Katalog

Uzaylı bitkilerin rengi nasıl olabilir? Dünya dışında yaşam arayışı artık yalnızca bilim kurgu ya da UFO avcılarının ilgi alanı olmaktan çıktı. Artık onların ayağımıza gelmesini beklemek yerine, biz onların izini sürüyoruz. Bu süreçte teknolojik açıdan gelişmiş uygarlıklara tanık olmasak da, yaşamın temel işlevleriyle ilgili fiziksel ve kimyasal izlere, “biyogöstergelere” rastlayabiliriz. Ö zellikle fotosentez süreci son derece çarpıcı biyogöstergeleri gözler önüne serebilir. Bu süreçle ilgili biyogöstergeler iki türde olabilir: Oksijen ve onun ürünü olan ozon gibi, biyolojik olarak üretilen atmosfer gazları; yeşil klorofil gibi, uzmanlaşmış pigmentlerin varlığını belirten yüzey renkleri. Bu tür pigmenlerin izini sürme düşüncesi çok eskilere uzanıyor. Yüzyıl önce uzaybilimciler Mars’taki mevsimsel kararmayı bitkilerin gelişmesine yoruyorlar, yüzeyden yansıyan ışık tayfını inceleyerek yeşil bitkilerin izini bulmaya çalışıyorlardı. Ne var ki, ünlü yazar H.G. Wells “Dünyalar Savaşı” adlı yapıtında,”Mars gezegeni üzerindeki bitki örtüsüne yeşilden çok kan kırmızısı rengi egemen,” derken bu yöntemdeki bir güçlüğün farkına varmıştı. Mars’ın yüzeyinde bitki olmadığı artık bilinmekle birlikte (karaltı toz fırtınalarından kaynaklanıyor), Wells başka bir gezegen üzerindeki fotosentetik canlıların yeşil olma yacağını kestirebilmişti. BAŞKA RENKLİ BİLKİLER Dünya üzerindeki fotosentetik organizmalar bile yalnızca yeşil bitkilerle sınırlı değil. Kimi kara bitkilerinin yaprakları kırmızı, suyun altında yaşayan yosun ve fotosentetik bakterilerin renkleri de farklı farklı olabiliyor. Mor bakteriler güneşten gelen kızılötesi ışınları, aynı zamanda da gözle görülebilir ışığı emiyorlar. O halde, bir başka gezegende ne daha ağır basacak ve bunu gördüğümüzde nasıl anlayacağız? Bu soruların yanıtları başka gezegenlerde fotosentez sürecinin güneşin dışında bir yıldızdan gelen ve Dünya’nınkinden farklı bileşime sahip bir atmosferden süzülen ışığa nasıl uyum sağladığına bağlı. Fotosentezin başka gezegenlerde işlevini nasıl yerine getirdiğini anlamak için öncelikle bu sürecin Dünya üzerindeki işleyişini açıklığa kavuşturmak gerekiyor. Dünya yüzeyinde güneş ışığının enerji tayfı maviyeşil de doruğuna ulaştığından, bitkilerin neden yeşili yansıtıp da görünürde mevcut en iyi ışığı boşa harcadığı sorusu uzun süre bilim insanlarının kafasını kurcalamıştır. Bunun yanıtı fotosentezin, toplam enerji miktarından çok, foton başına enerji ve ışığı oluşturan fotonların sayısına bağlı olmasıdır. Mavi fotonlar kırmızılardan daha çok enerji içerseler de, güneş daha çok kırmızı türde fotonlar yayar. Bitkiler mavi fotonların niteliklerinden, kırmızıların da niceliklerinden yararlanır. İkisi arasındaki yeşil fotonlar enerji ve sayı açısından yetersiz kaldıklarından, bitkiler daha az sayıda yeşil foton soğurur. Fotosentez sürecinden geçen sualtı bitkilerinde kırmızı fotonların ille de çoğunlukta olmaları gerekmez. Işığın su, erimiş maddeler ve bizzat organizmalar tarafından filtrelenmesi yüzünden, ışık nişleri derinlik arttıkça değişir. Sonuçta yaşam biçimleri, görünümleri pigment karışımlarına göre değişen katmanlara dönüşür. Daha alt katmanlarındaki organizmalar açık renkleri emmeye uyumlu pigmentlere sahiptir. Az ışığa uyumlu organizmalar elde ettikleri ışıktan yararlanmak için çok daha fazla çaba harcamak zorunda kaldıklarından, daha yavaş gelişirler. Aynı evrimsel süreç, başka dünyalar için de geçerli olsa gerek. DÜNYA’YI KIZILA BOYAMAK Bir başka Güneş sistemindeki bir gezegende fotosentetik pigmentler aramaya koyulmadan önce, uzaybilimciler, gezegeni, evriminin olası herhangi bir aşamasında görmeye hazırlıklı olmalı. Söz gelimi, bizim Dünya’nın iki milyar yıl önceki görünümünü çağrıştıran durumda bir gezegene rastlayabilirler. Uzaybilimciler güneş sisteminin dışındaki fotosentez yapan bitkilerin buradaki karşılıklarında tanık olunmayan, daha uzun dalga boyutlu fotonlar kullanarak suyu bölmek gibi, birtakım özellikler geliştirmiş olabileceklerini de kabul etmek zorundalar. Yeryüzünde fotosentez sürecinde bugüne dek gözlenen en uzun dalga boyutu, mor anoksijenik bakterilerde, yaklaşık 1,015 nm kadardır (kızılötesinde). Ne var ki, fizik yasalarınca bu konuda kesin bir üst sınır yok. Çok sayıda uzun dalga boyutlu foton birkaç kısa dalga boyutlu fotonun işlevini yerine getirebilir. Kısıtlayıcı unsur yeni pigmentlerin uygunluğundan çok, gezegen yüzeyinde mevcut olan ışığın tayfıdır. Bu da esasen yıldızın türüne bağlı olarak değişir. Yıldızlar sıcaklık, boyut ve yaşam sürelerine bağlı olarak değişen renklerine göre sınıflandırılırlar. Bunlardan yalnızca kimileri karmaşık ya CBT 1104/ 10 16 Mayıs 2008