Suya Dayalı Yaşam Su Olmadan Başlamış Olabilir mi?

Suya dayalı yaşam, su olmadan başlamış olabilir mi?

Yazar Ayşegül Şen Yiğit.

Editör Çağrı Mert Bakırcı.

Araştırmacılar dünyada canlılığın başlangıcını anlamaya çalışırken bir ikilemle karşılaşmaktadırlar.

Su günümüzde bilinen tüm yaşam formlarının olmazsa olmaz bir çözücüsü olmakla beraber, diğer yandan RNA gibi yaşamı başlatmış olması muhtemel nükleik asit polimerlerinin zincir

benzeri yapısının oluşmasını engelleyici bir faktördür.

Bu durum ilk etapta nükleik asitlerin nasıl oluşmuş olduğu sorusunu akla getirmektedir.

Bu, Su ikilemini açıklığa kavuşturacak çözümlerden biri, yaşamın su haricinde başka bir yerde başlamış olabileceği ve ancak çok sonraları suyun varlığına adapte olmuş olabileceğidir.

Harvard Üniversitesi'nde araştırmacı olan Zachary Adam, canlılığın su olmadan başlamış olma ihtimalinin heyecan verici olduğunu söylüyor.

Zachary Adam ve meslektaşları, hidrojen, oksijen, karbon ve azottan oluşan ve berrak bir sıvı olan formamid adında suya alternatif olabilecek bir aday üzerine çalışmaktalar.

Formamid, suyun tersine polimer tipi yapıları daha çok seviyor ve aynı zamanda nükleik asit oluşumu için gerekli olan nükleotit bazları, amino asitleri ve diğer basit bileşikleri oluşturan başka moleküllerle

tepkimeye girebiliyor. Fakat bu adayla ilgili öne çıkan bir sorun var.

Formamid, dünya üzerinde hiçbir yerde kendiliğinden göze çarpan miktarlarda bulunmamaktadır.

İlaç ve böcek öldürücü yapımında çözücü madde olarak sanayide yaygın bir halde kullanılıyor olup laboratuvarlarda üretilmektedir.

Aslında formamid uzayda var olan bir maddedir.

Bu durum araştırmacıları onun dünyaya kuyruklu yıldızlarla veya meteorlarla taşınmış olabileceği fikrine yöneltmiştir.

Diğer taraftan bu senaryonun yaşamın öncü maddelerinin oluşumu için gerekli olan geniş yığınlar halindeki formamid rezervlerini üretmiş olması zor görünmektedir.

Ancak Scientific Reports'da 10 Ocak 2018'de yayınlanmış bir makalede Zachary Adam ve Keio Üniversitesi'nden ve Tokyo Teknoloji Enstitüsü'nden yardımcı yazar Masashi Auno önderliğindeki bir

ekip formamidin radyasyon aracılığıyla erken dönem dünyanın bazı kuyutu yerlerinde bolca üretilmiş olabileceğini gösterdiler.

Araştırmacılar deneylerinde dünyanın erken koşullarında bulunan iki kimyasalı yani hidrojen siyanürü ve metil siyanürü gama ışınlarına maruz bıraktılar ve deney ürünlerinden biri olarak formamid

ürettiler. Araştırmacılar deneylerinde gamma ışınını ortaya çıkarmak için Cobalt-60 kullansalar da, erken dönem dünya üzerinde radyasyonun radyoaktif maden yataklarından veya uranyumun

parçalandığı bölgelerden gelmiş olabileceğini öne sürmektedirler.

Afrika'nın Gabon Cumhuriyeti'ndeki Oklo bölgesi, dünyanın jeolojik geçmişinde küçük miktarlarda uranyum yataklarına sahip olduğuna dair bir kanıt olarak günümüzde bilinen tek bölgedir.

Fakat bu tip yataklar, Ancak yaşam başladıktan uzunca bir süre sonradır ki aktif hale gelmiştir.

Araştırmacıların hesaplamalarına göre buna benzer yataklar 4 milyar yıl önce var ediyse tek bir yatak belli bir bölgede kuyruklu yıldızın ve meteorların getirebileceğinden 10 kat daha fazla formamit üretmiş olabilir.

Sonuçlar radyoaktif maden yataklarının yüksek yoğunluklarda birikecek kadar yeterli formamit üretebileceğini gösteriyor.

Bu formamit birikimleri içlerinde ilk canlı organizmaların ortaya çıkışı için gerekli olan nükleik asitlerin ulaşabileceği büyük formamit rezervlerini meydana getirmiş olabilir.

Aono şöyle söylüyor.

Biyopolymerler ve metabolitler gibi yaşamın önce yapı taşlarının dünyanın olası erken dönem ortamlarında nasıl oluşabildiği anlaşılabilirse genellikle hayatın nasıl başladığı probleminin de çözüleceği düşünülür.

Fakat bu görüş bizi memnun etmiyor.

Yaşam bir torba dolusu yapı taşı olarak değerlendirilmemelidir.

Kimyasal tepkimelerden oluşan karmaşık bir ağ olarak anlaşılmalıdır.

Araştırmacılara göre radyasyon, redoks tepkimelerine veya basit ısıtma işlemine kıyasla yaşamın başlangıcı için gerekli enerji kaynağı olarak eşsizdir.

Zachary Adam bunu şöyle açıklıyor.

Radyasyon, size sadece bir dizi girdiğinin karşılığında bir ürün silsilesi vermekle kalmaz.

Aynı zamanda geniş çaplı bir tepkime ağı da başlatır.

Elbette araştırmacılar sadece neyin meydana gelmiş olabileceğini gösterdiler.

Neyin kesinlikle gerçekleştiğini değil.

Yaşamın kökenine dair muhtemel senaryolar üzerinde durarak ve her bir senaryonun gerçekleşme ihtimalini inceleyerek kanıtların bizi nereye götürdüğüne bakmayı hedefliyorlar.

Aono bu konuda şunları söylüyor.

Tam bir tepkimeler ağının, hücresel metabolik ağlar, popülasyon dinamikleri ve hatta ekolojik ilişkiler gibi farklı çaptaki karmaşık canlı sistemleri içerisinde karşılaşılan özellikleri

sergileyip sergilemediğini anlamaya çalışıyoruz.