Dünyada Neler Oldu

Christopher Lloyd - Dünyada Neler Oldu


2. İlk Kıpırdanmalar

Çarpışmalar, bombardımanlar ve volkanlar genç yeryüzünün sıcak, yaşam olmayan kabuğunu nasıl dövmüştür ve kimyasallar yaşamın mikroskobik biçimlerine nasıl dönüşmüştür?

1951 YILININ SONBAHARINDA sıcak, güneşli bir öğleden sonra Profesör Harold Urey Chicago Üniversitesi konferans salonuna giriyordu. Salon bu büyük bilim adamının yeryüzünde yaşamın çıkış noktası konusundaki konuşmasını dinlemek amacıyla gelmiş hevesli öğrencilerle doluydu.

150 yıldır bilim adamları yeryüzünde yaşamın nasıl başladığına dair inanılmaz teoriler geliştirmişlerdir. Sorun, Urey’in bildiği gibi, yaşamın nasıl başladığına dair teorilerin kanıtlanmasının neredeyse olanaksız olmasıydı. Bu konuda çok fazla farklı görüş vardı ve yaşamın başlangıç konusunda kimse birbiriyle aynı fikirde değildi.

Fransız bilim adamı Louis Pasteur’ün içinde yaşam olmayan hiçbir şeyin yaşamın en basit biçimi olarak bile, kendi sınırlarının dışına çıkarak kendi yaşamını oluşturmayacağını kanıtlamasının üzerinden neredeyse yüz yıl geçmiştir. Peki öyleyse yeryüzünde yaşam nasıl başlamıştır? Yaşamın başlamasını sağlayan ilk büyüsel kıvılcımı kimyada ne yaratmıştır?

Tartışma, şiddetli bir konudur. Bir tarafta, bazı insanlar yaşamın tanrısal bir mimarın - Tanrı - elleri ile yaratıldığına inanmaktadır. Onlar bilimsel araştırmaların yaşamın nasıl başladığına dair gerçek gizemleri asla açıklayamayacağını söylemektedir. Çünkü Tanrının güçleri, insan zihninin kavrayabileceğinin ötesindedir. Başkaları yaşamın uzayın dışından geldiğini düşünmektedir. Her şeyden öte evren öylesine kocamandır ki, başka bir yerlerde de başka yaşam biçimlerinin olması için en azından bir şans olmalıdır. Belki de yeryüzü üzerindeki yaşam milyarlarca yıl önce uzaylı varlıklar tarafından tohumları atılmış olan bahçecilik ile ilgili bir deneyin sonucudur.

Urey bilimin eninde sonunda bu soruya bir yanıt vereceğine inanıyordu. O, bir yaşam oluşumu için gerekli olan kimyasalların nasıl oluştuğunu göstermenin bir yolunu arıyordu. Amino asitler adı verilen bu yapıtaşları erken dönem yeryüzü üzerinde nasıl yaratılmışlardı? Urey çok fazla zaman geçtiğinde basit tek hücreli yaşam biçimlerinin doğal olarak - belki de kaçınılmaz olarak - günümüzde bildiğimiz daha karmaşık ve güzel dünyaya dönüştüğüne inanıyordu.

Urey erken dönem yeryüzü koşulları oluşturduğu bir laboratuvar kurdu ve yoktan bir yaşamın nasıl oluşabileceğini gösterdi. İzleyiciler arasındaki öğrencilerden biri Urey'in söyledikleri şeylerden son derece büyülenmişti. Stanley Miller Amerika boyunca yaptığı yolculuğuna Chicago'da son verdi. Bir bilim adamı olarak eğitimini tamamlamış ve bir araştırma projesi üzerinde çalışmaya karar vermişti.

Urey konuştukça, yirmili yaşlardaki Miller gitgide daha fazla heyecanlanmıştı. Konferansın sonunda profesörün yanına gitti ve - uzun bir konuşmadan sonra - laboratuvar ortamında yoktan bir canlı yaratma konusunda birlikte çalışma konusunda Urey'i ikna etti.

İki adam gizlice çalışmaya koyuldular. Onlar yeryüzünün erken döneminde bulunduğuna inandıkları gazları cam tüpler içinde biraraya getiriyorlardı. Bu gazlar arasında pek çoğu volkanlar aracılığı ile açığa çıkmış olan hidrojen, metan ve amonyak gazları bulunuyordu. Cam kavanozun içine buhar dolduruyor ve bir tüp kaynayan suyun balon şişesine bağlanıyordu. Kavanozun içinde iki metal çubuk ya da elektrotlar vardı. Güçlü bir elektrik akımı aracılığıyla kıvılcım etkisi yaratılmaya çalışılacaktı. Bu yeryüzündeki erken dönemde yaygın olarak yaşanmış şiddetli şimşeklerin daha küçük bir tekrarıydı. Tüm laboratuvar aletleri yeryüzünün erken dönem atmosferinin yeniden oluşturulması için tasarlanmıştı ve gökgürültüsü ve şimşek ile bu atmosfer tamamlanıyordu.

Miller bir balon şişe içinde su kaynatarak deneyine başladı. Buhar yukarı çıktı ve bir tüp ile bağlantılı olduğu tarih öncesi gazların karışık olarak bulunduğu büyük cam kavanoz ile birleşti. Daha sonrasında elektrik akımı verildi. Yaklaşık 60.000 voltluk elektrik akımı elektrotlara verildi ve küçük şimşek çarpmalarının olduğu sürekli bir akım meydana geldi.

Onun acı veren hayal kırıklığına karşın, hiçbir şey olmadı ve Miller çabalarının karşılığını alamadan o gece laboratuvardan ayrıldı.

Ancak Miller ertesi sabah laboratuvara geldiğinde balon şişe içindeki suyun pembeleştiğini gördü. Bu, bir tür kimyasal reaksiyon olduğunu gösteriyordu. Bir hafta boyunca deneylerini sürdürdükten sonra, sonuçlar yanlışlanmayacak şekilde ortaya çıktı: Temiz su kesin bir şekilde kırmızıya dönüşüyordu. Su şimdi amino asit içeriyordu - bu tüm bitkiler ve hayvanlar (siz ve ben dahil) tarafından kullanılan ve onların canlı hücrelerinin oluşumu için hayatın yaşamsal bileşiğidir. Kesin olarak Urey’in güçlü bir şekilde inandığı kanıtlanabilir bir veridir. Urey ve Miller’in ulaştığı sonuca göre yaşam 3.7 milyar yıl önce yeryüzündeki cehennemde şans eseri başlamıştır. Çünkü Goldilock-benzeri (düğünçiçeği) koşullar tam bu zamanda olmuştur.


Miller ve Urey’in deneyi yeryüzünde yaşamın nasıl başladığının bilimsel olarak anlaşılmasında bir dönüm noktasıdır. Deney çok sayıda farklı karışımla defalarca tekrarlanmıştır çünkü yıllar boyunca dünyanın ilk dönemindeki varolan kimyasallar değişiklik göstermiştir. Urey ve Miller kendi test tüpleri içinde yaşamın kendisini gerçekte yeniden üretmemişlerdir - bunun yerine onlar bileşimlerdir. Günümüze kadar hiç kimse bir laboratuvar içinde yaşamsız kimyasallardan gerçek bir canlı hücre üretememiştir - yani yaşamın meydana gelme ilk anı hala bilinemezliğini sürdürmektedir.

Bazı bilim adamlarına göre gezegenin erken dönem tarihi içinde başka bir büyük ölçekli olay sayesinde canlı yaşamı başlamıştır. Onlar bunun kuyrukyıldızların “büyük bombardımanı’ olarak bilinen olay ile tohumlarının atıldığını düşünmektedir - bir dipnot dev kızıl gezegen Jüpiter’in yaklaşık 3.7 milyar yıl önce bir yerde oluşmaya başlamasıdır.

1687 yılında ünlü İngiliz bilim adamı Isaac Newton tüm nesnelerin birbirini çektiğini keşfetmiştir. Ancak daha büyük olan nesnelerin çekim güçleri daha fazladır. Bizim güneş sistemimizdeki en büyük gezegen olan Jüpiter öylesine büyüktür ki içine 1.300 adet dünya sığabilir. Sonuç olarak, onun çok güçlü bir çekim kuvveti vardır. Böylesine büyük bir kuvvet yaklaşık olarak 391 milyon mil uzaklıkta olduğu için yerküre gibi gezegenleri etkileyemez. Ancak galaksiler arası terimlerle konuşulduğunda, böyle uzaklıklar aslında son derece yakın olan uzaklıklardır. Yılın doğru zamanında ve açık bir gecede Jüpiter’in gökyüzünde parladığını görebilirsiniz. En basit teleskop bile onun etrafında dönen onaltı uydunun en az dört tanesini kolaylıkla görünür kılacaktır. Yeryüzündeki yaşam tam da burada başlamış olabilir.

Yüz binlerce küçük kaya gezegenlerin oluşumundan sonra açıkta kalmıştır. Yaklaşık 3.7 milyar yıl önce Jüpiter’e yakın olan bir yerde çok geniş bir küme vardır. Onlar kocaman bir çekim kuvveti tarafından tutulmuşlardır. Bu zamanda güneş sistemi öylesine durağanlıktan uzaktır ki Jüpiter, Satürn ve Neptün gibi büyük gezegenlerin uyduları yörüngelerinin dışına çıkmaktadır. Bunların birisi sırasında onların çekim gücü bu küçük kuyruklu yıldızlar ve asteroidler tarafından etki altında tutulurlar. Onlar güneş sistemindeki futbol topları gibidir. Onların bazıları erken dönem dünyanın yönündedir, ortam garip şekilli top güllelerinin dev bir yaylım ateşi gibidir.

Bu büyük bombardımanın kanıtı Houston, Teksas’taki NASA’nın Uzay Uçuş Merkezindeki bilim adamları ekibi tarafından toplanmıştır. Onlar LINEAR adlı bir antik kuyrukluyıldız üzerinde çalışmalar yürütmüşlerdir. Bu, güneşe doğru derleyen ve onun ısısı ile bir toz ve gaz bulutuna dönüşmüş olan bir kuyrukluyıldızdır. NASA ekibi gelişmiş teleskopları aracılığıyla kuyrukluyıldızın içinde bulunan maddeleri saptamaya çalışmışlardır. Yaşam için gerekli olan aminoasitlerin benzer kuyrukluyıldızlardan gelmiş olabileceğini düşünmektedirler. Bu, yeryüzündeki yaşamın tamamen yoktan başlamak zorunda olmadığı anlamına gelebilir. O belki de uzaydan gelen bir tür madde ile olmuştur?

Daha fazla kanıt Ay’dan gelmiştir Onun çiçekbozuğu görünüşü, bunu iyi bir dürbün ile görmek mümkündür, üzerinde bir milyon dolayında krater çarpışma izleri vardır. Onu koruyacak çok az atmosferi olduğu için ve hasarı gizleyecek hiçbir yaşam sistemi olmadığı için, Ay milyarca yıl boyunca meydana gelen büyük çarpmaların yaşandığı bu sert dönemi anlamak için bugünün en iyi tarihsel kanıtıdır.

Bu tür yaşam-veren kuyrukluyıldızlar bize başka değerli armağanlar da getirmiş olabilir. Erken dönem dünya üzerinde kuyrukluyıldız kümeleri hızla çarpmadan hemen saniyeler önce erimeye başlarlar, onların bazıları yerkürenin atmosferine girdikleri anda meydana gelen sürtünmenin etkisiyle ısınır. Bu çok hoş bir görüntü oluşturacaktır - kocaman kar taneleri gibi gökyüzünden milyonlarca kuyrukluyıldız parçası düşmektedir. Onların her biri ateşli, sıcak buhar şekline dönüşmüş olan uzun, eğimli kuyruğu izleyerek yeryüzüne doğru düşmektedir. Buhar yoğunlaşarak suya dönüşür ve ardından ilk kez olarak, bir şey meydana gelir. Yağmur yağar. Bazı uzmanlar bizim göllerimiz, nehirlerimiz ve okyanuslarımızın içinde bulunan suların çoğunun milyarlarca yıl önce kuyrukluyıldızlardan yeryüzüne düştüklerini düşünmektedir.

Günümüzde sahip olunan bilim ve teknoloji ve çok sayıda parlak akademik zeka bu açıklamayı kanıtlamak için uğraş vermiştir, ancak Stanley Miller ve Harold Urey’in laboratuvarında yeniden yaratılan bu kimyasal yapıtaşlarının nasıl oluştuğu bilmecesi henüz çözülememiştir.

Canlı hücrelerin büyüsü yeniden üretilebilir O kendisinin kopyalarını yapabilir. Genellikle tek hücreler kendilerinin mükemmel kopyalarını yaparlar - bu günümüzde virüslerin ve bakterilerin yaptığı şeydir Ancak zaman zaman bir mutasyona uğramış hücre oluşturmak için çalışan sistemde kopyalama hataları olabilmektedir. Kopyalama yeteneği yaşamı bilinen evren içinde başka her şeyden tamamen farklı kılar. Hiçbir ölü bunu yapamaz.

Akşam yemeği tabağınızın kenarına bir çay kaşığı tuz koyun ve birkaç saniye boyunca başka tarafa bakın. Daha sonra ona baktığınızda, tuzun tabağın tüm yüzeyini kapladığını ve kontrol dışı olarak masa boyunca yayıldığını hayal edin Bunu biraz hızlandırdığınızda, işte yaşam buna benzerdir Urey ve Miller in yeniden yarattığı yapıtaşları olan amino asitler bile bunu yapamaz fakat maya yapabilir, küf yapabilir, bakteri yapabilir. Nasıl olmuşsa bir şey bu cisimleri kendilerini çoğaltmaya başlayacakları bir duruma gelecek şekilde tetiklemiştir. O zamandan beri olan her şey yeryüzündeki yaşamın tarihidir.

Kuyrukluyıldız yağmuru dindiğinde yerkürenin yüzeyi enmiş lavların katı bir zemine dönüşmesine yetecek kadar soğumaya başlamıştır Gökyüzünden suların akması, erken dönem okyanusların oluşması yüzeyin daha fazla soğumasına neden olmuştur. Yeraltında erimiş lav ve sıkışan gazlar yerküre kabuğu altında hapsedilmiştir, onların boşluklarından buharlar çıkmaktadır. Daha sonra her yerde volkanlar patlayacaktır. Kaynar sıcak lavların dışarı çıkmasıyla büyük dağlar oluşmaya başlamıştır. Çıkan gaz tüm gezegeni kaplayacak ve nitrojen, metan, amonyak, oksijen ve karbondioksitten oluşan bir erken donem atmosferi meydana getirecektir - bunlar yaşamın oluşumu için Miller ve Urey in Laboratuvarlarında kullandıkları özsel karışımlardır. Oksijen yeryüzünün atmosferine aktıkça o güneş ve güneş sistemi tarafından meydana gelen patlamalardan arta kalan bir gaz olan hidrojen de birleşmiştir Bu da gazın bir araya gelmesi daha fazla su (H2O) yaratacaktır ve kuyrukluyıldızlar tarafından başlatılan tufanlar, gezegenin yüzeyinin yüzde 70 ini kaplayıncaya kadar gitgide daha fazla büyüyecektir.

Bazı uzmanlar yaşam-veren aminoasitlerden tek-hücreli canlı organizmalara geçişin büyüsel bir sıçrama ile gerçekleştiğini düşünmektedir Bunun erken dönem okyanusların derinliklerinde meydana gelmiş olabileceğini düşünürler: Methanogenler - tek hücreli bakterilerin iki temel türünden biri - güneş rüzgarlarının ölümcül etkisinden uzakta, okyanusların derinliklerinde oluşmuştur. Onlar volkanik hareketler ile 'kara duman' olarak adlandırılan kaim, siyah keskin dumanların okyanus tabanında besin ve sıcaklık için gerekli kimyasalları barındırması sayesinde yaşam şansı bulmuşlardır.

Diğer tur tek-hücreli canlı biçimi muhtemelen yiyeceğin az bulunduğu zaman bir kopyalama hatasından meydana gelmiştir. O, tamamen yeni bir enerji kaynağı - güneş ışığı - sayesinde yaşama uyum sağlamıştır ve karbondioksit (CO) ve su (H2O) oluşumu sayesinde yaşam şansı bulmuştur. Bu basit fakat becerikli beslenme sürecini biz şimdi fotosentez olarak adlandırıyoruz.

Methanogenlerden farklı olarak, bu cyanobacteria güneş ışığının su üzerinde parlamasıyla beslendiği için denizin yüzeyine yakın yerlerde yaşamaya gereksinim duyar. Onların fotosentezleri gezegenin atmosferinde dönüşüm yaratacaktır çünkü atık madde oksijendir. Milyarlarca yıl boyunca cyanobacteria'ların yaptıkları fotosentez havadaki oksijen miktarının artmasına neden olmuştur.

Batı Avustralya'nın vahşi bölgelerinde bulunan Perth’den sahil boyunca yaklaşık 650 kilometre uzaklıktaki Shark Bay (Köpekbalığı Körfezi), bir tarihöncesi yere benzemektedir. Kıyıya yakın yerlerde dünyada kalan en eski taşlardan bazıları yaşamaktadır. Onların yanında, denizde yaklaşık yarım metre yüksekliğinde binlerce tümsek ya da tepecik bulunmaktadır, onlar aşırı şişmiş yastıklara benzemektedir. Her ne kadar canlı gibi görünmeseler de, bu tuhaf yapılar - stromatolit olarak adlandırırlar - milyonlarca cyanobacteria içermektedir. Şimdi yalnızca batı Avustralya, Meksika, Kanada’nın sığ kıyılarında ve Karayip denizinin derinliklerinde olsalar da, stromatolitler erken dönem yeryüzünde her yerde bulunuyorlardı.

Bu stromatolitler de sağlanan oksijen ile Theia'nın dev çarpışmasından arta kalan deniz yüzeyi üzerindeki demirin birbirine bağlanması ile başlayalım. Demir, paslı kırmızı bir mineral olarak demir oksit olmuştur. Oksijen ile bağlanabilen tüm uygun maddeler basit bir şekilde havada asılı kalabilmektedir. Oksijen bizim nefes aldığımız havanın yüzde 21’ini oluşturmaktadır. Geri kalan bölüm çoğunlukla nitrojen (yüzde 71) ve az miktarda su buharı ve karbondioksit dahil olmak üzere yüzde 1 in altında küçük ölçeklerde başka gazlar vardır.

Oksijen olmaksızın yeryüzünde yaşam varlığını sürdüremezdi. Bu durumda mikroskop altında incelenebilen bakterilerin ötesine geçen bir yaşam biçimi ortaya çıkamazdı. İnsanlar asla olmazdı çünkü gelişmiş hayvan yaşantısının tüm biçimlerinde oksijen enerji yönünden zengin gazdır. Ayrıca, atmosferde yukarılarda bulunan oksijen güneşin güçlü ultraviyole ışınlarından bizi koruyan ozon tabakasının biçimlenmesinde koruyucu bir örtü görevi görmektedir.

Cyanobacteria havadaki karbondioksit yoğunluğu bulunan erken dönem yeryüzünde kavurucu sıcak havanın ısısının düşmesine yardımcı olmuştur. Sera etkisi yaratan bu gazın seviyesinin azalmasıyla birlikte sıcaklık düşmüştür. Daha düşük sıcaklıklar yaşamın bir sonraki seviyeye sıçramasına yardımcı olmuştur. Tek hücreli bakteriler (prokaryotes) ortaya çıkmaya başlamıştır ve daha karmaşık ve daha gelişmiş canlılar oluşmaya başlamıştır.

Yaklaşık iki milyar yıl önce, oksijen yönünden zengin olan atmosfer içinde tek-hücreli bir bakterinin yaşamasını olanaklı kılan başka bir mutasyon gerçekleşmiştir. Oksijenin büyük enerji veren nitelikleri - solunum adlı - bir oluşumun meydana gelmesini sağlamıştır. Bu sayede başka yaşam şekillerinden on kez daha fazla enerji üretilebilmiştir. Kısa süre içinde okyanuslar yüksek derecede enerji sahibi olan mikroskobik hücrelerle dolmuştur.

Böylesine enerjik olan mikroskobik hücreler önceleri okyanus içinde çözülmüş ve ayrı ayrı bulunuyorken, daha sonrasında birbirleri içinde karışabilmişler ve karşılıklı olarak fayda sağlayabilecekleri şekilde daha büyük hücreler tarafından yutulduğunda atık maddeler ortaya çıkmıştır ve daha büyük hücreler, daha küçük hücrelerin solunumları ile yaratılan fazladan enerjiyi kullanmışlardır. Böyle bir işbirliğinin sonucunda endosymbiosis adlı daha büyük hücreler ortaya çıkmış ve oksijen seviyesi artmış olan dünya içinde artık daha donanımlı bir hücre olmuşlardır.

Christopher Lloyd - Dünyada Neler Oldu


Bir sonraki bölüm hazırlandığında linki burada olacaktır




Share this article :

Yorum Gönder

Not: Yalnızca bu blogun üyesi yorum gönderebilir.

 
SUPPORT / DESTEK : ATLAS
Copyright © 2014 ATLASİZM