Pazartesi , Aralık 11 2017
Anasayfa / Bilim - Teknoloji - İnovasyon / Dünya Dışı Yaşamın İpuçları

Dünya Dışı Yaşamın İpuçları



Kenneth Nealson bana az önce neredeyse laboratuvarında bir uzaylı kolonisi yetiştirdiğini söylemiş birine göre gayet aklı başında gözüküyor.

Kenneth NealsonNealson’ın Güney California Üniversitesinde (USC) .Stauffer Binasının S. Katındaki gösterişsiz ofisinde sıkış tıkış oturuyoruz. Kısa kollu kırışık bir gömlek, süet mokasen ayakkabılar ve beyaz çorap giymiş olan Nealson, klasik ve rahat akademisyen görünümünde ve keyifle koltuğuna kurulmuş. Duvarların biri motive edici akademik ödüllerle dolu. Arkasındaki duvarda ise eşi şarkı söylerken eşlik etmekte kullandığı eski püskü gitar asılı. Koridorun sonunda ise Nealson’ın o sessiz özgüveninin nedeni duruyor: Biyolojinin nicedir kabul edilmiş kurallarını yıkmakla meşgul olan, kaplar ve şişeler dolusu bakteri.

Nealson, yaşamın enerjiye bağımlı olduğunu açıklıyor. Devasa bir mavi balinadan tutun da en küçük mikroba kadar tüm organizmalar elektronların hareketi ve manipülasyonuyla yaşıyor. Bu, canlı maddenin hayatta kalmak, büyümek ve çoğalmak için kullandığı yakıt. USC’deki bakteriler de enerjiye ihtiyaç duyuyor ama enerjiyi çok daha farklı bir yolla alıyor. Bunlar, sizin bizim alıştığımız biçimde solunum yapmıyor. Hatta en aşırı örnekler bildiğimiz besinlerle de beslenmiyor. Onun yerine, olabilecek en temel yöntemle kendilerine güç sağlıyorlar: elektriği yiyerek ve soluyarak. Nealson eliyle laboratuvarım gösteriyor. Şu anda bakterilerin yaptığı şey tam da bu.

“Tüm ders kitapları bunun olanaksız olduğunu yazıyor,” diyor. “Ama Tanrı biliyor ya, bu şeyler elektrotun ucunda büyümeye devam ediyor ve orada başka hiçbir enerji kaynağı yok.” Elektrotun ucunda büyüyorlar. İnsanın inanası gelmiyor. Nealson koltuğunda bana dönüyor, yüzünde hınzır bir gülümseme var. “Bilimkurgu gibi,” diyor. Bir biyolog için, karbonhidrat gibi moleküler enerji kaynakları olmadan yaşayan bir canlı bulmak, havada uçak olmadan uçan yolcular görmek kadar alışılmadık.

Bu buluşun farklı boyutları var. Pratik düzeyde, elektrik bakterileri biyolojik yakıt hücreleri yaratmak ya da insan atıklarım temizlemek için kullanılabilir.

Nealson, eski öğrencilerinden birinin bakteri gücüyle çalışan bir atık sistemi geliştirmek için kısa süre önce maddi teşvik aldığını söylüyor. Fakat daha da önemlisi, böylesi mikroplar bu gezegendeki büyük oranda keşfedilmemiş bir canlılar diyarının parçası gibi görünüyor. Bu canlılar, bizimki dışındaki gezegenlere de uzanabilen biyoçeşitliliğin mühim bir parçası olabilir.

Nealson “uzayli” sözcüğünü asla kullanmasa da o sözcük konuşma boyunca adeta hep odanın içinde bir yerlerde. Nealson’ın bakterileri daha önce karşılaşılmış hiçbir şeye benzemiyor ve bildiğimiz anlamıyla yaşamı yeniden sorgulamamıza yol açıyor.

Tıpkı tüm iyi uzaylı öyküleri gibi bu da kaçırılmayla başlıyor, ama bilimsel türünden. Kaçırılan ise insan değil bir mineral. Nealson geriye yaslanıp öyküyü anlatmaya koyuluyor.

1982’de Nealson, Scripps Oşinografi Enstitüsünde profesörken New York’un kuzeyindeki Oneida Gölünde tuhaf bir şeyler olduğu kulağına çalınmıştı. Burada, her baharda eriyen karlar civar dağlardan manganı da beraberinde götürüyordu. Çözünmüş metal de rüzgârın suya etkisiyle gayet verimli bir biçimde oksijenle birleşerek katı bir madde olan mangan okside dönüşüyor ve göl yatağına çökeliyordu. Sorun şu ki, bilim insanları göl yatağında bekledikleri kadar mangan oksit bulamamıştı; bulabildikleri mangan oksit, jeolojik olarak beklenilenin 1.000 katından da azdı ve hiç kimse nedenini bilmiyordu.

‘Arada bu kadar fark varsa sebebinin biyolojik olması gerektiğini biliyordum,” diyor Nealson. Bilim insanı göldeki bakterilerin mangan oksidi neredeyse oluştuğu anda ortadan kaldırdığından şüp-helenmişti. Bu kuram akla çok yatkındı fakat biyoloji kitaplarına ters düşüyordu. Mikroplar işlenmemiş bir metali, biz ne kadar parçalayabilirsek ancak o kadar parçalayabilirdi. Bu gizem Nealsoriı rahatsız etmişti. Nealson, 1985’te Wis-consin-Milwaukee Üniversitesine geçti ve önsezisini kanıtlamak için Oneida Gölünde araştırmaya başladı.

İki yıllık bir araştırmanın ardından Nealson, mangan hırsızını enselemeyi başardı: Şu ana kadar bildiği tüm bakterilerden farklı işleve sahip olan Shevvanel-la adlı bir bakteriydi bu. “Shevvanella’nın neler yapabileceğim görür görmez aklım başımdan gitti,” diyor Nealson. “Tüm öğrencilerimi laboratuvara çağırıp şöyle dedim: ‘Bu organizmayı anlamamız çok ama çok önemli. Hiç kimse buna inanmayacak. Dünyayı, bunun gerçek olduğuna ikna etmemiz ıo -15 yılımızı alacak.’”

Nealson, canlı ve hava soluyan çoğu yaratık için şunu söylüyor: “Yediğimiz glikoz elektron verir, soluduğumuz oksijen elektronları alır ve bu elektron akışı bedenlerimizin çalışmasını sağlar.” Metabolizmanın temeli bu. Her organizmanın güçlüğü, devreyi tamamlamak için hem elektron kaynağı hem de elektronu verebileceği bir yer bulmak. Shewanella karbonhidratlardan gelen elektronları alıyor ancak sıra dışı biçimde veriyor. “Metal oksitlere yüzüp onları soluyor,” diyor Nealson. “Biz buna ‘taş solumak’ diyoruz.” İşte bilime aykırı durum da burada başlıyor.

Shevvanella’nın dış zarı, özelleşmiş proteinlerin oluşturduğu, elektriğin hücre dışına atılmasını sağlayan ufacık kimyasal tellerle dolu. Bu teller mangan okside doğrudan temas sağlıyor. Bu sayede bakteri elektron verebiliyor ve katı bir maddeyi “soluyabiliyor.” Dahası, Nealson şunun da farkına varmış: Bakteri için hücre zarının dışındaki şeyin mangan oksit ya da başka bir şey olması fark etmiyor. Yeter ki elektrik devresi tamamlansın. Nealson ve ekibi Shevvanella’nın göründüğü kadar sıra dışı olduğunu kamtlayacak deliller toplayadursun, bir başka mikrobiyolog daha benzer bir keşif yaptı. ABD Jeoloji Araştırmalarında proje müdürü olan Derek Lovley de Potomac Nehrinin dibinde yaşayan ve elektronları hareket ettiren bir bakteri keşfetmiş: Geobacter. “Geobacter’in proteinleri tümüyle farklı bir evrimsel kökene dayanıyor fakat sorunu aynı şekilde çözüyorlar,” diyor Nealson. Saf elektrikle beslenen ve birbiriy-le akrabalığı bulunmayan iki mikrobun bulunması, Shewanella’mn benzersiz bir ucube olmadığının kanıtı.

Bu noktada Nealson, gezegenin mikrobiyal manzarasının herkesin düşündüğünden farklı olabileceğini fark etti. Fark ettiği bir şey daha vardı, o da elektrik bakterilerinin neler yapabileceğini keşfetmeye daha yeni başladığıydı.

NEALSON’IN EKİBİNDEN bir doktora sonrası araştırmacısı olan Annette Rowe, Nealson’la konuştuğum yerin karşısındaki laboratuvarda yaşamın dış limitlerini bana hızla gezdiriyor. İçeride akvaryumlar, test tüpleri, kablolar, inkübatörler ve CSI dizisinin eski set dekorlarına benzeyen, içine ellerinizi soktuğunuz anaero-bik odalar var. Ağır ağır karıştırılan bir sıvıyla dolu geniş bir tankın yanından geçiyorum; içinde Shevvanella yetişiyor. (“Maalesef göremiyorsun” diyor Rowe özür dilercesine.) Uzun raflardan, dolaplardan Nealson’m motive edici fotoğrafları bakıyor. Bazısının altında “GÖZÜM ÜZERİNDE” yazıyor, bazısında “KALDIR KIÇINI DA ÇALIŞ.”

Burası belli belirsiz bir mikrop akvaryumunu andırıyor ve aslında öyle. Nasıl ki Nealson, Shewanella’yı Oneida Gölünde bulduysa, Rowe ve meslektaşları da denize komşu yerleri araştırıp elektrik bakterisi bulmaya çalışıyor. Bakteri ne kadar acayipse o kadar iyi. Sonra bu bakterileri üretip neyle harekete geçtiklerini anlamaya çalışıyorlar.

“Catalina Limanında çalışıyoruz. Oradaki sistem, araştırmalar için biçilmiş kaftan” diyor. Rowe’da geç saatlere kadar çalışan bir lisansüstü öğrencisinin bezgin görünümü var, ama kendi alanıyla ilgili konuşulunca bir anda yüzü aydınlanıyor. “Basitçe açıklamak gerekirse dip tortusunu çekiyor, omurgasızları ayıklamak için süzgeçten geçiriyor ve iyice karışmış bir sistem hazırlıyoruz. 40 litrelik akvaryumları bu tortuyla doldurup içine elektrotlar gömüyoruz. Sonra da bakteri kolonileşmesi var mı diye bakıyoruz.”

Elektrot, Rovve’un aradığı türden bakterileri cezbetmek için şart. Bunlar elektronları minerallere bırakan türden değil, onlardan elektron alan türden bakteriler. Soluyanlar değil, yiyenler. Bu bakteriler için bir katot, elektrik yükü taşıyan devasa bir ziyafet masasından farksız. Rowe elektrik potansiyelini bu organizmaların normalde enerjilerim aldıkları bileşikleri taklit edecek biçimde ayarlıyor, onlar da yüze yüze geliyor.

Rowe dip tortusuyla dolu tankları sınıflandırırken, topladığı bakterilerin çeşitliliği karşısında şaşırıp kalmış. “Elektrot oksitleyen bir sürü canlı yakaladım,” diyor. Toplamda kabaca bin farklı cins ve şu ana kadar Rowe sadece 30’unu tanımlayabilmiş. Hepsi de önceden bilinmeyen canlılar.

Rovve’un çalışmasından çıkan önemli derslerden biri, bakterilerin elektronları hareket ettirmek için farklı mekanizmalara sahip olduğu. Bu da bu becerinin birden çok defa evrimleştiğini akla getiriyor. Daha da şaşırtıcı olam, Shevvanella dâhil bazı bakteriler her iki işi de yapabiliyor. “Bir elektroda elektron veren organizmaların birçoğu tersini yapıp elektrottan elektron da alabiliyor,” diyor Rowe. (Ama ikisi aynı anda olmuyor.) “Bence bu, organizmalar için çok zorlayıcı olurdu. Resmen onlardan enerji çalıyorsunuz. Ama idare ediyorlar.”

Daha da şaşırtıcı olan bir keşif daha var. Rowe’un yeni bakterilerinden altısı sırf elektronla yaşayabiliyor. “Akıl almaz bir olgu,” diyor Rowe. Bu, Nealson’ın şimdiye kadar bulduklarının çok ötesinde bir şey. “Bu bakterilerden bir kısmını ortama hiç karbon eklemeden bir ay kadar kapalı tuttum,” diyor. Sadece elektrottan gelen elektrikle besleniyor olmalılardı çünkü başka hiçbir şey yoktu.

Konuşmanın başında Nealson’ı bu kadar heyecanlandıran canlılar işte bu mikroplar. Bilim için tümüyle yeni olmakla kalmıyor, toplamak ve üretmek için de yepyeni yöntemler gerektiriyorlar. Rovve’un bulduğu bakterilerin büyük kısmının petri kabında değil de katot üzerinde yetiştirilmesi gerekiyor. Ayrıca bu bakteriler burada, Dünya’da muazzam büyüklükte ve büyük oranda yabancı bir ekosistem bulunduğuna işaret ediyor. Ulusal Bilim Vakfı buna “kara enerji biyosferi” adını veriyor ve bu paralel mikrobiyal evren hakkında daha fazla bilgi edinmesi için Rowe’a finansman sağlıyor.

Nealson için, asistamnın bu buluşu hayatın nasıl işlediğine dair kendi keşiflerini hem doğruluyor hem de gölgede bırakıyor. “45 yıldır mikrobiyolojiyle uğraşıyorum,” diyor. “Tüm bakış açınızın bir anda tepeden tırnağa değişmesi akıl alacak gibi değil.”

ROWE’UN BULGULARI her ne kadar ses getirecek türden olsa da, elektronlar ve enerji düzeyleriyle ilgili bu konuşmalarda hep entelektüel bir uzaklık var. Şişeye ne kadar bakarsam bakayım, hâlâ içimden keşke bakterilerin neler yaptığını kendi gözlerimle görebilseydim diye hayıflanıyorum. Bu hayal kırıklığı, USC kampü-sünde birkaç bina ötede çalışan Moh El-Naggar’ın yanına uğradığımda kaybolup gidiyor. El-Naggar’da mikropların iş başında, tellerini salıp mikroskobik elektrik şebekeleri döşerken gösteren gerçek videolar var.

El-Naggar’ın bakteriyel video projesi bir kuramı çürütme çabasıyla başlamış. Nealson’ın Shevvanella’yla yaptıkları bakterinin metalik yüzeylere dokunarak elektron bırakabildiğini gösteriyordu. Başka çalışmalar ise bakterinin kimi zaman, işlevi bilinmeyen tüy benzeri uzantılar çıkardığını kanıtlıyordu. Bazı araştırmacılar bu çıkıntıları önemsiz görüp göz ardı ediyor, ama az sayıda araştırmacı da bu tüylerin bakterinin elektronları hareket ettirmede kullandığı “nano teller” olup olmadığını merak ediyordu.

El-Naggar’a kalırsa bu düşüncede taşlar yerine gereğinden fazla iyi oturuyordu. “Bu işe, ‘Gerçekten böyle işliyor olamaz, değil mi?’ diyerek soyundum. Öyle olmadığını gösteren ölçümler yapacaktım” diyor El-Naggar. O yüzden her elektrikçinin yapacağını yaptı ve elektrik iletip iletmediklerini görmek için bu nano tellerin iki ucuna iki tel bağladı. Gerçekten de iletkenlerdi. Sonra tellerden akım geçerken devrenin tamamlanıp tamamlanmadığına baktı. Tamamlanıyordu. Son olarak da tellerin oluşumunu gözlemledi ve bir devre tamamlandığında hücrelerin aydınlandığını, etkinliğin gerçekleştiğini kaydetti.

Ardından bir sürü akıllara zarar video kaydetti. Bunlarda Shevranella’mn elektron verecek bir yer arayışı içinde bir elektrota uzandığı görülüyor. Bazen bakteri bir diğer bakteriyle bağ kuruyor, muhtemelen elektronlarım, kabul edebilecek hücrelere vermeye çalışıyor. El-Naggar bu videoları konferanslarda gösterdiği zaman herkesin şoke olduğunu söylüyor. “Karanlıkta oturuyor, videoyu başlatıyorsunuz. Sonra herkesin ‘Vay canına! İnanılmaz! Dediğini duyuyorsunuz.”

Nano tellerin yaygın ama yeni keşfedilen bir diğer bakteriyel beceriyle, yani binlerce bakterinin ipe dizili sosisler gibi birbirine bağlanma becerisiyle ilgisi olabilir. Şu an itibariyle Rowe’un elektrik bakterilerinin bu türden kablolar oluşturduğuna ilişkin bir kanıt yok (araştırmalar henüz çok yeni) fakat Danimarka’daki Aarhus Üniversitesinde yapılan araştırmalar, bakterilerin yaptığı bu kabloların elektron akışını desteklediğini gösteriyor. El-Naggar, bu kabloların meşrubat pipeti gibi görev yaptığını, dip tortusunun derinlerine gömülmüş bakterilerin elektronları bitişik hücrelere aktararak dizinin en üstünden soluduğunu düşünüyor.

Bundan birkaç yıl önce, hiç kimse bakterilerin böyle şeyler yapabileceğine inanmazdı. El-Naggar nano tellerin ve kabloların bakteriler tarafından yaygın olarak kullanıldığından, üstelik bunu tek yapanın da aşın uçlardaki elektron yiyiciler olmadığından şüpheleniyor. Şu anda USC’nin Diş Hekimliği Fakültesiyle birlikte çalışan El-Naggar, insanların ağızlarında oluşan bakteriyel filmlerde nano tel olup olmadığına bakacak. Hücreden hücreye uzanan elektrik bağlantıları aslında, yararlı ya da zararlı bakteri toplulukları olan ve yüzeylere yerleşen biyofilmlerin genel bir özelliği olabilir.

Utah Üniversitesinde elektrokimya-ger olan Shelley Minteer, hücre biyolojisinin daha da derinlerine inmiş ve mitokondrilerin, yani tüm kompleks hücresel organizmaların hücrelerindeki güç üreten birimlerin kendilerinin dışındaki yüzeylerle elektriksel etkileşime girebildiğini bulmuş. Bu da mitokondri-nin aslında bağımsız yaşayan bir bakteri olarak evrimleştiğini, ancak daha sonra diğer hücrelerle birleşerek kalıcı bir ortaklık kurduğunu öne süren, geniş kabul görmüş bir kuramla örtüşüyor. O zaman hepimizin içinde elektrikli bir uzaylı davranışının kilitli olması mümkün.

NEALSON’IN OFİSİNE yaptığım ilk gezi beni koridorun karşı ucuna götürdü. Son gezim ise Mars’a. Aslında ikisi arasında çok da fark yok. Nealson Dünya’da egzotik yaşam arayışıyla başka gezegenlerde yaşam arayışı arasında asla belirgin bir felsefi ayrım yapmıyor. Nealson, NASAnın Jet itki Laboratuvarları’nda da (JPL) birkaç yıl çalışmış ve oranın ast-robiyoloji grubunu kurmuş. Oradayken geliştirdiği fikirler, Mars2020 adlı yüzey keşif aracında test edilecek.

Bir bakıma, aslında Mars’a gitmek çocuk oyuncağı. Asıl zor olan, Mars’a varınca ne arayacağınızı bilmek. 1970’lerde yapılan Viking görevlerinde iniş sırasında problem yaşanmamış, ancak canlıya benzetilen şeyler köstek olmuştu. Herkesin bildiği o Mars meteorunu 90’h yıllarda inceleyen bilim insanları da canlıya benzeyen şeyler yüzünden hedeften şaşmıştı. Yeni Curiosity keşif aracıysa ilginç metan izlerine rastladı ama bunun biyolojiyle bir ilgisinin olup olmadığı kesinlikle bilinmiyor. Nealson’ın ekibinin JPL’de uğraştığı şey de bu. “Yaşamın nasıl olması gerektiğine dair evrensel nitelikleri gerçekten bilebilir miyiz? Bu sorunu çözmek çok zor çünkü kendi yanlılığımızdan uzaklaşamıyoruz,” diyor.



Mars2020 keşif aracının üstündeki yedi bilimsel aygıttan biri olan SHER-LOC, soruya kısmen yamt verecek. Nealson’ın JPL’deki eski çalışanlarından Rohit Bhartia bu aygıtın baş tasarımcısı. Aygıt, metal soluyan bakterilerden çıkarılmış derslerin büyük izini taşıyor. She-wenella bilim insanlarının metabolizma arayışını değiştirdi ve bu yüzden SHER-LOC olası biyo imzaları daha geniş bir aralıkta tarayacak. Hedeflerini morötesi ışınlarla vuracak ve belli organik bileşik ve minerallerin varlığına işaret eden görsel etkilere bakacak.

SHERLOC tam olarak yaşamı değil, yaşamdan artakalan izleri arasa da, elektrik bakterileri aktif uzaylı biyolojisi bulmanın yeni yollarım sunuyor. Elektriksel uyum sağlama örneklerinin hepsine de uç ortamlarda rastlandı. Elektron aramak ve nano tel çıkarmak, büyümek ve rekabet etmek için yeterince gıdanın olmadığı yerde sağ kalma stratejileri. Böylece bir organizma sırf varlığını sürdürebilecek, yaşam ateşini canlı tutabilecek kadarını elde edebiliyor. Böyle koşullar derin okyanus dip tortularında ve toprağın derinliklerinde yaygın. Yaşam Mars’ta ve diğer dünyalarda (Europa? Titan?) mevcutsa, yüzeyin çok altında.

kaynakların kısıtlı olduğu ortamlarda sıkışmış olma ihtimali de var.

NASA, Mars2020 görevine hazırlana-dursun, Rowe ve USC’deki grubundaki diğer üyeler Dünya’da daha fazla elektrik bakterisi arıyor ve operasyon alanlarım Catalina Adası civarındaki sığ sulardan, Mojave çölündeki derin sondaj çukurlarına ve Güney Dakota’daki madenlere J kaydırıyor. Bu yerler Dünya’nın saklı kalmış biyoçeşitliliğini gözler önüne sermekle kalmayıp olası uzaylı biyolojileri hakkında da bize yol gösterecek. “Başka e gezegenlere gittiğimizde yaşamı yüzeyde o arıyoruz ama aslında enerji yüzeyin altında gizli,” diyor Nealson. “Bu hücredışı ıu elektron aktarımı orada sıradan bir şey g çıkarsa hiç şaşırmam.”

Elektrotları farklı ortamlara batırıp elektrik mikrobu toplama sürecinde, Nealson’ın ekibi belirli bir kalıba rastlamış: Dünya’nın hemen her yerinde, bir çubuğu toprağa sakladığınızda elektrik potansiyelinin derine indikçe azaldığını gözlemleyebilirsiniz. Bunun nedeni, her derinlikte mikropların mevcut elektronları kovalaması. En enerjik organizmalar, en enerjik tepkiler sayesinde yukarıda, kaynakların en bol olduğu yerde yaşıyor. Kıtlığın olduğu bölgelere indikçe yaşam, enerji namına ne bulsa onunla yetinir duruma geliyor.

Bu elektriksel değişim yaşamın evrensel bir belirtisi olmak için iyi bir aday. “Yaşam yoksa elektriksel değişim de olmamalı,” diyor Nealson. O yüzden, aşina olmadığımız türden biyolojik etkinlikleri gözden kaçırabilecek karmaşık kimyasal deneyler yürütmek yerine, neden Mars’ta yere devasa bir sonda batırıp Rowe’un Catalina’daki mikrop avı seferlerini tekrarlamıyoruz? Nealson, gezegen yörüngesindeki bir aygıtın mızrağa benzer bir sürü sonda fırlatabileceğini, bunların da gezegenin her yanında yere saplanabileceğim hayal ediyor. Her sonda, Kızıl Gezegen yörüngesinde hâlihazırda dönmekte olan bilim uydularına veri gönderecek küçük bir ileticiyle donatılacak. Bu sondalar elektriksel değişim arayacak ve biyolojik etkinlik içermesi muhtemel yerleri daha iyi araştırılması için işaretleyecek. NASA ve Rusya, Mars toprağını delmek için daha basit aygıtlar tasarladıysa da hiçbiri başarılı olamadı. Şimdilerde ise kâr amacı gütmeyen Explore Mars girişimi, yüzeyin altında yaşam arayacak olan “ExoLance” için fon toplamaya çalışıyor.

Nealson’ı hevesli görüp onu teşvik ediyorum. Aynısı Europa’da da yapılabilir mi? Bir saniyeliğine yavaşlıyor. “Europa zor çünkü baştan aşağı buz… Ama yüzeye güneş paneli ya da radyoaktif jeneratörü olan bir sonda indirip, buzu eriterek aşağı inmesi sağlanabilir. Sadece elektronik donanımın üstündeki kısmı radyasyona karşı dayanıklı hale getirmek yeter.”

Elektriksel biyolojiye ilişkin hiçbir iz bulamasalar bile, sondalar hâlâ yüzeyin altındaki jeokimyayı ölçebilir. Bu da başlı başına değerli bir şey. Elektrikli biyolojiye rastlarlarsa da şampanya mantarı patlatmak için biraz erken. Bu yaşamın dinamik olup olmadığı, örneğin gün ışığıyla ya da sıcaklıkla değişip değişmediği çok önemli. Bu türden bir ek sinyal, yaşamın dolaylı ve kuvvetli bir kanıtı. Tam olarak ET’nin keşfi sayılmasa da nereye tekrar gidileceğini (bu sefer mikroskopla) gösterebilir.

Konuşma sırasında kendimi yaşamın doğasına dair çok daha farklı türden bir sohbetin orta yerinde buluyorum. Neal-son bir ara durup laboratuvar ekibinin üyelerine, yakın bir dostları ve meslektaşları olan Katrina Edvvards’ın ölüm haberini veriyor. Sonra konuşmayı tekrar bölüp, dekana emeklilik dilekçesini vereceğini söylüyor. Nealson döndüğünde biraz geçmişe bakıyor. Bana söylediğine göre tek pişmanlığı Rovve’un sırf elektrikle yaşayan bakterisini inceleyecek kadar zamanı olmaması. “70 yaşımdayken keşfetmiş olduğuma üzülüyorum çünkü bu çok önemli bir şey” diyor.

ELEKTRİKSEL BAKIMDAN aktif bakterilerin pratikte, araştırmacıların yeni yeni keşfetmeye başladığı birçok faydası olabilir. Söz gelimi kanalizasyon atıklarının arıtılmasında inanılmaz bir yetenekleri var. insan atıklarının içine bir elektriksel anot yerleştirdiğinizde, dışkıyla beslenip elektron veren bakteri topluluklarım kendine çekiyor. Bunları bir yakıt hücresine bağlarsamz ortaya kendi enerjisini sağlayan ve çok daha az atık madde üreten bir atık su arıtma sistemi çıkıyor. Nealson’ın eski öğrencilerinden Orianna Bretschger, San Diego’daki J. Craig Venter Enstitüsünde bir test sistemi kurmuş ve bu sistem beş yıldır neredeyse hiç bakım gerektirmeden çalışıyor. Bretschger’le çalışmalarım hâlâ sürdüren Nealson, “Kişisel hedefim bu sistemleri üçüncü dünya ülkelerindeki köylere uçakla taşıyabileceğimiz bir noktaya getirmek,” diyor. “İnsanlar atıklarını arıtma tesisine getirip karşılığında temiz su elde edecek ve bunun için dışarıdan güç gerekmeyecek.”

Minnesota Üniversitesinden Daniel Bond ise elektrik bakterilerinin güç üretme ve yeni malzemeler sentezleme potansiyelini araştırıyor. Denilenlere göre ABD Savunma Bakanlığı da bakterilerle çalışan sualtı algılayıcılarıyla ilgileniyor. El-Naggar, bakteri ve insan hücreleri arasındaki elektriksel etkileşimin sağlık üzerinde çok önemli ve neredeyse daha önce hiç araştırılmamış etkileri olabileceğini söylüyor. Sonuçta kanalizasyon deneyleri bağırsaklarda elektriksel akti-viteye sahip bakteriler olduğunu gösteriyor. El-Naggar, düşüncelerini dile getiriyor: Acaba bu bakteriler vücudun dâhili ekosisteminin bir parçası olarak insan hücreleriyle iletişim kuruyor mu?

Tüm bu olası uygulamalar Shevvanella’nm ve kendinden bile tuhaf akrabalarının bizler için tümüyle alışılmadık olmasından kaynaklanıyor. Bu canlılar hem yaptıkları şeyler, hem de bunları yapma şekilleri itibariyle tümüyle yabancı. Onların Dünyası paylaşım ve işbirliği üzerine kurulu görünüyor ve herkesin birbirinin gırtlağına sarıldığı Darvvinci rekabetten uzak. “Şayet yanılmıyorsam, yüzeyin altına indiğimiz zaman göreceğimiz şey, sosyalist toplum yapısına sahip, hepsi de birlikte çalışan küçük yaşam cepleri olacak. Fakat bunu Cumhuriyetçi babama söyleyemem çünkü hiç hoşuna gitmez” diyor Nealson.

Elektrikli sosyalizmi egzotik buluyorum fakat Nealson beni hemen tam aksine ikna ediyor. Kaynakların kıt, yırtıcı rekabetin ise avantaj olmadığı ortamlarda işler bu biçimde yürüyor olabilir. Belki de bu dünyada yaşamın başından beri kural buydu. İşin aslı, günümüz hayatına çoğu bilim insanının farkına bile varmadığı kadar uygun olabilir çünkü Dünyanın mikrobiyal ekosisteminin büyük kısmı hâlâ gün ışığına çıkarılabilmiş değil. Kimi tahminlere göre, tüm türlerin %99,9’u petri kabında üretilemiyor. Yavaşça ve işbirliği içinde yaşamak, başka dünyalarda da yaşamın yayılma şekli olabilir.

Bir sürü olasılıktan söz ettik, o yüzden Nealson’a şu soruyu yöneltiyorum: Gerçekten de elektron paylaşma ve mikroskobik kolektivizm üstüne kurulu bir gölge biyosfer olduğuna inanıyor mu? “Umarım ben ölüp gitmeden bunun varlığı kanıtlanır,” diyor. Sonra da açık zihinli bir bilim insanına yakışır tarzda kendini düzeltiyor: “Demek istediğim, hayır, inanmıyorum. Doğru değilse benim için sorun değil fakat gerçekten çok şaşırırım. Bana çok anlamlı geliyor ve yaşam genelde anlamlıdır.”

UZAYDA YASAMI NEREDE ARAMALI?

Güneş sistemimiz yaşamın var olabileceği bir dizi yere sahip.

Güneş sistemimiz

Mars

Tamam, onlarca yıldır burada yaşam arıyoruz ama belki de yanlış yoldan yaptık. Bugün yaşayan bir şey varsa muhtemelen yerin derinliklerinde, radyasyondan ve aşırı sıcaklıklardan korunabileceği bir yerdedir ve Dünya’daki elektriksel etkinliğe sahip mikroplara benziyor olabilir. Mars’ta yaşam aramak için kaz, kaz, kaz!

Enceladus

Satürn’ün neredeyse 500 km çapındaki ayı Enceladus, komşularının çekimsel etkileşimi yüzünden bir büzüşüp bir genişliyor. Sonuçta ortaya çıkan sürtünme uyduyu içten ısıtıyor ve güney kutbunun altındaki bir hidrotermal ağız ağını destekleyebilir. Böylesi ağızlar kaya soluyan mikroplar için doğal yaşam alanı.

Mimas

Kuzeni Enceladus gibi bu küçük Satürn ayı da civardaki uyduların çekişmesi yüzünden ısınan bir buz topu. Yakın zamanlı araştırmalar Mimas’ın içinin kısmen eriyik ha Ideolabileceğini gösteriyor. Suyun kayayla temas ettiği her yerde(yüzeyden onlarca kilometre aşağıda bile olsa) yaşama güç sağlayabilecek kimyasal enerji var demektir.

Europa

Jüpiter’in bu koca uydusu (yaklaşık 3.200 km çapında ve Ay’dan biraz küçük) devasa bir okyanusa ve muhtemelen denizaltı volkanlarına sahip. Europa’nın çatlak, buzlu yüzeyinden ara sıra büyük su gayzerleri püskürüyor. Teklif edilen Europa Clipper aracı, uydunun yaşam uygun olup olmadığını araştıracak.

Ceres

Asteroit kuşağının en büyük üyesi, kille ve karbon taşıyan minerallerle kaplı. İlk günlerinde Dünya’ya yağan, karbon bakımından zengin meteorlara benziyor. Mart ayında NASA’nın Dawn adlı uzay aracı Ceres’i uzun süreli incelemeye başlayacak. Araç yaşam arayacak aygıtlara sahip olmasa da, yüzey kimyasının yaşama uygun olup olmadığını test edebilir.

Triton

Neptün’ün dev ayı, gezegenin tam tersi yönde dönüyor. Belki de bundan milyonlarca yıl önce gezegenin aşırı yakınından geçerken yakalanmış olabilir. Bu korkunç olay buzlu içini eritmiş olabilir; Triton’un yüzey sıcaklığı -235 derece olsa da çekirdeğine yakın sıcak ve ıslak bir katman bulunabilir.

Titan

Satürn’ün en büyük ayının metan gazı içeren kalın bir atmosferi ve gezegenimizin ilk günlerindeki organik kimyanın özel bir versiyonunu destekleyebilecek, sıvı hidrokarbonlardan oluşan gölleri var. Burada sıcaklıklar bildiğimiz türden bir biyoloji için çok düşük olsa da asteroid çarpmaları geçici vahalara yol açabilir. Dolayısıyla uydu sürpriz dolu.

Ganymede

Jüpiter yörüngesinde Europa’nın az ötesinde turlamakta olan dev ay Ganymede (Merkür gezegeninden bile büyük) dıştan gayet durağan görünse de içi sıcak ve aktif olabilir. 2022’de ESA’nın fırlatacağı JUICE adlı araç Ganymede’in yapısı hakkında daha ayrıntılı bilgi verecek ve Europa’yı da araştıracak.

Plüton

Plüton’da yaşam mı? Hiç de saçma değil. Bundan uzun zaman önce Plüton, uydusu Charon’u yaratan dev bir çarpma yaşadı ve muhtemelen bu süreçte eridi. İçinde hâlâ bir yerlerde kapalı bir okyanus olabilir. New Hori-zons sondası Temmuz ayında Plüton’un yanından geçecek ve cüce gezegeni incelemek için yedi farklı araç taşıyacak.

UÇLARDAKİ BİYOLOJİ

Uzayda yaşamın en büyük kanıtları burada, Dünya’da yaşıyor. Yaşam sandığımızdan da tuhaf, uyum sağlama yeteneğine sahip ve dayanıklı.

Otü Deniz Bakterisi

Ölü Deniz o denli tuzlu ki neredeyse hiç hayat yok. Neredeyse. Araştırmacılar gölün dibindeki taze su ağızlarının yakınlarında mikrop örtüleri buldu. Diğer tuz seven organizmaların aksine, bunlar tuzlu ve tatlı su durumları arasında sürekli bir geçiş halindeler. Almanya’daki Leibniz Tatlısu Ekolojisi ve İç Deniz Balıkçılığı Enstitüsü’nde deniz mikrobiyoloğu olan Danny Ionescu, “Artıkorganizmala-rın tek bir uç ortama bağımlı olmadığını biliyoruz” diyor.

Çirkin Balık

Çirkin Balık en çok Çirkin Hayvanları Koruma Derneği tarafından “dünyanın en çirkin hayvanı” seçildiği için biliniyor fakat jelatini andıran formu bir başka sebepten daha ötürü önem taşıyor. Balık bu sayede Avustralya kıyısı açıklarında, denizin binlerce metre derinliğinde, basıncın deniz yüzeyindekinden onlarca kat fazla olduğu yerlerde yaşıyor. Bu derinliklerde yüzme kesesi yararsız olduğundan çirkin balık yüzmek için bir denizanasınınkini andıran bedenini kullanıyor.

Tardigrad

2007 yılında yapılan bir deneyde tardigrad, uzay boşluğuna maruz kalıp da yaşayabilen ilk çokhücreli canlı oldu. Tardigrad, mutlak sıfırın biraz üstündeki sıcaklığa ve en derin okyanus çukur-larındakini aşan basınca, ölümcül dozda radyasyona dayanabiliyor. İskeleti ya da dolaşım sistemi bulunmayan bu canlıların ömrünün ne kadar olduğunu da bilen yok. Tardigradlar kriptobiyozise, yani yaşam işlevlerinin geçici olarak askıya alındığı hale sürekli girip çıkarak ölümü geciktiriyor.

Derin Deniz Karidesi

Karayipler’deki hidrotermal ağızlarda, güneş ışığından tümüyle yoksun bir ekosistem-de bulunan Rimicaris hybisae adlı karides türü, kemosente-tik bakterilerle ortak yaşam sürüyor. “Bu bakımdan, Europa’da yaşaması olası organizmalara benziyorlar” diyor bu canlıları NASA adına incelemekte olan Max Cole-man. Bakteriler, bu kabuklu deniz canlılarının ortama uyum sağlamış solungaç kapaklarına yerleşiyor ve hidrojen sülfit kullanarak organik madde üretiyor, karidesler de bu maddeyle besleniyor.

Şeytan solucanı

Bazı bakterilerin Dünya’nın yerkabuğunun kilometrelerce altındaki ısıya ve ezici basınca dayanabildiğini biliyorduk ama bu yeraltı besin zincirinin tepesinde şaşırtıcı bir yırtıcı var: Şeytan solucanı yerin üç kilometre altında yaşayabiliyor. Belçikadaki Isyensya Uç Yaşam araştırma enstitüsünde zoolog olan Gaetan Borgonie, “Nematodlar (yuvarlak solucanlar) bizim gezegenden ortaya çıkışımızdan çok önce de vardı,” diyor, “bizden sonra da var olacaklar.”

Lyme Hastalığı Bakterisi

Lyme Hastalığı’na yol açan bakteri, dünyada basit yaşam kimyası için demire ihtiyaç duymadığı bilinen tek organizma. Borrelia burgdorferi, demir yerine mangan ve diğer mineralleri kullanıyor. Johns Hopkins Üniversitesi’nden mikrobiyolog Valeria Culotta, bunun enfeksiyona karşı savunma çabalarımızı boşa çıkardığını söylüyor; “Bağışıklık sistemi bakteriyi demirden yoksun bıraktığında bu bakteri ‘Umurumda değil. Kendini istediğin kadar anemik yap, beni etkilemez’ diyor.”






İlginizi Çekebilecek Benzer Konular

Bunu da İnceledinizmi ?

Bilgisayar pazarı ve notebook segmentinin yükselişi

Bilgisayar pazarı yıllar içinde büyük bir dönüşümden geçti. Farklı segmentlerin dahil olduğu, boyutların giderek küçülüp …

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir