Bilim insanları, yaşamın başlangıcında rol oynamış olabilecek antik kimyasal süreçleri laboratuvar ortamında yeniden canlandırdı.



Bilim insanları milyarlarca yıl önce okyanus diplerinde gerçekleşmiş ve yaşamın kıvılcımı olabilecek antik kimyasal süreçleri laboratuvar ortamında yeniden yarattı.

Ludwig Maximilian Üniversitesi’nden bir araştırma ekibi, dünya üzerindeki ilk yaşam formlarının nasıl enerji elde ettiğini anlamak için 4 ila 3,6 milyar yıl öncesinin koşullarını laboratuvarda simüle etti. Araştırma ekibinin başında bulunan jeokimyacı Vanessa Helmbrecht, günümüzde derin deniz hidrotermal bacalarında hâlâ devam eden bu süreçleri inceledi.

Araştırmacılar yaşamın başlangıcında önemli rol oynamış olabilecek hidrojen ve demir bakımından zengin “kimyasal bahçeler” olarak adlandırılan ortamları yeniden yarattı. Söz konusu ortamlar günümüzde “kara duman çıkaran bacalar” olarak bilinen derin deniz hidrotermal bacalarına benziyor. Ancak antik okyanuslarda çözünmüş demir oranı çok daha yüksekti.

Ekip tek hücreli bir arkea türü olan Methanocaldococcus jannaschii’yi denek olarak seçti. Bu mikroorganizma ilk kez Meksika’nın batı kıyılarındaki bir hidrotermal bacadan toplanmıştı ve enerji kaynağı olarak karbondioksit ve hidrojeni kullanıyor.

Sonuçları Nature Ecology & Evolution dergisinde yayımlanan araştırmanın laboratuvar deneyleri sırasında oksijensiz suya sülfidik sıvı enjekte edilerek 5-10 dakika içinde baca benzeri bir yapı oluşturuldu. Bu yapı siyah bir çökelti formunda büyüdü.

İşte Yaşamı Başlatan Kimyasal Bahçeler



Yüksek sıcaklıklarda demir ve kükürt bileşenleri makinavit (FeS) ve gregit (Fe3S4) adı verilen demir sülfür minerallerini oluşturdu. Demir sülfürün hidratlanması sonucu hidrojen açığa çıktı. Modern yaşam alanından oldukça farklı olan bu ortamda M. jannaschii beklenmedik şekilde gelişti.

Jeokimyacı Helmbrecht şu açıklamada bulundu:

“Başlangıçta ekstra besin maddeleri, vitaminler veya eser elementler eklemediğimiz için sadece hafif bir büyüme bekliyorduk. Ancak arkealar, asetil CoA metabolizmasının bazı genlerini aşırı ifade etmenin yanı sıra üstel olarak çoğaldı.”

Mikroorganizmalar her zaman makinavit parçacıklarının yakınında kaldı. Bu da Dünya’nın erken dönemlerinden kalan fosil örneklerindeki ilk mikrobiyal yaşam izleriyle benzerlik gösteriyor.

Uzayda Yaşam Arayışlarına Yeni Bir Bakış Kapısı



Araştırmacılar şimdi metabolik süreçlerin gezegenimiz dışında da gerçekleşip gerçekleşemeyeceğini araştırıyor. Özellikle Satürn’ün uydusu Enceladus’ta benzer koşulların var olabileceği düşünülüyor. NASA, uydunun kayalık çekirdeği ile buzlu kabuğunun altındaki sıvı “soda okyanusu” arasında hidrotermal aktivitelerin varlığından şüpheleniyor.

Helmbrecht ve ekibi, bir sonraki çalışmalarında Enceladus’un koşullarını laboratuvarda simüle ederek arkealların orada hayatta kalıp kalamayacağını test edeceklerini belirtti.

Kaynak: Phys