Hidrojen Peroksit, "İlkel Çorba" İçinde Cansızlıktan Evrimleşen İlk Canlılığı ve RNA Evrimini Açıklayabilir!

Yaşam Nasıl Başladı ve Şimdi Neden Yeniden Başlamıyor?

Hidrojen Peroksit, "İlkel Çorba" İçinde Cansızlıktan Evrimleşen İlk Canlılığı ve RNA Evrimini Açıklayabilir!
Yazar Rowena Ball Çağrı Mert Bakırcı Editör Çağrı Mert Bakırcı
4 dakika
5,717 Okunma Sayısı
Notlarım
Reklamı Kapat
Tarihi Geçmiş Haber

Bu haber 7 yıl öncesine aittir. Haber güncelliğini yitirmiş olabilir; ancak arşivsel değeri ve bilimsel gelişme/ilerleme anlamındaki önemi dolayısıyla yayında tutulmaktadır. Ayrıca konuyla ilgili gelişmeler yaşandıkça bu içerik de güncellenebilir.

Saç rengi açıcı içinde bulunan bir kimyasal, yaşamın kökeniyle ilgili soruları cevaplamada ve günümüz Dünya’sında neden yeni yaşam formlarının oluşmadığını açıklamada yardımcı olabilir. Journal of Royal Society Interface’de yayınlanan bir çalışmaya göre, hidrojen peroksit, RNA’nın (ribo nükleik asit) yaşamın yapı taşlarından birine dönüşmesine yardım etmiş olabilir.

3.6 milyardan daha uzun bir zaman önce, Dünya’daki ilkel çorbada yaşayan bir hücre veya protein yoktu. RNA dünyası hipotezi, DNA ve hücre zarı evriminden daha önce, hücreleri olmayan toplulukların hidrotermal bacaların etrafındaki kaya gözeneklerinde oluştuğunu, kendini kopyaladığını ve evrimleştiğini savunur.

Fakat hücresiz RNA kopyalanması ısıl döngüye ihtiyaç duyuyor, şöyle ki çift bazlı ikili sarmalların ısıtılarak ayrılması ve sonra da birbirini tamamlayıcı sarmalların yeni kopyalanmış çift sarmallar hâline soğutularak tavlanması fazını gerektirir.

Reklamı Kapat

Laboratuvarda DNA çoğaltımı (amplifikasyonu) için her zaman kullanılan polimeraz zincir tepkimesi (PCR) yöntemi, yapay olarak ısıl döngü kullansa da yaşamın kökeniyle ilgili hipotezlerde bu gerçek sıklıkla göz ardı edilir. Peki, kendiliğinden olan ve kendi kendine devam eden bu ısıl döngüyü dünyanın ilk zamanlarında hangi mekanizma sağladı?

Çığır Açan Buluş

Çalışmamız Avustralya Ulusal Üniversitesi ve İngiltere’de bulunan Leeds Üniversitesi’ndeki çeşitli disiplinlerden araştırmacıları bir araya getirdi. Kimyagerler ve moleküler biyologların üzerinde çalıştığı bir problemi çözmek için uygulamalı matematik ve kimya mühendisliğinin edindiği anlayışları bir araya getirerek prebiyotik dünyadaki kendi kendini kopyalayan moleküler sistemi başlatmak için daha önce bilinmeyen bir mekanizmayı belirleyip test ettik.

Araştırmacılar daha önce, milimetre büyüklüğündeki kaya gözeneklerinde oluşan konvektif salınımın ısıl döngüyü sağlamış olabileceğini önermişlerdi.

Grafik 1. Burada, hidrojen peroksitin termokimyasal salınım grafiğini görmektesiniz. Yukarıdaki grafik sıcaklık tepkisini göstermektedir, aşağıdaki grafikte ise hidrojen peroksit konsantrasyonunun sıcaklıkla farklı fazda salındığını görebiliriz.
Grafik 1. Burada, hidrojen peroksitin termokimyasal salınım grafiğini görmektesiniz. Yukarıdaki grafik sıcaklık tepkisini göstermektedir, aşağıdaki grafikte ise hidrojen peroksit konsantrasyonunun sıcaklıkla farklı fazda salındığını görebiliriz.

İlkel çorbadaki ısıl döngünün, kendiliğinden oluşan ve ısıveren (ısı üreten) hidrojen peroksit tepkimelerinin neden olduğu doğal bir termokimyasal salınım üreteci tarafından sağlanmış olabileceğini ortaya attık. Termokimyasal salınım üreteci, belirli aralıklarla sıcaklık tepkisi veren ve tepkimeye girdiğinde ısı salan kimyasal bir sistemdir. 1969’dan beri bu konuda deneyler yapılmaktadır.

Hidrojen peroksit, kimyasal formülü H₂O₂ olan basit bir moleküldür. Polimer endüstrisinde çok miktarlarda yapılıp kullanılmaktadır, ayrıca saç açıcı ve antiseptiklerde kullanımı vardır, fakat Dünya’da ve biyosferde de küçük miktarlarda doğal hâlde bulunmaktadır.

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Salınımsal ısıl-değişim, hidrojen peroksit gibi yüksek derecede enerjik, ısıya duyarlı sıvılara özgü bir özelliktir.

Böyle sıvıların özgül ısı kapasiteleri yüksektir, bu nedenle moleküller arasındaki bağlar tepkime ısısının çoğunu emebilir. Ancak bağlar artık daha fazla ısı ememediğinde sıcaklık en yüksek seviyeye sıçrar, sonra en düşük seviyeye düşer ve döngü tekrar başlar. 

Hidrojen peroksit salınım üretecinin, tam da küçük RNA’ların kopyalanmasını başlatmak için gerekli olan periyoda, yaklaşık 90 saniye, sahip olduğu ortaya çıktı. Periyot çok uzun olursa RNA’lar, kopyalanmanın onları artırabileceğinden daha hızlı bir şekilde çürür. Çok kısa olursa sarmallar tamamıyla ayrılamaz ve kopyalanma başarısız olur.

Kopyalanma, Çoğalma ve Evrimleşme

Ayrıntılandırılmış bilgisayarlı simülasyonlar hazırladık ve hidrojen peroksit salınım üretecinin hızlı bir RNA kopyalanma ve çoğalımını başlatabileceğini gördük. 

Reklamı Kapat

Dahası da var. Salınım sistemi, RNA örnek sarmalların varlığında, kısmî-periyodik olabilir ve ısıl salınımlar daha karmaşık bir şekil alabilir, örneğin salınımların iki periyodu olabilir. Bu, böyle bir moleküler kopyalanma sistemine ilave güçlü yetenekler katabilir. İki periyotlu sıcaklık tepkisi, iki farklı RNA türü kopyalanmasını sağlayabilir, ilkel kaya gözeneklerinde doğa tam da bunu yapmış olabilir.

Birbirini tamamlayıcı RNA sarmalları, prebiyotik ilkel çorbada nasıl üretilmiş olabilir? Mineral yüzeylerinde uzun polinükleotitlerin birleştirilebileceği kanıtlanmıştı. Yine kendisini de hidrojen peroksit salınım üretecinin başlatmış olabileceği yüzey destekli bir taslak önerdik.

Gerçekten yaşayan bir sistem, kopyalandığı kadar evrimleşmelidir de. RNA, hidrojen peroksit varlığında tamamıyla kararlı değildir. Bu da iyidir, çünkü kopyalanmada bir miktar farklılıklar oluşabilir böylece.

Başka bir deyişle evrimleşme var! Tabii ki, hidrojen peroksit hasarına direnç gösterecek şekilde hidrojen peroksit etkisiyle değişen RNA seçilecektir. Doğal seçilim de var!

Reklamı Kapat

Diğer Dünyalar

Deneyler, hidrojen peroksitin Dünya’nın ilk zamanlarında var olduğunu ve hidrotermal kaya gözeneklerindeki salınımsal ısıl değişime girecek kadar yeterli yüksek konsantrasyonlarda da rahatlıkla bulunmuş olabileceğini göstermiştir.

Jüpiter’in uydusu Europa’da çokça hidrojen peroksitin bulunduğu biliniyor, daha önce Mars’ta da bulunduğuna inanılıyor; bu da aklımıza söz konusu gezegen yapılarının kendi RNA dünyalarını evrimleştirmiş olabileceklerini getiriyor.

Sonuçlarımız, (daha önce cevaplanamayan) günümüz dünyasında niçin cansız öncüllerden yaşamın oluşmadığı sorusuna da bir cevap bulabilir. Kendiliğinden oluşan, kendi kendini kopyalayan ve evrim geçiren RNA organizma topluluklarını, günümüz hidrotermal bacalarının etrafında bulamayız.

Cevap? Gayet basit: Bir zamanlar bu ortamda bulunan hidrojen peroksit miktarının artık aynı çoklukta olmaması.

Okundu Olarak İşaretle
Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Umut Verici! 3
  • Muhteşem! 2
  • Tebrikler! 2
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 1
  • İnanılmaz 1
  • Bilim Budur! 0
  • Güldürdü 0
  • Merak Uyandırıcı! 0
  • Üzücü! 0
  • Grrr... *@$# 0
  • İğrenç! 0
  • Korkutucu! 0
Kaynaklar ve İleri Okuma
  1. Çeviri Kaynağı: Phys.org | Arşiv Bağlantısı

Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?

Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:

kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci

Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 20/10/2021 17:58:34 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/2141

İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.

Reklamı Kapat
Size Özel
İçerikler
Instagram
Şüphecilik
Elementler
Makina
Renk
Kütle
Hematoloji
Güve
Astrofotoğrafçılık
Enzim
Deri
Sosyal Mesafelendirme
Sars-Cov-2
Kuş
Genetik
Doğa Yasaları
Kilo
Safsata
Yılan
Nükleotit
Kemik
Elektromanyetizma
Bilimsel
Onkoloji
Doğa
Besin Değeri
Daha Fazla İçerik Göster
Evrim Ağacı'na Destek Ol
Evrim Ağacı'nın %100 okur destekli bir bilim platformu olduğunu biliyor muydunuz? Evrim Ağacı'nın maddi destekçileri arasına katılarak Türkiye'de bilimin yayılmasına güç katmak için hemen buraya tıklayın.
Popüler Yazılar
30 gün
90 gün
1 yıl
EA Akademi
Evrim Ağacı Akademi (ya da kısaca EA Akademi), 2010 yılından beri ürettiğimiz makalelerden oluşan ve kendi kendinizi bilimin çeşitli dallarında eğitebileceğiniz bir çevirim içi eğitim girişimi! Evrim Ağacı Akademi'yi buraya tıklayarak görebilirsiniz. Daha fazla bilgi için buraya tıklayın.
Etkinlik & İlan
Bilim ile ilgili bir etkinlik mi düzenliyorsunuz? Yoksa bilim insanlarını veya bilimseverleri ilgilendiren bir iş, staj, çalıştay, makale çağrısı vb. bir duyurunuz mu var? Etkinlik & İlan Platformumuzda paylaşın, milyonlarca bilimsevere ulaşsın.
Podcast
Evrim Ağacı'nın birçok içeriğinin profesyonel ses sanatçıları tarafından seslendirildiğini biliyor muydunuz? Bunların hepsini Podcast Platformumuzda dinleyebilirsiniz. Ayrıca Spotify, iTunes, Google Podcast ve YouTube bağlantılarını da bir arada bulabilirsiniz.
Yazı Geçmişi
Okuma Geçmişi
Notlarım
İlerleme Durumunu Güncelle
Okudum
Sonra Oku
Not Ekle
Kaldığım Yeri İşaretle
Göz Attım

Evrim Ağacı tarafından otomatik olarak takip edilen işlemleri istediğin zaman durdurabilirsin.
[Site ayalarına git...]

Filtrele
Listele
Bu yazıdaki hareketlerin
Devamını Göster
Filtrele
Listele
Tüm Okuma Geçmişin
Devamını Göster
0/10000

Göster

Şifremi unuttum Üyelik Aktivasyonu

Göster

Şifrenizi mi unuttunuz? Lütfen e-posta adresinizi giriniz. E-posta adresinize şifrenizi sıfırlamak için bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Eğer aktivasyon kodunu almadıysanız lütfen e-posta adresinizi giriniz. Üyeliğinizi aktive etmek için e-posta adresinize bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Close
Geri Bildirim Gönder
Reklamsız Deneyim

Evrim Ağacı'nın çalışmalarına Kreosus, Patreon veya YouTube üzerinden maddi destekte bulunarak hem Türkiye'de bilim anlatıcılığının gelişmesine katkı sağlayabilirsiniz, hem de site ve uygulamamızı reklamsız olarak deneyimleyebilirsiniz. Reklamsız deneyim, Evrim Ağacı'nda çeşitli kısımlarda gösterilen Google reklamlarını ve destek çağrılarını görmediğiniz, daha temiz bir site deneyimi sunmaktadır.

Kreosus

Kreosus'ta her 10₺'lik destek, 1 aylık reklamsız deneyime karşılık geliyor. Bu sayede, tek seferlik destekçilerimiz de, aylık destekçilerimiz de toplam destekleriyle doğru orantılı bir süre boyunca reklamsız deneyim elde edebiliyorlar.

Kreosus destekçilerimizin reklamsız deneyimi, destek olmaya başladıkları anda devreye girmektedir ve ek bir işleme gerek yoktur.

Patreon

Patreon destekçilerimiz, destek miktarından bağımsız olarak, Evrim Ağacı'na destek oldukları süre boyunca reklamsız deneyime erişmeyi sürdürebiliyorlar.

Patreon destekçilerimizin Patreon ile ilişkili e-posta hesapları, Evrim Ağacı'ndaki üyelik e-postaları ile birebir aynı olmalıdır. Patreon destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi 24 saat alabilmektedir.

YouTube

YouTube destekçilerimizin hepsi otomatik olarak reklamsız deneyime şimdilik erişemiyorlar ve şu anda, YouTube üzerinden her destek seviyesine reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. YouTube Destek Sistemi üzerinde sunulan farklı seviyelerin açıklamalarını okuyarak, hangi ayrıcalıklara erişebileceğinizi öğrenebilirsiniz.

Eğer seçtiğiniz seviye reklamsız deneyim ayrıcalığı sunuyorsa, destek olduktan sonra YouTube tarafından gösterilecek olan bağlantıdaki formu doldurarak reklamsız deneyime erişebilirsiniz. YouTube destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi, formu doldurduktan sonra 24-72 saat alabilmektedir.

Diğer Platformlar

Bu 3 platform haricinde destek olan destekçilerimize ne yazık ki reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. Destekleriniz sayesinde sistemlerimizi geliştirmeyi sürdürüyoruz ve umuyoruz bu ayrıcalıkları zamanla genişletebileceğiz.

Giriş yapmayı unutmayın!

Reklamsız deneyim için, maddi desteğiniz ile ilişkilendirilmiş olan Evrim Ağacı hesabınıza üye girişi yapmanız gerekmektedir. Giriş yapmadığınız takdirde reklamları görmeye devam edeceksinizdir.

Destek Ol
Sizi Takip Ediyor

Devamını Oku
Evrim Ağacı Uygulamasını
İndir
Chromium Tabanlı Mobil Tarayıcılar (Chrome, Edge, Brave vb.)
İlk birkaç girişinizde zaten tarayıcınız size uygulamamızı indirmeyi önerecek. Önerideki tuşa tıklayarak uygulamamızı kurabilirsiniz. Bu öneriyi, yukarıdaki videoda görebilirsiniz. Eğer bu öneri artık gözükmüyorsa, Ayarlar/Seçenekler (⋮) ikonuna tıklayıp, Uygulamayı Yükle seçeneğini kullanabilirsiniz.
Chromium Tabanlı Masaüstü Tarayıcılar (Chrome, Edge, Brave vb.)
Yeni uygulamamızı kurmak için tarayıcı çubuğundaki kurulum tuşuna tıklayın. "Yükle" (Install) tuşuna basarak kurulumu tamamlayın. Dilerseniz, Evrim Ağacı İleri Web Uygulaması'nı görev çubuğunuza sabitleyin. Uygulama logosuna sağ tıklayıp, "Görev Çubuğuna Sabitle" seçeneğine tıklayabilirsiniz. Eğer bu seçenek gözükmüyorsa, tarayıcının Ayarlar/Seçenekler (⋮) ikonuna tıklayıp, Uygulamayı Yükle seçeneğini kullanabilirsiniz.
Safari Mobil Uygulama
Sırasıyla Paylaş -> Ana Ekrana Ekle -> Ekle tuşlarına basarak yeni mobil uygulamamızı kurabilirsiniz. Bu basamakları görmek için yukarıdaki videoyu izleyebilirsiniz.

Daha fazla bilgi almak için tıklayın