Abiyogenez: Revizyonlar arasındaki fark

{{Seçkin madde}}

 

[[Doğa bilimleri]]nde '''abiyogenez''', ''yaşamın kökeni'' sorusu, yeryüzünde [[yaşam]]ın [[canlı olmayan]]dan nasıl gelişebildiğinin araştırılmasıdır. Bilimsel uzlaşmaya göre abiyogenez günümüzün 4,4 milyar yıl öncesi ile 2,7 milyar yıl öncesi arasında meydana gelmiştir. Bu zaman aralığının başı olan 4,4 milyar yıl öncesi, [[su]] buharının sıvılaştığı zamandır.<ref name="Wilde2001">{{Dergi kaynağı|last=Wilde |first=Simon A. |authorlink= |coauthors=''et al.'' |year=2001 |month= |title=Evidence from detrital zircons for the existence of continental crust and oceans on the Earth 4.4 Gyr ago |journal=Nature |volume=409 |issue= |pages=175–178 |doi=10.1038/35051550 |url= |accessdate= |quote= }}</ref> 2,7 milyar yıl öncesi ise, sabit [[karbon]] ([[Karbon-12|¹²C]] ve [[Karbon-13|¹³C]] ), [[demir]] (⁵⁶Fe, ⁵⁷Fe, ve ⁵⁸Fe) ve [[kükürt]] (³²S, ³³S, ³⁴S, ve ³⁶S) [[izotop]] oranlarının mineral ve çökeltilerin biyolojik kaynaklı olduğuna<ref>{{Web kaynağı | url = [http://www.journals.royalsoc.ac.uk/content/887701846v502u58/ http://www.journals.royalsoc.ac.uk/content/887701846v502u58/] | başlık = www.journals.royalsoc.ac.uk/content/887701846v502u58/<!--INSERT TITLE--> | erişimtarihi =10 Temmuz 2007| arşivengelli = evet}}</ref>{{ölü bağlantı}}<ref>{{Web kaynağı | url = [http://www.journals.royalsoc.ac.uk/content/814615517u5757r6/ http://www.journals.royalsoc.ac.uk/content/814615517u5757r6/] | başlık = www.journals.royalsoc.ac.uk/content/814615517u5757r6/<!--INSERT TITLE--> | erişimtarihi =10 Temmuz 2007| arşivengelli = evet}}</ref>{{ölü bağlantı}}, biyolojik göstergelerin ise [[fotosentez]]e<ref>{{Web kaynağı | url = [http://www.journals.royalsoc.ac.uk/content/01273731t4683245/ http://www.journals.royalsoc.ac.uk/content/01273731t4683245/] | başlık = www.journals.royalsoc.ac.uk/content/01273731t4683245/<!--INSERT TITLE--> | erişimtarihi =10 Temmuz 2007| arşivengelli = evet}}</ref>{{ölü bağlantı}}<ref>{{Web kaynağı | url = [http://geology.geoscienceworld.org/cgi/content/abstract/34/3/153 http://geology.geoscienceworld.org/cgi/content/abstract/34/3/153] | başlık = Coupled Fe and S isotope evidence for Archean microbial Fe(III) and sulfate reduction | erişimtarihi =26 Ağustos 2011| arşivengelli = evet}}</ref> işaret ettiği zamandır. Bu konu aynı zamanda, [[Büyük Patlama]]'dan beri [[evren]]in 13,7 milyar yıllık gelişimi sırasında gerçekleşmiş olabileceği düşünülen, [[güneş sistemi]] veya dünya dışından yaşamın kaynaklandığını öne süren [[panspermia]] ve dış kaynaklı (''eksojen'') kuramlarını da içermektedir.<ref>{{Web kaynağı | url = [http://map.gsfc.nasa.gov/m_mm/mr_age.html http://map.gsfc.nasa.gov/m_mm/mr_age.html] | başlık = map.gsfc.nasa.gov/m_mm/mr_age.html<!--INSERT TITLE--> | erişimtarihi =10 Temmuz 2007| arşivengelli = evet}}</ref>{{ölü bağlantı}}

Abiyogenezin klasik anlayışı olan, günümüzde daha açık olarak '''kendiliğinden oluş ''' olarak bilinen kavrama göre, karmaşık, canlı [[organizma]]lar organik maddelerin çürümesi ile meydana gelir; örnek vermek gerekirse [[fare]]ler depolanmış tahıldan veya kurtçuklar kendiliğinden ette oluşur.

 

 

[[Aristoteles|Aristo]]'ya göre [[yaprak biti|yaprak bitlerinin]] bitkilerin üstüne sinen nemden, [[pire]]lerin kokuşmuş maddelerden, farelerin kirli tahıldan, timsahların suyun derinliklerindeki çürümüş ağaç kütüklerinden meydana geldikleri su götürmez bir gerçekti. [[17. yüzyıl]]da bu iddialar sorgulanmaya başlandı; mesela [[Sir Thomas Browne]]'ın 1646’da yayımlanan [[Pesudoxia Epidemica]]'sı (''Genel Kabul Gören Öğretilerin ve Gerçeklerin Sorgulanması'' alt başlıklı), yanlış inanışlara ve kabaca işlenen hatalara bir saldırıydı. Çıkarımları büyük oranda kabul görmedi; örneğin çağdaşı [[Alexander Ross]] şunları yazmıştı: “Bunu (kendiliğinden oluşu) sorgulamak, nedeni, algıyı ve deneyimi sorgulamaktır. Eğer şüphesi varsa bırakalım [[Mısır]]'a gitsin, orada yerliler için bir felaket olan [[Nil]]'in çamurundan doğan tarlalar dolusu fare bulacaktır." <ref>Balme, D.M. (1962), "Development of Biology in Aristotle and Theophrastus: Theory of Spontaneous Generation" (Phronesis: A journal for Ancient Philosophy, Volume 7, Numbers 1–2, 1962), pp. 91–104(14)</ref>

İlk adım [[1688]]'de bir et parçasına sineklerin yumurtalarını bırakması engellendiğinde [[larva]]ların oluşamadığının kanıtlamasıyla [[İtalyanlar|İtalyan]] [[Francesco Redi]] tarafından atıldı. Redi, deneyinde ilk başta ağzı açık kavanozların içine et parçaları koydu. Daha sonra bir süre beklediğinde et parçalarının üzerinde [[larva]]ların oluştuğunu gördü. Daha sonra sekiz kavanozun içine et koydu ve dördünün ağzını kapattı ve diğer dördünü açık bırakarak bir deney yaptı. Deneyin sonucunda sadece ağzı açık olan kavanozların yani sineklerin yumurtalarını bırakabileceği kavanozların içinde kurtçukların oluştuğunu gördü. Redi'nin karşıtları yani abiyogenezi savunanlar ise dört kavanozun hava almadığı için [[larva]]ların oluşmadığını savundular. Redi, bunun üzerine o dört kavanozun ağzını sadece hava alabilecek kadar küçük gözenekleri bulunan bezlerle kapatıp deneyi tekrarladı ve yine [[larva]]ların oluşmadığını gözlemledi<ref>{{Kitap kaynağı| son = Alexander| ilk = Peter| yıl = 1986| başlık = Biology| yayımcı= Silver Burdett| id = ''ISBN 0-382-13076-6''}}</ref>. Redi'nin bu deneyi [[biyogenez]]'i destekler nitelikte bir deney olmuştur. 17. yüzyıldan günümüze en azından bütün yüksek ve gözle görülür organizmalarda, daha önceki kendiliğinden oluş kanaatinin yanlış olduğu açık bir şekilde gösterilmiştir. Alternatif görüş Latince tabiriyle "[[omne vivum ex ovo]]" idi: Her canlı daha önce yaşayan bir canlıdan (bir yumurtadan) gelir.

 

[[1768]]'de [[Lazzaro Spallanzani]] [[mikrop]]ların havadan geldiklerini ve kaynatılarak öldürülebileceklerini kanıtladı. Ancak [[1861]]'de [[Louis Pasteur]] [[Hücre teorisi|hücre kuramıni]] destekleyen dikkatlice planlanmış deneylerle bakteri ve [[mantar]]lar gibi organizmaların besleyici ortamlarda canlı olmayan maddelerden kendiliğinden üreyemeyeceğini kanıtladı, böylece [[hücre teorisi]]ni güçlendirdi.

 

=== Darwin ve Pasteur ===

 

19. yüzyılın ortalarında yaşamın doğal yollardan nasıl meydana geldiği sorusu ortaya çıktı.

[[Charles Darwin]], 1 Şubat 1871'de [[Joseph Dalton Hooker]]’a yazdığı mektupta<ref>[http://www.windmillministries.org/frames/CH5A.htm http://www.windmillministries.org/frames/CH5A.htm] First life on Earth] windmillministries.org, Retrieved on [[2008-01-18]]</ref> yaşamın ilk kıvılcımının ''“amonyak ve fosfor tuzları, güneş ışığı, sıcaklık, elektrik akımı vb. unsurların bulunduğu ılık bir su birikintisinde"'' oluşmuş olabileceğini, ''"böylece daha karmaşık değişimlere gidebilecek bir protein bileşiğinin kimyasal olarak oluşabileceğini”'' öne sürmüştür. Bu iddiasını şöyle açıklamaya devam etmiştir: “canlı organizmaların oluşumundan önceki bir olgu olarak artık tespit edilemeyecek şekilde günümüzde bu madde çoktan ortadan kalkmış veya sindirilmiştir.”<ref>"It is often said that all the conditions for the first production of a living organism are now present, which could ever have been present. But if (and oh! what a big if!) we could conceive in some warm little pond, with all sorts of ammonia and phosphoric salts, light, heat, electricity, &c., present, that a proteine compound was chemically formed ready to undergo still more complex changes, at the present day such matter would be instantly devoured or absorbed, which would not have been the case before living creatures were formed." written in 1871, published in [[Francis Darwin|Darwin, Francis]], ed. 1887. ''The life and letters of Charles Darwin, including an autobiographical chapter.'' London: John Murray. Volume 3. p. [http://darwin http://darwin]-online.org.uk/content/frameset?viewtype=text&itemID=F1452.3&pageseq=30 18]</ref> Diğer bir deyişle yaşamın kökeninin ancak arınık (steril) laboratuvar ortamında araştırılabileceğini ifade ediyordu.

 

 

=== Haldane ve Oparin ===

Günümüzdeki birçok yaşam kökeni kuramı Oparin’in düşüncelerini başlangıç noktası olarak alır. Aynı tarihlerde [[J.B.S. Haldane]] de –şimdiki okyanuslardan çok farklı olan- yaşam öncesi okyanusların, yaşamın yapı taşları olan organik bileşikleri içeren “sıcak derişik çorbalar” oluşturmuş olabileceklerini öne sürdü. Bu düşünce, '''biyopoyez veya biyopoez''' (canlıların canlı olmayan ama kendi kendini üreten maddelerden oluşması işlemi) olarak adlandırılmıştır.<ref>Bryson, Bill (2003) ''[[A Short History of Nearly Everything]]'' pp. 300–302; ISBN 0-552-99704-8</ref>

 

== Dünyanın Oluşumundaki Şartlar ==

 

Çarpma sonucu meydana gelen yıkıcı çevresel hasarlar arasındaki zaman aralıklarının, kendi kendini üreten proto-organizmaların oluşumu için gereken süreden daha uzun olması gerektiği göz önüne alınırsa, yaşamın kendi kendine oluşabileceği dönem farklı ortamlar için hesaplanabilir. Maher ve Stephenson’un çalışması<ref>Maher, Kevin A. and Stephenson, David J (19880 "Impact frustration of the origin of life" (Nature. Vol. 331, pp. 612–614. 18 Feb. 1988)</ref> eğer derin denizde hidrotermal ortam yaşamın kökeni için uygun bir ortam sağlamışsa, abiyogenez 4 ila 4,2 milyar yıl önce meydana gelmiş olabilir. Eğer yeryüzünün yüzeyinde olmuşsa abiyogenez 3,7 ila 4 milyar yıl önce meydana gelmiş olabilir.

 

 

Yaşamın erken dönemde belirmesinin kanıtı Batı [[Grönland]]’daki [[Isua yeşiltaş kemeri|Isua]] süper kabuk kemerinde ve yakınındaki [[Akilia Adası]]’ndaki benzer oluşumlarda bulunmaktadır. Kaya oluşumlarına giren karbonun [[Δ¹³C|δ¹³C değeri]] yaklaşık -5'dir, oysa canlıların ¹²C'yi tercihli kullanımı nedeniyle biokütlenin δ¹³C değeri -20 ile -30 arasındadır. Bu izotopik parmak izleri çökeltilerde saklanmıştır ve Mojzis bu tekniği kullanarak yeryüzünde yaşamın yaklaşık olarak 3.85 milyar yıl önce başlamış olduğunu kanıtlamıştır.<ref>Mojzis, S.J. et al (1996), "Evidence for life on earth before 3,800 million years ago", ''"Nature"'' 384 pp.55–59</ref> Lazcano ve Miller (1994) yaşamın evrimleşme hızının orta okyanustaki denizaltı sıcak su kaynakları ekseninde suyun devinimiyla belirlendiğini iddia etmektedir. Bir devinim 10 milyon yıl sürmektedir, böylece üretilen herhangi bir organik bileşik 300&nbsp;°C’yi geçen sıcaklıklarla ya değişime uğramış ya da imha olmuştur. DNA ve proteinli, 100 kilobaz genomlu ilkel bir [[heterotrof]]tan 7000 genli flamentöz bir [[siyanobakteri]]ye evrimleşmesi için 7 milyon yıla ihtiyaç olduğunu tahmin edilmektedir.<ref>Lazcano A, and S.L. Miller (1994) "How long did it take for life to begin and evolve to cyanobacteria"" ''"Journal of Molecular Evolution" 39 pp.546–554</ref>

Bu tip radyoaktif sahil kumu, sudaki [[asetonitril]]den [[amino asit]] ve [[şeker]] gibi organik moleküller üretmeye yetecek enerji sağlamaktadır. Aynı zamanda radyoaktif [[monazit]], kum tanecikleri arasındaki ortama çözünür [[fosfat]] salarak onun biyolojik olarak "erişilebilir" kılar. Böylece amino asitler, şekerler ve çözünür fosfatlar eş zamanlı olarak bu teoriye göre üretilebilirler. Radyoaktif [[aktinit]]ler organik-metalik komplekslerin (karmaşıkların) içinde yer almış olabilir. Bu kompleksler yaşam süreçlerinin erken katalizörleri olmuş olabilir.

 

 

==== Homokiralite ====