Katalog

Bİ Y O K İ M Y A ODAK şık molekul gozlendı Ancak Gıotto'nun ortaya çıkardığı molekul çok farklı Bu, kımyasal formulu (HCHO)< olan kısa bır polımerıze formaldehıt zıncırı Yer'de bıyolojık şekerlerde bulunanlara benzeyen bır kuçuk polımer Ancak bulunuşu yaşamın kokenı ustune tartışmalart yenıden gundeme getırmeye yettı Gezegendekı tum yaşayan sistem•er aynı kimyadan yapılmışlardır Dokuları, temel unsuru karbon olan uzun molekuler zıncırden oluşturulmuştuı Canlıların gerçek yapıtaşları bunlardır Yırmı amınoasıt, beş baz ve ıkı şeker Yaşamın kökeni Bu uzun molekul zıncırlerı nerede ve nasıl oluşmuşlardır? Bu soru, yaşamın kokenı ustune tartışmaların merkezını oluşturmaktadır Genelde kabul edılen kurama gore, yeryuzundekı yaşam yavaş bır kımyasal evrımle bıçımlenmıştır Groenland'ın guneybatısındakı Isua kayalıklarında bır fotosentetik etkinliğin ızleri bulunmuştur Bunlar, Ver'ın oluşumundan 800 mılyon yıl sonra, belıren bır yaşam bıçımının llk Işaretlerldir. Astrofızıkçıler ve jeologlar, gezegenımızın ılk donemlerının çok hgreketlı geçtığınde bırleşıyorlar Yer'ın kabuğu ancak 100 mılyon yıl sonra, yanı bundan 4 5 mılyar yıl once sertleştı Çok dayanıksız olan bu ılk kabuk bazı yerlerınden çatlıyor ve mantonun magması dışarı çıkıyordu Başka yerlerde suyu ve karbonık gazı çekerek şışıyordu Bırıncıl Bulutsu tarafından bırakılan kuçuk kutlelerın sureklı bombardımanı altındaydı ve volkanık pallamalar, yağmurlar, fırtınam Uzanan Yol Bu Uzun yol dort evreden geçer llkınao karbon (C) hıdrofin ' peyaz), oksı/en (O) ve •' azottan (N) atomlarından ° oluşanbasıt molekuller (1) tepkımelerle bıyolollk monomorler üretmelı j Bu monomerler canlıhucranln uç bluşturuf as/f (DNA) ve llpıtler (3) amıno as/f (4) llpıt ve oluştururken yasaftepkımelerde katalızör Hücre pid lar, radyoaktıvıte, morotesı ışınlar nedenıyle bıçımı ourmadan değışıyordu Vol kanlar buyuk mıktarlarda gaz puskurterek ılkel atmosferı oluşturuyorlardı Su buharı, karbonık gaz, sulfurık gaz vardı, fakat oksıjen yoktu Yaşam, şımşeklerın ve göktaşı bombardımanlarının altında ılk adımlarını at tı Ortaya cıkışını anlatan senaryo Sovyet Alexander Oparın ve Ingılız John Haldane'ın özgun duşuncelerı ustune kurulmuştur Bu senaryo dort bolumden oluşmaktadır Atmosferik hazırlayıcılar. 4 5 mılyar yıl once, değışık enerjılerın etkısıyle (şımşekler, morotesı ve kozmık ışınlar), basıt ve uçucu organık bıleşıkler atmosferde yoğunlaşıyorlardı Atmosferde bulunan metandan (CH,), azottan (N2), su buharından (H2O) ve hıdrojenden (H) sıyanıdrık asıt (HCN) ya da sıyanojen (C2N2) gıbı nıtrıller, formaldehıt (HCHO) ya da akroleın gıbı aldehıtler ve metanetıol gıbı tıollar oluşuyordu Bu organık molekuller yağmurlarla denızlere kadar taşındılar ve "ılkel çorbanın" ıçıne duştuler İlkel çorbanın içindeki monomerler. "Atmosferik hazırlayıcılar" suda çozundukten sonra daha karmaşık molekullere donuştuler Amınoasıtler, nukleık bazlar, şekerler veyağlar Bunlar, o an da monomerlerdı Ilkel çorbanın ıçınde yuzuyor ve zıncır oluşturamıyorlardı Bu aşamada polımerızasyon çok zordu Dığer bır deyışle, yaşam ıçın gereklı molekuler zıncırlerın oluşumunun suyun ıçınde gerçekleşmesı olanaksız gözuku yordu Buharın yardımıyla oluşan polimerler. "Ilkel çorba", yoğunlaşması ıçın yenı unsurlar eklenmesıyle ya da ısınmayla koyulaştırılabılır Ikıncı çozum daha doğru gozukmektedır Ilkel çorba", bır kıyıda guneş ışınlarının etkısıyle ya da volkanlardan puskuren lavların değmesıyle buharlaşmış olabılır Bır dığer çozum, denızın çekılmesı ve organık molekullerı, yoğunlaşmalarına yardımda bulunan kıl yataklarının ustune bırakmasıdır Kısaca, bu aşamada monomerler, polımerlere, polıpeptıtlere ve polınukleotıt lere donuştuler Ancak canlı olmak ıçın zıncırlerın varlığı yeterlı değıldı Bellı bır ölçude organlaşma gerekıyordu Yaşamın formülu. Pohmerlerı ılkel çorbanın ıçıne batırarak, mıkrosferler (mıkrokure), yanı polımerıze amınoasıt duvarıyla çevrelenmış su tanecıklerı elde edıldı Bu duvarın çıft yataklı bır yapısı vardı, yarı geçırgendı ve bazı kuçuk molekullerın geçmesıne ızın verıyordu Yağlar, şekerler, nukleık bazlar mıkrosferlerde toplanıyorlar ve cepler oluşturuyorlardı Mıkrosferler, ıç ıçe kutular gıbı oluşurken yapıları daha da karmaşık hale gelıyordu Buyuyorlar ve parçalanarak yenı mıkrosferler oluşturuyorlardı Bunlarda, molekuller rastgele dağılmıştı Bu ıkıncı kuşak mıkrosferler ıçınde, yalnızca en lyı bıleşımı ıçerenler korundular Otekıler, ancak en dayanıklı mıkrosferlerın yaşamasına ızın veren seçımın kurbanı olarak elendılcr Yavaş yavaş, ılk ılkel canlı sıstemlere goturen organıze yapılar belırdı, 35 mılyar yıl once yaşam başlamıştı Senaryonun tamamlanması ıçın bırkaç kuçuk ekleme yapılması gerekıyor Özellıkle, cansızdan canlıva geçış donemı lyı anlaşılamıyor 197O'lı yılların sonlarında gelıştırılen kuramsal modeller bu noktaya açıklık getıımeye çalıştılar, ancak hıçbır zaman, deneylerle doğrulukları sınanamadı llk bolumler ıse tam tersıne laboratuvar deneylerıne dayanıyor Bunların ıçınde en unlusu Stanley Mıller'ın deneyı Mıller, 1953 te, Chıcagoda ıkı cam balon ıçınde, Yer'dekı kımyasal evrımın ılk aşamalarını canlandırdı Balonlardan bırı, ılkel bır atmosfer modelı sayılan bır gaz karışımla (CH 4 , NH 3 ve H2), otekı, okyanusların yerını alan suyla doldurul muştu Şımşeklerı taklıt etmek ıçın bırkaç kez elektrık akımı veren Amerıkalı bılımadamı yureklendırıcı sonuçlar elde ettı Sıcak su dolu balonda (okyanus) bırçok organık bıleşık ve bunların arasında amınoasıtler buldu Boylece, amınoasıtlerın organık olmayan maddelerden oluşabıldıklerını ortaya çıkardı 6O'lı yıllarda Texas tan John Oro, Calıfornıa'dan Melvın Calvın ve daha bırçok araştırmacı aynı tur deneylerı yıneledıler Başlangıçtakı gazların oranlarını değıştırerek yırmı amınoasıtı, dört nukleık bazı, şekerlerı ve yağları elde ettıler Canlıların tum yapıtaşları "Ilkel çorbada ' yuzuyordu. Bır tek koşulla Atmosferın aslen metan, molekuler azot ve su buharından oluşması gerekıyordu Oysa, boyle olmuşa benzemıyor Guneşsel ruzgâr, gezegenımızı doğuşunda çevreleyen tum unsurları savurduğu ıçın Yer, atmosfersız kalmıştı Volkanlar bır atmosfer yarattılar Ancak son jeolojık ınodellere gore, bu atmos fer özellıkle karbonık gaz, molekuler azot ve su buharından oluşmuştu Burada çok onem kazanan bır kuçuk ayrıntıyı anımsatalım Organık kımya, ortamda karbonık gaz bulunduğunda lyı yurumuyor Sonuç "Atmosferik hazırlayıcılar" yeterlı sayıda oluşmuyorlar Yer'de yaşam, goğun yardımı olmadan ortaya çıkamazdı Bırıncıl Bulutsu'nun, ötekı ıçyıldızsal bulutsular gıbı organık molekuller ıçermesı gerekıyordu Bu molekullerden bazıları, çok kuçuk bır olasılıkla, Yer'ın olu şumu sırasında var olan dış koşullara dayanmış olabılırler Ote yandan, goktaşı bombardımanları daha lyı bır çozum olabılır Göktaşları çozumlenmesı bılın meyen, ancak suya batırılınca amınoasıtler veren karmaşık organık bıleşımler ıçerırler Son bır olasılık olarak kuyruk lu yıldızlar gelıyor Ingılız astrofızıkçı Fred Hoyle, çok uzun sureden berı, kuyruklu yıldızların Yer'dekı yaşamın tohumlannı ektığınden kuşkulanıyordu Ona gore, yaşamın kımyasal mekanızmaları çok karrnaşıktır ve bırkaç yuz mılyon yılda ortaya çıkamazlar Çok daha uzun bır sure ve ıkıyuz mılyar yıldızın bulunduğu tum Galaksı'nın kaynakları gerekmektedır Tum ıçyıldızsal bulutsular, tum tozlar yaşamın başlamasında rol oynadılar Kuyruklu yıldızlar tohumları taşıdılar, gezegenlerın yakınına koydular ya da yaşamı doğuran "canlı" tozları sundular Bu kuyruklu yıldız kuramı çok sert muhalefetle karşılaşıyor ve çok az gokbılımcısı onu savunuyor llımlılar, kuyruklu yıldızların gezegenın kımyasal evrımınde rol oynamış olabıleceklerını kabul edıyorlar Bu yıldızlardan bırı Guneş'e yaklaştığı zaman orada tuyler bırakıyor, gaz ve tozlar ge zegenler ıçı uzayda kalıyor Bunlar, tum organık molekullerden oluşan kortejlerıyle yavaş yavaş yayılıp Yer'e kadar ulaşabılırler Ustelık, Guneş sıstemının ıçındekı gezegenler, şıddetlı kuyruklu yıldız bombardımanlarının altında kaldılar Gezegenlerden çoğu bunların ızlerını taşıyor Yer'de, magmatık etkınlık ve atmosferik erozyon estetık olmayan tum ızleri sıldı (Scl«nc*VI«) llk birkaç saniye, ilk birkaç yüz milyon yıl Reşıt Canbeylı 19 yuzyılın başında bırçok bılım adamı, asfronomının aokyuzundekı yıldızların betımlenmesıyle, gezegen/erın devmımının otesınde evrenle tlgılı temel bılgı sağlayamayacağı goruşundeydı En yakınımızdakı bır gezegenın ya c/o yıldızın uzaklığı ve o gunku bılımsel yontemlenn yetersızhğının ışığında boyle bır sav yersız değıldı Ne var kı, kısa bır sure sonra yenı gelıştırılen bır yontemle gunes ışığının tayfı ıncelenebtlmış ve o gune kadar yeryuzunde bılınmeyen bır elementın varıığt Gunes'te ortaya çtkarılmıstı Helyum Artık gokcısımlennın yalnız mekanık değıl, fızıkokımyasal ozellıklerını de ınce/emek olanaklıydı Yenı bulgu ve yontemlerle bırlıkte, yıldızların doğusu, gokcısımlerın yaşamlartndakı asamalar ve evrenın olusumu yoğun araştırma konusu o/du Bugunku bılımın en temel konularından bırı de evrenın ılk birkaç sanıyesındekı hızlı gelışmelerdır Evrenın bugunku yapısmın ılk birkaç sonıyesındekı gelışmelerden nasıl kaynaklandığı sorusuna kosut bır durum da bıyolofide geçerlı Bugunku canlılar, tum cBsıt ve ozellıklenyle nasıl oriaya aktı? Ne var kı, burada soz konusu olan kntık sure artık sanıyeler değıl, Yer'ın oluşumundan sonrakı yuzlerce mılyon yıldır Yandakı yazıda aa okurun ızleyebıleceğı gıbı yeryuzunde ılk organık madde/erınbelırmesı ve buradan kalkarak ılkcanlıların ortaya çıkmasına kadar geçen suredekı karmaşık gelısmeler de yoğun araştırma ve kuramsal calısmalara tanık olmakta Fızık ve bıyolo\ıdekı bu çarpıcı gelışmelenn ışığında gozden kaçmaması gereken onemlı bır nokta, evrenı ve canlıları bu kntık zaman çevrelen ıçınde duşunebılmenın bıle kendı ıçınde bılımın b'nemlı gelışmelennden bırı olduğu gerçeâıdır uarwın, evrım kuramı cerçevesınde, canlıların evnm yoluyla gelışıp çeşıtlenmelerıne olanak tanıyacak buyuk bır zaman olçeğı bngormustu Yuz mılyonlarca yılı kapsayan boyle bır surenın gerçekçı ofmadığma ılışkın en temel kuşkular donemın fızıkçılerınden gelmıstı Zaman, Darvv/n'ın haklı gostermış, bıyo/o/ı, boyle bır surenın evrım surecı açısından gerektığını, fızık ıse boyle bır uzun surenın yeryuzunde yaşandığını ortaya çıkarmiitı Ne var kı, yandala yazıdan da anlaşılacağı gıbı, bu kez kımı bılım adamları bu kntık sureye bır başka açıdan karşı çıkmaktalar Yeryuzunun oluşumundan sonra ılk canlıların ortaya çıktığı yuz mılyonlarca yıl, basıt organık maadelerden karmaşık canlıların oluşumu ıçın gereklı sureçler ıçın yeterlı olmayabılır Bu sureçler tumuyle anlaşılmış o/mamakla bırlıkte, kımı kuramcılar eldekı surenın canlı oluşumuna yetmedığı ve yeryuzundekı organık yaşamın en azından "tohum" bıçımınde dışarıdan geldığı goruşundeler Bu dış etkenlerı taşıma olasılığı yuksek gıbı gorunen kuyruklu yıldızlar, bu bakımdan yoğun ılgı konusu Çoğu bılım adamının olaukça spekulatıf bulduğu bu sava karşı, evrım kuramının geçen yuzyıl fızıkçılere karşı kazandığı oaşanyı yınelemesı beklenırken, bu alandakı kntık gelışmelenn DNA'nın oluşumuna ılışkın yenı bulguladan kaynaklanacağı söylenebılır. Ll