Katalog

BİYOLOJİ ARAŞTIRMALAR I istünde hayat nasıl başladı? Her göktaşı düşüşünde, •ünya üzerinde bir hayat ıluşmuşsa, yarattığı Lorkunç sıcaklıkla onu >ilip süpürecektir. Dolayısıyla soru "Dünyada hayat ne zaman başladı?" değil "Ne kadar zaman devam edebildi?" olmalıdır. • '*'.' ; • ; Dünya üzerindeki far yıl önce yavaşladı, Idi. löre hayat bir yıldızdan diğerine mikroırganizmalarla geçebilirdi. 1924'te iovyet biyokimyacısı Alexandre Oparie "koaservalar teorisini ileri sürdü. Bu aoriye göre hayatın ön maddesi koserva'lar denen keseciklerdi. Nihayet 1954'te Chicago Üniversitei'nden genç bir Amerikan kimyacısı, itanley Miller, ilkel atmosferin yapıîşları olan metan, amonyak, hidrojen e su buharı karışımına elektrik deşarjırı uygulayarak canlılardaki proteinlerin apıtaşları olan amino asitleri oluşturu. Prebiyotik kimya başlamıştı. Geçen 0 yılda bu kimya öylesine ılerledı ki ugün hayatın nasıl başladığını çok daa iyi hayal edebiliyoruz. Bundan 4.6 milyar yıl önce, "planeteımal" denilen taneciklerin birleşmesiy> Dünya ve Güneş Sistemi oluştu. Bu ınecikler, gaz ve tozların kütle çekim uvvetiyle üstüste yığılmasından oluşluştu. Bu birleşme sırasında büyük ıiktarda enerji açığa çıktı, bu enerji ve yrıca radyoaktif elementlerin bozunıası Dünya'yı ısıttı. Isınan Dünya'nın apıtaşları birleşti ve bağdaşık (homoÇok hücreli canhlar Gaz Fransa'da Montpellier II Üniversitesi'nden Organik Kimya Laboratuvan direktörü Auguste Commeyras, Dünya üzerinde hayatın belirmesinin anahtarını buldu. Sağ alt köşede görülen cam balonda basit elementlerden hayatı oluşturan büyük moleküllerin (proteinler, DNA.RNA) sentezi yapılabildi. yi granitle, okyanusların dibi daha az yoğun olan bazaltla kaphdır. Bazalt plakları daha derine çökmüşler ve buralarda okyanuslar oluşmuştur. Dünya mantosunun volkanik aktivitesi ve sürekli gaz salması bir atmosfer oluşmasını sağlamıştır. Bu ilkel atmosfer metan, H, NH3, su buharı ve kükürtlü gazlar içeriyordu, oksijen yoktu. Onlar ve yüzlerce milyon yıl içinde Dünya soğuyarak farklılaşmış gerçek bir gezegen halini aldı. Başlangıçta Güneş bugüne göre daha sönüktü. Bugünkü enerjisinin ancak üçte ikişine sahipti. Bu nedenle Dünya yüzeyinin sıcaklığı 40"C idi. Okyanuslar 23 km derinlikte olup 300 m kalınlığında bir buz tabakasıyla kaplıydılar. Buz, su buharı ve kayalar ısıyı çok az ilettiklerinden bu soğukluk Dünya'nın içini etkilemiyordu. Güneş sisteminin oluşmasından sonra gezegenlerarası uzay, bazıları birkaç yüz kılometre çapa erişen göktaşları ve kuyruklu yıldızlarla dolu muazzam bir şantiye gibiydi. Bunların gezegenlere çarpması kaçınılmazdı. Yüz milyonlarca yıl boyunca, Güneş Sisteminin yeni doğmuş gezegenlerine (ve bu arada Dünya'ya) bugünkünden binlerce kat büyük göktaşları düştü. Bu çarpışmaların izleri görülebilir. Dünya'da erozyon ve volkanik aktıvite, bu izlerin hemen hepsini uzun zaman önce silmişse de Ay yüzeyinde göktaşı çarpmalarının izleri hâlâ çok belirgindir. Göktaşarı bombardımanı Ay yüzeyinde birkaç yüz km kadar çapı olan dev kraterler açmıştır. Bunlar daha sonra lavlarla dolmuştur; Mare Imbrium (Yağmurlar Denizi) ve Mare Oriantale (Doğu Denizi) gibi. Ay yolculukları sırasında çekilen resimlere göre Ay'da üç trilyon krater vardır: Ay toprağının analizleriyle bunların yaşları 3.854.25 milyar yıl bulunmuştur. Dünya, Ay'dan büyük ve altı kat daha fazla yerçekimine sahip olduğundan Ay'a göre on altı kat daha fazla göktaşı çarpmasına maruz kalmıştır. Bu kraterlerin en büyüğü Güney Afrika'da Vredeford'dadır. Bu krater 2 milyar yaşında ve 160 km çapındadır. Dünya üzerindeki göktaşı kraterlerinin Ay'a göre daha genç oluşunun nedeni, 4.6 ile 3.8 milyar yıl öncesi arasında 800 milyon yıl devam eden göktaşı bombardımanının izlerinin, Dünya üzerinde erozyon ve jeolojik olaylar sonucu silinmesidir. Göktaşı bombardımanı göktaşlarının giderek azalması sonucu giderek yavaşlamıştır. Birkaç yüz km çapında krater açan en büyük göktaşlarının çarpışı, onlar ve yüzlerce bin yıllık aralarla devam etmiş ve her çarpışmada çok büyük bir ısı açığa çıkmıştır. 10 km çapında, yogunluğu 3 olan ve Dünya'ya saniyede 25 Insanın belirişi km hızla çarpan bir göktaşı, 100 milyon megatondan fazla enerji oluşturacaktır. Bir diğer deyişle Dünya'daki tüm nükleer bombalardan daha fazla. Burada 3000 yılda bir tekrarlayan bir devir sözkonusudur. Şöyle ki sözünü ettiğimiz büyük ısı sonucu Dünya'daki bütün okyanuslar, kayalar ve metaller birkaç haftada buharlaşır; dünya üzerinde, başlamış olsa bile, hayat kalmaz. Su buharının yoğuniaşarak su oluşturmaya başlaması 1000 yıl alır. Bu 1000 yıl tam bir kuraklıkla geçer. Okyanusların yeniden oluşmaya başlaması bir 2000 yıl daha alır. Her dev göktaşı çarpışından sonra Dünya üzerinde hayat sona erip 3000 yıl sonra yeniden başlamış olmalıdır. Okyanusların derinliklerinde sağ kalmış canhlar bulunması olasılığı varsa da bu olasılık çok küçüktür. Bilgisayar simülasyonları buharlaşan kaya ve suların uzaya atılarak Dünya etrafında 2000°C'den daha sıcak akkor halinde bir örtü oluşturacağını göstermiştir. Birkaç ay sonra kaya tozları tekrar Dünya'ya düşmeye başlayacaksa da 200 atmosfer civarında bir su buharı basıncı, yarattığı güçlü sera etkisiyle, sıcaklığı yüzlerce yıl 1000°C üstünde tutacak, kayaların tekrar oluşmasına izin vermeyecektir. Okyanusların ve kayaların buharlaşması ve atmosferin yakıcı buharlarla kaplanışı birkaç hafta sürer. Hemen sonra katı parçacıklar oluşarak çökmeye başlar; 1000 yıl sonra da atmosferin en üst tabakaları soğur ve su buharı yağmurlar şeklinde Dünya'ya dönmeye başlar. Göktaşı düşüşünden 3000 yıl sonra okyanuslar yeniden suyla dolar. Su donmaya başlar ve Dünya yeniden buzlarla kaplı bir toparlak olur. Güneş henüz nispeten soğuktur. Taa öteki göktaşı düşene kadar bu durum devam eder. Her dev göktaşı düşüşü, Dünya üzerinde bir hayat oluşmuşsa, yarattığı korkunç sıcaklıkla onu silıp süpürecektir. Dolayısıyla soru "Dünya'da hayat ne zaman başladı?" değil, "ne kadar devam edebildi?" olmalıdır. Dünya üzerinde hayat 3.5 milyar yıl önce başladı; jeolog ve paleontologlar 3.5 milyar yıllık kayaların içinde mıkroorganizma fosilleri buldular. Astrofizikçilere göre Dünya üzerindeki göktaşı bombardımanı 3.8 milyar yıl önce yavaşladı, hayat bundan sonra başlayabildi. >..> [••• . •; • Besinler (Doç. Dr. Selçuk Alsan Science et Vie Ağustos 1994'ten çevirl) Subunarı "kaynarsu Etaktrjk kıvılcımı Su Su imaz hücreyi oluşturacak kimyasal ler ortaya çıktı. Gerisini evrim hal(armaşık canhlar oluştu. Evrim larda Fransa'da August a açmıştır. •n) bir hal aldı. Kimyasal elementer bir•şerek mineralleri oluşturdu. Bunlar da srçekimine göre sıralanarak Dünya'nın skirdek, manto ve kabuğunu yaptı. undan 4.4 milyar yıl önce Dünya atlosferinin sıcaklığı 100°C'nin altına üştü ve böylece su buharı yoğunlaşaık okyanusları meydana getirdi. Dünî'nın tamamen sularla kaplı, homojen larçaları bir türden) ve yüzeyi dümdüz ır küre olmayışının nedeni volkanik akvite, göktaşlarının (meteor) düşüşleri 3 dünya kabuğunu oluşturan madderin düzensiz dağılışıdır. Kıtaların yüze Organik bileşikler Miller'e göre hayat ve Commeyras deneyi: Daha 1953'de Amerikalı Stanley Miller Prebiyotik (hayat öncesi) koşullarda, hayatın esası olan aminoasitleri elde etti. Dünyanın ilk zamanlanndaki ilkel atmosfer gazlarına benzer bir gaz karışımına şimşeklerî taklit eden elektrik deşarjlar verdi. Bugün Auguste Commeyras ve ekibi, Montpellier Üni.'ersitesi'nde hayatın ana moleküllerini başka bir yolla sentez etti. Güneş ışınlzrı altında C,H, O ve N içeren bir karışımdan önce alfaaminoamid ve hidantoın oluşur. Bu ikisi formülü gizli tutulan bir "prebiyotik gaz" ile birieşip yine formi.lü gizli tutulan "X molekülü"nü oluşturur. Prebiyotik gazın oluşmasında formaldshid (CH2O), siyanhidrik asit (HNC) ve amonyak (NH3) rol oynar. Molekül X am:noasitler, peptidler, proteinler, nükleotidler, DNA ve RNA oluştuımaktadır. Demek ki daha dünyanın ilk zamanlarında hayat için gerekli büyük moleküller (proteinler, RNA, DNA) oluşmuştu. 465 7