Abiyogenez

Biyolojide abiyogenez (a- 'değil' + Yunanca bios 'yaşam' + genesis 'köken') veya yaşamın kökeni, yaşamın basit organik bileşikler gibi cansız maddelerden ortaya çıktığı doğal süreçtir. Hakim bilimsel hipotez, Dünya'da cansız varlıklardan canlı varlıklara geçişin tek bir olay değil, yaşanabilir bir gezegenin oluşumu, organik moleküllerin prebiyotik sentezi, moleküler kendini kopyalama, kendini birleştirme, otokataliz ve hücre zarlarının ortaya çıkışını içeren artan karmaşıklıkta bir süreç olduğudur. Sürecin farklı aşamaları için birçok öneri yapılmıştır.

Abiyogenez çalışması, yaşam öncesi kimyasal reaksiyonların bugün Dünya'dakinden çarpıcı biçimde farklı koşullar altında yaşamı nasıl ortaya çıkardığını belirlemeyi amaçlamaktadır. Öncelikle biyoloji ve kimyanın araçlarını kullanır, daha yeni yaklaşımlar ise birçok bilimin sentezini yapmaya çalışır. Yaşam, karbon ve suyun özelleşmiş kimyası aracılığıyla işler ve büyük ölçüde dört temel kimyasal ailesine dayanır: hücre zarları için lipitler, şekerler gibi karbonhidratlar, protein metabolizması için amino asitler ve kalıtım mekanizmaları için nükleik asit DNA ve RNA. Başarılı bir abiyogenez teorisi, bu molekül sınıflarının kökenlerini ve etkileşimlerini açıklamalıdır. Abiyogeneze yönelik pek çok yaklaşım, kendini kopyalayan moleküllerin ya da bileşenlerinin nasıl ortaya çıktığını araştırmaktadır. Araştırmacılar genellikle mevcut yaşamın bir RNA dünyasından türediğini düşünmektedir, ancak diğer kendi kendini kopyalayan moleküller RNA'dan önce var olmuş olabilir.

Klasik 1952 Miller-Urey deneyi, proteinlerin kimyasal bileşenleri olan amino asitlerin çoğunun, Dünya'nın ilk zamanlarını taklit etmeye yönelik koşullar altında inorganik bileşiklerden sentezlenebileceğini göstermiştir. Yıldırım, radyasyon, mikro meteorların atmosferik girişleri ve deniz ve okyanus dalgalarındaki kabarcıkların patlaması gibi dış enerji kaynakları bu reaksiyonları tetiklemiş olabilir. Diğer yaklaşımlar ("önce metabolizma" hipotezleri) Dünya'nın ilk zamanlarındaki kimyasal sistemlerdeki katalizin kendi kendini kopyalamak için gerekli öncü molekülleri nasıl sağlamış olabileceğini anlamaya odaklanmaktadır.

Genomik bir yaklaşım, yaşamın iki ana dalının üyeleri olan arkea ve bakteriler tarafından paylaşılan genleri tanımlayarak modern organizmaların son evrensel ortak atasını (LUCA) karakterize etmeye çalışmıştır (burada ökaryotlar iki üst âlemli sistemdeki arkea dalına aittir). 355 genin tüm yaşam için ortak olduğu görülmektedir; bu genlerin doğası, LUCA'nın Wood-Ljungdahl yolu ile anaerobik olduğunu, kemiosmoz ile enerji elde ettiğini ve DNA, genetik kod ve ribozomlar ile kalıtsal materyalini koruduğunu ima etmektedir. LUCA 4 milyar yıl (4 Gya) önce yaşamış olmasına rağmen, araştırmacılar onun yaşamın ilk formu olduğuna inanmamaktadırlar. Daha önceki hücreler sızdıran bir zara sahip olabilir ve derin denizlerdeki beyaz dumanlı bir hidrotermal bacanın yakınında doğal olarak oluşan bir proton gradyanından güç almış olabilir.

Dünya, evrende yaşam barındırdığı bilinen tek yer olmaya devam etmektedir ve Dünya'dan elde edilen fosil kanıtlar, abiyogenez çalışmalarının çoğunu bilgilendirmektedir. Dünya 4,54 Gya'da oluşmuştur; Dünya'daki yaşamın tartışmasız en eski kanıtı en az 3,5 Gya'dan kalmadır. Fosil mikroorganizmaların, Hadeen sırasında 4.4 Gya okyanus oluşumundan kısa bir süre sonra, Quebec'ten 3.77 ile 4.28 Gya'ya tarihlenen hidrotermal havalandırma çökeltileri içinde yaşadığı görülmektedir.

1. ^ Walker, Sara I.; Packard, N.; Cody, G. D. (13 Kasım 2017). "Re-conceptualizing the origins of life". Philosophical Transactions of the Royal Society A. 375 (2109): 20160337. Bibcode:2017RSPTA.37560337W. doi:10.1098/rsta.2016.0337. PMC 5686397 $2. PMID 29133439.