Yeni Veri Analizleri ile 𝙀𝙣𝙘𝙚𝙡𝙖𝙙𝙪𝙨'ta Yaşamın Anahtarı Olan Bir Molekül Bulundu

Yazan: Pınar Korkmaz
Düzenleyen: Tuğçe Gül Yeşilyayla

Üç buçuk milyar yıllık canlı hayatının son iki yüz bin yılında yaşayan ve bunun farkında olabilecek kadar gelişmiş insan canlısının derdi her zaman evrenin bu köşesine nasıl geldiğini sorgulamak ve geleceğe “Ben buradaydım!” haykırışları arasında bir katkı bırakmak oldu. Bunun için gözlerimizi her zaman gökyüzüne diktik ve aklımız hep bir karış uzaydaydı. Bu keşif merakımızın projelerinden biri olan 𝘾𝙖𝙨𝙨𝙞𝙣𝙞-𝙃𝙪𝙮𝙜𝙚𝙣𝙨, Satürn gezegeni üzerine genel bir inceleme yapmak (bu gezegenin halkalarını ve doğal uydularını incelemek gibi) amacıyla 15 Ekim 1997'de başlatılan NASA (Amerikan Ulusal Havacılık ve Uzay Dairesi), ESA (Avrupa Uzay Ajansı) ve ASI (İtalyan Uzay Ajansı) ortaklığındaki bir uzay araştırma görevi oldu. Satürn'e giden dördüncü ve yörüngesine giren birinci uzay aracı olma ünvanını taşıyan 𝘾𝙖𝙨𝙨𝙞𝙣𝙞, Satürn'ün uydularındaki ve halkalarındaki buz ve gazların uzaya yayılışından başlayarak metan bileşiğinin oluşturduğu nehirlerin bulunduğunu bizlere gösterdi. Bu keşiflerin önemi; bu nehirlerin ve uzaya yayılan buz ve gazların yaşam için gerekli maddeleri barındırabilecek gücü saklıyor olması.

Birkaç hafta öncesinde 𝘾𝙖𝙨𝙨𝙞𝙣𝙞'nin, Satürn'ün buzlu uydularından biri olan 𝙀𝙣𝙘𝙚𝙡𝙖𝙙𝙪𝙨'tan topladığı veriler sayesinde yaşam için önemli bir bileşik ve bu bileşiğin oluşması için yüksek miktarda enerji sağlayabilecek bir kaynak bulduğu gözlemlendi.

Önceki bulgulara göre bilim insanları, 𝙀𝙣𝙘𝙚𝙡𝙖𝙙𝙪𝙨'un yaşam için önemli olan bileşikler açısından zengin bir uydu olduğunun zaten farkındaydı. Bu uydudan yayılan dev buz tanecikleri ve su buharı bulutları bunları içeriyordu. Son günlerde 𝘾𝙖𝙨𝙨𝙞𝙣𝙞'den gelen verileri çözümleyen bilim insanları yaşamın elverişliliğine dair yeni bir molekülün varlığını kanıtladılar. Yaşamın oluşabilmesi için anahtar moleküllerden biri olan hidrojen siyanürün bu uyduda bulunduğu keşfedildi.

Aynı araştırmada bilim insanları bu uydunun dışındaki buz tabakasının altında su buharı bulutlarını besleyen okyanusun çok güçlü bir kimyasal enerji kaynağı barındırdığını buldular. Bu kaynak Dünya'da organizmalar için yakıt olan çeşitli organik bileşikleri içeriyor.

14 Aralık 2023 perşembe günü 𝙉𝙖𝙩𝙪𝙧𝙚 𝘼𝙨𝙩𝙧𝙤𝙣𝙤𝙢𝙮 dergisinde bu bulgular yayınlandı ve bu uydu minik gibi görünse de sanılandan daha fazla kimyasal enerji sağlayabileceğine dair güçlü gözlemler var. Bu enerjinin çok olmasının ne işe yarayacağı konusu düşünüldüğünde yaşamın başlaması, çoğalması ve sürdürülebilmesi için çok fazla enerji kaynağına ihtiyaç duyulduğu ve bu kaynağın da bu işe yarayacağı açıkça söylenebilir.
Harvard Üniversitesinde doktora öğrencisi olan ve bu alanda çalışan Jonah Peter, NASA'nın Güney Kaliforniya'daki Jet İtki Laboratuvarında çalışırken çalışmalarının 𝙀𝙣𝙘𝙚𝙡𝙖𝙙𝙪𝙨'ta yaşamı oluştumak için gereken önemli moleküllere ve bu moleküllerin metabolik tepkimeleri sürdürerek yaşamın yapı taşlarının oluşmasına kanıt sağladığını aktardı. Ayrıca bu uydunun sadece temel molekülleri barındırmaktan ileri geçip karmaşık biyomolekülleri de bulundurduğunu ve bu moleküllerin nasıl oluştuğunu anlayabilmemiz için bu uydunun bize bir fikir verdiğini de açıkladı.

Özellikle kendilerini hidrojen siyanürün bu uyduda keşfedilmesinin çok heyecanlandırdığını aktaran Peter, yaşamın kökenine dair birçok teorinin başında bu bileşiğin geçtiğini belirtti. Yaşamın oluşumunda birçok yapı taşına ihtiyaç duyulur ve genelde amino asitler bunların en önemlilerinden biridir. Ama sadece bununla da kalmaz, bu şekilde birçok yapı taşı vardır. 𝙀𝙣𝙘𝙚𝙡𝙖𝙙𝙪𝙨'ta bulunan hidrojen siyanür de bu yapı taşlarından biridir. Çünkü bu molekül çok yönlü bir moleküldür. Çok yönlülük hidrojen siyanürün birçok farklı molekül ile çok farklı şekillerde bağlar yapabilmesi anlamına gelir. Bu durum hidrojen siyanürün yaşamın oluşması için çok çeşitli bir molekül ortamı sağlamasına sebep olur. Özellikle amino asitlerin oluşumunda amino asitleri birçok farklı şekilde bir araya getirebildiği için Peter ve bu konuda çalışan bilim insanları, hidrojen siyanürü amino asitler için isviçre çakısı olarak adlandırıyor.

Peter: “𝘽𝙪𝙣𝙪𝙣 𝙪̈𝙯𝙚𝙧𝙞𝙣𝙚 𝙝𝙞𝙙𝙧𝙤𝙟𝙚𝙣 𝙨𝙞𝙮𝙖𝙣𝙪̈𝙧 𝙤𝙡𝙢𝙖𝙙𝙖𝙣 𝙗𝙪 𝙘̧𝙖𝙡ı𝙨̧𝙢𝙖𝙮𝙖 𝙨𝙚𝙘̧𝙚𝙣𝙚𝙠 𝙤𝙡𝙖𝙗𝙞𝙡𝙚𝙘𝙚𝙠 𝙗𝙞𝙧𝙘̧𝙤𝙠 𝙤̈𝙧𝙣𝙚𝙠 𝙩𝙚𝙨𝙩 𝙚𝙙𝙞𝙮𝙤𝙧𝙪𝙯 𝙫𝙚 𝙗𝙪 𝙤̈𝙧𝙣𝙚𝙠𝙡𝙚𝙧 𝙝𝙞𝙙𝙧𝙤𝙟𝙚𝙣 𝙨𝙞𝙮𝙖𝙣𝙪̈𝙧𝙪̈𝙣 𝙗𝙞𝙡𝙚𝙨̧𝙞𝙠𝙡𝙚𝙧𝙙𝙚 𝙠𝙚𝙨𝙞𝙣𝙡𝙞𝙠𝙡𝙚 𝙗𝙪𝙡𝙪𝙣𝙢𝙖𝙨ı 𝙜𝙚𝙧𝙚𝙠𝙡𝙞𝙡𝙞𝙜̆𝙞𝙣𝙞 𝙘̧𝙪̈𝙧𝙪̈𝙩𝙢𝙚𝙮𝙚 𝙘̧𝙖𝙡ı𝙨̧𝙩ı𝙠𝙘̧𝙖 𝙠𝙖𝙣ı𝙩𝙡𝙖𝙧 𝙙𝙖𝙝𝙖 𝙙𝙖 𝙜𝙪̈𝙘̧𝙡𝙚𝙣𝙞𝙮𝙤𝙧.” Hidrojen siyanür olmadan çalışmalarını yapmaya çalışsalar da bileşikleri eşleştiremediklerini fark etmişlerdi.

2017'de 𝙀𝙣𝙘𝙚𝙡𝙖𝙙𝙪𝙨'ta eğer bir yaşam olacaksa bu yaşamın onun okyanusunda olabileceği tahminleri yapıldı. Çünkü bilim insanları bu okyanusun su buharının oluşturduğu bulutların içinde karbondioksit, metan ve hidrojen moleküllerini bulmuşlardı ve bu moleküllerle 𝙢𝙚𝙩𝙖𝙣𝙤𝙟𝙚𝙣𝙚𝙯 denen metabolik süreç sayesinde metan üretilebilirdi. Bu süreç, Dünya'da yaşamı incelediğimizde görülen bir olaydır ve bu uyduda da yaşamın oluşması için yardımcı olabileceği düşünülüyor.

Son günlerde yapılan hidrojen siyanür çalışmasıyla ise bu uyduda bulunan enerjinin metan oluşumuyla elde edilen enerjiden fazlasıyla oluştuğuna dair kanıtlar ortaya çıkmış oluyor. Oksitlenmiş birçok organik bileşik Peter ve bu konuda çalışan bilim insanları tarafından bulunduktan sonra bu gelişmeler 𝙀𝙣𝙘𝙚𝙡𝙖𝙙𝙪𝙨'un okyanusunun altında yaşamın sürebilmesi için kimyasal büyük bir enerji kaynağı olduğunu gösteriyor. Çünkü oksitlenme olayında dışarıya kimyasal enerji salınır ve bu deneyde oksitlenmiş birçok bileşik bulunması da bize dışarı bir kimyasal enerji salındığını gösterir.

JPL (Jet İtki Laboratuvarı)'den bu çalışmada görev alan diğer bilim insanı Kevin Hand ise bulunan enerji kaynaklarına dair bir benzetme yapıyor. Metanojenez olayını küçük bir saat piline benzeten uzman, 𝙀𝙣𝙘𝙚𝙡𝙖𝙙𝙪𝙨 okyanusunun hidrojen siyanür kaynaklarının enerji sağlamak açısından araba aküsüne benzetilebileceğini açıklıyor.

2017'deki deneylerde 𝘾𝙖𝙨𝙨𝙞𝙣𝙞'nin 𝙀𝙣𝙘𝙚𝙡𝙖𝙙𝙪𝙨'ta bulduğu koşulları tekrar denemek için daha çok laboratuvarda deneyler ve jeokimyasal örnekleme kullanan araştırmacıların üstüne, son yapılan hidrojen siyanür deneylerinde ayrıntılı istatistiksel analizler kullanıldı. 𝘾𝙖𝙨𝙨𝙞𝙣𝙞'nin gazlar, iyonlar ve buz kristallerini incelemesi üzerine bu verilerle oluşturulan iyon ve nötr kütle spektrometresinin verilerini de incelediler.

Peter, birbirlerine uyabilecek moleküllerin verilerini eşleştirmeye çalışırken birbirlerine uyabilecek çok fazla bileşik gözlemlediklerini aktardı. Kendileri bu veri kümesini aşırı yorumlayıp içinde kaybolmadan bu moleküllerin hangilerinin birbirleriyle eşleştiğinde daha uygun bir sonuç çıkarabileceklerini onlara gösteren matematiksel ve istatistiksel modelleme yöntemleri kullandıklarını açıkladı.

Aslında 𝘾𝙖𝙨𝙨𝙞𝙣𝙞 dediğimiz araçla günümüzde yapılan çalışmalar, 2017'ye kadar 𝘾𝙖𝙨𝙨𝙞𝙣𝙞 ile topladığımız verilerin yeni teknolojiler ile işlenmesiyle ortaya çıkan sonuçlardır. Çünkü bu aracın görevi 2017'de sonlandırıldı. Bu çalışmalar sonucunda tam şu an yaşamın başlangıcına dair çok güçlü bir kanıt bulunduğu söylenemez. Doğrudan 𝙀𝙣𝙘𝙚𝙡𝙖𝙙𝙪𝙨'ta yaşamın başlayıp başlamadığını söyleyemesek de yeni çalışma en azından insanlık olarak eskiye nazaran bilgisayar teknolojilerini daha sık kullanmamız sebebiyle ıslak laboratuvarda çok fazla zaman ve kaynak israf etmeden yaşamın başlangıcını test edebilmemiz için hangi yöne doğru yönelmemiz gerektiği konusunda bize ışık tutmaya ve yeni veri teknolojileri yaşam arayışımızda daha hızlı sonuçlar alabilmemiz için devrim yaratabilecek güce dönüşmeye devam edecek.