Mars'ta günbatımı

Bugün inanılmaz bir şekilde, Kızıl Gezegen'in yüzeyinde gezen bir araç var... Adı ''Opportunity'' olan, bir uzay gezgini. Gezegenin etrafını dolaşan uzay aracı ve gezginler, gönderdikleri görüntülerde Mars'ın nefis ayrıntılarını ortaya koyuyorlar. Mars uçsuz bucaksız kum tepeciklerine, büyük volkanlara, ve dev buz katmanlarına sahip. Kanyonları ve nehir vadileri var. Mars, Dünya'nın kırmızı toz ve kumlarla örtülü kuru ve donmuş bir versiyonudur.

Bir fizikçi olarak aynı temel basit doğa kanunlarının güneş sistemi üzerinde böyle radikal farklı şekillerde çalışarak ve çok şaşırtıcı çeşitlilikte ve güzellikte vahşi ve ölü dünyalar yarattığını görmek benim için büyüleyici.

Brian Cox

http://en.wikipedia.org/wiki/Opportunity_(rover)

Indri

"... Orada, ağaçların tepesindeki bir indri.

Madagaskar'da bulunan en büyük lemurdur. Şu an sadece oraya oturmuş bizi seyrediyor. Buradaki lemur çok özel bir lemur. Bir adı var, David. Sir David Attenborough."

Wonders Of Life, Brian Cox

S01E03

Underneath the Stars

"Türlerin Kökeni’nden" bu yana 150 yıl geçmesine rağmen Darwin'in görüşünün inceliği ve güzelliği hala kendini belli ediyor. Mükemmel, karmaşık hayat ağacımızın bir zamanlar ıssız olan evrende

nasıl büyüdüğünü açıklıyor. Karbonun yapısı, kendini kopyalayabilen ve nesilden nesile aktarılan

bir molekülün var olmasına imkan tanıyor. Molekülün yapısında mutasyonlar gibi rastgele bazı değişiklikler olabilir. Daha sonra bunlar çevre ve canlılar ile etkileşimlerine göre test edilirler.

Testi geçenler kurtulur, başarısız olanlar yok olur. Adalar üzerinde canlıların ayrışması ve izole olması ister Madagaskar gibi fiziksel  bir ağacın tek bir dalı olsun bir yaşam alanından diğerine yayılmada uzmanlaşan canlı türlerini çeşitlendirir ve nüfuslarını patlatır. İşte bu, yeryüzündeki yaşamın çeşitliliğini açıklayan şeydir.

Darwin'in dediği gibi:

"Bu hayat görüşünde bir ihtişam vardır."

Nasıl meydana geldiğini anlamak, sadece merakımızı arttırır. Darwin bize, Einstein'ın görelilik teorileri kadar, kesin termodinamik kanunları kadar derin başka bir evrensel kanun sunmuştur.

"Doğal Seçilim Yoluyla Evrim". Eğer evrim, bu ada üzerinde bir kanun ise o zaman evrenin her köşesinde geçerli olacaktır. O zaman bu büyük soru kaçınılmazdır. "Yıldızlar arasında başka yaşam ağaçları olabilir mi?" 2011 yılında, uzak bir yıldız etrafında dönen ve gündüz sıcakları bizimkilerden çokta farklı olmayan kayalık bir gezegen keşfedildi. Milyarlarca olmasa bile evrenin her köşesinde

bu gezegenlerden milyonlarcası olmalı. Bana öyle geliyor ki, onların da bizimki kadar hatta bizimkinden daha karmaşık yaşam ağaçlarının bulunması olanaksız değil. Fakat bu, bizim ağacımızın değerini düşürmez çünkü onun eşi benzeri yoktur. Diğer binlercesine bağlı biçimde binlerce dalı bulunan 65 milyon yıl önce lemurların okyanus geçişleri gibi değişken olaylara bağlı kusursuz bir yapı. Yarın dışarı çıktığınızda dünyanızın küçücük bir bölümüne göz atın. Bahçenizin köşesine ya da bir parka hatta kaldırım çatlaklarında biten çimlere... Orada bir yaşam göreceksiniz ve eşi benzeri olmayacak. Evrende onun gibi hiçbir yer olmayacak. Ve bu da bizim ağacımızı, en güçlü dalından en kırılganına kadar, tarifsiz bir biçimde değerli kılar.

BRİAN, COX

DNA

Evrimin yaklaşık 14 milyon yıllık sürecinde orangutanlardan ayrıldığımız düşünülse de aslında göze çarpan şey ne kadar da benzer olduğumuzdur. Ve bu benzerlikler sadece dış görünüşten ibaret değil. Orangutanlar kesinlikle insana en çok benzeyen hayvanlardan bir tanesi. Bütünüyle insani olarak nitelendirebileceğimiz birçok davranış özelliği gösteriyorlar. Yavrularını, ormana kendi başlarına bırakmadan önce sekiz yıl yetiştiriyorlar. Bu dönemde yavrular, hangi meyvenin yenilip yenilmeyeceğini öğreniyorlar. Ve hangi dalların ağırlıklarını kaldırıp kaldırmayacağını. Bütün bunları hafızaları olduğundan dolayı yapabiliyorlar. Hayatları boyunca yaşadıklarını hatırlayıp onlardan ders alabiliyorlar. Ve bütün bunları nesilden nesle aktarıyorlar. Bu derin bağlantı en yakın akrabalarımızı çok öteye taşıyor. Çünkü DNA'mız hemen hemen 4 milyar yıllık evrim sürecinin izlerini taşıyor.

Primatların aile ağacını çizdiğimde Bonobolar ve şempanzelerle ortak bir ataya sahip olduğumuz görülüyor. Yaklaşık 4 ila 6 milyon yıl önce. Genetik dizilimleri karşılaştırırsanız genlerimizin % 99'unun aynı olduğunu görürsünüz. Gorillerden ayrım olan yaklaşık 6 ila 8 milyon yıl geriye gidip yeniden genleri karşılaştırırsanız, % 98,4'ünün aynı olduğunu görürsünüz. Yeniden geçmişe gidiyoruz.

Şuradaki arkadaşlarımız, orangutanlarla ortak atamızla % 97,4 aynı genlere sahibiz. Ve bu şekilde

zamanda geri gitmeye devam edip bir tavukla ortak atamızı arayabilseydiniz genleri yaklaşık % 60 oranında aynı olan bir ortak ata bulurdunuz. Aslında herhangi bir hayvanı; bunun gibi küçük bir sineği...

ya da bir bakteriyi, bizimle alakası olmayan bir şeyi arasanız bile genetik diziliminde de benim hücrelerimle aynı özelliklere rastlarsınız. Bu da bize, yeryüzündeki tüm yaşamın

birbiriyle ilişkili ve genetik kodla birbirine bağlı olduğu gerçeğine götürüyor.

DNA, yaşamın taslağıdır.

Onun bu sıra dışı sadakati aynı zamanda bir hikâye taşır. Ne hikâye ama! Bütün evrim süreci. Günümüzden ta ki ilk yaşam kıvılcımının çaktığı zamana kadar. Bize sadece günümüzde yaşayan bitki veya hayvanlarla değil bugüne kadar yaşamış her bir şey ile bağlantılı olduğumuzu anlatır.

"Yaşam nedir?" 

sorusu kesinlikle gelmiş geçmiş en temel sorulardandır. Hayatın bir nesne olmadığını öğrenmiş olduk. Engin evrenden düzen ödünç alarak enerji akışını; benim gibi, bu orman gibi yerel düzen adaları

yaratmak için kullanabilen ve bunu zarif DNA yapıları aracılığıyla nesilden nesle aktaran kimyasal süreçlerin bütünüdür. Ve bu yapının kökenleri muhtemelen 4 milyar yıl öncesi ilk okyanustaki bacalara kadar izlenebilir. Ve en muhteşemi, geçmişin bu izleri 4,5 milyar yıl geriye kadar uzanıp yeryüzündeki

her canlı hücresinde görülebiliyor. Ve bu da, bana göre hepsinden daha heyecan verici bir sonuca ulaşıyor çünkü gizemli bir kıvılcım tarafından oluşma ihtimalinden öte yeryüzündeki yaşam, fizik kanunlarının kaçınılmaz sonuçlarından ortaya çıkmış olabilir. Eğer bu doğruysa canlı bir kainat,

evreni evren yapan belki de tek şeydir.

Brian Cox

What is Life?

"Canlılara hayat veren nedir?", "Mezar taşını oluşturan bu kaya parçası ile benim aramdaki fark ne?" Bin yıldır, bazı dini öğretiler, canlı olmanın ne olduğunu ve hayatın nasıl başladığı açıklamak için harekete geçti. Daha yakın geçmişte bilim, bu en derin soruları cevaplamaya başladı. Şubat 1943'te fizikçi Erwin Schrodinger, Dublin'de bir dizi ders verdi. Şimdi ise, Schrodinger'in ünü kesinlikle Kuantum Teorisi'nin kurucularından biri olmasından geliyor. Fakat bu derslerde; bu küçük kitabının üstüne de yazdığı çok farklı bir soru sordu.

"Yaşam Nedir?"

Ve burada, birinci sayfada tam olarak "ne olmadığı" anlatıyor. Bunun gizemli bir şey olmadığını söylüyor Schrodinger. Hayat veren bir çeşit büyülü kıvılcım yok. Yaşam bir süreçtir. Fizik ve kimya kanunlarıyla tanımlanan madde ve enerjinin etkileşimidir. Aynı kanunlar, yağmurun yağmasını veya yıldızların parlamasını da tanımlar. Öyleyse nasıl oldu da yaşam dediğimiz bu olağanüstü karmaşa çöken bir gaz ve toz bulutundan başka bir şey değilken gezegen üzerinde kendine yer bulabildi? Schrodinger'e göre cevap, canlıların yaşam sürecinde evrenin açıklaması en zor özelliklerinden birinde olmalıydı. Enerji.

Enerjinin "Yoktan var olmaz, vardan yok olmaz" gerçeği derin bir anlam içerir. Enerji sonsuzdur. Şu an burada olan enerji daima buradaydı. Evrenin gelişim sürecinin hikâyesi aslında enerji dönüşümünün hikâyesidir. Bir biçimden diğerine, İlk galaksilerin oluşumundan ilk yıldızların parlamasına ve ilk gezegenlerin oluşumuna. Bugün evrendeki enerjinin her bir julü 13,7 milyar yıl önce, Büyük Patlama'da da mevcuttu. İçinde potansiyel enerji bulunan ilkel gaz ve toz bulutları yıldızları, gezegensel sistemleri ve bizimki gibi güneş sistemleri oluşurken kinetik enerjiye dönüştürüldü. Güneş'te çökmeden kaynaklanan ısı çekirdeğinde füzyon reaksiyonları başlattı. Hidrojen, helyuma dönüştü. Nükleer-bağlayıcı enerji açığa çıktı ve Güneş yüzeyini ısıtarak genç Dünya'yı aydınlatan

ışığı açığa çıkardı. Bu hikâyenin bir yerinde yaklaşık 4 milyar yıl önce enerjinin dönüşümü, yeryüzünde hayatın başlamasına neden oldu.

Brian Cox
Wonders of Life

Hubble teleskopu

Yeryüzünde yaşamın gelişmesinde "algı" kilit rol oynadı. İlk organizmalar en yakın çevrelerini günümüzde paramesyumun yaptığı gibi algılayıp tepki verebiliyorlardı. Fakat canlılar evrim geçirirken ortamları daha karmaşık bir hal aldı, duyuları da onlarla birlikte evrim geçirdi. Mekanizmaların gelişmesi onlara titreşimleri anlama ve ışığı algılama yeteneği verdi. Çevrelerine ait üç boyutlu resimler oluşturmalarına imkan tanıdı. Bütün bu veriyle başa çıkabilecek beyinlerin gelişimini tetikledi. Fakat bir tür için gittikçe daha fazla duyusal bilgi elde etme arzusu karşı konulmaz bir hal aldı.

Bu tür biziz.

Bacalar

video.nationalgeographic.com/ hydrothermal vents

Bu görüntüler Atlas Okyanusu'nun derinliklerinden. Bermuda ile Kanarya Adaları

arası bir yer. Kayıp Şehir adıyla biliniyor. Nedenini görebiliyorsunuz. Şu devasa taş sütunlara bakın! Bazıları 50-60 m yükseklikte Atlas Okyanusu'nun zemininden yukarı uzanıyor. Bunlara "hidrotermal baca sistemleri" deniyor. Ve bu şeyler, sıcak su, mineral ve gazların  yerin derinliklerinden yükselmesiyle oluşurlar. Hayatın bunlar gibi yapılarda başlamış olabileceğinin düşünülme nedeni:

Bunların "alkalin baca" adı verilen çok nadir hidrotermal oluşum olmasıdır. Yaklaşık 4 milyar yıl önce, yaşam Dünya'da başladığında deniz suyu biraz asitli olmalıydı. İşte, yaşamın enerji kaynağı olan proton gradienti burada! Asitli deniz suyunda proton birikiminiz var, ve bacaların etrafında da proton yoksunluğunuz. Bu bacalar sadece enerji kaynağı yaratmadılar. Ayrıca canlılığın gereksinimi olan olmazsa olmaz maddeler yönünden zengindiler. Hidrojen gazı, karbondioksit ve demir, nikel, sülfür içeren mineraller. Fakat bundan daha fazlası var. Bu bacalar gözeneklidir yani içlerinde küçük odacıklar bulunur ve organik moleküllerin içlerinde toplanmasına imkan verirler. Bu bacalarda her şeyiniz mevcuttu. Kayaların içerisinde toplanmış hayatın yapı taşlarını elde ettiniz. Proton gradientini ve size yaşam enerjinizi veren şelaleniz vardı. Öyleyse burası, uzak atalarınızın geldiği yer olabilir. Ve bu gibi yerler, yeryüzünde hayatın başladığı yerler olabilir. İlk canlılar belki de onlara hayat veren kayaların bir parçası olarak var oldular. Bacalarda kendiliğinden oluşan proton gradientiden gelen enerjiyi kullanan basit organizmalar. Bunun böyle olduğunu düşünüyoruz... çünkü günümüzdeki canlılar da enerji için proton gradientlerini kullanıyor. İçimizde bir yerlerde bacalarda ilk yaşamın faydalandığı maddeler..."mitokondri" adı verilen yapılara, yaşama güç veren mikroskobik pillere büründü.

Bu, küçük kahverengi yarasanın

mitokondrisinin resmi.

Bu da bir bitkinin mitokondrisi. Aslında bir hardal bitkisi türü.

Bu resimdeki mitokondri ekmek küfünden.

Ve bu mitokondri de

bir sıtma mikrobundan.

Etkileyici olan şey ise: Bütün bu hayvan ve bitkilerin,  aslında hemen hemen gezegendeki tüm canlıların yaşam enerjisi üretmek için proton gradientini kullanır. Neden? Muhtemelen cevap da şudur: Çünkü tamamıyla farklı olan bu yaşam türleri ortak bir atadan geliyor. Bu ortak ata, 4 milyar yıl önce ilk yaşam enerjisini sağlayan kendiliğinden oluşmuş proton gradientinin meydana geldiği şu su altı bacalarında yaşamış bir şeydi. Evrensel yaşam kıvılcımını arıyorsanız işte onu buldunuz. Yaşamı başlatan şey: Bu proton gradientleridir. Bu 4 milyar yıl içinde bu kıvılcım bir aleve dönüştü. Hidrotermal bacalar etrafına toplanan bir kaç basit organizma bugün Dünya'yı saran bu muhteşem çeşitliliği oluşturmak için evrim geçirdiler.

Brian Cox,
Wonders of Life (BBC, 2013)

Wonders of Life (2013, Brian Cox)