Dünya’daki hiçbir gezegene benzemeyen diğer gezegenlerde yaşam formlarının olma ihtimalini hayal edin. Neye benziyor olabilirler ve neden bu kadar farklı olsunlar?
Juan Pérez-Mercader, bunun mümkün olabileceğini ve cevabın, farklı bir kimya türünden geliştirilmiş olmaları olabileceğini söylüyor. Bilim’daki Yer ve Gezegen Bilimleri Bölümü ve Yaşamın Kökeni Girişimi’ndeki kıdemli araştırma görevlisi, 10 yılı aşkın bir süredir, biyokimyaya veya Dünya’da yaşamı mümkün kılan kimyaya güvenmeden, sentetik canlı sistemlerin nasıl üretileceğini inceledi.
Pérez-Mercader, “Bütün doğal canlı sistemlerde ortak olan temel özellikleri tek başına yürütme yeteneğine sahip, biyokimyasal olmayan bir sistem oluşturmaya çalışıyoruz” dedi.
Pérez-Mercader laboratuvarının geçen ay Cell Reports Physical Science dergisinde yayınlanan son çalışması, böyle bir sistemin Charles Darwin’in “yaşam mücadelesi” dediği şeyle meşgul olduğunu bile ortaya koyuyor. Makalede Pérez-Mercader, ortak yazarlar Sai Krishna Katla ve Chenyu Lin ile iki sentetik modeli (veya “türleri”) nasıl yarattıklarını ve aralarında devam eden rekabeti nasıl gözlemlediklerini anlatıyor.
Bu çalışmadan çok önce, laboratuvar protohücre adı verilen biyokimyasal olmayan ancak karbon kimyasına dayalı sistemlerin nasıl yaratılacağını anladı. Bunlar, canlı organizmalarla hiçbir ilişkisi olmayan daha küçük sentetik kimyasalların homojen bir karışımından ortaya çıkan, kendi kendine birleşen polimer veziküllerden oluşur. Pérez-Mercader, “Bu sistemler biyokimyasal hücreler gibi davranıyor” dedi. “Doğarlar, ihtiyaç duyduklarını metabolize ederler, büyürler, hareket ederler, çoğalırlar ve hatta belki de evrim geçirirler.”
Şimdi araştırmacılar, bu sistemlerin evrimsel rekabetçi dışlama ilkesine göre çalışıp çalışmayacağını görmek istediler. Darwin’in çalışmasından bildiğimiz gibi, bu hayatta kalma mücadelesini içerir – en büyük rekabet avantajına sahip türler, kaynaklar için rekabet ederken diğerini geride bırakır.
Bu nedenle Pérez-Mercader ve ekibi, bu özel çalışma için biri ışık hassasiyeti avantajına sahip, diğeri ise olmayan iki yeni proto hücre türü yarattı. Araştırmacılar, bu sistemlerin ışıklı bir ortamda besinlerini paylaşırken nasıl davrandıklarını izlediklerinde, ışığa duyarlı “türlerin” hayatta kaldığını, diğerlerinin ise dayanmadığını gördüler. Pérez-Mercader, “Çevresinde en uygun yapının hayatta kaldığı bir varoluş mücadelesidir” dedi.
Bu sonuçlarla Pérez-Mercader, biyokimyasalların yaşam mücadelesi için gerekli olmadığını öne sürecek kadar ileri gitmeye istekli. “Bu, biyokimyasal olmayan karbon kimyasının daha az ‘uygun’ protohücre türlerinin yok olmasına yol açabileceğini gösteriyor” dedi.
Ekibinin bulguları şu soruyu soruyor: Dünya’nın ötesinde yaşamın temel özelliklerini uygulayabilen kimyalar olabilir mi?
Pérez-Mercader, “Uygun koşullarla bir gezegen yüzeyinde bir kez kimyasal olarak reaksiyona girebilen, kendi kendini organize edebilen ve belki de bu deneyin gösterdiği şeyleri yapabilen materyaller olabilir.” Dedi.
Doğru koşullar altında, bu malzemeler çok basit kimyadan daha karmaşık yapılara evrilebilir dedi. “Evrenin başka yerlerindeki diğer yaşam biçimleri konusunda çok açık olmamız gerektiğine ve şu anda tanıdığımız yaşama benzemeyebileceklerine inanıyorum.”
Juan Pérez-Mercader, bunun mümkün olabileceğini ve cevabın, farklı bir kimya türünden geliştirilmiş olmaları olabileceğini söylüyor. Bilim’daki Yer ve Gezegen Bilimleri Bölümü ve Yaşamın Kökeni Girişimi’ndeki kıdemli araştırma görevlisi, 10 yılı aşkın bir süredir, biyokimyaya veya Dünya’da yaşamı mümkün kılan kimyaya güvenmeden, sentetik canlı sistemlerin nasıl üretileceğini inceledi.
Pérez-Mercader, “Bütün doğal canlı sistemlerde ortak olan temel özellikleri tek başına yürütme yeteneğine sahip, biyokimyasal olmayan bir sistem oluşturmaya çalışıyoruz” dedi.
Pérez-Mercader laboratuvarının geçen ay Cell Reports Physical Science dergisinde yayınlanan son çalışması, böyle bir sistemin Charles Darwin’in “yaşam mücadelesi” dediği şeyle meşgul olduğunu bile ortaya koyuyor. Makalede Pérez-Mercader, ortak yazarlar Sai Krishna Katla ve Chenyu Lin ile iki sentetik modeli (veya “türleri”) nasıl yarattıklarını ve aralarında devam eden rekabeti nasıl gözlemlediklerini anlatıyor.
Bu çalışmadan çok önce, laboratuvar protohücre adı verilen biyokimyasal olmayan ancak karbon kimyasına dayalı sistemlerin nasıl yaratılacağını anladı. Bunlar, canlı organizmalarla hiçbir ilişkisi olmayan daha küçük sentetik kimyasalların homojen bir karışımından ortaya çıkan, kendi kendine birleşen polimer veziküllerden oluşur. Pérez-Mercader, “Bu sistemler biyokimyasal hücreler gibi davranıyor” dedi. “Doğarlar, ihtiyaç duyduklarını metabolize ederler, büyürler, hareket ederler, çoğalırlar ve hatta belki de evrim geçirirler.”
Şimdi araştırmacılar, bu sistemlerin evrimsel rekabetçi dışlama ilkesine göre çalışıp çalışmayacağını görmek istediler. Darwin’in çalışmasından bildiğimiz gibi, bu hayatta kalma mücadelesini içerir – en büyük rekabet avantajına sahip türler, kaynaklar için rekabet ederken diğerini geride bırakır.
Bu nedenle Pérez-Mercader ve ekibi, bu özel çalışma için biri ışık hassasiyeti avantajına sahip, diğeri ise olmayan iki yeni proto hücre türü yarattı. Araştırmacılar, bu sistemlerin ışıklı bir ortamda besinlerini paylaşırken nasıl davrandıklarını izlediklerinde, ışığa duyarlı “türlerin” hayatta kaldığını, diğerlerinin ise dayanmadığını gördüler. Pérez-Mercader, “Çevresinde en uygun yapının hayatta kaldığı bir varoluş mücadelesidir” dedi.
Bu sonuçlarla Pérez-Mercader, biyokimyasalların yaşam mücadelesi için gerekli olmadığını öne sürecek kadar ileri gitmeye istekli. “Bu, biyokimyasal olmayan karbon kimyasının daha az ‘uygun’ protohücre türlerinin yok olmasına yol açabileceğini gösteriyor” dedi.
Ekibinin bulguları şu soruyu soruyor: Dünya’nın ötesinde yaşamın temel özelliklerini uygulayabilen kimyalar olabilir mi?
Pérez-Mercader, “Uygun koşullarla bir gezegen yüzeyinde bir kez kimyasal olarak reaksiyona girebilen, kendi kendini organize edebilen ve belki de bu deneyin gösterdiği şeyleri yapabilen materyaller olabilir.” Dedi.
Doğru koşullar altında, bu malzemeler çok basit kimyadan daha karmaşık yapılara evrilebilir dedi. “Evrenin başka yerlerindeki diğer yaşam biçimleri konusunda çok açık olmamız gerektiğine ve şu anda tanıdığımız yaşama benzemeyebileceklerine inanıyorum.”