Biyoloji

Öğrenme İçin Beyin Gerçekten Gerekir mi?

Beyin, evrimsel açıdan olağanüstü bir yapıdır. Algılama ve davranışın kontrolünü bu merkezî organa devretmek, hayvanların (insan dâhil) değişken ve öngörülemez çevrelere esnek biçimde uyum sağlamasını mümkün kılar. Bu süreçte en belirleyici beceri öğrenmedir. Peki ya bu organdan yoksun canlılar?

Denizanası ve mercanlardan bitkilere, mantarlara ve bakteriler gibi tek hücreli canlılara kadar pek çok organizma, beyne sahip değildir. Buna rağmen yaşama ve üreme baskısı onlar için de aynıdır ve öğrenmenin değeri azalmamıştır.

Son araştırmalar, beyni olmayan canlılar üzerinden bilişin kökenlerini ve işleyişini incelemekte ve öğrenmenin ne anlama geldiğine dair yerleşik kabulleri yeniden düşünmeye zorlamaktadır.

Canlılar Beyin Olmadan Nasıl Öğreniyor?

Öğrenme, deneyim sonucunda davranışta meydana gelen her türlü değişimdir ve farklı biçimlerde ortaya çıkar. En temel düzeyde, tekrarlanan uyarana verilen tepkinin artması ya da azalmasıyla gerçekleşen öğrenme türü bulunur. Günlük hayatta arka plandaki trafik ya da televizyon sesine zamanla alışmak buna örnektir.

Denizanalarının yapısal özelliklerine bakıldığında; yüzde 95’inin su, yüzde 4’ünün tuz ve geriye kalan yüzde 1’lik kısmının ise proteinden meydana geldiğini söyleyebiliriz. Denizanalarının beyinleri olmasa da sinir sistemleri iyi bir şekilde gelişmiştir. Bu sinirler dokunma, sıcaklık, tuzluluk vb. algılayan duyu organları görevi görür. Bunun sonucunda da denizanası bu uyaranlara refleks olarak tepki verir. Nöronları denizanasının çeşitli vücut katmanlarına serpiştirilmiştir.

Daha ileri bir düzeyde, belirli bir uyarı ile davranış arasında bağ kurulan öğrenme görülür. Bir cips paketinin hışırtısının köpeği harekete geçirmesi ya da çiçek kokusunun tozlayıcıları besine yönlendirmesi bu durumu açıkça gösterir.

Bunun ötesinde ise kavramsal, dilsel ve müziksel öğrenme gibi daha karmaşık biçimler yer alır. Bu tür öğrenmeler, gelişmiş koordinasyon ve kişinin kendi düşünme süreçlerini değerlendirebilme yetisi gerektirir. Aynı zamanda, bu işlevleri destekleyen özel beyin yapıları ve yoğun bağlantılar da zorunludur. Bu nedenle bu tür öğrenmelerin, yeterince karmaşık bir sinir sistemine sahip canlılarla sınırlı olduğu düşünülür.

Ancak yaşam ağacına geniş ölçekte bakıldığında, beyin karmaşıklığı ile bilişsel yetenek arasındaki ilişkinin sanıldığı kadar basit olmadığı görülür. Özellikle temel öğrenme biçimleri söz konusu olduğunda, son bulgular mümkün olduğu düşünülen sınırları yeniden tanımlamaktadır.

Kimin beyne ihtiyacı var?

Denizanaları, taraklı denizanaları ve deniz şakayıkları, hayvanların en eski ataları arasında yer alır. Bu canlılar, merkezî bir beyne sahip olmamalarıyla ortak bir özellik taşır.

Deniz anemonu (Actinia equina) beyine sahip değildir

Buna rağmen, Actinia equina adlı deniz şakayığı, yakınındaki kendi kopyalarının varlığına alışabilir. Normal koşullarda, bölgesine yaklaşan diğer deniz şakayıklarına karşı güçlü bir saldırganlık gösterir. Ancak karşısındaki canlılar kendi genetik kopyaları olduğunda, tekrarlanan karşılaşmalar sayesinde onları tanımayı öğrenir ve saldırgan tepkisini sınırlar.

Son araştırmalar, kutu denizanalarının da öğrenme konusunda oldukça yetkin olduğunu ve bunu daha karmaşık bir biçimde gerçekleştirdiğini gösterir. Bu canlılar, yalnızca birkaç bin nörona sahiptir. Bu sinir hücreleri, dört gözlerinin çevresinde kümelenmiştir. Buna rağmen, ışık şiddetindeki değişimleri dokunsal geri bildirimle ilişkilendirir ve yüzme davranışlarını buna göre ayarlar.

Bu yetenek, mangrov ağırlıklı yaşam alanlarında daha hassas yön bulmalarını sağlar. Böylece zehirli birer avcı olarak hayatta kalma ve avlanma başarıları artar.

Nöron yoksa sorun da yok

Daha da dikkat çekici olanı, yalnızca beyin değil, nöron bile taşımayan canlılarda da öğrenmenin varlığına dair güçlü kanıtların bulunmasıdır.

Sümüksü küfler, protist grubuna ait tek hücreli canlılardır. Her ne kadar mantarlara benzeseler de onlarla akraba değildirler. Televizyonda zaman zaman yanlış biçimde “zombi yapan parazitler” olarak tanıtılsalar da, aslında beyni olmayan canlıların neler başarabileceğini gösteren çarpıcı örnekler sunarlar.

Yapılan deneyler, bu canlıların oldukça gelişmiş sayılabilecek davranışlar sergilediğini ortaya koymuştur. Besine giden yolları hatırlayabilirler. Geçmiş deneyimlerini kullanarak gelecekteki besin arayışlarını yönlendirebilirler. Hatta besleyici ödüllere ulaşmak için acı kafein tadını görmezden gelmeyi öğrenebilirler.

Bitkiler de “beyinsiz düşünenler” arasında yer alır. Venüs sinekkapanı, canlı avın temasını algılayan hassas mekanizmalar kullanır. Bu sayede dokunuşları sayar ve ancak yeterince güçlü bir uyarı aldığında tuzağını kapatıp sindirime başlar. Böylece enerjisini boşa harcamaz.

Yapraklarına dokunursanız, yapraklar kapanıp sarkar ve birkaç dakika sonra tekrar açılır. 

Daha az çarpıcı bir örnekte, Mimosa pudica, fiziksel temas karşısında yapraklarını kapatıp sarkıtarak kendini korur. Ancak bu tepki enerji açısından maliyetlidir. Bu nedenle, tekrarlanan ve zararsız uyarılara zamanla alışır ve onları görmezden gelmeyi öğrenir.

Bu tür sonuçlar, bitkilerin de bilişsel ve hatta “zeki” varlıklar olarak değerlendirilmesi gerektiği yönünde tartışmaları artırmıştır. Tartışma, hem bilimsel hem de felsefi düzeyde sürmektedir.

Sonuç Olarak;

Öğrenme, yalnızca beyne ya da onun ilkel biçimlerine sahip canlılara özgü değildir. Beyni olmayan canlılarda gözlenen bilişsel yeteneklere dair kanıtlar arttıkça, algı, düşünce ve davranışın biyolojik temeline ilişkin yerleşik kabuller sarsılmaktadır.

Bu gelişmeler yalnızca bilimsel alanla sınırlı kalmaz, etik tartışmaları da etkiler. Özellikle ağrı algısı konusundaki yeni bulgular dikkat çekicidir. Örneğin, primatlara benzer beyin yapılarına sahip olmamalarına rağmen balıkların acı hissedebildiği kabul edilir. Daha basit sinir sistemlerine sahip böcekler için de benzer bir olasılık güçlü görünmektedir.

Eğer bu canlılar, bize yabancı biçimlerde de olsa öğrenebiliyor ve hissedebiliyorsa, onları eğlence, araştırma ya da beslenme amaçlı kullanma biçimimizi yeniden düşünmek gerekir.


Kaynaklar ve ileri okumalar

  • How to train your jellyfish: brainless box jellies learn from experience. Yayınlanma tarihi: 22 Eylül 2023. Kaynak site: Nature. Bağlantı: How to train your jellyfish: brainless box jellies learn from experience
  • Organisms without brains can learn, to. So what does it mean to be a thinking creature? Yayınlanma tarihi: 2 Ekim 2023. Kaynak site: The Conversation. Bağlantı: Organisms without brains can learn, too. So what does it mean to be a thinking creature?

Size Bir Mesajımız Var!

Matematiksel, matematiğe karşı duyulan önyargıyı azaltmak ve ilgiyi arttırmak amacıyla kurulmuş bir platformdur. Sitemizde, öncelikli olarak matematik ile ilgili yazılar yer almaktadır. Ancak bilimin bütünsel yapısı itibari ile diğer bilim dalları ile ilgili konular da ilerleyen yıllarda sitemize dahil edilmiştir. Bu sitenin tek kazancı sizlere göstermek zorunda kaldığımız reklamlardır. Yüksek okunurluk düzeyine sahip bir web sitesi barındırmak ne yazık ki günümüzde oldukça masraflıdır. Bu konuda bizi anlayacağınızı umuyoruz. Ayrıca yazımızı paylaşarak da büyümemize destek olabilirsiniz. Matematik ile kalalım, bilim ile kalalım.

Matematiksel

Bir yanıt yazın

E-posta adresiniz yayınlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir