Tüm canlıların anası ata anne için ilk ipuçları

Gözlerinizi kapayın ve 4.3 milyar yıl öncesinin dünyasında küçük bir gezinti yapın. Daha yerkürenin ciddi biçimde oksijen sorunu yaşadığı dönemlerde mini mini bir organizmanın hayatta kalma savaşı verdiğini gözünüzde canlandırın.Her ne kadar kimliği hakkında bilim dünyası şu sıralar sayısız tartışmanın içinde olsa da, yaşadığı ilk yer, hidrotermal rüzgarların yoğun olduğu deniz dipleri olarak tahmin ediliyor. Sonuçta bu minicik organizmanın, hayatta kalıp milyarlarca yıl içinde süregelen evrimleşmesi sonucu dünyadaki canlı türleri ortaya çıkıyor... Bilim adamları ona LUCA (last universal common ancestor) diyorlar. Son evrensel ortak ata...Hiç soy ağacınızı merak edip araştırdığınız oldu mu? Belki büyük dedelerinizden ya da büyük annelerinizden geçmiş dönemlerde neler olup bittiğini sorup öğrenmişsinizdir, hatta kimileri araştırmalarını daha da derinleştirip 3-5 nesil geriye gidebilmişlerdir. Ancak kimse, tüm canlıların atasını öğrenmeye çalışan bir grup bilim insanına ulaşamaz...Dünyada var olan her canlı türü, insandan bakterisine, çan çiçeğinden deniz anasına kadar, tek bir varlığın soyundan geliyor. 3-4 milyar yıl önce var olan ilkel bir tek hücreden... Peki bu büyük büyük büyük atamız neye benziyordu, nerede ve nasıl yaşadı?Arkasında en ufak bir fosil kalıntısı bile bırakmayan, kimliğine ilişkin en küçük fiziksel bir iz bile bulunmayan bu ata hakkında nasıl bilgi sahibi olacağız? Delil yetersizliğinden dolayı çok uzun zaman boyunca bu büyük ata hakkındaki bu tür sorular bilimin dışında bırakılmıştı.Teknolojik gelişmeler ışığında sonunda ata anne ya da bilim dünyasının tanıdığı adıyla LUCA (last universal common ancestor - son evrensel ortak ata) bir ipucu ya da bir filiz verdi...Bilim dünyası her canlı türünün genlerini birbirleri ile karşılaştırarak herkesin evrensel ortak atasının portresini çizmeye başladı. Elde edilen bulgular dev tartışmaları da beraberinde getirirken, ilkel yaşam (premordial life) hakkında bugüne kadar bilindiği varsayılan tahminleri de çürütüyor.İLK FİKİR DARWIN’DEN1800’lü yılların ortalarında Charles Darwin, doğal seleksiyonu ortaya atarak evrim teorisinin taşlarını döşeyen ve ‘uzak ata’ kavramına dikkat çeken ilk bilim insanı olmuştu.Benzer türlerin ortak ataları olduğunu ve aynı soy ağacını paylaştıklarını savunmuştu. Ancak şüphesiz, Darwin o dönemin koşullarında her canlının tek ya da en azından bir-iki soyağacı bünyesinde toplanabileceğini düşünemezdi.1950 ve 1960’larda, hücrelerin ortak işlevselliği üzerine başlayan araştırmalar, tüm canlı türlerinin ortak özellikleri üzerindeki perdeyi de aralamaya başladı. Örneğin her organizma, yaşamını oluşturmak ve sürdürmek için gerekli sayısız proteini kodlayan uzun ‘deoksiribo nükleik asit’ şeritleri yani DNA taşıyor. Yine her organizma, RNA olarak bilinen ve DNA’larda kodlu bulunan bilgileri kullanan ribosomlara sahip.İşte belki de evrensel ortak ata için en geçerli kanıt, genlerin aynı ortak dili paylaşıyor olması.LUCA bizim en eski atamız olmasına karşın yeryüzünde bilinen ilk canlı türü değil. Bundan 4.3 milyar yıl önce ilkel hücrelerin son derece yavaş bir şekilde evrimleşmesi sürecinde soyunu devam ettirmeyi başarabilmiş tek hücre.KİMLİĞİ HÁLÁ TARTIŞMALIPeki bu LUCA neye benziyor? Bu konuda ilk veriler ABD’de Illinois Üniversitesi’nden moleküler biyoloji uzmanı Carl Woese’den geliyor. Woese, 1960’lı yılların sonunda canlı türlerinin küçük DNA zincirlerini birbirleri ile karşılaştıran bir teknik geliştirdi.Woese’un geliştirdiği teknik, biyologların yaşamı nasıl sınıflandırdıklarına ilişkin bilgilerin de eksik olduğunu ortaya çıkardı. Daha önce bilinen iki farklı yaşam çeşidi bulunuyordu: Ökaryotlar ve prokaryotlar.Ökaryotlar, tüm insan, hayvan, bitki, fungi ve maya gibi tek hücreli mikroplar. Pek çok karmaşık içsel yapılara sahip geniş ve çoklu hücrelerden oluşuyorlar. Örneğin bu hücrelerin içindeki mitokondri enerji üretirken, çekirdek yani nükleus proteinlerden sorumlu DNA’ları içinde barındırıyor.Prokaryotlar ise asıl olarak bakteriler. Küçük ve basit hücreler. Ne mitokondrileri ne de çekirdekleri bulunuyor. Buna karşın ökaryotlarda bulunmayan sert bir hücre duvarına sahip. Woese işte bu prokaryotların içinde üçüncü bir tip varlığın daha bulunduğunu saptadı: Arkea diye tanımladığı tuhaf bir mikrop sınıfı.Arkeaların tuhaflığı, aslında bakterilere benzemelerine karşın, sert hücre duvarı yerine DNA’ya benzeyen ökaryotik özelliklere sahip olmaları. Woese’nin bu saptamalarına karşın, anahtar sorulardan biri hálá yanıtsız: Bu üç farklı organizma hangi sırayla evrimleşti? Ya da daha açık ifadeyle LUCA, bir bakteri mi, bir ökaryat mı yoksa bir arkea mıydı?Sonuçta kimliği ile ilgili tartışmalar sürse de, bilinecek gerçek ister bitki, ister hayvan ister mantar olsun tüm canlı türlerinin ortak evrensel bir atası olduğu. Bu bile, bizi gen ve hücrelerin evrimini ve organizmaların verdikleri ayakta kalma savaşını anlatan ‘Jurassic Park’ benzeri bir belgesel oluşturulmasına yöneltemez mi?DENİZ DİBİNE NE ZAMAN YERLEŞTİ?LUCA’nın kimliği üzerindeki tartışmalar sürerken yanıt bekleyen bir diğer soru da nerede ve nasıl bir ortamda yaşadığı üzerine. Gen benzerliklerine dayanarak yapılan araştırmalar bizi LUCA’nın yaşadığı ilk yerin hidrotermal rüzgarların yoğun olduğu ancak sıcaklığın 80 dereceğe kadar çıktığı deniz dipleri olduğunu gösteriyor. Yerkürenin o dönemde ciddi bir oksijen kıtlığı içinde bulunduğu göz önünde bulundurulursa, buradaki zengin minerallerin bu minik organizma için enerji kaynağı olabileceği düşünülüyor.Tabii bu savı reddeden bilim insanları da yok değil. Onların iddiası, 80 derece sıcaklık LUCA’nın DNA ve RNA’larına zarar vereceği için LUCA önce normal bir ısıda oluştu. DNA ve RNA’ları koruyacak enzimleri geliştirdikten sonra deniz diplerindeki ortama geçerek enerji kaynaklarından beslendi. LUCA’YI İSPATLAMAK İMKANSIZ MI?LUCA’nın kimliği hakkında tartışmalar sürüyor. New Scientist dergisinde yer alan bir makaleye göre, örneğin Fransa’da Orsay’da Paris-Sud Üniversitesi’nden Patrick Forterre, genlerin mutasyon hızlarının genetik analizlerde tam olarak saptanamayacağını ileri sürüyor. Forterre’e göre, basit hücreden oluştuğu için bakteriler daha çabuk gelişti. LUCA ise daha çok bizden biriydi yani ökaryottu.Başka bir görüş ise 1990’lı yılların sonunda tamamlanan bir çalışmanın ardından ortaya çıktı. Nature Reviews Microbiology dergisinde yer alan bir makale, 100 farklı tür üzerinde yapılan bir araştırma sonunda yalnız 60 ortak gene rastlandığını ve belki de LUCA yani evrensel ortak ata diye bir kavramın asla ispatlanamayacağını söylüyordu. Zira kimi türlerin genomlarından, evrimleşmenin ilk safhalarına ait kayıtlar silinmiş olabilirdi.�