Oksijen olmadan önce Dünya’daki yaşam nasıldı?
Arsenik, bildiğimiz anlamda zehir ve yaşamın sonu demek. Ancak oksijenden önce yaşamı desteklemiş olma ihtimali de var. Zehirli arsenik, milyarlarca yıl önce, yani oksijenin kullanıma hazır hale gelmesinden çok önce gezegenimize “soluk” getiren bir bileşik olabilir.
Gezegenimizdeki yaşamın oksijen olmadan önce nasıl olduğunu, mesela “yaşam döngüsünün sağlanması için” ne solunduğunu bilmiyorduk. Artık nihayet öğrenebiliriz. Şili’nin Atacama Çölü’ndeki La Brava adlı bir noktada çalışan bilim insanları, kalıcı oksijen içermeyen aşırı tuzlu bir gölde yaşayan fotosentetik mikropları inceliyor.
Connecticut Üniversitesi’nden yerbilimci Pieter Visscher, “Yaklaşık 35 yıldır mikrobiyal tabakalarla çalışıyorum ama bu, oksijensiz ortamda kesinlikle yaşayan bir mikrobiyal tabaka bulabildiğim dünyadaki tek sistem” diyor.
Stromatolitlere fosilleşen mikrobiyal tabakalar, Dünya’da en az 3,5 milyar yıldır bol miktarda bulunuyordu ve yine de varlıklarının ilk milyar yılında fotosentez için oksijen yoktu. Bu yaşam formlarının bu tür aşırı koşullarda nasıl hayatta kaldıkları halen bilinmiyor. Ancak günümüzde yaşayan stromatolit ve ekstremofilleri inceleyen araştırmacılar, bir avuç olasılık ortaya atıyor.
Demir, kükürt ve hidrojen uzun zamandır oksijenin yerini alabilecek olasılıklar olarak önerilmiş olsa da Kaliforniya’nın hipersalin (çok tuzlu) Searles Gölü ve Mono Gölü’nde arsenotrofinin keşfedilmesiyle, arsenik de bir “rakip” haline gelmişti.
Batı Avustralya’daki Tumbiana Formasyonu’ndan gelen stromatolitler, ışık ve arseniğin tuzağa düşürülmesinin, bir zamanlar Prekambriyen’de geçerli bir fotosentez yöntemi olduğunu ortaya çıkarıyor. Aynı şey demir veya kükürt için söylenemiyordu.
Yaşamın kaynağı olabilir mi?
Araştırmacılar geçtiğimiz yıl Pasifik Okyanusu’nda “arsenik soluyan” bol miktarda yaşam formu keşfetmişti. La Brava’daki yaşam formları, yakın zamanda Nevada’da arsenik açısından zengin bir gölde bulunan ve bileşik arsenitle fotosentez yapan Ectothiorhodospira sp. isminde bir kükürt bakterisine çok benziyor.
La Brava mikroplarının, arseniti de metabolize edip etmediğini doğrulamak için daha fazla araştırma yapılması gerekse de ilk araştırmalar, bu tabakaları çevreleyen akan suyun, hidrojen, sülfür ve arsenik içerdiğini ortaya koyuyor.
Bulguları, Communications Earth and Environment dergisinde yayımlanan araştırmacılar haklıysa ve La Brava mikropları gerçekten de “arsenik soludu” ise, bu yaşam formları, Prekambriyen ortamlarında beklediğimize benzer şekilde, kalıcı ve tamamen oksijensiz bir mikrobiyal tabakada bunu ilk yapan canlılar olarak “ilk yaşama dair” bilgi dağarcığımızı genişletecek. Bu nedenle de tabakaları incelemek, gezegenimizdeki olası en erken yaşam formlarından bazılarını anlamak için harika bir yöntem.
Genom araştırmaları da La Brava tabakalarının arsenik ve kükürdü metabolize edecek araçlara sahip olduğunu öne sürerken makalenin yazarları, arsenat azaltımının sülfat azaltımından daha etkili göründüğünü söylüyor.
Ne olursa olsun, her iki yolun da var olduğuna dair güçlü kanıtlar olduğunu ve bunların, Dünya’daki yaşamın ilk günlerinde kapsamlı mikrobiyal tabakaları yaşam anlamında desteklemek için yeterli olacağını söylüyorlar.
Ekip doğru bilgileri elde ettiyse yaşam formu arayışımızı başka yerlere doğru genişletmemiz gerekebilir. Visscher, “Bilim insanları Mars’ta yaşam izi ararken demire bakıyor ama bu bulguya göre, muhtemelen arseniğe de bakmaları gerekecek” diyor.
O gerçekten bir zehirden çok daha fazlası.
Batuhan Sarıcan / [email protected]
Kaynak: https://www.livescience.com/life-on-earth-before-oxygen.html
