Yaşamın Oluşumu

Yaşamın Oluşumu

Yaşamın oluşumu için günümüzde belirgin geçerli bir  model yoktur. Geçmişten günümüze moleküler araştırmalar sonucu yeni hipotezler ortaya atılmıştır.

Bir amino asit olan fenilanalin bir çok protein ve amino asitlerin temel aminoasit olduğu varsayımı vardır.Canlılık öncesi yaşama baktığımız zaman  ilk oluşan yapıların monomerler olduğu düşünülmektedir.Bu monomerler aminoasitler vb.

Yaşamın Oluşumu ve Günümüzdeki Modeller

Yaşamın oluşumu ve günümüzdeki modeller , bazı geçişde bu konuyla ile ilgili deneyler yapılmıştır.Bu deneyler Miller-Urey deneyi bunlara önrek olarak verilebilir. Bir başka araştıma yapan bilim adamları RNA Dünya hipotezi gibi hipotezler ortaya koymuşlardır.

RNA Dünya Hipotezi: Bu hipotezde nükleotidlerin polimerizasyonu ile oluşan RNA moleküllerinin , kendi kendilerini üretme yeteneğine sahip olan ribozimlerin oluşmasına neden olur.

Katalitik etkililik , çeşitlik ve doğal seçilim baskısı gibi olaylar küçük proteinlerin oluşmasına katalizlenmesine sebebiyet verebileceği düşünülmüştür. Bu olay oligonükleotidlerin RNA ile birleşip katalizürler oluşturduğu düşünülmüştür.Bu olay sonucunda ribozom organellerinin meydana gelip proteinlerin  sentezinin yaygınlaşdığı düşünülmektedir.

Proteinler katalitik olaylardan dolayı ribozimlerle dominant biopolimerler oluşturmuştur.Başlangıçta nükelotilerin genom yapısı belirli sınırlı yapıda kalmıştır.Yaşamın oluşumunda bazı temel kimyasal bileşik ve maddeler vardır bunlar;

• Metan (CH4)
• Amonyak (NH3)
• Su (H2O)
• Hidrojen sülfür (H2S)
• Karbon dioksit (CO2) veya karbonmonoksit (CO)
• Fosfat
• Oksijen (O2) ve ozon (O3)

Gibi örnekler yaşamın oluşmasında etkin rol oynar.

Biyolog  John Desmond Bernal Biyopoez terimini geliştirmiş ve yaşamın kökenini araştırmada bu olayların aşama şeklinde olduğunu söylemiştir bu aşamalar;

1. Biyolojik monomerlerin oluşumu
2. Biyolojik Polimerlerin oluşumu
3. Moleküllerin hücreye evrimi

Bu şekilde 3 aşamadan bahsedilmiştir.

Organik Moleküllerin Kökeni

Yaşamın oluşumundan bahsedersek ilk önce organik moleküllerin kökenine bakmak gerekir. Organik moleküllerin üç adet kökeni olduğundan bahsedilmiştir. Bununla ilgili bir bilim insanı olan  Miller deneyler yapmıştır organik maddelerin sentezi ile ilgili bu deneyde enerji kaynakları (UV ışığı ve/veya elektrik boşalmaları gibi) organik sentez çalışmaları yapmışlardır.

Organik moleküller kökenine bakacak olursak dünya dışı nesne olan meteroit olan karbon kondrit’ ten bahsetmemiz gerekmektedir. Karbon kondrit metalik olmayan metoarlardan’dır. Bu meteor diğer meteorlar dan farklıdır buda demir içeriğinin az olması ile ilgilidir. Bu meteorun önemi güneş sisteminin yaşının hesaplanması , organik bileşiklerin sentezi gibi merak edilen konularda ipuçları vermesidir.

Bu ve buna benzer kaynakların son yıllarda yapılan tahminlere göre dünyanın en erken döneminlerinde ki atmosfer ortamından yani 3.5 veya 4 milyar yıl öncesine kadar uzaydan farklı organik bileşikleri içeren meteorlar geldiği düşünülmektedir.

Organik maddelerin kökeni ve yaşamın oluşumu ile ilgili yapılan modelleme çalışmaları

1. Miller deneyleri (İlkel Çorba Kuramı) – Abiyogenez
2. Derin deniz sıcak su kaynağı teorisi
3. Fox deneyleri
4. Eigen hipotezi
5. Wächtershäuser’ın hipotezi
6. Radyoaktif sahil teorisi
7. Homokiralite
8. Kendi kendine organize olma ve kopyalama
9. Gold’un “Derin Sıcak Biyosfer Modeli”
10. Organik moleküllerden protocel’lere
11. “Önce Genler” Modelleri: RNA dünya
    hipotezi
12. Kabarcık teorisi
13. Otokataliz
14. Kil teorisi
15. Lipit Dünyası
16. Polifosfat Dünyası
17. Polisiklik Aromatik Hidrokarbon Dünyası

Bu tür çalışmalar evreni anlama ve yaşamın oluşumunu anlamak için yapılmıştır. Bu çalışmalarda abiyogenez kuramı birçok bilim insanını etkilemiştir.

Abiyogenezden kısaca bahsedicek olursak: bu kuram doğada canlı farklıkların cansız farklıklardan geliştiğini öne sürmüş bir kuramdır.Bu kuramda ilk önce organik madde oluşur onun devamında canlı organizmalar oluşur düşüncesi vardır.

Bu kuramı destekleyen bir çok araştırma ve sonuçlarda çıkmıştır ve hala günümüzde tartışmaya açık bir konudur.Bu kuramda kendiliğinden oluşum söz konusudur.

Bununla ilgili birçok bilim adamı kanıt sunmuş ve çalışmalar yapmıştır.Bu isimler ;

• Aristo
• Girolamo Fracastoro
• Robert Hooke
• Anton van Leeuwenhoek
• Francesco Redi
• Darwin
• Pasteur
• Haldane
• Oparin

Burada eklenmemiş bilin insanları olabilir.Bu çalışmalar araştırmarda Robert Hooke un yaptığı çalışmalar abiyogenezi çelişkiye veya eksiliğine düşüreceği çalışmalardır.Daha sonra mikroskopun bulunması ile Francesco Redi biyogenez tanımını ortaya atmış ve bu tanıma göre canlı varlıklar canlı varlıklardan meydana gelmiştir.

Organik maddelerin kökenine baktığımız zaman ve meteor olaylarını da göz önünde bulundurabildiğimiz zaman bu iki kuram için şunu söyleyebiliriz. Abiyogenez bir yere kadar doğrudur. Biyogenez ise yaşamın canlı varklıkların canlılardan  oluşumu konusunda doğrudur.

Yaşamın oluşumu ile  ilgili kesin bir bilgiden bahsedicek olursak.Bu olay büyük oksidasyon olayıdır.

Siyanobakterilerin Evrimi

Antartika da yapılan bir deneyde oksijen üreten  siyanobakteriler buz tabakasının altında , anoksik ortamda 1-2 ml kalınlığında 02 oranın oldugu su içeren bir tabaka oluşturduğunu farkettiler. Bu olayda bilim insanları bu organizmaların oksijene ve ortama adapta olabileceğini düşünüyorlar.O2 azlığında siyonabakterilerin bir denge kurduklarını ve selbest O2 nin önemli bir bileşenini oluşturduklarını keşfettiler.

Büyük Oksidasyon

Büyük oksidasyon olayı 2.6 milyar yıl önce meydana gelen çok büyük çaplı çevresel değişimdir.Bu olay oksijenli solunum yapan canlıların gelişmesine neden olmuş ve tür sayısının ve çeşitliliğinin artmasına neden olmuştur.Bu olayda birçok canlı türüde yok olduğu düşünülmektedir. Bu olay da baş rol oynayan canlı siyanobakteriler dir.

Atmosferdeki bu selbest okijenin siyonabakteriler ve su’da yaşayan bazı ökaryotik canlılar ile yapıldığı düşünülmektedir.Bu organizmalar fotosentez yapıp biyosferin oksijen miktarını arttırıyorlardı. Bu olay dan sonra oksijenli solunum yapan canlı türlerinin çeşitliliği ve sayısı arttı.

not: Yazımızda modellerin detaylarına girmedik çünkü yazımız sıkıcı hale gelebilirdi. Bu konuda ki modellerle ilgili yeni yazılarımız yayınlanacaktır.

Kaynaklar

1. Chyba, ChristopherandSagan, Carl (1992), “Endogenousproduction, exogenousdeliveryandimpact-shocksynthesisof organicmolecules: an inventoryfortheoriginsof life” (Nature 355 (09 January1992))
2. Gilbert, Walter (Şubat 1986). “The RNA World”. Nature
3. Great Oxidation Event: More oxygen through multicellularity”. ScienceDaily. University of Zurich. 17 January 2013.
4. “The Rise of Oxygen”. Astrobiology Magazine. 30 July 2003.