Hayatın kökeni bölünen protosel’de saklı olabilir
Çalışma, basit kimyasal sistemlerin büyüyüp çoğalabileceğini ve bir başlangıç için hayat bulabileceğini gösteriyor.
Hayatın başlangıcında üremenin nasıl ortaya çıktığı araştırmacıların hala cevaplayamadığı bir sorudur.Canlı hücreler çoğaltma yeteneği olmadan ne yavru üretebilir ne de yaşadıkları çevrede “kazanan” seçmek için evrimsel baskılara maruz kalamazlar.
Yeni bir çalışma, canlı olarak tanımlanamayacak kadar inanılmaz derecede basit ‘protocell’ ortaya çıkabileceğini ve büyüyüp bölünebilen prototipler üretebileceğini önermektedir.Bu çalışma henüz teste girmedi, ancak başarılı olursa, yaşamın kimyasal kökeninin önemli sorulardan birinin cevaplanmasına potansiyel olarak yardımcı olabilir.
Hücre, birçok fonksiyonu yerine getirmek için nesillerce evrim geçirmiş işe yarayan bir moleküler makinedir.Bununla birlikte, bir hücrenin gelişebilmesi için, doğal seleksiyon gerçekleşmeden de çoğalabilmesi gerekir.O zaman ilk hücreler nasıl çoğaldı?Evrim biyologları,bir hücrenin temel işlevlerini yerine getirebilmek için çeşitli basit “protocell” üzerinde çalışmışlardır.John Haldane ve Aleksandr Oparin tarafından 1920’lerde önerilen bir popüler fikir, koaservasyon ile oluşan elektrostatik olarak sıvı faz ayrımı ile mikro damlacıkların gerekli kimyasalları bir araya getirerek membrandan arındırılmış mikroreaktörleri üretebilmeleri ve tükenmeleri önlemesidir.
Bununla birlikte, sıvı damlacıkları normal olarak çoğalmaz;daha büyük damlacıklar, aşırı doymamış bir çözeltinden veya daha küçük damlacıklardan hacim alarak büyür ki bu da damlacık sayısındaki azalmaya neden olur.Bununla birlikte 2015’de Dresden, Almanya’daki Max Planck Enstitüsü’nden biyofizikçi Frank Jülicher ve arkadaşları, bir dış enerji kaynağı ile termodinamik dengeden uzak tutulan damlaların, bir denge boyutunda istikrarlı bir şekilde bir arada durabileceğini gösterdi.Yeni araştırma da, belirli koşullar altında bu damlaların bölünebileceğini ve büyüyebileceğini gösteriyor.
Yeni kuşaklar
Aşırı doymamışlık çok yükselir ve damlacıklar çok büyürse, küresel şekil kararsız hale gelir.Damlacıklar bir eksende uzar ve sonunda küçük olan, küresel bir şekle dönüşen iki veya üç “yavru” damlacıklara bölünürler. Bu yavru damlacıklar ayrıca arka plan çözümünden materyalleri içerir ve sonunda kendilerini dengesiz hale getirip ,bölünüp ve ‘torun’ damlacıkları oluşturana kadar büyürler. Ekip şimdi bu fikri test etmek için araştırmacılarla konuşuyor.
Ekip, ‘Erken Dünya’ da bölünmeye muhtemel bir aday sistemin RNA taşıyan damlaların olabileceğini öne sürüyor. ‘Kimyasal reaksiyona karşılık gelen şey, RNA’nın polimerizasyonu ve RNA’nın bazı bileşenlerine parçalanmasıdır. Bu durumda RNA’nın yeniden polimerize edilebileceği koşullar sağlanmalıdır. ‘ Ekip, kopyalama RNA’sı için uygun bir reaksiyon bulunursa, kimyasal ortamdaki doğal değişiklikler damlacıklar arasında çeşitlilik gösterebilir ve onları doğal seleksiyona tabi tutabilir. Ayrıca amfifil moleküller doğal olarak damlacık yüzeyine çekilebileceğinden, damlacıkların bir hücre zarı gelişimini doğrudan etkileyebileceğini tahmin etmektedirler. Gelecekte araştırmacılar birden fazla türde etkileşen damlacıklar yaratmak istiyor: “Bir damlacık türü tarafından üretilen moleküllerin, reaksiyonun istenen maddeyi üretmesi için gerekli olduğu şekilde farklı damlacık türlerinin birlikte var olduğunu düşünebiliriz. ‘diyor.
Hayatın hidrotermal menfezlerdeki deliklerden kaynaklandığı fikrini savunan Heinrich Heine Üniversitesi’nden evrimci biyoloji uzmanı William Martin, ‘Doğadan gelen gözlemlerime dayanarak gerçek biyolojik sistemin neyi taklit ettiği açık değil’ ‘Hidrotermal menfezlerin bir organik mikro bölme sistemi sağladığını ve bu suyun hidrofobik özelliklerini aldığını varsayarsak, hidrofobik fazda ve sulu fazda bu damlacıkların özelliklerinin olabileceğini akla getirmemiz kesinlikle mümkündür. ‘
Kaynak : chemistryworld.com
