Bugünlerde yaşadığımız Covid-19 salgını yetmiyormuş gibi, uzmanlar önümüzdeki yıllarda hayatımıza başka salgınların ve başka virüslerin, bakterilerin gireceği uyarılarında bulunuyorlar. Bu açıdan ilginç bir gelişme ağustos ayı sonunda yayınlandı[1].
Uluslararası Uzay İstasyonu’nun (ISS) dışına bir bakteri türü koyan bilim adamları, onun üç yıl boyunca açık alanda hayatta kaldığını görünce şaşkına döndü. Japon araştırmacılardan oluşan bir ekip tarafından yürütülen deney, aşırı dayanıklılığı nedeniyle “Conan the Bacterium” olarak da bilinen Deinococcus radiodurans bakterisini inceliyordu.
2015 yılında Uluslararası Uzay İstasyonundaki bir robotik kol yardımıyla, Dünya’nın 400 km üstünde yer alan uzay aracının üzerine bir kutu mikrop yerleştirdi. Bakterilerin kozmik ultraviyole, gama ve röntgen saldırılarına karşı hiçbir koruması yoktu. Bilim insanları, mikropların bu koşullarda üç yıla kadar hayatta kalıp kalamayacağını, deneyin uzunluğunu ve hayatta kaldıysa, sonuçların araştırmacılara yaşamın gezegenler arasında seyahat etme (Panspermi) yeteneği hakkında ne söyleyebileceğini araştırmayı hedeflediler.
Bu araştırmanın bulguları ağustos sonunda Mikrobiyoloji Frontiers’de yayınlanan bir makalede yer buldu[1]. Uluslararası Uzay İstasyonu’ndaki o deneye dayanan, gösteri nodüllerinin Deinococcus radiodurans uzayda en az üç yıl yaşayabilir. Çalışmayı yöneten Tokyo Eczacılık ve Yaşam Bilimleri Üniversitesi’nden mikrobiyolog Akihiko Yamagishi, sonuçların ayrıca mikrobiyal yaşamın kaya yani göktaşları tarafından korunarak gezegenler arasında seyahat edebileceğini (litofanspermi) gösterdiğini söylüyor.
Japonlar Deinococcus radiodurans’ı Önce Yerde Test Ettiler
Çalışma, Uluslararası Uzay İstasyonunun (ISS), Japonya’ya ait Kibo laboratuvarı bölümünün dışında gerçekleşti . Akihiko Yamagishi ve ekibi çalışmaya, uzaya çıkmadan önce başladılar. Önce çeşitli bakteri türlerini değerlendirdiler. Sonuçta “Deinococcus radiodurans” öne çıktı. 2010 ve 2015 yılları arasında ekip, Deinococcus radiodurans’ı Uluslararası Uzay İstasyonu koşullarına benzer koşullarda test eden deneyler yaptı. Bakterileri yüksek düzeyde radyasyonla ışınladılar, basınçları boşluk benzeri bir boşluğa düşürdüler ve sadece 90 dakika içinde 140 derece Fahrenheit sıcaklıklarla etkilediler. Hücrelerin stres barajına oldukça dirençli olduğunu buldular. Bu deneyleri yerde yaparak [bakterilerin] hayatta kalacağını gösterdikten sonra Japon Uzay Keşfetme Ajansı’nın (JAXA)’nın onayı ile astrobiyolojik deneyler nisan 2015’te bir SpaceX roketi ile başlayacak şekilde ayarlandı.
SpaceX roketiyle üç bakteri paneli ortaya çıktı: bir yıl maruz kalma, 2 yıl ve 3 yıl. Astronotlar panelleri hazırladıktan sonra, Dünya’dan kontrol edilen bir robotik kol panelleri yakaladı ve yerine yerleştirdi. Her panel, farklı büyüklükteki bakteri kütleleri için 20 çukur ile noktalı iki küçük alüminyum levha içeriyordu.
Her yıl, Kibo’nun robotik kolu panelleri tutan platformu söküp tekrar ISS’nin içine getirdi, böylece astronotlar numuneleri analiz için Dünya’ya geri gönderebildiler. Elde ettikleri sonuçla, Deinococcus bakterisinin üç yıllık deneyde hayatta kaldığını gösteriyor. Kitlelerin dış katmanlarındaki deinococcus bakteri hücreleri öldü, ancak bu ölü dış hücreler, daha içerde olanları onarılamaz DNA hasarından korudu. Ve kitleler yeterince büyük olduğunda – hala bir milimetreden daha ince – içindeki hücreler birkaç yıl hayatta kaldı.
Dünya Dışı İstihbarat Arama (SETI) Enstitüsü’nün Carl Sagan Araştırma Merkezi’ni yöneten, çalışmaya bağlı olmayan astrobiyolog Nathalie Cabrol, “Bu bana, And Dağları’nda siyanobakterilerin kullandığı stratejiyi tam olarak hatırlattı” diyor. Cabrol, dünyanın en eski yaşam formlarından biri olan siyanobakterilerin, hücrelerin dışarıda öldüğü ve içeride hayatta kaldığı katmanlar halinde düzenleyerek yoğun güneş radyasyonuna nasıl dayandığını gösterdi.
Deinococcus radiodurans, kütlelerdeki koruyucu hücre katmanlarının ötesinde , radyasyondan kaynaklanan hasara da oldukça dirençli gözüküyor. Genleri, DNA’yı onaran benzersiz proteinleri kodluyor. İnsan hücreleri iki DNA kopyalarla ilgili taşıyan ve birçok bakteriyel hücre, bir tane yedek taşırken, Deinococcus radiodurans içeren 10’a kadar kopyalanabiliyor. Önemli genlerin daha fazla kopyasına sahip olmak, hücrelerin radyasyondan zarar gören DNA’yı sabitleyen proteinlerin daha fazla kopyasını üretebileceği anlamına geliyor. Bu içsel savunma mekanizması, koruyucu dış hücre katmanlarıyla birleştiğinde, mikropları Dünya’dakilerden 200 kat daha yüksek radyasyon seviyelerine rağmen canlı tutmuş gözüküyor.
Ekip, her bir ek yılın hücreleri nasıl etkilediğine ilişkin verilerini kullanarak, seyahat eden Deinococcus radiodurans kütlelerinin Dünya ile Mars arasında iki ila sekiz yıl hayatta kalabileceğini tahmin ediyor – bunun tersi de geçerli. “Böylece nakliye sırasında hayatta kalmak mümkün” diyor. “Bu bize yaşamın kökenini yalnızca Dünya’da değil, Mars’ta da düşünmemiz gerektiğini söylüyor.”
Deinococcus radiodurans uzayda hayatta kaldığı bilinen tek organizma değil. Önceki çalışmalar, tardigradların doğrudan maruz kalma durumunda sadece 10 gün yaşadığını göstermişti. Bilim adamları ayrıca Bacillus ve Deinococcus bakterilerini yörüngede uzun süreler boyunca test ettiler.
Yamagishi, “Bu araştırmalar mikrop sporlarının kaya içinde hayatta kalabileceğini öne sürüyor – bu litofanspermidir” diyor. Lithopanspermi, Dünya’daki yaşamın başka bir gezegenin mikroplarından kaynaklanmış olabileceğini varsayan panspermi teorisinin bir varyasyonu. Ancak Yamagishi, ekstremofillerin kayalar olmadan yıllarca doğrudan maruz kalmaya direnen sonuçlarının yeni bir terim için neden olduğunu söylüyor : massapanspermi. Bu teori, mikropların Dünya’ya kayalar yerine yığınlar halinde inmiş olabileceğini öne sürüyor. Bununla birlikte, diğer uzmanlar bu teoriyi henüz kabul etmiyor.
Bütün bu çalışmalar Mars’a araç yollayan ya da ileride gidecek olan ekiplerin de dikkatli olması gerektiğini gösteriyor.
Dünyada Hayat Göktaşı ile Gelen Bakterilerle mi Başladı?
Birçok uzman dünyada hayatın başlangıcını da bir göktaşı ile gelen bakteri sayesinde başladığını iddia eder. Buna dair bulgular da milyar yıl öncesine dayanıyor. Ağustos 2016’da yapılan bir araştırmada uzmanlar yaklaşık 3.7 milyar yıl öncesine ait, muhtemelen mikroplara ait fosiller keşfetmişlerdir. Dünya’nın kendisinin de 4.5 milyar yıl kadar önce oluştuğu hesaplanıyor[2].
Bu çalışma da ilk değil. Mikrobiyologlar, Dünya’da hayatın nasıl başladığını anlamak için aşırı koşullara dayanan organizmaları bir süredir inceliyorlar. Bazı mikropların uzayda birkaç gün korunmasız da olsa yaşayabildiği biliniyor. Şimdi korunmasız bile olsa yıllarca dayananlar da görülmüş oldu.
[2] Yaşamın Başlangıcının Bilimsel Tarihi: Dünya’da Yaşam Nasıl Başladı?
Kaynak : 