Yaşamın en eski fosil kaydı keşfedilmiş olabilir

Gezegenimizde yaşamın bugüne kadar bulunan en yaşlı mikrobiyal fosil örneği elde edilmiş olabilir. Yeni yayınlanan bulgular yaşamın en az 3,77 milyar ila 4,2 milyar yıl arası bir dönemde okyanus altı hidrotermal bacalarda başlamış olabileceğini öneriyor.
Blair Lyons, Stroma Studios
Gönensin Ozan Bozdağ - bilimsoL
Salı, 07 Mart 2017 11:45

Gezegenimizde yaşam en az 3,5 milyar yıl kadar önce başladı. Bu bilim dünyasının hemfikir olduğu bir tarih. Yine de yaşamın birimi olan hücrenin evrimsel oluşumunun tarihi daha eskilere uzanıyor. 

Peki ne kadar geriye? 3,5 milyar yıldan daha geriye uzanan mikro-fosil “bulguları” bilim dünyasının henüz üzerinde anlaşamadığı örneklerden oluşuyor. Hatta sonradan yapılan çalışmalarla başta biyolojik sanılan bazı örnekler jeolojik yaşam-dışı oluşumlar sınıfına dahil edilip yanlışlanıyor. 

Bu belirsizliğin en temel nedeni gezegenimizin ilk zamanlarının izlerini saklayan kayaçların bozunmaları ve birkaç mikron boyundaki hücrelerin bırakabileceği fosil yapılarının neredeyse tamamının şekil ve içerik olarak 100 milyonlarca yıl içinde büyük oranda deforme olmalarından kaynaklanıyor. Bu nedenle araştırmacılar, çok yaşlı kayaçlarda yaşamın kalıntılarını, canlı sistemlerin ürünü olabilecek kimyasal değişim izleri biçiminde arıyor (C13 izotop içeriği düşük karbon yoğunlaşması gibi). Bu tip araştırmalar sonucu yaşamın 3,5 milyar yıldan daha yaşlı fosil kanıtı olmaya aday bulgular son yıllarda gitgide çoğalıyor.

Geçtiğimiz günlerde (2 Mart 2017) Nature dergisinde yayınlanan bir çalışma yaşamın 3,5 milyar yıldan çok daha önce başlamış olabileceğini öneriyor. Bu öneri yaşamın bilinen tarihinde yeni bir rekor.

Çalışmanın yaşamın başlangıcını daha önceki 3,7 milyar yıl gibi tahminler ile sunulan tarihlerin gerisine çekmesinin yanında kilit bir önemi daha var. Araştırmacılar gezegenin antik kayaçlarında yaşamı araştırırken sadece herhangi bir yaşlı kayaca odaklanmamışlar. Çalışmanın yazarlarının odaklandığı kayaç okyanus dibi hidrotermal bacaların çok yaşlı bir örneği. Okyanus dibi hidrotermal bacalar, yaşamın jeokimyadan biyokimyaya evrildiği ortamlar olarak bilim dünyasınca en yaygın kabul gören ortamlar. Bu da çalışmayı özellikle ilginç kılıyor. Dahası, üzerinde araştırma yapılan kayaç zamanın deformasyonundan az etkilenmiş kısımlar içermesi bakımından da umut verici bir örnek. 

İncelemeler sonunda, Kanada’nın Quebec şehrinde bulunan bu örneklerde, mikrobiyal yaşamın izi olabilecek fosil benzeri yapılar keşfedilmiş. Dahası bulunan mikrofosil tipi bu yapıların, daha önce dünyanın daha başka bölgelerinde göreli daha genç hidrotermal baca kalıntılarında bulunmuş mikro-fosil örneklerine ciddi benzerlikler taşıdığı gözleniyor (Şekil 1). 

Şekil 1. Şekilde, (b), (c), ve (d) panellerinde yaşamın başlangıcının bugüne kadar keşfedilen en yaşlı örnekleri olabilecek yapılar görülüyor. Panel (g) ise daha başka bir coğrafi bölgede daha genç bir hidrotermal baca örneğinde 2003 yılında keşfedilmiş bir mikrobiyal fosil örneğini gösteriyor. Bu iki bağımsız örnek birbirine yapı ve içerik bakımından önemli derecede benziyor.

Elbette sadece biçime bakarak bulunan örneklerin biyolojik materyal kalıntısı olduğunu söylemek mümkün değil. Çalışmanın yazarları aynı zamanda bu fosil benzeri oluşumların içerdikleri mineralleri tespit ediyorlar. Bulunan tüp biçimli yapıların, yaşamın en temel bileşenlerinden olan karbonu içeren elementler taşıdığı gösteriliyor. Ayrıca, demir-oksit içerikli bileşenler keşfediliyor. Bu bulgu, günümüzde demirli bileşikleri oksitleyerek enerji elde eden ve aşırı ortamlarda yasayan mikropları akla getiriyor.

Başta sorduğumuz soruya geri döner ve bu kayaçların yaşına dair sunulan veriye bakarsak çok ilgi çekici bir zaman aralığı ile karşılaşıyoruz. Fosil benzeri bu yapıların bulunduğu kayaçlar en az 3,770 milyar, en fazla ise 4,280 milyar yaşında. Bu sonuç, eğer bulunan yapılar gerçekten mikrobiyal fosil örnekleri ise, yaşamın başlangıcını, daha önceden sunulan başlangıç tarihinin 70 milyon yıl daha gerisine atmış oluyor. Öte yandan 4,28 milyar da çok ilginç bir tarih, çünkü Dünya’nın oluşumundan sonra yalnızca birkaç yüz milyon yıl içinde yaşamın başladığını ima ediyor. 

Bu yeni bulguların mikrobiyal fosiller olduğunu kesin biçimde söylemek için henüz çok erken. Yine de, ileride yaşamın gezegenimizde nerede ve ne zaman başladığını öğrenmek veya başka gezegenlerde yaşama dair olası kanıtları kesfetmek isteyen araştırmacılar bu çalışmadan bir ipucu yakalamış olmalılar: hidrotermal bacalara benzer jeolojik ortamlara ve kalıntılarına odaklanmak tutarlı bir hedef seçimi olacaktır.


İlgili makale: Matthew S. Dodd, Dominic Papineau, Tor Grenne, John F. Slack, Martin Rittner, Franco Pirajno, Jonathan O’Neil, Crispin T. S. Little. "Evidence for early life in Earth’s oldest hydrothermal vent precipitates", Nature, 2017; 543 (7643):60 dx.doi.org/10.1038/nature21377