Mars’ta yaşam arayışının Dünya’daki izleri

Alexander Brasier, David Wacey, Mike Rogerson *

Mars’taki yaşam arayışı, NASA’ya ait Curiosity aracının bir zamanlar göl yatağı olan bir bölgedeki organik madde keşfiyle bir adım daha ilerledi. Bu organik madde geçmişteki bir yabancı yaşam formunun bileşeni olabilir ya da biyolojik olmayan bir kökene sahip olabilir; her durumda, bu karbon, çevresindeki organik yaşam biçimi açısından bir besin kaynağı sağlayacaktır.

Keşif, NASA’nın dünya dışı yaşam formları hakkındaki araştırmasına ayrıca ilgi uyandırıyor. Araba boyutlarındaki bir araçla uzaktan yaşam avı sürerken, asıl mesele, çabalarınızı en isabetli biçimde odaklayacağınız yeri bulmak. Dünyada fosilleşmiş halde mikroorganizmalar bulmayı beklediğimiz alanları araştırmak, akla yatkın bir çabadır. Bu işlem, bu fosillerin mikron (bir metrenin sadece milyonda biri) boyutlarında olması sebebiyle biraz karmaşık.

Curiosity aracı, tıpkı en yeni keşfinde de olduğu gibi, su yakınlarında biriken belirli tortul kayaç alanlarını inceliyor. Bu (araştırma), en büyük ihtimallere ilişkin en yeni jeolojik önermelere dayanıyor. Buna karşın, öncelik tanınacak olan kayalar henüz bir tartışma konusu ve bu durum, kendi yaşlı dünyamızın gizemlerini aydınlatmaya çalışan jeologları ilgilendiren bir mesele. Bir zaman makinesine en yakın olan şey, Dünya’da sahip olduğumuz kayalar ve fosiller.

ANAHTAR BİR VARLIK, STROMATOLİTLER

Jeologlar, neredeyse yüz yıldır stromatolit** denilen bir kayaç türüne odaklandılar; onları bulmaya çalışırken, tuhaf yerlerde dolaşarak saatlerini harcadılar. Stromatolitler, genellikle sığ sularda oluşur ve milimetre ölçeğinde katmanlaşırlar. Şüphesiz biçimde, çoğunluğu sümüksü mikrobik “biyofilmler” tarafından yaratılmıştır; fakat bu uzun öyküyü kısaltmak adına, günümüzde, katmanlı bir kaya oluşturmak için birden fazla yol olduğunu kabul ediyoruz ve bu yolların tamamı mikropları içermiyor.

Bir stromatolit şehri. Görsel: Mike Beauregard, CC BY-SA

Son dönemde jeologlar, kaynayan hidrotermal sular tarafından yaratılan “siyah baca” adlı tüp biçimli tortular dahil olmak üzere, başka kaya türleriyle daha fazla ilgilenir oldular. Bunlar, incelenmesi görece daha kolay olan ve dünyadaki kimi alkali göllerde rastlanan baca benzeri oluşumlar.

MONO GÖLÜ ARAŞTIRMASI

Yeryüzünde bu bacaların oluştuğu yerlerden biri olan Kaliforniya’daki Mono Gölü, Sierra Nevada dağlarının doğu yamacında ve Los Angeles’ın birkaç yüz kilometre kuzeyinde bulunan geniş ve güzel bir göldür. Ekim 2014’te, araştırma ekibimiz, burada oluşan kalsiyum karbonat bacalarının bir kısmını incelemek ve örnek toplamak amacıyla Kaliforniya Eyalet Parkları Müdürlüğü’nden izin aldı.

Çoğunlukla iki veya üç metre yüksekliğinde olan kayaçlar, jeolojik açıdan çok geniş ve genellikle henüz on binli yaşlarındalar. Öte yandan, ilk olarak 1889’da Amerikalı meşhur jeolog Israel Russell tarafından tanımlandığından bu yana, bu yapıların nasıl ortaya çıktığını anlamaya çalışan bilim insanı grupları açısından kusursuz bir doğal laboratuvar olduklarını ispatlamışlardır.

Kıyıdaki tüf bacaları. Görsel: Alexander Brasier

Gerçekleştirdiğimiz ziyaretin öncesinde, aslında jeologlar bu bacalar hakkında farklı fikirlere sahipti. “Saf jeokimyacılar” diye adlandırabileceğimiz bir grup, (oluşumun) mikroplarla hiçbir bağlantısının olmadığını, diğer yandan, yoğun miktarda karbonat iyonları içeren alkali gölle temas eden ve (içeriği) kalsiyum açısından zengin olan kaynak sularının (bu bacaları) meydana getirdiğini ileri sürüyordu.

Daha az sayıdaki başka bir muhalif kesimse, ​​bu yapıların saf jeokimyacıların önerdiği şekilde meydana gelmesinin mümkün olabileceğinde hem fikirdi. Ancak, göldeki karbonat kayalarının oluşumuna ilişkin 19. ve 20. yüz yıllarda kayıt altına alınan az sayıdaki gözlemde, bir biyofilm türünün (oluşumda) etkisi olduğu tespit edildi. Bunun dışında, “siyanobakteri” adıyla bilinen su bazlı mikropların, kalsiyum biriktirebilen sümüksü yapılar ürettiğini ortaya koyan başka çalışmalara da atıfta bulunuyorlardı.

Hangisinin doğru olduğunu bulmak amacıyla Mono Gölü’ne gittik. Altı kişilik güçlü keşif ekibimizi iki gruba ayırdık: İlki, bir araştırma teknesi vasıtasıyla göl yatağındaki bacaları araştırırken, ikincisi göl kıyısında yükselen ünlü “tüf kuleleri”ni keşfe çıktı.

Tekne ekibi gölün şaşırtıcı derecede tuzlu sularında çabalayıp lanetler okurken, kıyıda çalışan ekip, yerel eyalet park korucusu Dave Marquart’ın eşsiz yardımlarıyla kayda değer bir ilerleme sağladı. Onların huzuru, sadece, teknelerini sudan çıkarmalarını sağlayacak dört çekişli bir araç bulmaya çalışan, mahsur durumdaki teknecilerden gelen bir telefonla sekteye uğradı; neyse ki yardım ellerinin altındaydı.

Kıyı ekibinin araştırma alanlarından biri, gölün kuzey-batısında bulunan Marquart’ın arka bahçesiydi. Kayaçlar, küçük bir tektonik fay hattı boyunca oluşmuş bir sıra eski bacanın parçasıydı. Barındırdıkları özellikler, mikroplar tarafından meydana getirildiklerini gösteriyordu; ancak, emin olmak için onları laboratuvara yollamamız gerekti.

MİKROBİYAL İPLİKLER

Kayaç dilimlerinde bulunan koyu renkli ipliksi oluşumları optik bir mikroskop aracılığıyla görebildik. ‘Geobiology’ dergisinde yayınlanan yeni çalışmamızda özetlediğimiz üzere, bu “iplikler”, geçmişte göl tabanındaki bir kaynaktan yükselen suları çevreleyen milyonlarca fosilleşmiş haldeki fotosentez yapan siyanobakteriden oluşuyor.

Bacaların inşasında mikropların mühim bir rol oynayıp oynamadığını tespit edebilmek ve örnekler üzerinde daha fazla test yapabilmek için Avustralya’ya yolladık. Bu ise, fosilleşmiş siyanobakteri bazlı balçıkla (birlikte) topladığımız karbon ve nitrojen parçalarını ortaya çıkardı. Bu balçık kalsiyumu yakalar, parçalandığında kalsiyum karbonat oluşturur ve kayadaki tüm canlı ve ölü hücreleri toplar.

Bu mikrobik balçığın kaya dokusunun oluşumuna diğer etki etme yollarını da keşfettik: Kuvars ve alüminosilikat tanecikleri, açık biçimde, orada sıkışıp kalan kumdu.

Mono Gölü’ndeki kaya üzerinde bulunan iplik benzeri lifler. Görsel: Alexander Brasier

Özetle, antik Mono Gölü tabanından yükselen kaynak sularının çevresinde, siyanobakterilerin boru biçimli ve hasır benzeri yapılar oluşturduğuna dair kanıtlar elde ettik; muhtemelen buradaki bacaların çoğunu (bakteriler) üretiyor olsa bile, bunlar “saf jeokimya” bacaları da olabilirler. Bu keşif, bu kaya oluşumlarının aslında geçmişteki ya da dünya dışındaki yaşamı keşfetmek açısından umut verici olduğunu ve gayet büyük bir hedef vaat ettiğini gösteriyor.

Bahsi geçen kalsit (kalsiyum-karbonat) kayaçlar, jeolojik bağlamda oldukça dayanıklı olma avantajına sahip. Dayanıklılık, fosillerin potansiyel olarak çok uzun süreler (yüz milyonlarca ve hatta milyarlarca yıl) boyunca korunabileceği anlamına geliyor.

Bildiğimiz kadarıyla, Mars’ta henüz bir baca bulunmadı; fakat onlar Dünya’da da yaygın değiller ve Mars’ta da bir benzerlerinin bulunması ihtimali var. Mars’ta ve diğer gezegen ve uydular üzerinde, bu bacaların Dünya’da var olduğu yerlere olabildiğince benzer koşullara sahip -geçmişte kaynayan suların alkali bir gölün yüzeyine doğru yükseldiği, volkanik kayaçların bulunduğu- alanlar aramalıyız. Hiç şüphesiz, NASA, kırmızı gezegendeki uygun kayaları saptama faaliyetinde, bu alanları bulmaya yüksek bir öncelik tanımalı.

*Alexander Brasier, Aberdeen Üniversitesi Jeoloji bölümünde öğretim görevlisi,

David Wacey, Batı Avustralya Üniversitesi’nde Avustralya Araştırma Konseyi’nde üye adayı.

Mike Rogerson, Hull Üniversitesi Yeryüzü Sistem Bilimleri bölümünde, kıdemli öğretim görevlisi.

**Stromatolitler, genellikle “mavi-yeşil algler” adıyla bilinen, siyanobakteri gibi mikroorganizmaların biyofilmlerinin tortul parçalarının bir araya gelip yapışması, birikmesi ve donması ile sığ sularda oluşan, büyüme eğilimli katmanlı yapılardır.

Yazının aslı The Conversation sitesinde yayınlanmıştır. (Çeviren: Tarkan Tufan)