Dünya Üzerindeki Yaşam, Her Gün Kullandığımız Basit Bir Bileşen Sayesinde Başlamış Olabilir

Eğer klasik canavar filmlerine ve eski bilim deneylerine inanacak olursak, yaşam bir kıvılcımla başlıyor.

Ancak bu tür bir başlangıç hikayesine herkes ikna olmuş değil. Bu sebeple; prebiyotik bir çorbayı, yaşam oluşturan bir yemeğe dönüştürebilecek enerji kaynaklarını bulma arayışı devam ediyor. Belki de gizemli bileşen, bir tutam tuzdan daha şaşırtıcı değildir.

Japonya’daki Tokyo Teknoloji Enstitüsü’nde yer alan Dünya-Yaşam Bilimi Enstitüsü’nde (ELSI) çalışan araştırmacıların yürüttüğü yeni çalışmada, dikkatler sodyum klorüre çevrildi: Erken biyokimya için gereken kimyasal enerji, sodyum klorür ile iletilmiş olabilirdi.

Sodyum klorür, 1:1 oranında sodyum ve klorid iyonlarından meydana geliyor. Bu durumda, sorumlu bileşenler klorid iyonları olabilirdi. Yani, kendilerine yoğun bir elektromanyetik radyasyon dozu verildiği zaman.

Dünya üzerindeki yaşamın kökenleri, baştan beri ilgimizi çeken bir konuydu.

Bilim, yaşamın nasıl bu denli çeşitliliğe evrimleştiğini açıklama bakımından epey iyi bir iş çıkardı. Fakat doğal seçilim gibi açıklamaları kullanarak da bir yere kadar gidebiliyoruz.

Bir noktada; kaotik bir organik kimyasal girdabından, yaşamın ilk parıltısı sayılabilecek aksak kopyalama kodlarına geçmemiz gerekiyor: Yani, çoğunlukla RNA dünyası hipotezi şeklinde adlandırılan ilk ekosisteme.

Maalesef bu hipotezin tamamı, bir miktar tavuk ve yumurta sorunu barındırıyor.

Yaşam, (bu ister kimyasal bağ, ister güneş ışığı şeklinde olsun) enerjiyi bir kaynaktan alıp, onu kullanarak bileşenleri yeniden düzenlemeye dayanıyor. Bir enerji kaynağı olmadan, ilkel genetik kodları oluşturmaktan sorumlu olan temel kimyasalların üretimini hızlandıramazdık.

Bütün modern canlılar gerekli hücre mekanizmasını devralmış olsa da, ilk metabolik sıçramanın daha yaygın bir kaynak olması gerekiyordu. Yaşamın kendisinde değil ama, çevrede bulunan daha basit bir şey olmalıydı.

Stanley Miller ve Harold Urey isimli iki kimyager, 1950’li yılların başında basit maddelerden bir miktar amino asit oluşturdular ve proteinlerin temel maddelerinin, canlı bir kaynak gerektirmeyebileceğini ilk defa gösterdiler.

Dünya’nın ilk zamanlarında, şimşek halinde bol miktarda elektrik akımı olduğunu varsayarak; oluşturdukları ortama bir gerilim verdiler.

Bu süreçte seri şekilde amino asit üretilmiş olsa bile, RNA’yı meydana getiren temel kimyasalların alfabesi farklı. Bunların nasıl oluştuğunu hesaplamak da bir enerji sorunu ortaya çıkarıyor.

Geçen sene, araştırmacılardan oluşan bir takım, asteroitler çarpınca yayılan şok dalgalarının meydana getirdiği plazmanın, organik yapıtaşlarını formamite* dönüştürecek kadar enerji sağlamış olabileceğini öne sürmüştü. (*Formamit, dört RNA harfinin ana molekülü)

Asteroit çarpması ve şimşek çakması gibi çarpıcı olaylar, sadece ufak miktarda aktörün oluşumunu makul bir şekilde açıklıyor. Destekleyici rollere sahip olabilen başka bir sürü kimyasal var ve bunların da aydınlatılması gerekiyor.

Bu yeni çalışma, bir adım geriye çekiliyor ve kapsamı daha geniş tutuyor. Yaşamı oluşturan kademeli tepkimeler yönünden, söz konusu kapsamın da gerekli olduğu düşünülüyor.

Diğer araştırmacıların daha önce yaptığı çalışmalarda, hidrojen siyanür gibi bileşenlerin izleri, morötesi ışıktan biraz daha fazlasının mevcut olduğu durumlarda RNA’nın temel başlangıç bloklarına kadar takip edilmişti. Fakat siyanamidin oluşması gerekiyordu ve kimse bu kimyasalı hesaba katmamıştı.

Araştırmacılar, raporlarında şöyle yazıyorlar: “Bu yüzden bizim hedefimiz, siyanamidin yanısıra basit şekerler oluşturan ve dolayısıyla, özellikle RNA sentezinde pek çok önemli öncülü tek basamakta gerçekleştiren bir tepkime ağı geliştirmekti.”

Morötesi ışığın değil de, daha yoğun olan gama ışımasının sevkettiği tepkime zincirlerini analiz eden araştırmacılar, siyanamid seviyelerinin epey şaşırtıcı bir ayıraç ile orantılı olarak yükseldiği keşfetmişler. Bu ayıraç ise klorid iyonlarıymış.

Tuzda bulunan iki iyon arasından, genelde en çok sodyum dikkat çekiyor ve sodyumun emsâli olan klorid, tepkimelerde nadiren yer alarak, gözden kaçma eğilimi gösteriyor.

Bu vakada, gama ışınlarının radyasyonuna maruz kalan kloridlerin elektronlarının çözüldüğü ve siyanamidin oluşması için gereken enerjinin de, böylelikle karışıma verildiği görülüyor.

Bu durum bazı yönlerden, yıldırımlardan ve şok dalgalarından daha karmaşık (ve daha az heyecan verici) gibi geliyor. Fakat yaşamın, bir patlamayla başlamış olması gerekmiyor.

Bol miktarda baharatla, cızırdayarak da ortaya çıkmış olabilir.

Araştırma, ChemistrySelect bülteninde yayınlandı.

ScienceAlert