'Süper dağlar' yaşamın evrimini hızlandırmış olabilir mi?

Lauren Fuge

Avustralyalı araştırmacılar, Himalayalar kadar uzun ve süper kıtalar kadar geniş olan süper dağların, yaşamın evrim sürecinde yer alan iki kritik anda meydana geldiğine ilişkin kanıtlara ulaştılar. Avustralya Ulusal Üniversitesi’nden (ANU) doktora adayı olan Ziyi Zhu, “Günümüzde bu iki süper dağın bir benzeri yok. Yalnızca yükseklik açısından değil; 2 bin 400 km uzunluğundaki Himalayalar'ın üç ya da dört kat daha uzununu hayal edebilirseniz, ölçek hakkında bir fikir edinebilirsiniz" diyor. 

Zhu, kendisinin ve meslektaşlarının bu devasa dağların ne zaman ortaya çıktığını anlamak amacıyla zirkon kullandığı ve Earth and Planetary Science Letters adlı dergide yayınlanan araştırmanın başyazarı. Ulaştıkları bulgular, süper kıta döngüsüne dair sahip oluğumuz bilgilerle, yani gezegenin en temel nabzının kıtaların süper kıtalara dönüşmesi ve daha sonra parçalara ayrılması olduğu fikriyle uyumlu görünüyor. Bu döngü 700 ilâ 800 milyon yıldan beridir işlemeye devam ediyor gibi görünüyor ve bu süper dağlar üzerinde yapılan tarihlemeler, kıtaların süper kıtalar halinde bir araya geldiği tarihlerle aynı çizgide.

YAKLAŞIK İKİ MİLYAR YILDIR BESLİYORLAR

O dönemde ortaya çıkan süper kıtadan sonra oluşan ve ‘Nuna Süper Dağı’ diye adlandırılan ilk örneğin geçmişi, günümüzden 2 ilâ 1.8 milyar yıl öncesine kadar uzanıyor.

Zhu, “Sonraki dönemde bitki ve hayvanlara dönüşen organizmalar olan ökaryotların muhtemel ortaya çıkış tarihiyle de çakışıyor” diyor: “Transgondwanan Süper Dağı adıyla bilinen ikincisi, 575 milyon yıl önce ilk büyük hayvanların ortaya çıkışı ve bunun 45 milyon yıl sonrasında, hayvan gruplarının büyük kısmının fosil kayıtlarında görünmeye başladığı ‘Kambriyen patlamasıyla’ örtüşüyor.”

Yine ANU’dan olan araştırma ortak yazarı Profesör Jochen Brocks’a göre, ilgi çekici olan husus, zaman içinde dağların ortaya çıkışına ilişkin bütün kayıtların ortada olması. Bunlar, iki büyük zirveye işaret ediyor: Biri hayvanların ortaya çıkışıyla, diğeriyse karmaşık yapıdaki büyük hücrelerin ortaya çıkışıyla bağlantılı.

Bu araştırma, dağların, Dünya’da var olan yaşamın yükselişinde büyük önem taşıyan bir rol oynadığına ilişkin çoğalan kanıtlara bir ek niteliğinde; bu fikir, ilk olarak Earth and Planetary Science Letters dergisinde 2006 yılında yayınlanan bir makalede ortaya atıldı.

DAĞLAR EVRİMİ NASIL ETKİLEDİ?

Her şey erozyonda bitiyor. Dağlar yeryüzünün derinliklerinden yüzeye doğru yükselirken, elementleri de beraberlerinde taşırlar. Sonrasında, binlerce yıl boyunca yağmur, rüzgar ve buzullar zirveleri aşındırırken demir ve fosfor gibi bazı elementler serbest kalır ve nehirlerden okyanuslara doğru akar. Bu süreç, iklim ve karbon döngüsü gibi sistemlerin sürmesine yardımcı olur ve yaşamın gelişimi açısından hayati öneme sahip besin çözümleri sağlar.

Gezegen tarihinde, yaşamın, uzun bir süre boyunca gelişim için ihtiyaç duyduğu besinler bol olmadığından “geriye çekildiği” düşünülüyor. Örneğin, ökaryotlar, Dünya’da yaklaşık 1,7 milyar yıl önce ortaya çıktı; bununla birlikte, yaklaşık 800 milyon yıl öncesine dek egemen hale gelemedi. Bu zaman dilimi “Sıkıcı Milyar” diye bilinir; zira evrim sürecinde neredeyse hiçbir ilerleme yaşanmamıştır.

ANU’dan araştırma ortak yazarı Profesör Ian Campbell, “Evrimde görülen bu yavaşlama, o dönemde süper dağların yokluğuna ve okyanuslara akan besin tedarikinin azalmasına bağlanıyor” diye izah ediyor. Bu fikir, bu duraklamanın sebebinin dağ oluşumlarının var olmaması olduğunu ileri süren daha eski araştırmalarla da destekleniyor. Ardından, levha tektoniği plakaları süper kıtalar halinde parçaladığında ve büyük dağ zincirlerini yüzeyin üstüne ittiğinde, gerçekleşen yeni bir erozyon döngüsü yaşamın ortaya çıkması için gereken temel bileşenleri sağladı. Bu besinler, atmosferde bulunan oksijen düzeyini artırmış olabilir.

Zhu, “İlkel Dünya’nın atmosferi neredeyse hiç oksijen barındırmıyordu” diyor: “Atmosferdeki oksijen düzeylerinin, ikisi süper dağlarla çakışan bir dizi adımda yükseldiği düşünülüyor. Transgondwanan Süper Dağı’nın yaşadığı erozyon ile bağlantılı biçimde atmosfer oksijeninde görülen artış, Dünya tarihinde görülen en yüksek orandaydı ve hayvanların ortaya çıkışı açısından hayati önem taşıyan bir önkoşuldu.”

Campbell, “Bu araştırma bize bazı işaretler sunuyor. Böylece ilkel karmaşık yaşamın evrim sürecini daha iyi anlayabiliriz” diyor.

ARAŞTIRMA NASIL YÜRÜTÜLDÜ?

Zhu ve meslektaşları, zirkonları incelediler; çünkü bunlar, kristalden yapılma zaman kapsüllerine benzeyen dayanıklı mineraller. Dikkat çekici biçimde, oluştukları ortamda bulunan birçok farklı element açısından “sünger” gibi davranıyorlar. Bu araştırmaya dahil olmayan Adelaide Üniversitesi’nden bir jeolog olan Profesör Alan Collins, “Muhteşemler” diyor: “Ender bulunan toprak elementleri, içlerinde uranyum ve her türden madde gibi çok sayıda farklı elementten çok az miktarda barındırıyorlar.”

Şayet bu zirkonların içinde farklı yoğunluklarda elementlere rastlarsanız, size nasıl oluştuğu hakkında bir şeyler söyleyebileceğini dile getiriyor.

Zhu ve ekibi, ender bulunan ve ağır bir toprak elementi olan ‘lütesyum’ içeriği düşük olan zirkonları incelediler. Bir dağ silsilesinde yükselen bir yanardağın altında kalan yüksek basınçlı bir magma “çorbası” içindeyken, oluştukları ortam sebebiyle zirkonların içeriğindeki lütesyumun tükendiğini öne sürüyorlar.

Bu ortamda, lütesyum ve diğer elementler başka elementlerle birlikte yüzüyordu. Her biri var olan elementlerin farklı yoğunluktaki parçalarını karışımına ekleyen çeşitli mineraller büyüyor olmalıydı. Araştırma, zirkonun çok fazla lütesyumu kendine bağlayan lâl taşıyla [granat] rekabet halinde büyüdüğünü iddia ediyor. Lâl taşı, yalnızca büyük dağların ağırlığının altında kalanlar gibi yoğun bir yüksek basınca maruz kalan ortamlarda büyük miktarlarda büyüyebilir.

Collins, “Bu, fazlasıyla uzun ve tartışmalı bir mantık silsilesi” diyor: “Bunun gibi tükenişlere rastlamanızın daha başka sebepleri de var ama çok fazla veriye ulaştığımız bir dünyaya giriyoruz. Bu eğilimleri aramak amacıyla bu şeyleri yeterince hassas istatistiksel yollarla gerçekten de değerlendirebilmeye başlıyoruz.”

Bu araştırmanın yürütülme şekli tam olarak şöyle: Araştırma ekibi kimi büyük sıçramalar yaşasa da, Collins, ulaştığı verileri oksijen ve yaşamın yükselişiyle ilgili diğer veri kümeleriyle karşılaştırarak dikkatli ve mantıklı bir şekilde ilerlediklerine inanıyor.

İDDİALARI NASIL DESTEKLENEBİLİR?

Collins’e göre, günümüzde var olan devasa sıra dağlara işaret eden bir dizi farklı kimyasal gösterge de mevcut; öte yandan, bu yeni verileri doğrulamak ve geliştirmek için bazı yollar var. Araştırma, belirli bir yere bağlı olmayan bir küresel veri kümesindeki zirkon tanelerini inceledi. Bulgularını doğrulamanın yollarından biri, bu zirkonları, eski bir dağ silsilesinin belirlenen bir yerinde aramak olabilir.

Collins, şu anda 1 milyar ilâ 500 bin milyon yıl önceki sıra dağlara bakarak bu işi gerçekleştiren bir araştırma bünyesinde çalışıyor. “Şu anda hepsi düz olsa da, geçmişte var olan gerçek sıra dağların kalıntılarına göz atıyoruz” diyor: “Şimdiyse, bu dağların altında oluşan kayaların açığa çıktığını görüyoruz ve sonra onların oluştukları ve/veya maruz kaldıkları basıncı anlamaya çalışıyoruz; bunun ardından da ne kadar kayanın bunların üzerinde olması gerektiğini, dolayısıyla o dönemde dağların ne kadar yüksek olması gerektiğini öğreneceğiz.”

Bu yöntemin, bunun gibi süper dağların mevcudiyetini doğrulamak için bağımsız bir yol olabileceğini ve bu dağların Dünya yüzeyinde aslında nerede olduğunu haritalamayı mümkün hale getireceğini ifade ediyor. Collins, “Bu dağların nerede olduğunu haritalamaya başladıktan sonra, onları günümüzde kullandığımız küresel iklim modellerine yerleştirmeye başlayabilir ve bunu zamanda geriye doğru yapılandırmaya çalışabilirsiniz” diyor.

Şu anda bir grup farklı araştırma ekibi bu konu üzerinde çalışıyor, o dönemde Dünya’nın neye benzediğini modellemeyi deniyor ve bu sayede jeolojik süreçlerin biyoloji ve kimya gibi yüzey süreçlerini nasıl etkilediğini anlamaya çalışıyor. Bu yeni araştırma, gezegenimizin girift öyküsünde ve Dünya’daki sistemler arasındaki ilişkileri derin zaman içinde anlama arayışında yalnızca başka bir mesele.

Yazının orijinali Cosmos Magazine sitesinden alınmıştır. (Çeviren: Tarkan Tufan)