Uzaylıları Dünya'da Aramak

Amerikan Ulusal Havacılık ve Uzay Dairesi (NASA), uzayda hayata dair önemli bir açıklama yapacağını duyurduğunda söylentiler aldı başını gitti. Özellikle UFO'lara ve uzaylı efsanelerine ilgi duyanlar için bu açıklama daha da heyecan vericiydi. Ancak, NASA basın toplantısında bu son gelişmeyi dünya kamuoyu ile paylaştığında büyük bir hayal kırıklığı yaşandı. Konu yeşil adamlar değil, gözle görülemeyen canlılardı. Dahası bu mikroorganizmalar evrenin tanıdık bir köşesindendi: Dünya'dan! O halde bu keşfin uzayda yaşamla ilgisi neydi? Gerçekten de heyecan verici bir bulgu muydu; yoksa sadece beklentiler mi fazla yüksek tutulmuştu?

NASA'nın uzayda yaşamla ilgili açıklama yapacağını öğrendiğimde ben de heyecanlandım. Elbette, az çok neden bahsedeceklerini tahmin etmiştim. Ama ben Mars'ta veya başka bir yakın gezegen veya ayda buldukları bir mikroorganizma veya organik molekül veya bunlara dair bir çeşit izden bahsedeceklerini ummuştum. Doğrusu öylesi daha ilginç olurdu. Ama olsun, bu bulgu da astrobiyoloji açısından önemli.


Yukarıda çoğumuzun aşina olduğu periyodik tablo var. Bilinen bütün canlılar aynı temel mekanizma ve kurallara dayanan özellikler taşırlar. Çeşitlilikleri bu kurallar dahilindedir. Dolayısıyla benzer organik moleküllerin (lipideler, karbonhidratlar, nükleik asitler, proteinler gibi) birçok çeşidini barındıran moleküler bir seçkidir her canlı. Bu organik moleküller, yapılarını daha stabil kılabilecek, enerjetik açıdan daha elverişli, daha güvenli atomlardan oluştuğu için hayat birkaç atom üzerine kuruludur: karbon (C), oksijen (O), azot (N), fosfor (P), kükürt (S) ve hidrojen (H) (yukarıda yeşil renkle gösterilen) ve daha az miktarda bazı diğer atomlar (demir, bakır gibi).

Bu resim ise tüm canlılar için hayatın kodlarını taşıyan DNA (DeoksiriboNükleikAsit) molekülünün çift sarmal yapısını gösteriyor. Atomları gösteren soldaki temsilde sarmalın her iki dış yanında ('iskelet' ya da 'backbone' olarak adlandırdığımız kısmı) turuncu küreler ile fosfor atomları görülüyor.

Şimdi yeni bulguyu özetleyelim: NASA'dan uzmanlar Kalifornia'daki Mono gölü çamurundan izole ettikleri GFAJ-1 ırkından bakteriyi (tuzu seven Halomonadaceae ailesinden) kültür ortamında yaklaşık 1 yıl çoğaltıyor. Bu süre zarfında besiyerindeki fosfor miktarını zamanla azaltıp yerine arsenik miktarını arttırıyorlar. Ortamdan fosfor alamayan bakteriler onun yerine arseniği kullanmaya başlıyor. En çarpıcı bulgu ise ortama adapte olan bu bakterilerin fosfor yerine arseniği DNA yapısında bile kullanmaya başlaması.

Periyodik tablo resminde kırmızı ile gösterdiğim gibi atom numarası 15 olan fosfor (P) ile bir alt periyotta ve fosforla aynı grupta (5. grup) yer alan 33 nolu arseniğin (As) son yörüngedeki elektron dizilimi benzerdir ve dolayısıyla bağ yapma yetenekleri de benzerdir. Ancak üç önemli fark vardır: 1. e yörüngesi daha fazla olan arsenik daha kararsızdır. 2. Evrendeki fosfor miktarı, arsenik miktarından çok daha fazladır (yaklaşık bin kat). 3. Canlılar için arsenik toksiktir. Bu nedenlerden dolayı canlılar yapılarında arseniği değil fosforu kullanır.

Deneydeki bakteriler ise mecburen (ortamda fosfor bulamadıkları için) ona benzer bağ yapma özellikleri gösteren arseniği kullanmış ve hayatta kalmış.

Şimdi bu deneyden bazı sonuçlar çıkartalım: 1. Yer değiştiren atomlar DNA'nın iskeletinden yer aldığı için genetik bilgi değişmez; fakat muhtemelen DNA yapısı kararsızlaşır. 2. Açıklamada yer alan mikroorganizma Dünya'da yaşadığı gibi, normalde arsenik kullanmaz. Deneyde bunu yapmaya yönlendirilmiştir. 3. Bu yeteneğe sahip başka basit yapılı canlılar olabilir.

Madem bu canlı Dünya'da yaşıyor ve hatta normalde bu sıradışı yeteneğini kullanmıyorsa, nedir bu bulguyu bu kadar önemli kılan? Uzaylılarla ne alakası var?

Malum, uzayda özellikleri (sıcaklık, su içerip içermeme, atmosferik kompozisyonu vb.) bizim Dünya'mıza benzeyen başka bir yer henüz keşfedemedik. Aslında bu, Dünya'ya ne kadar muhtaç olduğumuzu ve neden onun dengesini korumak zorunda olduğumuzu en iyi açıklayan gerçek. Neyse, konumuza dönelim: Dolayısıyla orada bir yerlerde hayat varsa bu bizim bildiğimizden farklı olmalı: Yüksek sıcaklık, düşük basınç, yüksek UV gibi ekstrem koşullarda başlamış ve bu şartlara uygun özellikler gösteren bir hayat. Bir yandan dev teleskoplarla ve radyo sinyallerini izleyerek hayata dair izler arayan araştırıcılar, öte yandan uzayda neyle karşılaşabileceğimizi daha iyi öngörebilmek için Dünya'da yer alan ve benzer ekstrem şartlara sahip yerlerde (örneğin yanardağ ağzı, derin su hidrotermal bacaları gibi) yaşayan canlıları inceliyorlar. Bu çalışmada bu açıdan önemli. Yani bize şunu gösteriyor: Uzayda bir yerlerde öyle bir canlılık var olabilir ki bizim Dünya'dan aşina olduğumuz atomlar ve moleküllerden farklı temeller üzerine kurulmuş olabilir. Bu da astrobiyoloji açısından ufukları biraz daha genişleten bir sonuç diyebiliriz.