Erken Dünya’da Olası Foto Redoks Şeker Sentezi
Fotoğraf : UV fotodioksit siyanokupratlar, glikoaldehit ve gliseraldehit üreterek reaksiyon ağını harekete geçirmenin anahtarı olan sulu elektronlar.
Prebiyotik olarak gerçekçi dalga boylarının kullanılması, yaşamın kökeni teorisine önem katıyor.
ABD’li bilim adamları, UV ışınlarının prebiyotik olarak önemli olan şekerleri ilk Dünya koşullarında sentezleyebildiğini teyit eden deneyler yaptı.
2012’de İngiltere, Cambridge’deki Tıbbi Araştırma Konseyi Moleküler Biyoloji Laboratuvarı’ndan Dougal Ritson ve John Sutherland, hayatın kökeni için RNA dünyası hipotezini destekleyen bulgular ile mor ötesi ışık kullanarak, siyanokupratlardan şeker sentezlemiştir. Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi’nden Zoe Todd ve Dimitar Sasselov ile meslektaşları, önceden düşünülenden daha düşük ve daha temsili dalga boylarında benzer deneyler yapmaktadırlar.
Todd, “Onlar, (Ritson ve Sutherland) bölgeye öncülük etmek ve aslında siyanocuprattan şeker üretebildiğini göstermek için harika bir iş çıkardılar” dedi. Bu başlangıç deneylerinde ucuz ve kolay olduğu gibi güçlü bir UV ışık kaynağı olan cıva emisyon lambası kullanıldı. Ancak, bu, Ritson ve Sutherland’in sadece 254 nm ve 266 nm’de siyanokuprat fotokimyası üzerinde çalıştıkları anlamına geliyor. Todd ve Sasselov, 4.6 milyar yıl önce Dünya’nın atmosferinin olası bileşimine baktıklarında, dünyanın mevcut atmosferini süzerek ortaya çıkan daha düşük dalga boylarındaki morötesi ışığın, ilk dünya üzerinde bulunmuş olabileceğini buldular. Bu yüzden, “Sistemlerini alıp diğer dalga boylarına indirgeyebilir miyiz? ve (reaktan) konsantrasyonlarını daha prebiyotik olarak makul hale getirmek için daha da azaltabilir miyiz?” diye merak ettiler.
Fotoğraf : Dünya yüzeyine ulaşan UV ışığının prebiyotik (sol) ve modern atmosferi (sağda) ile karşılaştırılması
Todd ve Sasselov bu nedenle diğer dalga boylarını inceledi. Todd, “Cihazlarımızdan dolayı konsantrasyonları önemli ölçüde azaltmak zorunda kaldık; bu da prebiyotik güvenilirliğe yardımcı oldu, çünkü bunların tonlarcasını ilk dünyada bulamayacaksın” diye ekliyor. Onların deneyleri, siyanokupratların prebiyotik sentezi için gerekli olan 2- ve 3-karbon şeker bloklarını üretmek için foto-eksitasyonunun başlangıçta Ritson ve Sutherland tarafından düşünüldüğünden daha düşük dalga boylarında etkili olduğunu ortaya koydu. Bu ultraviyole ışını dalga boyları, bu devirde Dünya üzerinde beklenen düşük reaktan konsantrasyonlarında bile şeker oluşumunu sağlamak için yeterliydi.
Bu sonuçlar erken Mars’a veya güneşimize benzer yıldızların etrafında dönen diğer ekstraplanetlere uygulanabilir ve hatta kendi güneş sistemimizin dışında yaşam aramaya yardımcı olabilir. Hayata giden yol, açıklanan türdeki kimyasal reaksiyonları tetiklemek için ultraviyole ışığı gerektiriyorsa, kimyanın, atmosferik bileşimin ve güneş enerjisiyle çıkarılan kısıtlamaların göz önüne alınması, yıldızların etrafındaki yaşanabilir bölgenin rafine edilmesine yardımcı olabilir “diye açıklıyor Ritson (Bu son çalışmaya dahil olmamıştır.)
Sonuçlar, yaşamın bu gizemliliğine daha makul bir çözüm sağlamak için kimya ve astronominin evlenerek dünyada nasıl evrimleşebileceği konusundaki karmaşık sorunun çözümü için disiplinler arası bir yaklaşımın başarılarını ortaya koyuyor. Sasselov, bu sonuçların büyük bir bilmecenin sadece küçük bir parçasının olduğuna inanıyor. “Bu tür durumlarda daha çok şey üzerinde çalışıyoruz ve hayatın kimya ile nasıl büyük, güzel ve tutarlı bir resim haline getirmek istiyoruz.”
Kaynak : chemistryworld.com
