Biyolojinin tarihsel gelişimi ile ilgili bilgiler size ne kazandıracaktır?

1 ORTAÖĞRETİM BİYOLOJİ 9 DERS KİTABI Yazar Bilge DEMİRDİZEN Millî Eğitim Bakanlığı Talim ve Terbiye Kurulu Başkanlığının tarihli ve 106 sayılı (ekli listenin 38. sırasında) kurul kararıyla öğretim yılından itibaren 5 (beş) yıl süreyle ders kitabı olarak kabul edilmiştir. ATA DERSANECİLİK, KİTAPÇILIK, YAYINCILIK, MATBAACILIK, EĞİTİM, TURİZM, İNŞ. SAN. TİC. LTD. ŞTİ Zübeyde anım Mah. Sebzebahçeleri Sok. No.: 11/44 (1. Kat) İskitler/ANKARA tel: (0 312)

2 er hakkı saklıdır ve ATA DERSANECİLİK, KİTAPÇILIK, YAYINCILIK, MATBAACILIK, EĞİTİM, TURİZM, İNŞ. SAN. TİC. LTD. ŞTİ ne aittir. İçindeki şekil, yazılı metin, grafi kler yayınevinin izni olmadan alınamaz; fotokopi, teksir, fi lm şeklinde ve başka bir şekilde çoğaltılamaz, basılamaz ve yayımlanamaz. Editör Özge KARTAL Dil Uzmanı Burçak KAYA Görsel Tasarım Uzmanı İsmail UNURLUER Program Geliştirme Uzmanı Göksan BAYİS Ölçme ve Değerlendirme Uzmanı Burcu ÇAL Rehberlik / Çocuk Gelişim Uzmanı Mustafa KARA Baskı Özgün Matbaacılık San. Tic. AŞ – Ankara, 2015 ISBN

3 İSTİKLÂL MARŞI Korkma, sönmez bu şafaklarda yüzen al sancak; Sönmeden yurdumun üstünde tüten en son ocak. O benim milletimin yıldızıdır, parlayacak; O benimdir, o benim milletimindir ancak. Çatma, kurban olayım, çehreni ey nazlı hilâl! Kahraman ırkıma bir gül! Ne bu şiddet, bu celâl? Sana olmaz dökülen kanlarımız sonra helâl. akkıdır akk a tapan milletimin istiklâl. Ben ezelden beridir hür yaşadım, hür yaşarım. angi çılgın bana zincir vuracakmış? Şaşarım! Kükremiş sel gibiyim, bendimi çiğner, aşarım. Yırtarım dağları, enginlere sığmam, taşarım. Garbın âfâkını sarmışsa çelik zırhlı duvar, Benim iman dolu göğsüm gibi serhaddim var. Ulusun, korkma! Nasıl böyle bir imanı boğar, Medeniyyet dediğin tek dişi kalmış canavar? Arkadaş, yurduma alçakları uğratma sakın; Siper et gövdeni, dursun bu hayâsızca akın. Doğacaktır sana va dettiği günler akk ın; Kim bilir, belki yarın, belki yarından da yakın Bastığın yerleri toprak diyerek geçme, tanı: Düşün altındaki binlerce kefensiz yatanı. Sen şehit oğlusun, incitme, yazıktır, atanı: Verme, dünyaları alsan da bu cennet vatanı. Kim bu cennet vatanın uğruna olmaz ki feda? Şüheda fışkıracak toprağı sıksan, şüheda! Cânı, cânânı, bütün varımı alsın da uda, Etmesin tek vatanımdan beni dünyada cüda. Ruhumun senden İlâhî, şudur ancak emeli: Değmesin mabedimin göğsüne nâmahrem eli. Bu ezanlar -ki şehadetleri dinin temeli- Ebedî yurdumun üstünde benim inlemeli. O zaman vecd ile bin secde eder -varsa- taşım, er cerîhamdan İlâhî, boşanıp kanlı yaşım, Fışkırır ruh-ı mücerret gibi yerden na şım; O zaman yükselerek arşa değer belki başım. Dalgalan sen de şafaklar gibi ey şanlı hilâl! Olsun artık dökülen kanlarımın hepsi helâl. Ebediyyen sana yok, ırkıma yok izmihlâl; akkıdır hür yaşamış bayrağımın hürriyyet; akkıdır akk a tapan milletimin istiklâl! Mehmet Âkif Ersoy 3

4 4

5 Mustafa Kemal Atatürk ( ) 5

6 İÇİNDEKİLER Güvenlik Sembolleri… 9 Organizasyon Şeması ÜNİTE: YAŞAM BİLİMİ BİYOLOJİ A. BİLİM VE BİLİMSEL YÖNTEM B. BİLİMSEL BİLGİNİN ÖZELLİKLERİ C. TARİSEL SÜREÇ İÇERİSİNDE BİYOLOJİ Ç. BİYOLOJİ BİLİMİ VE BİZ D. BİYOLOJİ VE BİYOLOJİNİN ALT BİLİM DALLARI E. BİYOLOJİ İLE İLGİLİ MESLEKLER VE KARİYER ALANLARI F. CANLILARIN ORTAK ÖZELLİKLERİ a. ücresel Yapı b. Beslenme c. Solunum ç. Boşaltım d. areket Etme e. Uyarılara Tepki Verme f. Uyum g. Üreme ğ. Büyüme ve Gelişme G. CANLILARIN YAPISINDA BULUNAN TEMEL BİLEŞİKLER a. Canlıların Yapısında Bulunan İnorganik Bileşikler I. Su ve Suyun Canlılar İçin Önemi II. Asit ve Bazların Canlılar İçin Önemi III. Mineraller ve Tuzların Canlılar İçin Önemi b. Canlıların Yapısında Bulunan Organik Bileşikler I. Karbonhidratlar, Karbonhidrat Çeşitleri ve Karbonhidratların Canlılar İçin Önemi II. Lipitler, Lipit Çeşitleri ve Lipitlerin Canlılar İçin Önemi III. Proteinler ve Proteinlerin Canlılar İçin Önemi IV. Enzimler ve Enzimlerin Canlılar İçin Önemi V. Vitaminler ve Vitaminlerin Canlılar İçin Önemi VI. Nükleik Asitler ve Nükleik Asitlerin Fonksiyonları VII. ATP (Adenozin Trifosfat) ve ATP nin Canlılar İçin Önemi VIII. ormonlar ve ormonların Canlılar İçin Önemi Ğ. DÜZENLİ VE DENGELİ BESLENMENİN ÖNEMİ ÜNİTE SONU DEĞERLENDİRME SORULARI

7 2. ÜNİTE: CANLILAR DÜNYASI…78 A. CANLILIĞIN TEMEL BİRİMİ ÜCRE…80 a. Mikroskop…82 I. Mikroskopta İnceleme Esnasında Yapılması Gerekenler…82 II. Preparat azırlarkenyapılması Gerekenler…82 b. ücre ile İlgili Çalışmalar ve ücrenin Keşfi…83 c. Prokaryot ve Ökaryot ücreler…86 ç. Ökaryot ücre Yapısı…87 I. ücre Zarı…87 II. Sitoplazma…97 III. Çekirdek d. Çok ücreli Canlılarda ücresel Organizasyon e. ücre Teknolojileri I. Kök ücre II. ücre ve Doku Kültürü B. CANLILARIN ÇEŞİTLİLİĞİ VE SINIFLANDIRILMASI a. Canlıların Çeşitliliği b. Sınıflandırma Kavramı ve Sınıflandırmanın Önemi c. Sınıflandırmanın Tarihî Gelişimi ve Sınıflandırmada Kullanılan Kategoriler C. CANLI ÂLEMLERİ VE ÖZELLİKLERİ a. Sınıflandırmada Kullanılan Âlemlerin Özellikleri I. Bakteriler Âlemi II. Arkebakteriler Âlemi III. Protista Âlemi IV. Bitkiler Âlemi V. Mantarlar Âlemi VI. ayvanlar Âlemi b. Canlı Âlemlerinin Biyolojik Süreçlere ve Ekonomiye Katkıları c. Virüsler I. Kuduz II. Grip III. epatit IV. AIDS V. erpes (Uçuk) ÜNİTE SONU DEĞERLENDİRME SORULARI

8 3. ÜNİTE: GÜNCEL ÇEVRE SORUNLARI A. GÜNCEL ÇEVRE SORUNLARININ SEBEPLERİ VE SONUÇLARI a. ava Kirliliği I. Küresel İklim Değişikliği II. Ozon Tabakası III. Asit Yağmurları IV. Karbon Ayak İzi b. Su Kirliliği c. Toprak Kirliliği ç. Erozyon d. Radyoaktif Kirlilik e. Besin Kirliliği f. Gürültü Kirliliği g. Orman Yangınları ğ. Doğal ayat Alanlarının Tahribi Ekolojik Ayak İzi B. DOĞAL KAYNAKLAR a. Biyolojik Çeşitlilik b. Ülkemizdeki Biyolojik Çeşitlilik c. Biyolojik Çeşitliliğin Korunması Gen Bankaları ÜNİTE SONU DEĞERLENDİRME SORULARI CEVAP ANATARI EK EK ULUSLARARASI BİRİM SİSTEMİ (SI) SÖZLÜK DİZİN KAYNAKÇA

9 GÜVENLİK SEMBOLLERİ Ders yılı boyunca biyoloji laboratuvarında çeşitli etkinlikler yapacaksanız. Bu etkinlikler sırasında güvenliğiniz için bazı kurallara uymanız gerekir. Laboratuvar uygulamalarında karşılaşılabilecek tehlikelerden korunmak için uyarı amacıyla güvenlik sembolleri kullanılır. Bu sembollerin anlamı aşağıda açıklanmıştır. Kırılabilir Malzeme Uyarısı Bazı malzemelerin kırılabileceğini, kırıkların size ve çevrenize zarar verebileceğini düşünerek bu malzemeleri kullanırken dikkatli olmalısınız. Kesici Cisimler Güvenliği Kesici ve delici cisimler tehlikeli olabilir. Bu cisimleri kullanırken dikkatli olmalısınız. Isı Güvenliği Yanmamak için ısıtma işlemi sırasında ateşe ve ısınan cisimlere doğrudan temas etmemeliyiz. Kimyasal Madde Güvenliği Yakıcı ve zehirleyici kimyasal maddelerle çalışırken; kullandığınız madde türüne göre koruyucu eldiven, maske, gözlük ve elbise giyiniz. Yangın Güvenliği Çalışmalarınız sırasında yangın ya da patlama olabileceğini düşünerek dikkatli olmalısınız. Bitki Güvenliği Bitkilerle çalışırken öğretmeninizin uyarısını dikkate alınız. Alerjiniz var ise öğretmeninizi bilgilendiriniz. Zehirli ve dikenli olan bitkilere dokunmayınız. ayvan Güvenliği Canlı hayvanlarla yapılan çalışmalarda hayvanın güvenliğini sağlamalı, kendi sağlığınızı koruyucu tedbirler almalısınız. ayvanlarla çalışma yaptıktan sonra ellerinizi yıkayınız. Elektrik Güvenliği Elektrikli aletleri kullanım kılavuzuna uygun olarak kullanınız. Ayrıca bu cihazlarda veya tesisatta herhangi bir arıza olabileceğini düşünerek dikkatli olmalısınız. Elbise Güvenliği Kullandığınız malzemeler nedeniyle elbiseniz lekelenebilir ya da yanabilir. Bu nedenle dikkatli olmalısınız. Eldiven Etkinlik sırasında eldiven kullanılması gerektiğini gösteren uyarı işaretidir. Biyolojik Tehlike Bakteri, protista, mantar, bitki ve hayvan gibi bazı canlıların neden olabileceği hastalıklara karşı dikkatli olmalısınız. Göz Güvenliği Etkinlik sırasında koruyucu gözlük takılması gerektiğini gösteren uyarı işaretidir. 9

10 ORGANİZASYON ŞEMASI Ünite numarası ve ünite adının yer aldığı bölüm. ÜN TE KONU BA LIKLARI A. B L M VE B L MSEL YÖNTEM B. B L MSEL B LG N N ÖZELL KLER C. TAR SEL SÜREÇ ÇER S NDE B YOLOJ Ç. B YOLOJ B L M VE B Z D. B YOLOJ VE B YOLOJ ALT B L M DALLARI E. B YOLOJ LE LG L MESLEKLER VE KAR YER ALANLARI F. CANLILARIN ORTAK ÖZELL KLER G. CANLILARIN YAPISINDA BULUNAN TEMEL B LE KLER. DÜZENL VE DENGEL BESLENMEN N ÖNEM Ünite konu başlıklarının yer aldığı bölüm. Ünitenin Amac Biyoloji biliminin ilgi alanlar n, çal ma yöntemlerini, alt disiplinlerini, tarihsel süreç içerisindeki geli imini, insanl a katk lar n, canl ve canl l k anahtar kavramlar temelinde canl lar dünyas n n temel özellikleri ile canl lar n yap s nda bulunan inorganik ve organik bile ikleri tan yacaks n z. Ünitenin amacının yer aldığı bölüm. Ünitede Ö renece iniz Kavram ve Terimler Bilimsel bilgi, biyoloji, teknoloji, kariyer, canl l k, hücre, büyüme ve geli me, hareket, metabolizma, anabolizma, katabolizma, uyum, beslenme, solunum, bo alt m, geli me, hareket, uyar lara tepki, üreme, organik, inorganik, enzim, hormon, dengeli beslenme, ATP, DNA, RNA, mineral, obezite, asit, baz, tuz, su, ya, karbonhidrat, protein, vitamin. Ünitede öğrenilecek kavram ve terimlerin yer aldığı bölüm. ETK NL K 3 Etkinlik Ad : Besinimde Ne Var? Grup hâlinde veya bireysel yapabileceğiniz etkinliklerin yer aldığı bölüm. Etkinli in Amac : Canl dokularda bulunan çe itli organik bile iklerin varl n gözleyebilme Araç – Gereç: So an, hurma, m s r ni astas, üzüm, yer elmas, dereceli silindir, su, Benedict çözeltisi, biüret çözeltisi, deney tüpü, beherglas, çi et, yumurta ak, ceviz içi, havan, damlal k, sudan III, sacayak, ispirto oca, kibrit ve tüp ma as Etkinli in Yap l A. 1. So an, hurma, m s r ni astas, üzüm ve yer elmas n ayr ayr kaynatarak elde etti iniz sular birer ml olacak ekilde deney tüplerine koyunuz. 2. er deney tüpüne 2 ml olacak ekilde Benedict çözeltisi ekleyiniz. 3. az rlad n z deney tüplerini s cak su banyosunda renk de i- imi gözleyinceye kadar s t n z. 4. Ba ka bir tüpe 1 ml çe me suyu ve 2 ml Benedict çözeltisi koyarak kontrol grubu olu turunuz. B. 1. Küçük parçalara böldü ünüz eti bir miktar suda kaynat n z. 2. Olu an et suyunu bir deney tüpüne al n z. 3. Yumurta ak n suland rarak elde etti iniz çözeltiyi ba ka bir deney tüpüne koyunuz. er iki deney tüpüne 2 ml biüret çözeltisi damlat n z. 4. Deney tüplerini haz rlad n z s cak su banyosunda sallayarak s t n z. C. 1. Biraz ceviz içini havanda eziniz. 2. Elde etti iniz ezilmi cevizi bir miktar suyla kar t r n z. Bir süre sonra bu sudan bir miktar deney tüpüne süzünüz. 3. Deney tüpüne bir iki damla sudan III damlat n z. 4. Deney tüpünün üst k sm nda renk de i ikli i olu uncaya kadar s cak su banyosunda s t n z. Etkinlik Sorular 1. Canl dokularda hangi organik maddeler bulunmaktad r? 2. Canl dokulardaki organik maddelerin varl n nas l tespit ettiniz? 10

11 Bilgi Kö esi Konuyu destekleyen ek bilgilerin yer aldığı bölüm. Okuma Metni Konuyu desteklemek amacıyla çeşitli kaynaklardan alınmış metinlerin yer aldığı bölüm. Bunlar Bilelim Konuyla ilgili ilginç bilgilerin yer aldığı bölüm. Dü ünelim, Ara t ral m Dü ünelim, Tart al m Tart al m Düşünme, tartışma, araştırma yeteneklerinin geliştirilmesine yönelik çalışmaların bulunduğu bölümler. Ara t ral m, Tart al m Ara t ral m Ara t ral m, Payla al m Dü ünelim ÜN TE SONU DE ERLEND RME SORULARI A) A a daki sorular cevaplay n z. Üniteye ait, çeşitli ölçme değerlendirme çalışmalarının yer aldığı bölüm. 1. Bilimsel bir bilgi hangi özelliklere sahip olmal d r? 2. Biyolojinin alt bilim dallar na be örnek veriniz. 3. Serçe hangi özellikleri ile canl olarak nitelendirilir? 4. Anabolik ve katabolik reaksiyon ne demektir? 5. Canl lardaki inorganik bile ikler hangileridir? 11

12 12

13 ÜNİTE KONU BAŞLIKLARI A. BİLİM VE BİLİMSEL YÖNTEM B. BİLİMSEL BİLGİNİN ÖZELLİKLERİ C. TARİSEL SÜREÇ İÇERİSİNDE BİYOLOJİ Ç. BİYOLOJİ BİLİMİ VE BİZ D. BİYOLOJİ VE BİYOLOJİNİN ALT BİLİM DALLARI E. BİYOLOJİ İLE İLGİLİ MESLEKLER VE KARİYER ALANLARI F. CANLILARIN ORTAK ÖZELLİKLERİ G. CANLILARIN YAPISINDA BULUNAN TEMEL BİLEŞİKLER Ğ. DÜZENLİ VE DENGELİ BESLENMENİN ÖNEMİ Ünitenin Amacı Biyoloji biliminin ilgi alanlarını, çalışma yöntemlerini, alt disiplinlerini, tarihsel süreç içerisindeki gelişimini, insanlığa katkılarını, canlı ve canlılık anahtar kavramları temelinde canlılar dünyasının temel özellikleri ile canlıların yapısında bulunan inorganik ve organik bileşikleri tanıyacaksınız. Ünitede Öğreneceğiniz Kavram ve Terimler Bilimsel bilgi, biyoloji, teknoloji, kariyer, canlılık, hücre, büyüme ve gelişme, hareket, metabolizma, anabolizma, katabolizma, uyum, beslenme, solunum, boşaltım, gelişme, hareket, uyarılara tepki, üreme, organik, inorganik, enzim, hormon, dengeli beslenme, ATP, DNA, RNA, mineral, obezite, asit, baz, tuz, su, yağ, karbonhidrat, protein, vitamin. 13

14 A. BİLİM VE BİLİMSEL YÖNTEM Düşünelim, Araştıralım Bilim ve bilimsellik nedir? Bilimle uğraşan insanların kullandığı yöntemler neler olabilir? Sorularınıza cevap bulmak için kitap, dergi, İnternet gibi kaynaklardan yararlanınız. Edindiğiniz bilgileri sözlü olarak sınıfta arkadaşlarınızla paylaşınız. Çeşitli gözlem ve deneyler sonucu elde edilen, doğruluğu kanıtlanmış ve belirli kurallar ile düzenlenmiş sistematik bilgiler bütünlüğüne bilim denir. Aşağıda bir bilim insanının bilimsel uğraşını görmektesiniz (Resim 1.1). Resim 1.1: Bilimle uğraşan insanlar bilimsel yöntem basamaklarını kullanırlar. Bilim, çeşitli araştırmalar sonucu elde edilen bilgilerden oluşan bir üründür. Bu ürüne ulaşmak için izlenen yol ise bilimsel yöntem olarak adlandırılır. Çeşitli bilim dallarında kullanılan bilimsel yöntem ve araçlar, birbirinden farklı gibi görünse de hepsinde amaç; gerçekleri bulmak ve bu gerçekler arasındaki ilişkileri ortaya koymaktır. Bilim, insanoğlunun kendisini ve çevresini daha iyi tanıyıp, gerektiğinde değiştirme ve ona egemen olarak kendi kontrolü altına alma isteğinden kaynaklanmaktadır. Bilimin temel işlevleri anlama, açıklama ve kontrol olarak özetlenebilir. O hâlde bilimin esas amacı, gözlenen karışık olayların açıklamasını yapmak ve gözlenen olaylarla başka olaylar arasındaki ilişkiler hakkında bir yargıya varmayı sağlayacak genellemelere gitmektir. Bu açıklama ve genellemelere bir çeşit akılcı düzenlemelerden oluşan bilimsel yöntemler ile ulaşılır. Bilimsel yöntemin temeli, sorular yöneltmek ve bu sorulara yanıtlar aramaktır. Ancak bunlar gözlem ve deneylere dayanan bilimsel sorular olmalı ve verilecek yanıtlar da daha sonraki gözlem ve deneylerle sınanabilecek bilimsel yanıtlar şeklinde olmalıdır. Ay da melekler yaşar mı? gibi bir soru, gözlenen bir olaya dayanmadığından bilimsel değildir. O hâlde bir bilim insanının ilk görevi, doğru sorular sormayı öğrenmek olmalıdır. Bazı gözlemler ise her zaman somut veya doğrudan olmayabilir. Örneğin canlılarda milyonlarca yıllık bir süreçte meydana gelen değişimler, bir atomun çekirdek yapısı veya beynin işleyişi doğrudan algılanamaz. Fakat bunların nasıl ortaya çıktığı ve etkileri çeşitli araçlarla saptanabilir. 14

15 Bilimsel yöntemin esası ve tüm bilimsel gerçeklerin kaynağı; gerekli kontrolleri içeren, mümkün olduğu kadar nicel yapılan, ön yargıdan uzak, gerçekçi ve özenli gözlemler (Resim 1.2) ile deneylerdir. Bundan sonra, gözlem ve deneyler analiz edilir ya da gözlenen olay, kendini oluşturan kısımlara ayrılarak basitleştirilir ve bir düzene sokulur. Daha sonra bu kısımlar sentezlenir ya da alt bileşenlerine ayrılarak basitleştirilir. Bu sayede gözlenen olaya bir anlam verilmiş olur. Yani problemin ne olduğu ortaya konulur. Yapılan gözlemlerin ışığında bilim insanı bir genelleme yapar ya da gözlemlerin niteliği hakkında geçici bir fikir veren Resim 1.2: Mikroskopta gözlem yapan öğrenciler olaylar zinciri arasında nedensonuç ilişkilerini belirten bir hipotez kurar. Araştırmaya doğru ilk adım, hipotezle atılır. ipotez, bilim insanının akılcı düşünebildiği bir araştırmanın ilk basamağını oluşturur. ipotez, iyi kurgulanmış bir soruya verilen geçici bir yanıttır. ipotez kurulurken yapılan ön tahminler daha sonra kontrollü deneylerle sınanabilmelidir. Kontrollü deneyin, sınanan tek değişken dışındaki her şeyin sabit tutulduğu deney yöntemi olduğunu hatırlayınız. Bilim insanlarını birbirinden ayıran en belirgin özellik, hipotez kurma yeteneğidir. Gerçek bilimsellik ancak böyle ortaya çıkabilir. Bilimin yalnızca gerçeklerin gözlenmesi ya da yalnızca hipotezler kurulması ile gelişemeyeceğini belirtmekte yarar vardır. Bilimsel araştırmalarda bu ikisi daima el ele yürür. Bir hipotez, deneysel sınama esasına dayanmalı, herhangi bir yolla doğrulanabilen bir tahmin içermelidir. Kuram (teori) ise birkaç farklı alandaki hipotez ve gözlemi tek bir sistem içerisinde tutar. Örneğin Evrim Kuramı (Teorisi) paleontolojiden, anatomiden, fizyolojiden, biyokimyadan, genetikten ve diğer ilgili bilimlerden gelen hipotezleri ve gözlemleri içine alır. Yani kuramın alanı hipotezinkinden geniştir. Ayrıca kuram, hipoteze göre daha çok bulgu tarafından desteklenir. Bir hipotez kurulduktan sonra bazı sonuçlara ulaşmak için normal mantık kurallarına başvurulabilir. Bazı hipotezler doğrudan denenebilirken, bazı hipotezler için bu durum söz konusu değildir. Doğrudan doğruya denenemeyen hipotezler, mantığa uygun bazı sonuçların çıkarılıp çıkarılamayacağını göstermek suretiyle sınanır. Bir hipotez bu yüzden sınama esasına dayanmalıdır, yoksa hiçbir önem taşımaz. 15

16 Bilim insanı, hipotezine uymayan bir gözlem yaptığı zaman ya hipotezinin ya da gözleminin yanlış olduğu sonucuna varır. Bu gibi durumlarda araştırıcı yeni bir ilişki elde etmek için deney düzeneğini değiştirir ya da değişik bir teknik kullanarak gözlemini yeniler. Eğer gözleminin doğru olduğu kanısına varamazsa hipotezini ya reddeder ya da yeni bir gözleme olanak sağlayacak şekilde düzenler. En uygun olan, her yeni gözlemin hipotezle uyum sağlamasıdır. Bununla beraber deneylerin kesin alarak evet ya da hayır yanıtlarını verecek şekilde düzenlenmesi zordur. ipotezler devamlı olarak arttırılmalı ve kusursuz duruma getirilmelidir. erhangi bir hipotezi, kesin ve yaygın bir gerçeğin ifadesi olarak ele alan bilim insanı sayısı azdır. ipotezin bazı sınırlı koşullar için gerçeğe en uygun yaklaşım olduğu söylenebilir. Örneğin Einstein ın (Ayınştayn) Enerjinin Korunumu Yasası, madde ve enerjinin birbirine dönüşme olasılığı dikkate alınarak kabul edilmiştir. Bu yasa, bilinen kimyasal olaylara herhangi bir katkı sağlamadığından yersiz ve anlamsız gibi düşünülmüş ise de bugün bu konu atomik gücün esasını oluşturur. O hâlde bilimsel yöntem, dikkatli gözlemler yapmak ve bu gözlemleri belirli bir düzene sokmaktan ibarettir. Bundan sonra daha önce gözlenen gerçekleri değil, aynı zamanda yeni bulunan gerçekleri de açıklayacak olan bir hipotez ya da kavram şeması kurulmaya çalışılmalıdır. Bilimsel çalışmaların çoğunda ulaşılmak istenen amaçlardan biri, olayların nedenini açığa kavuşturmaktır. Bununla beraber iki olay arasındaki neden-sonuç ilişkilerine dayanan kesin bir kanıtı da elde etmek güçtür. Örneğin beriberi hastalığına yakalanan kişilerin hepsinin B 1 vitamini (thiamin) bakımından yetersiz bir besinle beslendiklerinin anlaşılması, hastalığa B 1 vitamini eksikliğinin neden olduğu konusunda bir kanıt olamaz çünkü daha birçok ortak etken de olabilir. Deney yapma, her zaman dikkatle planlanmış bir işlev değildir. Bilim insanları bazı durumlarda sınama-yanılma yöntemi kullanmak zorunda kalabilir. Burada bilgi, doğrudan doğruya gözlemle elde edilir. Bu yöntemde hipotezlere ya hiç yer verilmez ya da çok az yer verilir. Günümüzde, kanser araştırmaları yapan bilim insanları, bu yöntemi denemektedir (Resim 1.3). Kanser hücreleri ile normal doku hücrelerinin bir arada, çeşitli tüplere konularak hepsine yeteri kadar besin verilmek suretiyle yaşatıldığını varsayalım. Sonra bu deney tüplerine akla gelen her çeşit kimyasal maddenin birer birer fakat rastgele konulduğunu düşünelim. Bu maddelerden hangisi yalnız kanser hücrelerini öldürür, normal hücrelere zarar vermezse o Resim 1.3: Kanserle ilgili tedavi ve araştırmaların yapıldığı bir merkez madde, hastalığın tedavisi için bulunmuş demektir. Bu yöntem, sorunların çözümü için fazla zaman ve enerji harcanmasına da sebep olmaktadır. er deney grubunun bir kontrol grubu bulunmalıdır. Örneğin Amerika daki bir üniversitede bir grup öğrenciye, Günlük C vitamini dozundaki artış, soğuk algınlığına yakalanmayı önlemede yardımcı olabilir. hipotezini denemek için çeşitli uygulamalar yapılmıştır. Bu hipotez, fazla miktarda meyve suyu içenlerin daha az soğuk algınlığına yakalandığı gözleminden ortaya çıkmıştır. 16

17 Yapılan deneyde C vitamini verilen gruptaki öğrencilerin %65 oranında daha az soğuk algınlığına yakalandıkları görülmüştür. Grupta, kontrol grubu kullanılmamış olsaydı C vitamininin soğuk algınlığını engellediği sonucu çıkarılabilirdi. Fakat ikinci grup öğrenciye birinci gruptakilere verilen C vitamini tabletlerinden şekil olarak her yönü ile farksız olan ancak içinde C vitamini bulunmayan tabletler verildi. Öğrencilere sadece soğuk algınlığını engelleyen tabletlerin kendilerine verildiği söylendi. Yalancı tabletleri alan grupta da soğuk algınlığına yakalanma oranında %63 gibi bir azalma gözlendi. Buna göre, C vitamininin sonuçları etkilemediği söylenebilir. er iki grupta da soğuk algınlığına yakalanma oranındaki azalma büyük bir olasılıkla psikolojiktir. Bütün deneylerde bilim insanı konuya, kullandığı araca ve deney düzenleme şekline göre (lehte ya da aleyhte) taraf tutmamalı; kendi kendini denetlemelidir. Uygun deneyler düzenlemek başlı başına bir bilim olduğu için bir kişi bu konuda ancak genel kurallar koyabilir. Denenerek gerçeklere uygun olduğu anlaşılan ve geçerli tahminler yapılmasına olanak sağlayan bir hipoteze yasa adı verilir. Yasa, kurama göre daha kesin bir fikri ifade etmektedir. Aşağıdaki etkinliği yaparak öğrendiklerinizi uygulamaya çalışınız. ETKİNLİK 1 Etkinlik Adı: Proje Çalışması Konu : Bilimsel yöntem basamaklarını uygulama. Süre : 2 hafta 1. Çimlenen fasulye tohumlarında ışığın etkisi nedir? sorusuna aşağıda A, B, C, Ç ve D şıklarında verilen bilimsel yöntem basamaklarını takip ederek cevap arayınız. Sorularınıza cevap bulmanız amacıyla yapacağınız araştırmanız için bir plan oluşturunuz. Planlamada gerekiyorsa görev dağılımı yapınız. A. Cevaplamaya çalıştığınız soru hakkında araştırma ve gözlem yapınız. Bilimsel bir problemin ortaya konması ve probleme çözüm aranması gözleme dayanır. Araştırma için İnternet, kitap, dergi gibi kaynaklardan faydalanabilirsiniz. B. Bir hipotez kurunuz. ipoteziniz kolay sınanabilir ve sorunuzu yanıtlamaya yardımcı olmalıdır. C. ipotezinize dayalı tahminlerde bulununuz. Tahminlerinizin deneylerle sınanabilir olmasına dikkat ediniz. Ç. Tahmin ya da tahminlerinizi bir deney ile test ediniz. Deneyiniz hipotezinizin doğru mu, yanlış mı olduğunu sınayacaktır. Deneyinizin süresini, gereken araç ve gereçleri, deneyin aşamalarını ve uygulama şeklini tasarlayarak defterinize not ediniz. Deneyinizin hassas ve kurallara uygun bir şekilde yapılması çok önemlidir. Deneyinizi uygun ve geçerli bir şekilde yapmak için bir faktörü değiştirirken diğer tüm koşulları aynı tutmalısınız. Yani kontrollü deney yapmalısınız. D. Verilerinizi değerlendiriniz ve bir sonuç ortaya koyunuz. Deneyinizi yaparken ve tamamladığınızda kaydettiğiniz ölçümlerinizi hipotezinizin doğru mu, yanlış mı olduğunu görmek için değerlendiriniz. ipotezinizin yanlış olduğu sonucuna ulaşırsanız yeni bir hipotez kurarak basamakları tekrar ediniz. 2. Bilimsel çalışma basamaklarını ve ulaştığınız sonuçları arkadaşlarınıza sununuz. Kitabınızın 192. sayfasında yer alan Performans Görevi Öz Değerlendirme Formu proje çalışmanızın hangi ölçütlere göre değerlendirileceği konusunda sizlere bilgi vermek için hazırlanmıştır. Proje çalışmanızı hazırlarken ve sunum aşamasında burada verilen ölçütler size yol gösterici olacaktır. 17

18 B. BİLİMSEL BİLGİNİN ÖZELLİKLERİ Düşünelim, Tartışalım er bilgi bilimsel midir? Bir bilginin bilimsel olduğunu nelere dayanarak söyleyebilirsiniz? Düşüncelerinizi sınıfta arkadaşlarınızla tartışınız. Öğrendiklerinizle bilimsel bir bilginin aşağıda verilen özelliklere sahip olduğu çıkarımını yapabilirsiniz. Bilimsel bir bilginin özellikleri şunlardır: a) Objektif olmalıdır. İnsanlar arasında din, dil, ırk, cinsiyet ayrımı söz konusu olmaksızın geçerlidir. Yani tüm insanlığın üzerinde birleştiği bilgidir. İnsanlığın ortak bilgisidir. b) Gözlenebilir ve devamında denenebilir olmalıdır. c) Ölçülebilir olmalıdır. Yani sayısal olarak ifade edilebilmelidir (Resim 1.4). Eğer bilimsel olarak bir veri ifade ediyorsa bu verilerin tekrar aynı koşullarda gözlenebilmesi ve ölçülebilmesi gerekmektedir. Resim 1.4: Bilimsel çalışmalarda yapılan deney ve gözlemler ölçülebilir olmalıdır. Tartışalım Bilimsel bilgiler %100 değiştirilemez doğrulardır. ifadesinin doğru olup olmadığını sınıfta arkadaşlarınızla tartışınız. ç) Değişebilmelidir. Ne kadar kesin olursa olsun doğru olmama olasılığı hiçbir zaman göz ardı edilmemelidir. Çünkü bilimsel bir bilginin değişebileceği ihtimali her zaman vardır. Örneğin geçmişte ileri sürülen hücre zarı modelinde canlılık ve akıcılık dikkate alınmadığından bugün geçerli olan akıcı mozaik zar modeli benimsenmiştir. d) Evrensel ve insan kaynaklı olmalıdır. Fen bilimleri tamamen insanoğlunun doğayı, fiziksel evreni anlama ve açıklama gayretinden kaynaklanmaktadır. Buna bilginin sistematik olarak birikmesi de eklenebilir. Buradan da anlaşılacağı gibi bilimsel bilgi, tamamen insan kaynaklı ve dünyevidir. Bilimsel bilginin gelişmesinde kültürlerin de etkisi olmasına rağmen, bilimsel bilgi tek bir kültürün medeniyetin veya milletin malı değil, bütün insanlığın ortak değeri, birikimi ve ürünüdür. Bilimsel açıklamalar kimi zaman farklılık gösterse de doğa olayları, aynı şartlar altında dünyanın veya evrenin başka bir yerinde benzer şekilde meydana gelmektedir. 18

19 C. TARİSEL SÜREÇ İÇERİSİNDE BİYOLOJİ Tartışalım Biyolojinin tarihsel gelişimi ile ilgili bilgiler size ne kazandıracaktır? sorusunun cevabını arkadaşlarınızla tartışınız. Eski medeniyetlerden biri olan Babillilerin belli bir biyoloji bilgisi vardır. Pişmiş topraktan bazı organ modelleri yapmışlar ve araştırma için hayvanları kesmişlerdir. ayvan ve bitkileri de basit olarak sınıflandırmışlardır. Asurlulardan kalma hayvan figürleri de hayranlık duyulacak düzeydedir. Daha sonraki medeniyet sürecine; Mısır daki firavunlar damgasını vurmuş, Mısırlılar çeşitli vahşi hayvan türlerini ehlileştirerek incelemişlerdir. Mikroorganizma faaliyetlerini önlemek için çeşitli kimyasallar kullanmaları, mumyalamayı (Resim 1.5) çok üst düzeyde gerçekleştirmeleri, bu dönemde biyolojik kuralların çok iyi bilindiğini göstermektedir. Resim 1.5: Mumyalamada çürüme engellenerek ölü beden bozulmadan kalır. Klasik Antik Dönem de, bir dizi modern yorum ve varsayımlarda bulunulmuştur. Örneğin Democritus (Demokritos) atom kavramı nı ortaya atmıştır. Oysa bilim ya da bilgi, bilimsel delillere dayandırılmalıdır. Democritus, temelde bilimsel bir yaklaşım sergileyememesine rağmen atom kavramı daha o zaman konuşulmuştur. Empedokles e (Empedok) göre: Dünyayı önceleri izole hâldeki vücut parçaları işgal etmişti. Yani daha insan bir bütün olarak dünyada yokken vücudunun kısımları olan kol, bacak, karın ve kafalar vardı. Ancak bunlar çoğalamıyorlardı. Çoğalma ise üreme organına sahip olanların başardığı bir olgu idi. Diğerleri yok oluyordu. Yaşamda kalanlar da çoğalıp artıyordu. Bunlardan da insanlar ve hayvanlar oluşuyordu. Bu varsayımın hiçbir bilimsel dayanağı yoktur. 19

20 Bu dönemin ünlü filozoflarından Aristo nun (Resim 1.6) biyoloji biliminin gelişmesine önemli katkısı vardır. Aristo, bilimsel doğa tarihinin kurucusudur. Biyoloji ve fizikte önemli çalışmalar yaparak çağının en ünlü bilim insanı olmuştur. Aristo, aynı zamanda biyoloji bilim dalının da kurucusudur. ayvanlar âleminin ilk betimlemesini yapan da odur. Aristo, özellikle solungaç organının anatomik yapısına bağlı olarak balıkları, günümüzde geçerli olan, kemikli ve kıkırdaklı balıklara özdeş bir şekilde tanımlamış; balinaları da balıklardan ayırmıştı. Tek toynaklıların hiçbir şekilde boynuzu olmadığını ve bir hayvanın hem yırtıcı dişe hem de boynuza sahip olamayacağını belirtmişti. Canlıların oluşumuna özgü ilk varsayım olan kendiliğinden oluşum varsayımı (Abiyogenez) da Aristo ya aittir. Bu görüşe göre pire, hamam böceği ve sinek kurdu gibi canlılar vücut teri ve kirden oluşuyordu. Fareler çöplüklerde kendiliğinden; bağırsak kurtları ise bozuk etten meydana geliyordu. Deney ve gözlemlere dayanmayan bu varsayımlar, 17. yy.a kadar yani mikroskobun icadına kadar geçerli olmuştur. Bu da bize bilimsel bilginin değişebileceğini göstermektedir. Aristo, tavuk embriyosunun günlük gelişimini, arıların çoğalmalarını ve köpek balıklarının, yavrularını ana karnında geliştirdikten sonra doğurmalarını çok doğru bir şekilde gözlemleyerek açıklamış, gözlem olgusunu biyolojiye sokmuştur. Genç Antik Dönem de hayvanat ve botanik bahçelerinin ve diğer önemli bölümlerin varlığı ile İskenderiye deki bilim kütüphanesi ve müzesinin olağanüstü bir şekilde gelişmesini sürdürmesi dikkati çeker. Bireysel gözlemlerin yoğunlaştığı bu dönemde, birçok önemli görüş ortaya atılmıştır. Bu dönemin en önemli araştırıcılarından olan Galenos (Galen) (Resim 1.7), anatomi ile uğraşan bir tıp adamıydı. Resim 1.6: Aristo nun heykeli Resim 1.7: Galenos 20

21 Özellikle hayvanları kesip inceleyerek çeşitli tıbbi deneyler yürütüyordu. Gırtlaktaki sinirlerin kesilmesi ile hayvanların ses çıkaramadığını ilk defa o gözlemlemiştir. Anlamlı bir amaca yönelik deneyleri de Galenos yürütmüştü. Bu deneyler Galile den önce yürütülen bilimsel deneylerin ilklerini oluşturuyordu. Bu durum bize bilimde kullanılan yöntemlerin önemini göstermektedir. Bir botanikçi olan Theophrastos (Teofrast) da birçok bitkinin tanımını yaparak Aristo nun hayvanlar âleminde gerçekleştirdiklerini, bitkiler âleminde başarmıştır. O, çalışmalarını deneysel düşünceye dayandırmıştır. Yaptığı botanik çalışmalar ile biyolojik araştırmalar için bir dönüm noktası oluşturmuştur. Bilimsel çalışmalar yy.da doruk noktasına ulaşmış ve doğal bilimlere Türk-İslam dünyası damgasını vurmuştur. Ancak 16. yy.dan sonra Avrupa, büyük ilerleme kaydetmeye başlamıştır. Bu ilerlemede Arapça yazılan bilim eserlerinin Latinceye tercüme edilmesinin rolü büyüktür. Bu sayede Batı Avrupa, Türk-İslam biliminden yararlanma olanağı bulmuştur. Örneğin yazdığı tıbbi eserleri Batı da yıllarca ders kitabı olarak okutulan büyük Türk bilgini ve hekimi İbni Sina (Resim 1.8) daha Resim 1.8: İbni Sina 11. yy. ortalarına doğru, küçük kan dolaşımını bularak açıklamıştır. Bir başka Türk bilgini El Brûni (Resim 1.9) faydalı bitki ve otların, çeşitli hastalıklara karşı ilaç olarak nasıl kullanılması gerektiği hakkında çok yararlı araştırma ve buluşlar yapmış, farmasötik botaniğini kurmuştur. El Bruni, 180 eser ortaya koymuştur. Biyoloji ile ilgili olanların ağırlıkta olduğu eserleri sayfayı bulmaktadır. Orta Çağ Dönemi nde yaşayan Roger Bacon (Rajır Bakon) bilimin doğrudan doğruya yürütülecek gözlemlere ve doğal olaylara dayandırılması görüşünü yaymıştır. Yeni Çağ Dönemi nde Leonardo da Vinci (Leonardo da Vinci), anatomi ve karşılaştırmalı anatomi üzerinde çalışıyordu. Ayaktaki atlama ekleminin yapısını hem insan hem de atta çok iyi tarif etmiş ve bunu muhteşem çizimleriyle kâğıda dökmüştür. Bir mühendis, mimar ve ressam olan Leonardo, kilisenin hışmından korktuğu için çizimlerini gizlice tamamlamıştır. Bu çizimler ise ancak 19. yy.da değerlendirilmiştir. Çizime dayalı düşünce kuramlarını biyolojiye Resim 1.9: El Brûni ilk defa o kazandırmıştır. Ayak, kanat gibi organları da aynı anlayışla çizip işlevsel görüşü de katarak bunu bilimsel olarak açıklamıştır. Bu dönemde Vasalius (Vasiliyus) çok sayıda kadavra üzerinde çalışarak insan vücudunun anatomisini de çok detaylı olarak incelemiş ve modern morfolojinin kurucusu olmuştur. William arvey (Vilyım arvi) büyük kan dolaşımını açıklamıştır. Böylece küçük kan dolaşımının bir Türk bilgini olan İbni Sina tarafından keşfinden yaklaşık 500 yıl sonra büyük kan dolaşımı bulunmuştur. 21