Yaşam nasıl başladı? Eminim hepimiz hayatımızın bir bölümünde bu soruyu kendimize sormuşuzdur. Tabii ki insan dediğimiz “Homo sapiens” türü var olmadan önce hayat vardı. Bitkiler, hayvanlar ve tek hücreliler gibi birçok tür yaşamı bizden önce deneyimlemişti; ancak yaşam, onlardan da çok daha eskidir. Ayrıca, canlılığın nasıl başladığını anlamak istiyorsak, yaşayan ilk hücrenin nasıl hayat bulduğunu anlamamız gerekir. Bu sorunun yanıtı felsefi olarak yaratıcı kavramıyla açıklanabilir; ancak bizim burada bahsedeceğimiz yanıt, bu sorunun bilimsel ve kanıtlanabilir tarafı olacak. Ardından da yaşamın olasılığından bahsedeceğiz.
Hepimizin ortak atası olan ilk hücre, canlılığın buraya kadar gelmesini sağlamış ve bundan en az 3,8 milyar yıl önce hayat bulmuştur. Dünyanın o zamanki koşullarını düşününce, hiçbir canlılık belirtisi yokken yaşayan bir hücre oluşturmak için ne gerekir?
Engels, yaşamı barındıran en küçük form proteinler olduğu için onları inceler ve şu yargıya varır:
“Yaşam, protein yapılarının varlığının bir modudur. Eğer protein yapılarının kimyasal olarak yapılmasında başarı sağlanırsa, onlar yaşam fenomenini sergileyecekler ve zayıf ve kısa-ömürlü olsalar da metabolizmayı ortaya çıkaracaklardır [1].”
Engels’in bu görüşlerini test etmek için bazı teoriler geliştirilmişti. Haldane ve Oparin, birbirlerinden haberleri olmadan “ilkel çorba” hipotezini ortaya atmışlardır. Bu fikir bize şunu söylüyordu: Dünya’nın o ilkel döneminde (ilkel çorbada), okyanuslarda ve atmosferde karbon, oksijen, nitrojen ve hidrojen atomları bulunuyordu. Bunlar, enerjiyle (UV, şimşek) birlikte girdikleri reaksiyonlar sonucu basit yapılı organik bileşikleri oluşturmuş, o noktadan sonra iseproteinler gelişmiştir [2].
Bu hipotezin ilk deneyi Miller ve Urey tarafından yapılmıştır. Dünya’nın o zamanki şartlarını sağlayan H₂O (su), CH₄ (metan), NH₃ (amonyak) ve H₂ (hidrojen) karışımına, o zamanki enerji kaynağı olan UV ışınları veya şimşeği temsil etmesi için elektrik akımı verilmiş ve karışımın gün sonunda renginin pembeleştiği görülmüştür. Bir hafta sonra ise renk koyu kırmızı halini almıştır. Deney boyunca dışarıdan içeriye hiçbir canlı organizma alınmamıştır. Bu deney, bize bazı aminoasitlerin ve organik bileşiklerin kendi kendine oluştuğunu söylemekle kalmıyor, aynı zamanda kimyasal evrim süreci hakkında da dikkat çekiyordu [3].
Bu deney başarılı bir deneydi; ancak cevap veremediği bazı sorular vardı. Deneyde, o zamanki Dünya atmosferi indirgeyici olarak ele alınmıştı; fakat yapılan çalışmalarda atmosferin sanıldığı kadar indirgeyici olmadığı anlaşılmıştır.Atmosferin nötr yapıda olması, aminoasit verimliliğini düşüren bir durum oluşturuyordu; fakat volkanik bölgelerde indirgeyici koşullar olabileceği için bu durum, deneyi başarısız kılmıyordu. Ayrıca, yaşamın başlaması için yalnızca aminoasitler yeterli değildir; bunlara ek olarak nükleobazlar, şekerler, lipitler gibi başka temel moleküller de bulunmalıdır.
Görsel 1: Miller-Urey deney düzeneği [1].
Kısaca, bu deney birçok soru işaretini aydınlatmaya yetmiş ve bizi bir yere kadar getirmişti. En azından bazı aminoasitlerin nasıl ortaya çıktığını anlamıştık. Bu noktadan sonrasına gelecek olursak; yaşamın kaynağı için olması gereken küçük parçaları bir şekilde (hangi olasılık gerçekleştiyse) oluşturduğumuzu varsayalım. Elimizdeki yapılar henüz canlı olmayan yapılardır ve bunların nasıl canlı hale geldiklerini anlamamız gerekiyor. Bu nedenle, canlılığın tanımını yeniden ele almak, ilerleyen kısımları anlamak için önemli bir adım olacaktır.
Canlı ve cansızı birbirinden ayırmak için, canlıların ortak özelliklerine bakarız. Hücre yapılı olma, metabolizma, homeostaziyi (iç denge) sağlama, büyüme, üreme, adaptasyon, uyarılara tepki verme gibi özellikler biyolojide canlıyı cansızdan ayıran özelliklerdendir; cansız bir varlık, sıralanan özelliklere sahip değildir ve bunları yerine getiremez; virüsler ise istisnai bir konudur. Baktığımızda, tek hücreli canlılar ve çok hücreli canlılarda ortak olan şey hücredir; bu yüzden canlılığı hücrelerde ararız [4].
Konuya geri dönecek olursak, en son aminoasit ve nükleotitleri oluşturmuştuk. Buradan yola çıkarak polimerleşmenin nasıl gerçekleştiğini anlayacağız.
Basit moleküller bir araya gelir ve uzun zincirler oluşturarak polimerleşir. İncelediğimiz zaman proteinlerin yapısında aminoasitleri, RNA ve DNA’nın yapısında ise nükleotitleri görürüz. Bu nedenle, monomerden polimere geçişin nasıl gerçekleştiğini ve önce hangisinin oluştuğunu belirlememiz gerekiyor. Zaten bu sorundan sonra karşımıza RNA dünyası hipotezi çıkıyor.
DNA bir depolama merkezidir ve hücreyi yöneten organel odur. Ancak DNA kendi kendisini kopyalayamaz. Bunun için proteinlere ihtiyaç duyar. DNA’nın proteinlere olan ihtiyacını şu şekilde açıklayabiliriz: Yaşamın kökenindeki temel molekül olan DNA, hücre içinde yaşamın şekilleneceği genetik bilgiyi taşır, fakat kendi başına bu bilgiyle hiçbir şey yapamaz. Bu bakımdan DNA, bir bilgisayardaki donanıma benzetilir. Bu genetik bilginin işlenmesi için, bir tür yazılım olarak da görülebilecek olan RNA’ya gerek vardır. RNA, genetik bilgiyi DNA’dan alarak proteinlerin yapılması için ribozomlara taşır. Bununla birlikte, DNA’daki bilginin okunmasından, çoğaltılmasına kadar proteinlere ihtiyaç vardır. Diğer bir deyişle, DNA’nın yürüteceği fonksiyonlar için proteinler enzim olarak gereklidir. Fakat proteinlerin kendi varlıkları da zaten DNA tarafından belirlenmiştir. Dolayısıyla DNA ile proteinler arasındaki karşılıklı ilişki, tam anlamıyla bir yumurta-tavuk dilemmasını ifade eder. Yani birinin olması için diğeri gereklidir; ki hangisinin diğeri olmadan daha önce var olduğu cevaplanamaz [1].
Tam olarak bu paradoks yüzünden, ilk yaşam formlarının RNA olduğu yönünde olan düşünceler hız kazanmıştır. Çünkü RNA, hem genetik bilgiyi taşıyabilir hem de proteinler gibi enzim olarak işlev sağlayabilir. İlk zamanlarda bu iki görevi tek başına yapmış olabilir ve oradan evrimleşerek, daha kararlı bir molekül olan DNA’yı oluşturmuş olabilir. RNA hipotezinin hem savunucuları hem de eleştiricileri olsa da, bu hipotez için olan çalışmalar devam etmektedir. Eğer RNA hipotezi doğruysa, canlılığın oradan geldiğini söyleyebiliriz. Ancak yazının başından beri bahsettiğimiz durumlar, o durumların yaşanması için gereken şartlar, yer, zaman ve bunun gibi birçok faktör yaşamın başlaması için çok fazla olasılık barındırıyor. Ya bu olasılık gerçekleşmeseydi ve biz hiç var olmasaydık?
Bence, istatistik öğrencisi olarak yaşamın olasılığından bahsetmem gerekiyor. Bu sayının kaç olduğunu ben de çok merak etmiştim ve araştırmalarım sonucunda şunları gördüm:
Bu çok tartışılan bir konu. Bazı bilim insanları bu olasılığın hesaplanamayacağı görüşünde; ancak birkaç bilim insanı bunun olasılığını hesaplayıp bir olasılık verebilmişler:
Fred Hoyle: 1/10⁴⁰⁰⁰⁰ [5].
Harold Morowitz: 1/10¹⁰⁰⁰⁰ (1970’lerde yaptığı hesaplamaya göre).
Eugene Koonin: Yaşamın oluşma olasılığı evren genelinde yaklaşık 1 olur, çünkü deneme sayısı sınırsızdır [6].
Bu değerlerin doğru değerler olduğu tartışmaya açıktır; ancak sadece kimyasal süreçleri bile ele alsak, üstüne konuşmamız gereken birçok şey olur. Ayrıca çok derin kimya, biyoloji ve fizik bilgisi olmadan, bu tarz olasılık hesapları yapmak çok da doğru bir sonuç vermeyecektir. Bu yüzden bilimsel olarak kanıtlanmış bir sayı yoktur.
Kaynaklar:
[1] Ö. Fatih, Yaşamın kökeni, evrim ve Tanrı, Ankara Üniversitesi İlahiyat Fakültesi Dergisi, vol. 54, no. 2, pp. 49–76, 2013, doi: 10.1501/ilhfak_0000001390.
[2] “İlk Hücre Teorisi: Yaşam Nasıl Ortaya Çıktı?” [Online]. Available: https://www.bilimup.com/ilk-hucre-teorisi-yasam-nasil-ortaya-cikti
[3] Miller-Urey Deneyi Nedir, Ne Değildir- Evrim Ağacı. [Online]. Available: https://evrimagaci.org/millerurey-deneyi-nedir-ne-degildir-85#:~:text=Miller%2DUrey%20Deneyi%2C%20canl%C4%B1l%C4%B1%C4%9F%C4%B1n%20ba%C5%9Flad%C4%B1%C4%9F%C4%B1,ara%C5%9Ft%C4%B1rmak%20%C3%BCzere%20geli%C5%9Ftirilmi%C5%9F%20bir%20deneydir. Accessed: Apr. 07, 2025.
[4] Felsefe-Bilim Araştırmaları. (2019). [Online]. Available: www.kutadgubilig.com.
[5] “Hoyle, F. (1999). The Intelligent Universe”.
[6] E. V. Koonin, The logic of chance: the nature and origin of biological evolution. Pearson Education, 2012.
Görsel Kaynaklar:
[1] “Miller-Urey deney düzeneği.” [Online]. Available: https://tr.m.wikipedia.org/wiki/Miller-Urey_deneyi#/media/Dosya%3AMillerUrey_experiment-tr.svg. Accessed: Apr. 07, 2025.
