Dünya’da yaşamın nasıl başladığına yönelik bilim insanları çeşitli teoriler ortaya koysa da, yaşamı oluşturan biyolojik koşullar ya da ilkel yaşam biçimlerinin tam olarak ne zaman ortaya çıktığı henüz net olarak anlaşılmış değil.
Bazı araştırmacılar Dünya’daki yaşamın kökenine ilişkin farklı bir hipotez sunuyor; yaşamın Mars’ta başlayıp meteoritlerle Dünya’ya taşınmış olabileceğini ileri süren bu fikir baskın teori olmasa da tartışılıyor.
Dublin City Üniversitesinden Kimya Doçenti Dr. Seán Jordan, Mars hipotezini inceledi. Yaşamın kökenine ilişkin hipotezlerde zamanlama önemli bir faktör olarak ön plana çıkıyor. Mars’ın yaklaşık 4,6 milyar yıl önce oluştuğu, Dünya’nın ise 4,54 milyar yıl önce meydana gelerek biraz daha genç bir gezegen olduğu kabul ediliyor. Her iki gezegenin yüzeyi de başlangıçta erimiş haldeyken, zamanla soğuyarak katılaştı.
Teorik olarak yaşam, her iki gezegende de oluşumdan kısa bir süre sonra bağımsız biçimde ortaya çıkmış olabilir. Günümüzde Mars’ın yüzeyi, bildiğimiz anlamda yaşam için büyük olasılıkla yaşanabilir değil ancak erken Mars’ın koşulları, erken Dünya’ya oldukça benziyordu.
Mars ve Dünya’nın ilk zamanları
Erken Mars’ın, koruyucu bir atmosfere ve okyanuslar, nehirler ve göller şeklinde sıvı suya sahip olduğu düşünülüyor. Ayrıca jeotermal açıdan aktif olduğu; hidrotermal bacalar ve sıcak su kaynakları gibi, yaşamın ortaya çıkması için gerekli koşulları sağlayabilecek ortamların bol olduğu kabul görüyor.
Buna karşın, yaklaşık 4,51 milyar yıl önce bilim insanlarının “Theia” adını verdiği, Mars büyüklüğündeki kayalık bir gezegen, Dünya’nın öncülü “proto-Dünya” ile çarpıştı. Bu çarpışma her iki gök cisminin eriyip birleşmesine ve ardından Dünya ile Ay’ın oluşmasına yol açtı. Dünya’daki yaşamın kökenine ilişkin Mars hipotezine göre, eğer yaşam Theia olayından önce başlamış olsaydı, çarpışmadan sonra yaşam mümkün olmazdı.
Öte yandan, Mars ise büyük olasılıkla küresel ölçekte bir yeniden erime olayı yaşamadı. Kızıl Gezegen de erken Güneş Sistemi’nin son derece şiddetli çarpışmalarına maruz kalsa da mevcut kanıtlar, bu çarpışmaların hiçbirinin gezegeni tamamen yok edecek kadar büyük olmadığını gösteriyor.
Dolayısıyla, eğer yaşam Mars’ta gezegenin oluşumundan kısa bir süre sonra, yani yaklaşık 4,6 milyar yıl önce ortaya çıktıysa, en az yarım milyar yıl boyunca büyük kesintiler olmadan gelişmiş olabilir. Bu sürenin ardından Mars’ın manyetik alanı çöktü, gezegenin yaşanabilirliğinin sonunun başlangıcını işaret etti. Koruyucu atmosfer ortadan kalktı; gezegen yüzeyi dondurucu sıcaklıklara ve uzaydan gelen iyonlaştırıcı radyasyona maruz kaldı.
Dünya’da durum neydi?
Bu noktada, zamanlamaya ilişkin sorular, özellikle de ‘Ay’ın oluşumuna yol açan çarpışmadan sonra yaşam ne kadar sürede ortaya çıktı’ sorusu geliyor. Yaşam ağacını kökenine kadar izlediğimizde karşımıza “LUCA” (Last Universal Common Ancestor – Son Evrensel Ortak Ata) adı verilen bir mikroorganizma çıkıyor. Günümüzdeki tüm canlıların bu organizmadan türediği iddia ediliyor.
Temmuz 2024 tarihli bir çalışma, genetik veriler ve Dünya’daki erken yaşamın fosil kayıtlarını kullanarak LUCA’nın özelliklerini yeniden yapılandırdı. Analizler, LUCA’nın yaklaşık 4,2 milyar yıl önce yaşamış olduğunu gösterdi. Bu sonuç, önceki bazı tahminlerden daha erken bir tarihe işaret ediyor.
LUCA, Dünya’daki ilk mikroorganizma değildi, aynı dönemde gezegenimizde birden fazla mikrobiyal tür bir arada bulunuyordu. Bu türler rekabet ediyor, iş birliği yapıyor, çevresel koşullara uyum sağlıyor ve virüslerin saldırılarına karşı koyuyordu.
Eğer yaklaşık 4,2 milyar yıl önce Dünya’da küçük ama görece karmaşık ekosistemler mevcutsa, yaşamın kökeni daha da eskiye dayanıyor olmalı. Peki ne kadar eskiye? LUCA için öne sürülen yeni tarih, Dünya’nın oluşumundan 360 milyon yıl, Ay’ın oluşumuna yol açan çarpışmadan ise 290 milyon yıl sonrasına denk geliyor. Söz konusu 290 milyon yıllık süre içinde kimyanın bir şekilde biyolojiye dönüşmüş olduğu düşünülüyor. Bu süre, yaşamın Dünya’da ortaya çıkması ve ardından LUCA’nın yaşadığı dönemde var olan ekosistemlere çeşitlenmesi için yeterli miydi?
Dünya’daki yaşamın Mars kökenli olduğu hipotezi, bu soruyu bir ölçüde ortadan kaldırıyor. İlgili hipoteze göre, Mars mikroorganizmaları, Ay’ın oluşumunun ardından Dünya’da ortaya çıkan ılıman koşullardan yararlanmak üzere göktaşlarıyla Dünya’ya taşınmış olabilir.
Zamanlama bu yaklaşımda elverişli görünse de çoğu bilim insanı bu görüşe katılmıyor. 290 milyon yılın kimyasal tepkimelerin ilk canlı organizmaları üretmesi ve biyolojinin ardından çeşitlenerek daha karmaşık hale gelmesi için fazlasıyla yeterli olduğu yönünde düşünceler hakim.
Mikroorganizmaların uzay yolculuğu
LUCA’nın yeniden yapılandırılan genomu, moleküler hidrojeni ya da basit organik molekülleri besin kaynağı olarak kullanabildiğini gösteriyor. Bu bulgular ve diğer kanıtlar, LUCA’nın yaşam alanının sığ denizel hidrotermal baca sistemleri ya da jeotermal sıcak su kaynakları olduğunu düşündürüyor. Yaşamın kökeni alanındaki güncel yaklaşıma göre, erken Dünya’daki bu tür ortamlar, cansız kimyadan canlı sistemlerin ortaya çıkması için gerekli koşulları sağlıyordu.
LUCA aynı zamanda yüksek sıcaklıklar ve UV radyasyon gibi, erken Dünya ortamlarının gerçek tehlikelerine karşı koruma sağlayan biyokimyasal mekanizmalara da sahipti.
Buna karşın, erken yaşam biçimlerinin Mars’tan Dünya’ya yolculuğu hayatta kalarak tamamlayabilmiş olması net değil. Üstelik, LUCA’nın genomunda uzay yolculuğuna özel bir uyum sağladığına işaret eden herhangi bir işaret yoktu.
Dünya’ya ulaşabilmek için mikroorganizmaların, önce Mars yüzeyine çarpan bir meteoritin oluşturduğu şiddetli etkiye dayanması, ardından Mars atmosferinden yüksek hızla fırlatılması ve en azından yaklaşık bir yıl boyunca kozmik ışın bombardımanı altında, uzay boşluğunda yol alması gerekirdi.
Sonrasında ise Dünya atmosferine yüksek sıcaklık altında giriş yapıp, bir başka çarpışmayı daha atlatmaları lazım. Hem de bahsedilen bu son olay, ya mikroorganizmayı uyum sağlayabileceği bir ortama ya da hiç uygun olmayan bir ortama bırakmış olabilirdi.
Çoğu bilim insanına göre, tüm bunların gerçekleşme olasılığı düşük bir ihtimal. Kimyadan biyolojiye geçiş zor görünse bile, bu geçişin Mars’ta gerçekleşip canlıların yolculuğu atlatması ve ardından tamamen farklı bir gezegene uyum sağlamasından daha olası.
Mikroorganizmaların gezegenler arası yolculuğa dayanıp dayanamayacağına dair çalışmalar önem taşıyor. Şu ana kadar elde edilen bulgular, Mars ile Dünya arasındaki yolculuğa yalnızca en dayanıklı mikroorganizmaların dayanabileceğini gösteriyor. Bunlar, radyasyon hasarını önlemeye uyum sağlamış ve spor oluşturarak kuraklığa dayanabilen türler.
Yine de küçük bir ihtimal de olsa, yeterince büyük bir göktaşının iç kısmında hapsolmuş bir mikroorganizma topluluğunun, uzayın sert koşullarının çoğundan korunabildiği iddia ediliyor. Bazı bilgisayar simülasyonları bu olasılığı destekliyor. Bu konudaki yeni simülasyonlar ve laboratuvar deneyleri devam ediyor.
Peki, eğer yaşam Güneş Sistemi’nin ilk 500 milyon yılı içinde Mars’tan Dünya’ya taşındıysa, neden takip eden dört milyar yıl boyunca Dünya’dan Güneş Sistemi’nin diğer cisimlerine yayılmadı?
Kaynak: 2N News, The Conversation