Yaşamın Beşiği Nerede?
Yaşam nerede başladı? Charles Darwin 1871’de bu soru üzerine düşünürken, yaşamın kökeninin ilkel Dünya’nın yüzeyindeki “sıcak küçük bir göletten” ortaya çıkmış olabileceğini öne sürdü. O zamandan bu yana bilim insanları, yaşamın karmaşık moleküllerinin gerçekten de belirli su kütlelerinde bulunan inorganik malzemelerden ortaya çıkabileceğini öğrendi. Tek ihtiyacınız olan doğru koşullar. Şimdi yeni bir araştırma, Batı Kanada’daki sığ “soda göllerinin” bu koşullara uyabileceğini öne sürüyor.
1952 yılında Amerikalı kimyager Stanley Miller, Harold C. Urey’in gözetiminde, bugün Miller-Urey deneyi olarak bilinen ve organik moleküllerin inorganik moleküllerden yaratılıp yaratılamayacağını test eden bir deney gerçekleştirdi. Bu deney sırasında bilim insanları, amino asitlerin (proteinlerin yapı taşları) ve diğer organik moleküllerin Dünya’nın erken dönemlerinde mevcut olan çevresel koşullardan yaratılabileceğini buldular. Bu da kimyasal evrimin güçlü bir göstergesiydi; karmaşık kimyasallar zaman içinde basit kimyasallardan ortaya çıkabilirdi.
O zamandan bu yana araştırmacılar, RNA’nın yapı taşlarının da benzer yollarla, ancak son derece yüksek fosfat konsantrasyonları gerektiren bir süreçle oluşturulabileceğini gösterdiler. Bunun nedeni fosfatların RNA ve DNA’nın “omurgasını” oluşturması ve aynı zamanda hücre zarlarının bir bileşeni olmasıdır.
Ancak bu geçmişte bir sorun teşkil etmiştir. Bu biyomolekülleri laboratuvarda oluşturmak için araştırmacıların doğal nehirlerde, göllerde veya okyanuslarda tipik olarak bulunan seviyelerden yüzlerce ila 1 milyon kat daha yüksek fosfat konsantrasyonları kullanmaları gerekir. Bu “fosfat sorunu”, yaşam hipotezinin ortaya çıkması için bir engel olmuştur. Ancak soda gölleri bu sorunu çözebilir.
Washington Üniversitesi’nde yer ve uzay bilimleri profesörü olan kıdemli yazar David Catling yaptığı açıklamada, “Bu soda göllerinin fosfat sorununa bir cevap verdiğini düşünüyorum” dedi. “Cevabımız umut verici: Bu ortam Dünya’nın ilk zamanlarında ve muhtemelen diğer gezegenlerde de oluşmalıdır, çünkü gezegen yüzeylerinin oluşma şeklinin ve su kimyasının işleyişinin doğal bir sonucudur.”
Soda gölleri, çözünmüş karbonata benzer şekilde içerdikleri yüksek seviyedeki çözünmüş sodyum ve karbonattan dolayı bu adı almıştır. Bu özelliği, su ile yüzeylerinin altındaki volkanik kayalar arasındaki etkileşimden alırlar. Daha da önemlisi, bu göller yüksek düzeyde çözünmüş fosfat da içerebiliyor.
2019 yılında Washington Üniversitesi’nde yapılan başka bir çalışma, soda göllerinin erken yaşamın ortaya çıkması için sıcak nokta olabileceğini gösterdi. Kimyasal modelleri laboratuvar deneyleriyle birleştirerek, doğal süreçlerin teorik olarak fosfat seviyelerini tipik olandan 1 milyon kat daha yükseğe yoğunlaştırabileceğini gösterdiler.
Bu yeni çalışmada araştırmacılar, doğada bu tür koşulların potansiyel örneklerini aramaya başladılar. Bu da onları Kanada, British Columbia’daki Last Chance Gölü’ne getirdi.
Bu göl yaklaşık 0,3 metre (1 ayak) derinliğinde olup, çeşitli bulanık bölgelere sahiptir ve bir soda gölü için gerekli şartları karşılamaktadır. Volkanik kayanın (bazalt) üzerinde yer alır ve su seviyelerini düşük tutan kuru, rüzgarlı bir atmosferle çevrilidir, bu da daha yüksek konsantrasyonlarda çözünmüş bileşiklere izin verir.
Ekip, 2021 ve 2022 yılları arasında gölü üç kez ziyaret etti: gölün buzla kaplı olduğu kış başlarında; yağmur ve buz eritme akıntılarının su seviyelerini yükselttiği yaz başlarında ve gölün neredeyse kuruduğu yaz sonlarında gözlemler topladılar.
Çoğu gölde, çözünmüş fosfat hızla kalsiyumla bağlanarak dişlerimizin minesini oluşturan sert madde olan kalsiyum fosfatı oluşturur. Bu da fosfatı sudan uzaklaştırır. Ancak Last Chance Gölü’nde kalsiyum karbonat ve magnezyum ile bağlanarak dolomit oluşturur. Bu da fosfatın bir bağlanma partnerinden yoksun olduğu anlamına gelir, dolayısıyla konsantrasyonu artar.
Catling, “Bu çalışma, buharlaşan soda göllerinin, temel bileşenleri yüksek konsantrasyonlarda biriktirerek yaşamın kökeni kimyası için gereklilikleri karşılayan ortamlar olduğuna dair artan kanıtlara katkıda bulunuyor” dedi.
Yakındaki Goodenough Gölü gibi diğer göllerde, herhangi bir yedek fosfat, siyanobakteriler gibi diğer yaşam formları tarafından kullanılma eğilimindedir – ancak Son Şans’ta tuz içeriği o kadar yüksektir ki, onu tüketecek çok az canlı organizma vardır. Ekibe göre bu durum, başka türlü cansız bir Dünya için analog olarak uygunluğuna katkıda bulunuyor.
Catling, “Bu yeni bulgular, bu reaksiyonları laboratuvarda çoğaltan ya da diğer gezegenlerde potansiyel olarak yaşanabilir ortamlar arayan yaşamın kökeni araştırmacılarını bilgilendirmeye yardımcı olacaktır” dedi.
Kaynak: https://www.iflscience.com
Derleyen: Figen Berber