Karl Saqan – Təkamül (Dünya necə yarandı?)

Post date:

Author:

Category:

Müəllif: Karl Saqan (ing. Carl Sagan) – “Cosmos” (II fəsil)

Təkamül? Dörd milyard il əvvəl Yer kürəsi molekullar cənnəti idi. Onların hələ ovçuları yox idi. Bəzi molekullar yeni molekullar istehsal etməkdə bacarıqsız idilər, ana sistem tapmaq üçün rəqabətə girirdilər və ancaq öz surətlərini yeniləyərək istehsal edə bilirdilər. Yaranmış mutasiya və ən çəlimsizlərin tüğyan edərək yox olması ilə təkamül molekul səviyyəsində belə keçərliliyini davam etdirirdi. Zamanla bunların istehsal etmə şərtlərində uyğunluqları artdı. Xüsusi işlək molekullar nəticədə bir araya gələrək bir molekul ortaqlığı qurdular. Bu, ilk hüceyrə idi. Bitki hüceyrələri bu gün kiçik molekul fabrikinə sahibdirlər. Bunlara xloroplast deyilir. Fotosintez prosesini öhdəsinə alan bu kiçik molekul fabrikləri Günəş işığını, suyu və karbondioksidi karbohidrat və oksigenə çevirir. Bir damla qandakı hüceyrələr fərqli molekul fabriki ehtiva edir. Bu fabrikə də mitoxondri deyilir. İşi qidaları oksigenlə qarışdırıb yararlı enerji təmin etməkdir. Bu fabriklər bu gün bitki və heyvan hüceyrələrində varlıqlarını qoruyurlar, amma bir zamanlar özbaşına varlığını davam etdirmiş hüceyrələr ola bilərlər.

Üç milyard il əvvəl bir mutasiyanın özbaşına varlığını qorumaqda olan bir hüceyrənin bölünməsindən sonra iki yerə bölünməsini əngəlləməsi nəticəsində təkhüceyrəli bitkilərdən bəziləri bir araya gəlmiş ola bilərlər. Çoxhüceyrəli ilk orqanizmlər artıq belə inkişaf etmişdilər. Bədəninizdəki hər hüceyrə bir zamanlar özbaşına varlığını qoruyan parçaların öz ortaq maraqları uğrunda birləşib yaratdıqları bir növ kommunadır. Və biz yüz trilyon hüceyrədən, başqa sözlə “çoxluq”dan ibarətik.

Seks təxminən iki milyard il əvvəl ixtira edilmişə bənzəyir. Daha əvvəl yeni orqanizm çeşidləri yalnızca təsadüfi mutasiyalar ardıcıllığı ilə, yəni genetik təlimatlardakı hərflərin dəyişdirilərək təmizlənməsi nəticəsində ortaya çıxa bilirdilər. Təkamül bezdirici bir ətalət içində yer tutmuşdur. Seksin kəşfi ilə ilə iki orqanizm arasında DNT kodlarının tam olaraq paraqraflarını, səhifələrini və kitablarını dəyişdirməyə başladılar. Beləliklə, təmizlənməyə hazır olan yeni çeşidliliklər ortaya çıxdı. Orqanizmlər seks münasibəti baxımından təmizlənmədən keçirlər və seksə qarşı maraq duymayan orqanizmlər yox olub gedirlər. Bu müddət yalnızca iki milyard ilk əvvəlin mikrobları üçün keçərlidir. Biz insanlar da bugün DNT-lərimizin bəzi bölümlərini dəyişdirməyə maraqlı olan bir mərhələyə gəlmişik.

Bir milyard il olar ki, bitkilər birlikdə çalışaraq Yer kürəsinin ətraf mühitində ciddi dəyişiklik etmişlər. Yaşıl bitkilər oksigen molekulu sintez edirlər. Bu arada okeanlar sadə quruluşlu yaşıl bitkilərlə dolduğu üçün oksigen atmosfer tərkibin önəli üzvlərindən biri oldu. Beləliklə, Yerin başlanğıcdakı hidrogenlə zəngin quruluşu bir daha geri dönməmək üzrə dəyişdirildi və həyatın bioloji olmayan dönəmi sona çatdı. Lakin oksigen üzvi molekulların parçalanmasına da səbəb olur. Oksigenə olan bağlılığımıza baxmayaraq, əslində, özünü müdafiə edə bilməyən üzvi maddə üçün oksigen zəhərlidir. Canlılıq tarixində oksidləşməyə yol açan atmosferə keçid mühüm çətinlik yaratmış və oksigenli şəraitdə yaşaya bilməyən orqanizmlər məhv olmuşlar. İbtidai həyat formalarından olan botulizm və tetanus basilləri bu gün belə oksigensiz mühitdə həyatlarını davam etdirə bilirlər. Yerin atmosferindəki azot kimyəvi baxımdan daha daimi olduğundan oksigenlə müqayisədə daha sağlamdır. Lakin o da bioloji həyatın bir parçasıdır. Beləcə, görürük ki, Yer atmosferinin 99%-i bioloji əsaslıdır. Qısacası, göylər həyatla doludur.

Həyatın başlanğıcından etibarən 4 milyard illik müddətdə var olan başlıca orqanizmlər mikroskopik kiçiklikdə olan göy-yaşıl yosunlar (red. Bu canlılar yosun deyil, bakteriyadır) və ya sianobakteriyalar (ing. Cyanobacteria) olub, okeanları örtürdülər. 600 milyon il əvvəl göy-yaşıl yosunların hökmranlığı bitmiş və bir sıra yeni həyat formaları Kembri partlayışı (ing. The Cambrian explosion) deyilən hadisə nəticəsində ortaya çıxmışdır. Yerin yaraəridnmasından sonra həyat birdən-birə başlamışdır. Bu da Yer kürəsinə oxşar hər hansı bir planetdə qaçınılmaz hesab etdiyimiz kimyəvi proseslər nəticəsində həyatın yarana biləcəyinə işarədir. Həyat 4 milyard il ərzində göy-yaşıl yosunlardan başqa bir canlı ilə qarşılaşmadı. Bu da onu göstərir ki, xüsusi orqanları olan böyük canlı çeşidlərinin inkişafı həyatın başlanğıcından da çətindir. Bu gün, bəlkə də, bir çox planetdə bol miqdarda bakteriya var, lakin iri heyvanlar və ya hansısa tərəvəz bitkiləri yoxdur.

Kembri partlayışından sonra okeanlar fərqli həyat formaları ilə dolub daşdı. 500 milyon il ərzində böyük trilobit sürüləri ortaya çıxdı. Bunlar böyük bir milçəyə bənzəyən, mürəkkəb quruluşa sahib heyvanlar idi, bəziləri sürü halında okeanların dibində yaşayırdı. 200 milyon ildir Yer kürəsində trilobit yaşamır. Yer kürəsində bu gün canlı halında rast gəlinməyən, ancaq qalıqları qalan bitki və heyvanlar çoxdur. Heç şübhəsiz, indi planetimizdə var olan növlərin də hamısı həmişə olmayıb. Qədim süxurlarda bizim kimi varlıqlara aid bir izə rastlanmayıb. Növlər bir ara çıxdıqdan sonra uzun və ya qısa müddət ərzində planetdə iqamət qururlar, sonra da itirlər.

Planetimizin ilk dönəmlərindən çox az fosil qalıb, çünki ibidai canlıların quruluşunda adətən sərt strukturlara rast gəlinmir. Buna baxmayaraq, Kembri partlayışından əvvəl yeni həyat formalarının ortaya çıxması çox zəif sürətlə olsa da, real faktdır. Hüceyrə quruluşunun olduqca yavaş sürətlə gedən təkamülü və biokimyəvi xüsusiyyəti fosil qalıqlarının xarici görünüşündə özünü əks etdirmir. Kembri partlayışından sonra isə yeni həyat formaları gözqamaşdıran bir sürətlə ortaya çıxmışlar. Bir-birinin ardınca ilk balıqlar və onurğalılar təkamül etdi. Əvvəllər yalnızca okeanları əhatə edən bitkilər qurunu da “işğal” etməyə başladılar. Beləliklə, ilk həşəratlar təkmilləşdi, onların yumurtalarından çıxanlar torpağa yayılan ilklərdən oldular. Qanadlı həşəratlarla amfibiyalar həşəratlar doğuldu. Həm quruda, həm suda yaşaya bilən balıq yarandı, ilk ağaclar və sürünən heyvanlar ortaya çıxdı. Dinozavrın yaranması gerçəkləşdi. Məməlilər təkamül edəndə ilk quşlar uçmağa, ilk çiçəklər açmağa başlamışdılar. Sonra dinozavrlar Yer kürəsindən yox oldular. Delfinlərlə balinaların əcdadları olan ilk balıqlar görünməyə başladı. Eyni dönəmdə meymunların, oranqutanların və insanların əcdadı olan primatlar ortaya çıxdı. Təxminən on milyon il əvvəl ilk insanbənzər varlıqların beyinlərinin ölçüsündə böyümə müşahidə edildi. Bundan yalnızca bir neçə milyon il sonra insanlar ortaya çıxdı.

İlk insanlar meşələrdə yaşayırdı. Göylərə doğru yüksələn ağac necə də gözəldir… Yarpaqları fotosintez etmək üçün Günəş işığına qucaq açırlar. Ağaclar digər ağaclarla günəş işığı uğrunda rəqabətə girirlər. Əgər diqqət etsəniz, yan-yana yetişən iki ağacın bir-birilə mübarizə apararaq həyat yarışına girdiklərini görərsiniz. Hər bir ağac enerjisini Günəş işığından təmin edən böyük və gözəl bir mexanizmdir. Torpaqdan su, havadan karbon qazını alaraq bunları həm özlərinin istifadə etdiyi, həm də bizlərin yararlandığı qidaya çevirirlər. Bitki istehsal etdiyi karbohidratı öz varlığıını davam etdirmək üçün enerji mənbəyi kimi istifadə edir. Və nəticədə, bitkilərlə qidalanan parazitlər olan bizlər də öz varlığımızı qorumaq üçün bitkilərin karbohidratını oğurlayırıq. Bitkilərdən aldığımız karbohidratlarla udduğumuz havada olan oksigenini “qarışdıraraq” yaşamaq üçün vacib olan enerjini təmin edirik. Bu prosesin nəticəsi olaraq karbon qazını atmosferə buraxırıq. Bitkilər də aldıqları bu karbon qazını, yəni karbondioksidi karbohidratlara çevirirlər. Necə də heyranedici bir harmoniyadır! Bitkilərlə insanların belə burun-buruna tənəffüs mübadiləsi planet səviyyəsində qarşılıqlı bir həyat öpüşü tsikli yaradır və bu, 150 milyon kilometr uzaqlıqdakı ulduzun enerjisi ilə davam etməkdədir…

Bilinən üzvi molekulların sayı on milyarddan çoxdur. Halbuki, bunların yalnızca 50-si həyatın təməl fəaliyyətləri üçün lazımlıdır. Yer kürəsindəki həyatın təməlində duran və hüceyrənin kimyəvi quruluşuna nəzarət edən proteinlərlə (red. zülal) irsi məlumatları daşıyan nuklein turşularından ibarət molekullar həm bitkilərdə, həm də heyvanlarda təməl olaraq eynidir. Çinar ağacının da, bizlərin də xəmiri bir yoğrulub. Zaman baxımından keçmişə doğru getsək, əcdadımızın ortaq olduğu anlaşılır.

Canlı hüceyrədə ulduzlar və qalaktikalar aləmindəki kimi mürəkkəb və gözəl bir nizam hökm sürür. Hüceyrə strukturu olduqca nizamlı bir mexanizdir və yalnız 4 milyard il kimi böyük bir zaman ərzində formalaşa bilərdi. Qida qalıqları hüceyrəyə düşdükdə formasını dəyişdirir. Bu günün leykositi, dünənin ispanağıdır. Hüceyrədə bu dəyişiklik necə baş verir? Hüceyrənin daxili elə nizamlı bir əməkdaşlığa əsaslanmışdır ki, öz quruluşunu qoruyaraq molekulları parçalıyır, ehtiyat enerji yaradır və öz irsini davam etdirə də bilir. Bir hüceyrənin içinə girə bilsək, molekulyar dənəciklərinin çoxunun protein molekulları olduğunu, bunlardan bir qisminin aktiv fəaliyyət göstərdiyini, bir qisminin isə passiv halda olduğunu görərdik. Ən mühüm proteinlər fermentlərdir (ing. Enzyme). Bunlar hüceyrənin kimyəvi reaksiyalarını tənzimləyən molekullardır. Fermentlər mürəkkəb bir cihazın detallarını bir araya gətirən və hər biri ayrı bir detalın mütəxəssisi olan işçiləri xatırladır. Fermentlər əmr quludur və verilən təlimat üzrə fəaliyyət göstərirlər. Rəhbər molekul dediyimiz molekullar isə nuklein turşularıdır. Bunlar hüceyrənin ən dərin bölməsində, başqalarının girməsinə icazə verilməyən “qadağan olunmuş şəhər”də – hüceyrənin nüvəsində yerləşirlər.

Təkamül mutasiya və seçmə yolu ilə gerçəkləşir. Mutasiya çoxalma zamanı “DNT- polimeraza” fermentinin səhv etməsi ilə ortaya çıxır, amma bu hadisə çox nadir hallarda baş verir. Mutasiyalar Günəşdən gələn  ultrabənövşəyi şüanın və ya ətraf mühitdəki kimyəvi maddələrin təsiri ilə ola bilər. Bütün bu təsirlər nukleotidləri dəyişdirə bilər və ya nuklein turşularını düyünlər halında bağlaya bilər. Əgər mutasiya faizi yüksəkdirsə, 4 milyard ildir əldə edilmiş irsiyyəti itirmiş olarıq. Əgər çox aşağı faizdədirsə, təbiətdə yeni variasiyalar (red. formalar) yaranmayacaqdır. Həyatın təkamülü mutasiya ilə seçmə arasında az-çox olan dəqiq bir tarazlığa uyğundur.

Biz insanlar bir ağacla müqayisədə fərqli görünüşdəyik. Heç şübhəsiz, dünyanı bir ağacın başa düşdüyündən daha yaxşı dərk edirik. Lakin molekulun əsl quruluşuna baxanda ağacla insanın irsiyyət baxımından eyni maddəni – nuklein turşularını istifadə etdikləri görünür. Hüceyrələrimizin kimyəvi quruluşunu yoxlamaq üçün zülal tərkibli fermentlərdən istifadə edirik. Qəribə olan isə insanın da, ağacın da, planetimizdəki bütün digər varlıqların da irsi məlumatı proteinlərin başa düşəcəyi hala gətirmək üçün eyni kodlaşdırma üsulunda istifadə etmələridir. Təməldəki bu oxşarlığı ağıla batan şəkildə bu cür izah edə bilərik: ağaclar da, insan da, balıq da, ilbiz də – qısacası, bütün canlı varlıqlar planetin formalaşdığı ilk gündən bəri eyni həyat toxumlarından cücərmişdir. Yaxşı, elədirsə, Yerdəki həyatın ortaya çıxmasını hazırlayan təməl molekullar necə ortaya çıxmışdır?

“Cornell” Universitetindəki laboratoriyamda maraqlandığımız mövzular arasında prebioloji (red. Biologiyadan əvvəl) üzvi kimya da var. Yer kürəsinin ilk dövründəki qazlar olan hidrogeni, suyu, ammonyakı, metanı, hidrogen sulfidi qarışdırıb bu qazların qarışığından elektrik cərəyanı keçirdik. Bu arada, bunların hələ də Yupiter planetində və bütün kosmosda mövcud olduğunu xatırlamalıyıq. Bu elektrik cərəyanı bir növ şimşək çaxması kimidir. Bir zaman Yer kürəsində çaxan bu şimşəklər bu gün də Yupiterdə müşahidə olunur. Şimşək çaxdırdığımız şəffaf qabda qazlar görünməz haldadır. Lakin 10 dəqiqə ərzində şimşək çaxdırıldıqdan sonra qabın kənarlarından yavaş-yavaş qəhvəyi piqmentlərin çölə axdığını görürük. Təcrübənin gedişatında qabın içi zamanla tutqunlaşır və qəhvəyi rəngdə tünd qatran yayılır. Təcrübəni ultrabənövşəyi işıqla etsək, yəni Günəşin o dövrlərdəki xüsusiyyətini təkrarlasaq da, nəticə az-çox yenə eyni olardı. Qatranlı bulyon (red. Akademik ədəbiyyatda bu bəzən ət bulyonuna da bənzədilir), içində protein və nuklein turşularını yaradacaq maddələr də daxil olmaqla, çox zəngin mürəkkəb həyat molekulları ilə doludur. Beləliklə, həyatın can suyu asanlıqda əldə edilmiş olur.

Bu mövzuyla bağlı təcrübələr 1950-ci illərin əvvəlində “Harold Urey” Kimya İnstitutundan məzun olmuş Stenli Miller (ing. Stanley Miller) tərəfindən aparılmışdır. Kimyagər Urey ilk dövrdə Yer atmosferinin hidrogenlə çox zəngin olduğunu təkidlə bildirmişdi. Bu gün kosmos da hidrogen baxımından çox zəngindir. Urey ilkin atmosfer qazlarından elektrik cərəyanı keçirilməsini təklif edəndə biri bu təcrübədən nə etmək istədiyini soruşdu. O da “Balstein”,- dedi. Balstein kimyagərlər tərəfindən bilinən bütün həyat molekulları listinin olduğu 28 cildlik kitabdır.

Yer kürəsində həyat ona görə yarandı ki, ilkin okeanlarda həll olmuş halda olan qazları və kimyəvi birləşmələri parçalayan və ya birləşdirən hər hansı bir enerji mənbəyini (red. Günəş şüası, şimşək çaxması və s.) istifadə edərək həyatın təməl elementlərini yarada bilərik. Sözügedən qabda isə həyat musiqisinin sadəcə notları var, amma musiqinin özü yoxdur. Həyat elementləri olan molekullar düzgün nizam içində yığılmalıdır. Heç şübhəsiz ki, həyat proteinləri hazırlayan amin turşularından və nuklein turşularını hazırlayan nukleotidlərdən fərqlənir. Bu monomerlərdən (yun. Monobir, meros-parça) mürəkkəb molekul zəncirləri yaradaraq laboratoriyada mühüm addımlar atıldı. Amin turşularını Yer kürəsinin o zamankı şərtlərində proteinlərə bənzəyən molekullara çevirdilər. Bunlardan bəziləri zəif olsa da, fermentlərin etdiyi kimi kimyəvi reaksiyaları yoxlaya bilirdilər. Nukleotidlər 20-30 metr uzunluğunda olan nuklein turşuları kimi düzülə bildilər… Və özlərini ikiləşdirməyi də bacardılar.

İndiyə qədər yalnızca kiçik bir dünya üzərindəki həyatın səsini dinlədik. Lakin artıq, heç olmasa, kosmosun çoxsəsli musiqisinə qulaqlarımızı açmışıq.

Tərcüməçi: Fəridbəy Həsənli, Ziya Mehdiyev

Mənbə: Rezonans Toplusu kitabı

STAY CONNECTED

19,727FansLike
2,187FollowersFollow
0SubscribersSubscribe

INSTAGRAM

Ziya Mehdiyev
AZƏRBAYCAN TİBB UNİVERSİTETİNDƏ TƏHSİL ALIR. ƏSASƏN FƏLSƏFƏ,PSİXATRİYA/PSİXOLOGİYA,TİBB BÖLMƏSİNDƏ MƏQALƏLƏR YAZIR. REZONANSIN İDEYA MÜƏLLİFİDİR.

Elekron necə kəşf edildi?

İlkin fikirlər Bizim eradan bir neçə əsr əvvəl qədim yunan alimləri yunla sürtülmüş kəhrəbanın yüngül cisimləri...

Beyin donması nədir?

Sizdə də heç belə olub? Soyuq, şirin, dadlı dondurma yeyirsiniz vəə... Budurr! sanki beyniniz donur! Nə baş verdi?

“Qara qızıl” – Neftin tarixi

Neftin fiziki və kimyəvi xassələri Neft, əsasən karbohidrogenlərin və digər üzvi birləşmələrin mürrəkkəb qarışığından ibarət spesifik iyə malik yanar mayedir....