İlk hücrelerin koruyucu duvarlar geliştirmesi ve Dünya'daki yaşamın çeşitlenmesinde yağmur suyunun kritik bir rolü olabileceği tespit edildi. 

Protohücre veya eobiont denen ilk hücrelerin nasıl oluşup çoğaldığı ve yeryüzünde milyarlarca türün yaşamasına giden yolun ilk adımını attığı bilim dünyasının en temel sorularından biri.

Pek çok bilim insanı bu hücrelerde DNA değil, sadece RNA olduğunu tahmin ediyor. DNA gibi bilgi depolayabilen RNA genellikle tek sarmala sahip oluyor.

Aynı zamanda proteinler gibi katlanabilen RNA, diğer molekülleri birleştirebiliyor. RNA, protein ve lipit içeren protohücrelerin, aralarında molekül alışverişi yaparak çoğaldığı tahmin ediliyor. 

Birer damlacık olduğu düşünülen bu hücrelerin, bugünkü gelişmiş versiyonları gibi hücre zarı yoktu. Hücre zarları içeriye neyin girip çıktığını kontrol ettiği için ilk hücrelerde böyle bir yapı çoğalma önünde engel teşkil edebilirdi.

Ancak bugüne kadar laboratuvarda yapılan çalışmalarda, zarsız ilk hücreler arasındaki genetik alışverişin çok hızlı olduğu görüldü. Koruyucu bir kalkan olmadan çok kısa bir süre içinde bütün hücrelerin birbirinin kopyası olması gerekirdi.

Fakat deneylerde görüldüğü kadar hızlı bir şekilde RNA alışverişi yapılması durumunda evrim gerçekleşmezdi. Çünkü evrim, bireyler arasındaki genetik farklılığa dayanıyor. 

Chicago Üniversitesi'nden Dr. Aman Agrawal "Eğer moleküller, damlacık ya da hücreler arasında sürekli yer değiştirirse, kısa bir süre sonra tüm hücreler birbirine benzer ve evrim olmaz çünkü ortaya birbirinin tıpatıp aynısı klonlar çıkar" diye açıklıyor.  

Dr. Agrawal ve ekip arkadaşları, hakemli dergi Science Advances'ta dün (21 Ağustos) yayımlanan araştırmada, yıllardır çözülmeye çalışılan bu soruya bir cevap sundu: Yağmur suyu. 

Bilim insanları laboratuvarda yaptıkları deneylerde, RNA ve diğer kimyasalları arıtılmış suyla birleştirdi. Çözeltiyi çalkalayınca oluşan RNA damlacıkları birkaç gün boyunca sabit kaldı. Daha önceki çalışmalarda bu damlacıklar birkaç dakika içinde birleşiyordu. 

Deneyi yağmur altında da tekrarlayan ekip, suyun, ilk hücre yerine geçen bu damlacıkların etrafında bir koruma kalkanı oluşturarak aynı etkiyi yarattığını kaydetti. 

Dr. Agrawal "Bu damlacıkların etrafında bir ağ oluştuğunu düşünebilirsiniz" diyor.

Araştırmacılar birkaç günlük sürenin, ilk hücrelerin mutasyon ve evrim geçirmesine yeteceğini söylüyor. 

Dr. Agrawal şu ifadeleri kullanıyor:

Değişime karşı sabit kalıp genetik bilgilerini en azından birkaç gün boyunca yeterince iyi depolarlarsa, genetik dizilerinde mutasyonlar meydana gelebilir ve bu şekilde bir popülasyon evrimleşebilir.

Makalenin bir diğer yazarı Matthew Tirrell bulgular hakkında "Bu özgün ve yenilikçi bir gözlem" diyor.

Yaklaşık 3,8 milyar yıl önce meydana geldiği düşünülen bu süreçte, Dünya'daki yağmurların daha asidik olduğu tahmin ediliyor.

Bu nedenle çalışmalarını asitli suyla da kontrolden geçiren bilim insanları, yine aynı sonuca ulaştı. 

Dr. Agrawal "Bu protohücreleri oluşturmak için kullandığımız moleküller, yerlerine daha uygunu bulunana kadar sadece birer model" diyerek ekliyor:

Kimyası biraz farklı olsa da fizik kuralları aynı kalacak.

Independent Türkçe, New York Times, Newsweek, Science Advances

Derleyen: Büşra Ağaç