Miller-Urey Deneyi ile Geçen Bir Ömür: Jeffrey L. Bada

Jeffrey L. Bada, San Diego’daki Kaliforniya Üniversitesi’nde (UCSD) deniz kimyası ayrıcalıklı profesörüdür. Yaşamı oluşturacak temel organik moleküllerin, tamamen doğal süreçlerle ilkin Dünya'da oluşabileceğini, dolayısıyla Abiyogenez Teorisi'nin geçerli olduğunu ispatlayan Miller-Urey Deneyi'ne ismini veren iki kişiden biri olan Stanley Miller'ın öğrencisidir. Bugüne kadar yaptığı çalışmalar sayesinde, Abiyogenez Teorisi'ne önemli veriler sunmuştur ve halen Dünya'da yaşamın nasıl başladığını aydınlatmaya yönelik araştırmalarını sürdürmektedir.

Jeffrey Bada Röportajı

Kendisiyle yapılan 2 ayrı söyleşinin düzenlenmiş hâlini aşağıda sunuyoruz:

Soru: Canlı kimyası her zaman ilginizi çekmiş miydi?

Cevap: Hayır. 1965’te lisansüstü eğitime başladığımda teorik kimyager olmayı, kuantum mekaniğini kimyaya uygulamayı düşünüyordum. UCSD’ye geldiğimde bir zamanlar Nobel ödüllü kimyager Harold Urey’in öğrencisi olmuş Stanley Miller’la tanıştım. 1953’te ikisi, yaşamın kimyasal kökeni üzerine klasik deneyi tamamlamışlardı. Metan, amonyak ve hidrojen gibi Dünya’nın İlk Millyarında (Early Earth) var olan gazları aldılar ve onlara, yıldırımı taklit etmek için, kıvılcım şeklinde boşalma (spark discharge) uyguladılar. Buradan amino asit ürettiler, bütün canlı organizmalarda proteini oluşturan bileşiği. Bu, müthiş bir buluştu. Bu nedenle Stanley’le tanıştığımda onunla çalışmak için tezimi değiştirdim. Ph. D. için düşüncem, amino asit kararlılığı üzerinde çalışarak kıvılcım şeklinde boşalma deneyini bir adım ileri taşımaktı.

Soru: Kararlılığı anlamak neden önemliydi?

Cevap: Çünkü Dünya’nın İlk Milyarındaki çalkantılı ortamda, eğer amino asit çok kararsız olsaydı ayrışırdı. “İlkel çorba” dediğimiz yaşamın moleküler içeriğini oluşturacak miktarda yeterli amino asit olmazdı. Bu nedenle ayrışmalarını engelleyebilecek bir reaksiyonlar dizisi önerdim ve sonra laboratuvarda bir deney yaptık, deney ilk denemede başarılı oldu. Amino asitlerin daha uzun süre boyunca var olacağı koşulların bazılarını gösterebildik. Ve bu bizim, bebeklik çağındaki Dünya’da hangi tip amino asitler bulunabileceğini anlamamızı sağladı.

Soru: Onların yaşama nasıl dönüştüğünü biliyor muyuz?

Cevap: Bu soruya cevap bulmakla uğraşıyoruz. Dünya, suyun ortaya çıkmasını sağlayacak kadar soğumalıydı. Su, moleküllerin çözülmesini ve reaksiyona girmesini sağlar, bu nedenle yaşam için zorunludur. Basit moleküllerden daha karmaşık moleküllere, sonunda RNA’ya, onun evrimleşmesiyle de DNA’ya gittiğimizi kesin olarak biliyoruz. Bunların olması, bir milyar kadar yıl aldı.

Bulmacanın kayıp parçası, amino asitlerle RNA fazı arasındaki o ara fazdır. RNA’nın, ilkel çorbanın basit moleküllerinden ortaya çıkamayacak kadar karmaşık olduğunu biliyoruz. Bu ara formun, bir sonraki kuşağa geçirmek için kendisini kopyaladığını tahmin ediyoruz. Zamanla mutasyonlar oluştu ve bu mutantlar hayatta kalma avantajlarını kullanarak iyice gelişti, böylece sonunda karmaşık RNA dünyasına gelindi.

Soru: Bu sürecin aynısı şu anda evrenin bir yerinde oluyor mu?

Cevap: Laboratuvarda gördüğümüz kimya evrenseldir. Aynı içerik ve koşulların bulunduğu herhangi bir yerde gerçekleşir. Dünya’ya ulaşan bazı göktaşlarında, kısmen de olsa, bu sürecin gerçekleştiğini biliyoruz. Bazılarının içinde amino asit bulunmuştur.

Soru: Yani büyük olasılıkla yalnız değiliz?

Cevap: “Biz” demek istemiyorum, çünkü insanlar hemen insanoğluna benzer bir şey düşünüyorlar. Fakat bildiğimiz hâliyle yaşam, ki kendi kendini tekrarlayan bir sistemdir, büyük olasılıkla sadece Dünya’ya özgü değildir. Doğru koşullar altında, doğru kimyayla oluşabilir. Satürn’ün uydusu Titan’da benzer bir kimya oluşuyor olabilir. Bazı insanlar Jüpiter’in uydularında olabileceğini düşünüyorlar. Mars’ın erken zamanlarında nemli olduğuna ve yaşam için gerekli hammaddeleri muhtemelen barındırdığına dair güçlü nedenler var. Ancak sürecin ne kadar ilerlediğini bilmiyoruz.

Soru: Önceki başkan George W. Bush'un Mars'a insanlı yolculuk planlarını destekliyor musunuz?

Cevap: Obama yönetiminin bu yolculuğu iptal etmesine sevindim. Mars’ta yaşamın var olup olmadığını öğrenene kadar oraya insan göndermek vakitsiz olurdu. Gezegeni kirletirdik. Bütün göreceğimiz insan mikropları ve artıkları olurdu.

Soru: Öteki taraftan Stephen Hawking uzaylı yaşama maruz kalmanın Dünyalılar için tehlike yaratabileceğini düşünüyor. Dr. Hawking son zamanlarda şöyle bir uyarıda bulundu: "Uzaylılar bizi ziyaret ederse, sonuç Kolomb'un Amerika'ya ayak bastığı zamanki gibi olabilir. Nitekim o zaman sonuç Amerikan yerlileri için hiç de iyi olmamıştı." Bir şey mi biliyor? 

Cevap: Dr. Hawking ilgi çekici bir olasılıktan bahsediyor, tabii alternatif senaryolar da var. Uzaylılar Dünya’ya beraberlerinde yabancı birtakım organizmalar getirebilir, fakat bizim oksijen açısından zengin ortamımızda insanlara veya ekosisteme zarar verebilecek kadar uzun süre hayatta kalabilecekler mi? Geçmişte Mars’tan Dünya’ya göktaşları geldi, eğer onların içinde Marslı organizmalar kaçak yolcu olarak geldilerse bile, henüz bizi öldürmediler.

Soru: Üç yıl önce kıvılcım boşalım deneyini (Miller-Urey Deneyi'ni) yeniden yaptınız. Neden?

Cevap: Aslında yeniden yapmadık, yeniden analiz ettik. Stanley 1999’da felç geçirdiğinde ofisindeki her şeyi laboratuvarıma bağışladı. Bundan sekiz yıl sonra Teksas’ta bir konuşma yaparken oradakilerden biri, bir zamanlar Stanley’in laboratuvarında bir mukavva kutunun içinde 1953 deneyinin özütlerini (ekstratlarını) gördüğünü söyledi. Stanley bütün o yıllar boyunca o özütleri muhafaza etmişti. Çok yakın olduğumuz hâlde bana onlarla ilgili hiçbir şey söylememişti. Sanırım onun için artık eskide kalmışlardı. Fakat San Diego’ya döndüğümde personelime, “Stanley’in ofisindekileri getirdiğimizde aralarında küçük bir mukavva kutu var mıydı?” diye sordum. Biri, “Evet, işte orada.” dedi.

Gerçekten oradaydı! İçinde özenle etiketlenmiş bütün o küçük cam şişeler duruyordu, üzerinde Stanley’in ilgili laboratuvar notlarının sayfa numaralarıyla. Dilim tutulmuştu. Tarihe bakıyorduk. Stanley deneyi yaptığı zaman analitik araçların henüz çok ama çok ilkel olduğu, bir anda kafama dank etti. Bugün o zamankinden milyar kere daha iyi cihazlara sahibiz. Bu nedenle orijinal malzemeleri günümüz araçlarıyla yeniden analiz ettik. Ne çıksa beğenirsiniz, kıvılcım şeklinde boşalma deneyinin aslında 30 kadar bileşik oluşturduğunu gördük. Stanley, sadece beş tane oluşturduklarını kanıtlamıştı!

Soru: Analiziniz deneyin geçerliliğini doğruladı mı? Hala şüphe eden bazı kişiler var?

Cevap: Evet. Fazlasıyla. Çok sayıda bileşik yapmanın ne kadar kolay olduğunu gösterdi. İlginç olan şu ki 1969’da Dünya’ya düşen Murchison göktaşının başlangıçta belki 75 amino asit içerdiği düşünülüyordu. Üç yıl önce boşalma deneyindeki amino asit dağılımını karşılaştırdığımızda göktaşındakilere esrarengiz bir şekilde benziyordu.

Bunu Stanley’e söylemek isterdim. Fakat biz örnekleri bulmadan önce üzücü bir şekilde tamamıyla hareket edemez bir hâl almıştı. Ondan kısa bir süre sonra öldü. Ona, “Bak Stanley, yaptığın deney Murchison’da oluşanın aynısını tekrarlamış ve bunu bilmiyordun.” demek isterdim.

Soru: Diğer bilim insanlarının eski deneyleri yeniden değerlendirmesinin işe yarayacağını düşünüyor musunuz?

Cevap: Bakın, ben deney malzemelerini muhafaza etme öngörüsüne sahip bir danışmanım olduğu için çok şanslıydım. Yine de o, günümüz analitik kimyasının getirdiği değişikliklerin olacağını bilmiyordu. Günümüzde, yeni teknolojiler sayesinde bir bilgi patlaması yaşıyoruz. Onları kullanmalıyız.

PNAS dergisinde, yeni yöntemlerin Murchison’da daha fazla bileşik saptadığına dair bir makale vardı. Bu zamana dek, içinde yüzlerce bileşik olduğunu biliyorduk. Ancak yeni teknikler sayesinde on binlerce bileşik buldular. Ve bu benim, evet, kıvılcım şeklindeki boşalma deneyini yeniden yapmamız gerekli, diye düşünmeme neden oldu. Sanırım ilkel çorbanın içinde de on binlerce molekül bulurduk. Bu da, umarım, peşinde koşacağımız bir sonraki proje olur.