Canlılığı oluşturan temel organik maddelerin bir sıvı içinde toplanması nasıl gerçekleşti, bu canlı-cansız yapılar keşfedildi mi?

Canlılığı oluşturan organik moleküllerin sulu ortamlarda bir araya gelmesi, termodinamik ve kimyasal çekimlerin doğrudan bir sonucudur; protobiyont veya koaservat dediğimiz bu ara formları laboratuvarda üretebiliyoruz. Doğada ise 4 milyar yıl öncesinden kalma bu ilkel yapıların fosillerini bulmamız imkânsızdır. (1/5)

Toplanma süreci yağ asitleri gibi amfifilik (suyu seven ve sevmeyen uçlara sahip) moleküllerin özelliklerine dayanır. Bu moleküller sulu bir ortama girdiklerinde termodinamiğin yasaları gereği rastgele dağılmazlar; enerjetik olarak en kararlı form olan küresel vezikülleri, yani miselleri ve lipozomları kendiliğinden oluştururlar. Bu ilkel zarlar, iç ve dış ortamı izole ederek ilk "hücre taslaklarını" yaratmıştır. (2/5)

Bu keseciklerin içi, okyanusun seyreltik sularından çok farklı bir mikroçevre sunar. İçeride moleküllerin derişimi artar ve polimerleşme (uzun zincirler kurma) ihtimalleri yükselir. Özellikle deniz tabanındaki hidrotermal bacaların gözenekli yapıları, bu basit moleküllerin hapsolup RNA veya kısa peptit zincirleri oluşturacak kadar konsantre olmasını sağlamıştır. (3/5)

Bu geçiş formlarının doğada keşfedilip keşfedilmediği kısmına gelirsek: İlk protobiyontları bugün okyanusta bulamayız çünkü hem yumuşak yapılar olduklarından fosilleşmezler hem de etrafta onları saniyeler içinde besin olarak tüketecek devasa bir mikrobiyal yaşam var. Makale reddedilme stresinden yeterince yorulmamışız gibi bir de dört milyar yıl öncesinin yumuşak dokularının izini aramak epey umut kırıcı bir uğraş olurdu. (4/5)

Yine de bu durum başlangıca dair kör olduğumuz anlamına gelmiyor. Jack Szostak gibi araştırmacıların laboratuvarlarında, temel organik maddelerden yola çıkarak büyüyebilen, bölünebilen ve içine genetik materyal alabilen yapay protokücreler (canlı-cansız arası yapılar) sentezleniyor. Bu deneyler sayesinde kimyasal evrimin biyolojik evrime nasıl bağlandığını her geçen gün daha net görüyoruz. (5/5)