Başka gezegenlerde Dünya'ya benzemeyen yaşam formlarının olma ihtimalini hayal edin. Neye benzeyebilirler ve neden bu kadar farklı olabilirler?
Juan Pérez-Mercader bunun mümkün olabileceğini ve cevabın farklı bir kimya türünden geliştirilmiş olabileceği olabileceğini söylüyor. Bilim'daki Dünya ve Gezegen Bilimleri ve Yaşamın Kökenleri Girişimi Bölümü'ndeki kıdemli araştırma görevlisi, 10 yılı aşkın bir süredir biyokimyaya veya Dünya'da yaşamı mümkün kılan kimyaya dayanmadan sentetik yaşam sistemlerinin nasıl üretileceğini araştırıyor.
Pérez-Mercader, “Yardım almadan tüm doğal yaşam sistemlerinde ortak olan temel özellikleri yerine getirebilecek, biyokimyasal olmayan bir sistem kurmaya çalışıyoruz” diye açıkladı.
Pérez-Mercader laboratuvarının geçen ay Cell Reports Physical Science'da yayınlanan son çalışması, Charles Darwin'in “yaşam mücadelesi” olarak adlandırdığı şeyle meşgul olan böyle bir sistemin bile olduğunu ortaya koyuyor. Makalede Pérez-Mercader ile birlikte yazarlar Sai Krishna Katla ve Chenyu Lin, iki sentetik modeli (veya “tür”) nasıl yarattıklarını ve aralarındaki rekabeti nasıl gözlemlediklerini anlatıyor.
Bu çalışmadan çok önce laboratuvar, protohücreler adı verilen, biyokimyasal olmayan ancak karbon kimyasına dayalı sistemlerin nasıl oluşturulacağını buldu. Bunlar, canlı organizmalarla hiçbir ilgisi olmayan daha küçük sentetik kimyasalların homojen bir karışımından ortaya çıkan, kendiliğinden birleşen polimer keseciklerden oluşur. Pérez-Mercader, “Bu sistemler biyokimyasal hücreler gibi davranıyor” dedi. “Doğuyorlar, ihtiyaç duydukları şeyleri metabolize ediyorlar, büyüyorlar, hareket ediyorlar, çoğalıyorlar ve hatta belki de evrimleşiyorlar.”
Şimdi araştırmacılar bu sistemlerin rekabetçi dışlamanın evrimsel ilkesine göre işleyip işlemeyeceğini görmek istiyorlardı. Darwin'in çalışmalarından bildiğimiz gibi bu, hayatta kalma mücadelesini içeriyor; en büyük rekabet avantajına sahip türler, kaynaklar için yarışırken diğerini geride bırakıyor.
Bu nedenle Pérez-Mercader ve ekibi bu özel çalışma için iki yeni protohücre türü yarattı; biri ışığa duyarlılık avantajına sahip, diğeri ise bu avantaja sahip değil. Araştırmacılar, bu sistemlerin aydınlatılmış bir ortamda yiyecek paylaşırken nasıl davrandığını izlediklerinde, ışığa duyarlı “türlerin” hayatta kaldığını, diğerlerinin ise hayatta kalmadığını gördüler. Pérez-Mercader, “Bu, kendi ortamında en uygun yapının hayatta kaldığı varoluş mücadelesidir” dedi.
Bu sonuçlarla Pérez-Mercader, biyokimyasalların yaşam mücadelesi için gerekli olmadığını öne sürecek kadar ileri gitmeye hazır. “Bu, biyokimyasal olmayan karbon kimyasının, daha az 'uygun' ilk hücre türlerinin yok olmasına yol açabileceğini gösteriyor” dedi.
Ekibinin bulguları şu soruyu akla getiriyor: Dünyanın ötesinde yaşamın temel özelliklerini gerçekleştirebilecek kimyalar olabilir mi?
Pérez-Mercader, “Gezegen yüzeyinde uygun koşullara sahip bir yerde kimyasal olarak reaksiyona girebilen, kendi kendini organize edebilen ve belki de bu deneyin gösterdiği şeyleri yapabilen malzemelerin bulunması mümkündür” dedi.
Doğru koşullar altında bu malzemelerin çok basit kimyadan daha karmaşık yapılara dönüşebileceğini söyledi. “Evrenin başka yerlerindeki diğer yaşam biçimleri konusunda çok açık olmamız gerektiğine ve bunların şu anda tanıdığımız yaşama benzemeyebileceğine inanıyorum.”
Juan Pérez-Mercader bunun mümkün olabileceğini ve cevabın farklı bir kimya türünden geliştirilmiş olabileceği olabileceğini söylüyor. Bilim'daki Dünya ve Gezegen Bilimleri ve Yaşamın Kökenleri Girişimi Bölümü'ndeki kıdemli araştırma görevlisi, 10 yılı aşkın bir süredir biyokimyaya veya Dünya'da yaşamı mümkün kılan kimyaya dayanmadan sentetik yaşam sistemlerinin nasıl üretileceğini araştırıyor.
Pérez-Mercader, “Yardım almadan tüm doğal yaşam sistemlerinde ortak olan temel özellikleri yerine getirebilecek, biyokimyasal olmayan bir sistem kurmaya çalışıyoruz” diye açıkladı.
Pérez-Mercader laboratuvarının geçen ay Cell Reports Physical Science'da yayınlanan son çalışması, Charles Darwin'in “yaşam mücadelesi” olarak adlandırdığı şeyle meşgul olan böyle bir sistemin bile olduğunu ortaya koyuyor. Makalede Pérez-Mercader ile birlikte yazarlar Sai Krishna Katla ve Chenyu Lin, iki sentetik modeli (veya “tür”) nasıl yarattıklarını ve aralarındaki rekabeti nasıl gözlemlediklerini anlatıyor.
Bu çalışmadan çok önce laboratuvar, protohücreler adı verilen, biyokimyasal olmayan ancak karbon kimyasına dayalı sistemlerin nasıl oluşturulacağını buldu. Bunlar, canlı organizmalarla hiçbir ilgisi olmayan daha küçük sentetik kimyasalların homojen bir karışımından ortaya çıkan, kendiliğinden birleşen polimer keseciklerden oluşur. Pérez-Mercader, “Bu sistemler biyokimyasal hücreler gibi davranıyor” dedi. “Doğuyorlar, ihtiyaç duydukları şeyleri metabolize ediyorlar, büyüyorlar, hareket ediyorlar, çoğalıyorlar ve hatta belki de evrimleşiyorlar.”
Şimdi araştırmacılar bu sistemlerin rekabetçi dışlamanın evrimsel ilkesine göre işleyip işlemeyeceğini görmek istiyorlardı. Darwin'in çalışmalarından bildiğimiz gibi bu, hayatta kalma mücadelesini içeriyor; en büyük rekabet avantajına sahip türler, kaynaklar için yarışırken diğerini geride bırakıyor.
Bu nedenle Pérez-Mercader ve ekibi bu özel çalışma için iki yeni protohücre türü yarattı; biri ışığa duyarlılık avantajına sahip, diğeri ise bu avantaja sahip değil. Araştırmacılar, bu sistemlerin aydınlatılmış bir ortamda yiyecek paylaşırken nasıl davrandığını izlediklerinde, ışığa duyarlı “türlerin” hayatta kaldığını, diğerlerinin ise hayatta kalmadığını gördüler. Pérez-Mercader, “Bu, kendi ortamında en uygun yapının hayatta kaldığı varoluş mücadelesidir” dedi.
Bu sonuçlarla Pérez-Mercader, biyokimyasalların yaşam mücadelesi için gerekli olmadığını öne sürecek kadar ileri gitmeye hazır. “Bu, biyokimyasal olmayan karbon kimyasının, daha az 'uygun' ilk hücre türlerinin yok olmasına yol açabileceğini gösteriyor” dedi.
Ekibinin bulguları şu soruyu akla getiriyor: Dünyanın ötesinde yaşamın temel özelliklerini gerçekleştirebilecek kimyalar olabilir mi?
Pérez-Mercader, “Gezegen yüzeyinde uygun koşullara sahip bir yerde kimyasal olarak reaksiyona girebilen, kendi kendini organize edebilen ve belki de bu deneyin gösterdiği şeyleri yapabilen malzemelerin bulunması mümkündür” dedi.
Doğru koşullar altında bu malzemelerin çok basit kimyadan daha karmaşık yapılara dönüşebileceğini söyledi. “Evrenin başka yerlerindeki diğer yaşam biçimleri konusunda çok açık olmamız gerektiğine ve bunların şu anda tanıdığımız yaşama benzemeyebileceğine inanıyorum.”