ASTROBİYOLOGLAR, LABORATUVARDA YAŞAMIN KÖKENİNE DAİR SÜREÇLERİ İZLEDİ

Konuya dair araştırmalar 20. yüzyılın başında hız kazanmış ve ilk bütünlüklü cevaplar bu dönemde bulunabilmiştir.  Yaşamın kökeni arayışında, canlıların yapı taşı olan hücreler ve onu oluşturan kimyasal moleküllerin anlaşılması gerekmekteydi. Bu nedenlearaştırmacılar, molekülerin oluşumundaki kimyasal süreçleri temel olarak incelemeye başlanmıştır.

Canlılar dünyası ile cansız moleküller arasındaki bağ yaşamın başlangıcının moleküler evrimsel süreçleri olduğu düşüncesi beslemiştir. Bu süreçlerle ilişkili deneylerinin yapılabilmesi ile daha çok araştırmacının ilgisini çeken bir konu halini almıştır. Yaşamın kökenine dair günümüz araştırmalarında temel alınan “kimyasal evrim” olarak da adlandırılan süreçleri; Sovyet Biyokimyacısı A.İ. Oparinyapmıştır. Oparin, 1924’te bir makale önermiş ve daha sonra Stanley Miller ve HaroldUrey tarafından yürütülen bir deney ile doğrulanmıştır. Bu deneyde canlıların ortak yönü olan organik maddelerin; ilkin dünya koşullarına benzer bir ortamda, sentezi gerçekleştirilmeye çalışılmıştır.

Dünyanın tam olarak neresinde yaşamın ortaya çıktığı sorusu ise farklı yaklaşımlar ortaya çıkarmıştır. Buna dair en çok düşünülen güneş ışınlarının erişemediği okyanus diplerindeki hidrotermal bacalardır. Burada çeşitli kimyasalların okyanus tabanındaki çatlaklardan yüzeye çıkarak reaksiyon oluşturdukları düşünülmektedir. Bu görüş son zamanlarda üzerinde en çok durulan olasılıklardan birisidir.

Yaşamın kökenine dair hipotezlerden birisi, volkanik aktivite ile ilgili olan okyanus dibindeki hidrotermal bacalar ve çatlaklara dayanmaktadır. Buradaki kaçaklardan dünyanın derinliklerindeki ısı ve çeşitli gazlar yüzeye çıkmaktadır. Dünyanın güneşin ölümcül ultraviyole ışınları ile yıkandığı ilk zamanlarında, yaşam bu ışınların erişemediği okyanus dibi ortamında oluşabilirdi.Hidrotermal bacaların etrafındaki canlılar, dünyadaki çoğu canlılar için hayati olan fotosenteze ihtiyaç duymaz. Bunun yerine kemosentez ile gerekli enerjiyi üretirler ve bakteriler bacaların çevresinde toplanırlar. Burada hidrotermal bacadan gelen hidrojen sülfit ve deniz suyundan gelen oksijenin reaksiyonu ile besin niteliğindeki karbonlu moleküller üreyebilir.İlk olarak organik moleküller, izole ortam ve ardından bakteri oluştuktan sonra diğer canlılar onlarla ve onların ürettiği besin ile beslenebilirler. Bu tüm besin zincirini geliştirebilir.

Dünyadaki yaşamın nasıl oluştuğunun ortaya çıkarılabilmesi, uzayın bilinmeyen dünyasının da araştırılmasına yardım edebilir. Bazı bilim insanları Jüpiter ve Satürn gibi güneş sistemindeki buz aylarının donmuş kabuklarının altındaki sıvı okyanuslarda hidrotermal bacaların var olabileceğini düşünmektedir.

Türkiye’de ODTÜ Deniz Bilimleri Enstitüsü’nden bir grup araştırmacı Pasifik ve Atlantik okyanusunun derinlerinde yer kabuğu sırtı (magmanın yüzeye çıkabileceği kırıklar) denen noktaları incelemekteler. Bu derin denizlerde hidrotermal alanlardaki jeokimyasal süreçleri ve ekosistemin oluşumunu, çeşitliliğini anlamaya çalışıyorlar.NASA’ya bağlı çalışan bir grup astrobiyolog da, yaşamın ortaya çıkmasıyla ilgili bu hipoteze dayanarak deniz altı koşullarını laboratuvarda oluşturdular. Çalışmalarının sonuçlarını Proceedings of theNational Academy of Science Dergisi’nde yayımladılar.

AstrobiyologLaurieBarge ve ekibi NASA’nın Jet PropulsionLaboratuvar’ında fosil kayıtlarını temel alarak ilkin deniz koşullarını taklit eden kimyasal karışımlar ile minyatür denizaltı ortamını oluşturdular. Bu ortamda proteinlerin yapıtaşı olan amino asitlerin oluşmasını beklediler. Ekip ilk olarak dünyanın oksijensiz okyanuslarını taklit etmek için sudan oksijeni uzaklaştırdılar ve asitlik derecesini ayarlayarak alkaliniteyi düzenlediler. Ayrıca karışıma dünyanın ilk zamanlarında bol miktarda bulunan demir hidroksit (yeşil pas) eklediler. Sonrasında bu karışımı hidrotermal baca çevresindeki suyun sıcaklığına benzer şekilde 70 santigrat dereceye kadar ısıttılar.

Karışıma küçük bir miktar oksijen enjekte ettiklerinde alanın amino asiti oluştuğunu gördüler. Ayrıca amino asit reaksiyonu yan ürünü olan alfa hidroksi asit laktadın oluştuğunu belirlediler. Bu molekül kompleks organik maddelerle birleşerek yaşamın ortaya çıkışına kaynaklık edebilir. Ekip, bu araştırma ile ilgili 9 yıldır çalışıyor.

Bu araştırma; yaşamın başka gezegenlerde aranmasının ihtimalinden önce, dünya üzerinde nasıl başladığına ilişkin süreçlerin ortaya konulması ve deneylerin gerçekleştirilmesi yaşamın kökeni sorusunun cevaplarının sağlamlaşması açısından oldukça önemli.  Çünkü bu soruya verilen cevaplar yaradılışçı ve idealist fikirlere sahip çevreleri zora sokan bir bilimsel kazanım olarak düşünülmektedir. 

Ayrıntılı bilgiye www.sciencealert.com ve blog.metu.edu.tr adresinden ulaşılabilir.