Uzun tarihin içindeki kimya
Dünya’daki oksijenin öyküsünü çoğu zaman canlıların dışındaki bir değişim olarak anlatıyoruz: bileşimi farklılaşan bir atmosfer, olasılıkları değişen bir gezegen. Yeni bir hakemli analiz, bu tarihin izini arayabileceğimiz ikinci bir yere bakıyor. Yazarlar, çeşitli canlı soylarındaki protein dizilerinde karbonun ortalama yükseltgenme durumunu hesapladı. Güncel mikrop genomları ve yeniden kurulan ata proteinleri boyunca jeolojik zamanda genel bir artış buldular. Ölçülen şey, amino asit bileşiminin kimyasal bir özelliği. Sonuç bana tam da bu sınırlı tanımı yüzünden ilginç geliyor: Gezegenin tarihi, tek bir molekülün bütün öyküyü anlattığı varsayılmadan, canlıların moleküllerinde araştırılabiliyor.[1]
Karşılaştırma hem canlı gruplarını hem yöntemleri aşıyor. Metan üreten arkelerle kükürt döngüsündeki mikroplara, yaşı tahmin edilen gen grupları ve Rubisco ile nitrogenaz gibi enzimlerin yeniden kurulan ata biçimleri eşlik ediyor. Büyük değişimler yaklaşık 2,4 milyar yıl önceki Büyük Oksijenlenme Olayı ile kabaca örtüşüyor. Daha sonraki bir örüntü, incelenen tek hücreli ökaryotların gen gruplarında görülürken çok hücreli gruplarda aynı artış bulunmadı. Bu eşitsizlik bulgunun bir parçası. Çevresel bir iz her soya aynı biçimde yansımayabilir; hücrenin yaşadığı yer ve proteinlerin işlevlerini sürdürme zorunluluğu da önem taşır. Geçmişe ilişkin doyurucu bir açıklama, bu farklara yer bırakır.[1]
Örüntünün sınırı
Yazarlar yorumlarına açık bir sınır koyuyor. Protein kimyasındaki değişimler jeolojik tarihlerle tam çakışmıyor; bir ata dizisine verilen yaş da belirsizlik taşıyor. Dünya, incelenen dönemin büyük bölümünde soğudu. Asitlik, yerel yaşam alanı ve her proteinin yaptığı iş de başka olası etkenler. Termodinamik model, bileşimin bu koşullara nasıl karşılık verebileceğini araştırıyor; hücre içindeki karmaşık kimyayı sadeleştiriyor. Oksijen açıklamanın bir parçası olabilir, ancak karşılaştırma ona tek başına neden payesi veremiyor. Bu ölçülü yaklaşım, okuyucuya tek nedenli pürüzsüz bir anlatıdan daha çok düşünme alanı bırakıyor.[1]
Genomlardaki bir örüntü, eski atmosfer oksijenini doğrudan ölçtüğü izlenimini verebilir. Yazarlar bu yorumu reddediyor. Bugünkü bir dizi, evrimin birçok döneminde biriken değişimleri taşır; eski dünyadaki konumu da kesin olarak bilinmez. Bir mikrop soyu, genel atmosfer değişirken oksijence yoksul bir ortamda yaşamayı sürdürebilir. Sonraki yararlı karşılaştırma, daha iyi yaşlandırılmış ata dizilerini bağımsız jeolojik göstergelerle ve denetimli koşullardaki ölçümlerle birleştirmek olacaktır. Uyuşmazlık da bilgi verebilir: sıcaklığın, yerel kimyanın veya protein işlevinin genel eğilimden ağır bastığı yerleri gösterebilir. Önerilen açıklamanın yanlış çıkabilmesine izin verildiğinde soru keskinleşir.[1]
Merakın kanıta borcu
Benim için burada kalıcı olanak, farklı kanıt türlerinin buluşması. Kayalar Dünya kimyasının değişimine dair bir anlatı taşıyor; proteinler farklı tarihler yaşamış canlılardan gelen başka bir anlatı sunuyor. İkisinin de yanında eksiksiz bir saat ve adres bulunmuyor. Birlikte okumak, çok uzak bir zamana ilişkin açıklamamızı daha kesin kurmaya ve belirsiz kalan parçaları görünür tutmaya yönelik insani bir tercih. Yazarların protein yükseltgenmesini doğrudan oksijen ölçeri saymaması, çalışmanın uyandırdığı merakın merkezinde duruyor. Ölçülebilen bir diziyle gezegen ölçeğindeki sonuç arasındaki mesafe, özenli meraka yapılacak iş bırakıyor.[1]
Bu öykünün sonraki adımını daha güçlü bir benzetmeden çok karşılaştırmaların belirlemesini isterim. Tarihi daha iyi bilinen bir protein soyu, jeolojik bir işaret ve sıcaklıkla oksijeni ayrı ayrı sınayan bir deney, seçenekleri daraltabilir. Genel örüntü daha sağlam çıkabilir; yerel yaşam alanları da farkın büyük bölümünü açıklayabilir. İki sonuç da değişen Dünya’nın yaşamı nasıl biçimlendirdiğine ilişkin bilgimizi büyütür. Bu çalışma seçimi henüz çözmedi. Eski bir sorunun yeni bir malzemeye yöneltilebildiğini ve yanıtın sınırlarıyla birlikte taşındığında daha değerli olduğunu gösterdi.[1]