En büyük mavi balinadan en minik parameseum'a kadar, bildiğimiz gibi yaşam farklı şekillerde gerçekleşir. Bununla birlikte, tüm organizmalar aynı altı temel elementer elementten yapılır: karbon, hidrojen, azot, oksijen, fosfor ve sülfür (CHNOPS).
Neden bu elemanlar? Öğrenmek için, Hayatın Küçük Gizemleri, Güney Florida Üniversitesi'nde biyogeokimyacı Matthew Pasek'e başvurdu.
Pasek, "Önce kapalı, karbon diğer karbon atomlarıyla bağlara kolayca girer. Bu, diğer atomların bağlanması için güzel bir iskelet olarak hareket eden geniş zincirler oluşturduğu anlamına gelir." Dedi. Başka bir deyişle, karbon atomları büyük organik moleküller için mükemmel yapı taşlarıdır. "Bu kendini karmaşıklığa borçluyor."
Ama hayatın diğer beş kimyasal bileşenini neler açıklıyor? Pasek, "Azot, hidrojen ve oksijeni iyi yapan bir şey, bol olmalarıdır." Dedi. "Ayrıca amino asitler, yağlar, lipitler ve DNA ve RNA'nın oluşturulduğu nükleobazları yapmak için karbonla bağlanmalarını sağlayan asit-baz etkileri de sergilerler."
Pasek, "Kükürt, elektron karıştırması sağlar." "Temel olarak, elektronların fazlası, sülfürler ve sülfatlar, reaksiyonları katalize etmeye yardımcı olur. Bazı organizmalar, selenyumları enzimlerinde kükürdün yerine kullanırlar, fakat çok fazla değil."
Son olarak, fosfor, genellikle fosfat molekülünde bulunur, metabolizma için hayati öneme sahiptir, çünkü ATP (adenosin trifosfat) gibi polifosfat molekülleri kimyasal bağlarında çok büyük miktarda enerji depolayabilmektedir. Bondu kırmak enerjisini serbest bırakır; Bunu bir grup kas hücresinde yeterli miktarda yapın ve kolunuzu hareket ettirebilirsiniz.
Geçtiğimiz yıl, NASA bilim adamları, arsenik açısından zengin bir California gölündeki fosfor ihtiyacının bilinen tek istisnasını keşfettiler. Fosfor kaynakları düşük olduğunda moleküllerinde fosfor için arsenik atomlarının yerini alabilen bir mikrop türü buldular. Arsenik, fosfor ile kimyasal olarak benzerdir, bu da metabolik yolları bozduğundan, çoğu yaşam formuna zehirlidir.
Pasek, özetle, "Birkaç istisna dışında, yaşam için ihtiyacınız olan şey CHNOPS, artı bir tuz ve birkaç metaldir" dedi. "Tabii ki, bu bileşenlerin doğru bağ yapısında olması gerekiyor, ama bu doğal olarak ortaya çıkıyor. Amino asitler, şekerler ve lipitler ve nükleobazlar gibi kendiliğinden ortaya çıkıyor."
En azından yeryüzünde bu doğru. Oluşacak gerekli moleküler yapılar için, bir gezegen güneşinden doğru uzaklıkta olmalıdır, sıvı su için çok sıcak veya çok soğuk olamaz. Bol miktarda suya sahip olmak da yardımcı olur, çünkü malzemelerin etrafta dolaşmasını ve ilginç bileşikler oluşturmak için birbirine çarpmasını kolaylaştırır. Yerçekimi de doğru olmalı. Son olarak, bir yıldırım işareti, nihai olarak, hayatın üretilmesine katkıda bulunan karmaşık moleküllerin amino asitleri, proteinler, yağlar, karbonhidratlar, RNA ve DNA üretimine yol açacak bir reaksiyonu katalize etmek için çok ihtiyaç duyulan enerjiyi sağlayabilir. En azından bildiğimiz gibi.
Bir sorun var mı? Bize bir e-posta gönderin ve onu kırabilecek bir uzman arıyoruz.
Natalie Wolchover'ı Twitter'da takip edin @nattyover