Süper ana kıta zamanından kalma, vaha gölcüklerine seyahat

Tozlu yolda hoplaya zıplaya ilerlemeye çalışan araç kreozot ve dikenli yukalarla örtülü kayalık dağların arasından süzülüyor. Sonunda iki saatlik yolculuk sona eriyor ve araçtakiler çölün sıcağı ve sessizliğiyle karşı karşıya kalıyorlar.

Biraz ilerlediklerinde karşılarına, masmavi suyu ve içinde yüzen rengarenk çizgili balıklarıyla, bir göl çıkıyor. Pennsylvania Eyalet Üniversitesi biyokimya uzmanlarından Courtney Turich, dalgıç giysilerine bürünüp suya atlıyor. Örnekler toplamak üzere gölün yaklaşık 12 metre derinlerine inen Turich, dönüşünde dipte gördüklerinin beyin mercanını andırdığını, ancak bunların daha mantarımsı bir görünüm sergilediklerini ve bu resiflerin yeryüzünde oluşan en ilkel resif türleriyle benzerlikler taşıdığını söylüyor.

Çöl ortasındaki vaha

Çölün ortasındaki bir gölcükte böylesine ilkel bir resife tanık olunması, Meksika’nın kuzeyindeki Coahulla adlı bu kurak bölgeye yapılan ilginç yolculuğun en şaşırtıcı bölümünü oluşturuyor.

Bu bölgede yer alan Cuatro Clénegas kasabasını çevreleyen vadilerde iki yüzü aşkın göz kamaştırıcı tatlı su vahası var.

Dağları oluşturan kireç taşı katmanları, ve mağaralardaki yeraltı suları ve eski çağlardan kalma derin su kaynaklarıyla beslenen bu gölcükler, ya da yerel halkın deyimiyle poza’lar garip bir kimyasal yapıya da sahipler.

Bu sulardaki fosfor düzeyi düşükmüş gibi görünse de, içeriğindeki kalsiyum, magnezyum ve kükürt düzeyleri açısından oldukça zengin. Poza’lar özünde çekirdekli hücelerin ortaya çıkışından önceki ilk denizleri çağrıştırıyor.

Burada ilkel mikroplar yetiştiği gibi, bunlar stromatolitler adı verilen ve Turich’in mercana benzettiği, yaklaşık 2000 yıl boyunca yeryüzüne egemen olan ortak toplulukları da oluşturuyorlar.

Fosil ekosistemler

Meksika çöllerinin yolunu tutan biyoloji, biyokimya, biyocoğrafya, biyoistatistik ve astrofizik uzmanlarından oluşan ekibin ilgi odağını işte bu ender bulunan stromatitler oluşturmaktaydı.

Geçtiğimiz Mart ayında Cuatro Clénegasa giden ekibin amacı "fosil" ekosistemlerini, yani yeryüzünde karmaşık yaşam biçimlerinin ortaya çıkışından önce yaşanan deneylerin kalıntılarını incelemekti.

Gölcükler ilk ekosistemlere yol açan, oksijen açısından zengin havaküremizin oluşmasına ve yeni canlı türlerinin evrilmesine neden olan süreçlerin canlı örnekleriydiler.

Dahası, söz konusu alanlarda yaşam aşırı uçtaki koşullarda evrildiğinden, poza’lar bizlere dünya dışındaki gezegenlerde yaşamla ilgili birtakım ipuçları da sunabilirdi.

Yerbilimciler Meksika’nın bu bölgesinin bir zamanlar süper anakara Pangaea kıyılarında yer aldığına inanıyorlar. Ulusal Özerk Meksika Üniversitesi çevrebilim uzmanı Valeria Souza, poza’lardaki birçok mikrop türünün bu su birikintilerinde ortaya çıktığını ve bunların eski çağ denizinde yaşayan mikropların soyundan geldiklerini düşünüyor.

Bu fark neden?

Kökenleri ne olursa olsun, bu poza’lar çeşitli mikrobik türleri içerdiği ve topu topu 250 kilometrelik bir alanda böylesine çarpıcı bir biyoçeşitlilik sergiledikleri için, araştırmacıların ilgi odağını oluşturuyorlar.

Söz gelimi, halk arasında farklı yumurta ikizleri olarak bilinen ve aralarında yalnızca iki metrelik bir toprak şeridinin olduğu iki pozadan birinin neden açık mavi renkliyken ve çok düşük düzeyde fosfat içerirken, ötekinin koyu kahverengi olduğu ve bol miktarda fosfat içerdiğine kimse bir açıklama getiremiyor.

Daha da ilginç stromatolit türlerini görmek amacıyla ekip, sulak bir alanın sarp kayalıklar, kaktüsler ve kumulların arasında bir serapmış gibi uzandığı Zona del Silencio bölgesine yöneliyor. NASA’nın Ames Araştırma Merkezi stromatolit uzmanlarından Brad Bebout sığlık alanlardaki altın renkli, tüylü kürecikleri incelemek üzere gölde güçlükle ilerlemeye çalışıyor.

Vadinin egeci

Gölcüğün dibini kaplayan bu örtü çeşitli mikroplardan oluşuyor. Bunlardan fotosentetik siyanobakteri, azot yok edici bakteriler ve öteki atık giderici kimi türler çoğu zaman katmanlardan oluşan sümüksü bakterilere yapışıp kalıyorlar.

Bunların kum ve minerallerle karışması stromatolit adı verilen daha sert yapıda "canlı bir kayanın" oluşmasına neden oluyor. Bunların yapıları oluştukları yere ve içerdikleri malzemelere göre farklılıklar sergiliyor. Bebout orada tanık olduğu stromatolitlerin katmansız, oldukça yumuşak türde olduklarına dikkat çekiyor.

Stromatolitlerin bileşkenlerini ayırmak ve onları oluşturan tüm malzemeleri saptamak bir hayli güç olmasına karşın, Bebout en azından bu bölgede hemen her yerde yetiştiği görülen ve Souza’nın "vadinin ecesi" adını verdiği lifli bir siyanobakteri türü olan Calothrix türüne rastlamayı ümit ediyor.

Toprağın üzerini örten kum baloncuklarının tepesi alındığında yaklaşık 2,7 milyar yıl önce yeryüzü atmosferini ilk kez oksijenle buluşturan eski siyanobakterilerin günümüzdeki türdeşi olan Calothrix yeşil bir katman olarak ortaya çıkıyor. Araştırmacılar bunların yeryüzünde yaşamı tetikleyen ilk canlılar olduğuna dikkat çekiyorlar.

Yaşam neye benziyordu

Stromatolitlerin daha yakından incelenmesi Dünya tarihinin büyük bir bölümünde, yaklaşık 3,5 milyar yıl önce, yaşamın neye benzediği konusuna ışık tutabilir. Puza’lar doğal olarak ilk ekosistemlerin bire bir kopyaları değiller. Çünkü o zamanlar atmosfer çok daha farklıydı ve yalnızca tek hücreli çekirdeksiz canlılar olan prokaryotlar içermekteydi.

Ne var ki, buralarda yaşayan stromatolitler ilk ökaryotlar, yani çekirdekli hücrelere sahip canlılarla birlikte barınan daha sonraki mikrop türleriyle benzer özelliklere sahip olabilirler.

Günümüzde farklı olan, poza’ların aynı zamanda daha sonra ortaya çıkan nilüfer, yöreye özgü balıklar ve salyangoz gibi canlıları da barındırıyor olması.

Öyle olmakla birlikte, günümüz stromatolitleri de azotun yok edilmesi ve fotosentez sürecini gerçekleştirme açısından en az ataları denli etkili oluyorlar. Bu yüzden de basit ekosistemlerin oldukça başarılı birer örneği sayılan poza’lar aynı zamanda başka gezegenlerde yaşamla ilgili ipuçları da sunuyorlar.

Patlamaya ışık tutacak

Bu poza’lardaki stromatolitler kendi gezegenimizin geçmişinde yaşanan en önemli olaylardan biri olan Kambriyum patlamasına da ışık tutabilirler.

Fosil kayıtları yaklaşık 540 milyon yıl öncesine uzanan bu dönemde stromatolitlerin güçten düşerken, iri bedenli çok hücreli hayvanların giderek yeryüzüne egemen olduklarını ortaya koyuyor.

Bu çarpıcı değişimi neyin tetiklediğini kavramak amacıyla, Arizona Üniversitesi biyokimya uzmanlarından James Elser ve arkadaşları Rio Mesquites adlı, içinde hem stromatolit hem de az sayıda salyangozun barındığı, kaynak sularıyla beslenen ve Kambriyum dönemindeki beslenme ağı açısından gerçek dünyadan eşsiz bir örnek oluşturan bir ırmağı inceledi.

Dahası, buradaki fosfat düzeyi de tıpkı bu büyük değişimden önceki gibi son derece kısıtlıydı.

Fosfatın önemi

Yapılan incelemeler sonucunda Elser yeryüzünde yaşamın ilk birkaç milyar yılı boyunca fosfat kaynaklarının çok kıt olduğu ve bu yüzden de karmaşık yaşamı desteklemeye yetecek besin zincirlerinin bu dönemde oluşmasının söz konusu olamayacağı görüşüne vardı.

Ancak oksijenin havaküreye ve okyanuslara karışmaya başlamasıyla birlikte forfat düzeyi de giderek artmaya başladı. Elser’e göre, Kambriyum patlamasını tetikleyen de bu oldu. Elser, bu görüşünde haklı ise, Cuatro Clénegas o dönemde yaşanan değişime bugün de tanık olabileceğiniz tek yer olabilir.

Fosfat düzeyi canlıların genlerini yaymaları açısından da önemli. Çünkü genler yalnızca birtakım özellikleri başka canlılara aktarmakla kalmayıp, DNA moleküllerinde yığınla fosfat da taşırlar.

Fosfat açısından yoksul bir dünyada eşe DNA aktarımını da içeren cinsel üreme sürecinin bedeli bir hayli yüksek olabileceğinden, mikroplar benzer ya da farklı türlerin yaralanması ve ölmesiyle çevreye yayılıp yok olan çıplak DNA’larla beslenmiş olabilirler.

Karmaşıklığa doğru gelişme

Araştırmacılar artık mikrop türleri arasında böylesi bir yatay gen aktarımın oldukça yaygın olduğuna inanıyorlar. Hatta, Souza ekibinin yanı sıra daha birçok araştırmacı bunun poza’larda yaşayan canlıların yeni genler elde etmek amacıyla uyguladıkları en yaygın yöntem olduğuna inanıyorlar. Souza oralarda yaşamın çok zorlu olduğuna, bu nedenle yatay gen aktarımının can alıcı bir önem taşıdığına dikkat çekiyor.

Ancak araştırmacıların kafalarında beliren sorulara yanıt getirilmesi ve yaşamın gizlerinin aydınlığa kavuşturulabilmesi için yeryüzünde eşine ender rastlanan bu bölgelerin çok iyi korunması gerekiyor.

New Scientist’den derlediğimiz yazı şöyle sürüyor: Son günlerde alfa alfa tarlalarının sulanması amacıyla suyun akış yönünün sürekli değiştirildiğine dikkat çeken uzmanlar çok uzaklardaki kuyulardan su pompalanmasının, çevrede hayvanların otlatılmasının bile poza’ları olumsuz etkileyeceğini belirtiyorlar.

Cuatro Clénegas poza’larının büyülü dünyasıyla tanışan araştırmacılar bir sonraki adımlarının ilkel yaşamın nasıl karmaşık bir yapı kazandığını su yüzüne çıkartmak olacağına parmak basıyorlar.