HATIRLATMA; RENKLİ KELİMELER VE CÜMLELER FARKLI GÖRÜŞLERE VE BİLGİLERE AÇILAN PENCERELERDİR.
Yeryüzündeki evrimiyle ilgili Masachusettes Institute of Technology (MIT) yeni keşifleri (podcast dinlemek için buraya)
Oksijen yeryüzünün büyük kısmında yer alarak yaşamın devamı için soluduğumuz havanın % 21' ini oluşturduğunu ilkokul 1. sınıftan beri biliyoruz. Fakat yeryüzü tarihinin başlarında oksijen ya yoktu ya da az miktardaydı ve ilkel gazların karışmasında rol oynuyordu. Yaklaşık 2,3 milyar yıl önce, "Büyük Oksitlenme Olayı" kadar değilse bile, oksijen, atmosferde ölçülebilir göçükler (göçük denilen ozon tabakası ve atmosfer katmanlarının bazıları) oluşturduğunda; nefes alan canlıların evrimini ve önünde sonunda bugün bildiğimiz kadarıyla karmaşık yaşamı harekete geçirmiştir. Son aylarda MIT' deki yeni bir araştırmanın; oksijenin, okyanuslardaki "oksijen vahalar" ında düşük profil tutmasıyla aslında atmosferde ilk ortaya çıkışından yüzlerce milyon yıl önce oluşturulmuş olabileceği önerisini ortaya atmasıyla ortalık biraz karışmış durumda. MIT araştırmacıları, küçük aerobik organizmaların bu denizaltı vahalarında bulunan son derece düşük miktardaki gaz varlığında hayatta kalmak için evrilmiş olabileceğine dair kanıtlar bulundu.
Labotatuvar deneylerinde eski bir MIT öğrencisi olup yine geçmişte MIT 'de Jeobiyoloji Profesörü Roger Summons and Dianne Newman ile çalışmış olup şimdilerde Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü' nde bulunan Jacob Waldbauer, mayanın (oksijenli veya oksijensiz ortamda hayatını sürdürebilen bir ökaryotik organizma) sadece gazın çok küçük kabartı haliyle bile oksijene bağımlı bileşikler üretebildiğini buldu. Ekibin, Proceedings of the National Academy of Sciences dergisinde kısa bir süre önce bulgularını yayınladığı makale; atmosferdeki gazın ölçülebilirliğinden önce okyanuslarda bulunan az miktardaki oksijenin sirkülasyonuyla çalışarak benzer şekilde mayaların ilkel atalarının günümüz mayalarına benzer ustalıkta olduklarını ileri sürüyor. "Oksijen hücre metabolizmasında ayrılmaz bir faktör haline geldiği zaman Dünya tarihinde çok önemli bir dönüm noktası oldu. Aslında Dünya tarihinin çok erken safhalarında oksijene bağımlı biyosentez olması kaçınılmaz ve anlamlı sonuçlara sahip." diyor Summons.
Grubun sonuçları yeryüzü bilimleri toplulukları arasındaki tartışmada uzlaşmaya yardımcı olabilir.Yaklaşık on yıl önce, jeokimyacılar bazı organizmaların hücre zarlarının önemli bir bileşeni olan fosil steroid içeren tortul kayaçlarla karşılaştıklarını duyurmuştu. Kolesterol gibi tek sterol molekülü yapmak en az 10 oksijen molekülünün çıkarılmasını gerektiriyor; moleküler fosillerin BOO' dan (bir diğer büyük oksidasyon olayı yazısı) 300 milyon yıl öncesine uzanmasından beri bazıları bunları yeryüzünde oksijenin varlığının en erken kanıtı olduğunu öne sürüyor. Ancak, oksijenin benzer yaştaki kayaçlardaki varlığının kanıtının kesin olmaması sebebiyle birçok jeolog fosilleşmiş steroidlerin gerçekten ilk oksijenin kanıtı olup olmadığını hala sorguluyor. Waldbauer ve arkadaşları belki de aslında oksijenin atmosferde yer almasından 300 milyon yıl önce son derece düşük konsantrasyonlarda olduğu için kayaç kayıtlarında izine rastlanamayabileceğini öne sürüyorlar. Çok düşük seviyelerde olsa bile bu oksijenin aerobik, streol üreten (steroidlerin alt grubudur hayvanlarda bitkilerde funguslarda farklılık gösterir, bunlarda ergosterol olarak bulunur.) organizmaların beslenmesinde etkili olmuş olabileceğini söylüyorlar. Teorilerini test etmek için, model olarak modern mayayı inceliyorlar. Maya kendiliğinden oksijeni; şekerleri bağlamak, ergosterol ve birincil sterolünü sentezlemek için kullanır. Maya aynı zamanda ergosterol kaynağı sağlandığı sürece oksijensiz de büyüyebiliyor. Tüketebileceği en düşük oksijen değerini bulabilmek için, ekip mayanın anaerobik aktiviteden aerobik aktiviteye hangi noktada geçeceğini saptayabilecekleri bir deney hazırladılar.
Waldbauer karbon-13 ile işaretlenmiş ergosterol ve glukoz gibi, temel bileşenlerin bir karışımı ile maya hücrelerini büyüttüğünde, mayanın oksijen olmadan, mutlu mesut ortamdan sterolü aldığını ama hiçbirini sıfırdan yapmadığı sonucunu bulduklarını söylüyor ve küçük miktarda oksijen pompalandığında, bir anahtar oluştuğunu ve mayanın kendi sterollerini üretmesi için glikoz ile birlikte oksijen kullanmaya başladığını da ekliyor. Karbon-13, ortamdan elde ettiği sterol ile biyosentez edilmiş sterolün ayırt edilmesinde yardımcı oluyor.
Bilim insanları mayanın yok denecek kadar az nanomolar konsantrasyonlardaki oksijeni kullanarak streoid yapabildiğini ve bunun oksijenin üretici ile tüketicilerinin aslında atmosferde ortaya çıkışlarından önce bir şekilde olabileceği teorisini desteklediğini söylüyorlar. Bu bize mayanın, ve büyük olasılıkla çok sayıdaki veya bütün ökaryotların, oksijenin çok, çok düşük konsantrasyonlarıyla steroller yapabildiğini gösteriyor. "Buldukları sınır umduğumdan daha düşük ve birçok mikrobiyolog gibi ben de bu sonuçtan şüpheliyim." diyor bu araştırmaya dahil olmasa da CalTech jeobiyoloji profesörü Alex Sessions.
 |
| Hawaii |
Waldbauer ve Summons oksijenin üretiminin ve tüketiminin okyanuslarda, atmosfer gazın izini bile görmeden önce yüzlerce milyonlarca yıldır oluşabileceğini söylüyor. Olasılıkla okyanus yüzeyinde yaşayan mavi-yeşil alglerin (siyanobakterilerin) oksijenli fotosentez (hiç değinmeyeceğim en hoşlanmadığım konudur) olarak bilinen bir süreç içinde güneş ışığıyla oksijen üretme yeteneklerinin geliştiğini söylüyorlar. Fakat okyanuslarda oluşturulması ve atmosfere sızması yerine, oksijen ilk aerobik (yani oksijenli solunum yapan canlılar) organizmalar tarafından hızlıca tüketilmiş olabilir. Demir ve sülfit püskürten alt deniz volkanları gibi büyük okyanus ve yüzey çöküntüleri büyük ihtimalle oksijen artık halinde olsa da her türlü tüketebiliyor.
"Biz biyolojinin her türlüsünün herhangi bir oksijen olmadan gerçekleşebileceğini biliyoruz." diyor Caltech' de doktora sonrası araştırma yapan Waldbauer ve ekliyor; "Fakat oksijenin bazı yerlerde oluşmuş güçlü bir döngüsünün varlığı ve bunun bu bazı yerler dışındaki yerlerde tamamen yok olmuş olabileceği de oldukça mümkündür."
Oksijen nefes alan organizmaların evrimini uyararak, atmosferde ölçülebilen herhangi bir göçük meydana getirdi. Yaşam oksijeni ve suyu doğurdu; saf oksijen eğer fotosentezden önce vardıysa, hemen reaksiyona girip oksit formunu oluşturmalıydı, bu yüzden öyle ya da değil dünya güneşten koparıldığında böyle olmalıydı.Oksijen yaşayan süper hücreler (organizmalar) tarafından günümüzde durmadan oluşturulmaya devam ediyor.Yaşama tek bir süper organizma olarak bakarsak içinden çıkılamaz bir durum yok. Basite indirgenmiş evrimi unutun; yaşam bir tohumdan büyüdü (radyoaktif bozunmayla kaya yiyiciler güçlendi) ve çevrenin sürekli detoksifikasyonu yoluyla çeşitli hücre kollarına farklılaştı. Yaşam kozmik bir enfeksiyondur ve bir mantar gibi büyümüştür.
