ETH Zürih’teki bilim insanları, üre molekülünün yaşam öncesi Dünya’da yüksek sıcaklık veya karmaşık katalizörler olmadan, küçük su damlacıklarının yüzeyinde tamamen kendiliğinden oluşabileceğini keşfetti. Bu şaşırtıcı buluş, yaşamın başlangıcına dair büyük bir sırra ışık tutuyor.

Yaşamın Sırrı Su Damlacıklarında mı Saklı?

ETH Zürih'teki araştırmacılar, yaşamın temel yapı taşlarından biri olan üre molekülünün, atmosferdeki küçük su damlacıklarının yüzeyinde, tamamen kendiliğinden ve dış enerji gerektirmeden oluşabileceğini gösterdi. Bu buluş, yaşamın kökenine dair yepyeni bir bakış açısı sunuyor.

Üre Molekülü ve Yaşamın Kökeni: Basit Bir Reaksiyonla Mı Başladı?

Üre, bugün dünya genelinde gübre, plastik, yakıt katkı maddesi ve endüstriyel ürünlerde kullanılan önemli bir kimyasaldır. Ancak ürenin bir başka önemi daha var: Yaşamın başlangıcında RNA ve DNA gibi biyolojik moleküllerin oluşumunda rol oynamış olabileceği düşünülüyor.

ETH Zürih Fiziksel Kimya Profesörü Ruth Signorell ve ekibi, ürenin yaşam öncesi Dünya’da nasıl oluştuğuna dair uzun süredir yanıtı aranan soruya yeni bir açıklama getirdi.

Su Yüzeyinde Kendiliğinden Üre Oluşumu

Sanayide üre üretimi için yüksek basınç, yüksek sıcaklık veya katalizörler gerekiyor. Canlılarda ise enzimler bu süreci yönetiyor. Ancak yaşam öncesi Dünya’da böyle bir ortam yoktu.

Araştırmacılar, deniz köpüğü ve sis gibi küçük su damlacıklarının yüzeyinde, amonyak (NH₃) ve karbon dioksit (CO₂) arasında, tamamen doğal ortam koşullarında ve dış enerji olmadan üre oluşabildiğini ortaya çıkardı. Bu kimyasal reaksiyon, su damlacıklarının hava ile temas ettiği yüzeyde kendiliğinden gerçekleşiyor.

Su Damlacıkları: Doğal Birer Mikroskobik Reaktör

Su damlacıklarının yüzeyi, hacmine göre çok geniştir ve kimyasal reaksiyonlar bu yüzeyde daha yoğun gerçekleşir. Burada oluşan pH farkı ve kimyasal konsantrasyon gradyanları, sıvı içinde gerçekleşmesi beklenmeyen alternatif reaksiyon yollarını açıyor.

Bu mikro ortam, tıpkı bir kimyasal reaktör gibi çalışıyor ve ürenin oluşmasına izin veriyor. Üstelik tüm bunlar tamamen ortam koşullarında, hiçbir ek enerji olmadan gerçekleşiyor.

Yaşamın Kökenine Yeni Bir Pencere

Çalışmanın yazarlarından Mercede Mohajer Azizbaig, bu reaksiyonun ortam koşullarında gerçekleşmesinin oldukça çarpıcı olduğunu ve evrim açısından önemli süreçleri açıklayabileceğini vurguluyor.

Teorik hesaplamalar da deneysel verileri destekliyor ve bu reaksiyonun herhangi bir enerji kaynağı olmadan küçük su damlacıklarında gerçekleşebileceğini doğruluyor.

Yaşam Öncesi Dünya’da Doğal Kimya Laboratuvarları

Yaşam öncesi Dünya’nın atmosferinde bol miktarda CO₂ ve az da olsa amonyak bulunuyordu. Bu atmosferde, sis ve deniz köpüğü gibi su damlacıkları, biyolojik yapı taşlarının oluşabileceği doğal reaktörler gibi işlev görmüş olabilir.

Profesör Signorell, "Çalışmamız, basit ve sıradan görünen yüzeylerin aslında dinamik kimyasal reaksiyon alanları olabileceğini gösteriyor. Belki de yaşamın yapı taşlarının kökeni, tahmin ettiğimizden çok daha yaygın ve basit." diyerek bu önemli keşfin altını çiziyor.

Çevre Dostu Üretim İçin Yeni Bir Yol Olabilir

Araştırmacılar, bu doğal sürecin gelecekte, CO₂ ve amonyağın enerji harcamadan birleştirilebildiği çevre dostu bir üre üretim yöntemi geliştirilmesinde de kullanılabileceğini düşünüyor.

Bu buluş, hem yaşamın kökenine dair büyük bir adım hem de sürdürülebilir endüstriyel üretim için yeni bir umut olabilir.