Alimlər ilk həyatın formalaşdığı mühiti təkrarlaya biliblər
Elm & Texnologiya
19.05.2025
Emil Nəcəfov
Həyatın Yer planetində çox güman ki, isti, hidrogen və dəmir baxımından zəngin olan sualtı “kimyəvi bağçalarda” başladığı ehtimal edilir. Yeni bir araşdırmada alimlər bu mühiti laboratoriya şəraitində təqlid ediblər və maraqlı bir nəticə ilə qarşılaşıblar. Alman tədqiqatçılar aşkar ediblər ki, günümüzdə dərin dənizlərdə yaşayan arxaik həyat formaları əslində Yer kürəsinin ilkin dövrlərindəki şəraitdə inkişaf edə bilərdi. Yer üzündə həyatın necə başladığını təsəvvür etmək çətindir. Müasir ekosistemlərdə həyat bir-birinə o qədər bağlıdır ki, çox az sayda canlı birbaşa yerin təbii ehtiyatları ilə yaşayır. Lakin qədim planetdəki ilk həyat formaları məhz minerallarla zəngin olan mühitlə kifayətlənməli olmuşdu. O dövrdə Yer üzündə çox az miqdarda oksigen var idi və fotosintez tamamilə yox idi. Dərin dəniz araşdırmaları da göstərir ki, bəzi dəniz canlıları hələ də həmin üsulla - günəş işığının çatmadığı dərinliklərdəki hidrotermal mənbələrdə sağ qalaraq - yaşayırlar.
Tədqiqatçıların sözlərinə görə, dərin dəniz mikrobları Yer kürəsinin nüvəsindən çıxan hidrogendən elektronları əldə edirlər. Bu şəkildə onlar genlərdən daha qədim olan, mikrobların karbon fiksasiyası üçün istifadə etdikləri “asetil-KoA yolu” adlanan üsula əsaslanırlar. Bu, qeyri-üzvi karbonu üzvi birləşmələrə çevirmək - yəni karbon fiksasiyası - üçün fermentlərsiz təkrar yaradıla bilən yeganə üsuldur. Bu “resept” Yer üzündə həyatın ilk dövrlərində, dəniz suyunun bu günlə müqayisədə xeyli daha çox həll olunmuş dəmir ehtiva etdiyi zaman yazılmışdı. Yeni araşdırma çərçivəsində, Almaniyanın Münhen şəhərindəki Lüdviq-Maksimilian Universitetindən geokimyaçı Vanessa Helmbrecht-in rəhbərlik etdiyi qrup həmin dövrdəki həll olunmuş dəmirin təsir gücünü yoxlamağa çalışıb. Bunun üçün alimlər qədim okean şəraitini laboratoriya şəraitində modelləşdiriblər. Hidrotermal, dəmir sulfid ilə zəngin yataqların geoloji yazılarda qədim dövrlərdə meydana çıxması hadisəsi Yer tarixində erkən Arxey dövrünə qədər uzanır və bu yataqlarda Yer üzündə həyatın ən qədim izlərindən biri kimi şərh olunan qalıq əlamətlər müşahidə olunur.
Lakin dəmir sulfidli kimyəvi bağçaları təqlid edən ilkin hidrotermal sistemlərdə abiotik (cansız mühitdə) şəkildə hidrogenin (H2) yaranması ilə ilkin həyat arasında əlaqələr olduqca nadirdir. Tədqiqatçılar sınaqları üçün arxeylər dəstəsinə aid təkhüceyrəli bir mikroorqanizmdən - Methanocaldococcus jannaschii növündən - istifadə ediblər. Bu nümunə ilk dəfə Meksikanın qərb sahilləri yaxınlığındakı bir hidrotermal qaynaqdan götürülüb. Orqanizm asetil-KoA yolundan istifadə edərək əsas enerji mənbəyi kimi karbon qazı və hidrogendən yararlanır. Nəticələr göstərib ki, abiotik mənşəli hidrogen ilk hüceyrələr üçün potensial olaraq mühüm elektron donoru olmuş, karbon qazı isə əsas elektron qəbul edən rolunu oynamışdır. H2-dən asılı olan və asetil-KoA reduktiv yolu ilə CO2-ni fiksasiya edən anaerob orqanizmlər, bu ilkin metabolizmlərin izlərini daşıyan müasir nümayəndələr hesab olunur. Təcrübələr zamanı alimlər mikrobu dərin dəniz hidrotermal mənbələrinin mini versiyasına yerləşdiriblər. Bu mühit diqqətlə şüşə flakonda qurulmuşdu.
Tədqiqatçılar oksigenlə zəngin olmayan suya sulfid tərkibli maye yeridiblər və nəticədə qara rəngli bir çökmə əmələ gəlib. Bu çökmə 5-10 dəqiqə ərzində baca tüstüsünə bənzər bir struktura çevrilib. Yüksək temperatur şəraitində bu mühitdə dəmir və kükürd makinavit (FeS) və qreygit (Fe3S4) adlı dəmir sulfid minerallarını əmələ gətirib. Dəmir sulfid hidratlaşdıqda isə H2 ayrılır. Methanocaldococcus jannaschii müasir yaşayış mühitindən çox fərqlənsə də, bu qəribə mühitdə inkişaf edə bilib. Helmbrecht-in sözlərinə görə, onlar heç bir artım gözləmirdilər, lakin müşahidə etdilər ki, mikrob hüceyrələri makinavit hissəciklərinin yaxınlığında yayılmağa meyllidirlər. Bu vəziyyət fosil nümunələrində aşkar edilmiş həyatın ən erkən izlərinə çox bənzəyirdi. Tədqiqat müəllifləri hesab edirlər ki, bu kimyəvi bağçalar çox güman ki, Yer üzündəki ilk mikroblara enerji verirdi. Nəticə etibarilə alimlər belə qənaətə gəliblər ki, makinavit və qreygitdən ibarət kimyəvi bağçalar həyat üçün potensial “inkubatorlar” olmuş və Yer üzündə ilkin həyatın mövcudluğunu dəstəkləyə biləcək başlanğıc mühitlər sayılır.
Mənbə: Science Alert
Linki kopyala
Bənzər xəbərlər
Oxşar xəbərlər
NASA-nın elmi kompleksində 26 növ yeni mikrob aşkar edilib
NASA-nın elmi kompleksində 26 növ yeni mikrob aşkar edilib
NASA-nın 2007-ci ildə Phoenix Mars endirici modulunun buraxılışına hazırlıq üçün istifadə etdiyi və mikrobların miqdarına dair ciddi tələblərlə inşa olunmuş "təmiz otaqlar" əslində elə də təmiz deyilmiş.
Perseverance aparatı Marsda ilk dəfə qütb parıltısını müşahidə edib
Perseverance aparatı Marsda ilk dəfə qütb parıltısını müşahidə edib
Qütb parıltıları kosmik hava şəraitinin təzahürlərindən biridir və onun aktivliyini izləməyin yollarından sayılır. Günəşdən atılan plazma planetlərə çataraq onların atmosferlərinin yuxarı qatlarındakı qaz atomları ilə qarşılıqlı təsirə girir.
Dünyada ilk dəfə gen redaktəsi sayəsində bir körpənin həyatını xilas etmək mümkün olub
Dünyada ilk dəfə gen redaktəsi sayəsində bir körpənin həyatını xilas etmək mümkün olub
Bir qrup həkim və alim nadir genetik xəstəliyin müalicəsində irəliləyiş əldə edərək tarixdə ilk dəfə fərdiləşdirilmiş gen redaktəsi terapiyasını tətbiq edib.
Günəşə oxşar ulduzun ətrafında su kəşf edilib
Günəşə oxşar ulduzun ətrafında su kəşf edilib
Astronomlar uzun müddətdir ki, uzaq ulduzların ətrafındakı sistemlərdə donmuş suyun mövcud olduğundan şübhələnirdilər və indi James Webb kosmik teleskopu bu barədə ilk dəfə sübut təqdim edib.
Bütün canlı orqanizmlərin zəif işıq saçdıqları sübut edilib
Bütün canlı orqanizmlərin zəif işıq saçdıqları sübut edilib
Mövcud olan mübahisəli bir nəzəriyyəyə görə, bütün canlı varlıqlar zəif işıq saçır. Kalqari Universitetindən olan alimlərin son araşdırması göstərib ki, siçanlar doğrudan da ölüm anına qədər fotonlar yayır və bu şüalanma həyat prosesləri dayandıqdan sonra dayanır.
Həftənin xəbərləri
