1958 yapımı bilim-kurgu filmi The Blob'da şekilsiz bir uzaylı bir meteorun üzerinde otostop çekerek Dünya'ya iner. İniş yaptıktan sonra, yarı saydam uzaylı insanları yemeye başlar ve her öğünde daha da büyüyüp kızarır. Kült klasikteki amip benzeri uzaylı doymak bilmez açlığıyla ünlüyken, The Blob önceki bilim-kurgu filmlerinin ifade edemediği bir şeyi ifade etmeyi başardı: Uzaylıların aşina olduğumuz yaşam formlarına benzeyeceğinin hiçbir garantisi yoktur.
Bilim insanları ve filozoflar asırlardır yaşamı tanımlamaya çalışıyorlar. Biyoloji dersinde bize yaşamı, bizim ve gezegendeki diğer tüm türlerin paylaştığı bir dizi özellik üzerinden tanımlamamız öğretildi. Hareket, solunum, büyüme ve üreme gibi şeyler. Yaşam hücrelerden oluşur ve DNA'ya sahiptir. Ancak biyokimya resmin tamamını oluşturuyor mu? 1970 yılına kadar Carl Sagan böyle düşünmüyordu. O ve diğer pek çok kişi, yaşamı tanımlama girişimlerinin, bildiğimiz yaşamın özellikleriyle fazla kısıtlı olduğunu düşünüyordu. Dünya dışı yaşamın tek bir örneği her şeyi değiştirebilirdi.
Zarif bir müzik metaforu kullanan Sagan şöyle yazmıştı: "Evrende çok çeşitli biyolojik temalar ve kontrpuanlar olup olmadığı bilinmiyor; bizim tek melodimizin biraz ince ve tiz olduğu fügleri olan yerler olup olmadığı bilinmiyor. Yahut bizim melodimiz etraftaki tek melodi olabilir. Dolayısıyla, diğer gezegenlerdeki yaşam olasılıkları, yaşama ilişkin her türlü genel tartışmada göz önünde bulundurulmalıdır."
"Yıldızların kendileri de yaşam olarak kabul edilme kriterlerini karşılayabilir."
Bugün yeni nesil astrobiyologlar Sagan'ın beklentisini ciddiye alıyor. Eğer yaşam kozmosun başka bir yerinde kendine bir yer edinmeyi başardıysa, uzaylı yaşamı Dünya'da bulunan yaşam çeşitlerinden çok farklı görünebilir. Yaşamın ne olduğuna dair geniş ve sağlam bir tanımımız yoksa, evrende dünya dışı yaşam ararken bunu gözden kaçırabiliriz.
Ulusal Akademiler'in 2023-2032 Gezegen Bilimi ve Astrobiyoloji On Yıl Araştırması'na sunulan bir beyaz kitapta, NASA, SETI ve dünyanın dört bir yanındaki üniversitelere bağlı bir grup bilim insanı, astrobiyolojik araştırmalarda ileriye dönük bir yol çizdi. "Evrendeki yaşamın Dünya'daki yaşamla biyokimyasal bir atayı paylaşma olasılığı, Dünya'dan uzaklaştıkça hızla azalıyor" diye yazdılar. Bilim insanları şöyle devam ediyor: "Evrensel biyo-imzaları hedef alan yaşam tespit stratejileri için temel bilgiler oluşturmamız şart."
Dünya'da yaşamın kökenine ilişkin sorunlar üzerinde çalışan Oberlin College'dan biyolog Aaron Goldman, özellikle astrobiyoloji bağlamında canlı ve cansız varlıklar hakkında konuşurken ne demek istediğimizi ayırt etmemizin önemli olduğunu söylüyor. Goldman, "Yaşamın en başarılı tanımları iki genel kategoriye ayrılır: yaşamı, çevredeki düzensizliğin artması pahasına iç düzeni artırma yeteneği ile tanımlayan entropik tanımlar; ve yaşamı doğal seçilim yoluyla evrimleşme yeteneği ile tanımlayan evrimsel tanımlar" diyor.
Entropik tanımlar, yaşamın yapılar inşa etmesine ve işlevlerini yerine getirmesine olanak tanıyan metabolik süreçleri besleyen güneş gibi serbest enerji kaynaklarından yararlanma becerisini detaylandırır. Bu görüşe göre, "yaşam" olarak adlandırdığımız nesneler kümesi son derece düzenlidir ve entropi bakımından düşüktür.
Ancak entropik yaşam görüşünün sorunları da yok değildir. Yaşam hakkında bu şekilde düşünmenin mantıksız bir sonucu, yıldızların kendilerinin yaşam olarak kabul edilme kriterlerini karşılayabileceği anlamına gelir. Yıldızın çekirdeğindeki nükleer füzyon ve fisyon, istikrarlı fizyolojisi ve anatomisi için gerekli olan yapıları ve süreçleri sürdürür - biyolojik organizmaların metabolik süreçlerini yansıtan bir tür yıldız metabolizması. Yine de yıldızların canlı olmadıkları ya da en azından yaşam olarak adlandırabileceğimiz varlıklarla aynı sınıfta olmadıkları açıktır. Benzer şekilde, Darwinci evrimi gerçekleştirebilen, kendi kendini idame ettiren bir sistem olarak yaşamın evrimsel tanımlarının çekiciliğini görmek kolaydır. Doğal seçilim yoluyla evrim, son evrensel ortak atadan bu yana Dünya üzerindeki tüm canlılarda çeşitliliği ve adaptasyonu sağlamıştır.
 |
| AYNA, AYNA: Dünya'daki yaşamın anahtarı olan amino asitler kiraldir, yani üst üste bindirilemeyen bir ayna görüntüsüne sahiptirler ya da her amino asidin kendisinin bir sol elli bir de sağ elli versiyonu vardır. Fotoğraf: Aquatarkus / Shutterstock |
Entropik ve evrimsel yaklaşımlar gibi yaşamın niteliksel tanımlarıyla ilgili sorun, genellikle çok sayıda gri alan ve garip karşıt örnekler sunmalarıdır. Bu gibi durumlarda, bir dizi olgunun yaşam olarak nitelendirilip nitelendirilmediğine dair turnusol testi işlevi gören bir dizi yaşam özelliği ile baş başa kalırız. Virüsler canlı mıdır? Bir konakçıya bulaşmadan çoğalamamaları ve enerji ihtiyaçlarının olmaması, hem entropik hem de evrimsel görüşlere göre canlı olmadıklarını gösterebilir. Peki ya dijital ya da sentetik yaşam formları? Pek çok insan hayır diyebilir çünkü bunlar canlı olarak adlandırdığımız varlıklarla biyolojik özellikleri paylaşmazlar ve tamamen farklı bir alt tabakadan oluşurlar. Bu tür kriterlerden birine göre cevaplarımız hayır, diğerine göre evet olabilirken, sezgilerimiz bize tamamen başka bir şey söyleyebilir.
Astrobiyologlar, yaşamın bu evrensel niteliksel tanımlarını uygulamaya çalışırken ortaya çıkabilecek sorunların farkına vararak şu soruları sordular: Yaşamın özelliklerini dünya dışı yaşam arayışımızda uygulanabilecek şekilde ayırt edebilecek ölçülebilir kimya özellikleri var mı? Sıfırdan bir "yaşam fiziği" inşa etmek mümkün olabilir mi?
Dünya dışı biyolojik süreçleri tanımlamak için ölçülebilir bir çerçeve belirlemeye yönelik ilk girişimlerden biri 2004 yılında NASA gezegen bilimcisi Chris McKay tarafından yapılmıştır. McKay, proteinler gibi biyolojideki yapıları oluşturan molekül bloklarını tanımlayan "lego prensibini" ortaya attı. McKay, abiyotik süreçlerin aksine, biyolojinin yaşamla ilişkili yapılar üretirken mevcut organik moleküllerin tamamından yararlanmadığını fark etmiştir. Dünya tabanlı canlı sistemlerde kullanılan organik moleküllerin muhtemelen en önemlisi olan amino asitler, kiral olma özelliğine sahiptir. Bu, üst üste bindirilemeyen bir ayna görüntüsüne sahip oldukları veya her amino asidin kendisinin bir sol elli ve bir sağ elli versiyonuna sahip olduğu anlamına gelir. Proteinlerde kullanılan 20 amino asitten Dünya temelli yaşam sadece sol elli versiyonu kullanırken, abiyotik süreçler sol elli ve sağ elli organik moleküllerin eşit dağılımını kullanma eğilimindedir.
McKay'in lego prensibi güneş sisteminde uzaylı biyokimyası arayışında uygulanabilir. Mars ya da Europa gibi yaşam için umut vaat eden bölgelerden alınan organik materyal, bir tür organik molekülün diğerine göre kiralitesi açısından test edilebilir. Bu ortamlardaki organik moleküllerin yoğunluğunun analiz edilmesi, Dünya'daki yaşam tarafından kullanılan belirli organik molekülleri içermese bile, yaşamın göstergesi olan kalıpları ortaya çıkarabilir.
Arizona Eyalet Üniversitesi'nden astrobiyolog Sara Walker ve Glasgow Üniversitesi'nden kimyager Lee Cronin'in kendi yaşam görüşleri var. Onların "birleşme teorisi", canlı süreçler tarafından yaratılabilecek moleküllerin karmaşıklığında canlı olmayanlara kıyasla ölçülebilir bir fark olduğunu öne sürüyor. Walker, "Temelde fikir, yaşamın altında yatan şeyin evrendeki karmaşıklığı inşa eden fizik olduğudur" diyor.
Sıfırdan bir "yaşam fiziği" inşa etmek mümkün olabilir mi?
İlkel bir şekilde, bir atomun bir molekül oluşturmak üzere bir bağ oluşturması için bir enerji bariyerinin aşılması gerekir, bu nedenle bir molekül karmaşıklaştıkça, tesadüfen oluşma olasılığı giderek azalır; ya da Walker'ın deyimiyle, "evren karmaşık şeyleri bedavaya yapmaz." Ancak yaşam, bu enerji engellerini aşarak, akıl almaz sayıda karmaşık moleküler yapının gerçekleştirilebileceği son derece geniş bir kimyasal alan açabiliyor. Walker, birleşme teorisinin amacının "seçilimin ortaya çıktığı ve karmaşıklığın oluşmaya başladığı koşulları anlamak" olduğunu söylüyor.
Montaj teorisi, karmaşık molekülleri moleküler montaj indeksi adı verilen bir şeyle tanımlar. Bir molekülün moleküler birleşme değeri, temel yapı taşları (atomlar ve bağları) aracılığıyla o molekülü oluşturmak için gereken en kısa adım sayısına göre belirlenir ve bu sayı, kütle spektrometrelerindeki analiz yoluyla belirli bir molekül için türetilebilir. Uzayda belirli bir MA eşiğinin üzerinde molekül koleksiyonları bulmak, canlı olarak adlandırabileceğimiz süreçlerin varlığına işaret edecektir. Montaj teorisine göre, bir nesnenin canlı süreçlerin ürünü olup olmadığını belirleyen, o nesnenin içsel karmaşıklığıdır.
Walker, "Benim bakış açıma göre, gerçekten yapmamız gereken şey, yaşam tanımlarından yola çıkıp bunları yol gösterici ilkeler olarak kullanmak değil, yaşamın kökeni ve bir sistemde yaşamın ortaya çıkmasının ne anlama geldiği hakkında düşünmeye başlamaktır" diyor. "Evrendeki genel yaşam ve yaşam dışı şeyler kategorisi hakkında konuştuğumuzda temelde farklı olan nedir ve ne tür yasalar ya da ilkeler bu kategorinin tamamı ve bu geçişin ne zaman gerçekleştiği hakkında konuşmamızı sağlar?"
İnsan astronotların uzak gezegenlerin yüzeyinde yaşam belirtisi aradıklarını düşünün. Hiç şüphesiz uzaylı teknolojisinin bir parçası olan bir nesneyle karşılaşıyorlar. Son derece düzenli ve karmaşık bir yapı olan bu nesnenin tesadüfen ortaya çıktığını varsayamayız. Varlığını doğru bir şekilde açıklamak için, gezegendeki jeokimyasal döngülerin nasıl yaşama dönüştüğünü ve bunun da sonunda uzaylı donanımını inşa edebilecek teknolojiyi geliştiren akıllı yaşama evrildiğini açıklayan milyarlarca yıllık bir hikaye anlatmamız gerekir. Walker, "Cep telefonları boşlukta rastgele dalgalanmaz" diyor.
Bu örnek, ister ayrıntılı bir teknoloji parçası isterse bir molekül olsun, bir yapı ne kadar karmaşık hale gelirse, o yapının tesadüfen ortaya çıkma olasılığının o kadar az olduğunu göstermektedir. Bunun yerine, karmaşık yapılar inşa etmek için bilgiyi kullanabilen bir süreç, bu karmaşıklığın yaratılmasından sorumlu olmalıdır ve Walker ve Cronin bu süreci yaşam olarak adlandırmaktadır. İnsan teknolojisi ve herhangi bir potansiyel uzaylı teknolojisi, canlı süreçlerin bir uzantısıdır ve aynı karmaşık nesneler soyunun bir parçasıdır.
Montaj teorisinin canlı süreçler ve cansız süreçler olarak adlandırdığı süreçler arasındaki fark, canlı süreçlerin bir varlık ve çevresi arasındaki etkileşimlerin geçmişi yoluyla korunan bilgi tarafından yönetilmesi, cansız süreçlerin ise büyük ölçüde şans eseri belirlenmesidir. Bildiğimiz canlı varlıklarda etkileşimlerin geçmişini kaydetme mekanizması DNA'dır, ancak bu mekanizma diğer yaşam türlerinde farklı görünebilir.
"Evren karmaşık şeyleri bedavaya yapmaz."
Dünya dışı yaşamı tanımlamaya çalışırken montaj teorisini uygulamanın önündeki en büyük engel, en azından şu anda, ölçümlerin yerinde veya sahada yapılması gerektiğidir. NASA'nın canlı kimyasını belirleme umuduyla Titan ve Europa'ya kütle spektrometreleri gönderme planları olsa da Walker, bunların montaj teorisinin gerektirdiği ölçümleri yapmak için yüksek çözünürlük kapasitesine sahip olmayacağını düşünüyor. Şu anda aletlerimizi ne kadar uzağa gönderebileceğimiz konusunda sınırlıyız ve dışarıda yaşam için pek çok olası yer içeren büyük bir evren var. Bununla birlikte Walker, birleşme teorisi üzerinde çalışan araştırmacıların, çerçevenin dış gezegen atmosferlerinin spektrografik analizinde uygulanabileceği yollar geliştirdiklerini belirtiyor.
Bilim insanlarının yaşamı tespit etmek için kullanacakları en çok konuşulan yöntemlerden biri, yabancı dünyaların atmosferlerinde atmosferik biyo-imzaları veya yaşam süreçlerinin kimyasal yan ürünlerini aramaktır. Dünya'daki yaşam, atmosferimizi oluşturan şeylerin çoğundan sorumludur ve bilim insanları güneş sistemimizin dışındaki gezegenlerin atmosferlerini analiz ederek, bu gezegenlerde yaşamın varlığını gösteren işaretleri tespit edebileceğimizi umuyorlar.
2020 yılında bilim insanları Venüs atmosferinde fosfin (olası bir biyo-imza) tespit ettiklerini bildirdiler. Venüs bulutları yaşam barındırıyor muydu? Daha ileri ölçümler gazı tespit edemezken, başka bir çalışma ilk tespitin fosfini, yaşam belirtisi olmayan yaygın bir gaz olan kükürt dioksit ile karıştırmış olabileceğini öne sürdü. 2021 yılında yapılan bir çalışma, abiyotik volkanik süreçlerin gökbilimcilerin başlangıçta gözlemledikleri fosfin miktarlarını açıklayabileceği olasılığını vurguladı.
Fosfinin keşfi ve Venüs'teki olası abiyotik kaynakları konusundaki belirsizlik, yaşam tespitine yönelik atmosferik biyo-imza yöntemiyle ilgili bazı sorunların altını çiziyor. Dahası, yabancı yaşam formlarının kendi dünyalarını nasıl etkileyebileceğine dair varsayımlar oluşturmak için Dünya'nın biyokimyası hakkındaki anlayışımıza dayanıyor. Bunu aşmanın ilginç bir yolu, filozof David Kinney ve SETI baş araştırmacısı Chris Kempes tarafından 2022 tarihli bir makalede sunuldu. En tuhaf atmosfere sahip gezegenlere bakmamızı öneriyorlar.
Kinney ve Kempes, bu gezegenlerin kimyasal bileşiminin bir profilini oluşturmak için mümkün olduğunca çok sayıda dış gezegenden atmosferik veri toplamamız gerektiğini düşünüyor. Bu noktadan sonra yaşam tespit çalışmalarımız istatistiksel olarak aykırı ya da anormal olan dünyalara odaklanmalıdır. Kinney ve Kempes'in yaklaşımı yaşamı belirli bir şekilde tanımlamaya takılı değil, ancak argümanlarının merkezinde canlı organizmaların gezegenlerinin atmosferik kimyasını etkilediği, gözlemlenebilir dış gezegenler kümesinde yaşamın nadir olduğu ve biyolojik olanları taklit eden yaygın abiyotik süreçlerin olmadığı temel varsayımları var.
Elbette şu ana kadar elimizde dünya dışı yaşama dair kesin kanıtlar yok. Ancak Sagan, günümüz astrobiyologlarının yaşamın ne olabileceğine dair bakış açılarını genişletmelerinden memnun olurdu. Newton'dan Einstein'a yerçekimi anlayışımızdaki geçiş gibi, bir sistem olarak yaşamın ne olduğuna ve ortaya çıkabileceği koşullara dair daha güçlü bir açıklama, bizi evrende yalnız mıyız sorusunu yanıtlamaya daha iyi hazırlayacaktır.
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder