Ani oluşum kuramına göre, Dünya'ya hayat Mars'tan geldi, yani Marslıların soyundanız.. Olasılık ise: yüzde 99.

Dünya üzerinde yaşamın nasıl başladığı ve hayattan yoksun bir öbek kimyasalın nasıl aniden bir araya gelerek ilk canlı hücreyi oluşturdukları bilimin en büyük bilmecesi.. Bu şans sadece Dünya'ya mı güldü?

Tersi iddia edilmesine karşın dünya üzerinde yaşam inanılmayacak bir hızda ortaya çıktı. Peki bu olgu bize yaşamın nasıl ve nerede başladığı hakkında bir ipucu veriyor mu? Bunun yanıtını ünlü kuramsal fizikçi Paul Davies "evet" diye yanıtlıyor. Yanıtı da, yaşamı başlatan ipucunun uzayda aranması gerektiği.

Konu yaşamın kökenleri olduğunda birkaç somut gerçekle yetinmek zorunda olmamız utanç verici bir durum. Yeryüzünde yaşamın ilk kez ne zaman ve nerelerde ortaya çıktığı konusunda üstünkörü bir bilgiye sahip olsak bile, söz bu sürecin nasıl geliştiği ve yaşamdan yoksun bir öbek kimyasalın nasıl apansız biraraya gelerek ilk canlı hücreye dönüştükleri konusuna gelince apışıp kalıyoruz.

Bu konuda elimizi kolumuzu bağlayan asıl şey, inceleyebileceğimiz tek bir yaşam örneğinin dünya üzerindeki yaşam olması. Dahası, dünya üzerinde yaşamın salt varlığı bizlere bunun başka bir yerde ortaya çıkabilme olasılığı konusunda hiçbir şey söylemiyor.

Dünyamızın dışında bir yerlerde bir başka yaşam örneğinin ortaya çıkartılacağı ve bunun da bizlere çok önemli bir kıyaslama olanağı tanıyacağı astrobiyoloji uzmanlarının en büyük düşünü oluşturuyor. Ancak böylesi bir yaşamın gün yüzüne çıkartılmasını beklemeye koyulmuşken, yeryüzünde yaşamın neredeyse kuşku uyandıran bir hızla ortaya çıktığı yönündeki sürekli tartışmalara konu olan temel bir gerçeğe de eğilmemizde yarar var.

Büyük karmaşık dönem

4,55 milyar yıl önce güneş sisteminin ortaya çıkmasının ardından gezegenler dev asteroid ve kuyrukluyıldızların acımasızca saldırılarına hedef oldular. Tam da bu dönemlerde Mars büyüklüğünde bir kayanın yeryüzüne çarpmasıyla yaşanan korkunç bir afet sonucunda Ay'ın oluştuğuna inanılıyor. Bu olay gezegenin erimesine ve yüzeyinin milyonlarca yıl kavrulmasına yol açmış olmalı.

Ay yüzeyinde bu tür çarpışmalar sonucunda oluşan kraterle ilgili kayıtlar bu saldırıların yalnızca 3,8 milyar yıl önce azalmaya başladığını ortaya koyuyor.

Kayalardan elde edilen bulgular ışığında çoğu eskivarlıkbilimciler, tek hücreli canlıların 3,5 milyar yıl öncesinden itibaren gezegenimizde yeşermeye başladığına kesin gözüyle bakıyorlar.

Avustralya'nın batısındaki Pilbara bölgesinde gün yüzüne çıkartılan fosiller bu dönemde oldukça ustalıklı yapıda bakterilerin etkin olduklarını gösteriyor.

Pilbara fosilleri dünya üzerinde yaşamın izlerini taşıyan en eski ve en çarpıcı örnekler olmayı sürdürseler de, muhtemelen bunların ortaya çıkması için gerekli koşulları hazırlayan öncül bir evrim süreci de yaşanmış olsa gerek.

3,85 milyar yıl öncesine ait Grönland kayalıklarındaki karbon izotopları üzerinde yapılan incelemeler, kanıtların son derece tartışmalı olmasına karşın, yaşam belirtilerinin daha öncelere uzandığına işaret ediyor.

Carl Sagan'ın görüşü

Yeryüzünde yaşamın izlerini sürmeye çalışan fosil avcıları her geçen gün daha eski zaman dilimlerine uzanırlarken, yaşamın kozmik bombardımanın dinmesiyle birlikte ortaya çıktığı çoktandır biliniyor.

Peki bu basit gerçek acaba yaşamın kökenleri konusuna bir ışık tutabilir mi? Birçok bilim insanı tutabileceğine inanıyor. Bir süre önce yaşama veda eden Carl Sagan yaşamın bir çırpıda ortaya çıkışının onun kolayca oluşabilen ve bu nedenle de başka gezegenlerde de rastlanabilir bir şey olduğunun bir göstergesi sayılabileceğine dikkat çekiyordu.

Sagan'ın bu görüşü ilk bakışta insana çok mantıklı gelebilir, ama tek bir örnekten yola çıkılarak yapılan bir değerlendirme ne denli sağlıklı olabilir?

Olaya istatistiksel açıdan yaklaştığımızda asıl sorun bizimkini andıran bir gezegen üzerinde durup dururken yaşamın ortaya çıkma olasılığının ne olduğu konusunda elimizde tek bir ipucu bile olmamasından kaynaklanıyor. Öyle ki, elimizdeki bu tek örnekten yola çıkarak yaşamın kaçınılmaz bir şey mi yoksa salt bir rastlantı mı olduğuna karar veremeyiz.

İstatistiksel çözüm

Gelgelelim, en azından uluorta öne sürülen görüşlerin bir olasılığa dönüştürülmesinde bu tek örnek işimize yarayabilir. New South Wales Üniversitesi'nden Charles Lineweaver ve Tamara Davis geçtiğimiz yıl bu soruna istatistiksel bir çözüm getirdiler.

Lineweaver ve Davis'in ortaya attıkları görüş, yaşamın büyük ikramiye olduğu, piyango benzetmesiyle en iyi biçimde açıklanabilir. Piyango, loto gibi çoğu şans oyunlarında şansını deneyenler kazanma olasılıklarının ne olduğu konusunda az buçuk bilgi sahibidirler.

Ama, söz gelimi bir kumarbazın ortaya konan ikramiyenin ne olduğundan habersiz haftalık bir piyangoda şansını denediğini düşünelim. Bu kişinin üçüncü haftada büyük ikramiyeyi kazanması durumunda muhtemelen şansının yaver gittiğini ve milyonda bir kazanılabilecek büyük ikramiyeyi üçüncü denemede kaptığını düşünürken, çoğu kişi olasılığın çok daha düşük olduğunu düşünecektir.

Büyük ikramiye

Dünya üzerinde yaşamın 3,9 milyar yıl öncesinden günümüze dek uzanan zaman diliminin bir noktasında ortaya çıktığını varsayacak olursak, o zaman Yaşam adı verilen büyük ikramiyenin yalnızca birkaç milyon yıl içinde, belki de daha kısa bir sürede kazanıldığı görüşü üzerinde durup düşünebiliriz.

Bu görüşten yola çıkan Lineweaver ve Davis yaşam için gerekli koşulların en az bir milyar yıldır var olduğu bir gezegen üzerinde belli bir aşamada yaşamın ortaya çıkma olasılığının en az %13 olduğu sonucuna varıyorlar.

Ancak başka bir gezegenin dünyamıza benzer bir kıvama gelmesi için gerekli koşulların ne olduğu henüz tam olarak bilinmediğinden, bu sonucun galaksimizin bir anda yaşamla dolup taşacağı anlamına gelmediğine de hemen parmak basıyorlar. Lineweaver ve Davis'in bu ortak çalışması en azından birçok bilim insanının uzun süredir belli belirsiz öne sürmeye çalıştıkları şeye bir nicelik kazandırıyor.

Uzun sürede mi oluştu?

Konuyla ilgili olarak bir şeyin daha göz önünde tutulması gerekiyor. Dünya benzeri bir gezegen üzerinde yaşamın ne kadarlık bir sürede ortaya çıkacağını belirleyen unsurlar fizik ve kimyanın bilinmeyen ayrıntılarına göre değişecektir. Öte yandan, bir gezegenin ne kadar bir süre yaşamın sürdürülmesine elverişli olacağı bilimin tümden farklı unsurları tarafından belirlenecektir. Bu iki zaman ölçeği arasında herhangi bir fiziksel bağlantı olmadığından, bu unsurların hemen hemen aynı dönemde ortaya çıkması hiç beklenmedik bir rastlantı olacaktır.

Durum böyle olunca yaşamın ya çok daha hızlı, ya da yıldızların yakıtlarını tümden tüketmeleri için gerekli süreden çok daha uzun bir sürede oluşacağını düşünmek hiç de mantıksız olmaz.

Olasılık ve karmaşalık

Bu konuda tutucu bir davranış sergileyen biyologların büyük bir bölümü ikinci seçenekten yana olup, yaşam moleküllerinin şans eseri oluşamayacak denli karmaşık bir yapıya sahip olduklarını ve yaşamın birkaç milyar yıldan çok daha uzun bir zaman dilimi içinde ortaya çıkmış olabileceğini savunuyorlar.

İyi de, neden öylesine hızlı oluverdi? Bu soruya verilecek bir tepki söz konusu ayrıntıya omuz silkip, yaşamın ortaya çıkışının zaten mucizevi bir şey olduğunu ve bu sürenin pek de bir şeyi değiştirmeyeceğini öne sürmek olabilir. Ancak böylesi bir tepki çok da aceleye getirilmiş bir tepki olur.

Yaşam şans eseri ortaya çıkmış olsa bile, Lineweaver ve Davis'in çözümlemesinden yine de ilginç bir sonuç çıkartabiliriz. Çoğu araştırmacı gibi Lineweaver ve Davis de yeryüzünde yaşamın sıfırdan var olduğuna inanmakla birlikte, bu sürecin nasıl olup da öylesine hızlı geliştiği konusunda bunun bir olasılıkla evrenin başka bir yerinde ortaya çıktığı yönünde bir açıklama getiriyorlar.

Uzaydan gelme görüşü

Yaşamın yeryüzüne uzaydan geldiği görüşü hiç de yeni bir şey değil. 19. yüzyılda çokça tartışılan bu görüş zamanla Isveçli kimyacı Svante Arrhenius tarafından da "tohumlar her yerde" anlamına gelen "panspermia" sözcüğüyle belirtilerek, 1906 yılında yayımlanan kitabına konu oldu.

Arrhenius'a göre gökadamız ortalıkta çıplak dolanan ve yıldızların çekim gücüyle devinen bakterilerle dolup taşmaktaydı. Ne var ki bu görüş, Galler Üniversitesi'nden Chandra Wickramasinghe dışında, günümüz astrobiyoloji uzmanlarının pek de ilgisini çekmiyor. Söz konusu kuramla ilgili asıl sorun, bilinen tüm mikroorganizmalarda ölümcül bir etki yaratan, uzaydaki yüksek ışınım düzeylerinden kaynaklanıyor.

Ne var ki, başka bir senaryo ışınım sorununun da üstesinden geliyor. Ilk kez 1871 yılında fizikçi Lord Kelvin tarafından tartışmaya sunulan bu senaryoya destek veren bilim insanlarının sayısı her geçen gün artıyor.

Bu görüşü savunanlar ilk yaşam örneklerini tehdit eden benzer bir bombardımanın çok sayıda gezegenin yüzeylerinden büyük kaya parçalarının uzaya fırlatılmasına da yol açtığına, bunlardan bir bölümünün sonunda yeryüzüne de ulaştığına inanıyorlar.

Güneş sistemindeki bir başka gezegende yaşamın önceden var olması durumunda, fırlatılan bu kayaların içine gizlenmiş olan ve dolayısıyla da ışınımdan etkilenmeyen mikroorganizmaların da yeryüzüne kolaylıkla ulaşmış olabileceklerini düşünüyorlar.

Mars'tan mı geldi?

Yeryüzüne yaşam gerçekten de bir göktaşıyla birlikte geldiyse, nereden geldi? Bu konuda ilk akla gelen adayın Mars olduğu belirtiliyor. Yeryüzünde Kızıl Gezegen'den geldiği belirlenen birkaç kaya örneğinin elde edildiğine, henüz gün yüzüne çıkartılmamış daha nicelerinin de olduğuna dikkat çekiliyor.

Dahası, Mars yaşamın beşiği olma niteliğini de fazlasıyla hak ediyor. Günümüzde buzlu kurak bir çölden ibaret olan Kızıl Gezegen bir zamanlar yoğun bir atmosferi olan, sıvı suyla dolu sıcak ve nemli bir gezegendi. Mars'ın dünyadan küçük olması nedeniyle çok daha çabuk soğumuş ve yaşam için gerekli koşulları en az yarım milyar yıl öncesinden hazırlamış olması işten değildi.

Istatistiksel yaklaşımın içerdiği görüşler ise son derece çarpıcı. Buna göre, yaşamın bildiğimiz biçimde ilk ortaya çıkışından önceki dönemde eğer Mars'ın "elverişlilik süresi" dünyaya kıyasla birkaç daha uzun olsaydı o zaman yaşamın ilk kez orada ortaya çıkma olasılığı da doğal olarak daha yüksektir. Ancak durum yalnızca bu kadarla da kalmıyor. Mars'ın daha üstün bir konumda oluşu yalnızca Kızıl Gezegen'in daha uzun bir elverişlilik süresine sahip olmasına değil, aynı zamanda yaşamın ortaya çıkışıyla ilgili zorlu aşamaların sayısına da dayanıyor.

Olasılık yüzde 99

Eğer yaşam temel bir molekül bileşiminin şans eseri oluşması gibi olasılığı çok düşük tek bir olaya bağlı olarak ortaya çıktıysa, o zaman yaşamın ilk kez Mars'ta filizlenip bir göktaşıyla birlikte yeryüzüne ulaşmış olması yaklaşık beş kat daha yüksek bir olasılık.

Gelgelelim, eğer yaşam birden çok olanaksız aşamadan geçildikten sonra ortaya çıktıysa karşımıza son derece ilginç bir durum çıkıyor. Yaşamın ortaya çıkması- söz gelimi biri uzun nükleik asit şeritlerinin oluşması için, öteki kimi proteinler için, bir başkası da doğru türde hücre yapısının oluşması için olmak üzere- üç olanaksız moleküler bileşimi gerektiriyorsa, o zaman yaşamın Mars'ta ortaya çıkma olasılığı 125 kat daha yüksek oluyor ki, bu da %99'luk bir olasılık anlamına geliyor.

Tabii ki, yaşamın güneş sisteminin dışında bir yerlerde ortaya çıktığı gibi bir olasılık da söz konusu. Dünyanın yaşı evreninkinin yalnızca üçte biri kadar olduğuna göre, güneş sisteminin oluşmasından milyarlarca yıl önce galaksimizde Dünya-benzeri gezegenlerin olması muhtemel. Yaşamın yeryüzünde ortaya çıktığı kesinlikle bilinen döneme gelininceye dek bu gezegenlerde yaşamın ortaya çıkması için gerekli olan süre Mars'takinden daha uzun olmalıydı.

Bir dizi aşama

Elverişlilik süresinin daha uzun olmasının sağladığı bu üstünlüğe karşılık Güneş Sistemi'nin dışında böylesi bir yaşamın ortaya çıkma olasılığının çok düşük olduğu ve yaşamın Güneş Sistemi'ne ulaştırılması için birçok ışık yılının aşılması gibi bir engelin de göz önünde tutulması gerekiyor.

Yıldız sistemleri içinde ve arasında püskürtülen bu tür kayalıkları inceleyen Arizona Üniversitesi'nden Jay Melosh ve arkadaşları tarih boyunca buralardan dünyaya tek bir kayanın bile isabet ettiği konusunda kuşku duyuyorlar. Öyle olunca da Mars yine yaşamın beşiği olma açısından en güçlü aday olma niteliğini koruyor.

Peki bunu destekleyen kanıtlara ulaşabilir miyiz? Bunun için insanoğlunun ortaya çıkışını, onun canlı bir organizmadan oluşup birçok evrimsel aşamadan geçtiği uzun süreci eşeleyebiliriz.

George Mason Üniversitesi ekonomi ve felsefe uzmanlarından Richard Hanson ilk kez 20 yıl önce fizikçi Brendon Carter tarafından ortaya atılan görüşten yola çıkarak, belli bir zaman dilimi içinde belli bir hedefe ulaşılması için kimi oldukça basit, kimi zorlu bir dizi aşamadan geçilmesi gerektiğinde, son aşama başarıyla tamamlandığında geriye kalan sürenin en zorlu aşamanın tamamlanması için gerekli olan süreye hemen hemen eşit olduğunu ortaya koydu.

Mars ağır basıyor

Yaşamın ortaya çıkış sürecinde ilk adımın gerçekten de en zorlu aşamayı oluşturması durumunda, Hanson'un görüşü bunun şans eseri meydana gelmesi için geçen sürenin geri kalan süreye kabaca eşit olduğunu öne sürüyor.

Sürecin çok zorlu olması durumunda yaşamın bir olasılıkla Mars'tan kolay olması durumunda da aynı anda hem Dünya, hem Mars üzerinde ortaya çıkmış olabileceği dışında, tüm bunlar yaşamın nasıl ortaya çıktığı konusuna pek bir açıklık getirmiyor.

Istatistiksel bir mantık yürütmek hiç kuşkusuz somut kanıtların yerini tutmuyor. Ne var ki Dünya, Mars ya da başka bir gezegen üzerinde yaşamla ilgili güvenilir veriler olmadığı sürece bunlarla yetinmek zorundayız.

Şimdilik Marslıların soyundan geldiğimiz görüşü ağır basıyor.

Yazar: Paul Davies, New Scientist, 12 Temmuz 2003
Türkçesi: Rita Urgan