Astrobiyolog, yaşamın Dünya’da ortaya çıkma olasılığını araştırıyor

Florida Tech astrobiyoloğu Manasvi Lingam, küçük yaştan itibaren hayatın en büyük sorularını sordu. Tam olarak sorduğu soruları hatırlayamasa da, ilgi alanlarının diğer çocukların ilgi alanlarıyla tamamen tutarlı olduğunu söylüyor: dinozorlar ve uzaylılar.

Ailesiyle yaptığı otobüs yolculuklarında, anne babasına evrenin gizemleriyle ilgili sorular sorardı. Büyükbabasıyla yaptığı uzun yürüyüşlerde, farklı gezegen türlerinde yaşamın nasıl var olabileceği konusunda beyin fırtınası yapardı.

Lingam’ın erken yaşam ve astrobiyolojiye olan hayranlığı hiç azalmadı. Şimdi bir astrobiyoloji yardımcı doçenti olarak, büyükbabasına sorular sormaktan, yaşamın kökeni gibi karmaşık konuları keşfetmek için kendi modellerini yaratmaya geçti. Kesin cevaplar arayışını, şansı keşfederek evrenin belirsizliklerini kucaklayarak akademik çıkarımlarla değiştirdi.

Lingam’a göre, modeller (ya da gerçekliğin basitleştirilmiş temsilleri) iki temel görevi yerine getirir: araştırmacıların tahminler yapmasına yardımcı olurlar ve çok maliyetli ya da pratik olmayan deneylere bir alternatif sunarlar. Lingam’ın yakın zamanda yayınlanan Dünya’daki yaşamın olası kökenine ilişkin analizinde durum böyleydi.

“Abiyogeneze Elverişli Bölge Başına Yaşamın Kökeni Olasılığının Bayes Analizi” yayınlandı 19 Ağustos’ta dergide Astrobiyoloji Lingam, Florida Tech’ten yeni mezun Ruth Nichols ve Roma Üniversitesi astrobiyoloğu Amedeo Balbi tarafından hazırlanan çalışmada, Dünya’da abiyogenez (cansız varlıklardan yaşamın ortaya çıkışı) için çeşitli potansiyel alanların varlığını öngören hipotezler ile bu alanlarda yaşamın ortaya çıkma olasılığı arasındaki ilişki modelleniyor.

Bayes analizi, daha sonraki olasılığı tahmin etmek için önceki bilginin kullanıldığı bir analizdir. Bu model uğruna, araştırmacılar yaşamın Dünya’nın kendisinde ortaya çıkma olasılığına odaklandılar. Yani, Dünya’da yaşam olduğu kesinleştiğinden, bu model yaşamın Dünya’da en az bir kez ortaya çıktığını varsayar.

Lingam, bunun yaşamın kökenini özel olarak incelediği ilk seferlerden biri olduğunu söylüyor. Ancak, teknoloji tabanlı zekanın evrimi gibi birkaç bitişik soruyu modelledi.

Araştırmacılar potansiyel olarak derlediler yaşanabilir Önceki araştırmalarda tanımlanan, yaşamın başlaması için uygun olan alanlar, her biri yaşamın oluşumu için farklı elverişlilik seviyelerine sahip. Bunlara, su altı volkanlarından sabun köpüklerine ve katrandan, iki milyar yıl önce Gabon’da oluşana benzer doğal nükleer reaktörlere kadar çeşitli farklı ortamlar dahildi.

Modellerini şekillendiren iki temel soru vardı: Dünya’da kaç tane yerden yaşam çıkmış olabilir; ve bu yerlerden birinden yaşamın gerçekten çıkma olasılığı nedir? Çalışmanın amacı soruları doğrudan yanıtlamak değil, modellerin ürettiği verileri yorumlamanın en doğru yolunu bulmaktı.

Araştırmacılar üç farklı senaryo modelledi: birincisi 10 yaşanabilir alan, ikincisi 10 yaşanabilir alan.³¹ yaşanabilir alanlar ve ortada 10’a yakın bir alan¹⁶ yaşanabilir siteler.

Lingam başlangıçta daha büyük yaşanabilir alan havuzlarına erişimin Dünya’da yaşamın ortaya çıkma olasılığını artıracağını öngörmüştü. Daha fazla piyango bileti satın aldığınızda kazanma şansınızın artacağını düşünün.

Bunun yerine, bu agnostik senaryoda sonuçlar tam tersiydi. Lingam, daha fazla site sayısını daha az site sayısıyla karşılaştırdığında, havuz başına yaşam olasılığının havuz sayısıyla neredeyse ters orantılı olduğunu buldu.

“Burada iki durum var. Birincisi, çok sayıda site var ama çok düşük bir olasılık var [of life] site başına. İkincisi ise çok az site var ama site başına çok yüksek bir olasılık var,” diyor Lingam.

Evet, bu sonuç sezgiye aykırıdır, diyor. Bu yüzden önemli.

Lingam, “Normalde, ‘ne kadar çok, o kadar iyi’ tutumu hayattaki birçok şey için geçerlidir,” diyor. “Ancak daha fazla her zaman daha iyi değildir. Daha azsa, ancak doğru türden daha azsa, o zaman bu aslında daha iyi olabilir.”

Başka bir deyişle, Dünya’nın genel olarak daha az yaşanabilir alana sahip olduğu modelde, araştırmacılar belirli bir alanda yaşam ortaya çıkma olasılığının arttığı sonucuna vardılar. Yaşam üretme olasılığının daha yüksek olmasının, yaşanabilir alanların nadir olduğu durumlarda daha olası olabileceğini ve bol miktarda yaşanabilir alanın belirli bir alandan yaşam olasılığını azaltabileceğini belirlediler.

Buradan, daha küçük örneklemli sahaların, belirli bir sahada yaşam olasılığının daha yüksek olduğu ve bu nedenle daha elverişli ortamlar içerdiği sonucuna vardılar.

Bulguları, Bayesçi çerçevede, Dünya’daki yaşamın kökeni için uygun ortamların mevcudiyetine sınırlamalar getirilmesinin, abiyogenez olasılığı ve evrenin diğer yerlerindeki yaşamın sıklığı hakkında değerli bilgiler sunabileceğini ileri sürmektedir.

Bu bulgular nasıl kullanılabilir?

Araştırmacıların yaşamın ortaya çıkması için en olası ortamlar konusunda farklı görüşlere sahip olduklarını belirten Lingam, bu modeli tercih ettikleri ortamları anlama bağlamında kullanabileceklerini söylüyor.

Lingam, “Daha sonra laboratuvar deneyleri yapabilirler, hayata benzer bir şeye gerçekten geçmek için kaç denemeye ihtiyaç duyulabileceğini anlamaya çalışabilirler” diyor.

Lingam ayrıca zekânın kökenlerini araştırarak erken yaşam anlayışını geliştirmeye devam etmek istiyor.

Lingam, çocukluk sorularına doğrudan cevap veremese de, modellerine eşlik eden sınırlamaları ve belirsizliği kucaklıyor.

“Zamanda geriye bakamayız,” diyor Lingam. “Bazen sınırlı verileri çok akıllıca kullanarak cevaplara ulaşabilirsiniz… ama asla bilemeyeceğiniz bir kısım var.”

Merakla dolu yetişmesinden astrobiyoloji alanındaki başarılı kariyerine kadar Lingam, kendisini her zaman büyüleyen harikalara olan bağlılığını sürdürüyor.

“Bence bu her çocuğun yaşadığı bir şeydi ama ben bunu çok ciddiye aldım,” diyor Lingam. “Uzun ve dolambaçlı bir yolculuğun ardından, [I’m] “Bu çocukluk yoluna geri dönüyorum.”