Eğer Mikroskop Keşfedilmemiş Olsaydı Bugün Korona Virüs Salgını Konusunu Nasıl Konuşuyor ve Analiz Ediyorduk?

Mercek ve mikroskop biyoloji ve mikrobiyoloji biliminin, teleskop ise
uzay bilimi çalışmalarının önünü açarak sağlığımız ve uzay
teknolojilerinin olanakları ile yaşamımızı kolaylaştırmış oldular.

Mercek İnsanın Doğal Yollarla Göremediği (Çıplak gözle görmediği)
Gerçeklerin Görmesini Sağladı

17. yüzyıla kadar çıplak gözle görülmeyecek kadar küçük, boyutları
0,1-10 nm arasında değişen varlıklar ve mikroorganizmalar ve neden
oldukları hastalıklar da hiç bilinmiyordu. İnsan gözünün en fazla ne
kadar uzağı görebileceği hep merak konusu olup, sağlıklı bir göz en
fazla 10-15 km uzağı görebilirmiş. Daha uzaktaki cisimler ise ancak
dürbün/ teleskop sayesinde gözlenebilmektedir. İnsan gözü yakın mesafe
olarak da en çok 200-300 mikrometreden daha büyük objeleri görebilir
durumda olup bu sınırlar altındaki nesneler ancak mikroskop yardımı
ile görülebilmektedir. Bu nedenle, mikropları ve uzaydaki gezegenleri
görmek bilgi edinmek için özel ve büyütücü aletler geliştirmek ve
kullanmak zorundayız. Bu bağlamda bilim ve teknoloji insanın dünyayı
mikro ve makro düzeyde anlama olanağına kavuşturmuştur.

Mikroskopun Tarihsel Gelişimi ve Bilime Katkısı

Romalılar doğadaki bazı camsı minerallerin mercek etkisi ile kuru
otları yaktığını ve büyüteç etkisi gösterdiğini keşfetmişler ve
çeşitli deneyler de yapmışlardı
(https://www.microscopeworld.com/t-history.aspx). MS 100. yıllarda da
ilk defa cam üretmişler, ortası kalın ve kenarları ince camları bir
objeye tutuklarında objenin daha büyük görüldüğünü görmüşlerdi. Bu
camları belirli bir yere tutarak güneş ışınlarının odaklanması ile
ateş yakmayı başarmışlardı. Mikroskopun (yunanca micro küçük ve
scopein = görmek kelimelerinden türetilmiştir) başlangıcını oluşturan
ilk basit büyüteç bilgisinden yola çıkarak Roger Bacon’un (1214-1294)
ilk mikroskobu yaptığı ve bazı objelerin incelendiği bilinmektedir.
1500’li yıllara kadar büyütme kapasiteleri ancak 10 x ile 20 x
arasında idi. Hollandalı gözlükçü Zacharias Janssen 1590 yılında,
birkaç merceği bir tüpe yerleştirip basit bir büyüteç yapmayı
başararak bazı objeleri 50 x ve 100 x büyütmeyle görebildi.  Aynı
dönemde Janssen ve oğlu Cornelius Drebbel ve Hans (1590-1610)
geliştirdikleri mikroskopla (basit ışık mikroskobu) cisimleri daha
büyük görmeyi sağladılar. Bu basit bir gelişme değil, belki de birçok
bilimsel önemli gelişmenin kapısını aralayan bir gelişmeydi.

 Dünyanın yuvarlak olup olmadığı konusunda Vatikan ile tartışma içinde
olan İtalyan Galileo Galilei, 1610 yılında,  bir tüp içine
yerleştirdiği bir seri mercekle, 30 katı daha fazla büyütme gücü olan
bir teleskopla gökyüzünü gözlemeye başladı. Aynı şekilde everenin
merkezinin dünya değil güneş sistemi olduğunu savunan ve gezegenleri
izlemeye çalışan Johannes Kepler, 1611’de, iki mercekten oluşan başka
bir büyüteç geliştirmiştir. Petrus Borellus (1620-1689), İngiliz
fizikçi Robert Hooke (1635-1703) yaptığı (200x) büyütmeli büyüteçle
uzakları daha iyi görebildiğini açıklamışlardı.  Hooke 1665 tarihli
Micrographia adlı yayınında yer alan birçok mikroskop
dokümantasyonundan birinde şişe mantarından aldığı kesitte gözlediği
küçük odacıkları “hücreler” olarak tanımlamıştır. Aynı eserinde yüksek
organizmaların ve flamentöz mantarların mikroskobik görünümlerini 200x
büyütmeli mikroskopta çizerek bilimsel gelişmelere yol açan bilgiler
vermiştir. İngiliz botanikçi Nehemiah Grew (1641-1712) geliştirdikleri
200x büyütmeli aletle bitkileri incelediklerini açıklamıştır. Aynı
dönemlerde mikroskobun da babası olarak anılan girişimci tüccar ve
amatör bir mercek yapımcısı Hollandalı Antonj van Leeuwenhoek
(1632-1723) 300x’den daha büyük büyütmeli mikroskop üreterek tükürük,
biber infüsyonu, mantar, yaprak, vs. maddeleri ve bunlarda bulunan
mikropları izlemiş, şekil ve hareketlerini çizerek araştırıcılara o
zamana kadar bilinmeyen oranda bilgi sunmuştur. Araştırmaları
arasında, kanal sularında protozoa, bir gece bekletilmiş yağmur
sularında bakteri, diş kiri, biber dekoksiyonu, mantar, yaprak,
salamander,  idrar, gaita, vs. materyaller de vardı. van Leeuwenhoek
1676 yılında iki metal arasına yerleştirilmiş bikonveks mercekten
oluşan büyütme aleti ile mikroskobik canlılardan bakteri, maya, bazı
küçük hayvansı organizmalar ve kan hücrelerini incelemiş ve haklarında
geniş bilgi vermeyi başarmıştır. Çalışmaları ve çizdiği biyolojik
organizmalar ile ilgili hazırladığı 200’den fazla mektubunu
Londra’daki “Phylosophical Transaction of the Royal Society” ye
göndermiştir. İngilizce olarak yayımlanan bilimsel bilgi biyoloji ve
sağlık bilimi açısından son derece önemliydi. İnsanlar ilk defa gözle
görülmeyen canlıların varlığı ve şekilleri hakkında bilgi sahibi
oluyorlardı. İlk defa Athanasius Kircher (1602-1680), 32 defa
büyütebilen mikroskop yardımı ile vebalı hastaların kanında bazı
kurtçukları gördüğünü belirtmiştir. İtalyan Histoloji bilgini Marcello
Malpighi (1628-1694), basit bir mikroskop yardımı ile akciğer dokusunu
inceleyerek histoloji konusunda ciddi bilgiler oluşturmuştur. Jan
Swanmmerdan 1658’de alyuvarları ve Pierre Borrel (1620-1671)
bakterileri mikroskopta görebildiklerini belirtmişlerdir.

İlk olarak bakterileri görüp şekil ve hareketlerini izlemiş ve
şekillerini çizmiş van Leeuwenhoek bakterileri yüksek ısıya tutarak
değişimlerini ve bakteri örneklerini sirke ile muamele ettiğinde
bakterilerin öldüklerini de gözlemlemişti. Sirkenin mikropları
öldürdüğü bilgisinin Avrupa’da veba ve salgın hastalıklarla mücadelede
kullanıldığı belirtilmektedir. Salgınlarda ölen insanların
elbiselerini çalan hırsızların daha sonra sirke ile ağızlarını
çalkalamaları sonrası hastalığa yakalanmamasının fark edilmesinden
sonra sirke pratikte dezenfekte olarak kullanılır oldu.

Huygens (1684) iki mercekli okülerli mikroskopu geliştirmiştir.
Chester Moor Hall ve John Dalland 1773’de, birbirlerinden bağımsız
olarak, dispersiyonu düzelten mercekler geliştirdiklerini
açıklamışlardır.  Daha sonra A. Abbe ve Carl Zeiss (1816-1866) ve
İngiliz Joseph Jackson Lister, 1826-1830 yılları arasındaki
çalışmaları ile modern mikroskobun prensiplerini apokromatik mercek
sistemini ortaya koymuşlardır. Andrew Ross (1798-1853) 1843’de
binoküler mikroskobu üretmiş,  J.J. Woodvard 1883-1884’de, mikroskopta
fotoğraf çekmeyi başarmıştır.

Günümüzde milyonlarca mikroskobun sağlık bilimi ve gıda sektöründe
önemli görevler üstlendiği biliniyor. 1900’li yılların başında fizik
bilimindeki gelişmeler, özellikle de uzay çalışmaları ve askeri
teknolojide yetersizliği anlaşılan (kısıtlılığı beliren) mercek
çalışmalarına önem verilmiştir.  Radyoaktivitenin keşfi, tomografi ve
uzay çalışmaları mercek ve teleskop konusundaki çalışmalara hız
verilmesini sağlamıştır.

Belirli Alanlardaki Bilimsel Gelişmeler Diğer Bilimsel Alanlardaki
Gelişmeleri Tetikledi.

Biyoloji biliminde özellikle de mikrobiyoloji ve hücre bilimindeki
çalışmalar daha yüksek büyütme özelliği ve çözünürlüğü olan
mikroskopların ortaya çıkması ile gelişmiştir. Max Knoll ve Ernst
Ruska, 1931 ve 1933 yılları arasında ilk elektron mikroskobunu
yapmışlardır. Ernst Ruska elektron mikroskop konusundaki çalışmaları
ile 1986 yılında Nobel fizik ödülüne layık görülmüştür.

Elektron mikroskoplar günümüzde hücre çalışmaları, her türlü
mikroorganizma ve bazı malzemelerin fiziksel ve kimyasal yapılarının
detaylı ve ince yapılarını incelemek amacıyla kullanılmaktadır.
Jeoloji, toprak biliminde, maden, adli tıp çalışmalarında elektro
mikroskop sıkça kullanılmaktadır.

Mikroskop İnsanlığın Kaderini Nasıl Değiştirdi?

1900’lü yıllara kadar dünyanın nüfusu çok fazla artmadı, ancak
biyoloji ve bioteknolojideki de gelişmelerle birlikte tıp biliminin de
ilerlemesi ile özellikle de mikrobik hastalıkların penisilin,
antibiyotik, aşı sayesinde kontrol altına alınması ile nüfus her 50
yılda ikiye katlanarak gelişmektedir.  Bilim karşılaştığı sorunları
bilimsel yöntemler ile çözmeye çalışmaktadır. Bilimde “Sorun varsa
çözümü de vardır” ilkesi ve yol göstericiliğinde çalışılmaktadır.

Bilim tarihine adını altın harflerle yazılan Fransız kimyacı Louis
Pasteur, araştırdığı şarbon, tavuk kolerası ve kuduz gibi hastalıklar;
bağışıklık mekanizması ve aşı hazırlama tekniklerinin tümünü ancak
mikroskopta mikroorganizmaları tespit ederek geliştirmiştir. Mikroskop
keşfedilmemiş olsaydı bu canlılar izole edilmemiş ve dolayısıyla serum
üzerinde çalışma yapılamazdı. Temel bilimlerin fizik, kimya alanında
eğitim almış ve mikrobiyoloji çalışan mikrobiyolog Pasteur, bugün
afiyetle yediğimiz ve içtiğimiz yoğurt, peynir, kefir, turşu ve mayalı
içeceklerin mayalar tarafından olgunlaştığını deneylerle ispatladı.
Kendi adıyla anılan, bilimsel bilgilerin ışığında şarap, bira, süt,
meyve suyu vb. gibi mayalanan sıvıların uzun süre bozulmadan
saklanmasını sağlayan “pastörizasyon” adlı konserve yöntemi ve
tekniğini geliştirdi. Pasteur mayalanmanın ve bulaşıcı hastalıkların
yayılmasında mikroorganizmaların rol oynadığını kanıtladı ve o zamana
kadar yaygın görüş olarak kabul gören kendiliğinden türeme teorisi
böylece çürütülmüş oldu. Yani sebep- sonuç ilişkisi içinde hiçbir şey
yoktan var olmaz, var iken de yok olmaz ilkesini (ilklerini) açık bir
şekilde bilimsel olarak ispatlayarak bilimsel gelişmelerde doğanın
yasalarının önemini ortaya koymuştur. .

Kuduz ve şarbon aşılarını ilk defa insan üzerinde deneyen Pasteur o
aşamadan sonra insanlığın kaderini değiştirmiştir. Mikroorganizmaların
hastalıklara neden olduğunun anlaşılması ile aşılarının
geliştirilebileceği anlaşılmış olup bugün birçok hastalığa neden olan
mikroorganizmalara karşı aşılar üretilmektedir. Pasteur ’ün cesaret
verici aşı deneyinin başarılı olması ile adeta insanlığın mikroplardan
kaynakların hastalıklar ve ölümlerin ortadan kaldırılması ile yaşamsal
kaderi temelden değişmiş oldu.

Bilimsel Bilgi ve Teknoloji Sayesinde Dünyayı Daha İyi Anlıyor,
Sorunları Daha Kısa Sürede Çözüyoruz.

 17 yy. dan günümüze kadar insanlığın keşfedip geliştirdiği mercek
yasası ve mercekler, ışık mikroskobu, elektron mikroskop, dürbün ve
teleskoplar ihtiyaca bağlı olarak insanın, merak, gözlem ve aklını
kullanarak başlattığı araştırmalar ile bugün yaşamsal birçok
sorunumuza çözüm üretmede etkili olmuşlardır. Mikroskop sağlık
alanında yeni ufuklar ve araştırmaların kapısını araladı. İnsan
sağlığı çoğunlukla bugün mikroskoplar sayesinde varlığını öğrendiğimiz
çok farklı mikroorganizmaların tanınması sayesinde kontrol edilmiş ve
gerekli önlemlerin geliştirilmesiyle de insan ömrü uzamıştır.

21 yy’in ilk çeyreğinde geçmişte yaşanmış virüs hastalıklarından
farklı olarak Dünyaya aynı anda hızla yayılan Kovid-19 salgınını
durduracak aşıyı üretmek amacıyla son derece gelişmiş laboratuvarlar
son 6 aydır harıl harıl çalışmaktadırlar. Günümüzde zamana karşı bir
yarışla sürdürülen korona aşısı ve ilacı çalışmalarının en kısa sürede
insanların yararına sunulacağı umulmaktadır. Nanometre büyüklüğündeki
virüsün normal ışık mikroskobu ile teşhisi ve sonra izolasyonu
yapılamayacağı için elektron mikroskobuna hem sahip, hem de hakim olan
(yetişmiş kullanıcıları olan) ülkeler ancak bu aşıyı yapmayı
başarabileceklerdir. Ayrıca virüsleri saflaştırma tekniğine sahip
laboratuvarların olması gerekir. Tabii öncelikle ileri derecede
geliştirilmiş ve korona virüsleri ayrıt edecek elişim mikroskop sahip
olmak gerekiyor ki mikropları izole etsin ve onun aşısı ve ilacını
bulsun. Elektro mikroskop olmasaydı herhalde insanlık bugün virüs
kaynaklı hastalığı yenmek için, eskiden olduğu gibi, yanlış bir
şekilde, hastaları ya hayvan derisine yatıracak, ya üzerine kurşun
dökecek ya da burnunun dibinde bazı otları yakarak hastalığı yenmeye
çalışacaktı.

Bugün mikroskop ve teleskop sayesinde 10+27 ile 10-27 aralığındaki
geniş bir alanda en küçük canlıdan evrenin derinliklerine kadar bilgi
sahibi olabilmekteyiz. Ancak bu geniş alanda bilgi edinmek ilgili
toplumun yetiştirdiği uzman kişilerin geniş temel bilimler ve
matematiksel bilgi birikimleri ile sonuçları analiz etme kapasiteleri
ve becerileri arasında ciddi bir ilişki bulunmaktadır. Bugün
yaşadığımız Covit-19 sürecinde hem mikroskobun, hem de özelinde onu
kullanıp doğru değerlendirmesini bilen bilim adamlarının önemi daha
iyi anlaşılmıştır.

Milyonlarca insanın ölümüne neden olan hastalıkların ilaç ve aşılarını
bulan bilim insanlarının kıymeti bir kez daha iyi anlaşılmış ve
saygıyla takdir edilmektedir. Bu gerçeğin ışığında, ülkemiz
üniversiteleri ve bilim kuruluşlarının bu süreci iyi değerlendirip hem
genç nesillerimize, hem dünyaya örnek olacak şekilde çağımıza ve
insanlığa katı sunmalarını canı gönülden dilerim. Tabii öncelikle
temel bilimlerin ve temel araştırmaların öneminin bütünlüklü olarak
anlaşılması ile başarı sağlanabilir.

Prof.Dr.İbrahim Ortaş

Kaynaklar

George Sarton, Bilim Tarihinde Yöntem, Doruk yayınları

Bilim Tarihi’ne Giriş, Sevim Tekeli vg, Nobel yayınları

Bilim Tarihi, Cemal Yıldırım, Remzi yayınları

C. A. Ronan; Bilim Tarihi, Dünya Kültürlerinde Bilimin Tarihi ve
Gelişmesi, TÜBİTAK Yayınları, 2003, Ankara
http://www.mikrobiyoloji.org/TR/Genel/BelgeGoster.aspx?F6E10F8892433CFFAAF6AA849816B2EF50E54D47BA0F0A73