Yaşamın yapı taşları, doğru koşullar altında kendiliğinden bir araya gelebilir ve yaptı. Buna kendiliğinden üretim veya abiogenesis denir. Tabii ki, ayrıntıların çoğu bizim için gizli kalıyor ve her şeyin nasıl olduğunu tam olarak bilmiyoruz. Ya da ne sıklıkta olabileceğini.
Dünyanın dinleri, elbette hayatın nasıl ortaya çıktığı konusunda farklı fikirlere sahipler ve her şeyi açıklamak için çeşitli doğaüstü tanrıların büyülü ellerini çağırıyorlar. Ancak bu açıklamalar, renkli masallara rağmen, çoğumuzu tatminsiz bırakıyor. "Hayat nasıl ortaya çıktı?", Yaşamın en ilgi çekici sorularından biri ve bilimin sürekli olarak uğradığı bir sorudur.
Tomonori Totani bu soruyu zorlayıcı bulan bilim adamlarından biridir. Totani, Tokyo Üniversitesi'nde Astronomi profesörüdür. “Enflasyonist bir evrende yaşamın ortaya çıkışı” başlıklı yeni bir makale yazdı. Nature Scientific Reports'ta yayınlandı.
Prof. Totani’nin çalışmaları büyük ölçüde birkaç kavram üzerinde eğiliyor. Birincisi, Evrenin geniş yaşı ve büyüklüğü, zaman içinde nasıl şişirildiği ve olayların gerçekleşme olasılığıdır. İkincisi RNA; özellikle, makalenin dediği gibi “kendini kopyalayan bir faaliyet beklemek” için bir nükleotit zincirinin ne kadar sürmesi gerektiği.
Totani’nin çalışması, neredeyse tüm abiogenez çalışmaları gibi, Dünya'daki yaşamın temel bileşenlerine bakar: RNA veya ribonükleik asit. DNA, bireysel yaşam formlarının nasıl şekillendiğine ilişkin kuralları belirler, ancak DNA, RNA'dan çok daha karmaşıktır. RNA, uzayda veya bir gezegenin veya ayın yüzeyinde bulunan ham kimyasallardan ve moleküllerden daha büyüklük sıralarıyla hala daha karmaşıktır. Ancak DNA'ya kıyasla basitliği, abiogenez yoluyla ortaya çıkma olasılığını artırır.
Evrimde, DNA'nın bir organizma oluşturma talimatlarını taşımasına rağmen, DNA dizilerinin transkripsiyonunu düzenleyen RNA olduğunu söyleyen bir teori de var. Buna RNA tabanlı evrim denir ve RNA'nın Darwinci doğal seçilimine tabi olduğunu ve aynı zamanda kalıtsal olduğunu söyler. RNA'ya DNA'ya bakmanın arkasındaki mantık budur.
RNA, nükleotitler olarak bilinen bir kimyasal zinciridir. Bazı araştırmalar, bir nükleotit zincirinin, yaşam olarak adlandırılan kendini kopyalayan davranışın var olabilmesi için en az 40 ila 100 nükleotit olması gerektiğini göstermektedir. Zamanla, bu uzunluk gereksinimini karşılamak için yeterli nükleotidler bir zincir oluşturabilir. Ama soru şu ki, Evren'in yaşamında yeterli zaman oldu mu? Biz buradayız, yani cevap evet olmalı, değil mi?
Fakat bekle. Bu yeni bildiriyi açıklayan bir basın açıklamasına göre, “… mevcut tahminler, gözlenebilir evren olarak düşündüğümüz alan hacminde 40 ila 100 nükleotidin sihirli sayısının mümkün olmaması gerektiğini gösteriyor.”
Buradaki anahtar 'gözlemlenebilir evren' terimidir.
“Ancak, evrende gözlemlenebilirden daha fazlası var,” dedi Totani. “Çağdaş kozmolojide, evrenin, doğrudan gözlemleyebileceğimiz ufkun ötesinde geniş bir genişleme bölgesi üreten hızlı bir enflasyon döneminden geçtiği kabul edildi. Bu daha fazla hacmi abiogenez modellerine dönüştürmek, yaşam şansını büyük ölçüde artırır. ”
Evrenimiz, tek bir enflasyon olayı olan Big Bang sırasında ortaya çıktı. Totani’nin makalesine göre, Evrenimiz “muhtemelen 10’dan fazla100 Güneş benzeri yıldızlar ”, ancak gözlemlenebilir Evren yalnızca yaklaşık 10 sextillion (1022) yıldızlar. Hayatın en az bir kez meydana geldiğini biliyoruz, bu yüzden şanssızlık son derece küçük olsa bile, abiogenezin en az bir kez daha meydana geldiği söz konusu değildir.
İstatistiklere göre, gözlemlenebilir Evrendeki madde miktarı sadece 20 nükleotid uzunluğunda, 40 ila 100 sayısının altında RNA üretebilmelidir. Ancak hızlı enflasyon nedeniyle, Evren'in çoğu gözlemlenemez. Büyük Patlama'nın bize ulaşmasından bu yana yayılan ışık için çok uzak. Kozmologlar gözlemlenebilir Evrendeki yıldız sayısını gözlemlenemeyen Evrendeki yıldız sayısı ile topladığında, ortaya çıkan sayı 10'dur.100 Güneş benzeri yıldızlar. Bu, oyunda çok daha fazla madde olduğu ve yeterince uzun RNA zincirlerinin abiyojenik yaratılmasının sadece mümkün değil, aynı zamanda olası ve hatta kaçınılmaz olduğu anlamına gelir.
Profesör Totani makalesinde araştırılan temel ilişkiyi belirtiyor. “Burada, minimum RNA uzunluğu arasında nicel bir ilişki türetilirlmin ilk biyolojik polimer olması gerekiyordu ve rasgele monomerler ekleyerek böyle uzun ve aktif bir RNA oluşumunu beklemek için gerekli evren büyüklüğü. ”
Kafa karıştırıyor mu? İşte umarım daha yönetilebilir bir özet.
“Bu nedenle, gelecekte Dünya'dan farklı bir kökene sahip dünya dışı organizmalar keşfedilirse, nükleotitleri rasgele istatistiksel süreçlerden çok daha hızlı polimerize etmek için işte bilinmeyen bir mekanizma anlamına gelecektir.”
Profesör Tomonori Totani, Tokyo Üniversitesi
Evren gözlemlenebilir kısmından daha büyüktür ve muhtemelen 10100 Güneş benzeri yıldızlar. Dünya benzeri bir gezegende RNA'nın abiyotik oluşturma olasılığının 1'e veya birliğe eşit olması için, minimum nükleotit uzunluğu, başlangıçta belirtilen minimum 40 nükleotitten çok daha küçük olan yaklaşık 20 nükleotitin altında olmalıdır.
Ancak bilim adamları, sadece 20 nükleotid uzunluğundaki RNA'nın, en azından karasal yaşamın gözlemcileri olarak bizim bakış açımızdan değil, kendi kendini kopyalayabileceğini düşünmüyorlar. Totani'nin makalesinde söylediği gibi, “Bu nedenle, gelecekte Dünya'dan farklı bir kökene sahip dünya dışı organizmalar keşfedilirse, nükleotitleri rastgele istatistiksel süreçlerden çok daha hızlı polimerize etmek için bilinmeyen bir mekanizma anlamına gelir.”
Bu süreç ne olurdu?
Kim bilir, ama bu muhtemelen inançlı insanların gelip “Tabii ki Tanrı” diyebileceği bir bükülme noktasıdır.
Totani’nin çalışması hiçbir şekilde cevap vermedi. Ancak pek çok bilimsel çalışma gibi, sorunun düzeltilmesine yardımcı olur ve başkalarını da çalışmaya davet eder.
Totani, “Bu araştırma alanındaki birçok kişi gibi ben de meraktan ve büyük sorulardan kaynaklanıyorum” dedi. “RNA kimyası ile ilgili son araştırmamı uzun kozmoloji tarihimle birleştirmek beni evrenin abiyotik (cansız) bir durumdan biyotik olana gitmesi için makul bir yol olduğunu anlamamı sağlıyor. Bu heyecan verici bir düşünce ve umarım hayatın kökenlerini ortaya çıkarmak için araştırmalar buna dayanabilir. ”
Daha:
- Basın Bülteni: Hayat bir şans oyunu mu? Çalışma, evrendeki hayatın yaygın olabileceğini, ancak mahallemizde olmadığını gösteriyor.
- Araştırma Raporu: Enflasyonist bir evrende yaşamın ortaya çıkışı
- Uzay Dergisi: Evren Gözlenebilir Olandan 250 Kat Daha Büyük Olabilir
