı sağlayan plaka yüzey alanı ve dolayısı ile onun kapladığı hacim ile ilgilidir. Tasarım amaçları için, tank hacmi plaka hacmi bazında verilmektedir. Evsel atıksular için bu değer 4.88 L / m2ldir. Atıksu sıcaklığı, tüm diğer biyolojik arıtım süreçlerinde olduğu gibi biodisklerin de verimini etkiler. 13 ila 32 °C arasındaki sıcaklıklar süreç veriminde bir etki göstermez. 13°C’nin altındaki su sıcaklıklarında verim azalır. Yıl boyunca soğuk iklime sahip bölgelerde reaktörlerin üzeri kaplanmakladır. Böylelikle, biyomasın donması ve arıtım sonucu açığa çıkan ısının kaybolması önlenmektedir. Sıcak iklime sahip bölgelerde veya sadece sıcak aylarda arıtımın yapıldığı soğuk iklime sahip bölgelerde üzerinin örtülmesinin estetik nedenlerin haricinde bir sakıncası yoktur. Yıl boyunca sıcak iklime sahip bölgelerdeki biodisklerin üzerine basit konslrüksiyonlu bir çatı inşa edilebilir. Kaplama malzemesi korozyona dayanıklı olmalıdır. Isıtma veya havalandırma zorunlu değildir. Basit pencereler ile havalandırma sağlanabilir. Kaplama içerisindeki hava sıcaklığı yaklaşık olarak atıksu sıcaklığına eşittir. Çok düşük dış hava sıcaklıklarında, kaplama içerisindeki yüksek nem duvarlarda ve kaplamanın iç yüzeyinde terleme yapacaktır. Korozyonu minimize etmek ve işletimi daha rahat kılmak için, kaplama ısı yalıtımlı olmalı veya kaplama içerisindeki hava ısıtılmalıdır. Yoğunlaşma sadece soğuk mevsimde olacağından, ısılına daha ekonomik olabilir. Kaplama maliyetini azaltmak için ısı yalıtımlı veya yalıtmışız saydam plastik örtü malzemeleri kullanılmaktadır. Biodisk süreçleri için gerekli ön arıtım sistemleri alışılagelen ünitelerden ibarettir. İnce ızpara, kum tutucu ve ön çökeltme havuzu kullanılabilir. Çubuk ızgaradan geçirme veya öğütme katı maddelerin biodisk ünitesi tabanında çökelmelere neden olması nedeni ile kullanılmamalıdır. İstenen askıda katı madde giderim verimi, biodiskten sonra yer alan çökeltme havuzunun boyutları ile ilgilidir. 20 ila 30 mg/L’lik AKM konsantrasyonu eldesi için. ortalama debide 33 m3 / m2 . gün’lük yüzeysel hidrolik yük önerilmektedir. Çıkış suyundaki AKM konsantrasyonu 10 mg/L olarak isteniyorsa. 16 ila 25 m3 /m2.günlük ve/eysel hidrolik yük uygulanmalıdır.

Biodisk süreçlerinde çamur üretimi 0.4 ila 0.5 kg / kg BOİ giderilen arasındadır. Çamurun organik madde içeriği % 80′dir. Biodisk süreçlerinde elde edilen fosfat giderimi, diğer biyolojik arıtım süreçlerindeki kadardır. Giderim oranı % O ila 20 arasındadır ve ön çökeltme havuzuna veya biodisk ünitesine kimyasal madde ilave etmek suretiyle arttırılabilir. “I um biyolojik arıtım süreçlerinde olduğu gibi, alkalimle ve pH verimli işletim için kabul edilebilir sınırlar arasında olmalıdır. Biodisklerin tasarımında değişik yöntemler kullanılmakladır. Bunların hepsi, genelde, rasyonel bir tasarım esasını içermeyip amprik bağıntılar şeklinde verilmiştir.

Oksidasyon Hendeği

Uzun havalandırmalı aktif çamur sürecinin tek farkı hidrolik alıkonma süresinin en az l K saat olmasıdır. Süreç yüksek KAS’nde (düşük F:M’de) işletilir ve tüm mikroorganizmalar için yeterli substrat yoktur. Bunun sonucunda mikroorganizmalar birbirleriyle rekabet ederler ve substrat yokluğunda iç solunuma girerek kendi hücrelerini tüketirler. Bu durum çıkış suyu kalitesinin yükselmesine ve düşük çamur üretimine neden olur. Arıtma verimi % 90′dan daha fazladır. Bu süreçlerde ön çökeltme havuzu genellikle uygulanmaz. Küçük yerleşim bölgelerinin ve tatil sitelerinin atıksularının arıtılmasında yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Sistemin olumsuz yanlan, yüksek oksijen gereksinimine sahip olması ve gerekli alıkonma süresinin sağlanması için büyük havuz hacmi gerektirmesidir. Oksidasyon hendeği uzun havalandırmalı sürecin bir varyasyonudur. Atıksu, oval planlı bir havuza verilir ve havalandırma genelde “rotor” adı verilen urca lip yüzeysel mekanik havalandırıcılar ile gerçekleştirilir. Günümüzdeki uygulamalarda “jet” havalandırma sistemleri de kullanılmaktadır. Sonsuz bir akım yörüngesine sahip suyun yatay akım hızı, askıdaki taneciklerin çökelmesini önlemek amacı ile 0.2 ila 0.4 m/sn arasında tutulur. Bu süreçte, genelde sağlanan yüksek alıkonma süresi nedeni ile nitrifikasyon da gerçekleşmektedir.

Oksidasyon hendeklerinin popülaritesi hızla artmaktadır. Bu sistemde, havuz içeriği bir yüzeysel havalandırıcı veya rotor ile dairesel bir yörünge boyunca hareket ettirilir. Bu süreçte, çözünmüş oksijen içeriği havalandırıcıdan itibaren su çevrimini yaptıkça azalır. Nitrifikasyon ve denitrifıkasyon aynı havuzda gerçekleştirilebilir. Alışılagelen oksidasyon hendeklerinde, havuza giriş havalandırıcının yakınından, çıkış ise havalandırıcıya gelmeden biraz önce yapılır. Nitrifîkasyon-denitrifikasyon yapan süreçlerde ise, giriş denitrifikasyonun başlama bölgesinde uygulanır.

Evsel nitelikli atıksuların ortalama toplam fosfor miktarı 8 ila 10 mg/L arasında değişir. Bu değer toplam BOİ5′in l:20’si kadardır. Aktif çamur süreçleri, toplam fosforun biyolojik olarak sadece l ila 3 mg/L’lik kısmını giderebilir. Bazı atıksu arıtma tesislerinde % 50 ila 90 oranında değişen fosfor giderimi doğal olarak oluşmaktadır. Yüksek oranlarda fosfor giderimi eldesi için, piston akımlı havuz, hafifçe alkali pil, yeterli çözünmüş oksijen konsantrasyonu ve düşük CO2 konsantrasyonu sağlanmalıdır. Bu arada aktif nitrifikasyonun olmaması gerekir. Daha yüksek oranlarda fosfor giderimi eldesi için, havalandırma havuzuna, çözünmez yapıda fosfor çökelekleri oluşturacak metal iyonları ilave edilebilir. Daha sonra fosfat son çökeltme havuzunda çökelen biyolojik yumaklarla beraber tutulur. Genellikle, (+2) veya (+3) değerlikli demir veya asit tuzlan veya alüminat şeklindeki alüminyum kullanılır. İlave edilen madde miktarının ve pH’ın kontrolü ile istenen giderme verimi elde edilebilir. Fosfor giderimi için kimyasal madde kullanımının iki önemli dezavantajı vardır; çamur miktarının artması ve çamurun su içeriğinin azaltılması. Sürecin verimi sistemin pH’ı ile direkt etkilidir.

Alıcı ortam standartlarının sağlanabilmesi açısından, nitrifikasyon sonrası oluşan nitratın giderilmesi gerekebilir. Bu süreç, dışsal bir karbon kaynağının ilavesinin söz konusu olduğu anaerobik şartlarda ve uygun bakterilerin varlığında meydana gelirse denitrifıkasyon adını alır. Denitrifıkasyon süreçleri ile ilgili bilgi son derece kısıtlıdır. Tasarımda, genelde, KAS kullanılır. BOİ5 giderimi için gerekli olan ortamın aksine, denitrifıkasyon için anaerobik veya daha uygun bir terim ile anoksik şartlar sağlanmalıdır. 0.5 mg/L’lik bir çözünmüş oksijen konsantrasyonunun dahi denitrifıkasyon bakterilerine toksik etki yaptığı ileri sürülmektedir. Denitrifıkasyon için dışsal bir organik karbon ilavesine gerek vardır. İki kademeli süreçlerde, BOİ5 daha

önce giderildiği için denitrifikasyona yetecek düzeyde organik madde bulunmaz. Denitrifikasyon sürecini hızlandırmak için genelde metanol suya ilave edilir.

Metanol azot içermez ve düşük konsantrasyonlarda toksik etki sergilemez. Metanol ilavesinin gereğinden fazla yapılması durumunda çıkış suyu BOİ.s konsantrasyonu artacaktır. Bununla birlikte, denitrifikasyon reaktörü ile çökeltme havuzu arasına bir havalandırma havuzunun yapılması bu sorunu ortadan kaldırır. Eğer yeterli melanol verilmemişse nitrat giderme verimi düşer. Metanol yerine, çökeltimden geçirilmiş ham evsel atıksu da kullanılabilir. Bununla birlikte, bu uygulama ile çıkış suyu BOlş ve amonyak konsantrasyonları artacaktır. Verimli bir denitrifikasyon eldesi için, nitrifikasyon çıkışındaki atıksuda en azından 3:l’lik bir C:N oranı gereklidir. Bu değerden daha düşük bir oran. denitrifikasyon hızının azalmasına neden olur. Çıkış suyu kalitesinin korunması için önerilen diğer bir yöntem de, denitrifikasyon ünitesinin aerobik reaktörden önce tesis edilmesi ve nitrifıkasyon ünitesi çıkış suyunun yüksek oranlarda denitrifikasyon ünitesine geri çevrilmesidir.

Dışsal bir karbon kaynağına gerek kalmadan_% 70 ila 90 oranında nitrat giderimi sağlanabilmektedir. Bu durumda, nitrifikasyon ünitesi çıkış suyunda mümkün mertebe sıfıra yakın bir çözünmüş oksijen konsanlrasyonu sağlanmalıdır. Gerekli pH aralığı 5.8 ila 9.2′dir. Optimum değer ise 7.0 ila 8.2 arasındadır. Denitrifikasyon sürecinde l mg nitrat azotunun giderimine karşılık 3.6 nıg CaCOs alkalinilesi ürelilir. Reaksiyon hızı 5 °C için 0.013 g NO3 ” / g MLSS . saal iken 27 °C’de 0.16 g NO3 ” / g MLSS . saat olmakladır. Denitrifikasyonun kış mevsiminde bile oluştuğu saptanmışlır. Ancak, özellikle 10 °C’nin altındaki sıcaklıklarda hız oldukça yavaşlamakladır. Entegre nilrifîkasyon-denitrifikasyon sisteminde ilk ünite denitrifikasyon ünitesidir ve daha sonra karbonlu maddelerin giderildiği ve aynı zamanda nitrifıkasyonun gerçekleşlirildiği ünite yeralır.

Bu uygulamada karbon kaynağı ham atıksudur. % 80 gibi yüksek bir toplam Kjeldahl azotu giderme verimi eldesi olasıdır. Bazı uygulamalarda denitrifikasyon ünitesi sabit film reaktöründen teşkil edilmektedir. Azot giderme verimini en az % 90 mertebesine çıkarmak için dört kademeli sistemler geliştirilmiştir. Bu sistemde daha az metanol ilavesi ile daha yüksek nitrat indirgenmesi sağlanmaktadır. Birinci ve üçüncü havuzların tasarımı, minimum sıcaklıkta islenen denitrifikasyonunun eldesine olanak tanıyacak şekilde yapılır. Nitrifıkasyon bakterileri ikinci ünitede baskın durumdadırlar ve KAS bunların yıkanıp sistemden atılmasını önleyecek kadar uzundur. Toplam KAS değeri 30 ila 50 gün arasında değişir. Dördüncü havuzun ana amacı, üçüncü havuzdan gelen karbon dioksitin sıyırılması, kalan amonyağın oksitlenmesi, çözünmüş oksijen konsantrasyonunun arttırılması, fosfatın çökellme havuzunda sıvı fazına geçmesinin önlenmesi ve iyi bir çökellim için gereken şartların hazırlanmasıdır.

Evsel nitelikli atıksuyun içerisindeki BÜİ5 konsantrasyonunun % 9ü mertebesinde giderimi için bazen tek kademe yerine çok kademeli aktif çamur süreçleri de uygulanabilmektedir. Çok kirli evsel atıksular için çok kademeli süreç, aynı reaktör hacmi için, tek kademeli sürece kıyasla daha iyi bir çıkış suyu eldesi sağlar. Diğer bir seçenek de. biyolojik arıtımdan önce kimyasal arıtımın uygulanmasıdır. Çok kademeli sistemler, genelde, nitrifıkasyon ve denitrifıkasyonun istendiği durumlarda tercih edilir. Birinci kademede, ki bu yüksek hızlı veya modifiye havalandırmalı aktif çamur süreci olarak da adlandırılabilir, % 80 ila 90 oranında gerçekleşen BOİs giderimi gerçekleşir, ikinci kademede ise, nitrifikasyon oluşur. Nitrifikasyonun ikinci kademeye alınması ile gerekli reaktör hacmi azalır. Birinci kademe karbonlu, ikincisi ise azotlu maddelerin giderimi esasına göre tasarımlanır. Bu sürecin olumsuz yanları, daha fazla çamur oluşumu, ilave çökeltim havuzu maliyeti ve pil kontrolü için kimyasal madde masrafıdır. Ayrıca ikinci kademeden bakteri kaçışının kontrolü de çok önemlidir. Hücre sentezi için yeterli katı konsantrasyonunun eldesi, ancak, giren atıksuyun bir miktarının ikinci kademeye “by-pass” edilmesi ve birinci kademeden alınan çamurun ikinci kademeye verilmesi ile olasıdır. Birinci kademeden sonra çökeltme havuzu yer almayabilir. Bununla beraber, nitrifıkasyon ünitesine katı girdisi olumsuz etki yaratabilir. İkinci kademenin tasarımında 20 ila 40. mg/L’lik BOİ.s konsantrasyonu dikkate alınır. Böylelikle ikinci reaktörde daha fazla nitrifikasyon bakterisi ürer.

Üç kademeli aktif çamur sürecinin birinci kademesinde karbonlu maddelerin giderimi, ikinci kademesinde nitrifikasyon, üçüncü kademesinde ise denitrifıkasyon gerçekleşir. Bu süreç toplam azotun giderilmesinde oldukça etkindir. Bununla birlikte, hu süreç dışsal karbon kaynağı (metanol) gerektirir. Denitrifikasyon ünitesinden sonra azot gazının ve uçucu organiklerin sıyırılması amacı ile bir havalandırma ünitesinin tesis edilmesinde yarar vardır. Azot kabarcıkları çamur yumaklarına tutunurlar ve son çökeltme havuzunda çamurun yüzmesine neden olurlar. Üç kademeli sürecin olumsuz yanlan iki kademelininki ile aynıdır. Biyolojik aktivitenin her kademede gerçekleşen faaliyetler için optimize edilmesine rağmen, ilk yatırım masrafı oldukça yüksektir. Ayrıca, işletme masrafını arttıran diğer bir etmen de melanol sarfiyatıdır.

Azotlu Maddelerin Oksidasyonu (NHrifikasyon)

Atıksuyun arıtımı için gerekli oksijenin belirli bir kısmı, amonyağın nitrata yükseltgennıesinde kullanılır. Ototrofik bakteriler olan Nitrosomonas ve Nitrobacler bu iki kademeli oksidasyondan sorumludur. Nitrifikasyon bakterileri, hücre büyümesi için, atıksudaki karbon dioksit ve onunla ilgili iyon türleri gibi oksitlenmiş karbon bileşiklerini kullanırlar. Bu nedenle, büyümeleri ve gelişmeleri için karbonlu maddelerin giderimi tamamlanmış olmalıdır. Nitrifikasyon bakterileri gerekli plan enerjilerini amonyağın önce nitrite ve nitritin de nitrata yükseltgenmesi sonucunda elde ederler. Bu reaksiyonlar sırasında açığa çıkan enerji miktarı oldukça az olduğundan ve ayrıca bu enerjinin karbon dioksitin hücresel karbona dönüştürülmesinde kullanılmasından dolayı, aktif çamur süreçlerindeki nitrifikasyon bakterisi sayısı oldukça azdır.

Nitrifikasyon bakterilerinin büyüme hızlarını, iz elementlerin varlığı da etkiler. Kalsiyum, bakır, demir, magnezyum, mangan, fosfor, sodyum ve çinko gibi elementler büyüme için gereklidir. Bakır, amonyağın nitrite yükseltgenmesi kademesinde enzimleri aktive eden bir “ko-faklör”dür. Molibden Nitrobacterin büyümesini hızlandırır. Nitrifikasyon bakterileri evsel atıksularda bulunur. Bununla beraber, aktif çamur süreçlerinde birçok atıksu, sistem karbonlu maddelerin giderimini sağlayan organizmaların hızlı büyümesine göre tasarımlandığından dolayı nitrifiye edilemez. Katı alıkonma süresinin (KAS) arttırılması ile nitrifikasyon gerçekleşir. Yüksek KAS nitrifîkasyon bakterilerinin belirli bir sayıda bulunmasını sağlar. Tam nitrifikasyon için gerekli olan oksijen miktarı oldukça fazladır. Evsel atıksuyun 20 ila 30 mg/L mertebesinde amonyak azotu içermesi ve l mg amonyak azotunun 4.3 ila 4.6 mg O2 / mg NO3‘lik oksijen gereksinimi, aktif çamur süreci için gerekli olan toplam oksijen gereksinimini ve dolayısı ile sistemin kurulu gücünü arttırır.

Nilriiikasyonun gerçekleşmesi için % 90′ın üzerinde bir amonyak azotu giderimi söz konusudur. Daha önce de değinildiği gibi, nitrifikasyon KAS’ne bağlıdır ve en azından 10 günlük bir KAS gerektirir. Sabit bir sıcaklıkta, nitrifikasyon eldesi için gerekli havalandırma süresi, genellikle, giren BOİ5 konsantrasyonunun artması ile artar. Bunun nedeni, yüksek karbonlu madde nedeni ile artan karbonlu madde gideren organizma sayısı karşısında nispi nitrifikasyon bakterisi sayısının azalmasıdır. Nitrifikasyon için yüksek KAS gerekliğinden, azot oksidasyonu için iki kademeli aktif çamur sürecinin yapılması önerilmektedir. İlk kademede teşkil edilen yüksek hızlı aktif çamur sürecinde karbonlu madde giderimi gerçekleştirilir. İkinci kademede ise nitrifikasyon gerçekleştirilir. Her kademe ayrı bir çökeltme havuzuna ve geri çevrim oranına sahiptir.

Oksijen konsantrasyonunun l mg/L’den daha az olması nitrifikasyon bakterilerini inhibe eder. Yüksek KAS’ndc ve düşük oksijen alım hızlarında, nitrifikasyon bakterileri için sistemde daha fazla oksijen bulunacaktır. Nitrifikasyon hakleri l eri n i n büyümesi için gerekli olan optimum pH aralığı 8-9′dur. Nitrifikasyon için çok geniş bir sıcaklık aralığının verilmesine rağmen, sıcaklığın azalması ile nilriilkasyon hızı azalır. KAS’nin arttırılması ile düşük sıcaklığın etkisi karşılanabilir. Amonyağın nitrata yükseltgenmesi sırasında mineral asidile üretilir. Yeterli alkalinite yoksa, sistemin pH’ı düşer. Sonuçta nitrifikasyon inhibe edilebilir. Atıksuyun tamponlama kapasitesine bağlı olarak, oksitlenen l mg amonyak azotu başına 7.1 mg CaCOa alkalinilesi tüketilir. pH’ı sabit tutmak için, oksitlenen l kg amonyak azotu başına 5.4 kg sulu kireç ilave edilmelidir. Nitrifikasyon süresince 50 mg/L’lik bir kalıntı alkalinilenin korunması gerekir.

Slabilizasyon Havuzları

Genci Prensipler

Stabilizasyon havuzlan oksidasyon havuzları olarak da bilinmektedir. Genellikle kırsal alanlarda biyolojik arıtma süresiz olarak kullanılmaktadır. Stabilizasyon havuzları atıksu arıtma metotlarının en basitidir.

Evsel atıksuların, havuzlarda doğal arıtımı için en ideal tropik çevreler tropik ve subtropik iklimlerdir. Ham evsel atıksu seri haldeki sığ havuzlarda 2-3 hafta bekletilerek önemli ölçüde BOİs ve patojen mikroorganizmaların giderilmesi sağlanabilmektedir. Sıcaklığın ve güneş ışığının doğal faaliyeti sonucu, hem anaerobik hem de aerobik olarak BOls giderilebildi mikroorganizmalar hızla gelişir. Havuz büyüklüklerinin ve derinliklerinin ayarlanması ile aerobik veya anaerobik faaliyet sağlanır. Stabilizasyon havuzlarında arıtma sonrası elde adilen çıkış suyu, alg içeriğinin yüksek oluşu nedeni ile nutrient bakımından zengin, ancak patojen ve diğer fckal organizmalar yönünden düşük bir su niteliğindedir.

Gelişmekte olan ülkeler için evsel atıksu ajıtımında Stabilizasyon havuzlarının arıtma için seçilmesi uygun bir yaklaşım olmaktadır. Klasik arıtma tesislerine oranla Stabilizasyon havuzlarında daha az kapital ve işletme masrafı ile BOİ5 ve patojen mikroorganizmalar giderilebilir. Bu havuzların işletilmesi için kalifiye operatörlere ve işçilere gereksinim yoktur. Klasik biyolojik arıtma tesisleri çamur tasfiyesi ve uzaklaştırılması için geniş alanlara, pahalı çamur tasfiye tesislerine gereksinim gösterirler, fakat Stabilizasyon havuzlan çamur tasfiyesi açısından çok uygun tesislerdir. Anaerobik havuzlarda çamurun her iki yıl veya üç yılda bir temizlenmesi, faküllatif ve olgulaştırma havuzlarında ise çamurun 20 yılda bir uzaklaştırılması gerekir.

Stabilizasyon havuzları çıkış sulan alg içerikleri nedeniyle nutrient yönünden çok zengindirler. Doğrudan sulama işlemlerinde veya hayvanlar için gıda olarak alg yetiştirmede kullanılabilirler. İyi tasarlanmış ve iyi çalıştırılan tersiyer havuzlar “akuakültür” olarak kullanılabilirler.

Çeşitli balıklar özellikle, sazan ve tilapia, alg bakımından zengin bu sularda yetişirler ve verim 10 ton balık/hektar-yıl’dır. Klasik arıtma tesislerinden çıkan sular ise yüksek patojen içerikleri nedeni ile zirai amaca uygun değildir.

Bazı durumlarda koku, sinek, sivrisinek problemi ile karşılaşılabilir. Fakat bu durum arıtma tesisinde iyi bakım yapılmasıyla engellenebilir. İyi çalıştırılamayan bir klasik biyolojik arıtma tesisinde sivrisinek gelişimi bir stabilizsayon havuzuna kıyasla daha fazla kıyasla olabilmektedir. Yüzeysel köpüklerin ve havuz tabanına doğru gelişen bitkilerin uzaklaştırılması sinek, sivrisinek gelişimine karşı ortamı daha elverişsiz kılacak ve sinek gelişim tehlikesi ortadan kalkacaktır. Ayrıca anaerobik havuzlarda tabanda sivrisinek gelişimi, havuzda bazı kimyasal maddelerin ilavesi ile kontrol edilebilir.

Sistemde küçük değişiklikler yapılması halinde, stabilizasyon havuzlan tasarım yüklerinden çok daha fazla yüklendiklerinde bile iyi çalışabilirler.

Fakültatif havuzlarda aşırı yükleme söz konusu olduğunda, mekanik havalandırıcılar yerleştirilerek bu aşırı yükün uygun şekilde anlımı sağlanabilir. Aşırı yüklü anaerobik veya fakültatif havuzlar koku problemlerine neden olabilirler.

Bu durum şu yollardan biriyle giderilebilir:

Fakültatif havuzlarda, aşırı yüklenme durumunda mekanik havalandırma,

Havuzdan çıkan arıtılmış suyu l :1 oranında geri devir ettirmek,

Havuz sisteminin çalışmasında fiziksel değişiklikler yaparak, fakültatif veya anaerobik çalışma için uygun yükleme hızlarını temin etmek,

Havuz yüzeyinde oluşan alg örtüsünü sürekli olarak bozup zaman zaman uzaklaştırmak.

Çıkış Suyu Standartları

Çıkış suyu kriterleri = 20 mg BO15 /U ve 30 mg SS/lt’dir.

Çıkış suyundaki BOI5 ve SS konsantrasyonları havuzdaki alg konsantrasyonlarına bağlıdır.

Atıksu deşarjları nehir veya su kaynağına olduğunda ve bu su kaynağı su temini için kullanıldığında veya çıkış suyu “pisci culture” veya sulama için kullanılacaksa standart bakteriyolojik parametre!erce uyulması gerekmektedir.

Çıkış suyu sulama suyu olarak kullanılacaksa aşağıdaki faktörlerin göz önünde tutulması gerekir:

a) Uygulama yöntemi

b) İşçi ve yoğun zirai yöntemlerin kullanılması

c) Yerleşim alanına yakınlığı

İyi tasarlanmış stabilizasyon havuzlarında çıkış suyu =100 fckal koliform / 100 mi sağlanır. Bu değer çıkış sularının sulamada kullanımı için yeterli bir standarttır. Alık stabilizasyon havuzlarının en büyük dezavantajları, akın gereksiniminin fazla olması ve AK M gideriminin az olmasıdır.

Stabilizasyon Havuzlarının Arıtma Mekanizmaları

Atık stabilizasyon havuzlarında oluşan en önemli anlına işlemleri aşağıda verilmiştir:

Organik ve hidrolik şok yüklemelerin her ikisini de absorblamak üzere havuzların etkisi.

Çökebilir katı maddelerin bental çamur tabakasını oluşturmak üzere ön çökelmesi

Aerobik bakteriyal oksidasyon ve anaerobik çamur çürütme vasıtasıyla organik atıkların arıtımı

Anaerobik havuzlar, organik madde giderme şekillerine göre sınıflandırılırlar. Anaerobik havuzlar yüksek yükleme hızlarında çalışırlar.

Fakültatif havuzlar, daha düşük organik yüklemelerde çalışırlar ve yüzey tabakaları üzerinde alg tabakası oluşur. Bu oksijenle ortamın altında oksijen içermeyen bir anaerobik tabaka oluşur. Oksijensiz ortamın üzerinde aerobik bakteriyal oksidasyon oluşur. Bu işlem algal fotosentez ile simbiyoz halinde gerçekleşir. Fakültalif havuzlar seri bağlı havuzlarda birincil veya ikincil hücreler olarak kullanılabilir. Olgunlaştırma havuzlan, fakültatif havuzları takip ederler ve fakültatif havuzlarda uzaklaştırılır. Bu nedenle bu havuzlara gelen organik yük düşüktür.

Stabilizasyon havuzlarında sakin koşullarda çökebilen askıda katı maddeler havuzun dip çamurunu oluştururlar. Çok ince taneler ancak pıhtılaştırma ve yumaklaştırmadan sonra çökebilir.

Stabilizasyon Havuzlarının Tasarım Esasları

Stabilizasyon havuzlarının tasarımında şu hususlar esas alınmalıdır:

a) Atıksu karakteristiği ve kirlilik değerlerinin salimini

b) Radyasyon, sıcaklık, ışık gibi çevresel faktörler ve bunların salimini

c) Alg gelişimi ve alg olum hızı

d) Bakteriyal büyüme düzeni ve ölüm hızlan

e) Hidrolik taşınım düzeni, buharlaşma ve sızıntılar

f) Katı maddelerin çökelmesi, sıvılaşma, gazlaşma, difüzyon ve çamur birikimi

g) Ara yüzeydeki gaz transferi Radyasyon

Olgunlaştırma-havuzları boyutlandırılırken genellikle 8-10 günlük bekletme süresi verilir. Birinci mertebe giderme hızı katsayı zamanının artışı ve sıcaklığın azalmasıyla gecikir. Olgunlaştırma havuzları için bu nedenle 5 günlük bekleme süresi verilmektedir.

Olgunlaştırma havuzları aerobik koşullan sağlamak için sığ (1.2-1.5m.) yapılır. Sığ havuzlarda virüs giderme verimi, derin havuzlara kıyasla daha iyidir.

Atıksuların Arazide Arıtımı

Atıksuların arazi üzerinde tasfiyesi bitkilerin, zemin yüzeyinin ve zemin tabanının bu maksat için kullanılmasın gerektirir. Her ne kadar bu işlem asırlardan beri uygulanmakta ise de bunun önemi ve atıksuları bu şekilde tasfiye etme potansiyeli henüz anlaşılmıştır. Bunun sebebi, suların ve besi elementlerinin tekrar kullanılması, besi elementlerinin geri devir ve atıksulardan zirai sulama maksadıyla istifade edilmesi gibi konular üzerinde geniş araştırma faaliyetlerinin başlatılmış olmasıdır.

Atıksuların araziye verilmesinde beş metot uygulanır. Bunlar;

1) Sulama,

2) Zemine Sızdırma,

3) Arazi Üzerinde Akıtma,

4) Su Altında Bırakma,

5) Yüzey Altından Tatbik

şeklinde sıralanır. Bunlardan sulama, zemine sızdırma ve arazi üzerinde akıtma metodları en çok kullanılan metodlardır.

l)Sulama

Atıksuların arazide tasfiyesinde bugün en çok kullanılan bir sistem olan sulama yönteminde atıksular bitki ihtiyacını karşılamak maksadıyla araziye tatbik edilir. Bu maksatla atıksu bir ön çökeltme işleminden geçirilmiş olmalıdır. Zemin içine sızan sular fiziksel, kimyasal ve biyolojik yollarla temizlenirler. Atıksu ya yağmurlama, yahut yüzeyden araziye tatbik edilmek suretiyle bitki örtüsüne veya mahsule verilir. Böylece gübreleme, park bahçe sulaması, yeşil sahaların genişletilmesi gibi çeşitli maksatlara hizmet edilmiş olur. Bitki cinsine bağlı olarak 2.5-7.5 cm/hafta arasında değişen su miktarı araziye verilir. Diğer taraftan, sulama suyuna ihtiyaç olmaması durumunda hidrolik yük maksimuma çıkarılabilir. Böylece sistemin maliyeti minimum olur. 6-10 cm/hafta gibi yüksek hidrolik yüklerle yapılan sulamada suya toleransı yüksek çayır gibi bitkiler kullanılabilir. Bu takdirde elde edilen ekonomik kazanç az ise de bu bitkilerin atıksu içindeki organik maddeleri özümleme kapasiteleri fazladır. Dolayısıyla atıksu daha iyi tasfiye edilmiş olur.

2)Hızlı İnfiltrasyon (Zemine Sızdırma)

Hızlı İnfiltrasyon sistemlerinde de ilk çökeltme işleminden geçmiş atıksular 10-210 cm/hafta gibi yüksek hızlarda araziye tatbik edilir. Bunun için ya sızdırma havuzları veya yağmurlama metodu kullanılır. Atıksu zemin içinden geçerken tasfiye olayı meydana gelir. Bu sistemle gerçekleştirilmek istenen hedefler şunlardır:

1) Yer altı suyunu beslemek,

2) Pompajla-veya drenlerle yeraltından su çekildiğinde bu atıksuların tabii yoldan tasfiyesini sağlamak,

3) Zeminde yatay ve düşey olarak akıp bir yüzeysel su yatağına veya akarsuya karıştığı zaman dolaylı olarak suların tekrar kullanılmasını sağlamak.

3)Arazi Üzerinde Akıtma

Bu usulde ızgara ve kum tutucudan geçirilmiş atıksular bir yamaçtan aşağı akıtılır. Bu eğimli arazi üzerindeki bitki örtüsünü geçen atıksular alt tarafta daha önceden hazırlanmış olan hendeklerde toplanır. Zemin nispeten geçirimsiz olup atıksu fiziksel, kimyasal ve biyolojik yollardan temizlenmiş olur. Eğer azot ve fosfor gidermek maksadıyla ileri bir tasfiye hedef alınmış ise 15-40 cm/hafta gibi yüksek hidrolik yükler tatbik edilebilir. Eğer yüzeysel bir su yatağına verilmesi islenmiyorsa toplama hendeğinden alınan su sulamada kullanılabilir. Ayrıca zemine de sızdırılabilir. Son yıllarda bataklık arazileri ve sulu ziraati atıksu arıtma sisteminin bir parçası olarak kullanmak şeklinde çalışmalar da yapılmaktadır.

Akillilik Arıtma Sistemleri

Son yetmiş yıl boyunca su kirliliği kontrolünde yoğun olarak kullanılan betonarme ve çelik yapılar yüksek yatırım ve enerji maliyetlerinin ön plana çıkmasıyla önemli mali unsurlar haline gelmiştir. Küçük toplumlar için bu maliyet, bütçelerinin önemli bir kısmı anlamına gelmektedir. Bu nedenle, kısmen daha fazla arazi gerektiren, ancak bunun yanında düşük yatırını ve işletme maliyeti gerektiren prosesler bu tip toplumlar için daha cazip hale gelmektedir.

Konvansiyonel arıtma sistemlerinin bazılarının yüksek maliyet gerektirmeleri ekonomik baskılara neden olmuş ve mühendislerin daha etkin, düşük maliyetli ve çevre açısından su kirliliği kontrolüne daha uygun yöntemleri araştırmalarını sağlamıştır.

Bu yaklaşımlardan bir tanesi de atıksu arıtımının fonksiyonel bir parçası olarak yapay ekosistemlerin inşa edilmesidir. Atıksu, su ve nutrient kaynağı olarak tarımda,

Yorum ekle 12 Temmuz 2007

Zigotun Yarıklanması

ZİGOTUN YARIKLANMASI

Zigotun peşpeşe mitozla bölünmesi sonucu yeni hücrelerin oluşması olayına yarıklanma denir. İlk mitoz bölünme sonucu oluşan iki yavru hücreye blastomer denir. Zigot 12-16 blastomerlik döneme ulaştığında, görünümü duta benzediğinden morula adı verilir. Döllenmeden bu yana 3 gün geçmiştir (1). Morula uterusa ulaştıktan sonra yapısında değişmeler başlar. Ortasında sıvı toplanır, hücreler kenara doğru itilir. Bir grup blastomer yassılaşarak kenara doğru itilirken, diğer bir grup bir noktada kitle halinde kalır. Bu yapı taşlı yüzüğe benzetilebilir. Yüzüğün halkasını oluşturan yassı hücrelere Trofoblast ya da dış hücre kümesi, yüzüğün taşını oluşturan yuvarlak hücre kümesine de embrioblast ya da iç hücre kümesi denir. Embrioblastlardan embrio, trofablastlardan ise plasenta ve memranlar gelişecektir. 1-2 haftalık olan bu oluşuma blastosist adı verilir (2).

Bütün bu değişme ve farklılaşmaları geçirerek uterus boşluğuna inen hücrelere embrio denir. Fertilizasyondan yaklaşık 7 gün sonra embrio uterus duvarına yerleşir (gömülür), bu olaya implantasyon adı verilir. Bu yerleşme uterusun fundus kısmının ön ya da arka duvarında olur (3).

İmplante ovumun çevresini saran ve corpusluteumdan salgılanan progesteron hormonunun etkisi altında olan endometriumda, büyük değişiklikler meydana gelir.

Stroma hücreleri büyür, grandlar kalınlaşır ve uzar. Gebelikte bu yapıdaki endometrium desidua adını alır. Bu sırada trofoblast hücrelerinden proteolitik (protein yıkıcı) ve sitolitik (hücre yıkıcı) enzim salgılanır. Bu enzimleri gland ve troma hücrelerini yıkarak implantasyon sürecinin devamını sağlarlar.

Ovumun üzerini örten desiduaya Desidua kapsularis, altındakine Desidua basalis, uterusu saran desuduaya da Desidua vera denir. İmplantasyon sırasında ovum, desidual maddeleri absorbe ederek, beslenmesini sağlar. Daha sonra beslenme meterrel kan yoluyla olur (2).

İmplantasyondan sonra trofoblastların hızla çoğalmasıyla üç tabaka şekillenir. Dış veya sirisityotrofoblast tabakası, iç veya sitotrofoblast tabakası ve ince bir bağ dokusu olan mesoblast. Mesoblast tabakasından, plesentanın destek dokuları ve damar sistemi şekillenir.

Sinsityal hücrelerden, embrionun beslenmesi için glikoz ve protein sentez edilir. Aynı zamanda implantasyondan hemen sonra, bu hücre dizisinden Karyonik Gonodotrop hormonu da salgılanır. Bu hormon korpus luteumun devamını dolayısıyla estrojen ve progesteron salgılanmasını sağlayarak, endometriumun yıkılmasını önler. Sitotrofoblastan ileride plasenta şekillenecektir.

8. Gün

7. günün sonunda embrioblastın blastosel boşluğuna bekan iç yüzündeki bir grup hücre farklılaşarak tek sıralı kübik hücrelerden oluşan hipoblast tabakası oluşur. Hipoblast üzerinde yine embrioblastan farklılanan tek sıralı ve yüksek plazmatik hücrelerden epiblast tabakası oluşur. Hipoblast ve epiblast tabakaları yassı birer disk oluşturarak birlikte iki laminalı embriyon diskini oluşturur (1).

Embrioblast ve sitotrofoblast arasında amniyon boşluğu oluşmaya başlar.(Epiblast hücreleri içerisinde).

9. Gün

Blostosist endometriuma tam olarak gömülmüştür. Gömülme yeri fibrin tıkaçla kapatılmıştır. Amniyon boşluğu daha da gelişmiştir. Hipoblast hücreleri Hauser zarını oluşturmak üzere blastosist boşluğunu döşüyorlar. Oluşan boşluğa ekzosolom boşluğu (Yolk-Sak) denir. Sinsityotrofoblast tabakasında laküne denen boşluklar oluşur. Laküne içerisinde sinsityotrofoblast etkisiyle yırtılmış damarlardan ortaya çıkan kan ve bezlerden oluşan salgıyla doludur (1).

10. Gün

Lakünalar birleşmeye başlar. Sitotrofoblast kökenli bir grup hücre stotrofoblast tabakası ile amniyon ve ekzosolom boşluğu arasında çoğalarak ekstra embriyonik mezoderm denilen gevşek bir doku oluşturur. Amniyon boşluğu, emniyon kesesi; eksosolom boşluğu, primer vitellus kesesi adını alır(1).

11-12 Gün

Sinsityotrofoblastların kemirici işlevleriyle çevre damarlardaki anne kanı bu lakünalar ağına akar ve dolanmaya başlar. Böylece ilkel uteroplasental dolaşım başlamış olur. 12. günde ekstraembrionik mezoderm tabakasında yer yer boşluklar izlenir.

13. Gün

İmplantasyon bölgesine yakın lakünalardan uterus boşluğuna bazen kan sızar, buna implantasyon kanaması denir.

Ekstraembriyonik mezoderm içerisindeki boşluklar birleşerek koryon boşluğunu oluşturur.

Amniyon ve vitellus keselerinin koryona yapıştığı kısma bağlantı sapı denir(1). Anne ve embrio arasındaki bağlantıyı sağlayan parmak şeklinde oluşumlar meydana gelir. Bunlara koryon villusları denir (2). 13. günde sekonder (kalıcı) vitellus kesesi gelişir. Primer vitellus kesesi boğumlanarak, abembriyonel kutupta, koryon boşluğunda ekzosölomik kistler adı verilen küçük parçalara ayrılır (1).

14. Gün

Sekonder vitelluskesesi gelişmesini tamamlar ve ekzosölomik kistler ile irtibatını keser (1). Embrionun kaudal ve kranial bölümleri belirginleşir. Bağlantı sapının bulunduğu taraf kaudal kısım, diğer taraf kronial kısımdır (1).

Üçüncü Haftada Gelişen Önemli Yapılar Şunlardır:

1. Haftada hipoblast, 2. haftada da epiblast oluşmuş ve iki laminalı embriyon diskinin meydana gelmesinden sonra, 3. haftada hipoblast ve epiblast tabakalarının arasında üçüncü bir tabaka olan mezoderm tabakası gelişir. Mezodermin gelişmesiyle, artık hipoblasta › endoderm, epiblasta › ektoderm adları verilir.

Endoderm, ektoderm ve mezoderm’den oluşan üç tabakalı embriyon diskine gastrola denir. Bu olaya da gastrolasyon denir. Gastrulasyon esnasında oluşan diğer iki çok önemli yapı, primitif çizgi ve notokord oluşmasıdır.

3. haftanın başında 15-16. günlerde embriyonun kaudal tarafında ve diskin darsal yüzünde bir grup epiblast hücresi çoğalıp toplanır ve diskin ortasında kalın ve şişkin çizgimsi bir yapı oluşturur. Buna primitif çizgi adı verilir.

Kısa süre sonra primitif çizginin ortası boyunca uzanan bir oluk ya da yarık oluşur, buna da primitif oluk adı verilir. Primitif çizginin kronial ucunda hafif bir kabarıntı dikkati çeker, buna primitif düğüm adını veriyoruz. Bu düğümün ortasında da, primitif oluğun hafif çökmesiyle oluşan primitif çukur bulunur.

Primitif çizgi, epiblast hücrelerinin çoğalıp o yörede toplanmalarından, primitif oluk ise çoğalan epiblast hücrelerinin, o bölgede şekil değiştirip içeriye doğru çöküp göç etmelerinden oluşur. Bu çökme olayına invaginasyon adı verilir.

Gelişmenin 14-15. günlerinde, primitif çukur ya da oluktan geçen bir enine kesitte, primitif çizgiden bölen alan epiblast hücreleri hipoblast hücreleri ile yer değiştirir ve intraembriyonik (kalıcı) endodermi oluştururlar. 16. günde ise, yine şişe biçimli epiblast hücreleri bu kez epiblast ve kalıcı endoderm tabakaları arasına göç ederek embriyonik mezodermi (intraembriyonik mezoderm) oluştururlar.

Primitif çizgiden bölen alan embriyonik mezoderm tabakasındaki hücrelere mezenşim hücreleri adı da verilir. Mezenşim hücreleri yayılma, çoğalma ve birçok farklı hücre tiplerine farklanabilme yeteneğine sahiptirler (kemik, kıkırdak, kas ya da bağ dokusu hücresi gibi). Gevşek bir doku oluşturarak embriyoya destek sağlarlar.

Notokordun oluşması

16. günde, primitif çizginin kronial ucunda bulunan primitif çukurdan invagine olan bir grup epiblast hücresi, diskin sefalik yani baş bölgesine doğru göç ederek, primitif çukurdan prokordal plağa kadar ulaşan ve notokard uzantısı adı verilen bir uzantı yaparlar. Notokord uzantısı ile birlikte, primitif çukurda bu uzantı içinde ileriye doğru uzayarak, bir lümen oluştururlar, böylece notokord kanalı oluşur. Sonuçta, notokord uzantısı, primitif çizgiden prokordal plağa kadar uzanan top benzeri bir kolon biçimindedir. Bu uzantı,sefalik uçta prokordal plaktan daha ileriye gidemez, çünkü bu bölgede, endoderm ve ektoderm birbirine sıkıca yapışmış ve orofaringial membranı oluşturmuştur. Aynı şekilde, primitif çizginin kaudal ucunda da, yine endoderm ve ektoderm tabakası sıkıca kenetlenerek, kloaka membranını oluştururlar.

Orofaringeal membran, gelecekte oluşacak olan ağız bölgesini, kloaka membranı ise anüs bölgesini belirleyecektir.

Notokordun Görevleri

Embriyonun ilkel eksenini oluşturur ve ona diklik sağlar.

Çevresinde ileride kolumna vertebralis gelişir ve notokord dejenere olarak intervertebral disklerin nükleus pulposus denilen kısımlarını oluşturur.

Üstündeki ektodermi indükleyerek, MSS başlangıcını oluşturan nöral plak adlı yapının gelişmesinde rol oynar.

Allontois Kesesi

Gelişmenin 16. gününde, kloaka zarının gelişmesiyle eş zamanlı olarak vitellüs kesesinin kaudal duvarının,bağlantı sapı içine doğru uzanan bir divertikülü olarak dikkati çeker. Bu kese sürüngenler ve kuşlarda idrar depo yeri olarak görev yapar. İnsanda küçüktür ve erken dönemde kan yapımına, geç dönemde de mesanenin gelişimine katılır.

Embriyo kuyruk yönünde kıvrılırken allantois kesesinin bir kısmı embriyon içinde, bir kısmı da bağlantı sapı içinde kalır. Bağlantı sapı içindeki göbek bağı tam oluşunca silinir. Vücut içinde kalan kısmı ise, erginde idrar kesesi ile göbek arasında önce urakus denilen yapıyı sonrada median umblikal ligamenti yapar.

Nörülasyon (Ektodermin İleri Farklanması)

Nöral plak, nöral katlantı ve nöral kanalın gelişmesi olayına nörülasyon denir.

Ektoderm germ yaprağı başlangıçta, sefalik bölgede geniş, kaudalde daha dar terlik biçiminde yassı bir disktir. Notokord gelişirken üzerindeki ektodermi indükler. Ektoderm kalınlaşır ve nöral plak oluşur. Böylece nörülasyon olayı başlamış olur. Nöral plağın oluştuğu bölgedeki ektoderme, nöroektoderm adı verilir.

Terlik biçimindeki nöral plak zamanla genişler ve pirimitif çizgiye doğru uzanır. 3. haftanın sonralarına doğru, nöral plağın lateral kenarları daha fazla büyüyüp yükselerek nöral katlantıları oluştururlar. Nöral katlantıların oluşmasıyla, plağın orta yöresinde nöral yarık gözlenir.

Nöral katlantılar, embriyonun gelecekteki boyun bölgesinden başlayıp, sefalo-kaudal yönde ve orta çizgide birbirlerine yaklaşarak birleşirler. Birleşme sonunda nöral tüp (23. gün) meydana gelir.

Anteriör nöroporus (25. günde)

Nöral tüp (23. gün)

Posteriör nöroporus (27. günde)

Nöral tüpten ileride SS gelişecektir.

Nöral tüpün daha geniş olan sefalik bölgesinde beyin kesecikleri, daha dar olan kaudal bölgesinde ise medulla spinalis gelişecek.

Ektoderm Ger in Tabakasının İleri Farklanması

Ektodermin ileri farklanması ile şu organ ve yapılar gelişir.

Santral ve periferik sinir sistemi.

Göz, kulak ve burun duyu epiteli.

Epidermis ve ondan türeyen saç, tırnak gibi ekleri.

Meme bezi, adenohipofiz.

Dişin mine tabakası.

Nöral Krista hüclerinden:

Spinal, kranial ve otonomik (sempatik – parasempatik) gangliyonlar.

Periferik sinir sistemindeki Schwan hücreleri.

derideki pigment hücreleri olan melanositler.

Böbreküstü bezi medulası.

belin ve omuriliği saran zarlar (Meningsler)

Brankial arkuslardan gelişen kas dokusu, bağ dokusu ve kemik dokusu (yüzün kas, kemik ve bağ dokuları).

Odon tablastlar (dişin mine tabakasını sentezleyen hücrelerdir).

Praganglionlar gelişir (Sinir sisteminin kavşak noktaları).

3. Haftanın Başında

Anjiogenesis (kan damarlarının gelişme süreci)

Vitellus kesesi

Bağlantı sapı

Karyonun ekstra embriyonik mezodermi.

Kan damarlarının gelişebileceği bu yerde:

Mezenşim hücreleri › anjioblast › ilkel endotel hücre.

Vitellus ve allontois kesesi damarlarının endotel hücrelerinden › ilkel kan plazması ve ilkel kan hücreleri.

İlkel Kalp Gelişimi

Kardiyojenik yöredeki mezenşim hücrelerinden › endokardiyal kalp tüpleri › ilkel kalp tüpü. 3.haftanın sonunda, kalp atar ve kan dolaşımı olur. İlk işlev gören organ sistemi kardiovasküler sistemdir.

Mezoderm

Kıkırdak, kemik ve bağ dokusu.

Düz ve çizgili kaslar.

Kan ve lenf hücreleri.

Kan ve lenf damarları, kalp.

Böbrekler,ovaryum ve testisler ve genital boşaltım yolları.

Perikard, plevra, periton, seröz zarlar.

Dalak.

Endoderm

Mide – bağırsak ve solunum yolları epiteli.

Tonsilla, tiroid, paratiroid, timus, karaciğer ve pankreas parankinaları.

İdrar kesesi ve üretranın çoğunluğunun epiteli.

Timponik boşluk ve östeki borusunun epiteli.

4. Haftada

Bu haftanın özelliği embriyonun ölçülerinde hızlı bir büyüme gözlenmesidir. 4. haftanın sonunda 28 somitlik embriyonun genel görünümü. Somitler – yutak yayları (faringeal arkus).

Embriyonun yaşı › somit sayısıyla ifade edilir.

5. Haftada

Baş gelişimi diğer bölgelerden daha hızlıdır. Beynin hızlı gelişimine bağlıdır. Üst ekstremite tomurcuklarında el plaklarının oluşumu görülmeye başlar. Bacak tomurcuklarının belirmesi kollardan daha geç olur.

6. Haftada

Kol tomurcukları ilk kez perikardiyal şişkinliğin dorsalinda 4. servikal ile 1. torasik somitler hizasında yer almıştır. Bacak tomurcukları kollardan daha sonra lumbar ve üst sakral somitler hizasında, göbek bağının birleşim yerinin kaudalinde belirir.

7. Haftada

El plaklarındaki parmak uzantıları arasında çentikler belirir (3-7 hafta araları 1. kaynaktan alınmıştır).

İkinci Ay

Bu ayda beyin gelişir. Baş vücuda göre daha büyük bir görünüm kazanır. Dana önce diğer memelilerin embriolarından farkı olmayan embrionun, ikinci ayın sonunda insan embriosu olduğu ayırt edilir. İç ve dış yapıların hızla geliştiği bu dönem, yapısal anormalliklerin ortaya çıktığı bir dönemdir. Omfolosel (abdominal duvarda defekt), gastrosis (umblikal kord tabanında defekt), yarık damak ve yarık dudakta bu haftalarda ortaya çıkar. Kalp kapak ve septalarının geliştiği bu ayda kalp defektleri de gelişebilir.

5. ci haftada böbrekler şekillenmeye başlar. İmperfore anüs, ürorektel septumdaki bir anormallik ile ilişkili olan bu haftalarda ortaya çıkan bir diğer anormalliktir.

Dış genitallerin, ilkel biçimde kol ve bacakların, göz, burun ve kulakların belirlenmeye başladığı bu ayın sonunda fetusun boyu 4 cm. kadardır. 2. aydan sonra cinsiyet farklılaşır.

Üçüncü Ay (6-12 haftalık)

Bu ayda embrionel devre biter, Fetal devre başlar. Fetus artık bir insan şeklini almıştır. Embrionel hayatta oluşan vücut yapıları, fetal hayatta büyümeye ve olgunlaşmaya başlar. Bundan dolayı fetus birçok teratojene karşı embriodan daha az risk altındadır.

Dış genitaller erkek ve dişiliğe farklanmıştır. Fetal hareketler başlar, kemikleşme görülür. 12 haftalık fetusun boyu 9 cm.dir. baş vücudun 1/3’ini yapar.

Dördüncü Ay (13-16 haftalık)

Fetal hareketler anne tarafından hissedilir. Bu periodda beyinde çok sayıda sinir hücresi hızla artar. Bu nedenle bu period önemlidir. Bir teratojen, (Örneğin rubella) bu periodda sinir hücrelerindeki gelişmeyi durdurarak zihinsel kapasiteye zarar verebilir. Kemikleşme yaygınlaşır, bağırsaklarda mekonyum, vücutta lanuğa, başta saç görülür. Fetus dördüncü ayın sonunda 16 cm. uzunluğundadır.

Beşinci Ay (17-20 haftalık)

Fetal hareketler kuvvetlenmiştir. Kemik iliği artar. Fetusun karaciğeri Fe depolamaya başlar. Bebek doğduktansonra ilk yılında bu Fe deposunu kullanır. Bu nedenle anneye gebeliğin ikinci yarısında Fe preperatları verilmektedir.

Tüm vücutta verniks kazeoza şekillenir. Bu madde beyaz, yağlı, peynirimsi görünümündedir. Fetal sutaköz glandların yağ sekresyonundan ve epidermal hücrelerin salgılarından şekillenir. Fetusun derisini (emniyotik mayi’nin) etkisinden korur. Doğduktan sonra da vücut ısısını korur. Bu ayda Fetus ortalama 25 cm. boyunda, 500 gr. ağırlığındadır.

Altıncı Ay (21-24 haftalık)

Akciğerdeki alveolar hücreler surfaktan maddesini yapmaya başlarlar. Fetus bu ayda doğarsa nefes alır, ancak uzun süre yaşayamaz. Anneden geçen imminoglobilin düzeyi yükselir, böylece fetus ve yenidoğan hastalıklardan korunmuş olur. Kapiller sistem geliştiği için deri pembedir. Deri altı yağ dokusu gelişmeye başlar ve cilt kırışıktır. Fetus 6. ayda ortalama 30 cm. uzunluğunda, 700 gr. ağırlığındadır.

Yedinci Ay (25-28 haftalık)

Bu ayda akciğerlerde O2 ve CO2 değişimi mümkündür. Çünkü alveoller etrafındaki kopiller gelişmiştir. Surfaktan yapımı artmıştır. Bu ayda doğan fetuslar, özel ortamda yaşayabilir. Ancak yaşama şansı 1/10’dur. Beyin gelişiminin ikinci evresi 28. haftada başlar ve doğumu izleyen yıllarda devam eder. Hem destek hücreleri şekillenir hem de myelinizasyon devam eder. En erken gelişmeye başlayan ve gelişmesini en son tamamlayan organ beyindir.

Bu nedenle hem prenetal hem de postnatal dönemlerde yetersiz beslenme sonucu öğrenme güçlükleri ve zayıf motor gelişme gibi sorunlar ortaya çıkabilir. 28 haftalık fetus 35 cm. ve 1000 gr. dır.

Sekizinci Ay (29-32 haftalık)

Deri kırmızı ve kırışıktır. 40 cm. uzunluğunda, 1700 gr. ağırlığındadır. Doğarsa yaşama şansı 1/3’tür.

Dokuzuncu Ay (33-36 haftalık)

Doğarsa yaşar. 45 cm. uzunluğunda, 2500 gr. ağırlığındadır. Derialtı yağ dokusu artmıştır. Yüzde kırışıklık ve vücutta languga azalmıştır. Testisler iner. Kas tonusu gelişmiştir.

Onuncu Ay (37-40 haftalık)

Fetus tam olarak gelişmiştir. Bu ayda doğan bebekler yenidoğan adını alırlar.

Yenidoğan Bebek : olgun bir yenidoğan ortalama 50 cm. boyunda, 3200 gr. ağırlığındadır. Deri düzgün ve parlaktır. Lanuga, omuzlar hariç görülmez. Verniks kazeoza tüm vücudu kaplamıştır. Burun ve kulak kıkırdakları ve tırnakları gelişmiştir. Erkek bebeklerde testisler skrotum içine inmiştir. Oksiputo-frontal kutrun çevresi 34,5 cm, suboksipito bregmatik kutrun çevresi 32 cm’dir. Bu ölçüler doğumdan hemen sonra kaydedilen ölçülerdir. Kişisel ufak farklılıklar gözlenebilir. Erkek be eklerin baş çevrelerinin kız bebeklerinden biraz daha büyük olduğu görülmüştür. Doğum kanalının baskısı nedeni ile kafa kemikleri birbirin üzerine geleceğinden veya hematom nedeni ile Fetus başının ölçüleri değişebilir. Fetus başının diğer kutur ve çaplarından Doğum mekanizması konusunda bahsedilmiştir ( İkinci ayla onuncu ay arası 2. ci kaynaktan alınmıştır).

KAYNAKLAR

Genel İnsan Embriyolojisi, Doç. Dr. Erdal KARAGÖZ, s. 54-102.

Doğum ve Kadın Sağlığı Hemşireliği, Prof. Dr. Lâle TAŞKIN, s. 53-63.

İnsan Anatomisine ve Fizyolojisine Giriş, Eldna Pearl SOLOMON, Çeviren: Prof. Dr. L. Biken SÜZEN, s. 225.

T.C.

SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ

ISPARTA SAĞLIK YÜKSEK OKULU

EBELİK BÖLÜMÜ

DOĞUM BİLGİSİ DERSİ

ZİGOTUN YARIKLANMASI

YÖNETEN

Öğr. Gör. Safiye TEMEL

HAZIRLAYAN

Ayşegül YAVUZ

Ayperi BAĞCI

Emine ZEYTİNCİ

ISPARTA – 2001

Yorum ekle 12 Temmuz 2007

1. Giriş

1. GİRİŞ

1.1. Eklembacaklılar (Artropoda)

Tüm omurgasızlar arasında en başarılı ve çeşitli olanlar, kuşkusuz eklembacaklılardır. Bunların vücutlarının dış kısmı, sert parçalı bir dış örtü (dış iskelet) ile kaplıdır. Üyeleri eklemlidir. Böcekler Örümcekler, Akrepler, Çokbacaklılar Ve Kabuklular günümüzün eklembacaklılarındandır. Fosiller arasında bugün, soyları tükenmiş olan Trilobitomorflar ve Öyripteridler veya dev su akrepleri bulunmuştur. Bütün bu gruplar başlangıca doğru izlendiklerinde olasılıkla ortak bir atadan, Halkalı Kurt’tan meydana gelmiş gibi görünürler. Ancak birçok eklembacaklı türünün ayrı atalardan türemiş olmaları da aynı derecede güçlü bir olasılıktır.

İlk eklembacaklılar, alt Kambriyum devrinde birdenbire ortaya çıkmışlar ve son derece çeşitli gruplar oluşturmuşlardır. Bu durum, söz konusu hayvanların geçmişinin Kambriyum öncesine kadar uzandığını; ancak bu devirdeki atalarının mineral-leşmiş bir iskeletlerinin bulunmadığını akla getirir. Kambriyum devrinin başlangıcında çeşitli eklembacaklı sınıfları vardı. Bunların başlıcaları trilobitler ve trilobitoidlerdir ve bu iki grup Trilobitomorflar adı altında toplanır. Trilobitoidlerin çeşitleri daha fazlaydı: ancak iskeletleri ince ve mineralsiz olduğundan, fosillerine sadece Kanada’nın Kambriyum devri ortalarından kalma ince taneli kayalarında (Burges Shales) rastlanmaktadır. Burgessia ile Marella tipik trilobitoidlerdir. Burgessia, küçük bir Kral Yengeç benzer. Marella, geriye doğru uzantılarıyla ilginç bir eklembacaklıdır. Bunların her ikisinde de trilobitlerinkine benzer ayaklar bulunur ve ayağın vücuda yakın tarafında bir solungaç dalı ve öteki tarafında ise yürüme bacağı vardır. Trilobitlerin gövdeleri ise üç loblu bir dış iskelet ile kaplıdır. Ön kısım baş (cephalon). orta kısım göğüs (thorax) ve geri taraf kuyruk (pygidium) adını alır. İlk trilobitlere örnek olarak dikenli, kısa kuyruklu Olenelluslar ile küçük ve kör Agnostuslar gösterilebilir. Paleozoik, trilobitlerin şanslarının hem açıldığı hem kapandığı bir dönem olmuş; bu dönemde dikenleri kısalmış. göz yapılan gelişmiş ve iri kuyruklu türler ortaya çıkmıştır.

Diğer eklembacaklı gruplarından olan kral yengeçler, kabuklular ve pnikoforalar da Kambriyum devrinde ortaya çıkmışlardır. Kral yengeçler. Orta Ordovik ve Perm devirleri arasında yaşamış dev Öyripteridlerle ilintilidir.

Silür devrinde kara hayvanı olarak ilk gerçek akrepler ortaya çıktı; Devon devrinde keneler, örümcekler ve böcekler onlara katıldı. Denizde yaşamayan birçok eklembacaklı gruplarının fosilleri, ancak özel koşullarda birikmiş tortularda bulunur ve ‘’zaman içinde görünüp kaybolsalar” bile, giderek artan bir çeşitliliği gösterirler.

1.2. Evrim Kavramının Gelişimi

Kalıtım ve evrim, canlılığın tanımlanmasında birbiriyle çok yakından ilişkisi olan iki bilim dalıdır. Birini, diğeri olmadan anlamak olanaksızdır. Kalıtım bilimi, döller arasındaki geçişin ilkelerini açıklar. Evrim ise geçmiş ile gelecekteki olayların yorumlan

masını sağlayarak, bugün dünyada yaşayan canlılar arasındaki akrabalığın derecesini

ve nedenini ortaya koyar. Evrimsel değişmeler kalıtıma dayalıdır. Çünkü bireysel

uyumlar döllere aktarılamaz. Değişikliklerin genlerde meydana gelmesi ve gelecek

teki çevre değişimlerine bir ön uyum olarak varsayılması gerekir. Çeşitlenmenin ve

gelişmenin değişikliklerle meydana geldiğini savunan bazı tarihsel gözlemlere kısaca

göz atalım.

1.2.1. Gözlemler ve Varsayımlar

Canlıların birbirinden belirli kademelerde farklılıklar gösterdiğine ve aralarında bazı akrabalıkların olduğuna ilişkin gözlemler düşünce tarihi kadar eski olmalıdır. Doğayı ilk gözleyenler, doğan yavrunun ana ve babadan belirli ölçülerde farklı olduğunu görmüşlerdir. Hatta aynı batından meydana gelen yavruların dahi birbirinden farklı olduğu ta o zamanlar farkedilmiştir. Bitki ve hayvanlarda türden başlayarak yukarıya doğru benzerlik derecelerine göre grupların oluşturulduğu (bugünkü anlamda cins, familya, takım vs. gözlenmiştir. Bu yakınlık dereceleri sıralanmakla beraber, kalıtsal bilgi yeterli olmadığı için tam anlamıyla bir, yorum yapılamamış ve en önemlisi bir türün binlerce yıllık tarihsel gelişimi, bir düşünür birey tarafından sürekli, olarak gözlenemediği için, evrim, daha doğrusu çeşitlenme ve akrabalık bağlan tam olarak tariflenememiştir. Çünkü bir canlının yaşamı süresince bu şekildeki bir farklılaşma kesinlikle gözlenemeyecektir. Bazı hayvan yavrularının, hatta bu yavrular içinde bazılarının yaşama şansının diğerlerine göre büyük olduğu gözlenmiş ve doğal seçme konusunda, bilinçsiz de olsa ilk adımlar atılmıştır. evrim fikri ancak yakın yıllarda gelişen bilimsel yöntemler aracılığıyla gerçek yatağına oturtulabilmiştir.

Daha önceki yorumlar, bilimsel düşüncenin tarihi açısından değerli olmakla beraber, yeterince bilimsel kanıtla donatılmadığı için doyurucu olamamıştır. evrim, bir gelişimi, bir değişimi ifade eder. değişken ve sonlu bir evrende herhangi bir şeyin değişmez ve sonsuz olduğunu düşünmek bilimsel yargıya ters düşer. evrim kavramı değişik fikre saygıyı bir fikrin her ortamda, her zamanda geçerliliğini koruyamayacağını; yaşayan her şeyin zamanla, kısmen de olsa bulunduğu ortama bağlı olarak değişebileceği fikrini düşünce sistemimize sokmuştur. Dolayısıyla evrim konusundaki eğitim, toplumları yeniliklere açık yapmakla kalmaz, değişik seçeneklerin hepsinin yerine göre saygıdeğer ve değerli olduğu fikrini toplumlara yerleştirebilir. Biz geçmişteki evrim kavramının gelişimini kısaca vermeye çalışalım.

1.2.2. Evrim Konusundaki İlk Yorumlar

Elimizdeki bilgilere göre evrim konusundaki gözlemler ve yorumlar çok eskiye dayanmaktadır.

1.2.2.1. Fosillerin Bulunması

Fosiller bulunmaya başlayınca geçmişteki canlıların bugünkünden farklı olduğu anlaşılmıştır ve bunu açıklayabilmek için şu sav ileri sürülmüştür: Geçmiş devirler

de her canlı türü, ayrı ayrı olmak üzere, tüm canlılar bir defada yaratılmış, daha sonra

bir felaket veya afetle ortadan kalkmışlardır. Bunu takiben tekrar farklı ve yeni canlılar yaratılmıştır. Bilgilerin birikmesiyle fosillerin kesik kesik değil birbirini izleyen

jeolojik tabakalarda sürekli ve kademeli değişim gösterdiği bulunmuştur. O zaman

felaketlerin birbirini izleyen diziler halinde olduğu savunulmuştur (genellikle 7 defa

olduğuna inanılmıştır). Bu kurama göre her defasında yeni canlılar yaratılmıştır.

On dokuzuncu yüzyılın başlarına kadar bilimsel anlamda herhangi bir evrim kavramı

gelişmemiştir.

On dokuzuncu yüzyılın başlarında Georges CUVİER, Paris civarındaki kalkerli tortullardan fosil toplamış ve bugünkü hayvanlarla karşılaştırmıştır. Farklı jeofojik tabakalarda hayvanların değişik yapılan gösterdiğini ortaya koyarak zoolojik sınıflandırmaya fosilleri sokmuş ve yeni bir sınıflandırma yöntemi geliştirmiştir.

1.2.3. Evrim Fikrine Direnişler

İnsanın yapısında yeni düşüncelere direnme eğilimi vardır; bu, evrim konusunda da kendini göstermiştir. Geçmişte ve bugün evrim kavramına birçok karşı koymalar olmuştur. Hatta yerleşmiş tutucu inançları değiştirdiği için, evrim kavramını savunanlar ölüme mahkum edilmiştir. Bu karşı koymalar zamanımızda, değişik ideolojilerin ve dinsel inancın bir parçasıymış gibi varsayılarak, birçok kişi tarafından, herhangi bir dayanağı olmaksızın, sadece dogmatizmin sonucu olarak, hâlâ sürdürülmektedir. Fakat açık olan birşey varsa, bilimsel gözlem ve bulgulara dayanmayan hiçbir düşünce sürekli olamaz. Belki bugün evrim konusunda yanlış yorumlamalar olabilir; ama, gelecekteki bilimsel gelişmelerle bu yanlışlar düzeltilebilir veya eksikler tamamlanabilir; çünkü bilimsel düşüncenin kapısı evrim fikriyle her zaman açık bırakılmıştır. Zaten evrimin özünde, ileriye dönüklük, değişim ve gelişim yatar. Halbuki tutucu düşünce, bilim kapısını kapattığı için yenilenemez ve zamanla tarih içine gömülerek kaybolur. Evrim, var olanı, sabitliği değil; geleceği ve değişimi inceler. Bu nedenle evrim kavramının kendisi de sabit olamaz. Örneğin, Rusya’da, Stalin, 1940 yılında, bitki ıslatıcısı Trofim LYSENKO’nun gülünç savını resmi politika olarak benimsediği zaman, bu fikri benimsemeyen birçok değerli genetikçi tutuklandı, sürüldü ve bir kısmı da sonuçta öldü. 1950 yılında politika değiştiğinde, eski fikrine bağlı kalanlar için artık çok geçti.

Dinsel baskılar, bu konuda çok daha yoğun ve acımasız olmuştur. Ortaçağda birçok kişi bu nedenle yaşamını yitirmiş veya savundukları fikri geri almaya zorlanmıştır. Haçlı seferleri, gibi kanlı savaşlar da yine inanç farklarından doğmuştur. Bununla beraber özellikle son zamanlarda her dinde bazı liderlerin ve keza bazı dini liderlerin yeni fikirlere açık olduğu görülmüştür. Fakat yine de yeni fikirlerin topluma yerleşmesi büyük çabalarla olmaktadır.

Evrim hakkındaki fikirlerin de büyük itirazlarla karşılanması, özellikle yaratılış konusunda yeni yaklaşımlar getirmesi açısından, bazı dinlere veya din kitaplarına veya yerleşmiş tutucu inançlara ters düşmesi veya en azından bazı kişiler tarafından bilinçsizce ve belirli bir artniyet ile yanlış değerlendirilerek öyle gösterilmesi, yukarıda anlatılan insanın “itirazcı yaratılışı” bakımından doğal sayılmalıdır. Bugün birçok kişi hâlâ eski inançlara bağlı olmakla beraber, evrim kavramı, insanlar büyük emekle yetiştirilip bilimsel düşünceye sahip oldukça ve bu kayram bilimsel verilerle desteklendikçe, ancak o zaman toplumun malı olabilecektir.

2. EVRİM KONUSUNDA BİLİMSEL DÜŞÜNCELERİN GELİŞİMİ

On dokuzuncu yüzyıl, bilimsel düşüncenin patlarcasına geliştiği bir dönemin başlangıcı olarak bilinir. Gözlenen olayların nedenini mistik ve spekülatif açıklamalar yerine, bilimsel deneyler ve analizlerle açıklamalar almaya başlamıştır. Sonuç olarak toplumları uzun yıllar etkisi altına alan birçok kavram, temelden sarsılmaya ve yıkılmaya başlamıştır. Bu akım kaçınılmaz olarak evrim ve kalıtımın ilkelerine de ulaşmış ve evrim konusunda birçok yeni fikirler geliştirilmiştir. Biz burada evrim konusuna damgasını basmış bazı gözde bilim adamlarına yer vermekle yetineceğiz.

2.1. Jean Baptiste Lamarck

Ondokuzuncu yüzyılın başlarında J.B. LAMARCK adlı bir Fransız bilgini hayvanları karmaşıklığına göre düzenlemeye çalıştı. Birçok hayvan grubunun basitten karmaşığa doğru, bir ağacın dallara ayrılması gibi, çeşitlendiğini ve gruplara ayrıldığını gördü. Bu gözlem, O’na, evrimle, canlıların gelişebileceği fikrini verdi. Fikirlerini 1809 yılında “Philosophie Zoologique” adlı bir eserde topladı. Kitabında, basit canlılardan diğerlerinin nasıl oluştuğunu açıklamaya çalıştı. Her generasyonun çevre koşullarına daha iyi uyum yapabilmesinin nedenlerini araştırdı. Bu, dinsel dogmanın hakim olduğu bir devirde, oldukça köklü bir yaklaşımdı. Bu dönemde Fransa’da bazı idari kargaşalıklar da olduğu için, ileri sürülen bu sava dini liderlerin fazla bir itirazı olmadı.

2.1.1. Bir Organın Kullanılıp Kullanılmamasına Göre Değişimi

Daha sonra yanlışlığı kesin olarak saptanan evrimsel bir kuramı ortaya attı: “Eğer bir organ fazla kullanılıyorsa; o organ gelişmesine devam ederek daha etkin bir yapı kazanır.” Örneğin, bir demircinin kolları, kullandığı çekiçten dolayı güçlenir; fakat ayaklarını kullanamadığından dolayı gittikçe zayıflar. LAMARCK, bu ilkeyi, evrimin uyumsal düzeneğinin esası olarak benimsedi. Böylece kazanılmış bir özellik, bireyler tarafından döllere aktarılabiliyordu ve bir demircinin çocuğu kol kasları bakımından diğerlerine göre daha iyi gelişebiliyordu.

Zürafaları örnek vererek savını desteklemeye çalıştı: Zürafalar, dibi çıplak ve çay irsi z olan ortamlarda yaşıyorlardı. Dolayısıyla besinlerini çalıların ve ağaçların yapraklarından sağlamak zorundaydılar. Ağaçların ucuna ulaşmak için bir zorlama vardı ve bu zorlama zürafaların zamanla ön ayaklarının ve boyunlarının uzamasına neden oldu. Her generasyon, boynunu biraz daha uzatarak, sonuçta ayaklarını kaldırmadan 4-6 metrelik yüksekliğe başını uzatabilir duruma geçtiler. LAMARCK’a göre kazanılmış özellikler dölden döle aktarılmaktaydı.

Bu açıklama o zaman için geçerli görüldü. Çünkü kalıtımın yasaları henüz bulunamamıştı, özelliklerin kalıtım yoluyla geçtiğine dair fazla birşey bilinmiyordu. Daha sonra özelliklerin bireye bağlı olmadan kalıtıldığı bulununca, kuram tümüyle geçerliliğini yitirdi. Doğal olarak her birey çevre koşullarına belirli ölçülerde uyum yapar; fakat kazanılan bu özellikler bireyin ölümüyle “birlikte” yitirilir. Her generasyon kendi uyumunu, doğduğu zaman taşıdığı genlerin özellikleri içerisinde yapmak zorundadır. Vücut hücrelerinin yapacakları uyum, kalıtsal materyali etkilemeyeceği için, sonradan kazanılmış özelliklerin yavruya geçmesi olanaksızdır.

2.1.2. Lamarckizme İlişkin Diğer Örnekler

LAMARCK, köstebeklerin atasının yer altında yaşadığını ve gözlerini kullanmadıkları için zamanla görme işlevine gerek kalmadığı ve dolayısıyla birkaç nesil sonra tümüyle gözlerin köreldiğini savunmuştur. Karıncaayısının, dişlerini kullanmadan, besinlerini yutarak aldığı için, dişlerinin köreldiğini ileri sürmüştür. Buna karşılık su kuşlarının birçoğunda, besin, suyun dibimde arandığından, boyun devamlı uzamıştır. Keza yüzücü kuşların parmakları arasındaki derimsi zar da kullanıldığından döller boyunca gelişerek perde ayakları meydana getirmiştir. Hatta daha ileriye giderek,

doğan çocukların gözlerinin birinin devamlı çıkarılmasıyla, bir zaman sonra tek gözlü

insanların da meydana gelebileceğini savunmuştur. Bütün bu görüşlere karşın iki

nesil sonra charles darwın kazanılmış özelliklerin kalıplamayacağını göstermiş ve

kalıtsal olan özelliklerin içinde en iyi uyum yapanların ayakta kalabileceğini ortaya

çıkarmıştır.

Daha önce BUFFON ve ERASMUS DARWIN, ileri sürdükleri buna benzer fikirlerde ve açıklamalarda pek inandırıcı” olamamışlardır.

Yukarıda anlatılan hayvanların ve bitkilerin çevrelerine nasıl uyum yaptıklarını açıklayan; fakat yaşantılarında kazandıkları özelliklerin gelecek döllere kalıtıldığını savunan (bugünkü bilgilerimizde yaşamı, süresince kazanılan özelliklerin kalıtsal olmadığı bilinmektedir) bu kurama “Lamarckizm” denir. 1887 yılında WElSMANN tarafından somatoplazma ve germplazma arasındaki kuramsal farklar bulununca, sonradan kazanılan özelliklerin kalıtsal olmadığı ortaya çıktı ve bu görüşe paralel tüm varsayımlar çürütüldü.

2.2. Charles Darwin

C. DARWIN, getirdiği yepyeni yaklaşım nedeniyle, evrim biliminin babası olarak benimsenir. Evrim sözcüğü çoğunlukla Darwin ile eş anlamlı kullanılır ve bu nedenle Darwinizm denir. Biz, Darwin’in yaşamını diğerlerine göre daha ayrıntılı olarak öğreneceğiz.

2.2.1. Yaşamının İlk Evreleri ve Eğitimi

Darwin, 12 Şubat 1809′da İngiltere’nin Shrewsburg şehrinde Dr. Robert Darwin’in oğlu olarak dünyaya geldi. Babası tanınmış bir doktordu ve oğlunun da doktor olmasını istiyordu. Darwin’in Latince ve Yunanca’ya ilgisi azdı. O, zamanının çoğunu böcek, bitki, kuş yumurtası ve çakıltaşı toplamakla geçiriyordu. Babası, O’nu, 16 yaşında, doktor olsun diye Edinburg Üniversitesine gönderdi. Öğreniminin ilk yıllarında bayıltılmadan bir çocuğa yapılan ameliyatı gözledi ve doktor olamayacağına karar vererek okulu bıraktı. Hukuk öğrenimi yapmak istedi; fakat bu mesleğin de kendine hitap etmediğini anladı.

Son seçenek olarak babası O’nu Kambriç Üniversitesine dini bilimler (teoloji) öğrenimi yapmak için gönderdi. Orayı yeterli bir derece ile bitirdi. Fakat O’nun esas ilgisi başka bir konudaydı. DARWİN’in Edinburg’daki arkadaşlarının çoğu zooloji ve jeoloji ile ilgileniyordu. Zamanının çoğunu botanikçi arkadaşı John HENSLOW ile araziye gidip kınkanatlıları toplamakla geçirmeye başladı. Bu arada LAMARCK’ın çalışmasını ve kendi büyük babasının yazmış olduğu “Zoonomia” adlı şiir kitabını okudu. Kitaplarda geçen “canlılar belki tek bir soydan türemiştir” cümleciğini benimsedi; fakat genel olarak kabul edilen özel yaratılma fikrine de bağlı, kaldı.

Bu arada; bir İngiliz gemisi” H.M.S. BEAGLER denizcilere hârita yapmak için, Güney Amerika’yı yakından tanımış kaptan robert FITZROY’un yönetiminde/dünya turu yapmak üzere beş sene sürecek bir sefere hazırlanıyordu. Kaptan, daha önce güney Amerika’daki alışılmamış jeolojik yapıyı gözlemiş ve bu nedenle gemisine bu jeolojik yapıyı gözleyebilecek ve açıklayabilecek iyi yetişmiş bir doğa bilimcisini almak istiyordu. darwın, babasının itirazına karşın, arkadaşı HENSLOW’un ikna etmesiyle bu geziye çıkmayı kabul etti. 27 Aralık 1831 yılında 22 yaşındaki DARWIN, BEAGLE’nin güvertesinde, Devonport limanından denize açıldı.

2.2.2. İngiltere’deki Gözlemler

Darwin, ileri süreceği fikrin yankı uyandıracağını, dolayısıyla tüm dünyanın inanması için yeterince kanıt toplanması gerektiğini biliyordu. bir şey canını sıkıyordu. Bütün kanıtlar canlılığın evrimsel işleyişini göstermekle beraber, nasıl çalıştığı konusunda herhangi doyurucu bir açıklama yapılamamıştı. Güvercin yetiştiricilerini ziyaret ederek, onların seçme yoluyla nasıl yeni özellikler elde ettiklerini öğrendi. Örneğin bir yetiştirici büyük kuyruklu bir güvercin yetiştirmek istiyorsa, yavrular arasında bu özelliği gösteren yavruları seçerek seçime devam ediyordu. Birkaç döl sonra da gerçekten büyük kuyruklu güvercinler elde ediliyordu. Buradaki evrimsel süreç, yapay seçme ile sağlanıyordu. Diğer hayvan ve bitki ıslahı çalışmalarını ve yabani formların gösterdiği çevre koşullarına uymayı da dikkatlice not etti. Darwin bu düşüncelerini, 20 yıllık bir çalışmanın sonucu olarak, “Origin of Species = Türlerin Kökeni” adlı bir kitapta topladı.

DARWlN’e yapay koşullar altında yapılan bu seçmenin, doğal koşullar altında da yapılabileceği fikri mantıki geldi. Bir türün tüm üyelerinin aynı uyumu gösteremeyeceğini de anlamıştı. Çünkü topladığı canlılar içinde, aynı türe bağlı bireylerin gösterdikleri varyasyonları not etmişti. Doğanın güçleri, bu bireyler içerisinde o ortamda yasayabilecek özellikleri taşıyanları yaşatma, daha doğrusu yaygın duruma geçirme yönündeydi.

1838′in Ekim ayında thomas MALTHUS’un 1798 yılında yazdığı “An Essay onthe Principlesof Population = Populasyonun Kuralları Üzerine bir Deneme” adlı bir makaleyi okurken, evrimin ikinci önemli bir işleyişini düşünmeye başladı.

Bu makale, tüm türlerin, sayılarını sabit tutacak düzeyden çok daha fazla yavru meydana getirme yeteneğinde olduğunu savunuyordu. Açıkça yavruların büyük bir kısmı yaşamını sürdüremiyordu. MALTHUS, bu kavramı insana uygulamıştı ve insanların geometrik olarak çoğalmasının, savaş, hastalık, kıtlık ve diğer afetlerle belirli bir düzeyde tutulduğunu savunmuştu.

darwın, evrim sorununun açıklanamayan bir işleyişini MALTHUS’dan esinlenerek ortaya çıkardı. Tüm türler gerekenden fazla ürüyorlardı; bunların içerisinde başarılı olan varyasyonlar uyum yaparak ayakta kalıyordu. Bu varyasyonlar özünde, gelecek için seçeneklerin doğmasını sağlıyordu. Biz tekrar DARWIN’in Türlerin Kökeni adlı yapıtına dönelim. Bu çalışmada iki gerçek ve üç varsayım ortaya çıkmıştı.

Gerçekler:

Tüm organizmalar, gereğinden fazla yavru meydana getirme yeteneğine sahiptirler. Bununla beraber elemine edilenlerle populasyonlarda denge sağlanmak-tadır.

Bir türün içerisindeki bireyler, kalıtsal özellikleri bakımından farklıdır.

Varsayımlar:

Yavruların çoğu ayakta kalabilmek için bir yaşam kavgası vermek zorundadırlar.

İyi uyum yapacak özellikleri taşıyan bireylerin çoğu yaşamını sürdürür; iyi uyum yapabilecek özellikleri taşımayanlar ortadan kalkar. Böylece istenen (çevre koşullarına uyum sağlayacak) özellikler kalıtsal olarak gelecek döllere aktarılır.

Çevre koşulları bir bölgede diğerinden farklı olduğundan özelliklerin seçimi her bölgede ve koşulda farklı olmak zorundadır. Canlılardaki varyasyonlar bu şekilde uzun süre saklanabilir ve yeterli bir zaman süreci içerisinde yeni türlere dönüşebilir.

Bu, çok çarpıcı bir varsayımdı ve DARWIN, bu savın desteklenmesi için yeterince kanıta da sahipti. Fakat eserini yayınlamaktan hâlâ çekiniyordu. Hatta düşüncesini arkadaşlarına açtı ve arkadaşları, O’nu, bu konuda daha ileri gelişmeleri beklemeden şimdiki durumuyla yayınlamasını istediler. O, ayrıntılı verilmiş dokümanlarla hazırlanmış dört bölümlük bir yayın planlamıştı.

3.4. Sınıflandırmadan Elde Edilen Kanıtlar

Sınıflandırma bilimi evrim kavramından çok daha önce başlamıştır. Bu bilimin kurucusu sayılan ray ve unnaeus, türlerin sabitliğine ve değişmezliğine inanmışlardı. Fakat bugünkü sistematikçiler bir türün isminin ve tanımının verilmesini onun evrimsel ilişkileri içinde ele almayı zorunlu bulmuşlardır. Bugünkü sistematik akrabalık, gruplar arasındaki morfolojik benzerliklere dayandırılmaktadır. Bu karşılaştırma her zaman homolog (kökendeş) organlar arasında yapılmaktadır. Yaşayan canlıların özelliği, belirli bir hiyerarşik sıraya göre dizilip, tür, cins, familya, takım, sınıf ve filum meydana getirmeleridir. Bu hiyerarşik diziliş evrimin en belirli kanıtlarından biridir. Eğer bitki ve hayvanlar kendi aralarında akraba olmasaydılar, bu hiyerarşik sıra meydana gelmeyecek ve birçok grup birbirine benzer olmayacak şekilde gelişmiş olacaktı. Sistematiğin temel birimi türdür. Tür, bir populasyondaki morfolojik, embriyolojik, fizyolojik özellik bakımından birbirine benzeyen ve doğal koşullar altında birbirleriyle birleşip döl meydana getirebilen, aynı fiziksel ve kimyasal uyarılara benzer tepki gösteren, aynı atadan meydana gelmiş birey topluluğudur diye tanımlanmıştır. Bütün canlılarda özellikle birkaç yaşam devresi olan türlerde (bazı sölenterlerde, parazit kurtlarda, larvadan gelişen böceklerde, kurbağagillerde vs.’de) bu tanım birçok bakımlardan yetersiz kalmaktadır. Eğer bir populasyon geniş bir alana yayılmışsa, kendi aralarında bölgesel birçok farklılıklara sahip olur ki biz buna alttür diyoruz. Yapılan ayrıntılı araştırmalarda birçok türün kendi aralarında alttürlere bölündüğü ve her alttürün yanındakinden, küçük farklarla ayrıldığı (deme); fakat onlarla çiftleşebildiği gösterilmiştir. Fakat bu zincirin uçlarının bazı durumlarda farklı tür özelliği gösterebileceğini daha sonraki konularda anlatacağız. Bugün yasayan hayvanların büyük bir kısmının gruplandırılması kolaydır; çünkü aralarındaki geçit formları kaybolmuştur. Fakat bazı gruplarda geçit formları görüldüğü için, yani her iki grubun da özelliklerini belirli ölçüde taşıyan bazı formlar olduğundan, bu sefer iki grubu birbirinden nerede ayıracağımızı kestirmek oldukça zordur. Bugünkü türler, soy ağacının en uçtaki dallarıdır ve genellikle kendine en yakın olan diğer dallarla karşılaştırılır. Ana gövde ve ana dallar zamanımızda kaybolmuştur. Evrimde bütün sorun hangi dalın hangi ana daldan ve gövdeden çıktığını şematize edebilmektir.

3. EVRİMLEŞMEYİ SAĞLAYAN DÜZENEKLER

‘Ayakta Kalmak için Savaşım’ ve ‘En iyi Uyum Yapan Ayakta Kalır’ sözcükleri Darwin WALLACE Kuramının anahtarıdır. Fakat besin, yer, su, güneş vs. için bireyler arasındaki savaşımın, zannedildiği gibi büyük bir evrimsel güç olmadığı, buna karşın döller boyunca sürekli olan populasyonların evrimsel değişme için önemli olduğu daha sonra anlaşıldı. Bu durumda evrimsel değişikliklerin birimi bireyler değil, populasyonlardır. Biz, bir populasyonun yapısını döller boyunca süren bir etkiyle değiştiren evrimsel güçleri, önem sırasına göre inceleyelim. Özünde Hardy-Weinberg eşitliğini bozan her etki evrimsel değişikliği sağlayan bir güç olarak kabul edilir.

3.1. Doğal Seçilim

Bir populasyon, kalıtsal yapısı farklı olan birçok bireyden oluşur. Ayrıca, meydana gelen mutasyonlarla, populasyonlardaki gen havuzuna yeni özellikler verebilecek genler eklenir. Bunun yanısıra mayoz sırasında oluşan krossing -överler ve rekombinasyonlar, yeni özellikler taşıyan bireylerin ortaya çıkmasını sağlar. İşte bu bireylerin taşıdıkları yeni özellikler (yani genler) nedeniyle, çevre koşullarına daha iyi uyum yapabilme yeteneği kazanmaları, onların, doğal seçilimden kurtulma oranlarını verir. Yalnız çevre koşullan her yerde ve her zaman (özellikle jeolojik devirleri düşünürsek) aynı değildir. Bunun anlamı ise şudur: Belirli özellikleri taşıyan bireyler, belirli çevre koşullarına sahip herhangi bir ortamda, en başarılı tipleri oluşturmalarına karşın, birinci ortamdakinden farklı çevre koşulları gösteren başka bir ortamda, ya da zamanla çevre koşullarının değiştiği bulundukları ortamda, uyum yeteneklerini ya tamamen ya da kısmen yitirirler. Bu ise onların yaşamsal işlevlerinde güçlüklere (döllenmelerinde, embriyonik gelişmelerinde, erginliğe kadar ulaşmalarında, üremelerinde, besin bulmalarında, korunmalarında vs.) neden olur. Böylece erginliğe ulaşanlarının, ulaşsalar dahi fazla miktarda yavru verenlerinin, verseler dahi bu yavruların ayakta kalanlarının sayısında büyük düşmeler görülür.

Burada dikkat edilecek husus, bireylerin ayakta kalmalarının yalnız başına evrimsel olarak birşey ifade etmemesidir. Eğer taşıdıkları genler, gelecek döllere başarılı bir şekilde aktarılamıyorsa, diğer tüm özellikleri bakımından başarılı olsalar da, evrimsel olarak bu niteliklere sahip bireyler başarısız sayılırlar.

Örneğin, kusursuz fiziksel bir yapıya sahip herhangi bir erkek, kısırsa ya da çiftleşme için yeterli değilse, ölümüyle birlikte taşıdığı genler de ortadan kalkar ve evrimsel gelişmeye herhangi bir katkısı olmaz. Ya da güçlü ve sağlıklı bir dişi, yavrularına bakma içgüdüsünden yoksunsa, ya da yumurta meydana getirme gücü az ise, populasyonda önemli bir gen frekansı değişikliğine neden olamayacağı için, evrimsel olarak başarılı nitelendirilemez. Demek ki doğal seçilimde başarılı olabilmek için, çevre koşullarına diğerlerinden daha iyi uyum yapmanın yan/sıra, daha fazla sayıda yumurta ya da yavru meydana getirmek doğal seçilim çevre koşullarına bağımlı olarak farklı şekillerde meydana gelir. Bunları sırasıyla inceleyelim.

3.1.1. Yönlendirilmiş Seçilim

Doğal seçilimin en iyi bilinen ve en yaygın şeklidir. Özel koşulları olan bir çevreye uzun bir süre içerisinde uyum yapan canlılarda görülür. Genellikle çevre koşullarının büyük ölçüde değişmesiyle ya da koşulları farklı olan bir çevreye göçle ortaya çıkar. Populasyondaki özellikler bireylerin o çevrenin koşullarına uyum yapabileceği şekilde seçilir. Örneğin nemli bir çevre gittikçe kuraklaşıyorsa, doğal seçilim, en az su kullanarak yaşamını sürdüren canlıların yararına olacaktır. Populasyondaki bireylerin bir kısmı daha önce mutasyonlarla bu özelliği kazanmışlarsa, bu bireylerin daha fazla yaşamaları, daha çok döl vermeleri, yani genlerini daha,büyük ölçüde populasyonun gen havuzuna sokmaları sağlanır. Bu arada ilgili özelliği,saptayan genlerde meydana gelebilecek mutasyonlardan, yeni koşullara daha iyi uyum sağlayabilecekler de seçileceğinden, canlının belirli bir özelliğe doğru yönlendirildiği görülür. Bu, doğal seçilimin en önemli özelliğinden biridir ‘Yönlendirilmiş Yaratıcılık’. Her çeşit özelliği meydana getirebilecek birçok mutasyon oluşmasına karşın, çevre koşullarının etkisi ile, doğal seçilim, başarılı mutasyonları yaşattığı için, sanki mutasyonların belirli bir amaca ve yöne doğru meydana geldiği izlenimi yaratılır. Yukarıda verdiğimiz örnekte, uyum, suyu artırımlı kullanan boşaltım organlarının yararına ise, bir zaman sonra suyu bol kullanan ilkel boşaltım organlarından, suyu en idareli kullanan böbrek şekline doğru gelişmeyi sağlayacak genler yararına bir seçim olacaktır. Su buharlaşmasını önleyen deri ve post yapısı, kumda kolaylıkla yürümeyi sağlayan genişlemiş ayak tabanı vs. doğal seçilimle bu değişime eşlik eden diğer özelliklerdir. Önemli olan, evrimde bir özelliğin ilkel de olsa başlangıçta bir defa ortaya çıkmasıdır; geliştirilmesi, mutasyon-doğal seçilim düzeneği ile zamanla sağlanır.

Bu konudaki en ilginç örnek, bir zamanlar İngiltere’de fabrika dumanlarının

yoğun olarak bulunduğu bir bölgede yaşayan kelebeklerde (Biston betalarla) meydana gelen evrimsel değişmedir. Sanayi devriminden önce hemen hemen beyaz renkli

olan bu kelebekler (o devirden kalma koleksiyonlardan anlaşıldığı kadarıyla), ağaçların gövdelerine yapışmış beyaz likenler üzerinde yaşıyorlardı. Böylece avcıları tarafın

dan görülmekten kurtulmuş oluyorlardı. Sanayi devrimiyle birlikte, fabrika bacaların

dan çıkan siyah renkli kurum vs. bu likenleri koyulaştırınca, açık renkli kelebekler çok

belirgin olarak görülür duruma geçmiştir. Bunların üzerinde beslenen avcılar, özellikle kuşlar, bunları kolayca avlamaya başlamıştır. Buna karşın sanayi devriminden

önce de bu türün populasyonunda çok az sayıda bulunan koyu renkli bireyler bu

renk uyumundan büyük yarar sağlamıştır. Bir zaman sonra populasyonun büyük bir

kısmı koyu renkli kelebeklerden oluşmuştur ‘Sanayi Melanizmi’. Günümüzde alınan önlemler sayesinde, çevre temizlenince, beyaz renkli olanların sayısı tekrar art

maya başlamıştır.

Son zamanlarda tıp bilimindeki gelişmeler ile, normal olarak doğada yaşayamayacak eksiklikler ile doğan birçok birey, yaşatılabilmekte ve üremesi sağlanmaktadır. Böylece taşıdıkları kalıtsal yapı, insan gen havuzuna eklenmektedir. Dolayısıyla bozuk özellikler meydana getirecek genlerin frekansı gittikçe artmaktadır, örneğin, eskiden kalp kapakçıkları bozuk, gözleri aşırı miyop ya da hipermetrop olan, gece körlüğü olan, D vitaminini sentezleme ya da hücre içine alma yeteneğini yitirmiş olan, kân şekerini düzenleyemeyen (şeker hastası), mikroplara direnci olmayan, kanama hastalığı olan; yarık damaklı, kapalı anüslü, delik kalpli ve diğer bazı kusurlarla doğan bireylerin yaşama şansı hemen hemen yoktu. Modern tıp bunların yaşamasını ve üremesini sağlamıştır. Dolayısıyla insan gen havuzu doğal seçilimin etkisinden büyük ölçüde kurtulmaya başlamıştır. Bu da gen havuzunun, dolayısıyla bu gen havuzuna ait bireylerin bir zaman sonra doğada serbest yaşayamayacak kadar değişmesi demektir. Nitekim 10 - 15 bin yıldan beri uygulanan koruma önlemleri, bizi, zaten doğanın seçici etkisinden kısmen kurtarmıştır. Son zamanlardaki tıbbi önlemler ise bu etkiyi çok daha büyük ölçüde azaltmaktadır. Böylece doğal seçilimin en önemli görevlerinden biri olan ‘Gen havuzunun yeni mutasyonların etkisinden büyük ölçüde korunmasının sağlanması ve mutasyonların gen havuzunda yayılmalarının önlenmesi, dolayısıyla gen havuzunun dengelenmesi ve kararlı hale geçmesi, insan gen havuzu için yitirilmeye başlanmıştır.

3.1.2. Dengelenmiş Seçilim

Eğer bir populasyon çevre koşulları bakımından uzun süre dengeli olan bir

ortamda bulunuyorsa, çok etkili, kararlı ve dengeli bir gen havuzu oluşur. Böylece,

dengeli seçilim, var olan gen havuzunun yapısını devam ettirir ve meydana gelebilecek sapmalardan korur, örneğin, Keseliayılar (Opossum) 60 milyon, akrepler (Scorpion) 350 milyon yıldan beri gen havuzlarını hemen hemen sabit tutmuşlardır. Çünkü

bulundukları çevrelere her zaman başarılı uyum yapmışlardır.

3.1.3. Dallanan Seçilim

Dengeli seçilimin tersi olan bir durumu açıklar. Bir populasyonda farklı özellikli bireylerin ya da grupların her biri, farklı çevre koşulları nedeniyle ayrı ayrı korunabilir. Böylece aynı kökten, bir zaman soma, iki ya da daha fazla sayıda birbirinden farklılaşmış canlı grubu oluşur (ırk ® alttür ® tür ® vs.). Özellikle bir populasyon çok geniş bir alana yayılmışsa ve yayıldığı alanda değişik çevre koşullarını içeren bir-çok yaşam ortamı (niş) varsa, yaşam ortamlarındaki çevre koşulları, kendi doğal seçilimlerini ayrı ayrı göstereceği için, bir zaman sonra birbirinden belirli ölçülerde farklılaşmış kümeler, daha sonra da türler ortaya çıkacaktır. Bu şekildeki bir seçilim ‘Uyumsal Açılımı’ meydana getirecektir

3.2. Üreme Yeteneğine ve Eşemlerin Özelliğine Göre Seçilim

Populasyonlarda, bireyler arasında şansa dayanmayan çiftleşmelerin ve farklı üreme yeteneklerinin oluşması hardy - weınberg Eşitliğine ters düşen bir durumu ifade eder. Bu özellikleri taşıyan bir populasyonda Hardy-Weinberg Eşitliği uygulanamaz. Bireylerin çiftleşmek için birbirlerini rasgele seçmelerinden ziyade, özel niteliklerine göre seçmeleri, bir zaman sonra, bu özellikler bakımından köken aldıkları ana populasyondan çok daha kuvvetli olan yeni populasyonların ortaya çıkmasına neden olur. Bu özel seçilim, yaşam kavgasında daha yetenekli olan (beslenmede, korunmada, gizlenmede, yavrularına bakmada vs.) populasyonların ortaya çıkmasını sağlayabilir.

Eşemlerin Arasındaki Yapısal Farkların Oluşumu: Dişiler genellikle yavrularını meydana getirecek, koruyacak ve belirli bir evreye kadar besleyebilecek şekilde özellik kazanmıştır.

Özellikle memelilerde tam olarak belirlenemeyen bir nedenle dişiler başlangıçta çiftleşmeden kaçıyormuş gibi davranırlar. Dişilerin kuvvetli olduğu bir toplumda çitfleşme çok zor olacağından, seçilim, memelilerde, kuvvetli erkekler yönünden olmuştur. Bugün birçok canlı grubunda, özellikle yaşamları boyunca birkaç defa çiftleşenlerde erkekler, dişileri çiftleşmeye zorlar; çok defa da bunun için kuvvet kullanır. Bu nedenle erkekler dişilerinden daha büyük vücut yapısına sahip olur. Buna karşın, yaşamları boyunca bir defa çiftleşenlerde ya da çiftleştikten sonra erkeği besin maddesi olarak dişileri tarafından yenen gruplarda (peygamber develerinde ve örümceklerde olduğu gibi), erkek, çok daha küçüktür. Çünkü seçilim vücut yapısı büyük dişiler, vücut yapısı küçük erkekler yönünde olur.

İkincil eşeysel özellikler, çoğunluk eşey hormonları tarafından meydana getirilir (bu nedenle ikincil eşeysel özellikler, bireylerde eşey hormonlarının üretilmeye başlamasından sonra belirgin olarak ortaya çıkar). Eşeysel gücün bir çeşit simgesi olan bu özellikler, eşemler tarafından sürekli olarak seçilince, özellikler gittikçe kuvvetlenir: Bu nedenle özellikle erkeklerde, yaşam savaşında zararlı olabilecek kadar büyük boynuz (birçok geyikte, keçide vs.’de), büyük kuyruk (Tavuskuşunda ve Cennetkuşlarında vs.), hemen göze çarpacak parlak renklenmeler (birçok kuşta, memelide); dişilerde, süt meydana getirmek için çok büyük olmasına gerek olmadığı halde dişiliğin simgesi olan büyük meme bu şekilde gelişmiştir.

Üreme Yeteneğinin Evrimsel Değişimdeki Etkisi: Daha önce de değindiğimiz gibi bir bireyin yaşamını başarılı olarak sürdürmesi evrimsel olarak fazla birşey ifade etmez. Önemli olan bu süre içerisinde fazla döl meydana getirmek suretiyle, gen havuzuna, gen sokabilmesidir. Bir birey ne kadar uzun yaşarsa yaşasın, döl meydana getirmemişse, evrimsel açıdan hiçbir öneme sahip değildir. Bu nedenle bu bireylerin ölümü ‘Genetik Ölüm’ olarak adlandırılır.

Evrimsel gelişmede en önemli değişim, gen havuzundaki gen frekansının değişimidir. Gen frekansı ise birey sayısıyla saptanır. Bu durumda bir populasyonda, üreyebilecek evreye kadar başarıyla gelişebilen yavruları en çok sayıda meydana getiren bireylerin gen bileşimi bir zaman sonra gen havuzuna egemen olur. Buna ‘Farklı Üreme Yeteneği’ denir.

3.3. Yalıtımın (İzolasyonun) Evrimsel Gelişimdeki Etkisi

Türlerin oluşumunda, yalıtım, kural olarak, zorunludur. Çünkü gen akımı,devam eden populasyonlarda, tür düzeyinde farklılaşma oluşamaz. Bir populasyon, belirli bir süre, birbirlerinden coğrafik olarak yalıtılmış alt populasyonlara bölünürse, bir zaman sonra kendi aralarında çiftleşme yeteneklerini yitirerek, yeni tür özelliği kazanmaya başlarlar. Bu süre içerisinde oluşacak çiftleşme davranışlarındaki farklılaşmalar, yalıtımı çok daha etkili duruma getirecektir. Kalıtsal yapı açısından birleşme ve döl meydana getirme yeteneklerini koruyan birçok populasyon, sadece çiftleşme davranışlarında meydana gelen farklılaşmadan dolayı, yeni tür özelliği kazanmıştır.

Şekil : Allopatrik yalıtım ile tür oluşumu. Eğer bir populasyonun bir parçası coğrafik olarak yalıtılırsa, değişik evrimsel güçler yavaş yavaş bu yalıtılmış populasyonu (keza ana populasyonu) değiştirmeye başlar ve bir zaman sonra her iki populasyon aralarında verimli döl meydana getiremeyecek kadar farklılaşırlar.

Üreme yalıtımının kökeninde, çok defa, en azından başlangıç evrelerinde, coğrafik bir yalıtım vardır. Fakat konunun daha iyi anlaşılabilmesi için üreme yalıtımını ayrı bir başlık altında inceleyeceğiz. Populasyonlar arasında çiftleşmeyi ve verimli döller meydana getirmeyi önleyen her etkileşme ‘Yalıtım = izolasyon Mekanizması’ denir.

3.3.1. Coğrafik Yalıtım (- Allopatrik Yalıtım)

Eğer bir populasyon coğrafik olarak iki ya da daha fazla bölgeye yayılırsa, ev

rimsel güçler (her bölgede farklı olacağı için) yavaş yavaş etki ederek, populasyonlar

arasındaki farkın gittikçe artmasına (Coğrafik Irklar) neden olacaktır. Bu kalıtsal farklılaşma, populasyonlar arasında gen akışını önleyecek düzeye geldiği zaman, bir zamanların ata türü iki ya da daha fazla türe ayrılmış olur

Anadolu’daki Pamphaginae’lerin Evrimsel Durumu: Coğrafik yalıtıma en iyi örneklerden biri Anadolu’nun yüksek dağlarında yaşayan, kanatsız, hantal yapılı, kışı çoğunluk 3. ve 4. nimf evrelerinde geçiren bir çekirge grubudur. Özünde, bu hayvanlar, soğuk iklimlerde yaşayan bir kökenden gelmedir. Buzul devrinde, kuzeydeki buzullardan kaçarak Balkanlar ve Kafkaslar üzerinden Anadolu’ya girmişlerdir. Bu sırada Anadolu’nun iç kısmında Batı Anadolu’yla Doğu Anadolu’yu birbirinden ayıran büyük bir tatlısu gölü bulunuyordu. Her iki bölge arasındaki karasal, bağlantı, yalnız, bugünkü Sinop ve Toros kara köprüleriyle sağlanıyordu. Dolayısıyla Kafkaslar’dan gelenler ancak Doğu Anadolu’ya, Balkanlar’dan gelenler ise ancak Batı Anadolu’ya yayılmıştı. Çünkü Anadolu o devirde kısmen soğumuş ve bu hayvanların yaşayabilmesi için uygun bir ortam oluşturmuştu. Bir zaman sonra dünya buzul arası devreye girince, buzullar kuzeye doğru çekilmeye ve dolayısıyla Anadolu da ısınmaya başlamıştı. Bu arada Anadolu kara parçası, erozyon sonucu yırtılmaya, dağlar yükselmeye ve bu arada soğuğa alışık bu çekirge grubu, daha soğuk olan yüksek dağların başına doğru çekilmeye başlamıştı. Uzun yıllardır bu dağların başında (genellikle 1500 - 2000 metrenin üzerinde) yaşamlarını sürdürmektedirler. Kanatları olmadığı için uçamazlar; dolayısıyla aktif yayılımları yoktur. Hantal ve iri vücutlu olduklarından rüzgar vs. ile pasif olarak da yayılamamaktadırlar. Belirli bir sıcaklığın üstündeki bölgelerde (zonlarda) yaşayamadıklarından, yüksek yerlerden vadilere inerek, diğer dağsilsilelerine de geçemezler. Yüksek dağlarda yaşadıklarından, aşağıya göre daha yoğun morötesi ve diğer kısa dalgalı ışınların etkisi altında kalmışlardır; bu nedenle mutasyon oranı (özellikle kromozom değişmeleri) yükselmiştir. Dolayısıyla evrimsel bir gelişim ve doğal seçilim için bol miktarda ham madde oluşmuştur. Çok yakın mesafelerde dahi meydana gelen bu mutlak ya da kısmi yalıtım, bir zamanlar Anadolu’ya bir ya da birkaç tür olarak giren bu hayvanların 50′den fazla türe, bir o kadar alttüre ayrılmasına neden olmuştur.

Bir dağdaki populasyon dahi, kendi aralarında oldukça belirgin olarak birbirlerinden ayrılabilen demelere bölünür. Çünkü yukarıda anlattığımız yalıtım koşullan, bir dağ üzerinde dahi farklı olarak etki etmektedir.

Coğrafik uzaklık ile farklılaşmanın derecesi arasında doğru orantı vardır. Birbirlerinden uzak olan populasyonlar daha fazla farklılaşmalar gösterir. Bu çekirge grubunun Hakkari’den Edirne’ye kadar adım adım değiştiğini izlemek mümkündür. Batı Anadolu’da yaşayanlar çok gelişmiş timpanik zara (işitme zarına) ve sırt kısmında tarağa sahiptir; doğudakilerde bu zar ve tarak görülmez. Toros ve Sinop bölgelerinde bu özellikleri karışık olarak taşıyan bireyler bulunur.

Her türlü yalıtım mekanizmasında, ilk olarak demelerin, daha sonra alttürlerin, sonunda da türlerin meydana geldiğini unutmamak gerekir. Aynı kökten gelen; fakat farklı yaşam bölgelerine yayılan tüm hayvan gruplarında bu kademeleşme görülür, Ayrıca tüm coğrafik yalıtımları kalıtsal bir yalıtımın izlediği akıldan çıkarılmamalıdır.

3.3.2. Üreme İşlevlerinde Yalıtım (= Simpatrik Yalıtım)

Yalıtımın en önemli faktörlerinden biri de, genellikle belirli bir süre coğrafik yalıtımın etkisi altında kalan populasyonlardaki bireylerin üreme davranışlarında ortaya çıkan değişikliklerdir. Bu farklılaşmaların oluşumunda da mutasyonlar ve doğal seçilim etkilidir. Yalnız, üreme işlevlerindeki yalıtımın, coğrafik yalıtımdan farkı, ilke olarak, farklılaşmanın sadece üreme işlevlerinde olması, kalıtsal yapıyı tümüyle kapsa-mamasıdır. Deneysel olarak döllendirildiklerinde yavru meydana getirebilirler. Çünkü kalıtsal yapı tümüyle farklılaşmamıştır. Coğrafik yalıtım ise hem kalıtsal yapının nem davranışların farklılaşmasını hem de üreme işlevlerinin yalıtımını kapsar.

Eşeysel çekim azalınca ya da yok olunca, gen akışı da duracağı için, iki populasyon birbirinden farklılaşmaya başlar. Böylece ilk olarak hemen hemen birbirine benzeyen; fakat üreme davranışlarıyla birbirinden ayrılan ‘ikiz Türler’ meydana gelir. Bir zaman sonra mutasyon - seçilim etkileşimiyle, yapısal değişimi de kapsayan kalıtsal farklılıklar ortaya çıkar. Üreme yalıtımı gelişimin çeşitli kademelerinde olabilir. Bunlar;

Üreme Davranışlarının Farklılaşması: Birbirlerine çok yakın bölgelerde yaşayan populasyonlarda, mutasyonlarla ortaya çıkan davranış farklılaşmalarıdır.

Koku ve ses çıkarmada, keza üreme hareketlerinde meydana gelecek çok küçük farklılaşmalar, bireylerin birbirlerini çekmelerini, dolayısıyla döllemeyi önler. Daha sonra, bu populasyonlar bir araya gelseler de, davranış farklarından dolayı çiftleşemezler.

Üreme Dönemlerinin Farklılaşması: İki populasyon arasında üreme dönemlerinin farklılaşması da kesin bir yalıtıma götürür. Örneğin bir populasyon ilkbaharda, öbürüsü yazın eşeysel gamet meydana getiriyorsa, bunların birbirlerini döllemeleri olanaksızlaşır.

Üreme Organlarının Farklılaşması: Özellikle böceklerde ve ilkel bazı çok hücrelilerde, erkek ve dişi çiftleşme organları, kilit anahtar gibi birbirine uyar. Meydana gelecek küçük bir değişiklik döllenmeyi önler.

Gamet Yalıtımı: Bazı türlerin yumurtaları, kendi türünün bazen de yakın akraba türlerin spermalarını çeken, fertilizin denen bir madde salgılar. Bu fertilizinin farklılaşması gamet yalıtımına götürür.

Melez Yalıtımı: Eğer tüm bu kademeye kadar farklılaşma olmamışsa, yumurta ve sperma, zigotu meydana getirir. Fakat bu sefer bazı genlerin uyuşmazlığı, embriyonun herhangi bir kademesinde anormalliklere, ya da uygun olmayan organların ortaya çıkmasına neden olur (örneğin küçük kalp gibi).

Embriyo gelişip ergin meydana gelirse, bu sefer, kalıtsal yapılarındaki farklılaşmalar nedeniyle erginin eşeysel hücrelerinde, yaşayabilir gametler oluşamayabilir (katırı anımsayınız!). Genlerin kromozomlar üzerindeki dizilişleri farklı olduğu için, sinaps yapamazlar ya da kromozom sayıları farklı olduğu için dengeli bir kromozom dağılımını sağlayamazlar.

4. KAYNAKLAR

Hayvanlar ve Bitkilerin Evrim Ansiklopedisi-Remzi Kitapevi

Kalıtım ve Evrim – Prof.Dr.Ali DEMİRSOY

Yaşamın Temel Kuralları - Prof.Dr.Ali DEMİRSOY

www.bilimaraştırmavakfı.com

İÇİNDEKİLER

1. GİRİŞ 1

1.1. Eklembacaklılar (Artropoda) 1

1.2. Evrim Kavramının Gelişimi 2

1.2.1. Gözlemler ve Varsayımlar 2

1.2.2. Evrim Konusundaki İlk Yorumlar 3

1.2.2.1. Fosillerin Bulunması 3

1.2.3. Evrim Fikrine Direnişler 4

2. EVRİM KONUSUNDA BİLİMSEL DÜŞÜNCELERİN GELİŞİMİ 5

2.1. Jean Baptiste Lamarck 5

2.1.1. Bir Organın Kullanılıp Kullanılmamasına Göre Değişimi 5

2.2. Charles Darwin 7

2.2.1. Yaşamının İlk Evreleri ve Eğitimi 7

2.2.2. İngiltere’deki Gözlemler 8

3. EVRİMLEŞMEYİ SAĞLAYAN DÜZENEKLER 11

3.1. Doğal Seçilim 11

3.1.1. Yönlendirilmiş Seçilim 12

3.1.2. Dengelenmiş Seçilim 14

3.1.3. Dallanan Seçilim 14

3.2. Üreme Yeteneğine ve Eşemlerin Özelliğine Göre Seçilim 14

3.3. Yalıtımın (İzolasyonun) Evrimsel Gelişimdeki Etkisi 16

3.3.1. Coğrafik Yalıtım (- Allopatrik Yalıtım) 17

3.3.2. Üreme İşlevlerinde Yalıtım (= Simpatrik Yalıtım) 18

4. KAYNAKLAR 20

Yorum ekle 12 Temmuz 2007

Süleyman Demirel Üniversitesi

SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ

FEN EDEBİYAT FAKÜLTESİ

BİYOLOJİ BÖLÜMÜ

HAVA KİRLİLİĞİ

Danışman

Doç. Dr. Hasan ÖZÇELİK

Hazırlayan

Esen ÇİMEN

9421303013

ÖNSÖZ

22. yüzyıla yaklaşırken dünyada çevre sorunları gün geçtikçe büyümektedir. 1940’lı yıllarda 3 milyar olan dünya nüfusu bugün iki kat artarak 6 milyara yaklaşmıştır. Enerji üretiminin ise bu zaman zarfında dört kat arttığı görülmüştür. Bu durum sınırlı olan doğal kaynakların korunmasının önemini çarpıcı bir şekilde ortaya koymaktadır. Bu gerçeğin ışığında fosil yakıtların sebep olduğu kirlenme şeklinin pek çok ülkenin çevre politikalarında anahtar rol oynadığını bilmekteyiz.

Ülkemizde ise Batı ülkelerine göre daha geç başlayan endüstriyel faaliyetlerin çevre boyutu ile birlikte gözönüne alındığını söylemek oldukça zordur. Bunun yanısıra çarpık şehirleşme, başta büyük şehirlerde olmak üzere çevre sorunlarının yoğunlaşmasına yol açmıştır.

Hava kirliliği bugün ülkemizde birinci derecede önemli bir çevre sorunu haline gelmiştir. Birçok şehrimizde hava kalitesi standartlarının birkaç kat aşılması ise artık olağan bir durumdur. Yakıt kullanımına yönelik çalışmaların ne kadar yetersiz olduğu da yaşanan hava kirliliği ile açıkça görülmektedir. Örneğin İstanbul’da bazı bölgelerde yüksek basıncın da hakim olduğu günlerde, acil tedbirlerin alınması gereken “episod” değerlere ulaşılmaktadır.

Bu tezde, hava kirliliğinin genel şekli, kaynakları, etkileri, bölgelere göre değerlendirilmesi, hava kalitesi standartları konuları incelenmiştir.

Bu çalışma sırasında değerli yardımlarını esirgemeyen, her zaman destek olan Hocam Doç. Dr. Sayın Hasan ÖZÇELİK’e teşekkürlerimi sunarım.

Isparta – 2001 Esen ÇİMEN

SEMBOLLER

Konsantrasyon

CT2

Sıcaklık yapı parametresi

Buhar basıncı

Coriolis parametresi

Yer çekimi ivmesi

Atmosferik sınır tabakanın t ‘ya göre yüksekliği

hQ

Atmosferik sınır tabakanın Q’ya göre yüksekliği

Mekanik karışma yüksekliği

Ku

Momentum için alış-veriş katsayısı

K0

Isı için alış-veriş katsayısı

Monin-Obukhov uzunluğu

Kararlılık parametresi (boyutsuz)

Atmosferik basınç

Qo

Isı akısı

Emisyon şiddeti

Re

Reynolds sayısı (boyutsuz)

Rt

Richardson sayısının akı formu (boyutsuz)

Rl

Richardson sayısının gradyan formu (boyutsuz)

Potansiyel sıcaklık

?*

Sıcaklık ölçeği

Potansiyel sıcaklığın çalkantı bileşeni

Sıcaklık

Tv

Virtüel sıcaklık

To

Yüzey tabaka sıcaklığı

Zaman

? *

Sürtünme hızı

Hızın x bileşeni

Hız bileşeni

Hızın y bileşeni

Ses hızı

Düşey hız

x, y, z

Karteziyen koordinatlar (x, yüzey rüzgarı boyunca; z düşey)

z0

Pürüzlülük uzunluğu

z1

Planeter sınır tabakanın üst sınırı

W’ ?’, w’v’

Düşey türbülanslı momentum akı büyüklükleri

w’?’

Türbülanslı ısı akısı

Kayma gerilmesi

t 0

Yüzey kayma gerilmesi

µh

Havanın viskositesi

Karman sabiti

Oy

Yatay dispersiyon katsayısı

Oz

Düşey dispersiyon katsayısı

Øu

Üniversal hız fonksiyonu (boyutsuz)

İÇİNDEKİLER

ÖNSÖZ i

SEMBOLLER ii

İÇİNDEKİLER iii

1. GİRİŞ 1

1.1. Hava Kirliliğinin Tanımı ve Tarihsel Geçmişi 2

2. ATMOSFER VE HAVA KİRLETİCİLER 5

2.1. Giriş 5

2.2. Atmosfer Tabakaları 6

2.3. Havanın Doğal Kompozisyonu ve Hava Kirleticiler 11

3. HAVA KİRLİLİLİĞİ KAYNAKLARI 14

3.1. Giriş 14

3.2. Doğal Hava Kirliliği Kaynakları 14

3.2.1. Volkanlar 14

3.2.2. Tozlar 15

3.2.3. Orman Yangınları 15

3.2.4. Okyanus Spreyleri 15

3.2.5. Buharlaşma 16

3.3. Antropojenik Hava Kirliliği Kaynakları 16

3.3.1. Motorlu Araçlar 17

3.3.2. Endüstri 19

3.3.2.1. Demir çelik ve metal endüstrisi 19

3.3.2.2. Maden endüstrisi 19

3.3.2.3. Kimya endüstrisi 19

3.3.2.4. Petrol endüstrisi 20

3.3.2.5. Kağıt endüstrisi 20

3.3.2.6. Tekstil endüstrisi 20

3.3.2.7. Lastik endüstrisi 20

3.3.2.8. Cam endüstrisi 20

3.3.2.9. Çimento endüstrisi 20

3.3.3. Enerji Santralleri 21

3.3.3.1. Asit yağmurları 21

3.3.4. Konutların Isıtılması 22

3.4. Antropojenik Emisyonların Önlenmesi İçin Çareler 24

4. HAVA KİRLETİCİLER 25

4.1. Birincil Kirleticiler 25

4.1.1. Kükürt Oksitler 25

4.1.2. Azot Oksitler 29

4.1.3. Karbon Monoksit 30

4.1.4. Hidrokarbonlar 31

4.1.5. Partiküller 31

4.2. İkincil Kirleticiler 33

4.2.1. Fotokimyasal Oluşumlar ve Ozon 33

5. HAVA KİRLİLİĞİNİN ETKİLERİ 40

5.1. Giriş 40

5.2. Görünürlüğün Azalması 40

5.3. Malzeme Üzerine Zararlar 41

5.4. Zirai Zararlar 41

5.5. Fizyolojik Etkiler 43

5.6. İklim Üzerine Etkiler 45

5.6.1. Karbon Dioksit ve Küresel Isınma 45

6. BÖLGELERDE YAPILAN ÇALIŞMALAR 47

6.1. Doğu Anadolu Bölgesi 47

6.1.1. Genel Olarak 47

6.1.2. Erzurum 48

6.2. Güneydoğu Anadolu Bölgesi 50

6.2.1. Elazığ 50

6.2.3. Diyarbakır 51

6.3. Karadeniz Bölgesi 51

6.3.1. Genel Olarak 51

6.3.2. Murgul (Göktaş) 51

6.3.3. Zonguldak Metropolitan Alanı 52

6.3.4. Samsun 52

6.3.5. Trabzon 54

6.4. Akdeniz Bölgesi 55

6.5. İç Anadolu Bölgesi 55

6.5.1. Genel Olarak 55

6.5.2. Kayseri 55

6.5.3. Sivas 56

6.5.4. Eskişehir 57

6.5.5. Konya 57

6.5.6. Ankara 58

6.6. Ege Bölgesi 61

6.6.1. Genel Olarak 61

6.6.2. İzmir 61

6.6.3. Kütahya 62

6.7. Marmara Bölgesi 62

6.7.1. Genel Olarak 62

6.7.2. İstanbul 62

6.7.3. Bursa 64

7. HAVA KİRLİLİĞİ STANDARTLARI 65

7.1. Emisyon Standartları 65

7.2. Hava Kalitesi Standartları 65

8. KAYNAKLAR 67

1. GİRİŞ

Çevre sorunları, yaşadığımız yüzyılın en önemli problemi olarak ekvatordan kutuplara kadar her bölgede kendisini göstermektedir. 22.ci yüzyıla yaklaşırken her geçen gün büyüyerek artan ve doğal kaynakları kullanılamaz hale getiren çevre sorunları, dünyanın geleceğini ciddi bir şekilde tehdit etmektedir. 1940’lı yıllarda 3 milyar civarında olan dünya nüfusu bugün 6 milyara ulaşmıştır. Ancak yaklaşık 50 yıllık bu süre içerisinde dünya nüfusunun iki kat artmasına karşın enerji üretimi dört kat artmıştır. Bu örnek enerji üretiminin ve üretim şeklinin dünyamız için gelecekte ne kadar önemli olduğunu vurgulamaktadır.

Çevre boyutuna yeterince önem verilmemesi dünyamızı ekolojik tehlikelerle yüzyüze getirmiştir. Bu konuda en önemli göstergelerden biri de fosil yakıtların yanması sonucu çıkan atmosferdeki CO2 miktarıdır. Bugün, dünyamızda sera gazlarının konsantrasyonlarındaki artışın iklim üzerine etkileri hakkında hâlâ önemli belirsizlikler mevcuttur (Böttcher, 1993). Ancak atmosferde CO2 ‘nin yanı ıra diğer sera gazlarında da artış bulunduğu, sera gazlarının moleküllerinin kızıl ötesi radyasyonu absorbladığı, artan kızılötesi absorbsiyonun da atmosferde su çevrimini, hava sirkülasyonunu ve ısı taşınımını etkilediği de kabul edilen temel gerçeklerdendir.

1880’li yıllarda dünyadaki CO2 konsantrasyonları 275 ppm Olarak belirlenmiş iken, 1980’de 339 ppm ve bugün ise 360 ppm’yi aşmıştır. Eğer fosil yakıt kullanımında bir değişiklik olmadığı takdirde, 2050’li yıllarda CO2 konsantrasyonunun 400 ppm’i aşacağı tahmin edilmektedir. Arz atmosferinin ısınmasına yol açan bu olumsuz durum özellikle 1970’li yıllardan itibaren dünya ülkelerini yeni çevre politikaları üretmeye zorlamıştır. 1985 Helsinki protokolu, 1987 Montreal protokolu, 1990 Londra anlaşması ve son olarak 3-4 Haziran 1992 tarihlerinde Brezilya’da yapılan konferanslar çevrenin önemini vurgulayan toplantılar olmuştur. Rio’da yapılan birleşmiş Milletler Çevre ve Gelişme Konferansı sonrasında yayınlanan bildiri “Ormanlar geleceğin kapitalidir” sözü ile son bulmaktadır (Rio Decleration, 1992). Bu anlamlı sözün yanısıra 21. yüzyılda dünya için yeni bir çevre sloganı hakim olacaktır. Bu ise bireysel çevre sorumluluğunu yerleştirecek olan “Global düşün, lokal hareket et” ilkesidir.

İşte görülüyor ki nefes alma ihtiyacını ve yaşamın gereği aktiviteler için gerekli ortamı sağlayan yeryüzü atmosferi ve burada oluşan hava kirlenmesi, çevre kirliliği içerisinde fevkalade önemli yer tutmaktadır.

Hava kirliliği nedeniyle yaşamın temel kaynağı olan suyun ve dolayısıyla içme suyu kaynaklarının geleceği de tehlike altındadır. Bu konuda en son örneği İskandinav ülkeleri oluşturmaktadır. İsveç’te bulunan 85.000 civarındaki gölün %16’sı hava kirliliği nedeniyle asitleşmeye maruz kalmıştır (Enviro, 1992). EMEP (European Air Pollution Monitoring Program) raporuna göre İsveç’te biriken kükürt ve azot bileşiklerinin %90’ı yabancı orijinlidir. Bu kaynak bölgeleri başlıca olarak Almanya, İngiltere ve Polonya’dır (Agren, 1991).

1.1. Hava Kirliliğinin Tanımı ve Tarihsel Geçmişi

Hava kirlenmesi çeşitli şekillerde tanımlanmaktadır. Bu tanımlardan birine göre hava kirlenmesi, genel şekli ile insanların çeşitli aktivitelerinden doğan ve sağlıklarının yanısıra kaynakların da kirlenmesine sebebiyet veren kirleticilerin atmosfere karışmasıdır. Diğer bir deyişle de hava kirlenmesi atmosferde canlıların sağlığına zarar verecek miktar ve sürede kirleticilerin birinin yada daha fazlasının bir arada bulunması şeklinde tanımlanır.

Yaşamın gereği aktiviteler için bir ortam olarak hizmet veren yerküre ve üzerindeki atmosferin kompozisyonu, iki milyar yıldan bu yana değişikliğe uğramış ve halen de uğramaktadır. Diğer bir deyişle yerkürenin gaz zarfının kompozisyonunda, insanoğlunun çevresi ile ilişkileri ve yaşayan canlı organizma ile atmosferin girişimleri sonucunda değişiklikler meydana gelmiştir. İşte hava kirlenmesi kavramı da böylece ortaya çıkmıştır. Jeolojik çağlarda yanardağ patlamaları ile başlayan doğal kirlenme daha sonraları insan aktiviteleri ile büyük boyutlara ulaşmıştır. İnsanoğlunun doğrudan ürettiği kirliliğin ateşin bulunmasıyla başladığını söylemek ise bir kehanet değildir. Ateşin bulunuşu, ısıtma ve ısınmanın başlangıcını oluşturmuştur. Bu konuda, literatürde belirgin hava kirliliğinin Milattan 500 yıl önceleri Pers mezarlarının bulunduğu türbelerde petrol yakılması suretiyle meydana geldiği belirtilmektedir. Ünlü şair Horace ise Roma tapınaklarında Milattan 100 yıl önceleri tütsü yapıldığını şiirlerinde konu etmiştir.

Atmosferin kompozisyonundaki değişikliklerin 20. yüzyılın başlarından itibaren görülmeye başladığı bilinmektedir. Özellikle 1940’lı yıllardan sonra endüstri ve teknolojide başlayan ilerlemeler, kirlenme olaylarını beraberinde getirmiştir. Bununla beraber yanma olayından kaynaklanan hava kirliliğinin ilk ortaya çıkışı 13. yüzyılda İngiltere’de olmuştur. Kral I. Edward, 1301 yılı kışında Londra’da aşırı bir şekilde duman ve kokuya sebep olduğu için ısınma için kömür yakılmasını yasaklamıştır.

Hava kirlenmesi üzerine yazılan ilk kitap ise Johm Evelyn tarafından İngiltere’de 1661 yılında basılmıştır. Aslında bu kitap insanların çevre problemlerine duyduğu ilginin ancak yaşanılan çevrenin bozulması sonucunda başladığının bir kanıtı olmuştur. 1875 yılında yine İngiltere’de hava kirliliği episodları sonucunda ölüm olaylarında büyük artışlar görülmüştür.

1930 yılında Belçika’nın Meuse Vadisi’nde meydana gelen trajik ölümler, 1948 yılında ABD Pennsylvania eyaleti Donora şehrinde yaşanan hava kirliliği sebebiyle olan ölümler bu konuda yaşanan en ilginç tarihsel olaylardır. 1948 yılında ABD Pennsylvania eyaletinde bir heri vadisinde bulunan Donora şehrinde 5 gün süre ile yaşanan durgun antisiklonik basınç paterninin yeryüzü üzerinde sebep olduğu şiddetli enverziyon, bu nehir vadisinde faaliyette bulunan sülfürik asit, çinko, çelik tel fabrikalarından çikan SO2 ve partikül emisyonlarını hapsederek 14 saat süre içerisinde 17 kişinin ölümüne sebep olmuştur (Bach, 1972; Perkins, 1974; Seinfeld, 1975). 1952 yılında Londra’da meydana gelen smog olayının sonrasında ise SO2 konsantrasyonunun 0,5 ppm’e, partikül madde konsantrasyonunun ise 4 mg/m3’e ulaştığı görülmüştür.bu şekilde ölümlere sebebiyet veren hava kirliliği olaylarının ard arda yaşanması, ülkeleri bu konuda yasal önlemler almaya zorlamıştır. Bu amaçla ilk yasal düzenlemenin ABD’de 1955 yılında Temiz Hava Yasası (Clean Air Act) adıyla yapıldığı, daha sonra ise 1956 yılında İngiltere’de ilk yasal düzenlemelere gidildiği görülmektedir. Dünya ülkeleri günümüzde emisyon indirimine gitmek üzere çeşitli anlaşmalar yapmaktadır. Hava kirlenmesi olayının bu tarihsel geçmişi esnasında ortaya çıkan klasik hava kirliliğine, fotokimyasal smog gibi daha ziyade araç emisyonlarının sebebiyet verdiği, modern sayılabilecek farklı bir kirlilik türü ilave olmuştur. Günümüzde, gelişmiş ülkelerde 2 veya 3 kişiye bir aracın düştüğü gözönüne alınırsa kontrolsüz araç emisyonlarının meydana getireceği kirliliğin önemi ortaya çıkmaktadır.

Çevre sorunları sosyal yaşamımıza artık öylesine yerleşmiştir ki günlük yaşamımızın terminolojisi içerisine sıcaklık enverziyonu, yüksek basınç alanı, sera etkisi, ozon tabakası vb. gibi kavramlar sık sık telaffuz edilir hale gelmiştir.

Böylesine güncelleşen hava kirlenmesi olayının incelenmesi ancak geniş akademik disiplin içeren özel eğitilmiş personeli de gerektirmektedir. Bu konuda yapılan çalışmaların birinde; fizik, biyoloji, tıp, mühendislik ve sosyal bilimlerin çevre probleminin çözümlerini bulmada araştırıcı bilim dalları olarak kabul edildiği ifade edilmiştir (Bach, 1972). Buna göre, fizikçiler ve araştırma mühendisleri yeni enerji kaynakları bulmak, geliştirmek; çevre mühendisleri, endüstriyel bacalar, araçlar, enerji santralleri gibi kirlilik kaynaklarından çıkan emisyonları önleyebilmek amacıyla kontrol teknikleri üzerinde çalışmalar yapmak; kimya mühendisleri, havadaki çeşitli kirleticileri tanıtmak, ölçme yöntemlerini geliştirmek, kirleticilerin arıtılması konusunda yöntem ve teknikler oluşturmak üzere çalışmalar yaparlar.

Hava kirliliği probleminin çözülmesi konusunda meteorolojistler, atmosfere ait bilgileri kullanarak kısa ve uzun mesafelerde kirletici konsantrasyon öngörülerini yapmak üzere matematik modeller geliştirirler. Hava kirliliğinin eğilimini, hava kirlenmesine yol açabilecek çeşitli ölçeklerdeki iklim olaylarını araştırırlar.

Biyologlar, hava kirlenmesinin bitkiler ve hayvanlar üzerindeki olumsuz etkilerini; tıp bilimcileri hava kirliliğinin sebep olduğu akut ve kronik sağlık problemleri üzerinde incelemeler yaparlar. Ekonomistler ise hava kirlenmesinin zararları sonucunda kontrol aygıtlarının optimum kullanımını hesaplayan maliyet-fayda modelleri hakkında; hukukçular ise kirliliğin önlenmesi konusunda gerekli yasaların düzenlenmesi üzerinde çalışmalar yaparlar.

Sonuç olarak hava kirlenmesi karmaşık bir olaydır. Bütün boyutları ile olayı bir kitapta ele almak olanaklı değildir. Bu nedenle bu kitapta, hava kirlenmesi; hava kirletici emisyon kaynakları ve envanterleri, hava kirleticiler, hava kirliliğinin global ve çeşitli etkileri, hava kirliliği meteorolojisi, hava kirliliğinin modellenmesi, hava kalitesi standartları konularını kapsayacak tarzda incelenmiştir.

2. ATMOSFER VE HAVA KİRLETİCİLER

2.1. Giriş

Atmosfer, gezegenimizin çevresini saran ve büyük miktarını azot ile oksijenin oluşturduğu bir gaz kütlesidir. Bileşimindeki azot ve oksijen bu kütlenin %99’unu oluşturur. Bilindiği gibi atmosferdeki tüm hava hareketlerinin kaynağı da elektromagnetik dalgalar yayan güneştir. Yaklaşık 150 milyon kilometre uzaklıktaki güneşten dünyamıza gelen bu enerji tüm güneş enerjisinin %20’si kadardır. Bu enerji daha ziyade görünür ve kısa dalga radyasyon şeklindedir. Dünyadan geri dönen enerji ise uzun dalgalı kızıl ötesi radyasyon şeklindedir. Güneş ışınları atmosfer sınırında bir radyant akı oluşturmaktadır. Güneş ışınlarının atmosferin tepesinde birim yüzeye dik bir şekilde meydana getireceği bu akıya güneş sabiti adı verilir. Güneş sabitinin değeri yaklaşık olarak 2.0 Kalcm-2 dak-1 yada 1353 watt m-2 ‘dir. Diğer bir deyişle bu sabit sayı, bir gram suyun sıcaklığını sıfır dereceden 2 dereceye yükseltmeye eşdeğer ısı miktarına karşı gelmektedir. Güneş radyasyonu bir elektromagnetik dalga hareketidir. Bu nedenle güneşin neşrettiği çeşitli dalga uzunluklarındaki ışınların tümü güneşin elektromagnetik spektrumu ile gösterilir. Şekil 2.1. güneşin spektrumundaki bu enerji dağılımını lineer bir frekans ölçeği üzerinde göstermektedir. Bu şekilden görüleceği üzere birim frekans başına en büyük şiddet yaklaşık 0,85 metrelik bir dalga uzunluğuna sahiptir. Bunların dışında dünyamızdan ve bulutlardan dışarı doğru giden radyasyon ise bir siyah cisim radyasyonu olarak kabul edilmektedir. Yer-atmosfer sisteminde eşdeğer siyah cisim sıcaklığı 252 K olarak belirlendiğine göre arz radyasyonunun en büyük şiddeti yaklaşık olarak 11.5µ’a yakın bir bölgede meydana gelir.

Sonuç olarak atmosferdeki tüm hareketlerin kaynağı olan güneşten gelen bu enerji arzın yüzeyine atmosfer içerisinden geçerek ulaşır. İşte bu geçiş esnasında çok az bir enerji absorblanır ve bu da atmosferin ısınmasına yol açar. Ancak enerjinin çoğu yer yüzeyinde absorblanır. Bunun sonucunda arzın yüzeyi atmosfer için temel bir ısınma kaynağı haline gelir. Isının miktarı ise çoğunlukla yüzeyin tipine bağlı olup yersel ve zamansal olarak da değişiklik gösterir. Isının eşit dağılmaması ise yatay hareketlere yol açar. Örneğin rüzgar bu yatay hareketlerin bir neticesidir. Ayrıca düşey hareketler de bulutları ve yağışı oluşturur. Netice olarak güneşten alınan enerji çeşitli aktiviteler içerisinde yer almakta ve daha sonra da atmosfer içerisinden tekrar uzaya dönmektedir.

Böylece dünyanın her bölgesinde gelen ve giden radyasyon bir denge içerisinde bulunmamaktadır. Radyasyon dengesi kuzey ve güney enlemleri için 400 enlemleri civarında oluşmaktadır. Diğer bir deyişle bu enlemin aşağısında gelen gidenden fazla, yukarısında ise tersi söz konusudur. Atmosferin genel sirkülasyonu, fırtınalar ve okyanus akıntılarının meydana getirdiği transformasyonlar ve alış-verişler atmosfer ve yer yüzeyi arasında enerjiyi dağıtmakta ve yer küre üzerinde bir denge oluşturmaktadır.

2.2. Atmosfer Tabakaları

Güneş ve dünya arasındaki ısı alış verişleri sonucunda atmosferin aldığı enerji kadar kaybetmekte olduğu da görülmektedir. Eğer gelen radyasyon giden radyasyondan daha fazla olsaydı dünyamız her geçen gün ısınacaktı. Bunun tersi durumun söz konusu olması halinde ise dünyamızın her geçen gün soğuması gerekecekti. Buradan da görülüyor ki atmosfer dünya çevresini bir örtü gibi sarmaktadır. Saydam olmayan atmosfer ışınları absorblayarak güneşten gelen enerjinin tamamının geri gitmesine mani olmaktadır. Böylece, atmosferin iç kısımları dışına oranla daha fazla ısınmakta ve tabakalı bir yapılaşma ortaya çıkmaktadır. Bu tabakalı yapı çeşitleri fiziksel büyüklükler gözönünde tutularak isimlendirilmiştir. Bunlardan en çok kullanılanı sıcaklık profiline göre olan tabakalaşmadır. Sıcaklık özelliğine göre atmosfer, yeryüzünden itibaren birbiri üstüne gelen ve birinden diğerine özellikleri farklı olan ardışık tabakaların bir süper pozisyonu görünümündedir. Bu yapıdaki atmosfer yukarıdan aşağıya doğru termosfer, mezosfer, stratosfer ve troposfer tabakalarından oluşur. Şekil 2.2. bu tabakaları göstermektedir. Buna göre atmosferin en üst tabakası termosferdir. UV radyasyonu, azot ve oksijen moleküllerinin ayrışması bu tabaka içerisinde meydana gelmektedir. Termosferin hemen aşağısında yer alan mezosfer ise 50 ile 85 km. yükseklikler arasında bulunur. Bu tabaka boyunca sıcaklık yükseklikle doğrusal bir şekilde düşerek 85 km.’de 175 K derecesine ulaşır. Bu atmosfer içerisindeki en düşük sıcaklık derecesidir.

106 m

105 m

Alçak frekans {

104 m

103 m

Yüksek frekans {

102 m

Çok yüksek frekans {

10 m

Ultra yüksek frekans

1 m

10 cm

1 cm

Kızıl Ötesi

01 cm

10-2 cm

10-3 cm

Görünür {

10-4 cm

Mor ötesi(UV) {

10-5 cm

X ışınları

10-6 cm

10-7 cm

10-8 cm

Gama ışınları

10-9 cm

10-10 cm

10-11 cm

Kozmik ışınlar

10-12 cm

Şekil 2.1. Elektromagnetik Spektrum.

Stratosfer ise troposferin üst sınırından ~50 km.’ye kadar olan bir bölgedir. Bu tabakanın en üst sınırındaki sıcaklığın yer yüzü değerine yaklaştığı görülür. Atmosferin en önemli tabakası olarak bilinen troposfer ise yer yüzeyi üzerinde 8-17 km. yükseklikler arasında bulunur. Özetle, atmosfer içerisinde, ortalama sıcaklık profilinin gözönüne alındığı radyasyonun doğrudan absorblandığı üç sıcak bölge dikkati çekmektedir. Bunlar yer yüzeyi, stratosfer ve termosferdir. Bu bölgelerde görünür ve kızıl ötesine yakın radyasyon yüzeyde absorblanmakta, aşağı stratosferde ozon tarafından absorbsiyon ve termosferdeki foto iyonizasyonun yol açtığı yüksek enerji absorbsiyonu meydana gelmektedir.

İklim ile ilgili tüm olaylar ise yer yüzeyi ve aşağı stratosfer arasında cereyan etmektedir. Bu aktif bölge, atmosfer kütlesinin yaklaşık %80’ini oluşturur. Bu nedenle de troposfer, meteorolojik olaylar bakımından atmosferin en önemli tabakası olarak bilinir. Bu tabaka içerisinde sıcaklığın yükseklikle azalmasının sebebi ise yer yüzeyinin güneş radyasyonunu absorblaması ve radyasyonun yerden tekrar yayılmasıdır. Bu tabakanın tepe yüksekliğine tropopoz adı verilmiştir. Tropopoz, yılın mevsimine ve enlemlere bağlı olarak değişiklik gösterir. Buna göre tropopoz, ekvatorda en yüksek ve kutuplara doğru en düşük olarak 8 ila 17 km. arasında yer alır. Bu yükseklik içerisinde sıcaklık yukarıda açıklanan sebepler sonucu yerden itibaren belirli bir düzen içerisinde azalma gösterir. Bu azalma miktarı nemli atmosfer halinde 0,64 0C/100 metre; kuru atmosfer hali için ise 0,98 0C/100 metredir. Bunun sonucunda tropopoz seviyesindeki sıcaklık yaklaşık olarak 217 K derecesine kadar düşer. Bu noktadan sonra da sıcaklık tropopozu takip ederek stratosferin üst sınırına kadar yükseklikle artmaya başlar.

Troposferin yer yüzeyine bitişik olan ve yüksekliği 1500 m’ye kadar değişebilen, bazı hallerde karışma yüksekliği olarak nitelenen kısmı ise hava kirliliği potansiyelini yönlendirmesi bakımından incelenmesine ihtiyaç duyulan en önemli bir tabakadır. Kirletici kaynakların gerek bu yükseklik içerisinde yer alması, gerekse de kirleticilerin difüzyon, dispersiyon ve taşınım gibi işlemlerin bu tabakada meydana gelmesi karışma yüksekliği bilgisini hava kirliliği model çalışmalarında önemli bir giriş büyüklüğü haline getirmiştir. Zira bu tabakanın büyüklüğü hava kirleticilerin içerisinde yer alacağı hacmi tayin etmektedir.

Atmosfer, sıcaklık profili yanısıra moleküler kompozisyon bakımından da bölgelendirilmektedir. Buna göre atmosfer iki genel bölgeye ayrılmıştır. Bunlar homosfer ile heterosferdir (Şekil2.3.). Homosfer tabakasının yüksekliği yer yüzeyinden itibaren 85-110 km.ye kadar çıkmaktadır. Ayrıca atmosfer, bu tabaka içerisinde kimyasal bileşimi bakımından homojen kabul edilmektedir. Bu durum büyük ölçüde atmosferin aşağı bölgelerindeki rüzgarlar ve türbülanslı hareketler sonucudur. Homosferin üzerinde yer alan heterosferde ise atmosferin bileşiminde çeşitli değişikler meydana gelmektedir. Bu bölgede OH, NO ve O3 gibi serbest elektron taşıyan kimyasal bakımdan etkin moleküller vardır. Bu moleküller absorbladıkları enerjiyi başka bir dalga boyunda geri gönderme özelliğine sahiptirler. Böylece heterosfer tabakası güneşten gelen yüksek enerjili fotonların şiddetlerindeki farklılıklar nedeniyle dört ayrı bölümde bulunur. Bunlar; sırasıyla 200 km.ye kadar ulaşan ve heterosferin en alt tabakasında yer alan moleküler azot hakimiyetinin görüldüğü tabaka; bunun üzerinde yaklaşık 1000 km.ye kadar da atomik oksijen tabakası; helyum bakımından zengin olup 3000 km.ye kadar uzanan üçüncü bir tabaka ile hidrojen tabaka adıyla bilinen dördüncü bir tabakadır. Bu son tabakanın yüksekliği ise 10000 km.ye kadar çıkmaktadır. Bununla beraber bu yüksekliğe ulaşabilmesine rağmen heterosferin, atmosfer kütlesinin %0,01’den daha azını oluşturduğu bilinir. Bütün bunların dışında heterosfer, güneş ışınlarının yüksek enerji taşıyan kısımlarını süzgeçlemesi nedeniyle yeryüzündeki yaşama önemli katkılarda bulunur.

Atmosfer bütün tabakalarında fotokimyasal reaksiyonlar gözönüne alınarak da incelenmektedir. Bu tür bir incelemede iki farklı kimyasal reaksiyon şekli söz konusudur. Bunlar normal gaz fazında meydana gelen reaksiyonlar ve fotokimyasal reaksiyonlardır. Gaz fazında meydana gelen kimyasal reaksiyonlar, stratosferden başlayarak termosferin alt bölümlerini içeren bir tabakada meydana gelir. 110 km.ye kadar ulaşan bu tabakaya kemosfer adı verilmiştir.

Atmosferin bütün tabakalarında fotokimyasal reaksiyonlar meydana gelebilmektedir. Bunun da sebebi fotokimyasal reaksiyon hızlarının sıcaklığa bağlı olmamasıdır. Atmosferin mezosfer ve termosferi içine alan bölgesinde fotokimyasal reaksiyonlar sonucunda oluşan çok sayıda elektron ve iyonların bulunduğu radyo dalgalarının yayılması bakımından önemli olan iyonosfer bölgesi de mevcuttur.

İyonosfer kendi içerisinde birim hacim başına düşen elektron sayısına göre çeşitli bölgelere ayrılmıştır. Bunlar D, E ve F bölgeleridir. Ancak bu bölgeler arasında kesin sınırlar bulunmamaktadır. Bu bölgeler arasındaki kalitatif farklılıklar atmosfer bileşenlerinin foto iyonizasyonuna dayanmaktadır. Örneğin azotmonoksit bileşenlerinin fotoiyonizasyonu D bölgesinde, oksijen moleküllerinin fotoiyonizasyonu E bölgesinde ve oksijen ile azotun fotoiyonizasyonu da F bölgesinde cereyan etmektedir.

140 -

120 - Termosfer

100 -

80 -

Mezosfer

60 -

40 -

Stratosfer

20 -

Troposfer

0 100 200 300 400 500

Şekil 2.2. Atmosferde Sıcaklığın Yüksekliğe Bağlı Olarak Değişimi

2.3. Havanın Doğal Kompozisyonu ve Hava Kirleticiler

Tablo 2.1.’de temiz ve kuru havanın doğal kompozisyonu bileşenlerin hacimsel yüzdesi ve konsantrasyon miktarları ile birlikte verilmiştir.

Tablo 2.1. Temiz ve Kuru Havanın Doğal Kompozisyonu

Bileşen

Hacim (%)

(ppm)

Azot

78.09

780900

Oksijen

20.94

209400

Argon

0.93

9300

Karbondioksit

0.0318

318

Su buharı

0.02

200

Neon

0.0018

18

Helyum

0.00052

5.2

Metan

0.00015

1.5

Kripton

0.0001

Hidrojen

0.00005

0.5

Azot monoksit

0.000025

0,25

Karbon monoksit

0.00001

0.1

Ksenon

0.000008

0.08

Ozon

0.000002

0.02

Amonyak

0.000001

0.01

Azot dioksit

0.0000001

0.001

Bu tablonun birinci sırasında yer alan ve iki atomlu bir molekülden oluşan azot gazı hacim olarak atmosferde %78,09 oranında bulunmaktadır. Azot belirli bir enerji eşiğinin aşılması gibi özel durumlarda reaksiyona girebilen bir gazdır. Orman yangınları gibi yüksek sıcaklık ve basıncın söz konusu olduğu şimşek gibi doğal atmosfer olayları esnasında ve ayrıca da yanma sonucunda meydana gelir. Oksijen ise atmosferde ikinci olarak bulunan bir gazdır. Hacimce atmosferin %20,94’ünü ve ağırlıkça da %23.21’ini kaplar. Oksijen azottan farklı olarak çok reaktiftir. Bunların dışında kalan gazlar atmosferde %1’den daha azdır. Bunlardan tek atomlu olan argon, atmosferde bulunan üçüncü gazdır. Aynı zamanda atmosferde en bol bulunan asal gazdır.

Helyum, neon, kripton ve ksenon gazları argon gibi ataletli gazlardandır. Ksenon asal gazlar içerisinde en kolay bileşik veren gazdır. Bu gazın çok sayıda bileşiği bulunur. Xe F2 (diflorür), Xe Fe (tetraflorür) bu bileşiklerden birkaçıdır. Ozon ise sıvı halde mavi-lacivert, katı halde mor-siyah ve gaz halde iken mavi renktedir. Kararsız bir bileşik olan ozon kolayca O2’ye dönüşebilmektedir. 200-230 nm UV ışığın taşıdığı enerji bu dönüşümü sağlayabilmektedir. CO ise renksiz kokusuz zehirli bir gazdır. Atmosferde karışan CO2’nin geri dönmesine karşılık CO geri dönemez. Troposferdeki su buharı miktarı ise çok değişkendir. Coğrafik duruma, su yüzeylerine yakınlığına ve hava sıcaklığına bağlıdır. Kurak bölgelerde 200 ppm, sıcak nemli iklimlerde ise 60000 ppm değerlerinde bulunabilmektedir.

Renksiz karakteristik kokulu bir gaz olan amonyak ise atmosferde çok küçük oranda bulunur. Amonyak, aynı zamanda ilkel atmosferin de ana bileşeni olarak kabul edilmektedir. NH3 suda çözülebildiği ve daha ziyade yer yüzeyi civarında bulunduğu için atmosferdeki ömrü oldukça kısa olup bir hafta mertebesindedir. Amonyakın yıllık üretim miktarının 10563.109 kg. olduğu hesaplanmıştır (Butler, 1979).

Temiz havaya ait özelliklerin yanısıra kirlenmiş bir şehir atmosferinin bileşenleri incelendiğinde bu bileşenlerin yüksek değerlere ulaştığı görülebilir. Tablo 2.2. kirlilik özellikleri farklı olan Chicago ve New Orleans gibi iki A.B.D. şehrine ait SO2, NO2 ve CO değerlerini göstermektedir (Stern, 1977).

Tablo 2.2. Chicago ve New Orleans Şehirlerinde Kirlilik Konsantrasyonları

Konsantrasyon (ppm)

Şehir

Geçerli Veri (gün)

2 Yıllık Ortalama

Günlük Maks.

Kükürt Dioksit (SO2)

Chicago

New Orleans

618

472

0.135

0,010

0,79

0,06

Azot Dioksit (NO2)

Chicago

New Orleans

646

525

0,042

0,019

0,13

0,05

Karbon Monoksit (CO)

Chicago

New Orleans

244

53

7,6

4.4

19

13

Böylece kirli atmosfer ile temiz bir atmosfer kıyaslandığında aşağıdaki tablo ortaya çıkmaktadır. Tablo 2.3. bu farkı oransal şekilde açıklamaktadır.

Tablo 2.3. Kirli Atmosfer İle Temiz Atmosfer Halinin Kıyaslanması

Kirletici Oran

Temiz Hava Değeri (ppm)

Kirli Hava Değeri (ppm)

Oran

CO2

318

400

1.3

CO

0,1

40-70

400-700

SO2

0,0002

0,2

1000

CH4

1,5

2,5

1,3

NOx

0,001

0,2

200

NH3

0,01

0,002

Kirli ve temiz hava örneklerinin birbirlerine oranlarına bakıldığında en büyük değerin kükürt dioksit üzerinde olduğu görülmektedir. SO2 için 1000’e ulaşan bu oran, CH4 ve CO2 için 1,3 ‘e kadar düşebilmektedir.

3. HAVA KİRLİLİLİĞİ KAYNAKLARI

3.1. Giriş

Hava kirliliğine yol açan kaynaklar temel özellikleri göz önüne alınarak iki ana grupta değerlendirilmektedir. Bunlar; doğal hava kirliliği kaynakları ve antropojenik hava kirliliği kaynaklarıdır.

Bu iki temel kaynak türü içerisinde insan yapımlı olan antropojenik kaynaklar en etkin olanıdır. Bununla beraber doğal kaynakların da emisyon miktarları bakımından dünya genelinde hiç de küçümsenmeyecek bir paya sahip olduğu da bir gerçektir.

3.2. Doğal Hava Kirliliği Kaynakları

Doğanın kendisinde bulunan hava kirliliği kaynakları; başlıca olarak volkanlar, tozlar, orman yangınları, okyanus spreyleri ve buharlaşmadır. Bu beş temel kaynak elemandan oluşan kaynaklardan atmosfere çeşitli miktarlarda gaz ve partikül halinde emisyonlar yayılmaktadır. Aktif yanardağlardan, ormanlarda çıkan yangınlardan, çöllerde rüzgarlarla taşınan tozlardan ve büyük su yüzeylerinden atmosfere her gün milyonlarca ton emisyon neşrolmaktadır. Tablo 3.1. doğal hava kirliliği kaynaklarından atmosfere yayılan partikül emisyonların tahmini miktarlarını vermektedir.

Tablo 3.1. Bazı Doğal Hava Kirliliği Kaynaklarından Atmosfere Neşredilen

Tahmini Partikül Emisyon Miktarları

Kaynak

Tahmini Emisyon

(Milyon ton/yıl)

Volkanlar

25 – 150

Orman Yangınları

1 – 50

Okyanus Spreyleri

300

3.2.1. Volkanlar

Yer kabuğundaki değişimlerle ortaya çıkan volkanik faaliyetler esnasında meydana gelen gaz ve partiküller atmosferde fon kirliliği denilen seviyeleri oluşturur. Volkanlar, rasgele zamanlarda yada sürekli bir şekilde önemli miktarlarda kükürt dioksit ve partiküler madde neşreden birer kaynak olma özelliğine sahiptirler.

Atmosferin radyasyon dengesini olumsuz yönde etkileyebilecek özellikleri nedeniyle volkanlar doğal hava kirliliği kaynakları içerisinde ön planda yer alırlar. Tablo 3.1; global olarak volkanlardan atmosfere günlük olarak neşredilen emisyonların yaklaşık 10.000 ton civarında olduğunu göstermektedir.

3.2.2. Tozlar

En büyük partikül kaynaklarından biri olan çöl bölgelerinde kalın kum tabakaları rüzgarlarla taşınabilmektedir. Kuzey Afrika üzerinde meydana gelen kum fırtınalarının büyük ölçekli hareketlerle Orta Avrupa’ya kadar taşındığı uydu fotoğrafları ile kolaylıkla izlenebilmekte, alıcı bölgelerde yüksek miktarlarda toz konsantrasyonlarının ölçülmesi ile de bu taşınma açık bir şekilde belirlenebilmektedir. Yine sinoptik ölçekli sistemlerle Afrika’dan Karayipler’e kadar taşınan tozların yıllık miktarının 300-400 megaton mertebesinde olduğu tahmin edilmektedir. Bunların yanısıra toz konsantrasyonlarının yıl içerisindeki değişimleri de ilginç sonuçlar vermektedir. Örneğin, Barbados’un doğu sahillerinde alınan toz örnekleri Haziran ve Ağustos ayları arasında en yüksek konsantrasyonlara ulaşmaktadır. Bunun da sebebinin kuzeydoğu Alize rüzgarları ile Afrika’dan taşınma olduğu bilinmektedir (WMO, 1985). Bu faktörlerin dışında kuru hava esnasında tozların rüzgarlarla savrulmasına toprak erozyonu da neden olmaktadır. Sadece bu şekilde dünya üzerinde üretilen tozların günlük miktarlarının 20.000 ton ile bir milyon ton arasında değişmekte olduğu tahmin edilmektedir.

3.2.3. Orman Yangınları

Orman yangınlarının asılı partiküler madde olarak en önemli durağan kaynaklardan olduğu bilinir. Bu yangınlar yoluyla atmosfere büyük miktarlarda duman ve eser gazlar neşrolur. Orman yangınları yoluyla atmosfere neşredilen emisyonların günlük değerinin 400.000 ton civarında olduğu bulunmuştur. Bununla beraber ormanların yanması insan kaynaklı olduğu gibi yıldırım gibi doğal etkiler sonucu da olabilmektedir.

3.2.4. Okyanus Spreyleri

Okyanuslar ve denizler üzerinde tuz spreyleri şeklindeki oluşumlar, buharlaşma ve rüzgarlarla atmosfere transfer edilirler. Hava-deniz etkileşimini sağlayan mekanizma bu spreylerin meydana gelişini ve hareketini düzenlemektedir.

3.2.5. Buharlaşma

Eser gazların önemli bir kısmı okyanus ve büyük su yüzeylerinden buharlaşma yolu ile atmosfere transfer olurlar. Okyanusların önemli elemanlarından biri olan plankton bitkileri okyanusları CO2 için birer kuyu bölgeleri olsalar dahi plankton bitkilerin gelişimleri esnasında CO2 kaynağı durumunda olacaktır. Bunların dışında orman alanlarının, fotokimyasal reaksiyonlar esnasında buharlaşma özelliğine sahip hidrokarbonları atmosfere terk etmesi de, ormanları hidrokarbonlar bakımından birer kaynak durumuna getirmektedir.

3.3. Antropojenik Hava Kirliliği Kaynakları

İnsanoğlu tarafından oluşturulan hava kirliliği kaynakları çeşitli şekillerde sınıflandırılmaktadır. Kaynakların konumlarına göre yapılan sınıflandırma üç gruptan oluşur. Bunlar;

Noktasal kaynaklar,

Alansal kaynaklar ve

Çizgisel kaynaklardır.

Bu sınıflandırmaya göre enerji santralleri, petrol rafinerileri ve uzun bacalı tüm fabrikalar noktasal kaynaklar grubu içerisinde değerlendirilirler. Yerleşim bölgeleri, iş merkezleri, hastaneler ve okullar gibi daha ziyade ısınma ağırlıklı kaynak özelliği gösteren birimler ise alan kaynaklarına aittir. Üçüncü kaynak türü olan çizgisel kaynaklar ise araç emisyonlarının sebep olduğu trafik yüklerine karşı gelir. Yukarıdaki sınıflandırmanın dışında hava kirleticileri temel kaynak özellikleri itibariyle de gruplandırılmaktadır. Kalitatif olarak daha etkin olan bu tür bir sınıflandırmada motorlu araçlar, endüstriyel tesisler, enerji birimleri ve konut ısıtılması ile ortaya çıkan emisyonlar bu tür bir sınıflandırmanın temel elemanları olarak kabul edilir. bir örnek olarak A.B.D.’de sadece birincil kirletici kaynaklar itibariyle meydana gelen hava kirliliği emisyonlarının bir istatistiği Tablo 3.2.’de verilmiştir. Bu tabloya göre en etkin emisyonları motorlu araçlar tarafından oluşturulmaktadır. Toplam yüzde 60 olan motorlu araçları, %17 ile endüstri, %14 ile enerji tesisleri ve %6 ile de konutların ısıtılmasından doğan emisyonlar izlemektedir.

Bununla beraber bu tablo ülkeden ülkeye değişebildiği gibi aynı ülkenin şehirleri arasında da farklılık gösterebilir. Ülkelerin gelişme düzeyleri, teknolojik ilerlemeler vb. faktörler bu tablonun değişmesine etki yapar.

Tablo 3.2. A.B.D.’de Hava Kirletici Emisyonların Birincil Kaynakları

(Milyon ton / yıl) (Bach, 1976)

Kaynak

Karbon Monoksit (CO)

Kükürt Oksitler ( SOx)

Hidro Karbonlar (HC)

Azot Oksitler (NOx)

Par.

T.

Top. Y. (%)

Motorlu Araçlar

66

12

86

60

Endüstri

23

17

Enerji Santrali

12

20

14

Konut Isıtılması

Diğer

Toplam

72

26

19

13

12

142

100

3.3.1. Motorlu Araçlar

Tablo 3.2.’ye göre karbon monoksit, hidrokarbon ve azot oksitler bakımından en yüksek emisyonlar araçlar tarafından oluşturulmaktadır. Örneğin, karbon monoksit üreten başlıca kirletici kaynaklar arasında motorlu araçlar %66 ile birinci sırada yer almaktadır. Motorlu araçlar %12 ile en yüksek hidrokarbin emisyonuna ve %6 ile de en yüksek azot oksit emisyonuna sahip bulunmaktadır. Bunlardan başka özellikle otomobillerin sebep olduğu kurşun, arsenik ve aldehitler motorlu araç emisyonları içerisinde ön plandadır. 1991 kayıtlarına göre dünyadaki toplam 431 milyon otomobilin %68’i A.B.D., Japonya, Almanya, İtalya, Fransa ve İngiltere’de bulunmaktadır. A.B.D. 190 milyon otomobil ile birinci sırada yer alırken nüfus bakımından dünya ülkeleri arasında 17.ci sırada olan Türkiye otomobil sayısı bakımından 30.cü sırada bulunmaktadır.

Ülkemizde 1991 kayıtları itibariyle 1.650.000 otomobil düşmektedir. Yaklaşık üç milyarlık nüfusu ile dünya nüfusunun %56’sını bulunurken dünyadaki tüm otomobillerin %38.8’i Avrupa ülkelerinde bulunduğu görülmektedir. Araç sayısı bakımından Avrupa’yı %36 ile Kuzey Amerika izlemektedir.

Dünyada nüfusa oranla otomobil sayısı en az olan ülke Bangladeş’tir. Bu ülkede bin kişiye ancak 0,34 otomobil düşmektedir (Statistical Yearbook, 1992). A.B.D.’de 1950 yılında eyaletler arasında yollar henüz inşa edilmeden önce ülkedeki motorlu araç sayısı 49 milyon ve 62 milyon da ehliyetli sürücü bulunmaktaydı. 1990 yılında durum tersine dönmüş ve motorlu araç sayısı 190 milyona ulaşırken ehliyetli sürücü sayısı 167 milyonda kalmıştır. Yani karayollarında 23 milyon daha fazla araç seyahat etmektedir (Chafee, 1992). Şehir içi toplu taşımacılığı ile ilgili olarak da A.B.D. ile Avrupa ülkeleri arasında farklılık vardır. Avrupa’da şehir içinde taşımacılık %50 oranında toplu taşımacılık ve bisiklet gibi araçlarla yapılırken A.B.D.’de bu oran %15 civarındadır (Chafee, 1992).

Motorlu araçlar nedeniyle meydana gelen en önemli emisyonlar sırasıyla CO, HC ve azot oksitlerdir. Bunların yanısıra benzinli araçlarda çıkan kurşun kalıcılığı nedeniyle üzerinde en çok durulan bir kirletici olmaktadır. Bu nedenle dünya ülkeleri araç emisyonlarının miktarını ve tehlikesini azaltmak üzere çalışmalar yapmaktadır. 1974 dünya petrol krizi sonrasında daha az yakıt kullanan araç yapımı ön plana çıkınca karbüratör sistemlerinde devrim niteliğinde gelişmeler meydana gelmiştir. 1989 yılında üretilen EC-1 isimli yeniden formule edilmiş benzinde kurşun tamamen yok edilmiş ve bunun yerine bir başka oktan zenginleştirici olan MTBE (Metil butil eter) kullanılmıştır. MTBE performansı arttırmakta ve daha temiz bir karışım meydana getirmektedir. Ayrıca aromatikler %50 oranında düşürülmüş, kükürt miktarı da %80 azaltılmıştır. Yüksek performasyonla araçlar için ise EC-P (premium) isimli formul ARCO firmasınca 1990 yılı sonlarında satışa sunulmuştur. EC-P testler geleneksel yakıtlara göre EC-P CO’yu %28 oranında azaltmıştır. Egzost hidrokarbonlarının ise %21 oranında azaldığı bulunmuştur. Bu suretle Güney Kaliforniya’da hava kirliliği emisyonlarının günde yaklaşık 150 ton azaldığı tahmin edilmektedir.

Alternatif yakıtlardan metanol ise çeşitli sorunlara neden olmaktadır. Kokusuz, tatsız ve toksit olan bu gaz yer altı suları için tipik bir kirletici olarak kabul edilir.

Metanol, alevle yanar ve çok miktarda formaldehitin çıkmasına neden olur. Bununla beraber formaldehit’in ne kadar etki yaptığı ise henüz belirlenmemiştir. A.B.D.’nin Kaliforniya eyaletinde yapılan planlamaya göre 1998 yılından itibaren yeni araçların %2’si sıfır emisyonla olacaktır. 2003 yılından itibaren de bu oranın %10’a çıkarılması planlanmıştır (Williams, 1992).

3.3.2. Endüstri

Hava kirliliği içerisinde endüstrinin payı ülkeden ülkeye değiştiği gibi ülkelerin endüstride kullandığı teknolojiye göre de değişkenlik göstermektedir. Tablo 3.2.’ye dikkat edildiğinde A.B.D. örneğinde hava kirliliği içerisinde endüstrinin payı %17’yi bulmaktadır. Bu payın genel olarak içeriğini net bir şekilde görebilmek için endüstriyel kirliliği oluşturan temel elemanlar ile ve bu kaynaklardan çıkacak emisyonları incelemek faydalı olacaktır.

3.3.2.1. Demir çelik ve metal endüstrisi

Bu endüstri içerisinde meydana gelen başlıca kaynaklar; yüksek fırınlar, çelik fırınları, tasfiye fırınları ile metal kaplama ve ocaklardır. Bu fırınlardaki erime işlemleri sonucunda ise CO, toz, kül, metal oksit ve metal fümeler çıkar. Ayrıca metalin cinsine göre de ergime işlemi sonucunda SO2, kurşun ve fümeler çıkacaktır. Kaplama işlemlerinde ise çoğunlukla mist ve buharın meydana geldiği görülür.

3.3.2.2. Maden endüstrisi

Maden endüstrisinde önemli emisyon kaynakları, fırın9lama işlemlerinde kullanılan sistemlerdir. Bunların başında fırınlar ve kurutucular gelir. Bu işlemlerde ise duman ve fümeler ile madenin türüne göre de toz SO2 yada CO gazı oluşur.

3.3.2.3. Kimya endüstrisi

Bu endüstriye ait en temel kaynak kimyasal termik işlemlerdir. Kimya endüstrisinin hemen her çeşit hava kirliliğine sebep olması bu termik işlemler nedeniyledir. Bu işlemler esnasında tozlar ve fümeler de çıkar. Bu kimyasal maddelerin emisyonu proseslerin çeşitli safhalarında meydana gelebilmektedir.

3.3.2.4. Petrol endüstrisi

Rafinerilerdeki buharlaşma, parçalanma gibi işlemler petrol endüstrisindeki başlıca emisyon kaynaklarını oluşturur. Bu nedenle petrol rafinerilerinde her türlü hava kirlenmesi olayı meydana gelir. Petrol ürünlerinin buharlaşma sonucunda, çamurdan meydana gelen kül, buharlar ve parçalanma işlemleriyle oluşan koku, toz ve mistler, ısıtma tesislerinde yakıtların yanmasından oluşan SO2 ve duman petrol endüstrisinin tipik kirlilik türlerindendir.

3.3.2.5. Kağıt endüstrisi

Kağıt endüstrisinde kullanılan kağıt hamurunun işlenmesi esnasında yüksek miktarlarda buhara gereksinme duyulur. Buharın elde edilmesinde kullanılan fosil yakıtlar nedeniyle de SO2 kirliliği söz konusudur. Kağıt hamuru ve benzer ürünlerin kaynağı olan bu endüstride diğer önemli emisyon kaynakları ise kireç fırınları ile ergitme tanklarıdır. Dolayısıyla yanma sonucunda çıkan emisyonlara ilave olarak kağıt-baskı gibi işlemler nedeniyle oluşan organik çözeltiler, kimyasal tozlar ve kurşun oksitler de bu sektördeki başlıca kirliliği oluştururlar.

3.3.2.6. Tekstil endüstrisi

Tekstil endüstrisinden çıkan en önemli kirleticiler çoğunlukla kumaş üzerindeki işlemler esnasında çıkmaktadır. Kumaş üzerinde yapılan çeşitli işlemler ise tozlar, SO2, organik buharlar ve mistlerin çıkmasına sebebiyet verir.

3.3.2.7. Lastik endüstrisi

Kaplama ve karıştırma işlemlerinin hakim olduğu bu endüstriden çıkan ve önemli hava kirleticiler toz ve karbon siyahı emisyonları ile organik buharlardır.

3.3.2.8. Cam endüstrisi

Cam fırınları ve cam yünü üretimi emisyon kaynakları olup bu endüstriden ise H2SO4 mistleri, toz, alkali oksitleri ve reçine aerosolleri kirletici olarak çıkar.

3.3.2.9. Çimento endüstrisi

Çimento endüstrisinde hakim kirletici partikül olup bunun yanısıra yakıt kullanımı nedeniyle de kükürt, azot ve karbonlu oksitler kirlilik yaratmaktadırlar. Döner fırınlar, kurutucular bu endüstri tipinin başlıca emisyon kaynağını oluştururlar.

Bu nedenle de proses ve alkali tozlar da başlıca kirleticilerdir. Çimento tanecikleri küçük boylu olmaları nedeniyle solunum sistemi için büyük bir tehlikedir. 1 milyon ton/yıl kapasiteli bir çimento fabrikasında baca gazlarının 1 saatte taşıdığı toz miktarının yaklaşık 15 ton olması bu fabrikaların yaratacağı tehlikenin bir göstergesidir. Bu nedenle çimento fabrikalarının baca gazlarının tutulmasında mutlak suretle yüksek verimli filtrelere yer verilmelidir. Elektrofiltreler bu konuda en iyi çalışan sistemler olarak kabul edilmektedir.

3.3.3. Enerji Santralleri

Günümüzde elektrik enerjisinin üretiminde kullanılan yakıtlar içerisinde en ön planda kömür ve petrol gibi fosil yakıtlar gelmektedir. Örneğin, A.B.D.’de elektrik enerjisinin %90’ından fazlası kömür ve petrolden elde edilir. bu yakıtlar içerisinde bulunan en önemli elemanın kükürt olması sebebiyle enerji santralleri, yüksek miktarlarda yakıt kullanmaları nedeniyle en fazla SO2 kirlenmesine yol açan kirletici kaynaklar olmaktadır. Bütün dünyada enerji ihtiyacının giderek artış göstermesi ve fosil yakıt kullanımından vazgeçmeyen politikalar nedeniyle kükürt bileşikleri bakımından dünyamızın geleceğini tehdit etmektedir. Bunun sonucu olarak, kükürt dioksit ve azot oksitler toprak ve suyun asitleşmesine sebep olan elemanlar olmaktadır. Bu nedenle enerji santralleri hava kirleticilerin uzun menzil taşınımına yol açmaları bakımından günümüzün en kritik hava kirliliği yaratan kaynakları olmuş ve olmaya da devam etmektedir.

3.3.3.1. Asit Yağmurları

Asit yağmurları, dünya üzerindeki endüstriyel faaliyetler ve enerji tesislerinin artışı ile birlikte ortaya çıkan bir sonuçtur. Bu oluşum, insan sağlığına, toprak asidifikasyonu suretiyle doğal bitki örtüsü, göller, nehirler gibi yüzeysel su kaynakları üzerinde kendisini hissettirmektedir. Kükürt bileşiklerinin yağmur suyunun asitleşmesindeki payı 2/3’tür. 1/3 oranında ise azot bileşikleri sorumludur. Bu suretle kükürtten gelen kirlenme tehlikesi daha büyük olacaktır. Asitleşme esasen kükürt ve azot kirleticilerin endirekt bir etkisidir. Ayrıca, sülfat, nitrat ve hidrojen iyonları yer yüzeyine ulaştıklarında ıslak birikmeye uğrarlar. Enerji santrallerinden neşredilen SO2, NOx ve HC atmosferde kimyasal bir dönüşüme uğramadan da yüzeyde birikebilirler. Bu kirleticiler yağış ile reaksiyona girerek asit yağmurlarına yol açarlar.

Asit yağmurlarının geçmişine bakıldığında bunların daha çok 20. yüzyılın ikinci yarısından itibaren dünyanın birçok bölgesinde etkili hale geldiği görülür. Aslında bu konu ilk kez 1853 yılında bir İngiliz kimyacısı tarafından tespit edilmiştir. R.A. Smith, Manchester şehri çevresinde asit yağmurları hakkındaki bulguları bir raporla da yayınlamıştır (Seinfeld, 1986).

Günümüzde asit yağmurları sonucunda meydana gelen zararlar, ülkeler arasında da ciddi sorunların doğmasına da yol açmaktadır. A.B.D.-Kanada; İskandinav Ülkeleri-İngiltere arasında Doğu Avrupa ülkeleri ile çevre ülkeler arasındaki ihtilaflar bunlardan sadece birkaçıdır. Örneğin, İskandinavya’da onbinlerce gölün asitleşmesinin yanısıra Orta Avrupa’da orman alanları da asit yağmurlarından kötü bir şekilde etkilenmektedir. Bunlardan flora ve faunaya olan zararlar kabul edilemeyecek kadar yüksektir. Bunun yanısıra milyonlarca insanın içme suyunun sağlandığı yer altı suları dahi asidik olmakta ve metal konsantrasyonların dünyanın bir çok bölgesinde tehlike sınırlarını aştığı ortaya çıkmaktadır. Eğer kirlenmenin bugünkü seviyede devam etmesine izin verilirse yakın gelecekte tolere edilemeyen kayıplara ulaşmamız kaçınılmaz olacaktır.

İşte bu nedenlerden dolayı yüksek miktarlarda fosil yakıt kullanan termik santrallerin risk analizleri ve yer seçimi planlaması büyük önem kazanmaktadır. A.B.D.’de Çevre Koruma Dairesi (EPA) termik santrallerin yer seçiminde uygulanması gereken yöntem ve kuralları belirlemiştir.

Sonuç olarak yüksek bacalardan çıkan emisyonların sebep oldukları asit yağmurları yanısıra atmosfer – bitki örtüsü – toprak yüzeyleri arasındaki kuru ve yaş birikme yolu ile taşınma işlemleri son yıllarda ön planda yer alan araştırma konuları arasındadır.

3.3.4. Konutların Isıtılması

Konut ısıtılmasında ve enerji temininde kullanılan fosil yakıtlar içerisinde en büyük pay kömür ve petrole aittir. Kullanılan yakıtın kalitesi bu tür kaynaklardan gelen hava kirliliği üzerine çok fazla etki yapmaktadır. Son yıllarda özellikle kış mevsimlerinde başta büyük şehirlerimiz olmak üzere çok sayıdaki çarpık yerleşimin hakim olduğu, endüstri ağırlıklı şehirlerde SO2, TAP (Toplam asılı partikülar madde) konsantrasyonlarının hava kalitesi standartlarının birkaç katını aşması olağan hale gelmiştir.

Dünyanın çeşitli bölgelerinde çıkarılan ham petrol kükürt yüzdesi bakımından farklılıklar göstermektedir. Tablo 3.3. kükürt içeriği itibariyle en kaliteli petrolün Cezayir’de bulunduğu ve kükürt yüzdesi bakımından en kötü ham petrolün ise Kuveyt ile en yüksek ihracatçı ülke olan Suudi Arabistan’da olduğunu görmekteyiz. Kömür bakımından ise durum oldukça farklıdır. Avrupa’da kömür üreticisi ülkeler içerisinde ise en yüksek kükürt içerikli kömür üreticisi %5-6 ile Yugoslavya’dır (Agren, 1991).

Tablo :3.3. Ham Petrol İhracatçısı Ülkeler ve Kükürt Özellikleri

Ülke

İhracat miktarı (M ton)

Kükürt Yüzdesi

S. Arabistan

146

1.8 – 2,9

İran

96

1,4 – 1,6

Libya

55

0,2 – 0,5

Nijerya

41

0,2 – 0,5

Irak

36

1,9 – 2,1

Kuveyt

36

2,5

Cezayir

16

0,14

B.A.E.

10

0,8

Katar

10

1,2

Venezuela

3,0

Rusya

1,7

K. Denizi

0,16 – 0,4

Tablo 3.4. Avrupa’da Başlıca Kömür Üreticisi Ülkeler

Ülke

Kükürt Yüzdesi (%)

İngiltere

1,6

Almanya

1,2

Polonya

1 – 2

Yugoslavya

5 - 6

3.4. Antropojenik Emisyonların Önlenmesi İçin Çareler

Antropojenik emisyonları yaratan gerek mobil (hareketli) ve gerekse durağan (hareketsiz) kaynaklardan yayılan kirleticiler belirli usullerle önlenmelidir. Bunları kısaca kaynak tipine göre özetleyelim:

Mobil Kaynaklar

Azot oksitler (NOx) hidrokarbonlar (HC) ve karbon monoksit araçlardan yayılan başlıca kirleticilerdir.

Bu emisyonların önlenmesi için iki temel yol önerebiliriz. Bunlar;

ulaşım tiplerinin değiştirilmesi, oto yollarda hız üst limitlerinin aşağı çekilmesi,

Egzost gazlarının temizlenmesi, üç yollu katalizörlerin kullanımına geçilmesi ve bu yönde motor tasarımlarının geliştirilmesidir.

Durağan Kaynaklar

Kükürt dioksit (SO2) ve azot oksitler (NOx) bu kaynaklardan yayılan başlıca kirletici emisyonlardır.

Bu emisyonların önlenmesi için de aşağıdaki yöntemlere ihtiyaç vardır. Bunlar;

Daha az kirleten yakıtların kullanılması (kömür ve sıvı yakıtlara desülfürizasyon uygulanması, doğal gaz kullanımı, düşük kükürtlü kömür ve sıvı yakıtlara yönelme),

Fosil yakıt kullanımının azaltılması (enerji tasarrufu, daha verimli enerji kullanımı, yenilenebilir enerjilere yönelme),

Yanmadan meydana gelen kirliliğin azaltılması (yanma veriminin artırılması),

Endüstriden kaynaklanan emisyonların azaltılması (yeni teknolojilerin kullanımı,

SO2 için desülfürizasyon, NOx için denitrifikasyon yapılması ve

Katı yakıtların gazlaştırılması, akışkan yatak gibi yanma teknolojilerine yönelmedir. Uygun büyüklükteki kömür taneciklerine akışkan özellikleri kazandırılarak Newtonian olmayan akışkan halindeki yakma işlemi diğer deyişle akışkan yatakta yakma, günümüzde en iyi yöntem olarak kabul edilmektedir (Ekinci, 1993).

4. HAVA KİRLETİCİLER

Hava kirleticiler atmosferde çok değişik şekillerde bulunabilmektedir. Bu çeşitlilik sebebiyle kirleticilerin sınıflandırılmasına gereksinme duyulur. Bunlardan en önemlileri kirleticilerin atmosferde yer alış durumları ile fiziksel özelliklerine göre yapılan sınıflandırmalardır. Kirleticiler atmosferde yer alış durumlarına göre birincil ve ikincil kirleticiler şeklinde iki temel sınıfta toplanırlar.

Birincil kirleticiler kaynaklardan atmosfere doğrudan neşredilen kirleticilerdir. Oysa ikincil kirleticiler atmosferde bulunan birincil kirleticiler ile atmosferik özellikler arasındaki kimyasal girişimler sonucunda meydana gelirler.

Birincil kirleticiler içerisinde SO2, NO, CO ve H2S ve ardışık olarak da SO2, NO2, CO2, HF, NH3 ve Cl2 yer alırlar. Organik gazlar ise genel şekli ile hidrokarbonlar ve aldehitlerden oluşur. Hidrokarbonlar; alifatik, olefinik ve aromatik ve polisiklik aromatik şeklinde sıralanırlar (Warner, 1991). Hidrokarbonlar reaktiflik derecesine göre çeşitli gruplar içerisinde de sınıflandırılmaktadır. Bunlar içerisinde aromatik ve alifatik olmak üzere iki grup kirletici yer alır. Bunlar aromatik hidrokarbonlar reaktif olmayıp kanserojen özelliğine sahiptirler. Bunlara en iyi örnek PAN (Peroksiasetil nitrat) gösterilebilir. Pan klasik olarak peroksi karbonil şeklindeki oksitlenmiş hidrokarbonların NO2 ile reaksiyonundan meydana gelir (Warner, 1991). Alifatik hidrokarbonlar içerisinde Alkanlar doymuş yani reaktif değillerdir. Oysa alken ve alkinler ise doymamış hidrokarbonlardır. Partiküller ise, genel olarak katı ve sıvı şeklinde bulunurlar.

4.1. Birincil Kirleticiler

4.1.1. Kükürt Oksitler

Gaz halindeki kirleticiler arasında kükürt oksitler en çok bilinen birincil hava kirleticilerdendir. Bunlar çoğunlukla durağan kaynaklarda fosil yakıtların yanması sonucunda meydana gelirler. Antropojenik kükürt oksitlerin %80’inden fazlasının durağan kaynaklardan meydana geldiği bilinmektedir (Masters, 1991). Bu emisyonların dünya üzerindeki durumuna bakıldığında en büyük payın Avrupa’nın endüstrileşmiş bölümü ile Kuzey Amerika olduğu görülür.

Petrol ve kömür gibi fosil yakıtlar kabaca %0,5 ile 6 arasında kükürt içerirler. Dolayısıyla bu yakıtların yanması sonucunda kükürt çoğunlukla SO2 şeklinde atmosfere neşrolur. Atmosferde kükürdün yoğunlaşma fazındaki şekli ise SO42- dir. Tablo 4.1. ‘de SO2’nin fiziksel özellikleri verilmiştir. Kükürt dioksit yanıcı olmayan renksiz bir gazdır. Atmosferde kalıcılık süresi 40 günü bulmaktadır. SO2’nin sayısal değerleri incelendiğinde, bütün dünyada her yıl neşredilen global emisyonların 132 milyon tonu, antropojenik emisyonların ise 50-75 milyon tonu bulduğu tahmin edilmektedir (Butler, 1979). Avrupa’da ise her yıl yaklaşık 20 milyon tonun üzerinde kükürdün deşarj edildiği bilinmektedir (Agren, 1987). Tablo 4.2. EMEP (Avrupa Ölçme ve Değerlendirme Programı) çerçevesinde yıllık tahmini emisyon miktarlarını göstermektedir.

Bu tabloya göre Avrupa’nın en büyük kükürt emisyon üretici ülkesi eski adıyla Sovyetler Birliği’dir. En az emisyonun da İzlanda’ya ait olduğu görülmektedir.

Tablo 4.1. Kükürt Dioksidin Fiziksel Özellikleri

Molekül ağırlığı

64,06

Yoğunluğu

2,927(00C, 1 atm)

Erime noktası, 0C

-75,46

Kaynama noktası, 0C

-10,02

Kritik sıcaklığı, 0C

157,2

Kritik basıncı, atm

77,7

Buharlaşma ısısı, Kcal/mol

5,96

Kükürt dioksit atmosfere neşrolduktan sonra bir dizi reaksiyona uğramaktadır. Bu reaksiyonlardan biri de OH serbest radikali ile olanıdır.

Tablo 4.2. EMEP Tahmini Kükürt Emisyon Değerleri (Agren, 1991)

Ülke

Emisyon (1000 ton)

Batı Almanya

1815

Doğu Almanya

2000

Arnavutluk

50

Avusturya

215

Belçika

405

Bulgaristan

500

Çekoslovakya

1500

Danimarka

228

Finlandiya

270

Fransa

1800

Hollanda

240

İngiltere

2560

İrlanda

88

İspanya

1000

İsveç

275

İsviçre

58

İtalya

2200

İzlanda

Lüksemburg

21

Macaristan

750

Norveç

76

Polonya

2150

Portekiz

84

Romanya

100

Sovyetler Birliği

8100

Türkiye

500

Yugoslavya

1475

Yunanistan

350

TOPLAM

28.816

Burada;

SO2 + OH › HOSO2

HOSO2 + O2 › SO3 + HO2

Meydana gelir. SO3 aşağıda görüldüğü gibi havadaki su buharı ile reaksiyona girerek asit yağmurlarının temel sebebi olan sülfirik aside dönüşür.

Böylece;

SO3 + H2O › H2SO4 olur.

Buna göre basit bir hesapla %1 kükürt içerikli 1 ton kömürün yanması sonucunda 10 kg. kükürt meydana gelecektir. SO2’nin (Hidrojen sülfit) ve H2SD4 (Sülfürik asit) yanısıra çeşitli sülfatlar halinde neşrolur. EMEP (Avrupa Ölçme ve Değerlendirme Programı) tarafından yayınlanan raporda Avrupa’nın tamamı gözönüne alındığında en büyük kükürt emisyonu üreticisi ülkenin Rusya olduğu belirtilmiştir. Yine bu rapora göre Batı Avrupa’da en büyük emisyon neşredici ülke ise 2.56 milyon ton ile İngiltere’dir.

EMEP raporuna göre 1980 yılı itibariyle hesaplanan Avrupa ülkelerinde üretilen kükürt emisyonları Tablo 4.2.’de gösterilmiştir. 1978 yılında 28,816 milyon ton, 1980 yılında 27,897 milyon ton olarak hesaplanan bu emisyonlar 1990 yılında 22,025 milyon tona düşmüştür (EMEP, 1991). Bu durum büyük ölçüde Avrupa Topluluğu ülkelerinin 1970’li yılların sonlarından itibaren uyguladığı emisyon stratejileri sonucunda meydana gelmiştir. Örneğin İngiltere, Avusturya, Belçika, Danimarka, Finlandiya, Almanya vb. ülkeler emisyonlarını aldıkları kararlar uyarınca önemli miktarlarda indirmişlerdir. Ancak sadece Doğu ve Güneydoğu Avrupa’da kükürt bileşiklerinin yıllık üretiminin 3 milyon tonu aştığı hesap edilmektedir. Bu bölgede eski teknoloji kullanımının hakim olması atmosferde yörünge hareketi gözönüne alındığında ülkemizin batı bölgesinin birinci derece alıcı bölge olarak zarar görmesi kaçınılmazdır. Günümüzde sadece New York şehrinin yılda 1,5 milyon ton kükürtü atmosfere neşrettiği A.B.D.’de yılda yaklaşık 26 milyon ton kükürt, İngiltere’de ise yılda yaklaşık 6 milyon ton SO2 ve tüm dünyada ise yılda yaklaşık olarak 80 milyon ton SOx atmosfere neşredilmektedir. Bütün dünyada neşrolunan SO2 emisyonları ise dünya SO2 konsantrasyonunu her yıl 0,006 ppm olarak artırmaktadır. Buna karşılık tüm asit ve sülfatlar yağış yolu ile ancak 43 günde atmosferden uzaklaştırılmaktadır.

4.1.2. Azot Oksitler

Partiküller ve kükürt oksitler gibi azot oksitler de yanma sonucunda meydana gelen en birincil kirleticilerdendir. Azot oksitler yanmanın tüm şekillerinde daima meydana gelmektedir. Örneğin motorlu araçlar ve enerji üretim istasyonları azot oksitlerin iki temel kaynağıdır. Azot oksit ailesinden yedi adedinin NO (azot monoksit), NO2 (azot dioksit), NO3 (azot trioksit), N2O (diazot monoksit), N2O3 (diazot trioksit), N2O4 (diazot tetraoksit) ve N2O5 (diazot pentaoksit) bilinmesine rağmen bunların tümü hava kirliliği bakımından önemli değildir. Hava kirliliği bakımından en önemli olan azot oksitler ise NO nitrik oksit (azot monoksit) ile NO2 azot dioksitdir. N2O diye bilinen nitroz oksit ise atmosferde bulunmasına rağmen bir kirletici olarak nitelendirilmemektedir. Nitrik oksit (NO) renksiz ve kokusuz, oldukça zararsız bir gazdır. Azot dioksit için oksitlendiği zaman sarı kahverengi keskin kokulu ve zararlı bir gaz haline gelebilmektedir. İnsan yapımlı NO2 ise gübreleme gibi hareketsiz kaynaklardan olduğu gibi araçlar gibi hareketli kaynaklardan da oluşmaktadır. NO ve NO2 şeklindeki atmosferik konsantrasyonların birleşik değeri NOx ile temsil edilir. Atmosferde kalıcılık süresi yaklaşık 1 gündür. Ancak NO + NO2’nin NOx bileşenlerinden N2O’nun atmosferde 10 yıl civarında kaldığı belirlenmiştir (Seinfeld, 1986). NOx ‘in en doğal kaynaklarından biri de topraktaki organik çürümelerdir. Ayrıca fotokimyasal olarak reaksiyona giremeyen NOx bileşenleri de bu miktarlar arasına dahil olacaktır. Azot dioksit seviyelerinin standartları aşan değerlerinin sağlığa olan ters etkilerinin yanısıra bu kirleticilerin SO2 ile birlikte yüksek oranda bulunması insan sağlığına yaptığı olumsuz etkiyi daha da şiddetlendirmektedir.

NO nitrik oksit renksiz, kokusuz bir gaz olup yüksek sıcaklık altında yanma işlemi sonucunda ortaya çıkar.

Buna göre;

N2 + O › NO + N

N + O2 › NO + O

ve ayrıca,

N2 + O2 › 2 NO

şeklinde azot monoksit meydana gelir.

Azot dioksit, görünür ışığın absorblayıcısı olması nedeniyle kırmızı portakal rengindedir. Malzemeler üzerinde korozif olan bu gaz aynı zamanda insan sağlığı için de toksik özellik taşır. İşte bu azot oksit, havanın oksijeni ile bileşerek azot dioksiti aşağıdaki şekilde meydana getirir:

2 NO2 + O2 › 2 NO2

global olarak her yıl atmosfere yaklaşık 150 milyon

Yorum ekle 12 Temmuz 2007

Hücre Nedir?

HÜCRE NEDİR?

Hücre: Canlının tüm yaşam özelliklerini taşıyan ve uygun koşullarda yaşamını tek başına sürdürme yeteneğine sahip temel yapı ve işlem birimidir. Hücre, çok hücreli canlılardaki en küçük yaşam birimidir.

Hücreler yapılarını oluşturan, zar-enzimler ve organelleri sayesinde canlılıklarını sürdürürler. Hücrelerde organellerden bazıları olmayabilir. Ancak canlılığın olabilmesi için mutlaka yarı geçirgen zarın ve enzim sistemlerinin olması gerekir.

HÜCRELERİN ORTAK YAPISI VE GENEL FONKSİYONEL ORGANİZASYONU

Vücudumuz çok çeşitli hücrelerden ve hücreler arasındaki ortamı dolduran, organik ve anorganik maddelerden kurulmuştur. Çeşitli doku ve organların kendi özel hücre cinslerini ve bunlarla ilgili özel fonksiyonları ele almadan önce, bütün hücreler için ortak olan esas hücre yapısını ve hücresel fonksiyonun genel karakterini belirtmek gerektir. Bu sebeple evvela hücre nedir, nasıl yapılmıştır ve nasıl çalışır bunu kısaca ve genel çizgileriyle gözden geçirelim.

PROTOPLAZMA

Canlı ile cansız arasındaki farkları düşünerek, canlı organizmaların vücut maddesini, anorganik doğanın cansız olarak kabul edilen maddelerinden ayırdetmek isteyen araştırıcılar, canlı madde özelliklerinin protoplazma’da toplandığını, protoplazmanın genel olarak canlı madde diye kabul edilebileceğini öne sürmüşlerdir.

Dünyamızda bağımsız canlı organizmalar olarak ayrı ayrı yaşayan tek hücreli varlıkların, yahut bitki, hayvan ve insan şeklindeki çok hücreli canlı organizmaların vücudunda yaşayan çeşitli hücrelerin hatta organizasyonu bir hücre kadar bile gelişmiş olmayan bakteri, virüs gibi daha aşağı ve daha küçük canlı organizmaların vücut maddesi hep protoplazma dan yapılmıştır.

Genel olarak bir hücrede protoplazma, ışık mikroskobu ile görülebilen başlıca iki bölüme ayrılır. Biri nukleoplazma yahut karyoplazma ile dolu olan çekirdek veya nukleus, diğeri nukleus ile hücre zarı arasında kalan sitoplazma. Nukleus ile sitoplazmayı birbirinden ayıran bir çekirdek zan, sitoplazmayı hücre etrafındaki ortamdan ayırmak üzere sitoplazmanın dış yüzünde şekillenmiş ve bitki hücrelerinde sellüloz birikimi ile ayrıca kalınlaşmış bir hücre zarı da dikkati çeker.

Bir hücrenin ışık mikroskobu ile görülebilen yapısı ve başlıca bölümleri.

Çeşitli hücre türlerinde, hücre zarının aldığı farklı özellikler ve meydana getirdiği birçok organeller (titrek tüyler, kamçılar, hücre ağzı, hücre anüsü) ayrı ayrı incelenmeğe değer. Ayrıca sitoplazma içinde, hücre zarının uzantısı ve devamı halindeki birtakım ince borucuklar, elektron mikroskopla görülebilen ve önemi gittikçe daha iyi anlaşılan bir yapı teşkil ederler. Bir çeşit hücre içi damar sistemi gibi olan bu yapı, yer yer genişlemiş kesecikler ve daha ziyade ince borucuklar gösteren bu ağ sistemi, endoplazmik retikulum dur.

Çekirdek zarı ile de bağlantılı olan endoplazmik retikulum, hücre çevresindeki ortam ile çekirdeğin içi arasında da ulaşıma elverişlidir.

Şunu önemle belirtmek gerekir ki, bu intrasellüler damar sistemi sitoplazma içinde, sadece maddelerin bir yerden bir yere taşınması için kullanılan basit bir ulaştırma şebekesi değil, aynı zamanda, bu ulaşıma tamamıyla hakim olan bir kontrol sistemi gibi çalışmaktadır. Yani endoplazmik retikulum, hücre sitoplazması içinde bir yerden bir yere taşıdığı maddeleri aynı zamanda gerekli şekilde değiştiren ve işleyen, çeşitli kimyasal ve fizyolojik görevleri de mümkün kılacak oluşumlarla donanmıştır.

Kısacası bir hücrede bile, kendisine göre pek karmaşık hayat olaylarını son derece kolay, emin ve sağlam bir şekilde yürütmeye elverişli, önemli yapılar dikkati çekmektedir. Bunların ültrastrüktürünü ve fonksiyonlarını yeri geldikçe ayrı ayrı ele alacağız.

Bir hücrenin elektron mikroskobu ile görülebilen ince yapısı. Başlıca sitoplazmik organelleri, sitoplazmanın ufak bir bölümünde bir arada gösteren şema.

HÜCRENİN ORGANELLERİ

Organel: Hücrelerin, biyolojik olaylarını gerçekleştirdiği yerdir. Hücre organellerini aşağıdaki özellikleriyle tanıyacağız.

Hücre Organelleri:

Mitekondri

Plastidler.

Koful.

Endoplazmik Retikulum.

Golgi Aygıtı.

Lizozom.

Ribozom.

Sentrozom.

1. Mitekondri:

Çift zarlı bir organeldir. Hücrenin en önemli enerji üretim merkezidir. Oksijenli solunumun yapıldığı yerdir. Enerji, besinlerin oksijenle yayılmasıyla mitekondri elde edilir.

Bitki ve hayvan hücrelerinde mitekondri bulunur. Mitekondrinin kendisine ait ribozomu vardır.

2. Plastidler:

Sadece bitki hücrelerinde bulunur. Besin maddelerini sentezleme ve depolama görevi yapar. Hücre ile birlikte gelişir. Plastidler; Kloroplast, Kromoplast ve Lökoplast olmak üzere üçe ayrılır.

Kloroplast: Çift zarlıdır. İç zarı düzdür. Hücre içinde enerji üreten bir başka organeldir. Bu özelliğinden dolayı bitki hücrelerinde mitekondri miktarı azdır. Bu yapının içinde bulunan ve en önemli özelliği olan, ışığı emen ve bitkiye yeşil renk veren klorofil bulunur.

Kromoplast: Bitkilerde yeşilden başka renk maddelerin de bulunur. Bunlara kırmızı (domates), sarı (gül), turuncu (havuç) gibi örnekler verilebilir.

Lokoplast: bitki ve hayvan hücrelerinde bulunur. Hayvan hücrelerinde besin deposudur. Renksizdir. Nişasta, protein ve yağ depo eder. Havuç, şeker pancarı, patateste bol miktarda bulunur.

3. Koful:

Bitki ve hayvan hücrelerinde bulunur. Hayvan hücrelerinde besin kofulu olarak bulunur. Hayvan hücrelerinde daha küçük ve az sayıda bulunurken, bitki hücrelerinde daha büyük ve bolca bulunan, zardan oluşmuş keseciklerdir.

4. Endoplazmik Retikulum:

Bitki ve hayvan hücrelerinde bulunur hücre içerisinde veya hücre zarı ile çekirdek arasında, sitoplazmanın her yerinde bulunan, madde taşınmasını sağlayan bir sistemdir. Bazı maddeleri de depo eder.

5. Golgi Aygıtı:

Bitki ve hayvan hücrelerinde bulunur. Hücrede oluşan maddeleri paketler ve salgı maddelerinin salgılanmasında rol oynar. Golgi Aygıtı’nın bozulması, salgıların azalmasına neden olur. Golgi aygıtı içinde bulunduğu yapıya (dokuya) göre salgı yapar.

6. Lizozom:

Sitoplazma içinde dağılmış, etrafı zarla çevrili, içleri sindirici enzimlerle dolu keseciklerdir. Büyük moleküllü besinleri parçalayıp küçük moleküller haline getirerek bir çeşit sindirim yapar. Lizozomun yapımında, endoplazmik retikulum ve golgi aygıtı görev alır. Lizozomlar, taşıdıkları sindirim enzimlerini kofulların içine boşaltırlar.

Canlılar öldüklerinde ve gerektiğinde, lizozomlar açılarak içindeki sindirim enzimleri hücreleri sindirir, hücre böylece ölür.

7. Ribozom:

Endoplazmik retikulum zarı üzerine yapışık olarak veya sitoplazmada serbest bulunur. Protein sentezinin yapıldığı ve yapıcı olan protein moleküllerinin üretildiği yerdir. Yapısında protein ve RNA bulunur.

8. Sentrozom:

Hcrenin bölünmesinde görev alır. Her birine sentroil denilen silindir şeklinde iki yapıdan oluşur.

Hayvan hücrelerinde çekirdeğin yakınında dokuz iplikçikten (silindir şekil) oluşmuş yapılardır. Bazı çiçeksiz bitkilerde de sentrozoma rastlanır. Sentroiller birbirine diktir. Sentrozomlar hayvan hücrelerinde, hücre bölünmesi sırasında iğ ipliklerini oluşturur.

Bitki ve Hayvan Hücresi Arasındaki Farklar

Organel

Bitki Hücresi

Hayvan hücresi

Hücre çeperi

Var

Yok

Sentrozom

Yok

Var

Plastidler

Var

Yok

Koful

Az ve Büyük

Çok ve Küçük

Bitki Hücresi:

Sitoplazmalarında kloroplast vardır.

Hücre zarının dışında selülozdan yapılmış hücre çeperi bulunur.

Hücre çeperlerinin bulunmasından dolayı köşeli bir yapıya sahiptir.

Sitoplazmalarında sentrozom yoktur.

Sitoplazmalarında az sayıda büyük kofullar bulunur.

Hayvan Hücresi:

Sitoplazmalarında kloroplast bulunmaz.

Hücre çeperi bulunmaz.

Hücre yapısı köşeli değil, genelde yuvarlağa yakındır.

Sitoplazmalarında sentrozom bulunur.

Sitoplazmalarında çok sayıda küçük kofullar bulunur.

Bitki ve Hayvan Hücrelerinin Genel Görünümleri

Yorum ekle 12 Temmuz 2007

Kalsiyum Adsorpsiyonu Ve Toprak Çözeltisi

Kalsiyum adsorpsiyonu ve toprak çözeltisi

Kalsiyumun toprak çözeltisindeki miktarını Ca içeren minerallerin yanında organik ve inorganik toprak kolloidlerince adsorbe edilmiş Ca miktarları da etkiler. Toprak strüktürü için değişebilir Ca önem taşımaktadır. Kalsiyum toprak kolloidlerinin bağlanmasını sağlayarak toprak partiküllerinin stabilitesi ve toprak strüktürünün iyileşmesini teşyik eder. 2:1 tipi kil minerallerinin fazla olduğu topraklarda iyi bir toprak strüktürünün devamı için toprakların değişim kapasitelerinin yaklaşık % 80′ i Ca2 ile doygun olmalıdır. İnorganik toprak kolloidlerinin adsorpsiyon yüzeyleri Ca için çok seçici değildir. Kalsiyumun organik kolioidlere ve özellikle de humik asitlere adsorpsiyonu daha belirgindir Nitekim çernozyem ve kalkerli peat topraklarda, her iki toprakta CaCO3 içermektedir, humik asitler Ca humat formunda bulunurlar. Toprak kolloidlerine adsorbe edilmiş Ca, toprak çözeltisindeki Ca ile dengelenme eğilimi gösterir Nemeth vd., (1970)’ nin bulgularına göre çok sayıda toprak tipinde, denge koşulları altında toprak çözeltisindeki Ca ile değişebilir Ca arasında oldukça doğrusal bir ilişkt vardır. Çoğu inorganik toprak değişim yüzeyleri bitkilere yeterli miktarda sature Ca+2 ile toprak çözeltisinde yeterli düzeyde Ca+2 içerirler. Çoğunlukla bahçe tarımında kullanılan asit peat topraklarda, doğal Ca konsantrasyonları bitkilerin -gereksinmelerinden düşük olabileceğinden Ca noksanlığı görülebilir. Böyle yerlere Ca içeren gübrelerin uygulanması önerilmektedir.

Kalsiyumun ekolojik davranışları

Toprakların kireç kapsamları ve pH’ larının büyük farklılıklar göstermesi bitki türlerinin de gelişmeleri süresince bu koşullara adapte olmasını sağlamıştır. Bu nedenle kirece tolerans bakımından bitki türleri ve hatta bir türün değişik çeşitleri arasında önemli farklılıklar olabilmektedir Bu bakımdan bitkileri kireç seven (kalsikol) ve kireç sevmeyen (kalsifüj) olarak iki gruba bölmek mümkündür. Kalsikol bitkiler kireçli topraklar üzerinde, buna karşılık kalsifüj bitkiler ise Ca bakımından fakir, asit topraklarda yetişen bitkilerdir. Bu iki grup bitkilerin Ca metabolizmalarında dikkate değer farklılıklar vardır. Kalsikol bitkilerin hücrelerinde yüksek düzeylerde Ca ve malat iyonları bulunmasına karşılık, kalsifüj bitkilerin Ca kapsamları normal olarak düşüktür (Aktaş 1995). Clarkson (1965) Agrostis (tavusotu) türlerinin kalsikol ve kalsifüj çeşitlerini kalsiyuma responsları bakımından karşılaştırmıştır. Her iki çeşit te Ca konsantrasyonu artan besin çözeltisinde 4.5 pH1 da yetiştirilmiştir. Genellikle Ca’ u düşük asit topraklarda bulunan Agrostis setacea’ nm büyümesi Ca ilavesinden az etkilenirken, kireçli bölgelerde bulunan Agrostis stolonifera yüksek Ca uygulamalarına ciddi tepkiler göstermiştir. Aynı durum Ca alımında da gözlenmiştir

Kireçli toprakların pH’ lan ve Ca içerikleri yüksektir, besin maddelerince daha zengindirler, çözünebilir ağır metal düzeyleri genellikle düşüktür ve ayrıca nitrifikasyonu gerçekleştiren ve azot fikse eden bakteri populasyonu da yüksektir.

Kalsikol-kalsifüj ayrımında bir diğer önemli husus da bu bitkilerin Fe’ den yararlanma yeteneklerinin de farklı olmasıdır. Hutchinson (1967) kireç kökenli klorozu 135 farklı bitki türünde test etmiştir. Demir noksanlığına, asit topraklarda yetişen bitki türlerinin, kireçli topraklarda yetişenlere göre daha hassas oldukları gözlenmiştir.

Türkiye topraklarının kalsiyum durumları

Topraklarımızın kireç kapsamlarının genelde yüksek oluşu nedeniyle Ca içerikleri de yüksek değerler göstermektedir. Bunun nedenleri olarak sedimenter kökenli ana materyal ve yetersiz yağış gösterilebilir, Güneş vd., (1999) Beypazarı yöresinde havuç yetiştirilen toprakların % 4′ ünün yeterli, % 96′ sının fazla düzeyde Ca içerdiklerini belirlemişlerdir. Alpaslan vd. (2001) Akdeniz Bölgesi sera topraklarının Ca kapsamları bakımından % 16′ sının yeterli, % 84′ ünün ise fazla sınıfında yer aldığını saptamışlardır.

Kalsiyum alımı ve taşınımı

Kalsiyum, bitkilerde % 0.1-5 gibi oldukça yüksek düzeylerde bulunmaktadır. Bitkilerin kalsiyum içeriklerinin yüksek oluşu, kalsiyumun bitkiler tarafından kolay alınmasından kaynaklanmayıp genel olarak kalsiyumun toprak çözeltisindeki miktarının yüksek oluşundan kaynaklanmaktadır. Bitkilerin kalsiyum alımı oldukça düşüktür. Kalsiyum genç köklerin henüz mantarlaşmamış uçlarından absorbe edilmektedir. Kalsiyum alımı, kökler tarafından daha hızlı alınabilen NH4+ ve K* gibi katyonlar tarafından engellenebilmektedir. Monokotiledon bitkilerin kalsiyum alımları dolayısıyla da içerikleri dikotiledon bitkilere göre düşüktür

Bitkilerin Ca alımı ortamdaki Ca konsantrasyonu, diğer katyonların konsantrasyonu ve ortam pH’ sına bağlıdır. Kalsiyum bitkiler tarafından iyonik (Ca*2) formda absorbe edilir ve bitkinin üst kısımlarına taşımmı ksilem borularında transpirasyon aracılığıyla gerçekleşir. Kalsiyumun bitkide taşmımmın su ile ilgisi olmasına rağmen, alımmının suyla bir ilgisi yoktur. Kalsiyum alınımı aktif olarak gerçekleşmektedir. Kalsiyuma göre K ve Mg daha kolay taşınabildiğinden bu besin maddelerinin fazlalığında kalsiyumun aleyhine bir durum söz konusu olmaktadır. Çilek, domates ve asma gibi bitkilerde Mg ve Ca’ un dağılımı benzerlik gösterir. Her iki iyon da temelde vejetatif kısımda bulunurken meyvedeki miktarları oldukça düşüktür. Bununla birlikte Mg’ un mobilitesi yüksek olduğundan dolayı meyvelerde Mg/Ca oranı yüksektir. Kalsiyumun meyveye geçişi yüksek konsantrasyonda olan Mg tarafından engellenmektedir. Buna ilave olarak yapraklardaki asimilasyon ürünlerinin floem dokuları aracılığıyla meyveye taşınımı yoğun olduğunda elma, domates ve biber gibi meyvelerde Ca konsantrasyonları düşebilmektedir.

Transpirasyon oranının azalması meyvelerin Ga içeriklerinin azalmasına sebep olur. Bu koşullarda yapraklar ve meyve arasında su ve kalsiyum rekabeti ortaya çıkar ve genellikle meyveler aleyhine Ca düzeni bozulur. Bitkilerin ksilem dokularının organik asit içeriğini artırıcı beslenme koşulları kalsiyumun mobilitesini artırmaktadır Örneğin azotlu gübrelemeden sonra organik asit içeriğindeki artışla köklerde şelatlanarak ksileme taşınan kalsiyum miktarı artmaktadır. Bununla birlikte yine beslenme koşullarına bağlı olarak oluşan okzalik asit, Ca taşımınım inhibe edici etkiye sahiptir Bradfield, 1976).

Bitki hücrelerinde kalsiyumun bir kısmı apoplazmın strüktürüne sıkı bir şekilde bağlanmış olarak ve diğer bir kısmı da hücre duvarlarında değişebilir olarak bulunmaktadır. Vakuollerde kalsiyumun konsantrasyonu sitoplazmaya göre oldukça yüksektir. Hücreler arasında kalsiyumun mobilitesi çok düşüktür. Diğer makroelementlerin aksine, bitki dokularında toplam kalsiyumun büyük bir kısmı hücre duvarlarında yer almaktadır Kalsiyumun bitki dokularında homojen olmayan bir şekilde dağılımı, hücre duvarlarında Ca bağlayan kısımların yoğun olması ve bu besin maddesinin taşınımının sınırlı olmasının bir sonucudur.

Kalsiyum düzeyi arttığında okzalata bağlı olan Ca formu dominant hale gelmektedir. Kalsiyum okzalat formunda bağlı kalsiyum, hücrelerin vakuoilerinde bulunmaktadır. Örneğin gelişmesini tamamlamış şekerpancarı yapraklarında okzalat formunda bağlı olan kalsiyum oldukça yüksek düzeylerdedir. Kalsiyum pektat formunda kalsiyumu hücre duvarlarına bağlama gücü zayıf olan bitkilerde, Ca apoplazmda Ca-okzalat formunda çökelmektedir. Bitki çeşitlerine bağlı olarak vakuollerde kalsiyum, pektin formunda poli anyonlar şeklinde veya apoplazmda kalsiyum karbonat formunda çökelmektedir (Kinzel, 1989). Kalsiyumun yüksek KDK’ ne sahip iki hücre arasındaki dağılımı şematik olarak Şekil 15.3′ de ifade edilmiştir. Şekilden de görüldüğü gibi hücreler içerisinde kalsiyum homojen olmayan bir şekilde dağ il ı m göstermektedir.

Kalsiyum konsantrasyonu hücre duvarlarının orta lamellerinde, plazma membranınm dış kısmında, vakuoller ve endoplazmik retikulum (ER) da oldukça yüksektir. Suda çözünebilir Ca1 un büyük kısmı malat, nitrat veya klor gibi anyonlar ile beraber vakuollerde bulunmaktadır. Hücre duvarları, ER ve vakuollere göre sitoplazmik kalsiyumun konsantrasyonu düşüktür (Felle, 1988, Evans vd., 1991). Bu durum Pi1 un sitoplazmada çökelmesini önleme bakımından ve bağlanma yörelerinde Ca+2′ un Mg+2 ile rekabeti açısından oldukça önemlidir. Plazma membram ve ER’ a Ca taşımınım Ca pompalayan ATPaz’ lar ve Ca+2/H+ iyon çiftinin karşılıklı taşımmı ile sağlanır (Kasai ve Muto, 1990). Bu taşınım mekanizması proton motivasyonludur. Taşınım için sitoplazma ve vakuol arasında konsantrasyon farkı yaratılmaktadır. Kloroplastlarda da yüksek miktarlarda kalsiyum bulunmaktadır. Buna karşılık stromalann serbest Ca içeriği düşüktür Elektropotansiyel gradiente zıt olarak sitoplazmadan kloroplastlarm stromalarma kalsiyum taşınmaktadır

Kalsiyumun hücre duvarlarının stabilitesine etkisi

Hücre duvarlarının güçlenmesi için hücreler arasında yer alan orta lamellere pektat formunda bağlanmış kalsiyuma mutlaka ihtiyaç duyulur. Kalsiyumun bu özelliği optimum bitki gelişimi için ihtiyaç duyulan kalsiyum miktarı ile hücre duvarlarının katyon değişim kapasitesi arasında pozitif korelasyon ile doğrulanmaktadır. Pektatlar poligalakturanozlar tarafından parçalanmaktadır. Kalsiyum noksanlığı plan dokularda poligalakturanoz aktivitesi artış gösterir (Konno vd., 1984) ve kalsiyum noksanlığının tipik belirtisi olan hücre duvarlarında bozulma ve erime görülür. Bu belirtiler bitkilerin özellikle petiolleri ve gövdenin üst kısımlarında kendini gösterir.

Gelişme döneminde yeterli kalsiyum alan ve yüksek ışık intensitesinde büyüyen bitkilerde kalsiyum pektat şeklinde pektik maddeler büyük oranda bulunurlar. Bu bitkiler poligalakturanozlara dayanıklılık kazanırlar (Cassells ve Barlass, 1976). Hücre duvarlarındaki Ca-pektatlarm miktarı aynı zamanda bitkileri mantari ve bakteriye! infeksiyonlara karşı korumada (Bkz. Bölüm 26) ve meyvelerin olgunlaşmasında önemlidirler,

Rigney ve VVills (1981) domates meyvesinin gelişimi esnasında meyve kabuğunun Ca içeriğini belirlemiş oldukları çalışmada; olgunlaşma döneminden önce hücre duvarlarının Ca içeriğinin arttığını ve olgunlaşma dönemine doğru ise bağlı Ca’ un hızla düştüğünü belirlemişlerdir. Buradan meyve gelişimi esnasında bağlı Ca içeriğinin ve poligalakturanoz aktivitesinin yüksek olduğu ve daha sonra düşme gösterdiği anlaşılmaktadır. Meyvejere hasat öncesi veya sonrası Ca uygulamasının meyve eti sertliğini artırma sebebi yukarıda anlatıldığı şekilde açıklanabilmektedir.

Kalsiyumun hücre büyümesi ve salgısı proseslerine etkisi

Yetersiz Ca beslenmesi durumunda kök gelişimi hızlı bir şekilde durmaktadır.Kalsiyum, plazma membranlarmda bulunan diğer katyonların olumsuz etkisini dengeleyici özelliğe sahiptir. Kalsiyum yetersizliğinde kök gelişiminin durması hücre bölünmesinin durmasından kaynaklanır. Kalsiyum hücre duvarlarının orta lamellerini pektik zincirler ile çevrelediğinden hücrelerin dirençli olmalarını sağlar. Bununla birlikte hücrelerin büyümeleri için hücre duvarlarının kaybolması gereklidir. Bu durum oksinler tarafından apoplazmın asitleştirilerek pektik zincirdeki Ca1 un uzaklaşması ile sağlanır. Oksinler plazma membranlarmdaki Ca kanallarını da aktive ederler ve böylece sitoplazmadaki Ca daha sonra tekrar apoplazma gönderilerek yeni oluşan hücrelerin duvarlarının stabilizasyonunu sağlar.

Polen tüplerinin gelişimi de Ca ile ilişkilidir. Polen tüplerinin uçlarında yer alan apoplazma sitoplazmadan hücre duvarı materyali salgılanarak polen tüplerinin gelişimine olanak sağlanmış olur.

Kök başlığından müsilaj salgılanması ortamdaki kalsiyuma bağlıdır. Kök başlığı topraklardaki sinyali algılayan merkezdir. Olumsuz bir koşul ile karşılaşıldığında apoplazmda bulunan kalsiyum aşağı doğru kök başlığına gönderilir ve bu bölgede müsilaj salgısı artar. Müsilaj salgılaması ABA gibi büyüme engelleyicilerinin konsantrasyonunun artışına sebep olmaktadır (Bennet vd., 1990).

Kalsiyumun membran stabilitesindeki rolü

Membran stabilitesi düşük olan hücrelerden, küçük molekül ağırlıklı bileşiklerin hücre dışına geçişi kolaylaşmaktadır. Bu durumda bitkilerin olumsuz toprak ve çevre şartlarına (tuzluluk, ağır metal .toksisitesi, düşük sıcaklık vb.) dirençleri azalmaktadır Kalsiyum fosfolipidlerin karboksilat grupları, proteinler ve fosfat arasında köprü görevi görerek membranlarm stabilitesini sağlamaktadır (Caldvvell ve Haug, 1981) Plazma membranlarına bağlı olan Ca diğer katyonlar ile (Na+, K+ ve H+ ) yer değiştirebilmektedir Örneğin tuzluluk stresinde plazma membranlarına bağlı Ca, Na ile veya Al toksisitesinin görüldüğü asit topraklarda H ile yer değiştirmekte ve membran stabilitesi bozulmaktadır.

Özellikle olumsuz toprak koşullarında kalsiyumun plazma membran stabilitesini sağlayabilmesi için dış ortamdan bitkiler tarafından mutlaka yeterli miktarda alınması gereklidir, kalsiyum noksan olan dokularda membran bütünlüğünün bozulması ve respirasyon oranının artmasına da sebep olmakta ve respirasyon ürünlerinin hücrelerin vakuollerinden sitoplazmaya geçişleri söz konusu olmaktadır.

Kalsiyumun katyon-anyon dengesi ve ozmotik regülasyondaki etkisi

Özellikle yaprakların vakuollerinde büyük miktarlarda Ca bulunur. Kalsiyum burada, inorganik ve organik anyonları dengeleyerek katyon-anyon dengesini sağlamaktadır (Kinzel, 1989). Kimi bitki çeşitlerinde nitrat indirgenmesinin bir sonucu olarak okzalik asit sentezlenir. Vakuollerde Ca-okzalat oluşumu serbest Ca*2′ u düşük düzeylerde tutmak için önemlidir. Yavaş çözünebilen Ca-okzalat aynı zamanda hücrelerde ozmotik düzenleme için önemlidir. Kalsiyum-okzalat, nitrat ile beslenen bitkilerde ozmotik basıncı artırmaksızın vakuollerde tuz akümülasyonu sağlamaktadır. Olgunlaşmış şeker pancarı yapraklarında toplam Ca’ un % 90′ ı Ca-okzalat formunda bağlı bulunmaktadır Egmond ve Breteler, 1972).

Dolaylı olsa da kalsiyum, ozmotik regülasyon fonksiyonuna sahiptir. Her nekadar stomalarm açılıp kapanmasında temelde Kile malat ve Cl anyonları etkiliyse de, stomalarm kapanmasında ABA1 in etkisi yaprak epidermisindeki Ca konsantrasyonuna da bağlıdır.

Kalsiyum Noksanlığı

Gübre olarak N, P ve K tüketiminin giderek artmasına karşın, kalsiyumlu gübreler pratikte gübreleme pratiği içinde yer almamaktadır. Toprak pH1 sı çok düşük olmadıkça bitkiler için yeterli kalsiyum topraklarda bulunmaktadır. Bununla birlikte aşırı N, P, K’ lu gübre tüketimine bağlı olarak üründe artış, kalsiyuma olan ihtiyacı artırmaktadır. Ayrıca artan miktarlarda azotlu gübre kullanımına bağlı olarak toprakların asitleşmeleri sonucu toprakların kalsiyum adsorbe etme potansiyeli zayıflamaktadır. Gerçek kalsiyum noksanlığı ile toprakların kireç kapsamındaki düşüklüğe bağlı olarak ortaya çıkan kalsiyum eksikliğini birbirinden ayırmak önemlidir. İkinci koşul yanı toprağın Ca içeriğinin düşüklüğü daha önce de bahsedildiği gibi toprağın asitleşmesine bağlı olarak ortaya çıkmaktadır. Bununla birlikte asit topraklarda bile bitkilerin ihtiyaçlarını karşılayabilecek düzeyde kalsiyum bulunmaktadır. Topraklarda 1 meq l”1 düzeyindeki kalsiyum bitkiler için yeterli bir düzeydir. Fried ve Shaprio (1961)’ e göre asit toprakların kalsiyum içeriği 1.0-7.5 meq l düzeyindedir.

Asit topraklarda bitki gelişmesinin zayıf olmasının nedenleri; P ve Mo m immobilizasyonu ile Mg ve K’ un alınabildiğinin azalması, bunlara ilâve olarak B, Zn, Cu, Fe, Ni ve diğer mutlak gerekli olmayan metalik iyonların elverişliliğinin artması ve asit topraklarda özellikle Mn+ ve Af iyonlarının aşırı miktarlarının toksisiteye sebep olmasıdır.

Kalsiyum noksanlığı, toprakların asit koşullarda bile yeterli kalsiyum içerdiği dikkate alınırsa, ancak ekstrem koşullarda ortaya çıkabilmektedir. Sulama suyunun veya gübrelerin aşırı N, K ve Mg içermesi kalsiyum noksanlıklarına sebep olabilmektedir. Sebzelerde yaprağın kritik kalsiyum konsantrasyonu % 0.8 olarak kabul edilmektedir Şekerpancarı kalsiyuma oldukça hassas bir bitki olup, kalsiyum eksikliğinde üründe önemli azalmalar olmakta ve özellikle K fazlalığında kalsiyumun olumsuz etkisi daha da artmaktadır, kalsiyum eksikliğinin en önemli sebepleri düzensiz sulama, dengesiz gübreleme, yüksek nisbi nem gibi faktörlerdir. Kalsiyum noksanlığına ait belirtiler domateste çiçek dibi çürüklüğü (blossom end rot), kereviz, şekerpancarı ve turpta öz çürüklüğü (black heart), elmada acı benek (bitter pit), marul ve lahanada yaprak kenarı yanıklığı (tipburn), havuçda oyuk gövde (cavity spot) olarak adlandırılmaktadır. Kalsiyum noksanlığının belirtilen ilk önce genç yapraklarda veya büyüme uçlarında ortaya çıkmaktadır. Noksanlık durumunda bitki büyümesi gerilemekte ve çalımsı bir hal almakta, genç yapraklar küçülmekte, yaprak uçları ve kenarları yukarı doğru kıvrılmakta, yaprak kenarlarında klorozlu benekler ve nekrotik lekeler belirmektedir.

Kalsiyum noksanlığının marul, lahana gibi bitkilerde tipik belirtisi olan yaprak kenarı yanıklığı (tip burn) na aşağıdaki faktörler sebep olmaktadır.

• Aşırı N’ lu, özellikle NH4′ lu gübreleme

• Toprakta aşırı tuzluluk

• Bor ve K fazlalığı

• Yüksek sıcaklık ve nisbi nem

• Düzensiz sulama ve uzun süreli kurak periyotlar

• Drenajın kötü olmasına bağlı olarak toprağın ıslak olması

• Bitkilerin hızlı büyümesi

Yukarıda sayılan nedenlerden dolayı Ca+2 iyonlarının alınması ve bitkide dağılımı olumsuz etkilenir.

Acı benek (Bitter pit) de; özellikle meyvelerde çok sık rastlanılan bir fizyolojik kalsiyum noksanlığıdır. Kireçli ve yüksek pH’ lı topraklarda bile ortaya çıkabilen bu beslenme sorunu kimi zaman ağaç üzerindeki meyvelerde kendini gösterir, bazende meyvelerin depolanmaları esnasında ortaya çıkar.

Acı benek belirtilerinin ortaya çıkmasında bitkinin yetersiz kalsiyum almasına sebep olan faktörlerin yanında, K/Ca, K+Mg/Ca veya N/Ca oranının yüksek olmasının etkisi de büyüktür. K+Mg/Ca oranının 20-25, N/Ca oranının 10-14 den yüksek olması durumunda acı benek belirtilerinin ortaya çıkması kuvvetle muhtemeldir.

Elmalarda acı benek görülmemesi için meyvenin kritik kalsiyum konsantrasyonunun en az % 0.025 (kuru ağırlık) olması gereklidir. Acı benek belirtilerinde genel olarak yaprakların kalsiyum içeriği bir kriter değildir. Bu sorunun bulunduğu bitkilerde çoğu zaman yaprakların Ca içerikleri yeterli düzeylerde olabilmektedir.

Acı beneği önlemede % 0.65-0.80′ lik kalsiyum nitrat veya % 0.50′ tik kalsiyum klorürün bir kaç defa yapraktan, meyvelere de isabet edecek şekilde uygulanmasının etkili olduğu bildirilmiştir.

Yorum ekle 12 Temmuz 2007

Kalıtımla Array Array İlgili Array Array Kavramlar

KALITIMLA İLGİLİ KAVRAMLAR

Eşeyli üremede bir döl ile daha sonra gelen döl arasındaki bağlantıyı sperm hücresi tarafından döllenmiş olan bir yumurta hücresi sağlar. Her döllenmiş yumurta, hücre çekirdeğindeki DNA moleküllerinde kodlanmış olan kimyasal direktiflere göre, kompleks bir organizma halinde gelişir.

Belli bir gelişme devresinden sonra yeni birey birçok yönleriyle ana babasına benzemeye başlar. Bununla birlikle bazı önemli hallerde oğul, ana ile babanın birinden veya her ikisinden de farklı olabilir. Bu bölümde kalıtımın kalıpları ve kalıtımı etkileyen çevresel etkenler hakkında birçok şey öğreneceksiniz.

KALITIM VE ÇEVRE

1. Genetik nedir?

Canlılarda bir temel yapının dölden döle geçirilmiş olduğu görülmektedir. Bununla birlikte, insanlar, hayvanlar, bitkiler ve protistler üzerinde yapılan çalışmalar, ana - babalar ile bunların oğul dölleri arasında bazı farklılıkların bulunduğunu da açıkça ortaya koymaktadır.

Charles Darwin (Çarls Darvin) bu farklılıkları görerek bunları rıasyonların doğal seleksiyonla seçilerek devam ettiği görüşüne dayanır. Canlılardaki benzerlikleri veya farklılıkları hangi faktörler sağlar?

Faktörlerden biri kalıtımdır. Bir bireyin kalıtımı, ana – babanın üreme hücrelerinden alınan ve DNA’da kodlanmış olan kimyasal direktiflerden oluşur. Bir bireyin gelişmesini ve daha sonraki hayatını etkileyen ikinci önemli faktör yaşadığı çevredir. Herhangi bir bireyin çevresi çok komplekstir. Bu karmaşık çevre, birey gelişirken, bireyi bütün hayatı boyunca etkileyen bütün maddeleri, güçlen canlıları içine alır.

Genetik biyolojinin bir kolu olup kalıtsal farklılıklarına ve benzerliklere yol açan faktörleri araştırmaya ve açıklamaya çalışır. Kalıtım birimine gen adı verildiği için genlerle uğraşan bu bilim dalına genetik denilmektedir. Gen, DNA molekülü zinciri üzerinde 1500 kadar nükleoitten oluşan bir birimdir.

2. İnsan daima seçimli üretme metodunu kullanmıştır

Çok eski zamanlarda, insanlar özellikle faydalı olan bitkileri ve hayvanları evcilleştirmişler ve yemek için et kalitesi yüksek olan, süt veren veya avlanma ve taşımalarda kullanılabilen hayvanları seçmişlerdir. Bitkilerde ise aynı türün daha çok meyve, daha çok sebze veya daha çok tane verenlerinin tohumlarını seçerek daha sonraki dölleri bunlardan yetiştirmişlerdir. Böylelikle binlerce yıl devam eden seçimli üretme ile bitki ve hayvanların çeşitlerini geliştirmişlerdir.

Birçok döller boyunca soyun kaydedilmesi ile soy ağacı ortaya çıkar. Soy ağacı bilinen bir hayvan, yani birçok döl boyunca atası bilinen bir hayvan, diğerlerinden daha kıymetlidir. Bir çiftçi, sağmal inek yetiştirmek için soyu belli inek ister. Avcı soyu belli köpek ister. Çiftçi ekeceği tohumları soyu belli bitkilerden seçer.

Soyu belli hayvanlar ve bitkiler birçok döller boyunca atalarının karakterlerini belirgin olarak gösteren özelliklerine göre seçilmişlerdir. Bu nedenle bunlar, ataları bilinmeyen bireylerden daha fazla bir olasılıkla bu karakterlere sahip olurlar. Aynı zamanda istenilmeyen özellikler de ortadan kalkar.

Deneme - yanılma ile yapılan seçimle üretme her zaman başarılı olmamıştır. Örneğin Dalmaçya köpeği yetiştiricileri, hayvanların birçok küçük ve bariz siyah beneklere sahip olmasını istiyorlardı. Bunun için, istedikleri güzellikte beneklere sahip köpekleri ayırmışlar, bunları çiftleştirerek elde ettikleri döllerde, ana-babalarının beneklerine benzemeyen çeşitte benekli yavruların meydana geldiğini görmüşlerdir. Bu yavruların bir kısmı tamamen beyaz olmuş, diğerleri düzgün yuvarlak benekler yerine, büyük siyah beneklere sahip olmuşlardır.

Kısacası, seçimli üretmenin bazen işlediğini, fakat her zaman işlemediğini öğrenmişlerdir. Kalıtımın sonuçlan etkilediğini fark etmiş olmalarına rağmen bunun nasıl olduğunu bilememişlerdir. Bu, binlerce yıl böyle devam etmiştir.

Daha sonra, aşağı yukarı yüz yıl kadar önce, genetik bilimi, gelişmiş ve kalıtsal olayların açıklaması yapılmaya başlanmıştır. Yeni bilgiler kazanıldıkça kalıtımın bilinmeyen yönleri de açıklığa kavuşacaktır.

3. Çevre gelişmede anahtar rolü oynar

Biyologlar kalıtım problemleriyle ilgilenmeye başladıkları zaman, kalıtımla taşınan karakterlerin bir listesini yapmaya başlamıştır. Hayatın birçok yönlerinin kalıtsal bir temeli olduğunu ve birçok karakterin birden fazla şekilde görülebileceğini anlamışlardır. Örneğin, insanlar sarı, kızıl, kahverengi veya siyah saçlı olabilirler. Aynı şekilde çok çeşitli göz renklerinden, kan gruplarından, deri renklerinden birine sahip olabilirler. Kulak memeleri yapışık veya serbest olabilir. Belirli enzimleri yapabilirler veya yapamazlar. Bir bireyin hayatında bu karakterlerden bazıları diğerlerinden çok daha önemlidir. Bunların hepsi kalıtsaldır.

Şekil . Serbest (solda) ve bitişik (sağda) kulak memeleri.

Genetikçiler bir organizmanın bütün kalıtsal karakterlerinin ı analizini bir anda yapamazlar. Bunun yerine bir seferinde sadece birkaç karakteri incelerler ve diğer birçok karakterleri inceleme dışı bırakırlar. Bırakılan bu karakterler yapılan deneylerin ve gözlemlerin doğruluğunu etkileyebilir. Genetikçiler bir kalıtsal problemi çözmek için çalışırlarken, bütün canlıların hem iç hem de dış olmak üzere kompleks bir çevrede yaşadıklarım unutmamalıdırlar.

Çevre kalıtsal karakterlerin gelişme derecesini etkileyebilir. Genetikçiler çevrenin birçok faktörlerinden hangilerinin sonuçlan etkileyebileceğini bulmaya çalışmalıdırlar.

Kontrol deneyleri kullanılarak bu faktörlerin mümkün olduğu kadar sabit halde tutulmasına çalış: malıdırlar. Ancak bundan sonra gözledikleri farklılıkların daha çok kalıtım ile meydana geldiğini söyleyebilirler.

Kalıtım bir organizmanın ne olacağını değil ne olabileceğini tayin eder. Bir organizmanın ne olacağı onun hem kalıtımına hem de çevresine bağlıdır. Bu iki faktör canlının son görünüşünü meydana getirmek için bir arada iş görür. Kalıtımla çevre arasındaki ilgilerden bazılarını gösteren birkaç örnek aşağıda verilmiştir.

Bazı kalıtsal özellikler, ana - babada görülmese bile, oğul döllerde görülebilir. Örneğin, sirke sineği (Drosophila) kalıtsal olarak kıvrık kanatlılık özelliğine sahip olabilir fakat bu özellik yüksek sıcaklığın etkisi ile ortaya çıkar.

Bazı karakterler hiçbir şekilde çevre tarafından etkilenmez. İnsanlarda incelenen ilk kalıtsal karakterlerden biri çok parmaklılıkdır. Çok parmaklı bir kimsenin el veya ayağında ondan fazla parmak bulunabilir. Bu karakterin ortaya çıkmasında çevrenin hiçbir etkisi yoktur. Renk körlüğü, kan grubu, göz rengi, bazı maddelerin tadını alma yeteneği parmakların orta eklemlerinde kılların bulunuşu veya bulunmayışı, serbest veya yapışık kulak memeleri gibi insanın diğer bazı karakterlerinin ortaya çıkmasında da çevrenin etkisi görülmez.

Şekil 2. Çok parmaklılık.

(Fazla sayıda bulunan el veya ayak parmakları genellikle normal yapıdadır.)

Bazı karakterler çevre şartlarındaki değişmelerle önemli derecede etkilenirler. Belirli antibiyotikler, böcek öldürücüler (insektisitler) ve besinlere eklenen diğer bazı maddeler kromozomlar üzerindeki zararlı etkilerinden dolayı piyasadan toplatılmıştır. Bunlar üzerinde devam eden çalışmalarla birçok bilgi elde edilmiştir. Uzmanlar elde edilen verilere anlam vermek için bunları dikkatli bir şekilde analizler. Bu bilgiler özellikle bu maddeleri kullananlar, üreticiler ve bazı hukukla ilgili konularda hakimler için de önemlidir.

4. Tek yumurta ikizleri

Bazı hayvanlarda bir batında birden fazla yavru meydana getirme sık görülen bir durumdur. Bununla birlikle, insanda çoğunlukla bir batında sadece bir bebek doğar. Aşağı yukarı 85 doğumda bir kez, uterusta iki embriyo gelişir ve bunlar aynı anda doğarlar. Çok az rastlanmakla beraber üç, dört ve hatta beş veya daha fazla embriyo da bir arada gelişebilir.

Çoğu ikizler farklı yumurta ikizleridir. Bu ikizler iki ayrı yumurtadan gelişirler. Eğer döllenme sırasında iki yumurta varsa bunların her biri bir spermle döllenir ve ayrı bir birey olarak gelişir. Biri tip ikizlerin biyolojik yakınlıkları diğer kız ve erkek kardeşlerden daha fazla değildir. Bu ikizler birbirlerine çok benzeyebildiği gibi hiç de benzemeyebilirler. Her ikisi de aynı eşeyde veya farklı eşeyde olabilirler.

Çok ender olarak bir tek döllenmiş yumurtadaki embriyo iki ayrı hücre grubuna bölünebilir. Eğer bu hücreler gelişmenin çok erken evresinde ayrılır ve ayrı hücre grupları olarak gelişmeye devam ederlerse, iki farklı embriyo gelişir. Meydana gelebilecek genetik aksaklıklar bir yana bırakılırsa, bu iki embriyo tamamen benzer bir genetik yapıya sahip olurlar. Bu nedenle bunlar tek yumurta ikizleri (eş ikizler) olarak adlandırılırlar. Tek yumurta ikizleri daima aynı eşeylidirler. Her zaman birbirine çok benzerler ve ayni temel kalıtsal karakterlere (göz rengi, kan grubu gibi) sahip olurlar. Eğer bunlar aynı elbiseleri giyinirlerse birini diğerinden ayırmak oldukça zor olabilir.

MENDEL KANULLARI

Avusturyalı bir papaz olan Gregor Mendel’in genetik ilmiyle ilgili olarak bulduğu biyoloji kânunları. Manastırın bütçesinde bezelyeleri birbirleriyle çaprazlayarak (eşleştirerek) kalıtım için ilgi çekici sonuçlar buldu. Bugün bu sonuçlar Mendel kânunları adıyla anılmaktadır. Çalışmalarını yaptığı dönemde kromozom ve genlerin varlığı bilinmemesine rağmen, özelliklerin “faktör” adını verdiği birimlerle nesilden nesile aktarıldığını söyledi. Bugün bu birimlere, gen denmektedir.

Bahçe bezelyeleriyle yıllarca yapmış olduğu çalışmalarının sonuçlarını 1865′te yayınladı. Bitki Melezleri Üstüne Denemeler isimli eseriyle genetiğin kurucusu olarak kabul edildi. Mendel’in en önemli deneylerinin konusu bezelye idi. Adi bezelye tanelerinin bâzıları düz yuvarlak, bâzıları buruşuktur, bâzı taneler sarıyken, diğerleri yeşildir, bâzı bezelye bitkileri uzun, bâzıları kısadır. Bu bitkileri düzenli tozlaşmalara tâbi tutan Mendel, yukarıdaki özelliklerin dölden döle nasıl aktarıldığını göstermiştir. İki özelliğin bir araya gelmesi sonucunun bir karakteristik ortalaması olabileceği düşünülebilir. Bâzı saf karakterlerin birleşmesinden, gerçekte de bu sonuçlar alınabilir; ama Mendel’in deneylerine göre, iki saf karakterin çaprazından, meselâ uzunluk ve kısalıktan melez uzunlar çıkmaktaydı. Uzunluk karakteri, kısalık karakterine baskın olduğundan sonuçta melez bireyler uzun görünümdeydi.

Bu tip iki uzun melezin çaprazı sonucunda ise, % 25 oranında saf uzun, % 25 saf kısa, % 50 melez uzun çıkmaktaydı. İki eş saf özellik çaprazlandığında, sadece bu saf özellik ortaya çıkmaktaydı. Mendel kânunlarının esası buna dayanmaktaydı.

Mendel’in bahçe bezelyeleri ile deneyleri:

Mendel bahçe bezelyeleriyle yaptığı çaprazlamalarda bâzı belirli özelliklerin değişmediğini tespit etti. Bezelyelerin bir kısmı kısa ve çalı tipli (bodur) olduğu hâlde, bâzıları uzun ve tırmanıcı idiler. Yine, bâzıları san tohum ürettiği hâlde, bir kısmı yeşil tohum üretirdi.

Bazıları renkli çiçeklere sahip olduğu hâlde, bâzıları da beyaz çiçek ihtiva ederdi.

Mendel bahçe bezelyelerinin topu topu yedi özelliğinin değişmediğini keşfetti. Ayrıca bezelye çeşitlerinde özelliklerin nesilden nesile kendi kendilerine sürdürdükleri tozlaşma sayesinde korunduğunu gördü.

Melezleme tozlaşmasında ise çiçeğin erkek organlarından diğer bitkinin dişi organına çiçek tozu (polen) aktarılarak kolaylıkla üretilmekteydi.

Farklı yedi özellik (uzunluk, kısalık, san tohum, yeşil tohum vs.) görüldüğünden ve melezleme tozlaşması kolaylıkla icra edildiğinden Mendel’in seçtiği konu idealdi. Onun ilk işi, kendisinin takip ettiği ve anne babadan evlatlara devamlı aktarılan yedi özelliği, olsa da olmasa da keşfetmekti. Mendel farklı bitki çeşitlerinin her birinden tohumlar toplayarak onları bahçesinde fidan olarak dikti. Deneylerle ortaya çıkan yedi özelliğin zürriyet meydana getirmede ebeveynlerden (anne babadan) evlatlara aktarıldığını göz önüne almıştı. Bezelye çiçekleri, ancak kendini dölleyebilecek bir yapıya sahip olduğundan saf soylarını devam ettirmeye müsaittir. Mendel ilk deneylerinde bezelyelerin an döl olup olmadığım araştırmaya başladı. Bunun için aynı bitkiyi birkaç defa arka arkaya tozlaştırarak birçok döl elde etti. Her dölde elde ettiği bireyleri birbirine ve ebeveynlerine benzeyip benzemediklerine göre ayırdı. Böylece özellikleri farklı yedi saf döl elde etti. Bu özelliklerin her birine saf karakter adını verdi.

Mendel’in Dominanttık (Baskınlık) Kânu-nu’nu keşfetmesi:

Mendel’in bundan sonraki işi, iki farklı karakterli bitkiyi tozlaştırdığında ne olacağını görmekti. Buna uygun olarak bir uzun ve bir kısa ebeveyn bitki seçti. Uzunundan çiçek tozu alarak kısanın dişicik borusunun üzerine serpti. Kısa bitkide tohumlar olgunlaştığında çaprazlamanın sonucunu keşfetmek için tohumlan ekti.

Acaba yeni bitki kısa ebeveyne mi, uzun ebeveyne mi benzeyecekti? Yoksa her iki ebeveynin karakterinin tesiriyle orta uzunlukta mı olacaktı? Üreyen fidanların hepsinin, çaprazlamayı yapmak için çiçek tozu aldığı bitkiler gibi uzun olduğunu gördü.

Mendel’in ikinci adımı, hangi bitkinin farklılığa sebep olduğunu bulmaktı. Çiçek tozunu kullandığı mı, yoksa üretimde tohumlarını kullandığı bitki mi?

Buna uygun olarak tozlaşma işlemini ters tatbik ederek polen için kısa bitkileri, tohum üretimi için de uzun bitkileri kullandı. Sonuçlar önceki gibi olup bütün yavru bitkiler uzun meydana gelmişti.

Mendel sonra diğer karakterleri çaprazlayarak deneyler yaptı. Sarı tohumlu bitkilerle yeşil tohumlu bitkileri çaprazladı. Çaprazlamanın birinci dölünde (F, dölünde) hepsinin san tohumlu olarak ürediğini gördü. Bunun gibi yuvarlak tohumlu türlerle buruşuk tohumluların çaprazlamasından yuvarlak tohumlular üretti. Mendel yedi farklı karakteri tahlil edene kadar çaprazlama deneylerini tekrar etti ve şaşırtıcı sonuçlar elde etti. Çaprazlama döllerini dikkatle takip ederek birinci çaprazlamada kullandığı ebeveyn bitkileri “P” olarak adlandırdı. Adı geçen dölün çaprazlama sonucuna (ürününe) F, olarak ad verdi. F, ilk evladı temsil ediyordu. İki uzun bezelyenin F, döllerinin çaprazlamasıyla, F2 dölünü (torunları) üretti. Üretimde önceki yolu takip etti. Her ikisi de uzun olan iki F, bitkisi seçti. Onları çaprazlayarak tozlaştırdı ve F2 dölünü vermesi için tohumları dikti. Bu çaprazlamanın sonuçlan gayet dikkat çekiciydi. Bitkilerin bâzıları uzun olmasına rağmen diğerleri ise kısaydı. İkisi arası uzunlukta (orta boy) hiçbir bitki meydana gelmemişti. Üretilen bitkilerin 3/4′ü uzun, 1/4′ü ise kısa idi. F2 dölünde kısa bitkilerin tekrar ortaya çıkışı Mendel için büyük bir anlam taşımaktaydı. Demek ki F, bitkileri görünmeyen kısalık karakterine sahipti. Diğer karakterlere sahip olan F, neslinin çaprazlamalarıyla da aynı sonuçlar elde edildi. Sarı ve yeşil tohumlu ebeveyn bitkileri (P) birbirleriyle çaprazlandığında F2 dölünde 3/4 oranında sarı ve 1/4 oranında yeşil bezelyeler üredi. Mendel buradan “Dominanttık Kanunu “nu kurdu.

Mendel’in ikinci kânunu olarak bilinen Dominanttık (Baskınlık) Kanunu açık bir ifâde ile şöyle tanımlanabilir: “Aynı genetik yapıya sahip iki benzer melez çaprazlandığında meydana gelen dölde, ana-babadan gelen karakterler belirli oranlarda (başlan karakter % 75, çekinik % 25) ortaya çıkar.”

Mendel’in ilk kalıtım kânunu:

Uzun bezelyelerin kısalarla melezlenmesinden (çaprazlanmasından) uzun F, nesli üredi ve kısa bezelyeler F2 dölünde tekrar ortaya çıktılar. Mendel, karakterlerin meçhul faktörler tarafından kontrol edildiğini ileri sürdü. Bugün bu faktörlere “gen” denilmektedir. Mendel bu temel üzerine kalıtımın birinci kânununu yani Eştiplilik= İzotipi Kânunu’nu kurdu.

Bu kanun, çeşitli kalıtsal karakterlerin faktörleri (genler) tarafından kontrol edildiğini ve bu faktörlerin çiftler hâlinde bulunduğunu ifâde etmektedir. Mendel’in yaşadığı zamanda gen ve kromozomlar bilinmediği hâlde onun “Eştiplilik Kanunu” bugün genetiğin temel kurallarını meydana getirmektedir. Eştiplilik (İzotipi) Kanunu açık bir ifâde ile şöyle tarif edilebilir: “Birer karakteri farklı iki saf (homozigot) ırk çaprazlandığı zaman meydana gelen F, dölünün bireylerinin hepsi melez ve birbirine benzer olur.” Uzun saf bezelye ile kısa saf bezelyelerin çaprazlanmasından % 100 uzun melezler meydana gelir.

Şekil 3.Mendel’in ilk kalıtım kanununun şekille izahı. Buna göre kırmızı ve beyaz çiçekli bezelyelerin eşleşmesi ile kırmızı F1 nesli üremekte, beyaz çiçekli bezelyeler F2 dölünde tekrar ortaya çıkmaktadır.

Mendel uzun F, dölü bitkilerinin saf uzun ebeveyn bitkileri gibi olmadıklarını ortaya çıkardı. Bu bezelyeler görünmediği hâlde kısalık faktörünü taşımaktaydılar. Bu faktör bir sonraki dölde tekrar ortaya çıkacaktı. Bu muhakeme, onun kalıtımın ikinci kânununu, yani Baskınlık (dominanttık) Kanunu’nu keşfetmesine öncülük etti. Bu kânuna göre, çiftler hâlinde bulunan faktörlerden (genlerden) biri diğerini maskeleyebilir veya varlığını göstermesine mâni olabilir.

Bahçe bezelyelerinde olduğu gibi, uzunluk bir çift gen tarafından kontrol edilir. Uzunluk geni kısalık genine baskındır (dominanttır). Kısalık genine çekinik (resesif) denir. Mendel’in çaprazlamalarında ebeveynin biri saf uzun olup, her iki uzunluk genine de sahipti. Diğeri de saf kısa olup, her iki kısalık genine sahipti. Bunların çaprazlama ürünü olan F, dölünün bireylerinin hepsi uzun, fakat melezdiler. Bunlar bir uzunluk ve bir kısalık geni taşımalarına rağmen, uzunluk geni kısalık genine baskın olduğundan uzun olarak ortaya çıktılar. Mendel, çalışma sonuçlarını tablolar hâlinde göstermeyi başardı. Günümüzde her karakter en az iki genle ifâde edilir. Genetikte her gen bir harf ile temsil edilir. Dominant (baskın) genler büyük harfle, resesif (çekinik) genler aynı harflerin küçükleri ile ifâde edilir. Eğer uzunluğu T harfiyle gösterirsek, saf uzun bitki TT olarak yazılacaktı ve uzunluk karakterinin her iki geni böyle gösterilecekti. Büyük T, uzunluğun zıt karakter olan kısalığa baskın olduğunu ifâde etmektedir. Aynı usulle, küçük t, kısalığı temsil etmektedir ve yalnız başına saf kısa, tt olarak gösterilecekti. Bütün vücut hücreleri diploit sayıda (2N) kromozom ve gen ihtiva etmelerine rağmen, gametler (cinsiyet hücreleri) mayoza uğrayarak kromozom ve gen sayılarını yarıya indirgediklerinden haploit sayıda (N) kromozom ve gen taşırlar. İnsanın vücut hücrelerinde 23 çift (46 adet), gametlerinde ise 23 adet .kromozom bulunur.

Sonuç olarak bezelyenin tohum taslağındaki yumurta hücresi ve polen tanesinden meydana gelen sperm çekirdekçiği her karakter için yalnız birer gen taşırlar. Saf uzun bezelye bitkisinde, yumurta ve sperm çekirdekleri olgunlaştığında biri

T’nin birini, diğeri de diğer T’yi alır. Aynı şekilde bütün vücut hücrelerinde tt genlerini taşıyan saf kısa bitkinin genleri mayoz sonucu t ve t’ye bölünerek şekillenen yumurta veya spermlere geçerler.

Mendel’in Ayrılma (Segrasyon) Kânunu:

Mendel Ayrılma Kanunu adı ile kalıtımın üçüncü kânununu kurdu. Bu kânuna göre, bir melezde bulunan gen çiftleri birbirinden bağımsız ayrılarak gametlere gider. Bu demektir ki, gen çiftinin bir tanesini bir gamet, diğerini ise başka bir gamet taşır. Ayrıca bir melezde, dominant genle beraber bulunan resesif gen değişmez. Eğer melezin sonraki döllerinde, iki resesif bir araya gelirse resesif karakter tekrar ortaya çıkar.

Mendel çaprazlamalarının çizim metotları:

Mendel’in bezelyelerle olan melezleme çalışmaları, dama tahtasına benzeyen tablolarla daha açık olarak gösterilebilir. Gametler, üst ve dikey karelere yerleştirilir. Gametlerin birbiriyle eşlenmesi, diğer karelerde işaretlenir. Saf uzun TT ve saf kısa tt bitkinin çaprazlamasını tabloda görelim:

Tt meydana gelen uzun melez bitkileri ifâde eder. T (uzunluk) geni, kısalık (t) genine dominant olduğundan, bireyler uzun olarak gözükür.

Eğer Tt melezleri birbiriyle çaprazlanırsa gen birleşimlerinin dört ihtimali rahatlıkla tabloda işaretlenebilir. Durum aşağıda tabloda gösterildiği gibi olur:

Melez ebeveynlerden T ve t genlerinin birleşme ihtimallerinin sonucunda, F2 dölünde: 1/4′ü saf uzun TT, 1/2 melez uzun Tt ve 1/4′ü saf kısa tt yavru meydana gelir.

Kobaylarda dominant ve resesif genler: Mendel’in uzun ve kısa bezelyeleri çaprazlayarak elde ettiği aynı sonuçlar kobayların renk verasetinde de ispatlandı. Bu durumda siyah renk, beyaz

renge dominanttır. Saf bir siyah kobay BB ile, saf bir beyaz kobayı bb çaprazladığımızda ne olacağını görelim. F, dölünde bütün bireyler (yavrular) siyahtır. Genetik yapılarında ebeveynlerden farklı-x lık arz ederler. Çünkü onlar melez siyahlar Bb’dir. itki melez çaprazlandığında F2 dölü 1/4 oranında saf /siyah BB, 1/2 oranında melez siyah Bb ve 1/4 oranı saf beyaz bb olarak gözükebilir. F, dölünün iki melezi Bb arasındaki çaprazlamadan ortaya çıkan F2 dölü, tablonun içindeki gibi dağılım gösterir:

Hilmi Dilmen

İlköğretim Okulu

Fen Bilgisi Dersi

Dönem Ödevi

KALITIM VE

MENDEL ÇALIŞMALARI

Öğretmen

Memiş KILINÇ

Hazırlayan

Şeyda ERDOĞAN

8-C Sınıfı,

No: 644

Yorum ekle 12 Temmuz 2007

Beslenme, İnsanın; Büyüme, Gelişme, Sağlıklı Ve Üretken Olarak Uzun Süre Sa

BESLENME, insanın; büyüme, gelişme, sağlıklı ve üretken olarak uzun süre sağlığını koruyabilmesi ve yaşamını sürdürebilmesi için gerekli olan besin öğelerini yeterli miktarlarda alıp vücudunda kullanmasıdır.    

          Beslenme, insan ihtiyaçlarının başında gelir. 

          İklim koşulları uygun olduğu zaman konutsuz ve giysisiz yaşanabilir, fakat beslenme den yaşam olanaksızdır. 

                 Bu güne kadar sürdürülen bilimsel çalışmalar;

          1-Beslenmede esas olan besin öğelerinin türleri, miktarları, özellikleri ve vücut çalışmasındaki işlevlerini,

          2-Besinlerin bileşimi, fiziksel ve kimyasal özellikleri, üretimden tüketime kadar uygulanan işlemlerin besin kalitesine etkilerini, 

          3-Değişik yaş, cinsiyet, çalışma ve özel durumda olan bireyler ve gruplar için uygun beslenme planlarının yapılmasını inceler. 

          Kısaca beslenme; besinlerin üretiminden hücrede kullanımına değin geçen tüm evrelerde insan-besin ilintisini inceleyen tıp ve sosyal bilimler ve fiziksel bilimlerle ilintilidir.

Kanserden vitaminlerle korunun:  

Günlük diyette alınan vitamin, mineral ve besin maddeleri vücudu kanserden koruyacak özellikler taşıyor.

          Son yapılan araştırmalara, göre, günlük diyette alınan vitamin, mineral ve besin maddeleri vücudu kanserden koruyacak özellik taşıyor. Ancak bu yararlı besin maddelerini yeterince tüketmemek kanser riskini artırıyor.          

          Beslenmenin sağlık ve iş verimine etkisi:

Bireyin, ailenin ve toplumun birinci amacı, sağlıklı ve üretken olmaktır. 

          Sağlıklı ve üretken olmanın simgesi ise; bedenen, aklen, ruhen ve sosyal yönden iyi gelişmiş bir vücut yapısı ve bu yapının bozulmadan uzun süre işlemesidir.

          İnsan sağlığı; beslenme, kalıtım, iklim ve çevre koşulları gibi bir çok etmenin etkisi altındadır. Bu etmenlerin başında beslenme gelir.

          Yapılan araştırmalarda, yetersiz beslenen toplumlarda çocuk ölüm hızının yeterli beslenen toplumlardan 10 kat daha yüksek olduğu görülmüştür.

         Yine yetersiz diyetle beslenen toplumlardaki çocukların büyüme hızı yeterli beslenenlerden daha yavaştır.      

         Yetersiz beslenme, yalnız fiziksel büyümeyi değil zeka gelişimini de olumsuz yönde etkilemektedir. 

         Yapılan araştırmalar, diyetin yetersizliği ile vücut yapısı arasında doğru orantılı ilişki olduğunu ortaya koymuştur. Örneğin savaş yıllarında yetersiz beslenme nedeni ile daha önce 138 cm olan 12 yaş grubu çocuklarda boy uzunluğu 136 cm’ye inmiştir. Japonya’da 1950 yılından sonra okullarda çocuklara iyi kalite ek besin verilmiş ve diyetteki bu değişmeye paralel olarak büyüme hızlanmış, 1960 yılında aynı yaştaki çocukların boy ölçüsü 142 cm.’ye ulaşmıştır.

         Yine bu ülkede; beslenme biliminden yararlanılarak raşitizm, pellegra, skorbüt, basit guvatr gibi hastalıklar hemen hemen yok edilmiştir.

         

Bunun yanında gelişmiş ülkelerde; yetişkinlikte ölüm nedenlerinin başına geçen kalp-damar, kanser ve benzeri kronik hastalıklarda yanlış ve dengesiz beslenmenin 1. derecede risk etmeni olduğu anlaşılmıştır.

         Yine bazı toplumlarda enfeksiyon hastalıklarının sık ve ağır seyretmesinde, körlük, topallık gibi sakatlıklarda beslenmenin önemli etmen olduğu açıklanmıştır.

Beslenme, işçinin üretim hızını etkileyen etmenlerin başında gelmektedir. Üretim için gerekli enerji sağlanamadığı zaman işçi çalışmalarını sınırlamakta ve daha az madde üretmektedir. 

          Ayrıca yetersiz ve dengesiz beslenme vücut direncini azaltarak işçinin daha sık hastalanmasına ve iş kazalarının artmasına yol açmaktadır.

          Bu durum, üretim hızının azalmasına karşın, sağlık harcamalarının artması ile sonuçlanmaktadır.  

          Beslenme ile iş verimi arasındaki ilişki ile ilgili yapılan araştırmada beslenme durumu düzeltilmiş işçilerin düzeltilmemiş olanlara oranla bir kaç kat daha fazla üretim yaptıkları bulunmuştur.

          Beslenme zeka gelişimini de etkilemektedir. Yapılan araştırmalarda 3. yaşa kadar olan hızlı beyin gelişimi döneminde yetersiz ve dengesiz beslenen çocuklar arasında zeka geriliği gösterenlerin oranı yeterli ve dengeli beslenen gruplardan daha daha yüksek bulunmuştur.  

         Ülkemizde yetersiz ve dengesiz beslenme; özellikle büyüme çağındaki çocukların, gebe ve emzikli kadınların, ağır işlerde çalışan işçilerin önemli sorunlarındandır. Yapılan araştırmalarda ailelerin %20-45 inin yetersiz beslendikleri görülmüştür.

         Yetersiz ve dengesiz beslenme sonucu ülkemizde bebek ve çocuk ölüm hızı çok yüksektir. Canlı doğan çocukların %6 sı  5 yaşına gelmeden ölmektedir. 5 yaş altı çocuklar dan boyu standardın altında olanların oranı %20, ağırlığı standardın altında olanların oranı %10 dur. Bu da her 5 çocuktan birinde kronik beslenme yetersizliği olduğunu göstermektedir.

         Gebe kadınlar arasında anemili olanların oranı bazı yörelerde %70, çocuklar arasında %50 dır. Çocuklarda raşitizm, kadınlarda osteomalasia yetersiz ve dengesiz beslenme sonucu oluşan hastalıklardır.

         Yine A vitamini yetersizliğine bağlı göz ve deri bozuklukları; bazı B vitaminleri yetersizliklerine bağlı deri bozuklukları; demir, bazı B vitaminleri ve C vitamini yetersizliğine bağlı anemiler toplumumuzda görülen dengesiz beslenme hastalıklarıdır.

         Yetersiz ve dengesiz beslenme vücut direncini azalttığından hastalıklara yakalanma olasılığı artmakta ve hastalıklar ağır seyretmektedir.        

         Kronik ishaller çoğunlukla yetersiz ve dengesiz beslenme ile birlikte görülmektedir.

         Kızamık, boğmaca, difteri gibi çocuk hastalıkları ile solunum yolları hastalıkları yetersiz ve dengesiz beslenen gruplarda sık görülmekte, ağır seyretmekte ve bir kısmı da ölümle sonuçlanmaktadır.

         Toplumun yetişkin kesiminde ölüm nedenlerinin başına geçen kalp-damar, kanser, sindirim sistemi hastalıkları ve şeker hastalığının oluşumunda ve ağır seyretmesinde önemli etmenlerden biri hatalı ve dengesiz beslenmedir. 

 Sağlıklı beslenme ömrü uzatıyor:

        Yemek ilaç değildir. Tam bir beslenme zorunludur. Bol çeşitli, sağlıklı bir beslenmenin etkisi  mucizevidir.   

          Meyve, sebze, işlenmemiş tahıl, az yağlı süt ürünleri ve sınırlı miktarda et ve tavuktan oluşan bir rejim, sağlığın anahtarı.

          Yapılan bir araştırmada; meyve, sebze, işlenmemiş tahıl, az yağlı süt ürünleri ve sınırlı miktarda et ve tavuktan oluşan bir rejimin yaşam süresini yüzde 30 oranında uzattığını ortaya koymuştur. 

Sağlıklı yaşam için önerilen yiyeceklerle beslenen bireylerde ölüm riskinin azaldığı, bilimsel   araştırmalarla kanıtlanmıştır.

Amerikalı bilim adamları kanser, kalp hastalıkları, inme ve beyin kanamaları ile ilgili sorunların, yiyecekler ile ilgisine değinerek; meyve, sebze, hububatlar, düşük yağlı hayvansal besinler ve yağsız et yemenin sağlıklı beslenmenin anahtarı olduğunu ve ömrü yüzde 30 uzattığını kaydetmişlerdir.

          Beslenme sisteminde yapılacak bir kaç değişiklikle sağlığın düzelmesi ve ömrün uzaması mümkün olabilmektedir.         

          Uzmanlar; sağlıklı bir kalp için sağlıklı beslenme öneriyor. Tüm dünyada olduğu gibi Türkiye’de de ölüm nedenleri arasında ilk sırayı alan kalp hastalıklarına yol açan nedenler arasında yüksek tansiyon, damar sertliği, şeker hastalığı geliyor.  

          Aşırı kiloların giderilmesi, sigaradan ve sigara içilen ortamdan uzak durulması, aşırı gerginlikten ve stresten uzak kalınması, yüksek dozda alkol ve tuz alımının kısıtlanması kalp sağlığını tehdit eden hastalıklara karşı büyük önem taşıyan genel önlemler arasındadır.  

           Sağlıklı beslenme ölüm riskini azaltır. Sağlıklı beslenmenin yanı sıra sigara içmeme, egzersiz yapma ve bol oksijen alma, risk oranını daha da aşağıya çekerler.

            Yaşam kalitesini arttırmanın ve ömrü uzatmanın yolu, bilimsel olarak geçerliliği kanıtlanmış adımları atmak ve bu davranışları hayat biçimi haline getirmekten geçiyor. Dahası bu önlemler daha genç görünmeyi da sağlıyor.  

En uzun ve sağlıklı yaşayanlar Japonlar:

Dünya Sağlık Örgüt WHO’nun araştırmasına göre, Japonlar tam 74.5 yıl sağlıklı bir yaşam süre biliyor. Uzun ve sağlıklı yaşam sürme konusunda Avustralya 73.2 yılla ikinci sırada yer alırken, onu Fransa, İsveç, İspanya ve İtalya izliyor. ABD ise 70 yıl ortalama ömürle 24. sırada yer alıyor.

          Japonların uzun yaşamalarının başlıca nedeni, geleneksel yağsız beslenmeleri gösteriliyor. 

           Sağlığını iyi koruyanlarda kalp hastalıkları ve kanser vakaları düşmektedir.     

   Japonların sağlıklı ve uzun bir  yaşam sürdüğünü, sağlık üzerine dünyada en çok harcamayı yapan ABD’lilerin ise bir çok Afrikalıdan daha kötü yaşam şartları altında ki yoksul yurttaşlarından ötürü Japonya’dan çok geride kaldığını bildirdi.    Hesaplamalarda, en düşük ortalama ömür, AIDS faktörü yüzünden Sahra Afrikasında belirlendi. Sahra Afrikasında ortalama ömrün 26 yaşın altında olduğu, dünyada en düşük yaşam ortalamasına, Sierra Leonede rastlanıldığı bildirildi.  

 WHO, 1999’da bütün dünyadaki ortalama insan ömrünün 64.5 yıl olarak belirlendiğini, bunun, 20 yıl öncesine göre 6 yıl daha fazla olduğunu bildirdi.

  Japonya’da az yağlı yemeklerin ve akciğer hastalıklarının az görülmesi, bu ülkenin listede bir numara olmasında başlıca etmen.

   Sağlık uzmanları, zeytinyağı temelli beslenmenin, ortalama yaşam oranın da önemli olduğunu da vurguluyor. Japon, Avusturalyalı, Fransız, İsveçli, Monakolu, İspanyol, İtalyan ve Yunanlılarda yaşam ortalaması  uzundur. Bunda zeytin yağı temelli ve sağlıklı beslenme geleneğiyle çevre faktörlerinin etkisinin de bulunduğu kaydediliyor.

  Avustralya’da; sigaranın azaltılması, AIDS’e karşı sürdürülen kampanyalar ve azalan trafik kazaları  iyi gidişatı desteklemektedir. ABD’de durumun hiç de iç açıcı olmadığı, buna rağmen ABD’li zenginlerin dünyanın en sağlıklı insanları olduğu da bir gerçektir.

 Endüstriyel ülkelerde kadınlar; aktif yaşamları, az sigara içmeleri ve sağlık konusunda bilinçlenmeleri ile erkeklerden daha çok yaşıyorlar. 

          Hedef daha kaliteli ve uzun ömür:

Doğru beslenme, düzenli egzersiz ve zararlı alışkanlıklardan uzak durmak, basit gibi görünen ama çok geçerli önlemler.

Yaşam kalitesini arttırmanın ve ömrü uzatmanın yolu, bilimsel olarak geçerliliği kanıtlanmış adımları atmak ve bu davranışları hayat biçimi haline getirmekten geçiyor. Dahası bu önlemler daha genç görünmeyi de sağlıyor. İnsanların daha genç görünmek istedikleri bir gerçek. “Yaşlanmayı durduran” yöntemlerin de çoğu dış görünüş üzerine kurulu.

Yaşam süresini ve kalitesini asıl belirleyen iç faktörlere herhangi bir müdahale söz konusu değil. Örneğin kemik erimesini engelleyen kalsiyum ve D vitamini ,hareketli bir yaşam sürmek için şart olmasına rağmen, dış görünüşe bir katkıları olmadığı için insanların çoğu tarafından yeterince önemsenmiyor. 

           Amerikan Kanser Araştırmaları Derneği, kırmızı et tüketimini sınırlandırmanın ve et, balık ve tavuk pişirirken yüksek ısıdan kaçınmanın kanseri engelleyebileceğini belirtiyor.

     Görünüşünüz hiç değişmeyecek olsa bile, kolon ve mide kanserlerinden korunmanın hayatınıza kalite ve birkaç yıl daha ekleyeceği açık. 

          Diğer yandan, güneşten doğru olarak korunmak ve tütün kullanmamak gibi, hem sağlığa hem de fiziksel görünüşe etki eden yaşlanma karşıtı teknikler de var. Bu önlemlerin sonuçları gözle görülüyor, yüzünüzde daha az kırışıklık oluşuyor ve daha canlı bir görünüme kavuşuyorsunuz, aynı zamanda kanser riskinizi de önemli ölçüde azaltmış oluyorsunuz.   

Sağlıklı yaşamak için hareket edin:

Sözgelimi düzenli egzersiz ve sigara kullanmamak, uzun ve sağlıklı bir yaşamın altın anahtarları. 

           Sigara, hareketsizlik ve fazla kilonun ileri yaşta güçsüzlüğe neden olduğunu gösteriyor. Düzenli yapılan egzersiz kalp krizine ve pek çok kanser türüne karşı kalkan oluşturduğu gibi daha çekici ve genç bir görünüm de kazandırıyor.

Çalışmalar, üç çeşit egzersize ihtiyaç duyduğumuzu göstermekte: 

          Esneklik için streching,

          Kalp sağlığı, kilo kontrolü ve kanserden korunmak için aerobik,

          Her tür fiziksel etkinlikte yetkin olmak için kuvvet antrenmanları.

Kilo kontrolü görünüşü etkilemekten öte, yaşlanmaya karşı yürütülen savaşta pek çok faydaya sahip.

          Kalp sağlığı ve kanseri önlemede büyük önemi olan kilo kontrolünün akıllıca uygulanması gerekiyor.    

           

         Toplumdaki beslenme sorunlarının nedenleri:

1-Besin üretimi, dağıtımı ve teknolojisinde yetersizlik ve düzensizlikler.   

          2-Satın alma gücünün yetersizliği ve dengesizliği.

          3-Kültürel etmenler ve eğitim yetersizliği.

          4-Aile kalabalığı.

          5-Çevre koşullarının sağlık kurallarına uygun olmayışı.

         Yetersiz beslenme sorunlarının başında toplumdaki insanlara yetecek kadar besinin bulunmayışı gelir.  

         Besin yetersizliğinin nedenleri arasında;

          1-Toplumun nüfusunun toprağına oranla çok olması,

          2-Tarım ve hayvancılık üretiminde verimin düşüklüğü,

          3- Üretilen besinlerin dağılımındaki düzensizlikler ve çok bulunan zaman ve yerdeki besinlerin az bulunan zaman ve yerlerde kullanılmasında esas olan teknolojinin yetersizliği, başta gelir.

Sağlık koşullarının iyileşmesine karşın doğum oranının azaltılamaması, dünya nüfusu nun hızla artmasına yol açmaktadır.

          Nüfus ve toprak eşitsiz bir dağılım göstermektedir. Dünya nüfusunun yarısı uzak doğuda yaşamasına karşılık bunların payına toprağın 1/4 ü düşmektedir. Kaldı ki bu bölgede insanların geçim kaynağı hemen hemen toprağa bağlıdır. Buralarda çoğalan nüfusu besleyecek besin bulma olanağı her geçen gün azalmaktadır.

          Ülkemizde özellikle hayvansal yiyeceklerin üretimi yetersizdir. Kasaplık hayvan sayısı çok olmasına karşın, bir hayvandan sağlanan et ve süt miktarı çok yetersizdir. Bunun nedenleri, meraların azaltılmış olması, hayvancılıkta teknik bilgilerin yetersizliği, hayvan hastalıklarının önlenememesi ve hayvan yeminin fiyatının yüksek olmasıdır.  

          Özellikle iyi kaliteli besinlerin tüketim düzeyi gelir düzeyi ile yakından ilintilidir. Halk çoğunluğunun gelir düzeyi düşüktür. Kaliteli besinlerin fiyatı ise her geçen gün biraz daha yükselmekte ve üretici olmayanlar yeterli gelirleri olmadığından kaliteli besinleri satın alamamaktadırlar.

          Ailede birey sayısı arttıkça bireye düşen gelir daha da azalmaktadır. Ailede birey sayısı genellikle 5 tir. Çoğu ailelerde tek kişi ailenin geçiminden sorumludur. 

          Ülkemizde gelir dağılımı dengesizliği önemli sorundur. En yüksek gelirli %20 aile, ulusal gelirin %56 sına sahipken, en düşük gelirli %20 aileye ulusal gelirin ancak %4 ü düşmektedir. Tüm ailelerin %60 ı asgari ücretin altında gelire sahiptir. 

          Asgari ücret düzeyinde gelire sahip ailelerin net gelirlerinin tümü 5 kişiyi yeterli ve dengeli beslenmeye yetmemektedir. Gelir dağılımındaki dengesizlik gittikçe artmaktadır.

          Özellikle çocuklardaki yetersiz beslenme sorunlarının nedenlerinin başında, ailelerin beslenme bilgisinden yoksun oluşları gelir. Evlerinde yeteri kadar değişik türde değişik türde besin bulunmasına karşın, bunları beslenme ilkelerine uygun olarak kullanamayan aileler çoktur.

          Değişik besinlerin vücut çalışmasındaki değerleri bilinemediğinden bir türden çok alınarak israf yapılmakta, diğeri ise satın alınamamaktadır. Değişik türdeki besinlerden gereği gibi seçmek beslenme bilgisini gerektirir.

Yetersiz beslenme sigara kadar zararlı:

Besin ve egzersiz eksikliğinin, pek çok kanser türü üzerinde en az sigara kadar etkili  olduğu açıklanmıştır.

          Beslenme uzmanlarının çoğu kolon, mide ve yemek borusu kanserlerinin, sağlıklı bir beslenme ve egzersiz programıyla en fazla korunabilen kanser türleri arasında olduğunu savunuyor. 

           Bilim adamları yetersiz beslenmenin sağlığımız üzerindeki olumsuz etkilerine dikkat çekti. 

          Uzmanlar; insanların, sigaranın kanser riskini arttırdığının bilincinde olduklarını, ancak yaşam tarzının kanser üzerine etkisinin göz ardı edildiğini ifade ediyorlar.  

         ABD’deki kanser vakalarının;

         1/3 ünün sigarayla,  

         1/3 ünün dengesiz beslenme ve egzersiz eksikliğiyle,

         1/3 ünün de genetik faktörlerle ilişkili olduğu ifade edilmektedir. 

         Yine, kanser vakalarının % 30 ila %40’ının diyetle bağıntılı olduğu açıklanmaktadır.

Araştırmacılar; dengeli bir diyet ile kolon kanserlerinin % 70-75’inin, göğüs kanserin de % 33-50 sinin engellenmesinin mümkün olduğunu kaydediyorlar. 

Sağlıklı yaşama 4 adım: 

         Yapılan araştırmalar, insanları dengeli bir beslenmeye yönelterek kanser risklerini azaltmaya teşvik ediyor. Uzmanlara göre sağlığa giden yol, dört adımdan geçiyor:  

          1-Bol bol meyve, sebze, işlenmemiş tahıl ve yeşillik yemek.  

          2-Her tür besinde mümkün olduğunca az yağ kullanmak.  

          3-Aşırı kilolardan sağlıklı bir diyet ve egzersiz ile kurtulmak.      

          4-Alkolü sınırlandırmak, hatta hiç kullanmamak. Ayrıca;

          Sigara kullanmamak kanser riskini çok daha azaltıyor. Sigara içenler, içmeyenlere oranla iki kat daha fazla kalp krizi riski taşıyorlar.

Aynı şekilde, düzenli egzersiz ve dengeli sebze ağırlıklı bir diyet de kanser riskini düşürdüğü gibi, kalp krizi tehlikesini azaltıyor.

Doymuş yağı ve sodyumu kısıtlamak ve bol miktarda meyve-sebze tüketmek, kalp krizine neden olan kolesterol ve yüksek tansiyonun önüne geçiyor.  

           Sağlıksız beslenme ve fiziksel aktiviteden kaçma kansere yol açmada; sigarayla suç ortaklığı yapıyor.    

İnsan vücudunun yapısı, çalışması ve beslenme:

İnsan vücudu; besinlerimizin bileşiminde bulunan su, protein, lipit, mineraller ve diğer öğelerden oluşmuştur. Yetişkin insan vücudunda ortalama;

          %  59    SU, 

          %  18    PROTEİN,

          %  18    LİPİT,

          %    4,3 MİNERALLER,

          %    0,7 KARBONHİDRATLAR, VİTAMİNLER, NÜKLEİK ASİTLER, 

HORMONLAR gibi öğeler vardır.

           Bu öğeler hücreler şeklinde örgütlenmiştir. Bir yetişkinin vücudu milyarlarca hücre lerden oluşmuştur. Her hücrede bu öğelerden bulunur. 

          İnsan vücudu;

          AKTİF KÜTLE, 

          YAĞ KÜTLESİ,

          HÜCRE DIŞI SIVI,

          BAĞ DOKULARI, olmak üzere 4 bölümden oluşmuştur.

           Yetişkin 70 kg lık bir erkekte bunların miktarları: 26-10-17-17 kg şeklindedir. Kadında yağ kütlesinin oranı daha yüksektir.

          Hücre genellikle zar, çekirdek ve stoplazmadan oluşmuştur. 

          Zar hücreyi dış ortamdan ayırır. Hücre zarı seçici geçirgenliğe sahiptir. Hücre zarından su, oksijen ve karbondioksidin girişi ve çıkışı serbesttir. Diğer öğelerin hücreye girişi ve hücreden çıkışı ise özel taşıma süreçlerini gerektirir.

          Sitoplazma, hücrenin fabrikasıdır. Sitoplazmanın mitokondri bölgesinde besin öğelerinden enerji  üretilir. Rizobomda ise hücrenin yaşamı için esas olan protein yapılır. Rizobomun esas yapısı ribonükleik asittir(RNA).

          Çekirdek, hücrenin yönetim merkezidir. Hücre çekirdeğindeki kromozomlar üzerinde genler vardır. Bu genler ailedeki karakterleri taşırlar ve bunun yeni hücreye geçişini sağlarlar. Genlerin esas yapısı deoksiribonükleik asittir(DNA). DNA, hücrenin özelliğini belirler dolayısıyla hücrenin yaşamı ve çalışmasında esas olan proteinlerin yapımını denetler. Böylece hücrenin bölünüp çoğalması sağlanır.

          Hücreler bir araya gelerek belirli bir görev alırlar. Bu belirli görev yapan hücre topluluğuna doku denir. Dokuların birleşmesi ile de belirli görev yapan organlar oluşur. 4 çeşit doku vardır:

          1-Epitel doku,

          2-Bağlantı dokusu,

          3-Kas dokusu,

          4-Sinir dokusu.

         Görülüyor ki bir çift hücrenin anne karnında çoğalarak ve şekillenerek insan yavrusu durumuna gelmesi ve doğduktan sonra yeni hücreler eklenerek büyüyüp gelişmesi besinlerimizdeki protein, yağ, karbonhidrat ve minerallerin bir çok değişimlerden sonra vücut şeklinde toplanması ile olanaklıdır.

          Besinlerdeki öğelerin enerjiye veya vücut hücresi şekline dönüşmesi bir çok kimyasal tepkimeleri gerektirir. Bu kimyasal tepkimeler ise nükleik asitlerin yardımı ve denetimi ile yapılan proteinlerin, besinlerimizdeki vitaminlerin ve minerallerin aracılığı ile oluşur. 

          Kimyasal değişmeleri kolaylaştıran proteinlere “ENZİMLER” denir. Bu işi yapan lara da “HORMONLAR” denir. 

          Hücre içinde besin öğelerinin kimyasal değişimine “METABOLİZMA” denir. 

          Metabolizma  2 türlüdür:

          1-Yıkım (Katabolizma): Besin öğelerinin parçalanarak serbest enerjinin oluşmasıdır.

          2-Yapım (Anabolizma): Bazı yapı taşı öğeler tekrar birleşerek vücudun yapısında bulunan protein, yağ, karbonhidrat ve nükleik asitleri yaparlar. Hücreye besin öğeleri yetersiz gelirse yetersizlik durumuna göre büyüme yavaşlar ve durur. 

Yaşam için gerekli besinler ve besin öğeleri:

Beslenme hiç bir zaman sadece karın doyurmak anlamına gelmez. Besinlerimiz çok çeşitlidir. Her çeşit besinin bileşiminde değişik miktarlarda “besin öğesi” dediğimiz kimya sal moleküller bulunur. Besinler yendikten sonra sindirim aygıtında besin öğelerine parçala nır ve vücutta öyle kullanılırlar.

           Bugüne değin beslenme bilimi üzerindeki araştırmalar, insanın büyüme, gelişme ve sağlıklı olarak yaşamını sürdürmesi için 50 den fazla türde besin öğesine ihtiyacı olduğunu göstermiştir. İnsanların ihtiyacı olan bu besin öğelerini 6 grupta toplarız:

          Proteinler, Yağlar, Karbonhidratlar, Mineraller, Vitaminler, su.

          İlk 5 grubun her birinde ayrı özellikte ve vücut çalışmasında ayrı işlevi olan değişik türde besin öğeleri vardır. Bu besin öğelerinden herhangi biri veya bir kaçı sağlanamayınca vücut çalışmasındaki aksamalar sonucu büyüme, gelişme geriliği ve sağlık bozuklukları görülmektedir. Bu bozukluklar dolaylı olarak bireyin sosyal ve ekonomik yaşamını da etkilemektedir.

          Bu bakımdan beslenmede amaç; bireyin yaşı, cinsiyeti ve içinde bulunduğu fizyolojik duruma göre ihtiyacı olan bütün besin öğelerini yeter miktarlarda sağlayabilmesidir. Biz buna “Yeterli ve dengeli beslenme” diyoruz.

          Yeterli beslenme; genellikle vücudun yaşamı ve çalışmasını sürdürebilmesi için gerekli enerjinin sağlanması anlamına gelir.  

          Dengeli beslenme ise; enerji yanında bütün besin öğelerinin ihtiyaç kadar sağlanmasıdır.

          Bazı besinlerimiz (örneğin yağ, şeker, nişasta) alındıklarında enerji ihtiyacının karşılanmasına karşın; protein, vitamin ve minerallerin yetersizlikleri ile yine büyüme, gelişme ve sağlık durumu bozulabilir.

          Gereğinden çok besin alarak vücut yağ kütlesinin istenenin çok üstüne çıkarılması da sağlık bozukluklarına neden olduğundan dengesiz beslenmedir.       

          Proteinler; enerji sağlamaları yanında hücrelerin esas öğesi olduklarından büyüme, gelişme, yıpranan hücrelerin yenilenmesi içinde gereklidirler. Proteinler; besin öğelerinin vücutta kullanılmasında görev alan enzimlerin ve bazı hormonların da yapısını oluştururlar.

         Minerallerin bazıları vücudun yapıtaşıdır. Bazıları da vitaminlerle birlikte besin öğelerinin yıkım ve yapımındaki kimyasal değişmelerde düzenleyici olarak görev alırlar.

         Su; besinlerin vücuda alınmasını, sindirimin kolaylaşmasını, hücrelere taşınmasını ve hücrelerde metabolizma sonucu oluşan zararlı öğelerin dışarı atılmasını sağlar. Ayrıca su, vücut ısısının denetimi içinde gereklidir.     

  

Kan Grubuna Göre Beslenme

Dünya üzerinde aynı parmak izine, dudak izine, sese sahip iki insan yoktur. Her bireyin farklı besin gereksinimi vardır.Kan grupları, yaradılışların kendisi kadar temeldir. Kan,y aşamın kendisidir. Kan,doğanın gücüdür, bize yaşam için gerekli şevk ve canlılığı verir.

Kanın gözle görülemeyecek kadar küçük bir kısmı bile insanoğlunun bütün genetik kodlarını içerir. Bir kan grubu için faydalı olan gıda maddesinin, diğerine faydalı olamayabileceği farkedildi. Kan grubu diyeti, 16 besin grubunu içerir. Her grup da 3 katagoriye ayrılır. Aşağıdaki tablo hangi gıdaların, hangi kan grubuna faydalı, nötr veya sakıncalı olduğunu göstermektedir.

Gıda/Kan      

AB

Yağlar

Yararlı

Zeytinyağı

Zeytinyağı

Zeytinyağı

Zeytinyağı

Nötr

Balıkyağı

Balıkyağı

Balıkyağı

Balıkyağı

Sakıncalı

Mısırözü-Ayçiçek

Mısırözü-Ayçiçek

Mısırözü-Ayçiçek

Mısırözü-Ayçiçek

Kırmızı Et

Yararlı

Sığır-Koyun

Koyun

Koyun-Hindi

Nötr

Tavuk-Hindi

Tavuk

Sığır-Hindi

Ciğer

Sakıncalı

Kaz

Sığır-Koyun

Tavuk-Kaz

Sığır-Tavuk-kaz

Deniz Ürünleri

Yararlı

Alabalık-Uskumru Kalkan- Ringa

Alabalık-Sazan

Uskumru- Turna

Uskumru-Mezgit

Alabalık-Turna

Uskumru-Alabalık Levrek-Somon-Turna

Nötr

Levrek-Sazan-Hamsi

Mezgit-Karides

          Turna-Kılıç         

  Alabalık-Levrek  

Alabalık-Ringa-Kılıç                Havyar

Sakıncalı

Havyar

Mezgit-Karides

Hamsi- İstakoz  

Hamsi-Mezgit-İstakoz      

Süt-Yumurta

Yararlı

          -

        Soya sütü-

Soya peyniri 

Yağsız süt

Peynir-Yoğurt

    Yoğurt-Peynir

Nötr

Tereyağı-Peynir

        Peynir-Yoğurt

Soyasütü-S.peyniri

Yağlı süt-Tereyağı

Soya sütü -S.peyniri    

Gravye peynir

Sakıncalı

Yoğurt-Süt-Yağlar

            Tereyağı

    Şerit peynir

  Tereyağı-Yağlı süt

Ekmek-Çörek

Yararlı

Esene Ekmeği

Ezekiel Ekmeği

   Esene E-Ezekiel E         

Esene E-Ezekiel E.

  Esene E-Ezekiel E.

Çavdar Ekmeği

Nötr

Buğday  Ekmeği

Çavdar Ekmeği        

K.buğdayE-ÇavdarE      

Kızıl Buğday Ek.      

K.buğday Ekmeği   

Sakıncalı

Kırmızı Buğday E

    Karışık tahıl Ek.

Çavdar E

    

Tahıllar

Yararlı

Esmer buğday

K.Buğday-Pirinç

K.Buğday-Pirinç

Nötr

Buğday-Esmer

pirinç

Arpa-Pirinç

Mısır unu

Arpa-Bulgur-Buğday          

Sakıncalı

Bulgur-Mısır unu

Buğday-Bulgur        

   Arpa-Çavdar-Buğday

    Esmer Buğday     

Bakliyat

Yararlı

Börülce

Börülce-Mercimek

Kuru f-Lima f-Soya

Y.Mercimek-Soya

Nötr

Bezelye-Bakla-Soya

Bezelye-Bakla-Soya

  Bezelye-Bakla

K.Mercimek-Bezelye

Sakıncalı

Mercimek-Kuru F.

Lima f-Kuru Fasulye

Mercimek-Börülce

Börülce-Kuru-Bakla

Kabuklu Yemiş

Yararlı

    Ceviz-Kabak Ç.

Kabak Ç-Y.fıstığı

  _

Ceviz-Kestane-Yer f.

Nötr

   Badem-Fındık

Kestan

Ceviz-Badem-Fındık

Ceviz-Badem-Kestan

  Badem-Çam fıstığı

Sakıncalı

     Antep fıstığı

  Antep fıstığı

Fındık-Yer fıstığı

Fındık-Kabak Ç-Ay Ç

Sebzeler

Yararlı

Enginar-Ispanak

Sarmısak-Pırasa

Bamya-Patates

Enginar-Soğan-Sarm Ispanak-Pırasa-Bamya

Havuç-Patates-Biber  K.bahar-Patlıcan-Lah

Havuç-P.can-K.bahar                Biber

Nötr

Kereviz-Havuç

Domates

Kereviz-Mısır-K.bahar

Kereviz-Mısır-K.baha

Pırasa-Bamya-Kerevi

Sakıncalı

Patlıcan-K.bahar

Mısır-Lahana

Mantar-Lahana

Patlıcan-Mantar-Biber Patates

Patlıcan-Mantar-Biber Lahana

     Enginar-Mısır

Domates

Meyveler

Yararlı

          İncir-Erik

İncir-Erik-Kaysı-Kiraz     Greyfurt-Kuru üzüm

   Muz-Üzüm-Erik

Kiraz-Erik-Greyfurt        Kivi-İncir-Üzüm

Nötr

Elma-Armut-Şeftali Kiraz-Kivi-Üzüm

Kaysı

Elma-Armut-Şeftali               Çilek-Kivi

Elma-armut-Kaysı-

Kivi İncir-Şeftali-

Mandalin

Elma-Armut-Şeftali Kaysı-Erik-Üzüm

Sakıncalı

Portakal-Mandalina

Muz-Portakal-M.lin.

Nar

Muz-Nar-Portakal

Sebze-Meyve suyu

Yararlı

Ananas-Erik

Greyfurt-Havuç

Kaysı

       Üzüm-Ananas

Havuç-Üzüm

Nötr

Havuç-Kaysı-Kiraz

Üzüm

Elma-Üzüm-

Sebze suları.

Elma-Kaysı-Kiraz-Erik-Havuç-Greyfurt

Elma - Kaysı - Erik Sebze suları

Sakıncalı

Portakal-Elma-

Lahana

   Portakal-Domates

Domates

Portakal

Baharat

Yararlı

Maydanoz-Zerdeçal

Soya sosu-Zencefil

Karanfil-Vanilya-Nane        Hardal-Çikolata

    Zencefil-Maydanoz

Nötr

Zencefil-Nane-Kekik      Çikolata-Karanfil

Karanfil -Tarçın

Nane- Çikolata

     -

Çikolata-Vanilya-Kekik Karanfil-Tarçın-Kimyon

Sakıncalı

Karabiber-Tarçın

Sirke

   Karabiber-K.Biber

   Tarçın-Karabiber

Sirke-Kırmızıbiber

Çeşniler

Yararlı

Zeytinyağı-Sarmısak

Hardal

      -

Nötr

  Reçel-Hardal

Mayonez

      Reçel-Turşu

Mayonez-Turşu-Hardal

Mayonez-Hardal-Reçel

Sakıncalı

        Ketçap-Turşu

  Ketçap-Mayonez

Ketçap

Ketçap-Turşu

Bitki Çayları

Yararlı

Ihlamur-Kuşburnu

Alfa alfa-Y.çay

K.burnu

Zencefil-Adaçayı

Kuşburnu

Alfa alfa-Zencefil-K.bur

Nötr

Meyankökü

Adaçayı

M.kökü-Kekik

Ihlamur

     Kekik-Yeşil çay

Nane-Adaçayı-Kekik

Sakıncalı

Alfa alfa

  Arnavutbiberi

    Ihlamur

Ihlamur

Diğer içecekler

Yararlı

  Soda-Madensuyu

Kahve-Y.çay-K.şarap

Yeşil çay

      Yeşil çay-Kahve

Nötr

       Bira-Şarap

      Beyaz şarap

Çay-Kahve-Şarap

Bira-Şarap-Maden suyu

Sakıncalı

          Kahve

Sodalı meşrubat

      Bira-çay

Sodalı meşrbat

Sodalı meşrubat

  Çay-Sodalı meşrubat

        

Kan Grubu Evrimi

·         ·         ·         “0″ Kan grubu: En eskidir. İlk insanın kan grubunun “0″ olduğu sanılır.

·         ·                “A” Kan grubu: Tarımsal topluluklarda evrimleşmiştir.

·         ·         ·         “B” Kan grubu: İnsanların kuzeye, daha soğuk ve sert koşullu bölgelere göçüyle ortaya çıkmıştır.

·         ·         ·         “AB” Kan grubu: 7. yüzyıldan sonra ,doğudaki istilacı güçlerin, batıdaki ülkeleri ele geçirmeleri üzerine, farklı ulusların birbirine  karışması neticesi oluşmuş çağdaş bir uyarlamadır. Bu kan grubundaki insanlar dünya nüfusunun %5′i kadardır.

Grupların Kan Alımı

·         ·         ·         “0″ grubuna dahil olanlar ancak kendi gruplarından kan alabilirler; her gruba kan verebilirler. Bu grup “Evrensel kan bağışçısı” dır.

·         ·         ·         “A ve B” grubunda olanlar, birbirlerinden ve AB grubundan kan alamazlar.

·         ·         ·         “AB” grubunda olanlar, 0, A ve B gruplarından kan alabilir.

Kan Grubunun Önemi

Kan grubu; insan yaşamında çok önemli yer tutan bir özelliktir. Bu özellik bilinmeden dengeli beslenme koşulları yerine getirilemez ve hastalıklardan korunmanın ne şekilde olacağı bilinemez. Kan grubu; bağışıklık sistemimizin anahtarıdır. Kan grubuna göre beslenme; sağlıklı bir yaşamın ve özellikle formda kalmanın anahtarıdır.

Kan grubunuzun bireysel özelliklerini, yemek ve yaşamak için kendinize rehber olarak kabul ederseniz daha sağlıklı olur ve ideal kilonuza ulaşırsınız.

Kan Gruplarının Özellikleri

“0″ Grubu

Etobur.

Dayanıklı sindirim sistemi.

Fazlasıyla aktif bağışıklık sistemi.

Çevresel ve beslenme değişimlerine karşı toleranssız.

“A” Grubu

·         ·         ·         Hassas sindirim sistemi.

·         ·         ·         Toleranslı bağışıklık sistemi.

·         ·         ·         Sabit beslenme ve çevre koşullarına uyum, gerilim karşısında başarılı mücadele.

·         ·         ·         Formda ve üretken kalabilmek için tarımsal beslenmeye gereksinim.

·         ·         ·         Kalp, şeker, kanser hastalıklarına eğilimlidir. Dolayısıyla vejetaryen bir diyet uygulandığında bağışıklık sistemi güçlenir.

“B” Grubu

·         ·         ·         Güçlü bağışıklık sistemi.

·         ·         ·         Sabırlı sindirim sistemi.

·         ·         ·         Süt ürünleri tüketicisi.

·         ·         ·         Dinç ve istekli olmak için fiziksel ve zihinsel aktivite arasında dengeli olmak isteyen.

·         ·         ·         Diyeti oldukça sağlıklı ve dengelidir.

·         ·         ·         Virus hastalıklarına karşı savunmasızdırlar.

·         ·         ·         Sinir sistemiyle ilgili sorunlara karşı önlem alınmalıdır

·         ·         ·         Kanser ve kalp hastalığı gibi birçok ciddi hastalığa karşı koyabilecek yetenektedir.

“AB” Grubu

·         ·         ·         A ve B’nin modern karışımıdır. İki grubun da özelliklerini taşır. Bazen A gurubuna, bazen B grubuna benzer, bazen de iki grubun bileşimidir.

·         ·         ·         Sırrı henüz tam olarak bilinmiyor.

·         ·         ·         Sindirim sistemi çok duyarlıdır.

·         ·         ·         Mide asidi çok az olduğundan, mide kanserine yakalanma olasılığı fazladır. Bu nedenle C vitamini takviyesi yapmaları çok yararlı olur.

·         ·         ·         Bağışıklık sistemi çok güçlüdür.

Kan Grupları ve Beslenme

“0″ Grubu

Süt ürünlerinden, yumurtadan uzak durmalıdırlar. Sıvı yağ tercih edilmelidir. Özellikle zeytinyağını tercih ederseniz kalp ve damar sağlığını da korumuş olursunuz.

KAHVALTI: 2 dilim mısır ekmeği,180 gr.sebze suyu, muz, yeşillik ya da ot çayı.

ÖĞLE: 180 gr. haşlanmış dana eti, ıspanak salatası, elma, su ya da soda.

İKİNDİ: 1 dilim elmalı kek, yeşillik ya da ot çayı.

AKŞAM: Kuzu pirzola, haşlanmış brokoli, haşlanmış patates, mevsim meyveleri.

“0″ grubu, hayvansal protein ve yoğun egzersizle güçlenir ve gelişirler.Doymuş yağların kanser ve kalp hastalığı riskini artırması nedeniyle çok fazla hayvansal protein tüketmemelidirler. Başarılı bir diyet için kimyasal madde içermeyen yağsız etler (sığır, kuzu), hindi, tavuk ve balık etlerini porsiyonların miktarına dikkat ederek istedikleri gibi yiyebilirler.

“A” Grubu

Her türlü eti diyetlerinden çıkarmalıdırlar. Eğer vejetaryen beslenmeye geçilmesi zaman alacaksa, kırmızı et yerine haftada birkaç kez balık yiyerek diyet uygulanabilir. Et arzu edildiğinde mümkün olan en yağsızı tercih edilmelidir. Tavuk eti, kırmızı etten daha uygundur. Eti, ızgara veya fırında pişirerek hazırlayın.

“B”Grubu

“B” grubundaysanız ve kendinizi bitkin hissediyorsanız, haftada birkaç kez hindi ve sığır eti yerine kuzu ve koyun etlerini tercih etmelisiniz. Tavuk etinde ise B gruplarında ağdalaşmaya neden olan lektinler vardır. Bu nedenle derhal tavuk etinden vazgeçmelisiniz.

“AB” Grubu

A ve B grupları için sakıncalı olan yiyecekler, AB grubu için de sakıncalıdır. Ancak diğer gruplara önerilmeyen domates; AB grubuna öneriliyor. Et yerken yanında mutlaka sebze bulundururun ve etin miktarının çok az olmasına dikkat edin. Kilo vermek istiyorsanız, et yemekten kaçınmalısınız. Çok fazla hayvansal protein almanız sindirim sisteminizi zorlar. Hayvansal yağları kesinlikle kullanmamalısınız. Yerine bitkisel yağları ve bilhassa zeytinyağını kullanmalısınız.

ÖĞLE: 100 gr. haşlanmış hindi göğüs eti, 2 dilim kepek ekmeği, salata, 2 erik, otçayı.

İKİNDİ: Bir dilim peynirli kek, ot çayı.

AKŞAM: Çok az yağda pişirilmiş sebze, karışık meyve salatası, kafeinsiz kahve.

A grubu gibi yoğun hayvansal proteinleri rahatça sindirebilirler. Ancak burada önemli olan porsiyon miktarı ve sıklığıdır. AB grubu, sığır eti yerine kuzu, koyun, hindi eti gibi proteinlere ihtiyaç duyarlar. Tavuk ve kırmızı etten uzak durmalıdırlar. Deniz ürünleri ise AB grubu için mükemmel bir protein kaynağıdır.

Süt ürünlerinden de rahatlıkla yararlanabilirler. Bol miktarda meyve ve sebze yemeli. Biber ve sirkeyi kendilerine yasaklamalı dırlar. Salatalarda limon ve zeytinyağı kullanmalıdırlar. Bol miktarda sarmısak kullanmalıdırlar. Şeker ve çikolata çok az miktarda yenebilir. Sinir sistemini yatıştıran ot çayları çok yararlıdır.

Yorum ekle 12 Temmuz 2007

Takım Array : Array Array Hemıptera Array (heteroptera) Tıngıdae

Takım : HEMIPTERA (HETEROPTERA) TINGIDAE

Stephanitis pyri (F.) (Armut Kaplanı)

Sin.: Tingis pyri F.

Vücut yassı ve geniş, esmer renkte, gözler iri, antenler ince, üçüncü segment ince ve diğerlerine göre çok uzun, dördüncü segmentin üç katı civarında, dördüncü kalın ve uca doğru tedrici kalınlaşma gösterir; pronotum öne doğru uzar ve başı kapatır, iki yanda da genişleyerek yarım daire şeklinde dışarı taşar, pronotum ve hemelytra üzeri dantelli bir yapı ve görünüm arzeder, hemelytra’da ikişer leke bulunur; vücut 3-4 mm boyundadır.

Başta armut olmak üzere birçok yumuşak ve taş çekirdekli meyve ağaçlarında; söğüt, kavak ve karaağaç gibi orman ağaçlarında zarar yapmaktadır. Yurdumuzda hemen her tarafta görülmektedir. İç Anadolu’da zararı daha fazla olmaktadır.

S. pyri, kışı ergin halde meyve ağaçlarının kabukları altında ve arasında taş ve kesek altlarında, dökülmüş yapraklar arasında, meyve bahçelerinin çit ve duvarlarındaki mahfuz yerlerde geçirir, ilkbaharda ağaçlar yaprak çıkarmaya başladıktan zaman bunlar da kışladıkları yerlerden çıkar ve konukçu bitkilerin yapraklarının alt yüzeyinde bitki özsuyunu emerek beslenmeğe başlarlar. Dişi böcek yumurtalarını yaprağın alt yüzeyinde, doku içerisine teker teker koyar ve üzerini anüsten çıkardığı bir sıvı ile kapatır. Bu sıvı kısa zamanda kurur ve siyah bir kabuk halinde yumurtaların üzerini örter. Bir dişi 100′den fazla yumurta koyabilir. Yumurtalar 3-5 hafta içerisinde açılır, çıkan nimfler yaprağın alt yüzünde bitki özsuyunu emerek beslenmelerini sürdürürler. Nimflerin çıkışı genelde haziran ayı içerisinde olur. Yılda 2-4 döl vermektedir.

S.pyri’nin ergin ve nimfleri yapraklarda bitki özsuyunu emer, yaprakta klorofilin parçalanmasına neden olurlar. Bu yüzden yaprakların emgi yerlerinde beyaz lekeler oluşur. Böcek yaprakta beslenirken çıkardığı dışkıyı yaprağa tutturur. Bu nedenle zarar görmüş yapraklarda böcek ve siyah noktalar halindeki dışkıyı görmek mümkündür. Zarar gören yapraklar erken dökülür, bitki zayıflar. Meyve verimi nicelik ve nitelik yönünden azalır.

Bu böcekle mücadele, yoğunluk yaprak başına 0.5-1 adet ergin düzeyinde ise kışlaklardan çıkıp yapraklara gelmiş olan erginlere karşı yapılacağı gibi yumurtadan yeni çıkmış nimflere karşı da yapılabilir. Ancak elma içkurdu elma ağkurdu ve diğer önemli meyve zararlıları ile mücadele edilirken S. pyri ile de savaşılmış olmakladır.

Monosteira unicostaîa R.R., kavak, söğüt, elma, armut ve bademlerde; M.lobulifera Reut, badem, şeftali, armut, ahlat ve meşede zarar yapan diğer Tingidae türleridir.

MIRIDAE

Calocoris trivialis (Costa) Zeytin Çiçeksokanı

Vücut kısmen dar ve uzun; yeşilimsi sarı ve kahve renkte, pronotom üzerinde iki siyah leke bulunur, posteriörü siyah ve scutellumun kenarları siyah, anten segmentlerinde de renk açıklı koyuludur; boy 6.5-8 mm’dir.

C. trivialis bir zeytin zararlısıdır. Ege, Marmara ve Akdeniz bölgelerinde yaygındır. Kışı, sürgünlerde açılan yarıklar içerisinde yumurta halinde geçirir, ilkbaharda zeytinlerin çiçek salkımları belirgin bir hal almağa başladıktan zaman yumurtalar da açılır. Çıkan nimfler, çiçek tomurcuklarına, daha sonra da çiçek buketlerine geçerek onların sap, yumurtalık ve yeni oluşmakta olan tanelerini sokup bitki özsuyunu. emerler. Böceğin ergin olmasına yakın zararı daha çok olur. Nimfler, 5 gömlek değiştirdikten sonra ergin olurlar. Yılda bir döl verir.

C. trivialis önemli bir çiçek zararlısıdır. Çiçek tomurcuklarının belirmesi ile başlayan zarar meyve oluşumuna kadar devam eder. Tomurcukların sokulup emilmesi sonucu emgi yerinde siyah leke oluşur. Bu durumdaki tomurcuklar açılamazlar. Açılmış çiçekler üzerinde beslenmeler ise üreme organlarının tahrip olmasına neden olmaktadır. Bir diğer zarar şekli de dişilerin yumurta koyma esnasında sürgünlerde açtıkları yaralardır. Zamanla bu yaralar dolu zararı gibi bir görünüm arz eder.

Bu zararlı ile mücadelede zeytin güvesi ile yapılan savaş etkili

olduğu için ikisinin mücadelesi birlikte yürütülmektedir. Ancak diğer zararlının yoğun olmadığı alanlarda, bu böcek ağaç başına 25 adede ulaşmış ise doğrudan doğruya buna karşı ilaç uygulaması yapılabilir.

Calocoris annulus Brulle

Vücut kahverengi, cuneus kırmızımsı sarı, uç kısmı siyah; 6.5-8.0 mm boyundadır. Polifag bir zararlıdır. Özellikle baklagil yem bitkileri, zeytin, diğer çeşitli meyve türleri, orman ve süs bitkilerinde beslenmektedir. Bu tür de kışı yumurta halinde geçirmekte ve yılda bir döl vermektedir.

Dionconotus cruentatus Brulle(Turunçgil Çiçeksokanı)

Sin.: Lop us montivagus Costa

Vücut dar, uzunca ve siyah, pronotum ve hemelytra’nın dış kenarları kırmızı renklidir. Vücut uzunluğu 6.0-8.0 mm’dir.

Yurdumuzda, Marmara, Ege ve Akdeniz bölgelerinde yaygın olarak bulunur. Polifag olan böceğin esas konukçusu Graminae, leguminasac ve liliaceae familyalarına bağlı bitkiler oluşturur. Nimfler, bu bitkiler üzerinde beslenir, erginler ise turunçgillerde çiçeklere geçer ve bunları kuruturlar. Günün sıcak saatlerinde etkileri daha fazladır. Yumurtalarını konukçu bitkilerin saplarında, doku içerisine kümeler halinde koyar.

Mücadelesinde, bu böceğe konukçuluk yapan bitkilerin bahçe içinden ve etrafından temizlenmeleri önerilmektedir. Genellikle diğer turunçgil zararlılarıyla mücadele edilirken, bunun da populasyonu kontrol altına alınmaktadır.

Pantilius tunicatus (F.) Fındık Kapsidi

Vücut dorsalde sarı, kırmızı ve esmer renkleri taşır, hemelytra’nın yan kenarları ve vücudun ventrali açık sarı renkte 2. ve 3. anten segmentlerinin uçlan siyah; vücut ince siyah kıllarla kaplı, 8-10 mm boyundadır. Esas zararı fındıkta olmakla beraber; huş, akçaağacı ve kavak gibi orman ağaçlarında da bazen zararlı olmaktadır. Karadeniz Bölgesi’nde görülmektedir.

Kışı yumurta halinde geçirir. Yumurtalar sonbaharda fındık bitkisinin aynı yılki sürgünlerinin tomurcuk diplerine, yaprak saplarının kaide kısımlarına, iri dallardaki çatlak ve yarıklara konur. Yumurtalar diğer konukçu bitkilerin de benzer yerlerine bırakılmaktadır. Kışlayan yumurtalar ağustosta açılırlar ve nimfler erkek çiçekler, tomurcuk ve sürgünlerde bitki özsuyunu emerek beslenirler. Erginler sonbaharda meydana gelir. Yılda bir döl verir. Erkek çiçeklerde kuruma ve dökülmeler meydana gelir.

Phyllus coryli L. (Fındık Yaprak Emicisi )

Vücut siyah, sadece anten, hortum ve bacaklar sarı renkte; dişi 3, erkek 4.5 mm boyunda, dişide kanatlar kısa, abdomeni nihayette kapatmaz, erkekte ise kanatlar uzun ve abdomenden dışarı taşar.

Diğer bazı odunsu bitkilerde de görülmekle birlikte fındıkta çok rastlanır.

Kışı yumurta halinde geçirir. Nimf ve erginler yaprak ve sürgünlerde bitki özsuyunu emerler. Yapraklardaki emgi yerleri sararır ve zamanla kurur ve dökülür. Bu yüzden yapraklar delikli bir görünüm arzeder.

PENTATOMIDAE

Palomera prasina (L.) (Fındık Yeşil Kokarcası)

Vücut geniş, yassı, koyu yeşil renkte, kışlayan bireylerde vücut rengi kahverengi, abdomen dorsalde mor, ventralde açık yeşil, antenin uç segmentleri ve bacaklar kırmızı, boyu 11-14 mm’dir.

Polifag bir zararlıdır. En önemli konukçusu fındıktır. Çeşitli meyve ve orman ağaçlan, sebze, türün ve birçok yabani bitkilerde görmek mümkündür. Yurdumuzda hemen her tarafta rastlanır. Özellikle Karadeniz, Marmara ve Ege’de yaygındır.

P. prasina kışı ergin halde yaprak döküntüleri arasında çit ve duvar diplerinde geçirmektedir, ilkbaharda sıcaklık 15 0C’nin üzerine çıktığında erginler kışlaklardan çıkar ve fındık bitkisine geçerler. Bu oldukça kısa zamanda tamamlanır. Çiftleştikten sonra dişiler yumurtalarım yaprağın alt yüzüne genellikle 14 veya 28′lik gruplar halinde koyar. Yumurtalar fıçı şeklinde, yeşil renktedir, açılmaya yakın üstte üçgen şeklinde koyu leke belirir. Yumurtalar 8-10 gün içerisinde açılır. Birinci dönem nimflerinin baş ve thorax kısmı siyah, abdomen yeşildir. Toplu halde yumurtalar civarında beslenirler, ikinci dönemde nimfler otsu bitkiler üzerine geçebilirler. Üçüncü dönemden itibaren fındık bitkisine döner, bitki Özsuyunu emerek zarar yapar ve 5 dönem geçirdikten sonra ergin olurlar. Dördüncü ve 5. nimf dönemleri uzun sürer ve bu sürede oburca beslenirler. Nimf dönemini ortalama 50 günde tamamlar.

Karadeniz Bölgesinde yılda bir döl vermekte, sıcak yerlerde iki döl verdiği belirtilmektedir.

Nimf ve erginler, fındığın yaprak ve meyvesinde beslenirler. Ancak asıl zarar meyvede kendini gösterir. Meyvedeki bu zarar değişik dönemlerinde 4 şekilde olur. Saldırıya uğrayan meyveler nohut büyüklüğünde veya daha küçükse gelişemezler; zamanla esmerleşir ve dökülürler. Bu durumdaki meyvelere sarı karamuk adı verilir; Meyveler normal iriliklerini aldıktan sonra böcek zararına maruz kaldıklarında bu gibi meyveler yine kahverengiye dönüşür; Bunlara da kara karamuk denir. Fındıkların iç doldurma döneminde de zararı devam eder. Bu esnada sokulup emilen meyvelerin emildikleri yerlerde iç kısmı çökük, şekilsiz, çarpık bir görünüm alır. Meyvenin içi tam teşekkül ettikten ve meyveler olgunlaşmaya yüz tuttukları zaman emgi yerleri etrafında kahverengi lekeler oluşur. Bu lekeli içler dış satım yönünden pazarlama güçlüğü çıkarırlar. Karamuk ve şekilsiz iç biçiminde zarar gören meyvelerde dökülme olmasına karşın, lekeli içe sahip olanlar dökülmezler. lekeli içler iç tüketimde de itibar görmez, şekerleme sanayii dahi kullanmak istemez. Bu durumda böceğin

zararı hem nicelik, hem de nitelik yönünden olmaktadır.

Fındık alanlarında P, p fasına bu doğal düşmanlarından yumurta paraziti olarak Asolcus grandis Thoms (Scelionidae: Hym.), yaşlı nimf ve ergin paraziti olarak da Gymnosoma rotundatum L. (Tachinidae: Dipt.) önem taşır. Bunların etkinlikleri kimi yıllar % 39′a varmaktadır.

İlaçlama kışlamış erginlere ve temmuzun ilk yarısında da nimflere karşı yapılabilir. Ancak, fındık kurdu ile yapılan savaşta kullanılan ilaçlar, bunun erginlerine de etkili olduğu için ayrı bir ilaçlamaya gerek kalmamaktadır. Nimflere karşı ise ilaçlamayı gerektirecek yoğunluk olduğunda ilaç atılabilir.

Apodiphus amygdali (Germ.) Ağaç Büyük Pentatomidi

Vücut kırmızımsı veya sarımsı koyu kahverenginde, baş dikdörtgen şeklinde, vücut yüzeyi pürtüklü, pronotum’un ön kenarı küçük diken şeklinde çıkıntılıdır. Vücut uzunluğu 18-19 mm’dir.

Polifag bir zararlıdır. Dut, yumuşak ve taş çekirdekliler ve ceviz gibi birçok meyve türü, çeşitli süs ve orman ağaçlarında beslenir.

Kışı ergin dönemde geçirir, ilkbaharda, Nisan ve Mayıs aylarında ağaçlarda görülmeye başlar. Ağaçların gövde ve dallarında bitki özsuyu emerek beslenirler. Hazirandan itibaren cinsel olgunluğa ulaşan dişiler, çiftleşerek yumurta koymaya başlar.

Yumurtalar ağaçların gövde, dal, sürgün ve yapraklarına ortalama 14′lük gruplar halinde bırakılır. Bir dişi toplam 70-80 yumurta yapar. Erginler ağustostan itibaren çıkmaya başlar. Yılda bir nesil verir. Böceğin direkt zararı yanında, özellikle taş çekirdekli meyve ağaçlarında, stylet yaralarından zamk akıntısı çıkmasına sebep olurlar. Böyle ağaçlar zamanla zayıflar.

Şimdilik özel bir mücadele uygulamaya gerek yoktur. Diğer zararlılara karşı yürütülen mücadele esnasında bu tür de kontrol altına alınır. Ayrıca doğada, yumurtalarında yüksek oranda parazitlenme görülür.

Rhaphigaster nebulosa Poda

Koyu grimsi esmer veya sarımsı esmer renkte, üzeri sık siyah noktalı antenlerin basal yarısı sarı, uçları siyah renkte; boylan 14-17 mm’dir.

Karadeniz Bölgesinde, fındık alanlarında yaygın olan bu tür, fındık dışında, zeytin ve bazı meyve ve orman ağaçlarında da zararlı olmaktadır.

Kışı ergin halde yaprak döküntüleri ve diğer birçok gizlenebilecek yerlerde geçirir, ilkbaharda erginler özellikle çiçekli fındık bitkilerine geçer, tomurcuk ve çiçek yumurtalıklarında beslenirler. Dişiler yumurtalarını yaprağın alt yüzeyine genellikle 14′lük gruplar halinde koyarlar. 1-2 hafta içerisinde yumurtalar açılır, çıkan nimfler meyve, yaprak ve sürgünlerde bitki özsuyunu emerek beslenirler. Temmuz sonu Ağustos başlarında yeni nesil erginleri oluşur. Bir süre beslendikten sonra kışlama yerlerine geçerler.

nebulosa ‘nın zararı, P. p r aşina ‘nınkine benzemektedir.

KAYNAK

- ÖZBEK, Prof. Dr. Hikmet – GÜÇLÜ, Yrd. Doç. Dr. Şaban – YILDIRIM, Yrd. Doç. Dr. Erol, Meyve, Bağ ve Bazı Süs Bitkileri Zararlıları. Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi, Bitki Koruma Bölümü, Atatürk Üniversitesi, Zir. Fak. Ofset Tesisi, Yayın No: 792, Ders Kitapları Serisi No: 72, Erzurum, 1995.

Yorum ekle 12 Temmuz 2007

T.c.

T.C.

SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ

FEN – EDEBİYAT FAKÜLTESİ

BİYOLOJİ BÖLÜMÜ

BİTİRME ÖDEVİ

M U T A S Y O N

HAZIRLAYAN

Olcay GÜRBÜZ

9721303011

DANIŞMAN

Yrd. Doç. Dr. Gülgün TINAZ

ÖZET

Mutasyon genel anlamda kalıtsal materyaldeki değişimleri ifade eder. Mutasyonlar kendiliğinden meydana gelebildiği gibi fiziksel ve kimyasal dış etkenler tarafından da meydana getirilebilir. Genelde fenotipte ortaya çıkarlar fakat kendini göstermeyen ve hatta öldürücü etki yapan mutasyonlar da vardır. eşey hücreleri yani germ hücrelerinde meydana gelirse dölden döle aktarılabilir fakat somatik, vücut hücrelerinde meydana gelirse dölden döle aktarılamaz yani kalıtsal bir değişim olmaz. Mutasyonlar çeşitlilik, doğal seleksiyona materyal sağlaması ve türlerin evriminde büyük bir öneme sahiptir. Aynı zamanda genetik analizde ve genetik çaprazlamalarda kullanılır.

TEKEKKÜR

Bana bu tezi hazırlamamda yardımcı olan Sayın Hocam Yrd. Doç. Dr. Gülgün TINAZ’a çok teşekkür ederim.

Olcay GÜRBÜZ

Isparta – 2001

İÇİNDEKİLER

ÖZET i

TEKEKKÜR ii

İÇİNDEKİLER iii

1. GİRİŞ 1

2. GEN MUTASYONLARI 3

3. SPONTAN MUTASYONLAR 4

4. MUTASYON ÇEŞİTLERİ 6

4.1. Görünebilir Mutasyonlar 6

4.2. Dominantlığın Evrimi 7

4.3. Lethal Mutasyonlar 9

4.4. Zararlı mutasyonlar (Semilethal ve Sublethal Mutasyon) 9

4.5. Nötral Mutasyonlar 10

5. KROMOZOM YAPISI DEĞİŞMELERİ (Kromozom Mutasyonları) 11

5.1. Delesyon ve Defisiyens 11

5.2. Duplikasyon 12

5.3. İnversiyon 14

5.4. Translokasyon 15

6. İNSANDA KROMOZOM DEĞİŞMELERİ 17

6.1. Down Sendromu 17

6.2. Edward Sendromu (Triplo-18) 19

6.3. Patau Sendromu (Triplo-13) 19

6.4. Kronik Miyelojenik Lökomi (Myelogeneous Leukemia) 20

6.5. Cride Chat Sendromu 20

6.6. X Kromozomun Delesyonu 20

6.7. Diğer Değişmeler 20

7. KALITSAL DEĞİŞİKLİKLER MEYDANA GETİRME 21

7.1. Yüksek Enerji Işınımı (Radyasyon) 22

7.2. Yüksek Enerjili Işınımın Kalıtsal Etkisi 22

7.2.1. X ışınlarının Mutajenik Etkisinin Bulunması 22

7.2.2. Kromozom Değişiminin arttırılması 23

7.3. İnsanların Aldığı Işınımların Önemi 23

7.3.1. Temel Işınım (Back Ground Radiation) 23

7.3.2. Tıbbi Muayene ve Tedaviden Gelen Işınım 24

7.3.3. Ticari Işınımdan Aldıklarımız 25

7.4. İnsanda Kalıtsal Materyalin Değişimi 26

7.4.1. Çift Doz 26

7.4.2. Eşik Doz 26

7.4.3. Tüm Populasyon Üzerindeki Etkisi 27

7.4.4. Kromozom Değişimi 28

7.4.5. Diğer Mutajenik Faktör 28

7.5. İnsanlarda Kromozom Mutasyonlarına Neden Olan Önemli Kimyasal Unsurlar 29

7.5.1. LSD 29

7.5.2. Marijuana 30

7.5.3. Boya Maddeleri 30

8. MUTASYON FREKANSI 31

9. SONUÇ 32

10. KAYNAKLAR 33

1. GİRİŞ

Birçok genetik kavramın geliştirilmesinde, kalıtsal materyalin yapı ve içeriğinin dölden döle geçerken değişmediği kabul edilir. Bu varsayımlar, gözlemler sırasında ortaya çıkabilecek beklenmeyen değişikleri gözönüne almadan çeşitli genetik kuralları ortaya koymayı kolaylaştırır. Bununla beraber, gerçekte kuşaklar boyunca bir takım değişmeler de meydana gelir. Bu değişiklikler farklı genotipte ve bunun sonucu olarak da farklı fenotipte bireylerin oluşmasına yol açar.

Genetik değişiklikler ortaya çıktıkları zaman, genellikle mutasyon olarak adlandırılırlar. Mutasyon deyimi en geniş anlamda, kalıtsal materyalin miktar, organizasyon ve içeriğindeki herhangi bir değişikliği belirtmekte kullanılır. Kalıtsal materyalde homolog kromozomlar arasında deyiş-tokuşla meydana gelen değişimler (rekombinasyona yol açan olaylar) mutasyon kapsamına girmez.

Mutasyonlar doğada kendiliğinden meydana gelebildiği gibi, mutagen adı verilen fiziksel veya kimyasal dış etkenler tarafından da meydana getirilebilirler. Genelde mutasyonun kendiliğinden meydana gelebilme olasılığının çok düşük olmasına karşın mutagenlerin etkisiyle mutasyon frekansı oldukça yükselmektedir.

Mutasyon sonucu meydana gelen ürüne ve bu değişikliği taşıyan hücre veya organizasyona mutant adı verilir.

Mutasyonun meydana geldiği bireyin fenotipinde kendini belli etme şansı değişkendir. Bazen gonomdaki bir değişiklik genotipte gözlenmeyebilir veya tam aksine etkisi canlıyı öldürecek kadar kuvvetli olabilir (öldürücü mutasyon). Bu iki uç nokta arasında ise, mutasyonların büyük çoğunluğu bireyin fenotipinde çok çeşitli değişikliklere yol açar ve onun ortama uyumunu,bunun sonucunda da yaşama yeteneğini çeşitli ölçülerde etkiler.

Mutasyoun önemli özelliklerinden biri, genomda kalıtsal bir değişim olmasıdır. Eğer meydana geldiği canlıda öldürücü bir etkisi yoksa o bireyin döllerine geçer ve başka mutasyonla değişine kadar döllerde devam eder.

Bununla beraber, çok hücreli ve eşeyli olarak üreyen organizmalarda, mutasyonun kalıtsal olabilmesi için germ hücrelerinde meydana gelmesi gerekir.

Somatik dokulara ait hücrelerdeki mutasyonların etkisi meydana geldiği bireyin fenotipinde gözlenebilir fakat döle geçemediği için o bireyden sonra ortadan kalkar.

Mutasyon, populasyonlardaki çeşitliliğin oluşmasında sorumlu etkenlerden biri olması, doğal seleksiyonun iş göreceği materyali sağlaması ve sonuçta türlerin evriminde rol oynaması nedeniyle, genetik ve biyolojik açıdan çok önemli bir olaydır. Mutasyonların büyük çoğunluğu bir populasyonda onu taşıyan birey için zararlı etkiye sahiptir. Bu etki, mutant bireyin ortam koşullarına uyum yeteneğindeki azalmanın sonucudur. Uyum yeteneğindeki azalma bireyin ölümüne yol açmışsa ve onun üremisini engellemişse bu durumda mutasyon populasyon için genetik yük olarak kabul edilir.

Mutasyon olayı çok eksi yıllardan beri bilinmekte, yetiştiricilikler ve ıslahçılar tarafından bitki ve hayvan ırklarının geliştirilmesinde kullanılmaktadır. Darwin çalışmalarında bu olayın önemine değinmiş, Mendel de ünlü deneylerinde çeşitli mutantları kullanmıştır. Mutasyon deyimi ilk kez de Vries tarafından 1901 yılında Venothera Lamarckiana türünde diğer bitkilere göre çok büyük olan ve gigas (dev) olarak adlandırılmış bir bitkinin ve onun döllerinin gözlenmesi sırasında kullanılmıştır.

Mutasyon aynı zamanda genetik analizlerin yapılmasında yardımcı olan temel olaylardan biridir. Genetik çaprazlamalarda mutant alleller herhangi bir karakterin izlenmesinde işaret rolü oynarlar.

Bir sınıflama kolaylığı sağlamak üzere mutasyonlar, kromozom sayı ve yapılarındaki değişiklikler ile sitolojik olarak kromozom düzeyinde gözlenmeyen ancak bireyin fenopindeki farklılıkla saptanabilen gen mutasyonları olarak gruplandırılabilirler. Bununla beraber, mutasyon deyimi genellikle genlerin yapısında meydana gelen değişmeler (gen mutasyonları) için kullanılmaktadır. Kromozom yapı ve sayılarında meydana gelen değişikliklere ise daha çok kromozom değişmeleri adı verilmektedir (TEMİZKAN, 1994).

2. GEN MUTASYONLARI

Bir genin kromozom üzerindeki yerini değiştirmeksizin stabil bir halden başka stabil bir hale değişmesine gen mutasyonu veya nokta mutasyonu adı verilir. Gen mutasyonları kendiliğinden meydana gelebildiği gibi deneysel olarak da meydana getirilebilir. Suni olarak gen mutasyonları meydana getirmek için çeşitli ışınlar, bazı kimyasal maddeler, temperatür (sıcaklık) şokları ve diğer amiller kullanılmaktadır. Aynı zamanda radiomimetrik olan bu amillere gen mutasyonları meydana getirdiklerinden dolayı da mutagen adı verilir.

Gen mutasyonları hem somatik hücrelerde hem de gametlerde veya onları verecek olan ana hücrelerde meydana gelebilir. Fakat somatik hücrelerde vaki olan mutasyonlar eşeyli üreme ile çoğalan canlılarda döle geçemezler. Mutasyonla, genellikle dominant genler resesif hale geçerler, yani resesif alleller husule getirirler. Herhangi bir lokustaki gen ayrı ayrı hallerde farklı şekilde mutasyona uğrayarak farklı alleller verebilir; böylece bir gen aynı spesiyes içinde (aynı fertlerde değil) birçok allele sahip olur (katallellik veya multiplalleli). Çok seyrek olarak, mutasyonla meydana gelmiş olan resesif bir gen tekrar kendisini veren dominant gene dönebilir. Bu olaya ters mutasyon veya geri mutasyon adı verilir.

Resesif bir mutasyon diploid bir ferdin fenotipinde derhal kendini belli edemez. Ancak o ferdin dölünde homoziyot hale geçme imkanı hasıl olursa fenoptipte kendini belli eder. Mutasyonu fenotipte gösteren fertlere mutant adı verilir. Haploid organizmalarda durum diploidlerinkinden farklıdır. Onlarda mutasyonla meydana gelmiş resesif bir gen, bir dominantallele sahip olmadığından kendini derhal belli eder (BİLGE, 1981).

Gen mutasyonları bir başka değişle de şöyle tanımlanmaktadır. Bir genin genomdaki sayısı veya kromozom üzerindeki yeri değişmeksizin yapısının değişmesi olayına gen mutasyonu adı verilir. Gen mutasyonunun moleküler düzeyde nedeni, genin yapısını oluşturan mükleotidlerin sayı, oran ve dizilme sıralarının değişimidir. Mutasyon konusunun başında değinildiği gibi, kromozom yapı ve sayı değişmeleri değ genlerin sayı veya yerlerinin değişmesine neden olmaları ve sonuçta fenotipte kalıtsal değişmelere yol açmalar nedeniyle mutasyon kapsamına alınırlar.

Bununla beraber, eğer bir açıklama yapılmazsa mutasyon denildiğinde özellikle molekül genetikte düşünülen ve amaçlanan temelde gen mutasyonudur.

Bir genin mutasyona uğraması sonucunda yeni bir allel meydana gelir ve bu yeni alleli taşıyan hücre veya organizmada mutant olarak adlandırılır. Mutasyonla meydana gelmiş olan bir mutant allel bir başka mutasyonla eski (yabani) biçimine dönebilir. Geri mutasyon denilen bu olayın meydana gelme olasılığı, mutant oluşturan ileri mutasyonun olasılığından daha düşüktür.

Gen mutasyonları da ya kendiliğinden meydana gelirler ya da mutagenler tarafından meydana getirilirler. Mutagenler gen mutasyonlarının meydana geliş frekansını büyük ölçüde yükseltir.

Gen mutasyonun fenotipteki etkisi ölüme yol açacak kadar şiddetli olabileceği gibi gende meydana gelen değişim bazen hiç saptanmayabilir. Bu iki uç etki arasındaki durumlarda ise fenotipte çeşitli derecelerde değişiklikler ortaya çıkar (TEMİZKAN, 1994).

3. SPONTAN MUTASYONLAR

Bazı mutasyonlar, bilinen bir nedeni olmaksızın sponton olarak (kendiliğinden) ortaya çıkarlar. Herhangi bir mutagenin yokluğunda oluşan bu mutasyonlar genellikle hücre enzimlerinin normal fonksiyonlarındaki aksamalar sonucu ortaya çıkarlar. Bunlar sponton mutasyonlar olarak bilinmektedirler.

İlk kez mikroorganizmalarda saptanmış ve üreyen kültürlerde her 107 bakteriden birinde sponton mutasyon gözlenmiştir. Sonra çeşitli tip organizmalarda da görüldüğü bildirilmiştir. Yüksek sınıf organizmalarda çok kez mutasyon etkeninin tespiti, çoük güç olduğundan bu durumda sponton mutasyondan söz edilir. Ancak yüksek organizmalarda sponton mutasyon olayları çok sınırlıdır. Doğada her olayın bir etkeni olacağı doğaldır. Halbuki, sponton mutasyonlarda hakiki sebep ortaya çıkarılamaz. Bundan ötürü, olayı olduğu gibi kabul etmek zorunluluğu duyulur. Tekil genler nokta mutasyonu, çoğul genler de gen mutasyonları şeklinde değişiklikler gösterir. Örnek olarak, insan Rh kan grupları mutasyonu olayı verilebilir. İnsanlarda Rh kan grupları 12’den fazla alleleyi kapsamaktadır. Bunlar tamamen veya kısmen mutasyon olabilirler.

Keza araştırmalar, kırmızı karanfillerde kendiliğinden steriliteye götürülen (self sterility) faktör lokusunda bulunan 40 alleli ile, danaların alyuvar antijenilerini geliştiren gen grubundaki 160 kadar allelinin nokta mutasyonları halinde ne kadar çeşitli varyantlar görülebileceği ve daha çok çoğul genlere ait değişikliklerin doğabileceğini göstermektedir. Bu yapı özelliklerinden dolayı, aynı lokus veya genlerde bulunan çeşitli allelelerin, spontan mutasyon eğilimleri, farklı olmaktadır. İster sponton ister idyopatik mutasyon deyimi ile anılsın, sponton mutasyonlarda henüz etkenini tayin edemediğimiz iç ve dış, çevresel bir faktörle gelişmesi zorunludur.

Böylece mutasyonların gelişim sıklığı, genlerin yapı şekli ile çevre faktörlerinin etki şiddetine bağlı olacağı daima hatırlanmalıdır. Ayrıca genlerin kendi aralarında yaptıkları etkilerle de ölüm veya kalım sorunlarını tayin eden değişikliklere yol açabilecekleri de saptanmıştır. Bunun en güzel örneğini DEMEREC’in (151) 1937’de drozofillaların ikinci tip kromozomlarında sekse bağlı resesif bir genin sponton öldürücü mutasyonları arttırdığı hakkındaki gözlemidir. RHOADES ise (152) mısırların 3 ve 4’üncü kromozomlarında lokalize bir genin mutasyonları kontrol altında tuttuğunu saptamıştır. Görülüyor ki mutasyonlar gelişigüzel oluşmazlar. Ancak genetik kontrol yetersizliği olduğu zaman gelişebilirler. Genellikle sponton olarak 1 / 100.000 oranda görülürler (TEZOK, 1997).

Evvelce de bahsedildiği gibi spontone (kendiliğinden) mutasyonlar tabiatta bilinmeyen sebeplerle, fakat çok seyrek olarak meydana gelmektedir. Yeni varyetelerin husulünde mutasyonların önemi büyüktür. Eğer mutasyon sayesinde kalıtsal değişmeler meydana gelmeseydi canlıların evolüsyonu daha yavaş olacaktı. Bir genin mutasyona uğrayarak meydana getirdiği yeni gen, fenotipte üstün bir karakter husule getirebilir veya bazen de ölümle sonuçlanabilir (BİLGE, 1981).

Kopya hatalarına ek olarak, doğal olarak DNA’ya zarar veren doğal değişimler aynı zamanda mutasyonlarda üretebilir. En sık meydana gelen doğal değişimlerden ikisi yer değişimi ve ışınlamadan kaynaklanır. Yer değiştirme ki her ikisinden de daha geneldir, Deoksiriboz ve nükleik asit ana madde arasındaki glikozid sarmalın kesintisine ve DNA’dan gelen guanin adenin yerinin sürekli kaybını içerir. Bir (mammalion) hücresi 37 0C de 20 saatlik bir hücre oluşumu sırasında DNA’sından 10.000 kadar purini doğal olarak yitirir.

Bu değişimler olmaya devam ederse önemli bir genetik zarara uğrayacaktır, çünkü kopyalama sırasında sonuçlanma sürecine uğrayan apuring bölgesi orijinal purini tamamlama yapısını çeşitleyemez.

Cytosin ışınlaması urasil ortaya çıkarır. Düzeltilmemiş urasil (residue’ları) değişim sırasında Adeninle ikiye bölünürler. Guaninden adenin parçasına dönüşürler. Hücredeki düzeltim enzimlerinden urasıl DNA glycosylase DNA’daki urasil yerleşim yerlerini fark eder ve onları belirler ve daha sonradan doldurulmak üzere bir boşluk bırakır. Oksid olarak zarar gören bazlar mutasyonda oluşan 3. tip doğal değişimi simgeler. Aktif O2 örnekleri örneğin (O2¯), H2O2, OH normal aerobik (O2) metabolizmanın yan ürünleri olarak üretilir. Bunlar DNA’ya oksit zararlar verir ki mutasyonla sonuçlanır veya bir sürü kişisel rahatsızlıklara yol açar.

DOĞAL MUTASYONLAR VE İNSAN HASTALIKLARI

DNA dizgi analizi bir grup kişisel kalıtsal hastalıklardan sorumlu olan mutasyonları ortaya çıkarmaya başlamıştır. Bir tür rahatsızlık olarak bu bozulmaların nedeni delesyon ve duplikasyonlardan dolayıdır, tekrarlanan dizgileri içerir.örneğin mitokondri ve endoplazmik retikulum kasları veya merkezi sinir sistemini etkileyen bir grup bozulmalardır (GRİFFİTHS, 1993).

4. MUTASYON ÇEŞİTLERİ

Fenotip etkilerine göre mutasyonlar birkaç grup altında toplanır.

4.1. Görünebilir Mutasyonlar

Fenotipik olarak kolayca görünebilen özellikler meydana getirirler. Belki gözle görülemezler ama, doku ve kanın incelenmesiyle ortaya çıkarılabilirler. Eğer bu tip bir mutasyon dominant ise birinci dölde görülebilir. İnsan mutasyonlarının oranı üzerindeki çalışmaların çoğu dominant görünebilir mutasyonlara dayanmaktadır. Bunların biri “chondrodystrophic cücelik”tir. Kol, bacak ve yapılarının kısalığıyla tanınırlar. Babası ve anası sağlam olan bir çiftten, bu şekilde bir çocuk doğarsa biz, her iki atadan birinin eşeysel hücrelerinde mutasyon meydana geldiğini anlarız.

İntermediyer ve kodominant mutant genler yine birinci döle saptanabilir. Çekinik görünebilir genlerin tanınabilmesi için birkaç dölün geçmesi gerekir. Fakat her iki atadan da çekinik mutant gen gelirse, birinci dölde yine fenotipte kendini gösterir.

X’e bağlı mutasyonlar ayrıdır. Kadınlarda mutasyon meydana gelirse erkek çocuklarında (birinci dölde) görülebilir. Erkeklerin X kromozomunda mutasyon meydana gelirse kız çocukları taşıyıcı olur ve özellikle onların çocuklarında ortaya çıkabilir.

Görünebilir mutasyonların çoğu çekiniktir. Bir genin değişimi, meydana getireceği enzimin ya da yapısal proteinin yapısının veya işlevinin değişmesine neden olur. Bu genin normal alleli varsa enzim ve yapısal proteinlerin normal olarak üretilmesine devam edilir. Çünkü genler gereksinmemiz olan enzim ve proteinlerin iki mislini üretebilecek yetenektedir. Bundan dolayı tek bir gen varsa hücrenin gereksinmesi olan proteinleri iki misli üreterek karşılar. Normal genlerin çoğu dominant mutant genlerin çoğu da çekiniktir. Bu nedenle de mutant çekinik genlerin etkisini hemen görmek olanaksızdır. Pek az durumda mutant genler de protein üretilir ve normal genlerin ürettiği proteinleri saptırırlar. Bu anormalliklere neden olur. Bu tip genler dominant (başat) genler olarak bilinir. Fakat bu tip mutantlar çok azdır. Genellikle ya üretim yapamazlar ya da normal genlerin etkisinden kurtulamazlar. Bu nedenle çekiniktirler.

4.2. Dominantlığın Evrimi

Normal gelişimi sağlayan genlerin neden çoğunlukla dominant, sapmaları sağlayan genlerin de çekinik olduğu düşünülebilir. Yeterince eskiye doğru gittiğimizde tüm genlerin birbirinden mutasyonlarla çıktığını görürüz. O zaman bir mutant gen nasıl oluyor da normal dominant bir gen haline geçiyor?

Yüzlerce mutasyondan ancak pek azı fenotipik olarak yarar sağlar, ilk defa ortaya çıktıklarında çekiniktirler. Fakat homozigot olarak etkilerini göstereceklerinden dolayı, seçim bu bireylerin homozigot olması yönündedir. Yani homozigot çekinik olanlar yaşam savaşında üstünlük sağlar. Bazılarında da heterezigotlar daha üstün olacağı için bu yönde de bir seleksiyona uğrar ve bir zaman sonra dominant genlerin yavaş yavaş toplumda azaldıkları ve bunun yerin içekiniklerin aldığı görülür. Bir zaman sonra tüm populasyona hakim oldukları için dominant gibi hareket ederler. Daha sonra bu genlerden meydana gelecek mutasyonlar çekinik gen ödevini yüklenirler ve bu süreç bu şekilde devam eder (DEMİRSOY, 1988).

Şekil 1.1. Üç Bacaklı Çocuk.

1981 yılında Pekin’de 33 yaşındaki kadın işçi Li Juying’in üç bacaklı bir erkek çocuğu olmuştur. Bebeğin üçüncü bacağının vücudun alt kısmına yapışık olduğu v e bebek büyüdükçe bacağında büyüdüğü bildirilmektedir. Üçüncü bacak diğer iki normal bacaktan daha kalın ve kısadır (Günaydın Gazetesinden).

Başka lokuslarda bulunan genlerin de bir genin etkisini göstermede etkili olduğu bilinir. Eğer daha yararlı bir mutant gen ortaya çıkmışsa, bu diğer modifiye edici genin üzerinde de seçici bir özelliğe neden olacaktır. Modifiye edici genin devamlı seçici özelliği bu mutant genin çekinikten intermediyere ve sonuçta dominanta ulaşmasını sağlar.

Görünebilir mutasyon kolayca tanınmalarına ve evrim açısından çok önemli olmalarına karşın, genellikle çok seyrektirler (Şekil 1.1.).

4.3. Lethal Mutasyonlar

Birçok mutasyon embriyonun yaşayamayacak kadar normalden sapmasını sağlar. İnsanda bu tip öldürücü genlerden “Lethal Gen” yüzlerce vardır. şayet bir gen, zigotun ilk mitoz evresinde, ig ipliklerini meydana getiremeyecek şekilde mutasyona uğramışsa, zigot hiçbir zaman iki hücreli olamaz. Bir gen implantasyon için (ana rahmindeki dokuya gömülme) gerekli enzimi meydana getiremiyorsa embriyo birkaç gün içerisinde dışarıya atılır. Eğer bir mutasyon bozuk bir kalp kası, bozuk bir akciğer, bozuk bir böbrek, bozuk bir sindirim organı ya da bozuk diğer bazı organları meydana getiriyorsa doğumdan çok kısa bir süre sonra ölüme neden olur. Çünkü bu organlar ana rahmi içerisinde kullanılmaz. Bazıları doğumdan birkaç yıl sonrasına, bazıları orta yaşa kadar bireyin yaşamasına izin verebilir.

Öldürücü başat genler düzenli olarak çıkabilir ilk dölde elimine edilirler. Eğer embriyonun ilk evrelerinde öldürücü ise biz onları hiçbir zaman göremeyiz. Birçok öldürücü (lethal) gen çekinik olduğu için döller boyunca taşınabilir. Bu şekildeki ölümler üzerinde yapılan araştırmalar, her insanın ortalama olarak çekinik üç ya da dört lethal gen taşıdığını göstermektedir. Her ailede farklı genlerin çekinik lethalleri olduğu için rastgele evlenmelerde bunların honmozigot çekinik olarak ortaya çıkma şansları çok azalmaktadır. Aile içi evlenmelerde ve rastlantı sonucu aynı geni çekinik lethal taşıyan bireyler evlendiklerinde meydana getirecekleri yavrular 1/4 oranında homozigot olacağı için ölüm ortaya çıkacaktır. Pek az lethal mutasyon çeşidi de intermedier bir özellik gösterir. Heterezigot oldukları zaman meydana getirdikleri etkiler kolayca gözlenebilir. Fakat homozigot halde öldürücüdürler.

4.4. Zararlı mutasyonlar (Semilethal ve Sublethal Mutasyon)

mutasyonların bir kısmı canlının belirli bir evreye kadar yaşamasına izin veriyorsa semilethal; eğer yaşamasına izin veriyor fakat biyolojik işlevlerinin ve üremesinin azalmasına neden oluyorsa sublethal olarak adlandırılır. Birçok özellik, özünde, bir genin değil de birçok genin ortak işleviyle ortaya çıkar, biz buna poligenik kalıtım deriz. Çok genli bu kalıtımda, genlerden bir tanesi mutasyona uğrarsa, ilgili özelliğin etkinliğinde azalmalar ortaya çıkar. Örneğin, pankreas optimum miktarda salgı çıkarmaz, karaciğer daha az etkinlikle safra çıkarır ya da salgının kimyasal yapısı daha değişik olur; böbrek vücudun gereksinimi olan vitaminleri daha büyük ölçüde süzerek atar.

Bu genlerden herhangi birinin mutasyona uğraması vücut için büyük ölçüde zarar yapmayabilir. Fakat birçok mutant gen bir araya gelirse zarar çoğalır ve ölüme kadar gider. Bu tip mutasyonların sayısının, görünebilir ve hatta öldürücü genlerden çok daha fazla olduğu zannedilmektedir.

4.5. Nötral Mutasyonlar

Mutasyonların pek az bir kısmı da bulunduğu bireye yaşam savaşında büyük yararlar sağlar (Supervital Mutasyonlar). Fakat bir kısmı da biraz önce anlatılanların dışında, en azından meydana geldiği zaman süreci içerisinde, bulunduğu canlıya ne zarar ne de yarar sağlar. Bu tip mutasyonlara da nötral mutasyonlar denir.

Son zamanlarda yapılan birçok çalışma,bazı mutasyonların fenotipik olarak herhangi bir şekilde kendilerini göstermediğini açığa çıkarmıştır. Bu tip mutasyonlar ancak protein moleküllerindeki amina asit dizilimlerinin aydınlatılmasıyla tanınabilir.l protein moleküllerindeki amino asitlerin, proteinin işlevini bozmadan zaman zaman değiştikleri bilinmektedir. Örneğin, enzimlerdeki protein zincirinin ancak pek az bir kısmının aktif bölgeleri oluşturduğu ve bu bölgelerin kimyasal olarak nadiren değiştikleri birçok çalışmayla bilinmektedir. Dolayısıyla zincirin bu aktif merkezlerinin dışındaki herhangi bir yerinde meydana gelecek amino asit değişimleri büyük sapmalara neden olmaz. Eğer enzim, kendini meydana getiren alt birimlere ayrılırsa, değişiklik anlaşılabilir. Elektroforezle amino asitlerin sırası ve miktarı saptanabilir.

Bu yöntemle en iyi hemoglobin molekülleri incelenmiştir. Amino asit değişimlerinin birçoğu bu molekülde oksijen taşınmasını engellemez.

Nötral mutasyonlar, mutasyon meydana gelirken canlının bulunduğu ortamda bireye bir zarar ya da yarar getirmeyebilir. Fakat yeni bir ortamda veya gelecekte, bu nötral mutasyonlar değer kazanabilir. Nötral mutasyonlar amino asit diziliminde ve evrimsel uyumun kalbi olan varyasyonların oluşumunda büyük öneme sahiptir. Birçok insanın hemoglobinindeki amino asitlerin incelenmesiyle beta zinciri içerisindeki 146 amino asidin ve alfa zinciri içerisindeki 141 amino asidin her birinin değişebildiği gösterilmiştir. Bu değişiklikler hemoglobini daha etkin veya daha az etkin yapamaz. Fakat meydana gelen varyasyonları ilerideki bir değişikliğe uyum yapacak yeteneği kazandırabilir. Örneğin hava kirlenmesine bu şekilde bir uyum yapılabilir (DEMİRSOY, 1988).

5. KROMOZOM YAPISI DEĞİŞMELERİ (Kromozom Mutasyonları)

Genetik bilgide değişmelere yol açan olaylar kromozom yapılarındaki değişmeler sonucunda da meydana gelebilirler. Bu olaylarda kromozom sayısı aynı kalır fakat kromozomlarda bazı parçaların kaybolması, fazlalaşması veya yer değiştirmesi yoluyla kalıtsal materyal değişime uğrar.

Yapı değişmelerinin hepsinde önce kromozomda veya kromozomu oluşturan kromotidlerden birinde bir veya birden fazla noktada kırılmalar olur. Kırılma kendiliğinden meydana gelebildiği gibi çeşitli dış etkenler (X, gamma ışınları, UV-ışık, çeşitli kimyasal maddeler vb.) tarafından da meydana getirilebilir. Kromozom kırıklarına yol açan etkenlere radiomimetik etkenler adı verilir.

5.1. Delesyon ve Defisiyens

Kromozomların parça kaybetmesi olayıdır. Bazı araştırıcılar kromozomun bir ucundan bir parçanın kopup kaybolmasını defisiyens, kopup kaybolan parçanın aradaki herhangi bir bölgeden olması durumunu da delesyon olarak adlandırılmaktadır. Buna göre defisiyens için kromozomda tek bir noktada delesyonda ise iki noktada kırılma meydana gelmektedir (Şekil 2.1.). her iki biçimde de, organizma bazı genlerini kaybetmiş olur. Kromozomun hangi bölgesinden olursa olsun parça ve sonuçta genlerin kaybolması olayı için genellikle delesyon deyimi de kullanılmaktadır.

Delesyon oluşumuna yol açacak olay, bir kromozomun üzerinde dönüp ilmek oluşturmasıyla başlayabilir. İlmeğin kesişme noktasında, Şekil 2.1..’de gösterildiği gibi, örneğin ABCDE genlerini taşıyan kromozomun iki yerden kırılması ile iki tane sentromersiz (E,CD) ve bir tane sentromerli (AB) parça meydana gelebilir. AB ve E parçalarının kırık uçları birbiriyle birleşerek daha kısa olan ABE kromozomunu meydana getirir. Sentromersiz olan CD parçası ise önce iki ucunun birleşmesiylebir halka yapabilir, fakat sentromeri olmadığı için hücrede varlığını sürdüremez ve bozularak kaybolur.

Şekil 2.1. Delesyon Oluşumu.

a. Uçtan bir parçanın kaybolması. B. Aradan bir parçanın kaybolması.

İki homolog kromozomdan sadece birinin delesyonlu olmasına heterizogot delesyon denir.

Homolog kromozomların her ikisinde aynı bölge için delesyonlu olmasına göre homozigot delesyon adı verilir. Delesyon bir kromozomdaki parça kaybı nedeniyle gen sayısında azalmaya yol açar. Homozigot delesyon durumunda o parçada taşınan genler homolog kromozomların her ikisinde de bulunmadığı için canlı genellikle yaşayamaz. Heterezigot durumda ise kaybolan kromozom parçası büyükse ölüme yol açabilir, küçükse canlının fenotipinde değişmeler meydana getirir.

5.2. Duplikasyon

Bir kromozomun herhangi bir parçayı fazla sayıda taşımasına duplikasyon adı verilir. Bu olayda, delesyonun tersine bir parça çoğalması vardır. sonuçta dölde duplikasyonlu kromozom taşıyan hücrelerde bazı genler fazla sayıda bulunur.

Duplikasyon, Şekil 2.2.a.’da görüldüğü gibi meydana gelebilir. Örneğin, ABCDE genlerini taşıyan homolog kromozomların sinapsis sırasında birbiriyle kesişme noktalarında kırılmalar olabilir. Meydana gelen sentromerli ve sentromersiz parçaların değişik şekilde birleşmeleri sonucunda delesyonlu bir kromozomla duplikasyonlu bir kromozom ortaya çıkar.

Şekil 2.2. Duplikasyon Oluşumu.

Birisi, örneğin sadece ABE genlerini taşımakta, onun kaybettiği kromozom parçasını diğer kromozom kazandığı için bu ikinci kromozomda CD genleri iki defa bulunmaktadır. Ancak, delesyon ve duplikasyonun daima aynı anda meydana gelen kromozom kırılması sonucu birlikte ortaya çıktıkları düşünülmemelidir.

Ufak duplikasyonların, seleksiyon baskısı altındaki organizmalar için bazen yararlı bile olduğu bilinmektedir. Örneğin, bazı antibiyotik ya da pestisidlere direnç sağlayan genlerin duplikasyon sonucu sayılarının artması, canlı bu maddelerin etkisinde kaldığı zaman onun yaşama şansını yükseltebilir.

Duplikasyonların canlılar üzerinde zararlı etkileri çok fazla değildir. Genellikle ölüme yol açmazlar; fakat canlıların fenotipinde çeşitli değişikliklere ve anormallikler meydana getirir. Bu olayda genlerin sayısal artışının etkisine ek olarak yer durumu etkisi de söz konusudur (TEMİZKAN; 1994).

5.3. İnversiyon

İnversiyon, bir kromozomun iki yerden kırılması ve sonra da kopan kromozom segmentinin ters dönerek kopan yere tekrar eklenmesi veya yapışması durumudur. Böylece inversiyonla bir segmentin ters dönmesi durumunda belirli bir gen bloku ters diziliş düzeninde olacaktır. İnversiyonların, sinapsis (eşleme) işlemi sırasında bir kromozomun bir lop oluşturduğu yerde kırılmalar olduğu zaman meydana geldiği kabul edilmektedir.

Bir kromozom çiftinin iki homologunun her ikisinde de benzer ters dönmeler varsa bunlar homozigot inversiyon olarak adlandırılır. İki homologtan sadece birisinde ters dönme bulunma hali için de heterezigot inversiyon terimi kullanılır (ERSAYIN, 1995)

İnversiyon olayı da delesyonda olduğu gibi bir kromozomun ilmek oluşturduğu yerden kırılmasıyla başlayabilir. Fakat kopan kromozom parçası ters dönerek eski yerine yapışır (Şekil 2.3.). başlangıçta kromozomda genlerin diziliş sırası örneğin ABCDE biçiminde ise ve kopan parça CD genlerini taşıyorsa, inversiyon sonucu ABDCE durumuna geçer. Böylece oluşan yeni kromozom, sırası değişmekle birlikte, orijinal kromozomlardaki bütün genleri içermektedir.

Şekil 2.3. İnversiyon Oluşumu

İnversiyon da homozigot veya heterezigot olabilir. Ayrıca, koptuğu yere ters dönerek yapışan kromozom parçası sentromeri içeriyorsa perisentrik, içermiyorsa parasentrik inversiyon denir.

İnversiyonlar hamozigot halde çoğu kez öldürücüdür; heterezigot durumda ise fenotipte yeni karakterlerin belirlenmesine ve genellikle verimlilikte azalmaya yol açar. Bitkilerde inversiyon, özellikle eşeysiz olarak çoğalanlarda sık görülür. Bunlarda inversiyon verimliliği azaltıcı etkisi, eşeyli çoğalma göstermedikleri için bir sakınca oluşturmaz.

İnversiyon sonucunda bir kromozom üzerinde bulunan genlerin hiçbiri eksilmediği veya artmadığı halde fenotipte meydana gelen değişmenin nedeni genlerin yerleşim düzenlerindeki farklılıktır. İnversiyonda genlerin sayısı değişmemekle birlikte genler yeni bir diziliş sırası kazanmakta ve bir çoğunun komşuları değişmektedir. Buna göre, inversiyon sonucu fenotipte meydana gelen değişimler yer durumu etkisiyle açıklanabilir.

5.4. Translokasyon

Homolog olmayan kromozomlar arasında kromozom parçalarının yer değiştirmesine translokasyon adı verilir.

Translokasyona yol açan kromozom parçası yer değişimleri çeşitli şekillerde (tek taraflı veya karşılıklı) olabilir. Bunların bir grubu basit translokasyon olarak adlandırılır. Bu tipte, bir kromozomda tek bir noktada kırılma olur ve parçalardan biri bir başka kromozomun ucuna yapışır (Şekil 2.4..a).

Çok ender de olsa, bazen bir kromozomun tümü başka bir kromozoma eklenebilir. Kromozom uçlarının yapışkan olmama özelliği nedeniyle basit translokasyon oldukça enderdir. Bir diğer tip ise interkalar translokasyon olarak bilinir.

Bu durumda kromozomların birinde iki yerde, bir başkasında ise tek noktada kırılma olur ve aradan çıkan parça tek noktada kırılgan olduğu kromozomun o bilgesine eklenir (Şekil 2.4.b.). Karşılıklı translokasyon ise en fazla rastlananı ve en iyi araştırılmış olanıdır. Bu tipte, iki ayrı kromozomda birer kırılma olur ve kopan parçalar birbirinin yerine geçerler; homolog olmayan iki kromozom arasında parça alışveriş olur (Şekil 2.4.c.)

Şekil 2.4. Translokasyon Çeşitleri. (Strickberger’den)

a. Basit Translokasyon. b. İnterkalar Translokasyon. c. Karşılıklı Translokasyon

Translokasyonların ekonomik bakımdan bazı önemli yönleri vardır. Ziraatta bazı bitki haritalarında translokasyonların meydana gelişi, oluşan dengelenmiş zigot sayısı nedeniyle ürün önemli ölçüde düşmektedir. Diğer yandan translokasyonlar potansiyel olarak yararlıdır. Yüksek oranda yaşayamayan zigot oluşumu yabani tipte translokasyonların ortaya çıkmasıyla böcek hastalıklarını kontrol etmekte kullanılabilmektedir.

İnsanda translokasyonla ilgili Down sendromu bilinmektedir. Down’s sendromunun, translokasyon tipi, 21.no.lu kromozoma ait bir translokasyon bakımından heterezigot bir ferdin dölünde ortaya çıkabilmektedir.

Sonuç olarak, farklı mekanizmalarla meydana gelen kromozom yapı değişmelerinde bazen genlerin kopya sayılarında azalmayla veya çoğalmayla bazen de yeni bağlantı gruplarının oluşmasıyla ama hepsinde kendini gösteren yer durumu etkisiyle canlıların fenotipinde değişmeler ortaya çıkmaktadır (TEMİZKAN, 1994).

6. İNSANDA KROMOZOM DEĞİŞMELERİ

6.1. Down Sendromu

İnsanda en çok rastlanan trisomi örneklerinden biri, kadında yumurta oluşumunda 21. kromozom çiftinin mayozda ayrılmamasıyla meydana gelir. Bu yolla oluşan gametlerle normal pahloid gametlerin döllenmesinden 47 kromozomlu olan ve 21. kromozomu üç adet olarak taşıyan (triplo 21) çocuklar doğar. Mayoz sırasındaki böyle bir hata gena annelerde yaklaşık 1/10.000 oranında görüldüğü halde kırk yaşından daha yukarı olanlarda bu oran yaklaşık 1/10’e yükselmektedir. Buna bağlı olarak da triplo-21 olayları ileri yaşta doğum yapan kadınların çocuklarında daha yüksek oranda ortaya çıkmaktadır (Şekil 3.1.).

Triplo-21 ilk kez 1866 da Down tarafından gösterilmiş olan bir sendromun (Down sendromu veya Mongolizm) nedenlerinden biridir. Down sendromunun bir diğer nedeni D grubundan bir kromozomun (genellikle 14. kromozomun) 21. kromozoma ait büyükbir parçayı taşıması yani bir translokasyondur. Böyle çocuklar doğdukları zaman kolaylıkla tanınabilirler. Çünkü göz kapakları Mongol tipinde (epikantik) elleri büyük, ağızları açık, damakları dardır.

Şekil 3.1. Farklı Yaşlarda Doğum Yapan Kadınların Çocuklarında Down Sendromonun Ortaya Çıkma Frekansı (Mange, Mange’a Göre Strickberger’den)

Büyüme sırasında zeka gelişimleri geri kalır, bu çocuklarda zeka geriliğine mongol tipi idioluk da denilir. Mongolizm gösteren çocuklarda ayrıca kalp ve iskelet kusurları bulunduğundan ortalama ömür kısadır. Çoğu bebeklik çağında kalp veya akciğer hastalığından ölür, fakat bazıları ergenliğe kadar yaşayabilirler. Daha ileri yaşlara ulaşabilenlerde eşeysel olgunlaşma genellikle görülmez; erkekler kısırdır, çok ender olarak çocuk sahibi olan Down sendromlu kadınlara rastlanır(TEMİZKAN,1994).

6.2. Edward Sendromu (Triplo-18)

İlk kez 1960 yılında Edwars ve çalışma arkadaşları tarafından tanımlanmıştır. Edwards ve çalışma arkadaşları tarafından Trisomi-17 olarak tanımlanan ve bugün Trisomi-18 olarak bilinen bu sendroma ait 50’den fazla yayınlanmış vak’a bulunmaktadır. 1.000 doğum başına yaklaşık 0,3 frekansla ortaya çıkmaktadır. Bu sendromun en önemlileri küçük ve geri çekik alt çene, yumulmuş (sıkılmış) parmaklar, kalp, iskelet, kulak, yüz ve ayaklarda olmak üzere çeşitli anormali durumlarına sahiptir. Yarık dudak ve yarık damak da çok görülür. Genellikle 3-4 aylık dönemde ölüm meydana gelirse de ölüm bazen yaklaşık 2 yaşına kadar gecikebilir.

6.3. Patau Sendromu (Triplo-13)

1960 yılında patau ve çalışma arkadaşları tarafından tanımlanmıştır.bu fertlerin, D grubu otozomlarının birisi (bugün için bilinen 13. kromozom) bakımından trisomik olduğu kabul edilir. Toplam popülasyonda görülme frekansı 1.000 doğum başına 0,2 kadardır.

Bu sendroma sahip olan fertler çok belirgin bir şekilde zihinsel olup çok sık olarak da anormal alın, dudak ve damak yarıkları görülür. Böyle fertler, bu fazla şekil ve yapısal bozukluklar nedeniyle çok aşırı deformasyonlu yüzlere sahiptirler. Ayrıca el, ayak ve iç organlarda çeşitli anomalili durumlar görülür. Doğumdan sonra birkaç saat veya birkaç gün içerisinde ölüm meydana geldiği gibi kendiliğinden düşükler de olmaktadır.

Trisomi, hayvanlarda da meydana gelebilmektedir. Örneğin şempanze ve gorillerde belirlenmiştir (ERSAYIN, 1995).

6.4. Kronik Miyelojenik Lökomi (Myelogeneous Leukemia)

Bu hastalık, stoplazmasında granül taşıyan beyaz kan hücrelerinden granülositlerin sayıca fazla olmasıyla özellik kazanmıştır. Bu hücrelerin sayısının yükselmesi kırmızı kan hücrelerinin sayısının düşmesine neden olur ve sonuçta kansızlık (anemi) meydana gelir. Bugün, granülositlerin yapımı tıbbi olarak azaltılarak, hastalığın önüne geçilebilmektedir. Fakat onlarsız da yaşama gücü azalmakta ve erken ölüm meydana gelmektedir. Bu tip lökomi 21. kromozomun uzun kolundan bir parça yitirilmesiyle meydana gelir. Bu anormalliğin nedeni ilk defa Filadelfiya’da bulunduğu için, en kısa kromozom olan 21. kromozoma Filadelfiya kromozomu da denir. Kromozom yitirilmesi dokularda da meydana gelebilir ve yaşamın farklı evrelerinde kansızlık ortaya çıkabilir. Granülositler kemik iliğinde; öncelikle de göğüs kemiğinde (sternumda) üretilir. İlikteki somatik bir delesyon kısa kromozomlu bir hücre kolonisinin ortaya çıkmasına ve bu da oransal bir kansızlığa neden olur.

6.5. Cride Chat Sendromu

Genellikle kedi miyavlaması şeklinde ağlayan bebekler olarak doğarlar. Bu, ses bantlarındaki hatalı bir gelişim nedeniyle olur. Bu nedenle “Cry of cat” anlamında Cride Chat denir. Bu bebekler geriye çekilmiş çenede, küçük beyinli ve geri zekalıdırlar. Normal yaşayabilirler; çok iyi bakımda dahi zeka seviyesi 20 (I.Q.)’nin üzerine çıkamaz. Kromozom analizleri 5. kromozomun kısa kolunda meydana gelen bir delesyondan dolayı bu anormalliğin ortaya çıktığını göstermektedir. Kopmuş parça diğer bir kromozomun üzerine transloke olabilir. Bu tip insanlar normaldir; fakat kopmuş kromozom taşırlar.

6.6. X Kromozomun Delesyonu

XX kromozomlu bir bireydeki X kromozomlarının birinin kısa kolunun yitirilmesiyle ortaya çıkar. Normal X ve Y kromozomlu bir birey fazladan bir X kromozomu parçası alırsa Klinefelter sendromu gösterir.

6.7. Diğer Değişmeler

Bazı bebekler çember veya izokromozomlarla doğarlar. Her iki şekil de bir kromozomun parça yitirmesidir. Ortaya çıkacak semptomlar (normalden sapmalar) delesyonun büyüklüğüne bağlıdır. Zeka geriliği bu tip kromozom anormalliklerinin genel özelliğidir.

Diğer birçok kromozom anormalliği düşüklerde (hamilelikteki) bulunmuştur. Pek azı canlı doğabilir. Gen ve kromozom dengesi gelişim üzerinde o denli etkilidir ki, çok küçük sapmalar dahi embriyonun ölümüne neden olur. Kromozomların sayısı, büyüklüğü ve dizilişi evrimsel bir değişikliğe neden olabilir. Ancak bu değişikliklerden pek azı canlıya zarar sağladığı için evrimsel olarak kullanılabilir. Diğerleri ise doğal seçmeden dolayı ya doğmadan yok edilir ya da zamanla populasyonda frekansı düşürülür (üreme yeteneklerinin veya savaşım güçlerinin az olmasından dolayı) (DEMİRSOY, 1988).

7. KALITSAL DEĞİŞİKLİKLER MEYDANA GETİRME

(MUTASYON OLUŞTURMA)

Çoğumuzun birleştiği konu “varyasyonların yaşamın çeşnisi” olduğudur. Onlarsız bir yaşam çok donuk olacaktır. Fakat kararlı bir yaşam için gereğinden fazla varyasyon ortaya çıktığı görülür. Çünkü evrim için varyasyon bir çeşni değil mekanizmanın özüdür. Varyasyonların çoğu zararlı fakat pek az bir kısmı ise yararlıdır. İşte yararlı olan bu pek az kısım evrimsel olanakların özünü oluşturur.

Doğada kalıtsal değişiklikler, oldukça yavaş olarak meydana gelir. Bunları ham madde olarak kullanan evrimsel yönlenme de buna bağlı olarak yavaş ilerler. Çünkü zararlı ve yararlı kalıtsal değişikliklerin ayıklanması oldukça uzun zaman alır. Bu nedenle kalıtsal değişmeyi ve buna bağlı olarak evrimsel süreci hızlandırmak için kalıtsal yapıyı doğadakilerden çok daha hızlı olarak bozabilen veya değiştirilebilen bir takım yapay yöntemler bulunmuştur. Bu yapay yollar ve maddelere mutajenik faktörler denir.

Bitki ve hayvan ıslahçıları bu müşterek faktörleri geniş ölçüde kullanarak istenilen özelliklere sahip yeni varyetelerin bulunmasını sağlarlar. Meydana getirilen yeni varyetelerin ancak %1’i istenen özelliklere sahiptir. Diğer %99’u istenen özelliklere sahip değildir. Ya bulunduğu bireyi yaşatmayacak ya da geliştirmeyecek kadar zararlıdır. Seçim bu %1 arasında olur. Biz bu başlık altında mutajenik faktörleri ve yapısal önemini incelemeye çalışacağız. En çok kullanılan ve en önemlisi yüksek enerji radyosyonunu (ışınımı)dır.

7.1. Yüksek Enerji Işınımı (Radyasyon)

Işınım değimi iki çeşit enerjiyi açıklamada kullanılır. Birinci elektronik manyetik ışınım’dır. Bu ışınım spektromunun çok dar bir bölgesi görünebilir ışığı bu bölgenin üzerindekiler daha uzun dalgalı ışınlar kırmızı ötesi (IR) ve ondan daha uzun olanları da televizyon ve radyo dalgalarını meydana getirir. Bu bantın altındakiler yani kısa dalga boylu ışınlar mor ötesi ışınları (IV) bunlardan daha kısa dalgalı olanlar da etkin bir işleme gücü olan ve maddeleri iyonize edebilen, gamma ışınları, eğer topte üretiliyorsa X ışınlarıdır. Bunların ikisine birden iyonize ışınları denir. İkinci çeşit ışınım ise “tanecikli ışınım”dır. Yüksek hıza ve enerjiye ulaşmış atomların çıkardığı ışınımdır. Bunlarda iyonize ışınımdır. Biz ışınım deyimini yüksek enerji elektromanyetik tanecikli ışınımların ikisi içinde kullanacağız. Her ikisi de mutasyon ve kromozom değişimi meydana getirdiği için katılım açısından büyük öneme sahiptir.

7.2. Yüksek Enerjili Işınımın Kalıtsal Etkisi

Işınımın tehlikeli olduğu bulununcaya kadar birçok kişi bu ışınlardan yeterince almıştı. Hatta ayakkabı satılan dükkanlarda, ayakkabının ayağa yerleşip yerleşmediği bu ışınlarla kontrol edilmiştir. Yüzdeki ve vücuttaki aşırı kılların temizlenmesinde kullanılmıştır. Birçok dişçi ve hekim herhangi bir korunma önlemi almadan bu ışınlarla hastalarını muayene ve tedavi etmiştir.

7.2.1. X ışınlarının Mutajenik Etkisinin Bulunması

1927’de H. J. MULLER, Berlin’de yapılan uluslar arası bir Genetik Kongresinde X-ışınlarının sirke sineği (Drosophila) üzerinde yaptığı kalıtsal etkileri açıkladı. MULLER’e gör eyoğun X ışını alan bu sineklerin döllerinde mutasyon oranı çok yükseliyordur. Başlangıçta MENDEL’in yasaları gibi ilgiyi çekmeyen bu açıklama, daha sonraları gelecek dölleri tahminlerin ötesinde etkilediği bulununca, 1946 yılında MULLER’e Nobel Ödülü verildi.

Müller Teksas’taki bir üniversitede bu gözlemi yaparken, STADLER de Missouri’de arpa üzerinde aynı gözlemleri yapıyordu. O da X ışınlarının mutasyon miktarını arttırdığını gözlüyordu. Böylece X ışınlarının hem bitkilerde hem de hayvanlarda mutasyon meydana getirdiği bulundu.

Daha sonra birçok araştırıcı değişik organizmaları, sonunda bir memeli olan fareleri bu ışınlara ya da izotopların ışınımlarına tutarak, ortaya çıkan mutasyonların özelliklerini incelediler. 1950 yıllarında genlerin yapısı aydınlanınca, tüm canlıların aynı şekilde yapıldığı da ortaya çıkmış oldu.

Sonuç: bir türde mutasyonların ortaya çıkaran herhangi bir etki, diğer tüm türlerde de aynı şekilde mutasyon ortaya çıkarabilir (DEMİRSOY, 1988).

7.2.2. Kromozom Değişiminin arttırılması

Kromozomların çalışma tekniği ilerleyince, yüksek enerjili ışınımların kromozomların yapısı üzerinde meydana getirdiği değişiklikler de ayrıntılı olarak incelenmeye başlandı. Yoğun ışınım alan canlıların döllerinde delesyon, inversiyon, duplikasyon, translokasyon, kromozom ayrılmaması ve poliploidi ile aneuploidinin değişik şekilleri meydana geliyordu. Doku kültürleri yapılmaya başlayınca bu değişikliklerin incelenmesi daha da kolaylaştı. Işınımın, genlerin baz diziliminde ve kromozomların yapısında (mayoz ve mitozda) bazı değişmeler meydana getirdiği kesin olarak kanıtlanıyordu.

7.3. İnsanların Aldığı Işınımların Önemi

Işınım altında kalan insanda kalıtsal değişikliğin medenini görmeden önce temel ışınımın etkisi altındaki potansiyel etkiyi inceleyelim.

7.3.1. Temel Işınım (Back Ground Radiation)

Bizim bazı ışınımlardan kaçmamız olanak dışıdır. Örneğin çevremizi saran evrenden gelen kozmik ışınlardan saklanmamız mümkün değildir. Biz, bu ışınlardan ne kadar alıyoruz? İlk olarak, bir tüp içindeki gazın iyonize olmasının sağlayan miktar yani röntgen, ölçü birimi olarak kullanıldı. Fakat daha sonra ışınımın tipine göre değişik biyolojik etkiler ortaya çıktığı için eşyalarda “Rad” ın (absorbe edilmiş ışınım dozu) insanlar üzerinde çalışmalarda “rem”in (insanın röntgen eşdeğeri) ölçü birimi olarak kullanılması teklif edildi. Biz bu ölçüleri kullanacağız. Küçük miktarları için “merm”, yani mrem (remin binde biri kullanılır).

Temel ışınım iki gruba bölünür; kozmik ve karasal. Karasal ışınımın kaynağı dış çevremizden ya da içte (aldığımız radyoaktif elementlerden) olabilir.

Örneğin havada bulunan çok az miktardaki karbon-14’ü bitkiler alır; biz de bu bitkileri besin olarak protoplazmamıza alırız. Vücutta ışınım yaparak yavaş yavaş radyoaktifliğini yitirir. Bunun için yeme ve içmeyle bir takım radyoaktif izotoplar bünyemize girer ve iç kaynakları oluştururlar. Temel ışınımdan aldığımız miktar şöyledir (Almanika Bilim Akademisinin Araştırma Konseyine Göre):

Işınım Tipi

Yıllık Alınan Miktar

Otuz Senede Alınan Miktar

Kozmik

44

1.320

Karasal

40

1.200

… Dıştan

18

540

… İçten

TOPLAM

102 mrem (0,102 rem)

3.060 mrem (3.06 rem)

Kalıtsal etkisini saptayabilmemiz için otuz yıllık süreyi bilmemiz gerekir. Çünkü bir insanın çocuk meydana getirme yaşını ortalama otuz olarak kabul edilir. Bu süre içerisinde alınan ışınımların birikimi hesaplanır ve ona göre kalıtsal değişiklikle konusunda bir yorum yapılır. Şimdi dünyada diğer kaynaklardan gelen ışınımları inceleyelim.

7.3.2. Tıbbi Muayene ve Tedaviden Gelen Işınım

Belki de gelişmiş toplumlarda ışınım bu yollarla alınmaktadır. Örneğin Amerika’da insan başına düşen yıllık ışınım miktarı 55 mrem’dir. Tedavi için kullanılan miktar oransal olarak daha azdır; kişi başına aşağı yukarı 5 mrem’dir. Hastalar üzerinde yüksek oranlarda ışınım kullanılmasına karşın hastaların sayısı azdır. Bu verilen miktarlar eşeysel hücreler içindir. Vücudunun diğer kısımlarının daha çok ışınım aldığı bilinmektedir. Eşeysel hücreler çok önemlidir. Çünkü dölleri meydana getirecek hücreler buradan kaynaklanmaktadır. Örneği, sert olan dişin filmini çekmek için oldukça yoğun bir X ışını kullanılmakla beraber, bu sadece lokaldir ve pek az bir kısmı eşeysel bezlere ulaşabilir.

Bugün birçok yerde, bu tip ışınlara tutulacak kişilerin yumurtalık ve er bezlerinin kurşun plakalarla ya da koruyucu bir tabaka ile kapatılması yasal zorunluluk olmuştur. Bu tip ışınımların kullanımı her sene biraz daha fazlalaşmaktadır.

Fakat geliştirilen aygıtlarla daha kolay geçici ve daha az X ışınlarını kullanan yöntemler geliştirilmiştir. Ayrıca çok daha duyarlı film kullanmak suretiyle X ışınının miktarı azaltılmıştır. Keza ışınımın kullanımında bir sınırlama da vardır. başka yöntemlerle muayene yapmak mümkünse, ışınım yolu pek kullanılmamaktadır. Örneğin çocuğun ana karnındaki durumunu incelemek için röntgenden ziyade sonar (ses dalgası ile) sistemleri kullanılmaya başlanılmıştır. Verem hastalığı için gezici röntgen aygıtları yerine daha pratik olan verem (tüberküloz) deri testi kullanılmaya başlanılmıştır. Böylece bir denge oluşturmaya çalışılmaktadır.

Radyoaktif kullanımı her yıl biraz daha artmaktadır. Radyoaktif demir bölgesi kan tıkanmaları için radyoaktif kalsiyum ve fosfor, kemik anormalliklerini bulmak için radyoaktif kobalt ve diğer izotoplar kanser tedavisi için kullanılmaktadır. Bu kullanım azalsa dahi 2000 yılında aldığımız tüm ışınımın %15’i bu yolla kazanılacaktır. Tüm tıbbi muamelelerde (diş dahil) aldığımız ışınım miktarı yılda 72 mrem’dir (Amerikan toplumu için). Bu 30 yılda 2,16 rem eder.

7.3.3. Ticari Işınımdan Aldıklarımız

Atom santralleri adam başına yılda 0,002 mrem (1973 rakamlarına göre) vermektedir. 2000 yılında bu miktarın 0,15 mrem’e çıkacağı tahmin edilmektedir. Bu rakamlar tehlikenin (kaza olmazsa) büyük olmadığını gösterir. Fakat Uranyum maddelerinde çalışanlar da olduğu gibi fazla miktarda alınacak ışının yaşamı tehlikeye sokar. Aşağıdaki tablo bize çeşitli kaynaklardan aldığımız ek ışınımı göstermektedir (Tahminen 1)

Kaynak

Yıllık Doz (Mrem)

Otuz Yıllık Doz (Mrem)

Tıbbi

….. Muayene

….. Radyofarmakotik

72

2.160

20

Çevreden

….. Çöplerden

….. Atom santrallerinden

….. Şansla (işlevs.)

….. Çeşitli kaynaktan

0,003

0,8

120

0,09

24

60

TOPLAM

79.803 mrem

2.384.09 mrem

7.4. İnsanda Kalıtsal Materyalin Değişimi

Geçen binlerce yıl içerisinde etkin bir gen havuzu kazanmışız. Ürettiğimiz ışınımlarla bu kazandığımız gen havuzunun yapısını acaba bozacak mıyız? Bu soruya yanıt verenlerin düşünceleri farklıdır. Bazılarına göre ürettiğimiz ışınım herhangi bir kalıtsal öneme sahip değildir. Bazılarına göre ise meydana gelecek küçük değişiklikler ileride insanın gen havuzunun bozulmasına ve döllerimizde büyük değişikliklerin ortaya çıkmasına neden olacaktır. Biz şimdi ışınımın insan üzerindeki etkilerini inceleyelim.

7.4.1. Çift Doz

Belirli bir sayıda mutasyon oluşumu ve kromozom değişimi herhangi bir ışınıma tutulmadan meydana gelir. Bu sayı temel olarak ışınımın meydana getirdiği mutasyon miktarını ölçebilir. Ne kadar ışınım doğada olduğunun iki misli mutasyon meydana getirir.

Temel ışınım doğada 30 yılda 3 rem kadardır. Çift doz dediğimizde biz ilave 3 rem kadar bir ışınımı kastetmeliyiz. Çünkü doğada meydana gelen mutasyonların hepsi ışınımdan meydana gelmiştir. Diğer faktörlerde rol almıştır. Biz çift dozu özellikle insan için geniş bir aralık içerisinde kullanılır, çünkü insanlarda ışınımla mutasyonların ölçülebilmesi ancak yüksek dozda tedavi amacıyla ışınım almış olanlarda ve atom bombasının patlamasına maruz kalan kişilerde belirli ölçülerde görülebilir. Bir de memeli hayvanlarda yapay olarak incelemek olasıdır. Amerika Milli Araştırma Konseyi bu çift dozun 20-200 rem olduğunu bildirmektedir. Geniş bir aralık olmasına karşın kalıtsal değişiklikler için yine de bir tahmin getirebilir.

7.4.2. Eşik Doz

Diğer bir sorun çok düşük düzeydeki ışınımın ne ölçüde olduğudur. Mutasyon miktarı alınan ışınımın dozu ile doğrusal (lineer) bir bağıntı gösterir. Eğer farede 50 rem’de belirli sayıda mutasyon meydana getiriyorsa 100 rem’deki misli 200 remde 4 misli mutasyon meydana gelir. Mutasyonların bazıları ancak yüksek dozlarda ortaya çıkar. Sirke sineğinde bu lineer 5-3.000 arasında geçerlidir. Bu bağıntı sıfıra doğru yaklaştığında mutasyon meydana getirmeyecek bir noktadan sonra nasıl olmaktadır?

Bu soruya yanıt vermek oldukça zordur. Çünkü küçük miktarda ışınımlar birbirine eklenerek en az sayıda fazladan mutasyon meydana getirmektedir. Sirke sineği ve fareler üzerinde yapılan çalışmalarla daha altında mutasyon meydana gelmeyen bir eşik değerinin olmadığını göstermiştir.

RUSSEL’in farelerde oluşturduğu mutasyonlar, çok düşük ışınımlarda lineer bağıntı beklenen ancak 1/3 – 1/4 ‘ü kadar olduğunu göstermiştir. Daha sonra moleküller genetikçiler bazı genlerin onarıldığını ve bu nedenle mutasyon sayısına az görüldüğünü buldular. Işınımın miktarı az ise bu onarım mekanizmasının birçok mutasyonda işlev gördüğü ve mutasyonları düzelttiği görülmektedir. Hücreler böylece mutasyonlarla yüklenemez. Mutasyonların tümünün onarımı söz konusu değildir. Nitekim az miktarda ışınıma tutulan çok sayıdaki insanın gen havuzunda meydana gelen mutasyon miktarı yüksek dozda ışınıma tutulan az sayıdaki insanın gen havuzunda meydana gelen mutasyon miktarından çok daha fazladır.

7.4.3. Tüm Populasyon Üzerindeki Etkisi

Amerika Milli Araştırma Konseyinin açıklamasına göre ek olarak alınan iki buçuk remlik bir gonadal (eşeysel bezlerde bir milyonluk bir populasyonda 125 mutasyon meydana gelmektedir. Eğer bu doz sabit kalırsa Amerika toplumunda iki yüz yirmi milyon) her gen genarasyonda 27.500 yeni mutasyona neden olacaktır. Sayıca çok görünmesine karşın unutmayalım ki doğal olarak meydana gelenlerin sayısı çok daha fazladır (430.000 kadar).

Her ne kadar düşük ışınıma tutulan farelerde döller boyunca bu değişiklik gelmişse ve Japonya’da patlatılan atom bombalarından kurtulan çocukların büyük bir kısmında yaşamsal işlevler ve üreme azalmışsa da gözlemin yeterli olmadığı ve bir zaman sonra gen havuzunun yapısını değiştirecek etkiye sahip olduğunu kabul etmek zorundayız. Belki mutasyonların bir kısmı homozigot halinde öldürücü, heterezigot halde ise üstün özellikler yaratacak niteliktedir.

7.4.4. Kromozom Değişimi

Şimdiye kadar anlattıklarımız genlerdeki değişimlerdi, fakat ışınımın kromozomların yapısını bozduğu da bilinmektedir. Veriler ışının yoğunluğuna göre kromozomlarda parçalanmalar meydana gelir. Küçük olanlar birbirine yapışmak suretiyle onarılabilmekte beraber, yüksek dozlarda verilen ışınlar bir daha onarılmayacak kopmalara neden olur.

Amerika’daki her bir milyon kuştan birinde kromozom değişikliği gözlenmiştir. Tüm Amerikan toplumuna 25 rem’lik bir ışınım verilse tahminen 37 kadar kromozom değişikliği meydana gelecektir. Bu yüzdün 0,4 ‘ten daha az bir çoğalmayı temsil eder. Bu tip anormalliklerin çoğu birinci dölde, üreme meydana gelmeden elenir. Dolayısıyla gen mutasyonları kadar önemli değildir. Fakat dengelenmiş translokasyon döller boyunca aktarılabilir.

7.4.5. Diğer Mutajenik Faktör

Gen mutasyonu ve kromozom değişikliğini meydana getiren faktör, yalnız ışınım değildir. 1930 yılında Rus RAPPAPORT, nitrik asidin de mutasyon oranını yükselttiğini gösterdi. 1956 yılında C. AUERBACH, sirke sineğini hardal gazı ile muamele ettiğinde X kromozomuna bağlı mutasyonların 50 misli fazlalaştığını buldu. Bu zehirli gaz I. Dünya Savaşında kullanıldı. Bu liste yakın zamanlarda formaldehit, etilüretan, akridin boyası, nitrik asit, epoksid, fenol,mangan, klorit, bromürarçil, dioksan ve hatta kahvede, çayda ve çikolatada uyarıcı madde olarak bulunan kaffein ve tehobromin’e kadar uzanmıştır. Bütün bu maddelerin mutajenik etkisi ilkin olarak bakterilerde, mayalarda ve yüksek organizmaların doku kültüründe gözlenmiştir. Bununla beraber tüm yüksek organizasyonla canlılarda mutasyon meydana getireceği kesin olarak söyleyemeyiz. Örneğin kahve tiryakilerinde ve devamlı kahve verilen farelerde mutasyon meydana gelme oranında böyle bir yükselme gözlenmemiştir.

Son zamanlarda kullanılan keyif verici uyuşturucu madde ve ilaçların mutajenik etkisi incelenmiştir. LSD, sirke sineklerinin besin ortamına eklendiğinde hem mutasyon hem de kromozom değişimi meydana getirdiği bulunmuştur.

Bu ilaçları alan bazı kişilerin kan hücrelerinde yapılan incelemelerde, bazı araştırıcıların aksi fikirde olmasına karşın, kromozom değişimlerinin olduğu bildirilmektedir. LSD açıkça teratojenik bir maddedir yani hamilelik sırasında alınırsa anormal doğumlara neden olabilir. Teratojenik foktörler genellikle mutajeniktir ve çoğunluk kromozom değişimine neden olur. Gerçekte ana kanından yavruya ulaşan bu maddelerin fetüste somatik değişimlere neden olarak anormallikler meydana getirdiği düşünülebilir. Marijuananın deneysel olarak hayvanlarda somatik kromozom değişikliklerine neden olduğu gösterilmiştir. Fakat şimdiye kadar insanlarda neden olduğu kalıtsal değişiklikler hakkında yeterli bir bilgi yoktur. Beyaz kan hücrelerinin etkisinin önlendiği bilinmektedir. Diğer tüm mutajenik faktörler bu hücrelerin etkisine engel olur. Bu bölümde mutajenik faktörlere tutulan canlılarda, özellikle insanlarda meydana gelen mutasyonlar ve kromozom değişiklikleri incelenmiştir (DEMİRSOY, 1988.)

7.5. İnsanlarda Kromozom Mutasyonlarına Neden Olan Önemli Kimyasal Unsurlar

Birçok kimyasal maddenin insanlarda zararlı kromozomal değişimlere neden olduğu şüpheleri yaygındır. LSD, marijuana, nikotin, cyslomate, DDT, kafein ve bazı saç boya maddeleri bu değişimlere neden olan kimyasal maddelerin sadece bazılarını teşkil etmektedir. Ancak burada kısaca LSD, marijuana ve iki saç boya maddesi üzerinde durulacaktır.

7.5.1. LSD

LSD (Lysergic asid diethylamide) olarak bilinen bir maddenin bazı zihinsel rahatsızlıkların tedavisinde ve yasa dışı (keyif verici) olarak da kullanımı nedeniyle birçok araştırıcı u maddenin kromozomal ve genetik zararlar meydana getirip getirmediği sorusunun cevabına yönelmiştir. Bu amaçla insan, hayvan ve bitkilerde invivo ve invitro olarak bir çok çalışma yürütülmüştür. Yapılan çalışmalarda bazı araştırıcılar tarafından özetlenmiş olup bulunan sonuçların biri birileriyle çelişkili olduğu görülmüştür. Yani birçok çalışma, LSD’nin kültüre alınan insan hücrelerinde kromozomal zararlara neden olduğu, laboratuar hayvanlarında ve insanda kusurlu doğumlar meydana getirebildiği ve kanserojen nitelikte olabildiğini göstermektedir.

Ancak yine bunlara eşit sayılabilecek miktarda çalışmada ise bu etkilerle ilgili hiçbir bulgu elde edilmemiştir. Bununla beraber son çalışmalar, en azından bazı türlerin bazı fertlerinde kromozom kırılmalarının frekansında bir artış bulunduğunu göstermektedir.

7.5.2. Marijuana

Marijuana (marihuanna), sözlükte “haşiş” veya hint kenevirinin yaprak ve çiçeklerinden elde edilen çiğneyenlerde veya sigara şeklinde dumanını nefesiyle çekenlerden ruh hastalıklarına yol açan bir madde olarak tanımlanmaktadır. Kenevir, özellikle hint keneviri (cannabis indica) bitkisinin kurutulmuş yaprak ve çiçekleri narkotik olarak ya da sarhoş edici (keyif verici) özelliği için kullanıldığı bilinmektedir. Marijuana (canabis sativa) bu yaprak ve çiçeklerde veya dumanında bulunan aktif bir madde (?9-tetrahydrocannabinol “(?9-THC veya THC) olarak bilinmektedir.

Yaygın olarak yasadışı kullanımı nedeniyle marijuana’nın muhtemel sitolojik ve genetik etkilerinin ne olduğu konusuna araştırıcılar tarafından büyük bir ilgi vardır. bu madde ile ilgili yürütülen birçok çalışma çelişkili sonuçlar vermiştir.

Ancak bazı araştırıcılar marijuana dumanının mitotik işlemde, kromozomal komplementte ve bu yüzden de genetik dengede bir karışıklığa neden olduğunu ileri sürmektedirler.

7.5.3. Boya Maddeleri

1970’li yıllarına kadar diğer bazı maddeler yanında 2 nitro-p-phenylenediamine (2-NPPD) ile 4-nitro-o-phenylenediamine (4-NOPD), saç boyalarında kullanılan maddeler arasındadır. Benedict (1976) bu her iki maddenin de yüksek derecede mutagenik olduğunu ve yine her ikisinin, cricetus’a ait hücre kültürlerinde kromozomal değişmeler (çok sayıda kromozal kırılmalar) meydana getirdiğini bulmuştur.

Halen yaygın olarak kullanılmakta olan çok sayıda bir madde grubunun daha kromozomal zararlar meydana getirdiğinden şüphelenilmektedir (ERSAYIN, 1995).

8. MUTASYON FREKANSI

DARWİN, fenotipte görünen mutasyonları inceledi ve bunların çok seyrek olarak ortaya çıktığını düşünerek büyük bir yanılgıya düştü. Gerçekte mutasyonlar, tahmin ettiğinden çok daha fazla olarak meydana geliyordu ve evrimin ana maddesini oluşturuyordu. Belki belirli bir genin mutasyon oranı çok düşüktü; ama çok sayıdaki gen gözönüne alınırsa toplam sayı yükselmekteydi. Kendiliğinden meydana gelen (spontone) mutasyonların frekansı (sıklığı) düşük olmasına karşın ölçülebilir. Bazı türlerde v egenlerde mutasyon meydana gelme şansı daha büyüktür. İnsanlarda spontane mutasyonların oranı 10-3 – 10-5 gen/döl’dür. İnsanda 2.3 x 104 gen olduğu düşünülürse, ortalama her insanda bir gen mutasyona uğramış demektir ve bu yönüyle ana ve babasına benzemez. Örneğin her 32.000 – 40.000 kişiden birinde kanama hastalığına neden olan mutasyon (hemofili) görülür. İyi korunmuş canlılarda (midye, kabuklu yengeçler ve akrepler gibi kalın kutikulalı hayvanlarda) mutajenik ışınlar derinlere işlemediği için mutasyon oranı düşüktür. Bu nedenle akrepler 400 milyon seneden beri değişmeden zamanımıza kadar gelmişlerdir (DEMİRSOY, 1988).

9. SONUÇ

Doğada gözlenen oldukça sık değişimlerden biri de mutasyondur. Doğada meydana gelen bu değişiklikler canlıları önemli ölçüde etkilemektedir. Canlılarda görülen bu değişmeler kalıtsal yapıdaki değişikliklerden veya genlerin yeniden düzenlenmesinden kaynaklanır. Mutasyon genlerde veya kromozomlarda görülebilir veya bir kromozom takımında meydana gelmiş olabilir. Kısaca mutasyon; kalıtsal materyalde meydana gelen değişmeler olarak tanımlanır.

Sonuç olarak diyebiliriz ki canlıların çeşitliliği evrimi için mutasyonlar gereklidir.

10. KAYNAKLAR

Bilge, E., (1981). Genetik, İstanbul, s. 196-226.

Demirsoy, A., 1988. Kalıtım ve Evrim, Ankara, s. 574-597.

Ersayın, C., 1995. Genetik, Nobel yayın Dağıtım, Tokat, s. 163-193.

Grıffıths, A. J.F.; Suzuki D.T.; Miller J.H.; Lewontın, R.C.; Gelıbars, W.M., 1993. An Introduction to Genetik Analysis, New York. Pp. 535-537.

Karol, S.; Suludere, Z, 1992. Hücre Şekilleri ve Kromozomlar, Ankara, s. 147-148.

Temizkan, G.O., 1994. Genetik I. Temel Genetik, İstanbul, 181-228.

Tezok, Ö.F., 1977. Genetiğin Temel Prensipleri, İnsan Genetiğindeki Değerlendirilmeleri, Bursa Ün., Tıp Fak. Yayın., Çelik Cilt Matbaası, Bursa, s. 152.

Yorum ekle 12 Temmuz 2007

Sonraki Önceki


Kategorilere Göre

Rasgele...


Destekliyoruz arkada - arkadas - partner - partner - arkada - proxy - yemek tarifi - powermta - powermta administrator - Proxy