Mevsimler ve İklim

Dünya'nın şekli ve hareketleri hayatımızı doğrudan etkiler. Dünya'nın kendi ekseni etrafında dönmesi gündüz ve gece oluşumunu sağlar. Bu dönme hareketi batıdan doğuya doğrudur (saat yönünün tersi).

Dünya geoid şeklindedir - yani kutuplardan basık, ekvatordan şişkindir. Güneş etrafında dönerken yörüngesi elips şeklindedir.

Dünya'nın eksen eğikliği 23°27' (yaklaşık 23,5°) olarak bilinen bir açıyla eğiktir. Mevsimlerin oluşmasının ana sebebi bu eksen eğikliğidir, Dünya'nın Güneş'e olan uzaklığı değil! Hatta ilginç bir bilgi: Dünya Güneş'e en yakın olduğunda (3 Ocak) kuzey yarımkürede kış mevsimi yaşanır.

Bunu biliyor muydun? Kuzey yarımkürede kış mevsimini yaşarken, güney yarımkürede yaz mevsimi yaşanmasının sebebi eksen eğikliğidir. İki yarımküre aynı anda farklı mevsimleri yaşar!

Önemli Tarihler ve Mevsimler

21 Mart (Ekinoks)

• Kuzey yarımkürede ilkbahar, güney yarımkürede sonbahar başlangıcı
• Gece ve gündüz tüm dünyada eşittir (12 saat)
• Güneş ışınları ekvatora dik düşer
• Eksen eğikliğinin etkisi görülmez

21 Haziran (Gün dönümü)

• Kuzey yarımkürede yaz, güney yarımkürede kış başlangıcı
• Kuzey yarımkürede en uzun gündüz yaşanır
• Güneş ışınları Yengeç dönencesine dik gelir

23 Eylül (Ekinoks)

• Kuzey yarımkürede sonbahar, güney yarımkürede ilkbahar başlangıcı
• Gece ve gündüz eşittir (12 saat)
• Güneş ışınları tekrar ekvatora dik düşer

21 Aralık (Gün dönümü)

• Kuzey yarımkürede kış, güney yarımkürede yaz başlangıcı
• Kuzey yarımkürede en uzun gece yaşanır
• Güneş ışınları Oğlak dönencesine dik gelir

Güneş ışınlarının düştüğü açı birim yüzeye düşen enerjiyi etkiler. Dik açıyla gelen ışınlar daha küçük bir alana düşerek daha fazla enerji sağlar.

Unutma! Mevsimleri belirleyen en önemli faktör Dünya'nın eksen eğikliğidir. Eksen eğikliği olmasaydı mevsimler oluşmaz, gece-gündüz eşitliği sürekli yaşanır ve sıcaklık farkı ortaya çıkmazdı.

İklim ve Hava Olayları

İklim nedir? Geniş bir bölgede, uzun yıllar boyunca gözlenen hava olaylarının ortalamasıdır. Türkiye'de Akdeniz, Karadeniz ve karasal iklim görülür.

İklimi etkileyen faktörler:

• Ekvatora olan uzaklık
• Bitki örtüsü
• Yeryüzü şekilleri
• Denize uzaklık ve yükseklik

Hava olayları ise kısa süreli ve değişkendir. Hava olaylarında sıcaklık farkı ve havadaki nem etkili olur. Sıcak hava alçak basınç, soğuk hava yüksek basınç oluşturur.

Rüzgar yatay yönde gerçekleşen hava hareketidir. Rüzgar her zaman yüksek basınç alanından alçak basınç alanına doğru eser.

Hava olaylarını ölçmede:

• Higrometre: Nem ölçer
• Barometre: Basınç ölçer
• Termometre: Sıcaklık ölçer kullanılır.

Yağış türleri:

• Yağmur: Su damlacıklarının birleşerek büyümesiyle oluşur
• Kar: Bulutlardaki su damlacıkları soğuk havada donar
• Dolu: Fırtınada su damlaları donarak buz kütlelerine dönüşür
• Çiy: Hava soğuduğunda nem yoğuşarak su damlacıkları oluşturur
• Kırağı: Çok soğuk havalarda nem doğrudan katı hale geçer
• Sis: Yeryüzüne yakın yerde su buharının yoğuşmasıdır

Önemli! Hava olayları ve iklim arasındaki en büyük fark süre ve alandır. İklim uzun süreli ve geniş alandaki durumdur, hava olayları ise kısa süreli ve dar alandadır.

İklim Değişikliği ve Etkileri

İklim değişikliği, insan faaliyetleri sonucu dünyada görülen iklim şartlarının değişmesidir. Sera gazlarının (özellikle CO₂) atmosfere salınması sonucu küresel ısınma gerçekleşir ve bu iklim değişikliğine neden olur.

Küresel ısınma, buzulların erimesi, deniz seviyelerinin yükselmesi gibi ciddi sorunlara yol açar. Ayrıca sel, kasırga gibi doğal afetlerin şiddetini ve sıklığını artırır.

İklim değişikliğini önlemek için:

1. Yenilenebilir enerji kaynakları (güneş, rüzgar, hidroelektrik) kullanmalıyız
2. Enerji tasarrufu yapmalıyız
3. Geri dönüşümü arttırmalıyız
4. Binalarda ısı yalıtımı yapmalıyız
5. Ormanları korumalı ve ağaçlandırma çalışmaları yapmalıyız

Dikkat! İklim değişikliği tüm canlıları etkileyecek büyük bir sorundur. Atmosfere salınan sera gazlarını azaltmak için bireysel önlemler almak da önemlidir.

DNA ve Genetik Kod

DNA, hücre içerisindeki yönetici moleküldür. Adını Deoksiribonükleik Asit kelimesinin baş harflerinden alır. DNA, kalıtsal bilgilerimizi taşıyan ve tüm yaşamsal faaliyetleri yöneten büyük bir moleküldür.

DNA'nın yapısı:

• DNA'nın yapı birimi nükleotiddir
• Görevi ise genler tarafından yerine getirilir
• DNA'da dört farklı organik baz vardır: Adenin (A), Timin (T), Guanin (G) ve Sitozin (S veya C)
• DNA'da her zaman A=T ve G=C eşitliği vardır

Nükleotid yapısı:

• Fosfat
• Deoksiriboz şekeri
• Organik baz (A, T, G veya C)

DNA'da kalıtsal özelliklerimiz, hastalıklarımız ve diğer özelliklerimiz şifrelenmiştir. DNA kendini onarabilir, ancak iki karşılıklı nükleotid kaybolursa onaramaz.

İlginç bilgi: Dünyadaki bütün insanların DNA'ları %99,5 aynıdır. Sadece %0,5'lik fark, insanların birbirinden farklı özellikler göstermesini sağlar!

DNA, Gen ve Kromozom İlişkisi

Kalıtsal yapıların sıralaması (küçükten büyüğe): Organik Baz → Nükleotid → Gen → DNA → Kromozom → Çekirdek

Nükleotid, DNA'nın yapı taşıdır. Şeker, fosfat ve organik bazdan (A, T, G, C) oluşur. Her canlıda aynı 4 nükleotid çeşidi vardır, fakat sayısı ve dizilişleri farklıdır.

Gen, DNA'nın belirli görevleri yerine getiren kısımlarıdır. Gözümüzün rengi, saçımızın şekli gibi özellikler genler tarafından belirlenir. DNA üzerinde çok sayıda gen bulunur.

Kromozom, DNA'nın özel proteinlerle sarılmış halidir. Her türün kendine özgü kromozom sayısı vardır. İnsan vücudunda 46 kromozom vardır; bunların 23'ü anneden, 23'ü babadan gelir.

DNA'nın kendini eşlemesi:

1. DNA'nın çift zincirli yapısı ortadan ikiye ayrılır
2. Serbest nükleotidler çekirdeğe girer
3. Ayrılan zincirlerin karşısına uygun nükleotidler yerleşir
4. Başlangıçtaki DNA ile aynı olan iki DNA oluşur

Bu eşleme sayesinde hücre bölünmeden önce DNA iki katına çıkar ve kalıtsal bilgiler yeni hücrelere aktarılır.

Unutma! Kromozom sayısının fazla olması o canlının gelişmişliğini göstermez. Örneğin eğrelti otunun 500 kromozomu vardır, insanın ise 46.

Kalıtım

Kalıtım (genetik), kalıtsal özelliklerin nesilden nesile nasıl aktarıldığını inceleyen bilim dalıdır. Kalıtım biliminin kurucusu Gregor Mendel'dir. Mendel çalışmalarında bezelye bitkisini kullanmıştır.

Kalıtımla ilgili temel kavramlar:

• Gen: Kromozom üzerinde bulunan, kalıtsal özellikleri taşıyan birimlerdir
• Baskın gen: Özelliğini her zaman gösteren gendir (Büyük harfle gösterilir: A, B, S, K)
• Çekinik gen: Baskın gen olmadığında etkisini gösteren gendir (Küçük harfle gösterilir: a, b, s, k)
• Alel gen: Biri anneden diğeri babadan gelen gen çiftidir
• Genotip: Gen yapısıdır (AA, Aa, aa gibi)
• Fenotip: Canlının dış görünüşüdür $Fenotip = Genotip + Çevre$
• Saf döl (Homozigot): Alel genlerin aynı olması (AA veya aa)
• Melez döl (Heterozigot): Alel genlerin farklı olması (Aa)

İnsanlarda baskın özellikler:

• Siyah saç, sarı saça baskındır
• Kıvırcık saç, düz saça baskındır
• Kahverengi göz, mavi göze baskındır

Kalıtımda karakter çaprazlaması: Bir karakterin farklı özelliklerinin birleştirilmesiyle oluşacak durumların hesaplanmasıdır. Örneğin, saf sarı bezelye (AA) ile saf yeşil bezelye (aa) çaprazlandığında tüm yavrular melez sarı (Aa) olur.

Bunu biliyor muydun? İnsanlarda doğacak çocuğun cinsiyetini babadan gelen sperm belirler. X kromozomu gelirse kız, Y kromozomu gelirse erkek çocuk dünyaya gelir.

Kalıtsal Hastalıklar ve Akraba Evliliği

Cinsiyete bağlı kalıtım, cinsiyet kromozomları (X ve Y) üzerindeki genlerin aktarılmasıdır. Sağlıklı bir insanda 46 kromozom vardır, bunların 44'ü vücut, 2'si cinsiyet kromozomudur. Dişilerde XX, erkeklerde XY bulunur.

Kalıtsal hastalıklar:

1. Hemofili hastalığı:

   • Kanın pıhtılaşmaması durumu
   • X kromozomunda çekinik olarak bulunur

2. Orak hücreli anemi:

   • Alyuvarların orak şekline benzemesi
   • Vücut kromozomlarında çekinik olarak bulunur

3. Renk körlüğü:

   • Kırmızı ve yeşil renklerin ayırt edilememesi
   • X kromozomunda çekinik olarak bulunur

4. Down sendromu:

   • Vücut kromozomlarından birinin fazla olması
   • Kesin nedeni belli değildir

Akraba evliliğinin riskleri:

• Aralarında kan bağı olan kişilerde aynı hastalığın çekinik olarak taşınma ihtimali yüksektir
• Akraba evliliği sonucu doğacak çocukların kalıtsal hastalıklı veya sakat doğma riski daha yüksektir
• Melez bireylerde çekinik karakterlerin ortaya çıkma olasılığı artar

Önemli! Y kromozomunda bulunan balık pulluluk ve kulak içi kıllılığı gibi hastalıklar sadece erkeklerde görülür çünkü Y kromozomu yalnızca erkeklerde bulunur.

Mutasyon ve Modifikasyon

Mutasyon, DNA'da meydana gelen ani değişikliklerdir. DNA'nın yapısında meydana gelen bu değişiklikler, canlıda farklı özelliklerin ortaya çıkmasına neden olur.

Mutasyona neden olan faktörler:

• Zararlı ışınlar (X ışını, gama ışını, morötesi ışınlar)
• Kimyasal maddeler (Katkı maddeleri, cıva, ilaçlar)
• Aşırı sıcaklık
• Alkol, uyuşturucu ve sigara
• Asitlik (pH derecesi)

Mutasyonların özellikleri:

1. Vücut hücrelerinde oluşan mutasyonlar sadece o canlıyı etkiler, sonraki nesle aktarılmaz
2. Üreme hücrelerinde oluşan mutasyonlar sonraki nesillere aktarılır
3. Mutasyonlar yararlı veya zararlı olabilir (Çoğunlukla zararlıdır)
4. Yararlı mutasyonlar canlının yaşama ve üreme şansını artırır

Modifikasyon, çevre etkisiyle vücut hücrelerinde meydana gelen ve kalıtsal olmayan değişikliklerdir. Modifikasyonda genlerin yapısı değişmez, işleyişi değişir.

Modifikasyona sebep olan faktörler:

• Sıcaklık: Çuha çiçeği 15-20°C'de kırmızı, 30-35°C'de beyaz çiçek açar
• Besin: Arı larvaları arı sütü ile beslenirse kraliçe arı, polen ile beslenirse işçi arı olur
• Işık: Bitkiler ışık almadığında klorofil oluşmaz, beyaz kalırlar
• Toprak: Ortanca çiçeği asitli toprakta kırmızı, bazik toprakta mavi çiçek açar

Fark et! Spor yapan insanların kasları gelişir (modifikasyon) ama çocukları kaslı doğmaz çünkü bu değişim kalıtsal değildir.

Adaptasyon ve Biyolojik Çeşitlilik

Adaptasyon, canlıların yaşadığı çevreye kalıtsal uyumudur. Adaptasyonla canlının yaşama şansı artar. Gen yapısı değiştiği için kazanılan özellikler sonraki nesillere aktarılır.

Canlılar farklı amaçlar için adaptasyon gösterirler:

• Beslenme: Kuşların göç etmesi
• Barınma: Canlıların yuva yapması
• Üreme: Bitkilerde tohumun çimlenebilmesi için besin depo etmesi
• Avlanma: Kutup ayılarının beyaz olması
• Korunma: Çekirgenin yeşil renkte olması
• İklime uyum: Develerin su depolayabilmesi

Bazı adaptasyon örnekleri:

• Kutup ayısı: Beyaz rengi, geniş ayakları, yağ depolaması
• Deve: Hörgücünde yağ ve su depolaması, uzun kirpikleri, geniş ayakları
• Kaktüs: Diken şeklinde yaprakları, gövdesinde su depolaması
• Ördek: Perdeli ayakları
• Bukalemun: Renk değiştirebilmesi
• Zürafa: Uzun boynu

Varyasyon (tür içi çeşitlilik), aynı türe ait canlıların farklı ekosistemlerde farklı özellikler kazanmasıdır. Örneğin, insanlarda ten rengi, göz rengi farklılıkları varyasyondur.

Doğal seçilim, doğaya uyum sağlayan canlıların yaşamını sürdürmesi, uyum sağlayamayanların ise yok olmasıdır.

Unutma! Adaptasyon biyolojik çeşitliliğe katkı sağlar. Genlerde meydana gelen değişikliklerle oluştuğu için kalıtsaldır ve sonraki nesillere aktarılır.