Doğadaki İlk Fraktal Molekül Keşfedildi
Fraktallar, detaylarını kaybetmeden sonsuza kadar yakınlaştırılabilen kendine benzer şekiller, doğada garip bir şekilde her yerde bulunur. Kar taneleri meşhurdur; karnabaharlar ve kıyı şeritleri; hatta biraz çalışmayla tavşanların bile fraktal desenlere uyduğu gösterilebilir.
Elbette, bu örneklerin hiçbirinin matematik sınıfının dışında gerçekten fraktal olduğu söylenemez – gerçek dünya bu şekilde çalışmaz. Matematikçiler için sonsuza ve sonsuzun karşılığına yakınlaşmak sadece birkaç limit almayı gerektirirken, geri kalanımız eninde sonunda “atomlar” gibi şeylerle ve bundan daha küçülmeye çalışmanın sonuçlarıyla uğraşmak zorunda kalacağız.
Bu da bir soruyu gündeme getiriyor: gerçekte ne kadar küçülebiliriz? Almanya’nın Marburg kentindeki Max Planck Enstitüsü araştırmacıları tarafından yapılan yeni bir keşfe göre cevap… neredeyse sonuna kadar.
“Doğada bilinen tüm düzenli fraktallar canlı organizmalar tarafından oluşturulmuştur ve makroskopik ölçekte mevcuttur. Bununla birlikte, doğada moleküler ölçekte henüz hiçbiri keşfedilmemiştir” diye açıklıyor ekip bulguyu açıklayan yeni bir makalede.
Ama artık her şey değişti: Makalede, “Oda sıcaklığında seyreltik sulu çözeltide Sierpiński üçgenleri oluşturabilen doğal bir metabolik enzimin keşfini bildiriyoruz” deniyor.
Başka bir deyişle, doğal olarak oluşan ilk fraktal molekülü keşfettiler.
İlk yazar Franziska Sendker bulguyla ilgili yaptığı açıklamada, “Bu yapıya tamamen tesadüfen rastladık” dedi. “Bir elektron mikroskobu kullanarak ilk görüntülerini çektiğimizde gördüklerimize neredeyse inanamadık.”
“Protein bu güzel üçgenleri oluşturuyor,” diye açıklıyor Sendker, “ve fraktal büyüdükçe, ortalarında bu daha büyük ve daha büyük üçgen boşlukları görüyoruz, ki bu daha önce gördüğümüz hiçbir protein düzeneğine benzemiyor.”
Peki bu molekülü diğerlerinden bu kadar farklı kılan nedir? Elektron mikroskobunun yardımıyla ekip sonunda yapısını deşifre edebildi – ve buldukları şey proteinlerin nasıl bir araya gelebileceğine dair beklentilere meydan okudu.
Basitçe söylemek gerekirse, bu özel molekül – siyanobakteri Synechococcus elongatus’tan bir sitrat sentaz – normal proteinler kadar özel değildir. S. elongatus kendisini simetrik olarak oluşturmak yerine, her bir protein zinciri komşularıyla aynı düzende olacak şekilde, kendisini biraz tuhaf bir şekilde bir araya getirdi. Sonuç mu? Proteinler büyüdükçe bile ayakta kalan bir Sierpiński üçgen yapısı.
Marburg Philipps Üniversitesi’nde araştırmacı olan ve grubu yapının belirlenmesine yardımcı olan Jan Schuller, “Bu, kariyerim boyunca çözdüğüm en zor ama aynı zamanda en büyüleyici yapılardan biriydi” dedi.
“Bir fraktalın yapısını belirlemedeki sorun, görüntü ortalama tekniklerimizin, küçük üçgenlerin daha büyük üçgenlerin alt yapıları olabileceği gerçeğiyle kafasının karışmaya devam etmesidir” diye açıkladı. “Algoritma, parçası oldukları daha büyük yapıları görmek yerine bu küçük üçgenlere odaklanmaya devam ediyordu.”
Ve en iyi kısmı? Şimdiye kadar benzeri görülmemiş bu moleküler yapı tamamen tesadüfen ortaya çıkmış olabilir.
Evrimsel biyolog ve çalışmanın kıdemli yazarı Georg Hochberg, “Geçmişte yaşananların nedenlerinden asla tam olarak emin olamayız” dedi. Ancak, “bu özel durum, görünüşte karmaşık bir biyolojik yapının tüm tuzaklarına sahiptir, çünkü evrimleşmesi çok kolay olduğu için hiçbir iyi sebep olmadan ortaya çıkmıştır.”
Bu da en hafif tabirle heyecan verici. Çünkü kabul edelim: eğer moleküler ölçekli Sierpiński üçgenleri başından beri etrafımızdaysa, temelde rastgele ortaya çıkıyorlarsa – o zaman başka ne olabilir, sadece bir sonraki keşfedilmeyi bekliyor olabilir?
Kaynak: https://www.iflscience.com
Derleyen: Figen Berber