MAKALE

Yayın Tarihi: 31 Ağu 2015 | Konuk Yazarlar

2

Montana dağlarında iz peşinde: Milyar yıllık mikrofosiller, Belt topluluğu ve astrobiyoloji üzerine

Betül Kacar
Araştırmacı, Harvard Üniversitesi Organizma ve Evrim Bilimleri Bölümü
Bilim Koordinatörü, EON, Tokyo Teknoloji Enstitüsü

Daha önce baktığım hiç bir yere benzemiyor karşımdaki manzara. Birbiri ardına dizilmiş kocaman, heybetli dağlar, erimiş buzulların kendilerine sabırla yer açtığı göller; bu göllerde, bu dağlarda çoluk çocuk rahatça dolaşan, sayıları eskiye göre epey azalmış iri kıyım vahşi geyikler, boz ayıları, bizonlar, hemen yanıbaşında köklü Kızılderili kabilelerine ait özerklik bölgeleri… Manzara fotoğraflarına bakıp bir gün ben de oralara gitmek istiyorum demeye benzemiyor, parçası olduğum doğanın sadeliği, kendi halindeliği ürkütüyor beni. Serdeki gözü karalığa toz kondurmamak için sakin olmaya çalışıyorum ama nafile, korkuyorum.

montana01

Belt Topluluğu Kuzey Amerika’da bulunmakta. Dünyanın çeşitli diğer bölgelerinde de mikrofosil bulunmuş, Kambriyen dönemde yaşamış basit hücreli organizmalara ait en eski fosil Çin’den. (Yaklaşık 1,5 milyar yaşında)

İşte yıllardır laboratuarda, dört duvar arasındaki tezgahında çalışmış bir araştırmacı, bir jeoloji keşif projesinin peşinden koşup mikrofosil görebilmek için kaya, taş kazmaya giderse olacağı bu, sevgili okuyucu.

montana02

Belt Topluluğu’na ismini vermiş dağlardan en meşhur olanı Glacier Doğal Parkı’nda bulunuyor. Mezoproterozoik çağa ait bu dağın çevresinde kemerimsi bir şerit oluşturmuş tortul kayaçlara dikkat. (Fotoğraf: Marli Miller)

Hikayeyi biraz daha başa sarayım. Birkaç ay önce, astrobiyoloji çatısı altında yaptığım çalışmalarımı temelden etkileyen jeobiyoloji verilerini daha iyi anlayabilmek için, yaşamın en eski izlerinden biri olan ve milyarlarca yıl önce yeryüzünde yaşamış olan canlıların oluşturduğu mikrofosil kalıntılarını görmek üzere Montana’da gerçekleşecek bir alan gezisine dahil oldum. Yaşadığımız gezegeni ve keşfedilmiş diğer gezegenlerdeki (muhtemel) hayatın varoluş koşullarını, başlangıcını, temel çalışma ilkelerini ve geleceğini anlamaya yönelik bir alan olan astrobiyoloji, bir nevi ‘ortaya karışık’ bir bilim dalı. Bünyesinde biyoloji, jeoloji, astronomi gibi bir çok farklı temel bilimi barındırdığından dolayı, ana alanınız olmayan bir çok farklı bilim dalı ile haşır neşir olmak, bu alanlardan gelen diğer çalışmacılarla ortak dili geliştirmek can sıkıcı bir mecburiyet değil, benimsediğiniz yaşam tarzınız halini alıyor. Dolayısı ile ihtisasını moleküler kimya üzerine yapmış olan bendeniz, doktora sonrası çalışmalarımı NASA Astrobiyoloji Enstitüsü’nde evrimsel ve sentetik biyoloji üzerine yapabiliyor, ardından kendimi Montana dağlarında antik tek hücreli canlı organizmaların iz bıraktığı kayaç parçalarını ararken bulabiliyordum. Takım arkadaşlarım da, sordukları soruları birbiriyle kesişen fakat daha önce ortak bir alanı paylaşmamış olan bir paleobiyolog, bir antropolog ve bir jeolog olabiliyordu. Soruyorduk: Yaşam nasıl yollardan geçti ve şu an gözlemlediğimiz şeklini aldı? Başka bir türlü yaşam mümkün muydu? Geçmiş yaşamın kayalarda bıraktıkları kalıntılar bize ilkel canlıların ve yaşadıkları koşullar hakkında ne anlatıyordu?

Belt Topluluğu

montana03

Potansiyel olarak Kambriyen öncesi döneme ait tek hücreli canlı fosili (mikrofosil) barındıran Belt Topluluğu’na ait katmanlar. GPS cihazı katmanların boyutu hakkında fikir vermesi için koyuldu. GPS cihazı Nokia XX boyutunda (Nokia’yı hatırlayanlara). (Fotoğraf: Zach Adam)

Geçmişe dair sorduğumuz bu sorulara yanıt vermesi umudu ile Belt Topluluğu’nun yolunu tuttuk. Belt grubu yaklaşık 1,5 milyar yıl yaşında, Mesoproterozoik dönemine ait, Kuzey Amerika’da (Montana, Wyoming, Idaho, Kanada) bulunan, fakat ününü Montana’nın batısındaki Glacier Ulusal Doğal Parkı’nı oluşturmasından almış bir tortul kayaç grubu.  Bu grup kıtaların çarpışmasının etkisi ile, Kambriyen döneminde (yaklaşık 540 milyon önce) oluşmuş kayaların altında kalmış. Fakat kimi bölgelerde Belt kayaçları tektonik aktivitenin etkisi ile Kambriyen döneminde ve Kambriyen-öncesi dönemde oluşan kayaların ortasında yeniden yüzeye çıkarak  şerit gibi kemersi bir bölme oluşturmuş. Yani kimi Belt kayaçlarının oturduğu yapılara baktığınızda hem 540 milyon yıllık, hem de 1,4 milyar yıllık iki kayaç grubunu aynı anda görmüş oluyorsunuz. Bir nevi, kayaların üzerinde çıkılabilen bir zaman yolculuğu diyebiliriz; bir metre aralıkla, arasında 800 milyon yıl bulunan iki kayaç grubu, neredeyse ortasına Kambriyen-öncesi dönemi almış bir Kambriyen sandviçini oluşturuyor. Tam bu noktada aşka gelip, yaptığımız her şeyi bırakıp bir paleontolog olmaya karar veriyoruz.

Atalara saygı kuşağı: Stromatolit

Capture

(Solda) Mikrofosil vaat eden taş örnekleri dikkatlice isimlendirilmiş, numaralanmış torbalara koyulup, analiz için laboratuara gönderiliyor. Torbalarda örneklerin hangi bölgede toplandığı, GPS koordinatları gibi bilgiler yazılıyor. (Fotoğraf: Betül Kacar) (Ortada) Laboratuara gönderilen örnekler bir dizi işlemden geçirilerek, fosil taşıyıp taşımadıklarını anlamaj için taranıyor. Bu işlemlerden ilki ve en önemlisi fosilleri tutan bağlayıcı kayacın çözülmesini sağlayacak, fakat fosillere zarar vermeyecek güçlü bir asit ile (hidroflorik asit) muamele edilmesi. Ayrıştırılan fosiller mikroskopi ile taranıyor. En son gözetim daha sofistike mikroskopiler kullanılarak yapılıp, fosillerin fizyolojik yapısı günümüz canlıları ile kıyaslanıyor. Bu işlem dizileri aylar, hatta yıllar alabiliyor. (Sağda) Arındırılan mikrofosiller, günümüz canlıları ile karşılaştırılarak geçmiş ile günümüz canlıları arasındaki benzerlik ve farklılıklar tanımlanıyor. Sağ yukarıda, bölünmekte olan günümüze ait maya hücrelerini görüyorsunuz. Altında ise ise bu mantar hücresinin muhtemel atası, Belt Topluluğu’ndan çıkartılmış 1,5 milyar yaşında bir fosil var. İki resimdeki fark ve benzerlikleri görebildiniz mi? (Fotoğraf: Adams, Astrobiyoloji Bilim Konferansı 2015)

Ekip olarak hedefimiz hem mikrofosilleri yerinde görmek, hem de Belt grubunun henüz derinlemesine taranmamış, fazla ilgi görmeyen mostralardan örnek toplamaktı.  Bu bölgelerin pek ilgi görmemesinin bir sebebi vardı: Belt grubunun Kambriyen ve Kambriyen-öncesi kayaçları böldüğü gözlemlendiği için, çoğu jeobiyolog yeryüzündeki bir çok canlı şubelerinin oluştuğu, yumuşakçalar, süngerler, mercanlar, trilobit gibi ilkel eklembacaklıların ortaya çıktığı, canlıların zevk-ül sefa içinde çoğaldığı, gezegenimizin Lâle devri Kambriyen dönemini araştırmak adına Belt grubuna gelmekte. Biz astrobiyologlar öncelikli olarak halihazırda oluşmuş hayatın kendisiyle değil, hayatın oluşumuna yön veren temel ilkeleriyle meşgul olduğumuz için, bu popüler dönemi ve bu fosilleri değil de, Belt grubunun diğer parçası olan bayık Kambriyen-öncesi döneme ait tek hücrelilerin fosillerini merak ediyorduk. Anlayamazsınız.

montanaKutu2

Belt Topluluğunun oluştuğu dönem olan Mesoproterozoik dönem, stromatolit*** formlarının iyice arttığı, aynı zamanda çok hücreli canlıya geçişten hemen önceki tarihsel döneme tekabül ediyor. Stromatolit, kabaca mikroorganizmalara ait fosillerin (özellikle mavi-yeşil algle, siyanobakterinin) oluşturduğu kayamsı yapı. Şu anki atmosferimize hatırı sayılır katkıları ve çok hücreli canlılara yaptığı yardım ve yataklık gibi nice marifetleri olan stromatolitler, aynı zamanda gezegenimizdeki ilk canlılara ait daha bir çok bilgiyi de taşımakta. Paylaşmadan geçmek istemiyorum, stromatolitler hakkında Türkçe kaynak araştırırken şöyle şahane bir yazıya denk geldim, Onur Ataoğlu kaleme almış, okumanızı tavsiye ederim: En kıdemli dünya vatandaşı stromatolit.

montana08

Suskunluğu asaletinden: İyi korunmuş bir Stromatalit kaya parçası. Kayanın üzerindeki yarım çember şeklindeki desenler yaklaşık 3 milyar yıllık katmanlaşmış bakteri fosilleri. (Fotoğraf: Dustin Hoon)

Montana’nın fosil bakımından bereketli topraklarında,  kamp kurduğumuz yerde kocaman bir stromatolit parçasına denk geldik. Fotoğrafta görülen kaya parçası Montana’ya özgü, iyi korunmuş bir stromatolit örneği. Üzerindeki kıvrımlar rüzgar, nehir ve okyanusların hareketi ile şekil kazanmış, yaklaşık 3 milyar yıllık mikrobiyal fosillere denk geliyor. Bu stromatolite kamp kurduğumuz yerin içinde denk geldik. Onca, tonlarca kamp yeri dururken, içinde devasa bir Stromatolit bulunan kamp yerinin biz bilim insanlarına denk gelmesi bir tesadüf olabilir miydi?

montana09

Jeoloji gezimiz boyunca bize ev sahipliği yapan Blackfeet Kızılderili Rezervasyon Bölgesi’nden ayrılırken ardımızda bıraktığımız manzara. Glacier Dağları ve kim bilir neleri saklayan Belt Topluluğu kendine yakışan bir şekilde ekibimize veda ediyordu. (Fotoğraf: Betül Kacar)

Topladığımız numuneleri detaylıca isimlendirilmiş kutulara yerleştirdik, son gecemizi geçirmek için kamp alanının yolunu tuttuk. Bu bir kaç gün hepimizde büyük etki yaratmış olacak ki araçta kimsenin sesi soluğu çıkmadı uzun bir süre, düşündük. 1,3 milyon yıllık bir dönem gezegenimizde var olarak, 13 milyar yaşındaki evrenimizin, %10’lük bir kozmik zaman dilimini kapsamış bir yaşamın izlerini taşıyan fosil kalıntıları aracımızın bagajında idi şimdi. Belki böylesine devasa boyuttaki bir yaşam kalıntısına hiç olmadığımız kadar yakın olmamızdı bizi susturan. Belki mutlak bilgiden aslında ne kadar uzak olduğumuzu bildiğimizden,  belki de içinde bulunduğumuz vahşi doğada bize kendini iyice hissettiren ve insan olmanın verdiği o acizlikten sustuk. Gökyüzü kırmızı ve mordu, parkın diğer köşesindeki dağlarda çıkan yangın iyice büyümüş olacaktı ki ortalık toza dumana karışmıştı tam da güneş batmak üzereyken. Bu manzaraya daha fazla karşı koyamadık, günlerdir dört köşesinde dolandığımız dağlara son bir defa bakmak için aracı bir köşeye çektik. Çok önceden bir köşeye not ettiğim dizelere denk geldim zihnimde, bir Kızılderili “dağların sonuna gittim. arkadaşım olmayan bir şey bulamadım” diyordu. Belki o da şu anda durduğum yerden aynı güneşe hoşçakal demişti, kim bilir? Hayat çok gizemli, çok büyük ve çok güzeldi, ve ben artık korkmuyordum.

Notlar ve referanslar

* Literatürde henüz kabul görmemesine rağmen ilgili okurlar için bilgilendirici olacağını düşündüğüm bir çalışma.

** Soyoluş analizi ve soyağaçları ile ilgili temel bilgi Evrimi Anlamak sitesinde.

Filogeni/ Soyolus Analizi ile ilgili, üniversiteli arkadaşlar için Raşit Bilgin’in 2013 senesinde Matematiksel Evrim çalıştayında paylaştığı ders notları.

Yazı daveti için Çağrı Yalgın’a ve değerli katkılarından dolayı sevgili İstem Fer’e teşekkürler.

img_2709Betül’e Twitter üzerinden veya laboratuvarının sitesinden ulaşabilirsiniz.

Etiketler: , , , , , , , , , ,


Yazar

Açık Bilim Çevrimiçi Dergisi'ne konuk yazar olarak katkıda bulunmak ve destek vermek isteyebilirsiniz.






2 Responses to Montana dağlarında iz peşinde: Milyar yıllık mikrofosiller, Belt topluluğu ve astrobiyoloji üzerine

  1. a says:

    evren ve oluşum insana naz yapıyor..gizemini tane tane sunuyor…makaleniz etkileyici ve farklı düşünümlere yön veriyor..tebrik ederim..

  2. alteracking says:

    Bilgilendirici ve düşündürücü bir makale olmuş. Teşekkürler.

Yorum yapın (Facebook, Twitter gibi hesaplarınız geçerlidir.)

Back to Top ↑
  • RSS Bağlantısı

  • Facebook

  • Reklam Alanı

  • E-POSTA LİSTESİ

    Yeni bir yayınımız yayımlandığında e-posta yoluyla haberdar olmak için adresinizi bu alana girin.

    Diğer 892 aboneye katılın

  • Hızlı Takvim

    Ağustos 2015
    P S Ç P C C P
    « Tem   Kas »
     12
    3456789
    10111213141516
    17181920212223
    24252627282930
    31