Katalog

BİYOKİMYAYAŞAMIN EVRİMİ İlk yaşam nasıl ortaya çıktı? Yazan:Dr.Reinhard Wrandtener Çeviren: Sare Pekcan oKsa ılk organızmalar besın değerıaçısından zengın bır ılk bulamaçtan hıç yararlanmayıp enerjı gereksınımlerını su + kukurt + demır = yaşam formulune göre mı karşılaşmışlardı7 Dunya'da ılk canlı molekullerının ıçınde duzenlendıklerı ılk bulamaç, sıcak mıydı yoksa soguk mu 9 Belkı de yaşam Dunya da oluşmadı da ılk tohumlar uzaydan geldı Son zamanlarda ortaya atılan yenı bır tez buyuk yankılar yarattı Evren veya ılk bulamaç kavramının yerini alabılecek blr mlneral, kukurt ıçeren pırıt (FeS2) ön plana geçtı Demır sulfur ve kukurtlu hıdrojenden pırıt Krıstallerının oluşumuyla organızmaların onculennın gerek duyduğu her şey kullanılabılır ener|i ve organızma onculennın ıçınde buyuyup gelışebıleceklerı korunmalı bır yaşam ortamı oluşmuş olabılır Y Bazı eskı fosıller kımı araştırıcılara göre Dunya'dakı yaşamın yapı taşlarının uzaydan geldığını gosterıyor Bu lıkrın savunucuları, Samanyolu'ndakı yıldızlararası bulutlarda bulunan, çeşıt açısından zengın, çok sayıda organık molekulu savlarının kanıtı olarak gösterıyorlar Bu duşunce ekolune gore bu maddeler, göktaşlarının ıçıne hapsolmuş olarak Ounya'ya ulaşmış olmalılar Bu duşunce, kendınden çok daha eskı olan Panspermi Tezi'nın farklı bır şeklı Panspermi Tezı, Isveçlı Stevante Arrhenlus tarafından yuzyılın başında ortaya atılmış olup canlılıklarını koruyan mıkroorganızmaların evrende uçarak Dunya'ya ulaşmış olduklarını ve yeryuzu kökenlı olmayan yaşam turlerı olarak burada yerleşmış olduklarını öne surer Nıtekım, göktaşları ıçınde demır cevherı ıçıne hapsolmuş, bazı araştırıcılara ıplıksı ve kuremsı mıkroorganızmaları anımsatan oluşumlara Panspermi Tezi: rastlanmıştır Ancak bu oluşumların kuşkulanılan mıkroorganızma kalıntılarıyla özdeş olduklarını kanıtlamak mumkun olmamıştır Panspermi Tezi'nın sa/unuculan ıçın şımdı Maınz'dan kötu bır haber var Maınz'lı bıyokımya profesöru Klaus Dose deoksırıbonukleık asıt (DNA) ile yuksek vakumda deneyler yapıp bu kalıtım molekulunun yuksek vakumda uzun sure kalması halınde sureklı olarak parçalandığını, hatta zıncır kopmalarının meydana geldığını gözlemıştır Dose'nın bu bulguları, hıçbır organızmanın uzayda yıldızlar arasındakı 100 000 yıl veya daha uzun surelerde aşılabılecek uzaklıkları katedecek kadar uzun omurlu olamayacağını gosterıyor Ilk canlıların ıçınde oluştukları koşulları gosteren basıt ışaretler bulunmamaktadır Bununla bırlıkte, bılım adamlarının çoğu bıyolojık evrımden once kımyasal bır evrımın gerçeKİeşmış olduğu konusunda fıkır bırlığı ıçındeler Genel olarak kimyasal evrimin daha çok azot, su ve karbon dıoksıtten oluşan bır atmosferde meydana geldığı varsayılmakta, hıdrojen, karbon monoksıt, amonyak ve kukurtlu hıdrojenın bu ortamlarda çok duşuk oranlarda bulunduğuna ınanılmaktadır Oksıjenın soz edebılecek oranlarda ortaya çıkışı ıse gezegenımızde fotosentez yapabılen organızmaların yaşamaya başlamasına bağlanıyor Yaşanmış olduğu varsayılan kimyasal evrlmln özu, daha basıt öncu molekullerden şeker, amıno asıtler ve nukleık asıtların sentezı ve sentezı ızleyen aşamada bu molekullerın daha buyuk molekullu yapılara dönuşumudur Bu yapılar, canlı sıs temler ıçın vazgeçılemez nıtelıktekı ışlev lerı ustlenmeye uygun ozellıklere sahıp ol malıdırlar Bıyolojık açıdan onemlı mole kullerın sentezındekı ıtıcı gucu, zamanın atmosferınde meydana gelmekte olan elektrık deşar|lar sağlamaktaydı Ounya'nın ılk zamanlarında, organık bı leşıklerın bıyolojık olmayan sentezlerıyle ılgılı, kısmen ele gelır ılk varsayım Rus araştırıcı Alexandr I. Oparln'e aıt Rus araştırıcı bu konudakı duşuncelerını ılk olarak 1924 yılında yayımlamıştır Bu hıpotezın temel varsayım, olası yıldırım duşmelerı sonucunda atmosferde oluşan organık molekullerın ılk okyanus veya denızlenn sıcak sularına karışmış oldukları duşuncesıydı Böylece oluşan bu ılk bulamaçta, daha sonraları yaşamın ılk şekillerı gelışmış olmalıydı İlk Moleküller... 1953 yılında Amerıkalı Stanley Mıller, Oparın'ın önerılerının laboratuvar sımulasyonundan başka bır şey olmayan deneylerınden soz etmeye başladı Deneyler, hocası C Urey'ın tasarımları uzerınde kurulmuştu Camdan yapılmış bır duzenekte metan, amonyak, hıdroıen ve su buharından meydana gelen bır atmosferde yapay yıldırımların etkısıyle oluşan bıleşıkler (verımler çok duşuKtu) bır soğutma kabında toplanıyordu Stanley, soğutma kabında toplanan bu karışımda çeşıtlı organık maddeler tanımlayabıldı Bunların arasında hıdrosıyanık asıt ve formaldehıt gıbı verıcı molekullerden oluşmuş amıno asıtler, hıdroksılasıtler ve karbosılık asıtler bulunuyordu Pek çok bılım adamı, bu bıleşıklerın Stanley'ın deneylerı sonucunda oluşmasını, Dunya'nın ılk zamanlarında buna benzer reaksıyonların ve bu reaksıyonların sonu cunda bıyolojık öneme sahıp molekulle rın meydana gelışının bır kanıtı olarak göruyorlar Bu göruşe katılmayanlardan bırı Maınz'lı kımyager Klaus Dose Klaus Dose'nın göruşune göre, yaklaşık dört milyar yıl önce, Dunya atmosferınde, Mıller ve Urey'ın laboratuar deneylennde kullandıkları kadar yuksek oranlarda serbest hıdrojen, metan ve amonyak bulunması ola naksızdı Dose ayrıca oluşan organık molekullerın verımının reaksıyon ortamında hazır bulunan karbona oranla duşuk olması nedenıyle de Mıller ve Urey'ın varsayımlarını kuşkuyla karşılıyor Dose'ye göre, nukleık asıtlerın yapı taşlarından oluşan şeker molekullerı, gerçekçı şartların sağlanmış olduğu sımulasyon deneylerınde, hıçbır zaman önemli mıktarlarda oluşamazlardı Bunun yanında, bıyolojık kökenlı nukelık asıtler bellı stereo kimyasal ozellıklere sahıptırler Yapısında bır asımetrı elemanı (asımetrı merkezı, eksenı veya duzlemı) bulunan bır molekul, molekulu oluşturan atomların bağlanış sıralarının bırbırının aynı fakat uzaydakı konumlarının farklı olduğu ıkı ayrı yepı (stereoızomer) gösterebılır Bu son goruşe pek çok bılım adamı katılmıyor Göttıngen Max Planck Bıyofızıksel Kımya Enstıtusu'nden Manfred Elgen Vbn/ blr hlpotez, yaşamın başlangıcının sıcak blr kukurt kaynagında olduğunu öne sürüyor (yukanda) Demir sulfur ve kukurtlu hidro/enden pirltln oluşumu (aşağıda) sırasında enor/ı açığa çıkar Bu proses, bıyolo/lk evrıme doğru ılk adımın gerçekleşmesini sağlamış olabilir Yüz derecelık sıcaklıklara kadar yaşayabılen, ılk organızmalardan olan archae bakterlleri, yaşamın denizlerde başladığını varsayan tezı zayıllattılar Kaynayan bır kukurt kaynağı (Fotoğraf) yaşamın oluşumunda önemli rol oynamış olan reaksiyonlar ıçln çok daha uygun bır reaksıyon kabı olmuş olabılır Farklı görüşler sürüyor grubu, nukleık asıtlorın yaşamın oluşu munda belırleyıcı rol oynadıklarından emın Bu araştırıcı grubu ıçın yaşamın oluşumu, her şeyden önce bır enformasyon oluşumu sorunu Enformasyonun ılk taşıyıcıları olarak da prebıotık donemde oluşmuş olan nukleık asıtler görulmekte Elgen, "Ilk dönemde var olan sentez ve ayırtetme olanakları üzerınden çok kuçuk mıktarlarda, bugunku bıyokımya anlayışımızla 'doğru' olarak nıteleyebıleceğımız kısa nukleotıd dızılerının oluşmuş oldu ğundan emın olabılırız Bunlar doğru ola rak kabul edılen nukleotıd dızılerıyle özdeş bazlara, özdeş kovalent bağlara ve stereokımyaya sahıptıler" dıyor Bu molekuller "yanlış" olan benzerlerınden farklı olarak, daha kararlı yapılar halınde bır araya gelebıldıklerı ıçın (tıpık rıbonukleık asıt zıncırlerı halınde) varlıklarını surdurmeyı başarmış olmalılar Bu zıncırlerın en belırgın özellığı kendılerını, dolayısıyla taşıdıkları enformasyo 2776