Uyuşukluk: Yaşamın ilk hayatta kalma stratejisi mi?

İlk Dünya olağanüstü bir yerdi. Asteroitler yüzeye çarptı. Volkanlar lav ve karbondioksit püskürttü. Kalın, zehirli atmosferde oksijen yoktu. Ancak bu kargaşanın içinde hayat ortaya çıktı.

Bilim insanları yaşamın ilk kez nasıl ortaya çıktığı ve devam ettiğinden hâlâ emin değil, ancak yeni araştırmalar yayınlandı içinde Kraliyet Topluluğu B Bildirileri: Biyolojik Bilimler Yaşamın kimyasal öncüllerinin bu tür zorlu koşullarla aktivite ve korumadaki geri döndürülebilir değişiklikler yoluyla başa çıktıklarını öne sürüyor; bu durum uyku hali olarak biliniyor.

Gezegen Bilimi Enstitüsü Yardımcı Araştırma Bilimcisi Kevin Webster makaleyi yönetti ve Indiana Üniversitesi’nden Jay Lennon ortak yazardı.

Webster, “Yaşamın kökenine ilişkin sorularla gerçekten ilgileniyorum” dedi. “Ortak arkadaşım Jay Lennon uyku haliyle gerçekten ilgileniyor. Bir gün konuşuyorduk ve bana uyku halinin hayattan daha eski olduğunu düşünüp düşünmediğimi sordu. Ben de öyle olduğundan neredeyse eminim dedim. Bu makalenin ortaya çıkmasına yol açan da buydu. “

Organizmalar, olumsuz koşullara karşı kendilerini koruyarak ve uygun koşullar geri geldiğinde yeniden dirilerek ölüm riskini azaltmak için uyku hali kullanırlar.

Webster, “Eğer aktifseniz ama örneğin nehir kuruduğu için yiyecek yoksa öleceksiniz” dedi. “Fakat uykudayken bu gerçekten kuru koşullara dayanabilirseniz, tekrar su olur olmaz aktiviteye dönebilir ve genetik bilgilerinizi aktaracak kadar yaşayabilirsiniz.”

Webster ve Lennon fosil kayıtlarını derinlemesine incelediler ve hayat ağacını tarayarak uyku halinin çok çeşitli organizmalar tarafından ve bugün de dahil olmak üzere tüm Dünya tarihi boyunca kullanıldığını buldular.

Yazarlar, “Uygun olmayan koşullar altında ölüm oranlarını azaltarak, uyku hali, yerel ve küresel yok oluş olaylarının olasılığını azaltacaktır. Ayrıca, uyku hali, aktif olmayan bireylerden oluşan bir ‘tohum bankası’ yaratır” diye yazdı, bu da Dünya’nın çalkantılı gençliği sırasında yaşamın tekrar tekrar yeniden başlamasına gerek olmadığı anlamına geliyor .

Ancak bu makalenin anahtarı, yalnızca uyku halinin yaşamı daha sağlam hale getirmesi değil, aynı zamanda yaşam ortaya çıkmadan önce bile, kimyasal öncüllerinin, farklı faaliyet hallerinde var olma ve bu haller arasında geçiş yapma yeteneği de dahil olmak üzere, muhtemelen uyku hali özellikleri sergilemesidir. aktivite ve hareketsizken çürümeye karşı bir dereceye kadar korunma deneyimi yaşamak.

Bazı moleküller, çeşitli süreçler yoluyla, uyku durumu (korunduğu ancak çoğalamadığı) ile aktivite (çevreye karşı daha savunmasız olduğu ancak çoğalabildiği) arasında geçiş yapabilir. Bu durumlar arasında geçiş, sıcaklık gibi ortamdaki değişiklikler veya diğer moleküllerin varlığı ile bağlantılı olarak meydana gelebilir.

Örneğin, genetik bilgi içeren bir molekül olan DNA, sıcaklıktaki değişikliklere tepki verebilen, birlikte bükülmüş iki iplikten oluşur. Yüksek sıcaklıklar iki ipliğin ayrılmasına, daha düşük sıcaklıklar ise iki ayrı ipliğin kendiliğinden yeniden birleşmesine neden olabilir. DNA ayrıca genetik kodunu güvenli bir şekilde kilitlemek için kendisini histon adı verilen proteinlerin etrafına sarabilir ve daha sonra replikasyon için uygun koşullar oluştuğunda gevşeyebilir.

Webster, “Bu moleküllerin biyolojik ortamlarda bunları yapabildiğini ve Dünya’nın erken dönemlerinde bu davranışların bir kısmının yaşamın başlangıcından önce meydana gelmiş olabileceğini iddia ediyoruz” dedi. Gelecekteki çalışmalarda Webster bu fikirleri modelleme yoluyla test etmeyi amaçlıyor. Spesifik olarak, çevresel değişikliklere uğrayan prebiyotik ortamlarda uyku halinin kimyasal reaksiyon ağlarının stabilitesini nasıl etkileyebileceğini test etmek istiyor.

Dahası, uyku hali, nereden geldiğine bağlı olarak yaşamın gezegende nasıl kolonileştiğini de muhtemelen etkilemiştir. Örneğin, yaşam ilk kez izole bir iç kaplıcada çiçek açmış olsaydı, uyku hali onun orijinal vahanın ötesine yayılmasına yardımcı olabilirdi. Eğer yaşam tüm dünyayı kapsayan okyanusta gelişmiş olsaydı, uyku hali bu kadar önemli bir rol oynamayabilirdi.

Yaşamın Dünya’da nasıl ortaya çıktığını, yayıldığını ve devam ettiğini anlamak, yaşamın başka yerlerde nasıl ortaya çıkmış olabileceğine de ışık tutabilir.

Webster, “Yaşam, tamamen cansız olan bu durumdan, sonunda canlı olan bir duruma nasıl geçiyor? Bu soru beni büyülüyor, çünkü aynı zamanda uzak dünyalarda yaşam arayışına da ışık tutabilir” dedi. “Bize, bir gezegenin yaşamın ortaya çıkması için geçmesi gereken süreçler ve ortaya çıktığında nelere dikkat edilmesi gerektiği hakkında bir şeyler anlatabilir.”