YAŞAMIN KÖKENİNİ VE EVRİM

Dr. Özlem Aker

Yaşamın kökenini anlamak ve yeryüzündeki yaşam formlarının evrim sürecini aydınlatmak son yıllarda büyük bir ivmeyle ilerliyor. Genç Türk Fizikçi, geçtiğimiz günlerde Harvard üniversitesinde doktora eğitimini tamamlayan Furkan Öztürk’ün yaşamın kökeni üzerine yaptığı, büyük ses getiren çalışmalarına daha önceki bültenlerimizde yer vermiştik. Furkan Öztürk’ün çalışmaları homokiralite problemine, kiral simetrinin nasıl kırılmış olabileceğine dair deneysel modellemelerle, fizik, prebiyotik kimya ve jeokimyadaki güncel yöntemleri kullanarak bu önemli mekanizmaya önemli bir çözüm getirmektedir.

Yine geçtiğimiz günlerde, evrimle ilgili önemli teorilerden biri olan Endosimbiyotik Teori’nin yeni bir örneğinin keşfiyle ilgili de makaleler yayınlandı.  Yeryüzündeki canlıların evriminin açıklanmasında en önemli teorilerden biri Endosimbiyotik Teori’dir. Endosimbiyoz bir organizmanın başka bir organizmanın içinde yaşaması demektir.

Endosimbiyotik Teori ökaryotik hücrelerde bulunan mitokondri ve kloroplast gibi zarlı organellerin kökenini ve nasıl evrimleştiklerini açıklamayı amaçlamaktadır. Bu teoriye göre mitokondri ve kloroplast,  bağımsız prokaryotlar olarak yaşamını sürdüren varlıklar iken daha iri prokaryotlar tarafından hücre içine alınıp tam olarak sindirilemediler. İçine alındıkları  hücreyle kaynaşıp o hücrenin bir parçası oldular. Böylece zarlı organellere sahip olmayan prokaryotlardan, zarlı organellere sahip ökaryotlar evrimleşmiş oldu. Kendi DNA’sını içeren ve hücre içi enerji üretiminden sorumlu olan  mitokondri endosimbiyozla gelişen ilk organel olarak kabul ediliyor. Bitki hücrelerinde bulunan, kendi DNA’sını içeren, klorofil sentezinden sorumlu kloroplastın ise yaklaşık bir milyar yıl önce daha büyük bir prokaryotun içine giren bir siyanobakteri olduğu ve bu sayede bitkilerin geliştiği biliniyor.

Endosimbiyozisin daha az bilinen bir örneği ise yaklaşık 60 milyon yıl önce bir amipin içine giren siyanobakterinin oluşturduğu, az sayıda Paulinella türünde bulunan kromatofor isimli fotosentetik bir organel. 

Yakın zamanda endosimbiyozisin dördüncü bir örneği daha keşfedildi: Braarudosphaera bigelowii  isimli tek hücreli bir algın içinde yaşayan ve UCYN-A adıyla bilinen bir siyanobakteri “nitroplast” olarak adlandırılan bir organele dönüştü. Bu keşif evrimle ilgili önemli bir dönümü aydınlatmanın yanı sıra nitroplastların kullanımı ile ilgili gelişmelerin de başlangıcı olabilir. Günümüz tarımında çok yaygın kullanılan Nitrojen içeren gübreler hem sera gazı emisyonu yarattıkları, hem de üreticiler için maddi yük getirdikleri için mercek altındalar. Eğer nitroplastlar bitkilerin içine yerleştirilebilirse, tıpkı baklagiller gibi kendi nitrojenlerini kendi üretip gübreye ihtiyacı olmayan bitkiler yaratılabilir.

Kaynak: 

https://www.newscientist.com/article/2426468-a-bacterium-has-evolved-into-a-new-cellular-structure-inside-algae/

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK9841/ 

https://evrimagaci.org/endosimbiyoz-nedir-endosimbiyotik-teori-okaryotlarin-prokaryotlardan-evrimi-ve-canlilar-arasi-endosimbiyotik-iliskiler-hakkinda-neler-soyler-144