Yaşam hidrojen enerjisiyle mi oluştu?
Yaşamın kökenlerini konu alan yeni bir teori, hayatın kaynağı olarak hidrojen gazını öne çıkarıyor.
Amalyah Hart
DUVAR - Hayatın en derin ve şaşırtıcı gizemlerinden biri, basit ve cansız maddelerden ortaya nasıl çıktığıdır.
Bir süreden beridir bu olayın kimyasal bir tepkimeyle harekete geçirilmiş olması gerektiğini biliyoruz; buna karşın, onu neyin harekete geçirdiği ve bu tepkimelerin gerçekleşmesi için ihtiyaç duyulan enerjinin nereden sağlandığı hiçbir zaman açığa çıkarılamadı.
GİZLİ BİLEŞEN HİDROJEN Mİ?
Almanya’daki Düsseldorf Heinrich Heine Üniversitesi’nde (HHU) görevli araştırmacılar, artık bunun sorumlusunu bulduklarını ifade ediyorlar. Yaşamın kökenini meydana getiren bu gizli bileşen, modern çağın en temiz ve en yeşil enerji taşıyıcısı olan hidrojen gazı (H2).
HHU’ya bağlı Moleküler Evrim Enstitüsü’nden William Martin liderliğinde bir ekip, denizaltı hidrotermal bacalarında bulunan katalizörleri ve koşulları taklit ederek hidrojen ve karbondioksit (CO2) arasında gerçekleşen tepkimeler üzerinde araştırma yapmak amacıyla kimyasal deneyler sürdürüyor. Bununla birlikte, modern hücrelerin protein ve DNA’larında bulunan ilkel yaşam izlerini incelemek için ‘moleküler arkeoloji’ diye adlandırılan bir hesaplama yöntemi kullanıyor.
Araştırmacılar, birkaç gün önce Frontiers in Microbiology adlı dergide yayımlanan bu önemli çalışma bağlamında, ne tür bir kimyasal ortamın en ilkel metabolizmayı, yani canlıları hayatta tutan enerjinin işlenmesi sürecini desteklediğini anlamak istedi. Bu yolla, yeryüzündeki bütün canlıların Son Evrensel Ortak Atası’na, kısaca LUCA’ya göz attılar.
Ekip, günümüzden yaklaşık dört milyar yıl önce yaşamın ortaya çıkmasından beridir neredeyse hiç değişime uğramayan ve günümüzün en basit yaşam formlarından olan bakteri ve ‘arke’ [bir prokaryotik mikroorganizma türü] arasında gerçekleşen 402 metabolik tepkime tespit etti. Doktora araştırmacısı ve araştırmanın başyazarı olan Jessica Wimmer, bu şaşırtıcı derecede iyi korunmuş tepkimeleri inceleyerek, LUCA’nın metabolik faaliyetlerini bir araya getirmeyi başardı ve ilkel yaşamın milyarlarca yıl geçmişte perde arkasında kalan işleyişine göz atabildi.
Tablo: LUCA’nın Metabolizması. Araştırma ekibi, yaşamın moleküler yapı taşlarının biyosentezi için ihtiyaç duyulan 402 farklı biyokimyasal tepkime üzerinde araştırma gerçekleştirdi. Tablodaki her daire bir tepkimeyi, farklı renkler ise her tepkimede açığa çıkan enerjiyi temsil ediyor. Yeşil, enerjinin serbest bırakıldığı, menekşe rengi de enerjiye ihtiyaç duyulduğu anlamına geliyor. Görsel: HHU / Jessica Wimmer
TEMEL İHTİYAÇ ENERJİYDİ
Wimmer, “İlkel metabolizmayı daha ileri taşıyan enerjinin nereden edinildiğini anlamak istedik” diyor. “Yaklaşık dört milyar yıl önce metabolik tepkimelerin ilk anlarında, tepkimeleri hızlandıracak [katalize edecek] herhangi bir protein ya da enzim mevcut değildi, çünkü henüz evrimleşmemişlerdi.”
“Metabolizma, çevrede gerçekleşebilecek tepkimelerden, belki de inorganik katalizörlerin yardımıyla ortaya çıkmış olmalıydı. Ne var ki, katalizörler olsun ya da olmasın, daha fazla gelişmek için tepkimelerin enerji salmaları gerekir. Peki bu enerji nereden geldi?”
Wimmer, katalitik enerjinin nereden kaynaklandığını tespit etmek için kimsenin metabolik reaksiyonlara göz atmayı düşünmediğini sözlerine ekliyor.
Makalenin orijinali Cosmos Magazine sitesinde yayımlanmıştır. (Çeviren: Tarkan Tufan)