Nöbetçi Eczaneler
On yıllardır insanlar, dalış derinliğinin çok ötesindeki okyanusun derinliklerinde yer alan, kule benzeri, esrarengiz hidrotermal baca alanlarının görüntülerine hayran kalıyorlar; bu alanlar arasında Orta Atlantik Sırtı yakınlarında bulunan Kayıp Şehir hidrotermal alanı gibi yerler de var.
Yaygın teoriye göre, 4 milyar yıl önce Dünya’daki yaşam, bu derin deniz hidrotermal bacalarının sıcak, mineral bakımından zengin, alkali sularında ortaya çıkmıştı. Ancak, Kanada’daki Calgary Üniversitesi’nde doçent olan yerbilimci Dr. Benjamin Tutolo’nun yeni bir çalışması bu teoriyi tamamen alt üst etti.
Tutulo’nun çalışması, ilk çağlardaki hidrotermal kaynakların erken yaşamı tetiklemek için gerekli temel koşullardan yoksun olduğunu öne sürerek, uzun süredir geçerli olan “alkali hidrotermal kaynak hipotezi”ne meydan okuyor.
Teori mikroskop altında
Çeyrek yüzyıl boyunca bilim insanları, eski alkali bacaların doğal piller gibi davrandığına inanıyordu. Eski modele göre, sıcak, alkali (yüksek pH’lı) baca sıvıları soğuk, asidik deniz suyuna püskürüyordu. Bu iki sıvı bir araya geldiğinde, demir ve kükürtten oluşan gözenekli mineral bacalar oluşturuyordu.
Alkali sıvı ile asidik okyanus arasındaki zıtlık, güçlü bir pH gradyanı oluşturdu; bu asitlik farkı ve doğal enerji motoru, ilkel hücrelerdeki ilk metabolik reaksiyonları harekete geçirmiş olabilir.
Bu zarif fikir, beyaz dumanlı bacaları gerçek “yaşamın beşiği” olarak görmeye yol açardı. Ancak Tutolo, eski jeoloji ve okyanus kimyasını modele uyguladığınızda matematiğin tutmadığını savunuyor.
Havalandırma sistemleri neden yetersiz kalıyor?
Tutolo, yapılan analizlerin klasik hidrotermal baca kökeni teorisinde birçok önemli jeolojik ve jeokimyasal kusuru ortaya çıkardığına inanıyor.
Öncelikle, Kayıp Şehir gibi bir yerleşim yerinin günümüzde varlığını sürdürmesinin nedeni, 120.000 yıldan fazla süren uzun ömürlü ve istikrarlı havalandırma yapıları oluşturan karmaşık levha tektoniği kuvvetleridir.
Ancak dört milyar yıl önce Dünya’da modern levha tektoniği yoktu. Antik volkanik bacalar, volkanik lav alanları üzerinde kısa ömürlü, sığ ve düzensiz akıntılar olurdu ve hassas erken metabolizmaları beslemek için çok istikrarsız kabul edilirdi.
Tutulo’nun vurguladığı bir diğer sorun ise ‘piller’ ile ilgilidir. Kayıp Şehir’deki modern hidrotermal sıvılar, ancak soğuduktan sonra güçlü bir şekilde alkali hale gelir. Sıcak hidrotermal sıcaklıklarda, eski hidrotermal sıvılar neredeyse nötr olurdu.
İlk okyanuslar ayrıca çok daha az asidikti ve enerji elde etmek için hayati önem taşıyan mineral duvarların yapımı için gerekli olan yüksek sülfat ve sülfür seviyelerine sahip değildi.
Makale ayrıca, düşük sıcaklıktaki havalandırma koşullarında karmaşık organik moleküllerin (protocellerin yapı taşları) oluşturulmasının zorluğunu da vurguluyor. Tutulo’ya göre, bu koşulları taklit eden laboratuvar testlerinde, inorganik karbon, bu sıvıların yer altında kaldığı kısa süreler boyunca organik moleküllere dönüşemiyor.
Hayatın anlamı
Bilimdeki bu değişim, hidrotermal bacaları daha az etkileyici hale getirmiyor; Kayıp Şehir gibi yerler, zifiri karanlık derinliklerde gelişen özel mikroplar, baca yengeçleri ve tüp solucanlarıyla dolu, vaha benzeri ekosistemler olarak kalmaya devam ediyor.
Ancak Tutulo’ya göre, derin deniz hidrotermal bacaları, Dünya’nın ilk hücrelerinin doğduğu yer olmaktan ziyade, yaşamın ilk kıvılcımının ateşlendiği yerler olmaktan ziyade, aşırı koşullara uyum sağladığı ve erken dönemde kolonileştirdiği sığınaklar olarak giderek daha fazla görülüyor.
Sığ karasal sıcak su kaynakları veya gelgit havuzları gibi ıslak ve kuru döngülerin organik molekülleri kolayca birbirine bağlayabileceği diğer teoriler yeniden ilgi görüyor.
Tutolo’nun makalesi aynı zamanda kozmik sonuçlar da içeriyor: eğer derin denizdeki alkali hidrotermal kaynaklar yaşamın birincil kaynağı değilse, bilim insanlarının Enceladus veya Europa gibi buzlu okyanus uydularında uzaylı yaşamı arama fikrini yeniden gözden geçirmeleri gerekebilir.
Alkalin havalandırma hipotezinin savunucuları modellerini geliştirmeye devam ederken, Tutolo’nun makalesi jeoloji ve prebiyotik kimya arasında önemli bir yakınlaşmayı temsil ediyor.
Bilimsel görüş birliği, derin deniz hidrotermal bacalarının erken mikrobiyal yaşam için neredeyse kesinlikle hayati öneme sahip sığınaklar olduğu, ancak kimyasal ve kinetik olarak çok kısıtlı oldukları için kimyanın ilk kez biyolojiye dönüştüğü yer olamayacakları yönünde kayıyor gibi görünüyor.
“Deniz Tabanındaki Hidrotermal Menfezlerde Yaşamın Kökenini Yeniden Düşünmek” başlıklı çalışma, Proceedings Of The National Academy Of Sciences dergisinde yayımlandı .
Kaynak: https://divernet.com/scuba-news/cradle-of-life-why-deep-sea-vents-might-not-be-the-answer/
