Yaşamın Başlangıcına Dair Lider Teoride Çatlaklar

2000 yılında Atlantik'in ortasında, Atlantis adlı bir sualtı dağının sırtında çalışan bir araştırma gemisi beklemediği bir şey buldu. 750 ila 900 metre derinlikte, okyanus ortası sırtından 15 kilometreden fazla uzakta, beyaz karbonat bacalar yükseliyordu. En büyüğü 60 metreyi buluyordu. Bacalardan 40 ila 90 derece sıcaklıkta, hidrojen ve metan yüklü, sabun gibi bazik bir sıvı sızıyordu.¹ Yere Lost City, yani Kayıp Şehir adı verildi.

Yirmi beş yıldır pek çok biyolog yaşamın böyle bir yerde başladığını düşünüyor. Calgary Üniversitesi'nden jeokimyacı Benjamin Tutolo, 28 Ağustos 2026'da PNAS dergisinde yayımlanan makalesinde bu fikrin dayandığı üç varsayımı tek tek sorguladı.²

Bacadaki doğal pil fikri

Bugün yaşayan her hücre enerjisini aynı yoldan üretiyor. Hücre zarının bir yanına proton yığıyor, protonlar zarın öbür yanına geçerken açığa çıkan enerjiyle ATP denen yakıt molekülünü yapıyor. İngiliz biyokimyacı Peter Mitchell bu mekanizmayı 1961'de önerdi ve 1978'de Nobel Kimya Ödülü'nü aldı.³

Alkali baca hipotezi bu mekanizmanın ilk örneğini canlıdan önce kayada arıyor. Bacanın içinden bazik ve hidrojenli sıvı akıyor, dışında ise karbondioksitçe zengin, daha asidik bir okyanus duruyor. İkisini ayıran ince mineral duvarlarda, demir ve nikel sülfürden oluştuğu varsayılan gözeneklerde, kendiliğinden bir proton farkı oluşuyor. Nick Lane, Víctor Sojo ve arkadaşlarının 2016 tarihli derlemesine göre bu farkın büyüklüğü ve yönü, bugünkü bakteri ve arkelerin karbon bağlamak için kullandığı proton farkıyla aynı.⁴ Glasgow Üniversitesi'nden jeolog Michael Russell fikri Lost City bulunmadan önce, 1990'larda savunuyordu. Lost City bulununca hipotezin okyanus tabanında gözle görülen bir örneği oldu.

Tutolo'nun üç itirazı

İlk itiraz pil fikrinin kendisine.

Lost City sıvısının pH değeri gemide, oda sıcaklığında ölçüldüğünde 10,1 ile 10,7 arasında çıkıyor. Tutolo'nun da yazarları arasında olduğu 2015 tarihli bir çalışma, en sıcak bacadan, yaklaşık 116 derecelik Beehive kaynağından alınan sıvının yerindeki pH değerini hesapladı ve 8 ile 8,5 buldu.⁵⁶ Sıcak suda hidroksit iyonlarının bir kısmı sodyumla birleşip çözünmüş halde kalıyor ve ölçüme bazik olarak yansımıyor. Sıvı soğuyunca bu çift çözülüyor, pH yükseliyor. Okyanusun 4 milyar yıl önceki pH değeri için bir model 6,6 tahminini veriyor.⁷ Kaba hesapla soğutulmuş ölçüme göre bacayla okyanus arasında yaklaşık dört pH birimi, yerindeki değere göre ise iki birimden az fark var. Her birim proton yoğunluğunda on katlık fark demek. Pil, sanıldığından çok daha zayıf.

İkinci itiraz kükürde. Hipotezdeki ince duvarların demir sülfürden yapılması gerekiyor. Oysa Lost City'yi besleyen manto kayası peridotit kükürtçe fakir ve ilk okyanuslarda sülfat da sülfür de çok azdı. Tutolo'ya göre eski Lost City tipi bacalarda sülfür neredeyse hiç bulunmazdı.² Üçüncüsü hıza dair. Saha ölçümleri ve laboratuvar deneyleri, ilkel hücre zarı ve metabolizma için gereken karmaşık karbon zincirlerinin o sıcaklıklarda ve o sürelerde oluşamayacak kadar yavaş tepkimelerle kurulduğunu gösteriyor. Makale ayrıca eski deniz tabanının farklı jeolojisi yüzünden bu tür bacaların daha sığ, daha kısa ömürlü ve daha dağınık olacağını savunuyor.

Hipotezin savunucuları

Alkali baca fikri ilk kez eleştirilmiyor. Biyokimyacı Baz Jackson 2016'da doğal pH farklarının yaşamın başlangıcında rol oynamış olmasının pek olası olmadığını yazmıştı. Nick Lane bir yıl sonra yayımladığı karşı yazıda Jackson'ın literatürde yazanı değil, kendi yorumunu eleştirdiğini söyledi ve proton farkının bugünkü canlılarda genetik kod kadar evrensel olduğunu hatırlattı.⁸ Tutolo'nun makalesine yayımlanmış bir yanıta henüz rastlanmadı.

Tutolo da bacaları tamamen dışarıda bırakmıyor. Yazdığı şey, bugünkü haliyle hipotezin Lost City'nin bilinen kimyasıyla uyuşmadığı. Bir röportajda çocuklarına okuduğu bir kitapta bile yaşamın bu bacalarda başladığının yazdığını anlattı.

Darwin'in gölü yeniden gündemde

Charles Darwin 1 Şubat 1871'de botanikçi Joseph Hooker'a yazdığı mektupta yaşamın amonyak ve fosfor tuzları içeren sıcak, küçük bir gölcükte başlamış olabileceğini düşündüğünü yazdı.⁹ Fikir o günden beri farklı biçimlerde savunuluyor; Tutolo da kendi tahminini buradan yana koyuyor.

Bu fikrin en büyük engeli fosfattı. DNA ve RNA'nın, hücre zarının ve ATP'nin yapısında fosfat var. Laboratuvarda yaşamın yapı taşlarını üreten deneyler molar düzeyde fosfat kullanıyor, doğadaki sular ise genellikle bunun binde biri kadarını bile taşımıyor; fosfat kalsiyumla birleşip çöküyor. Jonathan Toner ve David Catling 2020'de bu çelişkiye karbonatça zengin gölleri önerdi. Bu göllerde kalsiyum karbonat minerallerine bağlandığı için fosfat suda kalıyor. Hesaplarına göre dışarıdan su almayan ve buharlaşan bir gölde fosfat yoğunluğu 1 molalin üstüne çıkabiliyor.¹⁰

Göl senaryosunun da açıkları var. Tutolo bunları kabul ediyor ama RNA, protein ve yağ moleküllerine giden kimyanın buharlaşan göllerde tamamlanabildiğini gösteren deneylere dayanıyor. Tartışmanın Dünya dışında da sonucu var. Europa ve Enceladus gibi buzlu uydularda yaşam ihtimali büyük ölçüde okyanus tabanındaki bacalara bağlanıyordu. Tutolo bu yüzden başka dünyalarda yaşam konusunda daha karamsar olunması gerektiğini söylüyor; buharlaşan gölleri olan gezegen ve uyduları ise ayrı tutuyor. NASA'nın Ekim 2024'te fırlatılan Europa Clipper aracı Nisan 2030'da Jüpiter'e varacak ve Europa'nın buz kabuğu altındaki okyanusun kimyasını uzaktan ölçecek.

kafa1milyon

Meraklı bir kafa. Bilimsel makaleleri, arşiv belgelerini ve saha notlarını okuyup gündelik dile çeviriyor; bilinmeyeni bilinmiyor diye yazmaktan çekinmiyor.