Canlı yaşamın var oluş bulmacasına açıklık getirmeye çalışan bilimsel önermeleri inceleyecek,Kambriyen döneme geldiğimizde neredeyse bir anda ortaya çıkan renkli ve çeşitli canlı türlerinden kısaca bahsedip oradan çalışmamızın esasını teşkil eden insan denilen varlığa, onun türeyişine, yeryüzüne yayılışına ve nihayet modern insanın sahneye çıkış sürecine elimizdeki bilimsel bulgular temelinde değineceğiz.Jeolojik, antropolojik ve evrimbilimsel nitelikte bir içeriğe sahip olan bu ilk bölümün amacı, insanın dünyayı algılama ve anlamlandırma sürecinde tesiri altında bulunduğu doğal, fiziksel ve tarihsel koşulları hatırlatmaktır. İnsan düşüncesinin filizlendiği vasatı bilmek onun içeriğine yaptığımız bakışa mutlaka bir derinlik kazandıracaktır.
1.PREKAMBRİYEN DEVİR
Önce Prekambriyen devrin ana hatlarını çizelim..Dünyanın jeolojik tarihini gösteren zaman ölçeği son 200 yıl içinde yavaş yavaş geliştirildi.4.5 milyar yıllık yeryüzü tarihinin 570 milyon yıl öncesine kadar olan büyük bölümü “Prekambriyen devir” olarak bilinir.Yaşamın adeta patladığı bu günkü hayvan ve bitki şubelerinin neredeyse hepsinin 25 milyon yıl içinde oluştuğu Kambriyen dönemi önceleyen 4 milyar yıla yakın bu uzun devir üç zaman bölümüne ayrılır:
1.Pre-Arkeyan(veya Hadeyan) zaman(4.5milyar yıl-3.8 milyar yıl arası),
Dünyanın oluşumu ile başlar
2.Arkeyan zaman(3.8 milyar yıl-2.5 milyar yıl arası)
Bulunan en eski kayanın yaşı olan 3.8 milyar yıl bu zamanın başlangıcıdır.
3.5 milyar yıl önce bu zamanda ilk prokaryotik hücrelere ait fosiller bulunmuştur.
3.Protozoik zaman(2.5 milyar yıl-570 milyon yıl)
1.5 milyar yıl önce Ökaryotik hücrelerin ve
900-600 milyon yıl önce alglerin oluşumunu işaretler..
Dünyanın doğuşu:
Şimdi 4.5 milyar yıl öncesine dönelim…Dünya gezegeni toz bulutlarının yoğunlaşmasıyla henüz oluşmuş.Açısal momentumunu korumak üzere kendi ekseni etrafında dönmeye başlamış ki bu sayede o günden beri dönüp duruyoruz.Mars büyüklüğünde bir gök cisminin dünyaya hızla çarparak kopardığı parçalardan oluştuğu sanılan Ay, çekim gücü ile dünyanın dönüş hızını azaltıcı yönde bir fren etkisi uygulamaya başlayalı az bir zaman geçmiş. Dolayısıyla dünya kendi çevresinde bugünkünden daha hızlı dönüyor.Bir günün süresi sadece 15 saat civarında.Üstelik ay dünyaya daha yakın ve yerküreden baktığımızda alıştığımızdan çok daha büyük görünümde.
Yer kabuğu ile çekirdek arasında yer alan manto tabakası bu günkünden daha sıcak ve yerküre tabakaları arasında gerçekleşen yoğun konveksiyon hareketleri nedeniyle sıkı bir volkanik aktivite devam ediyor.Volkanik faaliyetler sonucu çıkan gazlar ve su buharı ilk atmosferi ve okyanusları oluşturuyor.
Aşağı yukarı dünya ile aynı tarihlerde oluşan güneşimiz henüz genç bir yıldız ve dünyayı bu günkünden az ısıtıyor Buna rağmen yeryüzünde sıcaklık atmosferdeki yoğun sera etkisi ve volkanik faaliyetler dolayısıyla 50-100 Cº arasında seyrediyor.Su sürekli buhar halinde ve yoğunlaşıp yeryüzüne düştüğü takdirde kısa sürede yine buharlaşıyor.
Atmosfer çok yoğun ve yeryüzü gaz bulutlarının imkan verdiği ölçüde, oldukça az miktarda ışık alabiliyor. Gökyüzünde sık sık çakan şimşekler ortalığı bir anda aydınlatıveriyor.İlkel okyanuslar ve üzerinde az miktarda kara parçası yer kabuğunun dış katmanını örtüyor.Dünyanın merkezinde muhtemelen cereyan eden radyoaktif faaliyetler dolayısıyla oluşan yüksek ısı yerkabuğuna volkanik faaliyetler sonucu ulaşıyor.Okyanusların üzerinde belirmiş volkan ağızları püskürttükleri kızgın lavlarla suları ısıtıyor.Atmosferde volkanik aktiviteye bağlı olarak bol miktarda karbondioksit, azot,metan gazı,amonyak ve su buharı mevcut.Serbest halde oksijen ise hiç bulunmuyor.
Oksijenin dünyanın kuruluşundan itibaren 2.8 milyar yıl boyunca serbest halde atmosferde bulunmadığı demir madeni içeren tortullarda ve fosil örneklerinde demirin ve organik maddelerin oksidasyon izine rastlanmamasından anlaşılıyor.
Günümüzden 1.7 milyar yıl öncesinden başlayarak demire artık serbest oksijenli ortamda pas, yani demir oksit halinde rastlanması (binded iron formation:bif) atmosferin oksijen içeriğindeki artışı gösteriyor. Pas şeklindeki demir Avustralya ve Güney Afrika’da görülenlere benzer okyanus tabanlarında silisyumla karışık büyük tortullar oluşturmuştur.
Dünya’nın yaşının 4.5 milyar yıl civarında olduğu düşünülüyor.Ancak tahmin edilen bu yaş kaya örneklerine dayanmıyor.Zira dünyanın oluştuğu ilk 500 milyon yıla ait kaya örneğine henüz rastlanamadı. Bu tarih aydan getirilen bazı taşların yaşına ve hesaplara dayanmakta.Bu güne kadar bulunabilen en eski kayaç kuzeybatı Kanada’da “Yellowknife” bölgesine aittir.Bu deforme olmuş bir çeşit granit kayaç uranyum-238 izotopunun kurşun-206,uranyum-235 izotopunun kurşun-207 izotopuna bozunma hızına bağlı radyoaktif tarihlendirme metoduna göre yaklaşık 4 milyar yaşındadır.
PEKİ CANLI YAŞAM NASIL ORTAYA ÇIKTI?
Böyle bir ortamda canlı yaşamın ortaya çıkışı kolay olmadığı tahmin edilebilir.Önce atmosferde ve iklimde bazı değişiklikler olması gerekti.Bilindiği gibi atmosferde bulunan karbondioksit sera etkisi denilen mekanizmayla ısıyı önemli ölçüde absorbe ederek uzaya kaçmasına engel olur ve yer yüzü sıcaklığını artırır.Karbondioksitin kayaçlarla reaksiyona girerek karbonat minerallerini oluşturması, bir kısmınınsa ilkel okyanus içinde çözünerek sıvı hale geçmesi sera etkisini hafifleterek yerkürenin soğumasını sağladı.Dünya ısısının düşmesini takiben su buharı yoğunlaşarak,yağışlarla okyanus hacmini artırdı.
Yaşamın ortaya çıkmasında çok önemli bir diğer etkende yerkürenin doğuşuyla beraber atmosfer tabakasının ince olduğu ilk 500 milyon yıl içinde başladığı sanılan asteroit ve kuyrukluyıldız bombardımanının kesilmesidir.Bu bombardıman o denli şiddetli ve düşen meteoritler o denli büyüktü ki,çarpışmalar olağanüstü enerjilerin ortaya çıkışına ve okyanus sularının sürekli buharlaşmasına neden oluyordu.Ayda da benzer çarpışmaların etkisiyle ortaya çıkan kraterler halen varlığını muhafaza etmektedir.
Güçlü bir atmosferin gelişimi yukarıda bahsedildiği gibi yanardağ faaliyetleri sonucunda oldu.Yerküre oluştuğu sırada kütlesinin hafif gazları fazlasıyla tutacak kadar büyük olmaması nedeniyle hafif gazlardan ağır madenlerle bileşik yapanları yapmış, çoğu ise uzaya kaçmıştı.Volkanik faaliyetler yerkabuğunun terlemeye benzer bir eylemle atmosfer oluşumu için gerekli hafif elementleri yeniden kazanmasını sağlamıştır.Atmosfer belli bir olgunluğa eriştiğinde meteorit bombardımanının durduğu anlaşılıyor.
Yaşamın ortaya çıkışını gösteren ilk fosil kayıtlarının tarihi bu bombardımanın kesilmesinden çok kısa bir süre sonraki zaman dilimine,3.8 milyar yıl öncesine aittir.
3.8milyar yıl önce tek hücreli canlılar şeklinde ilk yaşam belirtileri ortaya çıktı. Çekirdekli ve fotosentez yapan ilk Ökaryotik hücrelere ait fosil kalıntılarının en eskisi ise ancak 1.5 milyar yıl yaşındadır.Bu durum tek hücreli canlılardan çok hücreli canlılara geçişin ancak 2 milyar yıl içinde mümkün olduğunu gösteriyor.
Bir özet yapacak olursak:
- Dünya 4.5 milyar yıl yaşında,aşağı yukarı güneşle aynı yaşta sayılır.Dünyadaki en eski kaya örnekleri 4 milyar yaşında görünüyor.Ancak aydan getirilen kaya örneklerinin incelenmesi bu sonuca varmamıza yol açtı.
- Başlarda atmosfer çok ince idi ,zira dünyanın hafif gazları tutacak “kütlesi- kütle çekimi” yok.Oysa atmosfer oluşumu canlı yaşam için çok önemli.İki sebepten:
1.Dünyaya zarar verecek asteroit yağmuru ve ultraviyole ışınlarının süzülmesi
2.Dünya sıcaklığının belirli seviyede korunması - Atmosferin oluşumu volkanik aktivite sayesinde gerçekleşti.Bilim adamları başka gezegenlerde hayat izini araştırırken ilk baktıkları şey volkanik açıdan gezegenin faal olup olmadığıdır.Volkanik aktivite hafif gazların olduğu kadar ağır metallerinde dünya yüzeyine çıkmasına neden oldu.
- Uzun süre(2.8 milyar yıl atmosferde oksijen bulunmuyordu.Bunu pas oluşumundan (bıf veya binded ıron formation) anlıyoruz.
- Okyanusların oluşumu hayat için kritik bir dönemeçtir.Okyanusların oluşumu dünyanın oluşum süreci esnasında kısmen soğuması sonucu volkanik aktivite ile kazanılan su buharının su haline geçmesi ile mümkün oldu.İlk okyanusların yine volkanik aktivite sonucu üretilen karbondioksiti erimiş halde tutması ve kayaçların karbondioksit ile rekasiyona girerek karbonat minerallerini oluşturması sonucu sera etkisi azaldı.Dünya canlı yaşamın başlayabileceği ölçüde soğudu.
- İlk prokaryotik organizmalar 3.8 milyar yıl önce ortaya çıktı.Çekirdekli hücre (Ökaryot) oluşması ise en az 2 milyar yıl sonra (1.5 milyar yıl önce) mümkün oldu
YAŞAM NASIL BAŞLADI?
Son 2500 sene boyunca yanıtlanması zor bu sorunun muhatabı dini kurumlar oldu.150 yıl öncesine dek sokaktaki insan kadar çoğu bilim insanı için de “belli bir plan çerçevesinde Tanrı’nın önce kainatı,güneş ve gezegenlerle birlikte dünyayı yarattıktan sonra sırasıyla bitkileri, muhtelif hayvan türlerinden birer çifti en sonunda da insanı yaratarak yeryüzüne yerleştirdiği” şeklinde özetlenebilecek dini açıklama bu soruya kâfi cevap teşkil ediyordu. Hatta 17.yy. da yaşayan İrlandalı Başpiskopos James Ussher, kutsal kitapta dünyanın yaratımı ile ilgili mesellere dayanarak hesaplar yapıyor ve dünyanın yaratım tarihini MÖ. 4004 yılı olarak tespit ediyordu.
Darwin’in 1859 yılında “Türlerin kökeni” ve 1871 yılında çıkardığı “İnsan soyu” isimli kitaplarından sonra bilim çevrelerinde hayatın doğuşu üzerinde evrim teorisini dikkate alan tartışmalar yapılmaya başlandı.Darwin, türlerin bu günkü görünümleriyle aynı anda yeryüzünde var olmadıklarını;fosil kanıtlar dikkatle incelenip,türlerin arasındaki ayrımlar araştırıldığında anlaşılacağı gibi, insan da dahil bütün türlerin, çok eski bir zamanda tek bir ortak atadan türemiş olduklarını, milyonlarca yıl devam eden bir evrim sürecinin sonunda ise bu günkü görünümlerini kazanmış olduklarını ileri sürüyordu.Darwin’e göre evrim sürecinin motoru “doğal seleksiyon” olarak isimlendirdiği bir mekanizma idi.Değişen doğa ve çevre koşulları karşısında uyum sağlayabilen,sınırlı besin kaynaklarının yarattığı rekabet ortamında rakiplerine üstünlük sağlayan türler varlıklarını devam ettirme şansını yakalıyor, sağlayamayanlar ise doğal seleksiyona uğrayarak yok oluyorlardı.Darwin teorisini ileri sürdüğü tarihte kalıtım kanunları hakkında hemen hiçbir şey bilinmiyor hatta Lamarck’ın kuramına uygun olarak bir canlının yaşarken edindiği fiziksel özelliklerin gelecek nesillere aktarılabileceği savı ile bir Aristoteles öğretisine dayanan canlı varlıkların cansız maddelerden türeyebileceğini ileri süren “Kendiliğinden üreme hipotezi” (spontaneous generation) -farelerin kirli çamaşır, paçavra ve tahıl taneciklerini içeren çevrelerde kendiliğinden oluşması vb.- bazı bilimsel çevrelerde kabul görüyordu.
Spontane üreme kuramı 1864 yılında Pasteur’ün sterilize edilmiş ortamlarda mikroorganizmaların çoğalamayacağını gösterip ,bir canlının ancak başka bir canlıdan üreme yoluyla oluşabileceğini kanıtlaması ,Lamarc’ın görüşü ise 1899 yılında Alman Biyolog August Weismann’ın biyolojik yapı içerisinde eşeysel (gamet) hücrelerin bedensel (soma)hücrelerinden ayrı bir kompartımanda bulunduğunu ve birinin diğerini etkilemesinin mümkün olmadığını göstermesiyle geçerliliğini yitirdi.
Darwin de kuramında Lamarck’ın görüşlerine zaman zaman yer vermiştir.Takip eden yıllarda Mendel’in bezelyeler üzerindeki çalışmaları ile başlayan kalıtım kuramının gelişmesi,fosillerin birikimi ve bu fosilleri sağlıklı tarihlendirme metotlarının devreye girmesi ile evrim kuramı gelişmeye,ilk zamanlarda görülen kuram içi boşlukların yeri dolmaya , inandırıcılığı artmaya başladı.
CANLI HAYATIN YAPITAŞLARI NASIL OLUŞTU?
“Türlerin kökeni” yayınlandıktan sonra evrim kuramının temel dayanağı olan “doğal seleksiyon” olgusu ilkel canlılardan günümüz türlerine doğru yaşamın nasıl geliştiği sorusuna tatminkar yanıt oluşturabiliyordu..
Ancak canlı yaşamın ilk kez nasıl başladığı, ilk hücrenin ortaya nasıl çıktığı sorusuna yanıt oluşturabilecek hipotezlerin ortaya çıkması için biraz daha süre geçmesi gerekti. 1920’lerde birbirlerinden habersiz iki bilim adamı ,Rus kimyacı Oparin ve İngiliz genetikçi Haldane, şimşek ve yıldırım gibi doğal enerji kaynaklarının etkisiyle dünyanın ilk atmosferik bileşiminde basit moleküllerden canlı yaşamın yapıtaşlarını oluşturan organik bileşiklerin tesadüfen sentezlenmiş olabileceğini ileri sürdü.Oluşan bu organik bileşikler ilkel okyanus üzerine yağacak ve bir çeşit “organik çorba” oluşacaktı.Doğal seleksiyon bu noktada devreye girecek ve heterotrofik olduklarını sandıkları bu organik bileşiklerden hangilerinin varlıklarının devam edeceğini belirleyecekti.Organik çorba tükenme noktasına ulaştığında ise mutasyonlar yoluyla ototrofik ilk canlı formlar oluşmuş olabilirdi.
1950’lerde İllinois eyaleti Chicago Üniversitesinde kimya öğrencisi Stanley Miller , Nobel ödüllü fizikçi Harold Urey gözetiminde Oparin ve Haldane’in savlarını test etmek üzere bir laboratuar düzeneği kurdu.İlk atmosferin yapısını oluşturduğu düşünülen metan (CH4),amonyak (NH3),hidrojen (H2) gazları ile su buharını cam bir balona koyup, düzenekten çakan şimşekleri temsilen 150.000 voltluk elektrik akımı geçirdiler.Sonuç çarpıcıydı.Birkaç gün içinde balondaki sıvının rengi kahverengine döndüğü ve sıvı incelendiğinde yaşamın temel taşları olan aminoasitlerin oluştuğu görüldü.Daha sonraki çalışmalarda yirmi aminoasidin tamamı ve fosfat , şeker grupları gibi DNA’nın yapısını oluşturan nükleotidlerin de üretilebildiği görüldü.Bu çalışmalar sonucunda canlı bir organizma üretilemedi ancak ilk atmosferdeki basit moleküllerden kompleks organik moleküllerin türeyebileceği anlaşılmış oldu.
Miller’in çalışması bununla birlikte bazı eleştiriler de almıştır.Örneğin kullanılan atmosfer örneğinin aşırı indirgenmiş olduğu ve dünyanın indirgenmiş bu atmosferi muhafaza edemeyerek kısa sürede kaybettiği , olası ilk atmosferde ancak karbon dioksit,azot ve su buharı ile az miktarda da karbon monoksit bulunduğu ileri sürülmüştür. Miller’in bu gazlarla yaptığı denemelerde ise organik maddelerin oluşması bakımından aynı ölçüde başarılı sonuç alınamamıştır.Oparin’in görüşü ise tespit edilen en ilkel yaşam formlarının Oparin’in düşündüğü gibi heterotrofik değil ototrofik yapıda olması bakımından eleştirilmiştir.
Eğer ilkel atmosfer koşullarında söz konusu organik maddelerin oluşması mümkün değilse canlı yaşam nasıl başlamış olabilir sorusuna bir başka yanıt, Halley kuyruklu yıldızı ile 1986 yılında ki buluşmadan sonra geldi.Güneş etrafında gezegenler gibi belli bir yörünge üstünde ancak onlara göre aksi yönde dönen bu gök cisminin 76 senede bir gerçekleşen dünya ile yakınlaşması en son 1986 yılına rastladı.Halley’i inceleyebilmek için yollanan beş uzay aracından ona 550 km’ye kadar yaklaşabilmeyi başaran ESA yapımı(ESA:European Space Agency) Giotto’nun dünyaya gönderdiği veriler çok ilginçti.Halley’in karanlık çekirdek kısmı 10 km çapında olup kaya ve toz tabakasını bir arada tutan buzdan oluşmakta ve yüzeyi ise organik bir materyalle kaplı görünmekteydi.Bu bulgular bazı bilim adamlarının, dünyadaki yaşamın kaynağının dış uzay olabileceğini ileri sürmelerine yol açtı.
Eğer canlılığın yapı taşlarını oluşturan organik moleküller ilkel atmosferin elverişsizliği dolayısıyla kendiliğinden oluşamadıysa bile, pekala 4.5 milyar yıl önce başlayan meteor yağmuru sırasında yeryüzüne ulaşmış olabilirdi.
DNA VE RNA’NIN OLUŞUMU
Yakın zamanda RNA molekülünün DNA molekülünden önce oluşmuş olabileceği fikri yaygınlık kazandı.DNA moleküler bilgiyi saklamaktan öte bir vazifeye sahip değilken, RNA moleküler bilgiyi iletmenin yanı sıra protein yapımını uyarmak ve bazı kimyasal reaksiyonları bazı ko-enzimlerin de yardımıyla katalize etmek gibi işler de yapar.
Belki de ilk oluşan kısa bir nükleotid dizisine sahip RNA kendisini çevreleyen su içindeki başka nükleotidleri bağlayabilmekte ve kendi kopyasını yapmaktaydı.
–
Eğer böyle bir RNA molekülü bir mutasyon sonucu çoğalma hızını artıracak, moleküle bitişik enzimatik kalitede bir protein sentezlemişse, bu molekül çifti çevredeki diğer RNA’lara belirgin bir yaşamsal üstünlük sağlayacaktı.
Bu ilginç teori ”Bencil RNA” teorisi olarak biliniyor.
RNA ve yardımcı enzimleri kendilerini çevrenin zararlı etkilerinden koruyacak bir duvar sentezleyebilirlerse çoğalma hızı daha da artacak ve nihayet bir yaşam formundan bahsetmek mümkün olacaktı.
DNA’nın ise bir ileri aşamada oluştuğu düşünülüyor. DNA, RNA’ya göre ısı,mor ötesi ışınlar ve kimyasal reaksiyonlardan çok daha az etkilenen, kolay bozunmayan güçlü bir yapıya sahiptir.Dolayısıyla RNA dünyası geliştiğinde bilgilerin mutasyonlardan daha az etkilenerek saklanmasına yarayan bir depo olarak işlerlik kazanmış ve bu suretle varlığını sürdürmüş olabilir.
YERYÜZÜNDE İLK YAŞAM ÖRNEKLERİ
Yeryüzünde yaşamın başlangıcını gösteren en eski fosil örnekleri 3.5 milyar yıl öncesine ait silindirik veya eliptik tarzda parçalanmış hücre duvarı örnekleridir.Kaya içinde fosilleşmiş hücre duvarlarının,yani chert’lerin 2.5 ile 0.5 milyar yaşları arasındaki daha genç siyanobakter fosillerinden ayrılması güç olmaktadır.
Son yıllarda için hayli sofistike tekniklerin uygulandığı türler arası genetik karşılaştırma çalışmaları yapılmakta ve bu suretle türlerin evrimsel düzeyde birbirlerine yakınlıkları ve bağlantıları araştırılmaktadır.Genetik kodu oluşturan parçaların,nükleotidlerin dizilişleri (sequence) türe özgü özellik gösterir ve türler arasındaki akrabalık ilişkisini ortaya koyar.Yaşayan canlıların genetik diziliş bakımından üç ayrı sınıftan(domain) birine dahil olma mecburiyeti gösterilmiştir.
Prekambriyen dönemde ilk kez ortaya çıkan bu üç canlı sınıfı şu şekildedir:
1.Arkeya’lar
2.Gerçek bakteriler(Siyanobakter vb.)
3.Ökaryotlar
(Hayvanlar,bitkiler,mantarlar,algler ve protozoa’ların
dahil olduğu tüm çekirdekli organizmalar)
Bu üç sınıfın ortak atası olarak gösterilebilecek yaşayan bir canlı örneğine ya da fosil izine ise rastlanamamaktadır.
1.Arkeyabakteriler:
Şimdiye kadar görülen tek hücreli, mikroskobik ve çekirdeksiz, en primitif ve yaşayan en eski canlı olan Arkeya’ların hayatı başlatan ilk canlı formu olma ihtimali çok yüksek görünüyor.
Bu primitif mikroorganizmalar gün ışığının ulaşmadığı okyanusların binlerce metre derinliklerinde volkanların husule getirdiği çok sıcak su akıntılarında,asitli ortamlarda yaşayabilir ve enerjilerini çevrede bolca bulunan hidrojen sulfitten (H2S) yararlanmak suretiyle kompleks hidrokarbonlar sentezleyerek (kemosentez) elde ederler.
İşte bu zorlu koşullara adapte olabilme becerileri yeryüzünde yaşamı başlatan ilk canlı formu olma ihtimallerini yükseltmektedir .Arkeya’lar gerçek bakterilerden hücre yapısının barındırdığı biyokimyasal düzeydeki farklılıklarla ayrılır.Bu bakterilerin gerek ribozomal RNA’larında baz düzenlemeleri gerekse plazma membranı ve hücre duvarının yapısı gerçek bakterilerden farklıdır.Arkeya membranları gerçek bakterilerden lipid içeriğinin yüksek ısıda kolayca bozunmayan isopren zincirlerinden oluşmasıyla ayrılabilir. İlk Arkeya fosili 1979’da Alman Messel petrol işletme tesislerinde çıkartılan Miosen döneme ait birikintiler arasında isoprenoid kalıntılar şeklinde bulunmuştu .
2.Siyanobakteriler:
Siyanobakteriler veya diğer adıyla mavi yeşil algler 3.5 milyar yıllık tarihlerine bakılacak olursa yaşamı başlatmış olması muhtemel canlılılardan birisidir.Halen ağaç kabuklarında,kaya üzerlerinde,nemli toprakta,göl ve sığ suların yüzeylerinde birikintiler halinde bulunabiliyorlar.
Mavi yeşil alg: Siyanobakteriler yeşil klorofil pigmenti barındırıp fotosentez yapabilen okyanus canlıları olmaları dolayısıyla sıklıkla mavi yeşil alg olarak isimlendirilirler.Yeşil rengi bastıran mavi ya da kırmızı pigmente sahip cinsleri vardır..Ökaryotik yapıdaki gerçek yeşil alglerden farklı olarak çekirdek,kloroplast ve hücre içi kompleks organeller bulundurmazlar.
Liken dediğimiz canlılarda siyanobakterlerin mantarlarla kurdukları simbiyotik ilişki sonucu gelişmiştir. Fotosentez yapabilen bu bakteriler ürettikleri oksijen sayesinde 570 yıl önce kambriyen dönemi işaretleyen yaşamsal patlamaya elverişli atmosferik koşulların oluşmasını sağlamışlardı.
Siyanobakteriler kalsiyum karbonatı presipite edebilme gibi bir özellikleri vardır.Presipitasyonlar sonucu oluşan tortul tabakaların üzerinde tekrar tekrar kolonize olarak stromatolit denilen kubbe görünümlü yapılar oluştururlar.2.5 milyar yıl önce başlayan proterozoik çağın başından beri daha da bol miktarda rastladığımız stromatolit fosillerinin en eskisi Washington D.C.’deki Ulusal Doğa Tarihi Müzesinde sergilenmekte olanıdır.Bu fosil tam 3.5 milyar yaşındadır ve yer yüzünde yaşamın varlığına dair doğrudan ve en eski kanıtı oluşturmaktadır.
3.İlk ökaryot hücreler:
Ökaryot hücre prokaryot hücreden çok daha sonra ortaya çıktı.1.6 milyar yıl yaşında alglere ait spor yada kist olması muhtemel fosiller ökaryotik yaşamın başlangıcına işaret ediyor.Ökaryot hücrenin prokaryot hücreden ayırt edici farkı hücre çekirdeği(nükleus) içermesidir . Ökaryotlarda çekirdek içinde histon denilen özel bir proteinin içine yerleşmiş genetik materyal prokaryotlarda serbest halde plazma içinde bulunur.Ökaryotik hücrenin nasıl ve nereden türediği konusunda elimizde yeterli fosil kanıt yok
-
- Ancak bu konuda üç adet teoriye sahibiz.
- Bunlardan ilki ökaryot hücrenin arkeya benzeri bir prokaryot hücreden evrimleşerek geldiği,
- ikincisi arkeya,gerçek bakteri ve ökaryot hücrenin arkeya benzeri ortak bir atadan farklılaştığı,
- üçüncüsü ise Amerikalı mikrobiyolog Carl Woese’nin geliştirdiği bir hipotez bağlamında bu üç domain de yer alan hücrelerin (tek bir ortak atadan değil) genetik olarak farklılık gösteren bir grup ilkel prokaryotik hücreden farklılaşarak oluştukları şeklindedir.
Ökaryot hücrenin prokaryot hücreden farklılaşarak geldiği tezini destekleyen önemli birkaç bulgu mevcut.Bilim adamları prokaryot hücredeki plazma membranının içeri kıvrımlanmasıyla endoplazmik retikulumun ve nükleusun oluştuğunu düşünüyorlar. Mitokondri ve kloroplastların oluşumu hakkında ise daha ilginç bir fikir Amerikalı mikrobiyolog Lynn Margulis’den geldi.
Margulis’e göre mitokondri ve kloroplastlar, ökaryot hücreyle prokaryot hücrenin karşılıklı faydaya dayanan ortakyaşarlılığı sonucu gelişmişti.Bu fikre göre ökaryot hücreler prokaryot hücreleri önce tüketmek amacıyla içlerine aldılar ancak prokaryot hücrelerin her şeye karşın, konuk olduğu sitoplazma içinde yaşamayı başarması ilginç bir gelişmeye yol açtı.Bu prokaryotik hücrelerden ototrofik tabiatta olanlar fotosentez yoluyla glikoz,heterotrofik tabiatta olanlar ise ATP üretip evsahibi hücreye fayda sağlarken evsahibi de onlara korunaklı bir ortam sunuyordu.İki tarafa da fayda sağlayan bu ortak yaşam, uzun bir zaman sürecinde ilkinin kloroplast ikincisinin ise mitokondriye dönüşmesiyle sonuçlandı.Mitokondri ve kloroplastın çekirdekteki genetik materyalden ayrı tamamen kendisine özgü bakteriye benzer bir genetik yapı içermekte oluşu bu görüşü destekler niteliktedir.
Prekambriyen Devir(İlk Jeolojik Çağ olup 3 devire ayrılır)
• Pre-Arkeyan
(4.5milyar yıl-3.8 milyar yıl),
Dünyanın oluşumu
• Arkeyan
(3.8 milyar yıl-2.5 milyar yıl)
3.5 milyar yıl önce ilk Prokaryotik hücrelerin oluşumu[/sarikutu]
• Protozoik
(2.5 milyar yıl-570 milyon yıl)
Ökaryotik hücrelerin oluşumu(1.5-2 milyar yıl önce)
İlk çok hücrelilerin oluşumu (1 milyar yıl önce)
Alglerin oluşumu(900-600 milyon yıl önce)
Denizanasının oluşumu (680 milyon yıl önce)
Proterozoik dönem boyunca yeryüzü birkaç kez ekvatoral bölge hariç buzlarla kaplanacak kadar soğumuştu.”Kartopu Dünya” olarak bilinen bu dönemlerin en sonuncusu kambriyen dönemden hemen önce yaşandı.
PALEOZOİK ZAMAN VE KAMBRİYEN PATLAMASI:
Birinci zaman dendiğinde Paleozoik zaman anlaşılır.Bu zamanın ilk dönemi“Kambriyen” devri, 570 milyon yıl öncesi itibarıyla yeryüzünde görülen canlılık patlamasının(cambrian explosion) işaretleyicisidir.Bitkisel ve hayvansal hayatın ani ve olağanüstü bir canlılıkla sahneye çıktığı döneme bu isim,1835 yılında İngiliz Jeolog Adam Sedgwick tarafından, eski Romalıların Cambria olarak bildikleri Galler bölgesi tortul kayalıkların atfen verilmiştir.Bu dönemin karakteristik canlısı bu gün soyu tükenen Trilobitlerdi.İlk kabuklu omurgasızlar arasında kafadan ayaklıların,midyelerin,deniz kestaneleri ve mercanların ataları da vardı.
Takip eden Ordovisiyen devrinde(495-440 milyon yıl) çenesiz balıklar,vücutları kemik tabakalarla örtülü zırhlı balıklar gibi ilk omurgalılar ortaya çıkmaya başladı.Dev akreplerin de dahil olduğu eklembacaklıların sayısı ve çeşitliliği arttı.Denizden karalara göç bu dönemin belirleyici yanıdır.
Silüryen devrinde (440-410 milyon yıl), örümcek, akrep, kırkayak gibi eklembacaklıların ve böcek türlerinin sayısı arttı .İlk çeneli balıklarla damarlı bitkiler görülmeye başlandı.
Devoniyen devrinde (410-354 milyon yıl) Denizlerde yaygınlaşan omurgalılar denizden karaya ilk adımlarını atmaya başladılar. Bunlar oksijen ile solunum yapabilen ciğerli balıklar ile çift yaşamlılardı. İlk büyük eğreltiotu ormanları görülmeye başlandı.
Karbonifer devri ile (354-298 milyon yıl) dev boyutlu bitkiler,yağmur ormanları bataklıklar ortaya çıkmaya başladı.Günümüz kömür yatakları bu devirde oluştuğu için Karbonifer olarak isimlendirilmiştir. Gondwana ile Lavrasya’nın çarpışması bu devirde gerçekleşmiş ve karalar ekvatoral bölgede toplanarak yekpare dev kıta Pangea oluşmuştur.Sık yağmur ormanları ve bataklıklar arasında dev boyutlu böcekler ,kırkayaklar ve akrepler dolaşmaktaydı.Dönemin sonuna doğru çift yaşamlılar evrimleşerek karaya uyum sağlayan ilk sürüngenler ortaya çıktı.
Permiyen devrinde (298-250 milyon yıl arası) soğuk,gece gündüz arası sıcaklık farklarının fazla olduğu karasal iklimin görünmesiyle bataklık ormanları yok oldu ve soğuğa dayanıklı kozalaklı ağaçların oluşturduğu çamgiller familyasından ormanlar yaygınlaştı.Sürüngenlerin sayısı ve çeşidi arttı.İlk memeli karakteristiği gösteren hayvanlar sürüngenlerden farklılaşmaya başladı.
Mesozoik zaman (2. Zaman 240-65m.y) esas olarak Dinazorların yeryüzüne tamamen hakim olduğu ve kuş benzeri dinazor türlerinin ortaya çıkışıyla deniz ve karadan sonra havada da yaşamın başladığı dönemdir.
Triyas devri (250 -203 milyon yıl) Büyük yok oluşun ardından yaşam denizlerde ve karalarda çeşitlenip zenginleşmeye başladı.İlk dinazorlar ,sürüngen yaratıklar ve ilk memeliler görülmeye başlandı.Karasal iklim devam ediyordu.
Jura devrinde (203 – 144 milyon yıl) Pangaea kıtası birbirinden ayrılmaya başladı.İklim yumuşadı ve dinozorlar devrin önde gelen omurgalı grubu olarak sahneye çıktı ve dev boyutlara ulaştı.
Pterosaurlar gibi dev sürüngenler uçmaya başladı. , Archeopteryx gibi hem dişlere hem tüylere ve kanatlara sahip sürüngenler ile kuşlar arasında geçiş formu sayılan ve evrim teorisinin önemli bir kanıtı olarak görülen yaratıklar sahneye çıktı.
Havada uçan dinozorlar zamanın sonuna doğru krallıklarını ilan etti. Böylece kuş benzeri dinozorlar yaygınlaşırken ilk gerçek memeliler de bu devirde gelişmeye ve çeşitlenmeye devam etti. Jura’nın sonlarına doğru ilk çiçekli bitkiler ortaya çıktı.
Kretas devrinde (144 – 65 milyon yıl). Pangaea kıtası parçalandı ve Lavrasya ve Gondwana kıtaları birbirlerinden tamamen ayrıldılar.Dinazorlar ve çiçekli bitkiler döneme hakim oldu.Devrin sonunda yaklaşık 65 milyon yıl önce 2.büyük kitlesel yok oluş yaşandı.Yerküre uğradığı bir meteor yağmuru sonucu canlı yaşamın %95’i ortadan kalktı.Günlerce süren yoğun toz bulutu fotosentez yapan canlıların tükenmesine yol açtı.İklim değişiklikler oluştu ve süregiden besin zinciri bozuldu..Dinazor’ların soyu tamamen tükenmesi bir sonraki zamanda memelilerin rahatça serpilip gelişmesi için elverişli bir zemin yarattı.
1.zamanın sonu canlıların %90-95’inin ortadan kalkmasına yol açan muhtemelen iklimsel bir doğal felaket ile geldi.Bir görüşe göre artan volkanik aktivite atmosfer koşullarını canlı yaşam için elverişsiz bir hale getirdi.Işığın azalması fotosentezi engelledi. Trilobit, graptolit, tablalı mercan türleri, fusulinler gibi omurgasız canlılar, zırhlı balıklar ve ilkel sürüngenlerin soyları tamamen tükendi.
Triyas devri (250 -203 milyon yıl) Büyük yok oluşun ardından yaşam denizlerde ve karalarda çeşitlenip zenginleşmeye başladı.İlk dinazorlar ,sürüngen yaratıklar ve ilk memeliler görülmeye başlandı.Karasal iklim devam ediyordu.
Jura devrinde (203 – 144 milyon yıl) Pangaea kıtası birbirinden ayrılmaya başladı.İklim yumuşadı ve dinozorlar devrin önde gelen omurgalı grubu olarak sahneye çıktı ve dev boyutlara ulaştı.
Pterosaurlar gibi dev sürüngenler uçmaya başladı. , Archeopteryx gibi hem dişlere hem tüylere ve kanatlara sahip sürüngenler ile kuşlar arasında geçiş formu sayılan ve evrim teorisinin önemli bir kanıtı olarak görülen yaratıklar sahneye çıktı.
Havada uçan dinozorlar zamanın sonuna doğru krallıklarını ilan etti. Böylece kuş benzeri dinozorlar yaygınlaşırken ilk gerçek memeliler de bu devirde gelişmeye ve çeşitlenmeye devam etti. Jura’nın sonlarına doğru ilk çiçekli bitkiler ortaya çıktı.
Kretas devrinde (144 – 65 milyon yıl). Pangaea kıtası parçalandı ve Lavrasya ve Gondwana kıtaları birbirlerinden tamamen ayrıldılar.Dinazorlar ve çiçekli bitkiler döneme hakim oldu.Devrin sonunda yaklaşık 65 milyon yıl önce 2.büyük kitlesel yok oluş yaşandı.Yerküre uğradığı bir meteor yağmuru sonucu canlı yaşamın %95’i ortadan kalktı.Günlerce süren yoğun toz bulutu fotosentez yapan canlıların tükenmesine yol açtı.İklim değişiklikler oluştu ve süregiden besin zinciri bozuldu..Dinazor’ların soyu tamamen tükenmesi bir sonraki zamanda memelilerin rahatça serpilip gelişmesi için elverişli bir zemin yarattı.
Senozoik çağ:
Dinazor’ların yok oluşuyla başlayan bu devir esasen memelilerin altın devridir.Üçüncü ve dördüncü zamanlara ayrılır.3. zaman boyunca memelilerin çeşitliliği artarken 4. zaman insanın insansılardan ayrılarak geliştiği zaman bölümünü işaretler.
Tersiyer ya da 3. zamanın başındaki Paleosen ve Eosen devrinde (65 – 38 milyon yıl) primatların dahil olduğu çağımızın memeli takımları çoğu küçük yapılı hayvanlar olarak ortaya çıkmışlardır.İklim sıcak ve ılımandı.Zaman geçtikçe memelilerin boyutları büyümeye başladı.Balina gibi memeliler ise dev boyutlara ulaştı.Günümüz kuşlarının ataları da ilk kez bu devirde görüldü.
Oligosen devrinde (38-24 milyon yıl) iklim soğumaya,kıtalar kuraklaşmaya başladı.Geniş otlaklık alanlar oluştu.Tropik ormanlar ekvator bölgesiyle sınırlanacak şekilde azaldı..Antartika’da buzullar oluştu.Ayrıca bu devirde atlar, yırtıcı memeliler, gergedan ve geyik türü hayvanlar çeşitlendi.
Miyosen devrinde (24-5 milyon yıl) iklim daha ılıman bir hal aldı.Ormanlar seyreldi ve otlak alanlar yaygınlık kazandı. İlk insansılar (Anthropoidler) ortaya çıktı.
Pliyosen devrinde (5 -1.6 milyon yıl ) İnsan soyu(Hominoidler) bir sonraki bölümde ayrıntılı olarak inceleyeceğimiz üzere evrimleşmeye başladı.Bu devir küresel soğuma devridir.Devrin sonuna doğru buzul çağına girildi.
Kuarternar zaman (yada 4. zaman) aşağı yukarı 100.000 senelik aralıklarla birbirini takip eden buzul çağı- ılıman iklimsel dönem döngülerinin görüldüğü ve alet yapan insanın ortaya çıktığı zamandır..Pleyistosen devri (1.6 milyon yıl – 10.000 yıl) sonunda yaşanan son buzul çağı sona erdi ve iklim ılımanlaştı.Holosen devri son 10.000 seneyi içeren,insanların “bereketli hilal” olarak bilinen bu günkü orta doğu bölgesinde yerleşik yaşama ve tarıma geçişleriyle karakterize buzul çağları arasındaki ılıman dönemi ifade etmektedir.
Dr Can Güngen
