Yeryüzünde Karmaşık Yaşamın Gelişiminde Bütünleyici Demir – Ve Diğer Gezegenlerde Yaşam Olanağı
Araştırmacılar Oxford Üniversitesi Demirin Dünya’daki karmaşık yaşamın gelişimi için önemini ortaya çıkarmak – bu, diğer gezegenlerde karmaşık yaşam olasılığına da işaret edebilir.
Demir, neredeyse tüm yaşamın büyümek ve gelişmek için ihtiyaç duyduğu temel bir besindir. Demirin önemi, Dünya’nın kayalık mantosundaki demir miktarının, gezegenin oluştuğu koşullar tarafından “belirlendiği” ve yaşamın nasıl geliştiği konusunda önemli sonuçlara sahip olduğu Dünya gezegeninin oluşumuna kadar uzanır. Şimdi, Oxford Üniversitesi’ndeki bilim adamları, demirin karmaşık yaşam formlarının gelişimini etkilediği olası mekanizmaları ortaya çıkardılar; bu, gelişmiş yaşam formlarının diğer gezegenlerde ne kadar olası (veya olası olmayan) olabileceğini anlamak için de kullanılabilir. Çalışma geçtiğimiz günlerde yayınlandı. PNAS.
Yardımcı yazar Jon Wade, “Dünya’nın kayalarındaki ilk demir miktarı, Dünya’nın metalik çekirdeğinin kayalık mantosundan ayrıldığı gezegensel yığılma koşulları tarafından ‘belirlenir'” diyor. Bilimler, Oxford Üniversitesi. “Gezegenin Merkür gezegeni gibi kayalık kısmında çok az demir var ve yaşam olası değil. Çok fazla, gibi Marsve karmaşık yaşamın evrimiyle ilgili zamanlar için suyu yüzeyde tutmak zor olabilir.”
Başlangıçta, Dünya’daki demir koşulları, suyun yüzeyde tutulmasını sağlamak için optimal olurdu. Demir aynı zamanda deniz suyunda da çözülebilirdi, bu da basit yaşam formlarına gelişmede hızlı bir başlangıç sağlamak için kolayca erişilebilir olmasını sağlıyordu. Ancak, Dünya’daki oksijen seviyeleri yaklaşık 2,4 milyar yıl önce yükselmeye başladı (“Büyük Oksijenlenme Olayı” olarak anılır). Oksijendeki artış, demir ile reaksiyona girerek çözünmez hale gelmesine neden oldu. Gigatonlarca demir, gelişen yaşam formları için çok daha az uygun olan deniz suyundan düştü.
Oxford Üniversitesi MRC Weatherall Moleküler Tıp Enstitüsü’nde Demir Biyolojisi Profesörü olan ortak yazar Hal Drakesmith, “Hayatın ihtiyaç duyduğu demiri elde etmek için yeni yollar bulması gerekiyordu” diyor. “Örneğin, enfeksiyon, simbiyoz ve çok hücrelilik, yaşamın bu kıt ama hayati besin maddesini daha verimli bir şekilde yakalamasını ve kullanmasını sağlayan davranışlardır. Bu tür özellikleri benimsemek, erken yaşam formlarını bugün çevremizde gördüğümüz şeylere dönüşme yolunda daha da karmaşık hale getirmeye iterdi.”
Evrim için bir itici güç olarak demir ihtiyacı ve buna bağlı olarak yetersiz demir elde edebilen karmaşık bir organizmanın gelişimi, nadir veya rastgele olaylar olabilir. Bunun, karmaşık yaşam formlarının diğer gezegenlerde ne kadar olası olabileceğine dair etkileri vardır.
Prof Drakesmith, “Evrende akıllı yaşamın ne kadar yaygın olduğu bilinmiyor” diyor. “Kavramlarımız, basit yaşam biçimlerinin başlamasını destekleyen koşulların, karmaşık yaşam biçimlerinin sonraki evrimini de sağlamak için yeterli olmadığını ima ediyor. Şiddetli çevresel değişikliklerle daha fazla seçim yapılması gerekebilir – örneğin, Dünya’daki yaşamın demire erişmek için yeni bir yol bulması için nasıl ihtiyaç duyduğu. Gezegen ölçeğindeki bu tür zamansal değişiklikler nadir veya rastgele olabilir, yani akıllı yaşam olasılığının da düşük olabileceği anlamına gelir.”
Bununla birlikte, yaşamın gelişiminde demirin ne kadar önemli olduğunu bilmek, yaşam formları geliştirebilecek uygun gezegenlerin aranmasına yardımcı olabilir. Dış gezegenlerin mantosundaki demir miktarını değerlendirerek, yaşamı destekleyebilecek dış gezegenlerin arayışını daraltmak artık mümkün olabilir.
Referans: Jon Wade, David J. Byrne, Chris J. Ballentine ve Hal Drakesmith, 6 Aralık 2021, “Evrimin itici gücü olarak gezegensel demirin zamansal değişimi”, Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabı.
DOI: 10.1073/pnas.2109865118
#Yeryüzünde #Karmaşık #Yaşamın #Gelişiminde #Bütünleyici #Demir #Diğer #Gezegenlerde #Yaşam #Olanağı