Miller - Urey Təcrübəsi Nədir, Nə Deyildir?

Hkmət
8 Kas 2015
15 dakikada okunur

Miller-Urey Təcrübəsi, sanki bu sahədə edilən tək iş və tək nəticəymiş kimi üzərinə bolca gedilən, çox məqsədəuyğun nəticələr verməməsinə baxmayaraq çox böyük bir müvəffəqiyyətə və ünə sahib olan bir təcrübədir. Üzərinə bir çox təsdiqləmə təcrübəsi və inkişaf etdirmə təcrübəsi edilmiş olmasına baxmayaraq (və əskikləri böyük nisbətdə bağlanılmış olmasına baxmayaraq) elm düşmənlərinin hələ də hücum etməyi seçdiyi tək təcrübə Miller-Urey Təcrübəsidir. Bunun bir səbəbi, cəmiyyət içərisində bu təcrübənin, bənzərlərinə və daha inkişaf etmiş versiyalarına görə daha çox məşhur olmasıdır. Bir başqa səbəbi isə, təkamülə qarşı olan elm düşmənlərinin əhatəli araşdırmalar etmədən, özlərinə təqdim edilən yanlış elm anlayışını xalqa satışa çıxarma maraqlarıdır. Ən başından bu başa düşülməlidir ki, heç bir elmi təcrübə, gerçəyin eynilə eynisini əks etdirə bilməz. Bir təcrübə, gerçəyin yalnız bir kopiyası ola bilər. Ancaq təcrübə ola biləcək və təsbit edilən səhvlərindən nə qədər çox ayırd edilə bilsə, gerçəyi modelləşdirməyə o qədər çox yaxınlaşar. Bu səbəbdən təcrübə etmək, bir modelləşdirmə işidir. Nəticələrin, gerçəkdə gözlənililən ilə birə-bir eyni olmaması və ya gerçək mühiti birə-bir eyni olaraq təkrar etməməsi, bu təcrübələrin nəticələrinin səhv ya da gerçək xarici olduğu mənasını verməz. Nəşr olunan məqalədə ortaya qoyulan metodlar və nəticələr, sahənin başqa mütəxəssislərin tərəfindən araşdırılaraq təcrübənin gerçəyi nə qədər modelləşdirdiyi müzakirə edilər və nəticələrə çatılar. Əlbəttə təcrübənin əskik tərəfləri və abiogenez sahəsinin hələ cavablandırılmamış sualları vardır; ancaq bunlar təcrübəsi yox saymaq və ya kiçik hesab etmək üçün əsla kafi deyil və olmayacaq. Miller-Urey Təcrübəsi, biokimyanın abiogenez sahəsinin praktik olaraq doğulmasını təmin edən və elm tarixinin gedişatını dəyişdirmiş olan çox böyük və çox əhəmiyyətli bir təcrübədir. Burada, bu təcrübənin nəyi göstərib, nəyi göstərmədiyini ortaya qoyacaq və təcrübələ əlaqədar yanlış anlayışı düzəltməyə çalışacağıq.

Bu nöqtədə, daha başlamadan bir düzəltmə daha edilməlidir: elm əleyhdarları, Təkamül Nəzəriyyəsinə hücum etmək üçün Abiogenez Nəzəriyyəsini bir pillə, bir sıçrama daşı olaraq görməkdədirlər. Bu səbəblə, bildikləri tək abiogenez təcrübəsi olan Miller-Urey Təcrübəsi üzərindən, həm də köhnə versiyaları üzərindən bu mövzuya hücum etməkdədirlər. Halbuki abiogenezə istiqamətli təcrübələr Miller-Urey Təcrübəsi ilə məhdud deyil. Saysız biokimyaçı, həyatın cansızlıqdan başlanğıcına fərqli bucaqlardan yaxınlaşaraq müdhiş nəticələr əldə etməkdədirlər. Canlılıq, çox böyük bir ehtimalla cansızlıqdan və özbaşına meydana gəlmişdir. Bunun niyə və necə olduğunu isə Aiyogenez Nəzəriyyəsi dediyimiz şərhlər bütünü ələ almaqdadır. Miller-Urey Təcrübəsi, bu nəzəriyyənin kiçik bir parçasıdır. Məsələn Oró'nun monomer meydana gəlməsi təcrübələri, Manfred Eigen və Peter Schusterin molekulyar xaos və özünü kopiyalayan hiperdöngü fərziyyələri, Spiegelmanın Canavarı təcrübələri, Geoffrey W. Hoffmanın katalitik səs-küy təcrübələri, Günter Wächtershäuser'ın dəmir-kükürd dünyası nəzəriyyəsi, Armen Mulkidjanianın sink dünya fərziyyəsi, Zachary Adamın radyoaktif sahil fərziyyəsi, Karo Michaelianın bənövşəyi sonrası və istilik idarəli kopiyalanma modeli, Cnossenin Arkean dövrdəki ultrabənövşəyi şüa sıxlığı nəzəriyyəsi, Pierre Noyesin beta şüalanması homokiralite yanaşması, Robert Hazenin monomerlərin makromolekullara kristal səthlər üzərindəki çevrilməsiylə əlaqədar təcrübələri, Martın William, Stan Palasek, Eugene Koonin, Tatiana Senkevich, Valerian Dolja, Mark Nussinov, Vladimir Otroshchenko, Salvatore Santoli, Aleksandr V. Vlassov, Sergei A. Kazakov, Brian H. Johnston, Laura F. Landweber kimi adların etdiyi öz-özünə orqanizasiya təcrübələri, Martın Hanczycın ön hüceyrə təcrübələri, Peter Mitchellin 1978 Nobel Kimya Mükafatlı proton motiv qüvvəsinin kəşfi və əlaqəli həyat başlanğıcı təcrübələri, Alexei Sharov və Audrey Bouvier kimi adların koenzim dünya nəzəriyyələri, Jack Szostak, Tracey Lincoln, Gerald Joyce kimi araşdırmaçıların RNT dünya nəzəriyyələri, Anthonie Mullerin termosentez dünya modeli, Feng-Jie Təqdim et və Gustavo Caetano-Anollés'in tRNTəsaslı həyat başlanğıcı təcrübələri, Fernando və Rowenin otokatalitik amma enzimatik olmayan maddələr mübadiləsi yanaşması, Martın Brasierin ponzataşı salları yanaşması, Stuart Kauffmanın otokatalitik kimyəvi şəbəkə yanaşması, Graham Cairns-Smithin gil fərziyyəsi, Tomas Goldun dərin isti biosfer modeli və hətta "Panspermia Nədir? Dünyaya Həyat Kosmosdanmı Gəldi?" başlıqlı məqaləmizdə araşdırdığımız və yüzlərlə elm insanı tərəfindən inkişaf etdirilən Panspermia Nəzəriyyəsi, Abiogenezin fərqli yanaşmalarından yalnız kiçik bir qisimidir.

İndi, həyatın başlanğıcına istiqamətli yanaşmalardan güclü bir dənəsi olan, ancaq yalnız bir dənəsi olan Miller-Urey Təcrübəsinə və niyə elm tarixini dəyişdirəcək qədər əhəmiyyətli olduğuna toxunmağa başlayaq.

Miller-Urey Təcrübəsinin Arxaplanı

Sovetlər Birliyinin məşhur biokimyaçısı Aleksandr Oparin, bəzən "20. əsrin Charles Darwini " olaraq xatırlanar. Çünki Darvin, 19. əsrdə günümüzdəki növlərin mənşəyini açıqlayan elmi gerçəyi ortaya qoymuş və nəzəriyyələşdirmişdi. Bu gün, bu nəzəriyyəyə, Təkamül Nəzəriyyəsi deyirik. Oparin isə, iş yoldaşı J. B. S. Haldana ilə daha da geriyə gedərək və öz dövrünün, Darvin zamanına görə inkişaf etmiş biokimya məlumatlarını istifadə edərək, canlılığın mənşəyini elmi olaraq ortaya qoymağa çalışmışdır: Oparin, ilk canlının, cansızlıqdan və tamamilə təbii müddətlərlə necə meydana gəlmiş ola biləcəyini, elmi üsulları istifadə edərə açıqlamışdır.

20. əsrin dahiləri arasında görülən, canlılığın cansızlıqdan necə təkamülləşmiş ola biləcəyinə dair ilk konkret təcrübələri edən və fikirləri irəli sürən Aleksandr Ivanovich Oparin (Rusiya) və John Burdon Sanderson Haldana (İngiltərə).

Bu nöqtədə dərhal vurğulayaraq söyləyək: Təkamül Nəzəriyyəsi ilə Abiogenez Nəzəriyyəsi bir-birindən müstəqil ancaq bir-birini tamamlayıcı; ancaq bir-birlərindən fərqli olan iki elmi nəzəriyyədir. Bunu belə anlaya bilərik: Təkamül Nəzəriyyəsi, təbiətdəki təkamül qanununu şərhə istiqamətli olaraq inkişaf etdirilmiş məlumatlar bütünüdür. Yəni canlılığın, var olduqdan sonra necə bu günə qədər gəldiyini və növlərə ayırıldığını araşdırmaqdadır. Canlıların dəyişdiyi və dəyişmək məcburiyyətində olduğu gerçəyinə söykənər. Diər yandan Abiogenez Nəzəriyyəsi, cansız molekulların da təkamül keçirə bildiyi gerçəyinə söykənər. Bu gerçəyə molekulyar (kimyəvi) təkamül adını verərik. Abiogenez Nəzəriyyəsi, canlılığın bu günə necə çatdığı ilə maraqlanmaz. Canlılıqdan əvvəl var olduğu bilinən cansızlığın, necə təbii müddətlərlə canlılığı doğurduğuna fokuslanmaqdadır. Bu baxımdan, Təkamül Nəzəriyyəsinin ortaya qoyduğu gerçəklər və əlaqələrdən faydalansa da, doğrudan eyni mövzuya fokuslanmamaqdadırlar. Müasir elm daxilində ikisi də saysız tapıntıyla dəstəklənilmiş və ikisi də heç bir zaman çürüdülə bilməmişdir. Ancaq Təkamül Nəzəriyyəsinin, Abiogenez Nəzəriyyəsinə görə çox daha köklü, çox daha budaqlı, çox daha çox baxımdan dəstəklənilən, haqqında çox daha çox təcrübənin və araşdırmanın edildiyi, qısaca çox daha güclü bir qayda olduğunu da anlamaq lazımdır. Abiogenez Nəzəriyyəsi, hələ getməsi lazım olan yolun başlarındadır; ancaq buna baxmayaraq, son dərəcə güclü və son dərəcə ümid vəd edən nəticələr verməkdədir.

Bu səbəblə, Təkamül Nəzəriyyəsi və Abiogenez Nəzəriyyəsi bir-birinə qarışdırılmamalıdır: Abiogenez Nəzəriyyəsi, canlılığın necə cansızlıqdan və elm-xarici faktorlara gərək qalmadan var ola biləcəyini açıqlayan elmi qaydadır. Təkamül Nəzəriyyəsi isə, canlılıq hər necə başlamış olursa olsun, ilk canlıdan etibarən günümüz müxtəlifliyinin və tarixi müxtəlifliyin necə meydana gəldiyini izah edən qaydadır. Bir-birlərini tamamlayarlar, çünki elm təbiəti açıqlaya bilən ən güclü və bəlkə də tək məlumat növüdür. Təkamül Nəzəriyyəsi, ilk canlının necə olduğunu açıqlamaz; Abiogenez Nəzəriyyəsi da ilk canlı meydana gəldikdən sonra olanları...

1922-də, Oparin və Haldana "Canlılığın Mənşəyi Nəzəriyyəsi" deyə biləcəyimiz nəzəriyyəni ortaya atdıqlarında kimsə bu sensasional nəzəriyyənin ürəyində yatan "Canlılıq cansızlıqdan təbii müddətlərlə başlamışdır." iddiasının irəlidə bir gün sadə bir gerçək halına gələ biləcəyini düşünməmişdi. 1952-1953-ə qədər də, canlıların cansızlardan meydana gələ biləcəyi iddiası elmi olaraq dəstəklənilmədən, yalnız Oparinin nəzəri biokimya əsaslı izahları üzərindən müzakirə edildi. Çünki kimsə canlılığın cansızlıqdan meydana gələ bilməsini təmin edəcək reaksiyaları və ya şərtləri bilmirdi. Atılacaq hər addım, bir cür "uydurma" ya da "zəif ehtimal" olacaqdı. Əldə konkret bir məlumat tapılmırdı. Bu səbəbdən kimsə Abiogenezi necə praktik olaraq test edə biləcəyimizi bilmirdi. Hələ ki canlılığın ehtimalla yüz milyonlarla illik müddətlər sonunda meydana gəldiyi düşünülsə, bunun necə təcrübi olaraq göstərilə biləcəyinə dair heç bir konkret fikir yox idi.

Sonunda, 1952-də, Chicago Universitetindən Prof. Stanley Miller ilə Prof. Harold Ureyin "Abiogenez təcrübəsi" məqsədəuyğun bir istiqamətdə atılacaq ilk addım oldu. Miller və Ureyin etdikləri təcrübə sayəsində açdıqları yol, indiki vaxtda saysız Abiogenez təcrübəsinə ilham verdi. Miller-Urey Təcrübəsinin nəticələri isə, Oparin-Haldane fərziyyəsinin doğru ola biləcəyini göstərən ən güclü məlumatlardan biri olaraq tarixə keçdi. Sonrasında gələn təcrübələrlə bu fərziyyə artıq bir təbiət gerçəyi olacaq qədər güclənmişdir.

Miller-Urey Təcrübəsini Anlamaq

Abiogenez təcrübələrinin hamısının təməlində, canlılığın cansızlıqdan başlamış ola biləcəyi şərtlərin təsbit edilməsi yatar. Kimi Abiogenez təcrübəsi, bir bütün olaraq canlılığın cansızlıqdan təkamülünə fokuslanarkən, bəzi digər təcrübələr, bir ön hüceyrənin (koaservatın), müəyyən bir parçasının necə təbii müddətlərlə var ola biləcəyini izah etməyə fokuslanar. Bu səbəbdən, Miller və Ureyin həll etmələri lazım olan ilk problem, həyatın harada və nə şərtlərdə başlamış olduğu sualı idi. İkilinin verdiyi cavab, bu başlanğıcın atmosferik şərtlərdə reallaşdığı idi. Burada, bu əhəmiyyətli nöqtənin önə çəkilməsi lazımdır: Miller və Urey Təcrübəsi, canlılığın necə başladığını göstərməyə istiqamətli bir təcrübə olmaqdan çox, canlılarda nisbi olaraq az olan qeyri-üzvi molekulların, canlıların böyük qisimini meydana gətirən üzvi molekullara təbii üsullarla necə çevrilə biləcəyini kəşfidir. Bu səbəbdən Miller-Urey Təcrübəsinin sonunda, bir bütün olaraq canlılığın meydana gəlməsini gözləmək axmaqlıq olacaq. Miller və Urey, canlılığın ilk təkamülünü mümkün edə biləcək molekulların, qeyri-üzvi molekullardan tamamilə təbii şərtlər altında necə meydana gələ biləcəyini göstərməyi hədəfləyirdilər. Bu səbəblə, bu ilk qeyri-üzvi - üzvi çevrilməsinin atmosferik şərtlərdə başladığını düşünmək son dərəcə məqsədəuyğun bir təxmindir.

Stanley Miller və Harold Urey

Tam olaraq bu səbəblə, Miller-Urey təcrübəsini anlamaq üçün primitiv atmosfer şərtlərini anlamaq şərtdir. Çünki az əvvəl də ifadə etdiyimiz kimi, təcrübənin təməl məqsədi, bundan 4.5 elə 4 milyard il əvvəlki atmosfer şərtlərini təqlid edən bir təcrübə qurğusu quraraq, "cansız" olaraq hesab edilən molekullardan, "canlılığa" səbəb olan molekulların inkişaf edib inkişaf edə bilməyəcəyini ortaya qoymaq idi. Bu səbəblə, bu ilkin çevrilmənin, Dünyanın çox erkən şərtlərində atmosfer içərisində meydana gəlməyə başladığını düşünmək son dərəcə məntiqlidir. Öz dövrlərində, elmin əlində olan məlumatlardan yola çıxan Miller və Urey, gerçəyə olduqca yaxın bir təxmində olaraq primitiv atmosferdə su (H2O), metan (CH4), ammonyak (NH3), karbonmonoksid (CO) və Hidrogen (H2) ola biləcəyini irəli sürdülər və təcrübə qurğularını buna görə hazırladılar. Təbii ki günümüz məlumatları işığında bu təxminlər daha da inkişaf etdirilmiş, bir çox səhvindən ayırd edilmişdir, buna az sonra təkrar toxunacağıq. Təcrübə ilk olaraq Chicago Universitetində, sonrasındadırsa San Diyeqoda olan Kaliforniya Universitetində təkrarlandı.

Təcrübənin nəticələri isə olduqca dəqiqdir: əskik edilmiş təxminlərə baxmayaraq, bu primitiv atmosfer şərtlərindəki qazların təbii müddətlərin təqlid edilməsi nəticəsi girdikləri reksiylarla, canlılığın quruluşuna qatılan 20 amin turşusu (və hətta quruluşumuza doğrudan qatılmayan digər amin turşuları) alınmışdı. Amin turşularının təbii müddətlərlə, primitiv atmosfer şərtlərində sintez edilmiş ola biləcəyini göstərmək, o dövr üçün çox böyük əhəmiyyətə sahib idi.Buna görə Miller-Urey Təcrübəsi çox böyük bir ünə qovuşmuşdur. Ancaq maraqlı bir şəkildə, onların təcrübələrindən daha məqsədəuyğun nəticələri olan başqa təcrübələr bu qədər məşhur deyil. Yazının başında, bunun bəzi ola biləcək səbəblərinə toxunmuşduq, təkrar etməyə ehtiyac yoxdur.

İndiki vaxtda bilirik ki primitiv atmosfer içərisində karbon 4 oksid (CO2), azot (N2), hidrogen sulfit (H2S) və kükürd dioksid (SO2) də olmalıdır. Bu qazların olduğu şərtlərdə təkrar edilən təcrübələr, Miller və Ureyin təcrübəsindən belə məqsədəuyğun nəticələr vermiş, canlılığın quruluşuna qatılan haradasa bütün üzvi molekulların təbii müddətlərlə qeyri-üzvi molekullardan meydana gələ biləcəyi isbat edilmişdir.

Təcrübə Qurğusu

Miller-Urey Təcrübəsinin qurğusu, təməl olaraq aşağıdakı kimi idi:

Bu təmsili təcrübə qurğusundan da görə biləcəyiniz kimi, primitiv atmosfer şərtlərinin ən fundamental xüsusiyyətləri təkrarlanmaqda idi: Buxarlaşma, sıxlaşma, şimşəklər və ildırımlar. Sağ tərəfdəki qlobal balonda olan qazlar, əvvəlcə kondansordən keçirilərək sıxlaşdırılar. Daha sona "trap" olaraq adlandırılan mexaniki bir bölmədən keçirilərək təzyiqi artırılan bu mayelər, isidicidən keçirilərək təkrar buxarlaşdırılarlar. Buxarlaşan maye yüksələrkən bir nümunə götürmə bölməsindən keçər və təkrar qaz otağına dönər. Qaz otağında isə qaz qarışığına nizamlı aralıqlarla elektrik cərəyanı verilər. Bu da səmada meydana gələn şimşəkləri, düşən ildırımları və elektriklənmələri modelləşdirər. Daha sonra qazlar təkrar soyuyarılar və sıxlaşdırılar. Bu proses bu şəkildə davam edər. Eynilə atmosferimizdəki bənzər dövrlərin davamlı davam etməsi kimi...

Miller və Urey, bu dövrü 1 həftə kimi qısa bir müddət, aralıqsız olaraq davam etdirdilər. Daha ilk günün sonunda təcrübə qurğusundakı qarışıq çəhrayı bir rəng almağa başladı. 1 həftə kimi qısa bir müddət sonunda, metan qazı içərisindəki karbonun 10-15% qədərlik bir miqdarının üzvi molekulları meydana gətirdiyi təsbit edildi. Bənzər şəkildə, bu karbonun 2%-i indiki vaxtda hələ də "təməl" olaraq olan 20 amin turusunun 11 dənəsini meydana gətirmişdi belə! Xüsusilə də maraqlı olan, quruluşumuzdakı ən əhəmiyyətli amin turşularıdan biri olan glisin amin turusununnisətcədaha çox var olması idi. Bunlar xaricində şəkərlər də meydana gəlməyə başlamışdı. Yalnız nukleit turşuların meydana gəlməsini görə bilmədilər və bu onları açıqcası xəyal qırıqlığına uğratdı. Lakin yenə də əllərindəki metanın18% kimi böyük bir qisiminin yalnız 1 həftədə üzvi molekullara çevrilmiş olması baş çevirici bir müvəffəqiyyət idi.

Təcrübə əslində çox sadə kimyəvi reaksiyalara söykənməkdə idi; onsuz da onu bu qədər təsirli edən də bu xüsusiyyətidir. Qurğudakı kimyəvi maddələr, yalnız sadə reaksiyalardan (yəni tək pilləli reaksiyalardan) keçərək hidrogen sianit (HCN), formaldehit (CH2O), asetilen (C2H2), sianoasetilen (C3HN) kimi kimyəvi maddələrə çevrilə bilməkdədir. Sonrasında isə hidrogen sianid, formaldehid və ammonyak, Strecker Sintezi olaraq bilinən bir reaksiyaya girərək amin turşularını və digər biomolekullarıyarada bilər. Bənzər şəkildə, Butlerov reaksiyası vasitəsilə formaldehid ilə su reaksiyaya girərək riboza kimi bir çox əhəmiyyətli üzvi şəkəri yarada bilər. Qısaca Miller-Urey Təcrübəsi böyük bir müvəffəqiyyətdir.

Miller-Urey Təcrübəsi reaksiya pillələri... Son pillədəki son məhsul glisin amin turşusudur.

Təcrübə qurğusu indiki vaxtda San Dieqo Kalifornia Universitetində, Miller və Ureyin köhnə şagirdlərindən Jeffrey Badanın idarəsində var. Ayrıca təcrübə qurğusu Denver Təbiət və Elm Muzeyində sərgilənməkdədir.

Təcrübəyə Gələn Etirazlar və Bəzi Problemlər

Dediyimiz kimi bir təcrübə, heç bir zaman orijinalını (gerçəyi) birə-bir kopiyalaya bilməz. Ancaq orijinalına nə qədər yaxın olduğu, mövzunun mütəxəssisləri tərəfindən araşdırılar və qərar verilər. İndiki vaxtda, Miller-Urey Təcrübəsinin, hələ ki sonradan gələn aktuallaşdırmalarla tikilən versiyalarının, canlılığın başlanğıcına qatılacaq kimyəvi maddələrin,qeyri-üzvi molekullardan meydana gələ biləcəyini göstərmək mövzusunda son dərəcə yüksək bir müvəffəqiyyətə sahib olduğu elm insanlarının əksəriyyəti tərəfindən qəbul edilməkdədir. Yenə də, gələn tənqidlərə burada qısaca yer verərək, bu tənqidlərin təcrübəni necə inkişaf etdirdiyini və gerçəyə necə çatdığımızı, böyük bir qisiminin isə niyə etibarsız və elmdən kənar olduğunu göstərməyə çalışacağıq.

Miller-Urey Təcrübəsinin ən fundamental problemi bu idi: Əldə edilən amin turşuları, canlılarda olan növdə olmaqla birlikdə, izomer quruluşu baxımından günümüz canlılarıyla uyğunlaşmaması idi. Təcrübə nəticəsində əldə edilən amin turşularının bütünü bərabər nisbətdə sol və sağ simmetriya ehtiva edirdi. Halbuki canlılarda, ümumiyyətlə yalnız sol-əlli amin turşuları deyilən bir qrup var. Ancaq bu problem iki fərqli kəşflə həll edildi: ilk kəşf, sağ əlli amin turşularının uyğun istilik və təzyiqdə sol əlli amin turşularıya çevrilə biləcəyinin kəşfi idi. İkinci kəşf isə, Dünyanı döyməkdə olan meteorit və digər meteorların məzmununda sol əlli amin turşularının var olduğu kəşfi idi. Bu iki kəşf də, NASA-nın müşahidələri və təcrübələri ilə təsdiqləndi. Bu səbəbdən bu vəziyyət, kritik bir problem olmaqdan çıxdı.

Yalnız NASA da deyil... Shosuke Komo, Hiromi Uchino, Mayu Yoshimura və Kyoko Tanakadan ibarət olan bir qrupun 2004-cü ildə nümayiş etdikləri bir məqalə, Dünyada niyə sol-əlli amin turşularının basqın ola biləcəyinə dair güclü bir məlumat təqdim etməkdə idi: sahənin, aspartik turşu, arjinin, glutamik turşu, glutamin, histidin, lösin, metionin, serin, valin, fenilalanin və triosinden ibarət olan12 amin turşulu, sol və sağ əlli izomerlerin bir yerdə tapılacağı bir aydınlıq meydana gətirdilər. İçərisinə daha çox miqdarda asparjin əlavə etdilər. Hansı izomer daha çox əlavə olunacaq olsa, digər amin turşularının kirayəlidəsi də o izomere bənzəyəcək bir hal aldı və bu tamamilə spontane, öz-özünə oldu. Yəni əgər ki mühitdə müəyyən bir izomer basqınsa, digər amin turşularının izomerləri də o basqınlığa uyğunlaşacaq şəkildə dəyişməkdə idi. Bu səbəbdən, bəlkə də amin turşularının ilk başlanğıcının canlılıq üçün bir əhəmiyyəti yoxdur. Ətraf şərtlərindən ötəri müəyyən bir izomerin basqın hala gəlməsi, digər amin turşularının da bu kirayəlidəyə uyğun gəlməsini təmin etmiş ola bilər.

Erkən atmosfer şərtlərinə istiqamətli bir vizual... (Long Island University)

Bu nöqtədə bir təhrifi düzəltməkdə fayda var: sıxlıqla, elm düşmənləri tərəfindən Miller-Urey Təcrübəsində heç sol əlli amin turşusu alınmadığı, bu səbəbdən nəticələrin canlılığın təkamülüylə əlaqəsiz olduğu iddia edilməkdədir. Miller-Urey Təcrübəsində sol əlli və sağ əlli amin turşuları, homokiral bir həll içərisində meydana gəlmişdir. Yəni nə qədər sağ əlli amin turşusu meydana gəldisə, o qədər də sol əlli amin turşusu meydana gəlmişdir. Bu səbəbdən canlılığın başlanğıcı mövzusunda bu mövzuda hər hansı bir çətinlik yoxdur. Lazımlı amin turşularının təbii müddətlərlə meydana gələ biləcəyi təsdiqlənməkdədir. Bir başqa əhəmiyyətli nöqtə isə, yuxarıda bəhs etdiyimiz yeni kəşflərdir.

Mövzuyla əlaqədar bir başqa iddia, atmosferdə sərbəst halda oksigen olduğu səbəbindən atmosferin Oksidləşdirici bir xüsusiyyətdə olmadığı, Miller-Ureyin fərziyyələrinin tamamıyla səhv olduğu istiqamətindədir. Bu da mənasız bir iddiadır, çünki edilən bütün hesablamalar və müşahidələr o dövrdə atmosferdə sərbəst halda oksigen varsa belə bunun 5%-dən çox daha az olacağı istiqamətindədir. Yəni Miller-Urey təcrübəsinin fərziyyələrini təhdid edə biləcək bir vəziyyət yoxdur. Üstəlik oksigenin varlığı da qəti bir məlumat deyil, yalnız bu mövzuda bəzi fərziyyələr var və hələ də test edilmə mərhələsindədir. Atmosferə oksigenin əslən sərbəst bir şəkildə daxil olması, canlılığın başlanğıcından təxminən 1.2 milyard (1.200.000.000) il sonra reallaşmışdır.

Təcrübələ əlaqədar digər tipik etirazları, o biri yazımızda ələ almaqdayıq, bu səbəbdən bu yazımızı daha çox uzatmamaq adına burada kəsmək istəyirik.

Müasir Təcrübələrə Bir Baxış

1953 ilindən sonra ilk olaraq 1961-ci ildə İspan elm insanı Joan Oró qarışığa hidrogen sianid (HCN) də əlavə edərək təcrübəsi təkrarladı. Əslində hidrogen sianid onsuz da Miller-Urey fərziyyələriylə belə meydana gələ bilməkdədir; ancaq bəhs etdiyimiz kimi, sonradan edilən kəşflər primitiv atmosfer şərtlərinin sanılandan fərqli ola biləcəyini göstərmişdir. Bu da, kimyəvi maddələrin bir-birlərinə görə nisbətlərini təsir etməkdə və təcrübənin nəticələrini dəyişdirə bilməkdədir.

Oró'nun təcrübəsinin nəticələri həqiqətən çaşdırıcı idi: Miller-Ureyin bacardığından belə kənara gedərək, nukleik turşulardan biri olan adenin bol miqdarda meydana gəlmişdi! Ayrıca eynilə Miller-Urey Təcrübəsindəki kimi bol ədəddə amin turşusu meydana gəlmişdi. Oró, daha sonra, Sydney Fox ilə birlikdə 1967 ilində, təcrübədə meydana gələ biləcək oksigeni, azot qazını istifadə edərək mühitdən çıxardı və təcrübəsi bu şəkildə təkrarladı. Nəticə, ağlasığmaz idi: RNT və DNT-nin quruluşuna qatılacaq bütün nukleinlər də alına bilməkdə idi!

Joan Oró (sağ tərəfdə), məşhur İspan sənətçi Josep Riera i Aragó (sol tərəfdə) ilə danışır.

Etirazlar da bu nöqtədə yüksəldi. Atmosferin Oksidləşdirici olduğuna dair elmi bir məlumat tapılmamaqda idi. Hətta tam tərsinə, bu gün bildiyimiz üzrə primitiv atmosferdə karbon 4 oksid və azot kimi oksidləyici (okside edici) kimyəvi maddələr olmaqda idi. Bu cür atmosferlərə netral atmosfer adını verməkdəyik. Əgər bu gerçəksə, Miller-Urey Təcrübəsi səhvmi idi? Bu, elm insanlarının başını ciddi miqdarda qarışdırmışdır. Ancaq nəysə ki qorxulan, iki fərqli səbəblə reallaşmamışdır:

Bu səbəblərdən ilki, Miller-Ureyin onsuz da ehtimalla həyatın başladığı bölgəni səhv təxmin etməsidir. Həyat, Miller-Ureyin sandığının əksinə atmosfer və ya atmosferə açıq olaraq təmas edən bir bölgədə deyil, okeanların dərin döşəmələrində, krater yarıqlarının və hidrotermal bacaların içərisində başlamışdır. Bunlarla əlaqədar Biokimya yazı silsiləmiz yol göstərici olacaq. Bu səbəbdən atmosferin okside edici olması belə həyatın başlanğıcını təsir etməyəcək. Okeanın daha etibarlı bölgələrində reallaşan reaksiyamalar, okean diblərinə kimyəvi maddələrin çökməsinəsəbəb olaraq canlılığın başlanğıcı üçün lazım olan şərtləri asanlıqla təmin edə bilər. Bu səbəbdən atmosferin Oksidləşdiricimi, neytralmı olduğunun doğrudan bir əhəmiyyəti yoxdur. Su, qoruyucu qalxan olması səbəbindən həyata qol qanad gərmişdir deyə bilərik.

İkinci səbəb isə, daha sonradan edilən biokimyəvi təcrübələrin, neytral bir atmosfer şərtində söz mövzusu amin turşusu və digər üzvi molekulların asanlıqla meydana gələ biləcəyinin göstərilməsidir. Az əvvəl də qısaca toxunduğumuz kimi, günümüzdəki daha inkişaf etmiş texnikalarla bilirik ki primitiv atmosferdə xüsusilə vulkanik fəaliyyətlər nəticəsində yaranan bəzi digər qazlar da tapılmaqda idi. Miller və Urey bunu nəzərdə tuta bilməmiş, daha doğrusu o dövrün elmi məlumatları bu məlumatları onlara təqdim etməmişdi. 2007-ci ildə Ceyms Cleaves, John Chalmers, Antonio Lazcano, Stanley Miller(bəli, eyni Miller) və Jeffrey Bada (bəli, şagird olan Bada) kimi adlardan ibarət olan bir qrup tərəfindən edilən bir başqa təcrübədə bu qazlar da əlavə olunaraq Miller-Urey Təcrübəsi təkrar edildi (daha inkişaf etmiş və məqsədəuyğun bəzi digər üsullar da istifadə edildi). Bunların əlavə olunması, çox daha müxtəlif molekulların meydana gəlməsinə icazə verəcəkdi. Çünki Miller və Urey, o dövrdə meydana gələn vulkanik fəaliyyətlərin nəticəsində meydana gələ biləcək qazları hesaba qatmamışlar idi. Bu molekulların əlavə olunmasıyla edilən yeni təcrübələrdə, çox daha çox müxtəliflikdə üzvi molekul əldə edildi. Təcrübəyə aid məqalənin xülasəsi bu şəkildədir:

"Oksidləşdirici xüsusiyyətdə olan H2O, CH4 və NH3 (və ya N2) kimi kimyəvi maddələr üzərinə elektrik atımları göndərmə nəticəsində bioloji baxımdan əhəmiyyətli olan, içərisində amin turşularının da olduğu müxtəlif üzvi kimyəvi maddələrin yaradılması mümkündür. Ancaq, indiki vaxtda ümumiyyətlə qəbul edilən görüşə görə Dünyanın atmosferinin Oksidləşdirici olması çox olabiləcək bir hal deyil. Bundan çox N2 və CO2 tərəfindən domine edilməkdədir. Neytral qaz qarışıqları üzərinə elektrik atımları göndərmə nəticəsində üzvi mürəkkəblərin meydana gəldiyi reaksiyamaların çox daha az məhsuldar olduğu göstərilmişdir. Ancaq biz bu məqalədə, daha əvvəl göstərilənlərin əksinə, neytral qaz qarışıqlarında da ciddi miqdarda amin turşusu meydana gələ biləcəyini göstərməkdəyik. Daha əvvəlki hesabatlarda məhsuldarlığın aşağı olma səbəbinin, hidrolitik reaksiyalar əsnasında üzvi mürəkkəb maddələrin, bu reaksiyalar müddətin tərəfindənyaranan nitrit və nitrat tərəfindən okside edildiyi görülməkdədir. Mühitdə dəmir bənzəri ferrometaller kimi oksidizasiya inhibitorları (təzyiqləyiciləri) hidroliz əvvəlində hal-hazırda olsa, amin turşusu istehsalları inanılmaz miqdarda artmaqdadır. Neytral atmosferlərdəki üzvi mürəkkəb maddə sintezi, okean içərisindəki və ümumiyyətlə təbiətin öz quruluşundakı, primitiv atmosfer şərtlərində olan oksidizasiya inhibitorlarının varlığına ciddi səviyyədə bağlıdır. Bu məqalə, neytral atmosferlərdəki endotermik sintezlərin daha əvvəl düşünüləndən çox daha əhəmiyyətli olduğunu göstərməkdədir."

Bu xülasənin söyləmək istədiyi kobudca budur: karbon 4 oksid və azot kimyəvi tepkimeye girərək nitrit və nitrat kimi digər kimyəvi maddələri meydana gətirər. Bunlar da, amin turşuları meydana gələr meydana gəlməz onlarla reaksiyaya girərək strukturlarını pozar və ya tamamilə parçalar. Bunun kəşfi, Miller-Urey Təcrübəsinin təməllərini ciddi mənada sarsıda biləcək bir kəşfdir. Nə var ki, yuxarıda sadəce tək bir nümunəsini verdiyimiz digər kəşflər, bu iddiaları yanlışlamaqdadır. Çünki bu nitrit və nitratın amin turşularısı parçaladığını irəli sürən araşdırmalar, dövrün geoloji şərtlərini göz ardı etmişlər. Bunda hirslənəcək bir şey yoxdur, çünki 4 milyard il əvvəlinin şərtləri araşdırılmaqdadır, bu cür diqqətsizliklər ya da məlumatsızlıqlar çox normaldır. Əlbəttə bu səhvləri düzəldəcək olan yenə elmdir və düzəltmişdir də... Günümüzdən 4 milyard il qədər əvvəl, yer səthində bol miqdarda dəmir olmaqda idi. Bu dəmir gərək meteorlardan, gərəksə də Dünyanın öz meydana gəlmə müddətindən qaynaqlı metallar idi. Bu metallar, 4 milyard il boyunca, üzərinə örtülən yeni yerlayları səbəbiylə indiki vaxtda yerin kilometrlər tərəfindən altında iştirak etməkdədir. Ancaq bu metalların varlığını bu gün yüksək texnologiyamız sayəsində təsbit edə bilməkdə və belə bilməkdəyik. Bu metalların varlığı,yaranan nitritin, amin turşularısı parçalaya bilmədən oksdləşdirilməsi və təsirlərinin yox edilməsi demək idi. Bu səbəbdən Miller-Urey Təcrübəsi önündəki maneə qalxmışdır.

Miller-Urey Təcrübəsi, 1954dən sonra saysız universitetdə, saysız elm insanı tərəfindən təkrarlanmışdır. Çox da etibarlı olmayan bəzi qaynaqlarda, bu təkrar sayının 462 ətrafında olduğu ifadə edilməkdədir. Bunun onda biri belə doğrudursa, müdhiş sayda təkrar edilmiş və nəticələri test edilmiş bir təcrübədən danışırıq deməkdir. Belə ki, yalnız bu müxtəlif təcrübə təkrarlarını nəzərdən keçirmək məqsədiylə qələmə alınan məqalələr var. Burada bütün detallara girərək uzatmaq istəmirik. Ancaq bəzi başqa təcrübələrə nəzər salmağı davam etdirə bilərik:

İlk Miller-Urey Təcrübəsinin modelləşdirdiyi atmosfer şərtləri

Məsələn Millerin şagirdi olan Prof. Jeffrey Bada, orijinal Miller-Urey Təcrübəsinin saxlanıldığı balonları saxlamış və möhürlərini açmamışdır. Miller və Urey, əsla təcrübələrinin tam müvəffəqiyyətlərini öyrənə bilmədi, çünki təcrübə balonlarını möhürləyərək saxlama qərarı aldılar. Daha sonradan, 2008-ci ildə bir qrup elm adamı Prof. Badadan götürdükləri və Millerin məqalələşdirə bilmədiyi 11 ədəd təcrübə balonunun möhürlərini açaraq üzərinə araşdırma etmişlər. Keçən 55 il, çox maraqlı nəticələndirər doğurmuşdur: Özbaşına gözləməkdə olan balonlarda, üzvi molekulların az qala hamısı, 22 amin turşusu, 5 amin və bir çox hidroksilənmiş molekul meydana gəlmişdir. Bunu təmin edən şey, Millerin sınaq məqsədiylə qurğuya əlavə etdiyi, vulkanları təqlid edən isti qaz meydana gəlməsidir. Təcrübə qurğusunun qazların toplandığı qisiminə, istiliyi daha da artıracaq bir mexanizm əlavə etmişdir və bu sayədə təcrübə çox daha çox məhsul vermişdir. Dr. Badaya görə qarışıq içərisində cəmdə 30-40 arasında amin turşusu var; ancaq bəzilərinin miqdarı çox az olduğu üçün təsbit edilə bilməmişdir. Ancaq həyat üçün lazım olan amin turşularının asanlıqla yaradıla bildiyi ortaya qoyula bilmişdir.

Bada, daha sonra etdiyi təcrübələrdə, 25 amintuşuya qədər yarada bilmişdir. Miller və Ureyin etdiyi ilk təcrübə və sonrasındakı təcrübələrdə qarşılaşılan bütün problemlərə elmi həllər tapılmışdır və hər səfərində gerçəyə daha da çox yaxınlaşılmışdır. Bütün canlılığın 20 amin turşusu üzərinə qurulduğunu göz önünə alsaq, Miller və Ureyin təcrübəsi tam və qəti bir zəfər, müzakirəsiz bir müvəffəqiyyətdir.

Nəticə

Bütün bunlardan bəzi təməl nəticələr çıxarmamız mümkündür. Ən fundamental nəticə, təcrübə nə qədər müvəffəqiyyətli və ya müvəffəqiyyətsiz olursa olsun (ki dəqiq bir müvəffəqiyyət söz mövzusudur), canlılığın quruluşuna qatılacaq molekulların heç bir xarici müdaxiləyə ehtiyac duymadan, təbii müddətlərlə meydana gələ biləcəyi dəqiq bir şəkildə göstərilmişdir. Bu, canlılığın özbaşına meydana gələ bilməyəcək qədər kompleks olduğu fikirini tarix içərisində sarsıtmış olan ən güclü təcrübələrdən və tapıntılardan biridir. Bu təcrübə doğrudan üzvi molekulların bir araya gələrək canlılığı özbaşına başladacağını əlbəttə göstərməməkdədir. Bu səbəbdən bu təcrübəyə hücum edərkən də, məlumatlı bir şəkildə hücum etmək lazımdır. Çünki təcrübənin məqsədi əsla "laboratoriya şərtlərində canlı yaratmaq" olmamışdır.

Ancaq Miller və Ureyin bacardığı, özlərindən sonra gələcək araşdırmalara bir qapı aralamaq olmuşdur. Onların təcrübəsi sayəsində, canlılığın başlanğıcına istiqamətli qorxulacaq və ya təkrar edilə bilməz bir vəziyyət olmadığı aydın olmuş, elm insanları daha qorxusuz bir şəkildə həyatın başlanğıcını araşdırmağa başlamışlar. Bu səbəbdən bu ikilinin etdiyi çox böyük əhəmiyyətə malikdir. Üstəlik görüldüyü üzrə, sonradan edilən təkrar təcrübələrində şərtlər dəyişdirilib gerçəyə yaxınlaşdırıldıqca, canlılığın başlanğıcına istiqamətli daha məqsədəuyğun məlumatlar əldə etməkdəyik. Günün birində o şərtlər tam olaraq tutdurulduğunda çox daha dəqiq nəticələndirər əldə ediləcək, bəlkə də ilkin canlılar yaratmaq mümkün olacaq.

İndiki vaxtda Təkamüllü Biologiyanın inkişafı, Abiogenez Nəzəriyyəsinın gücünü də artırmaqdadır. Çünki populyasiya genetikçilərinin və təkamüllü bioloqların "Ən Qədim Ortaq Ata" mövzusunda etdikləri genetik araşdırmalar, canlıların ən köhnə atalarının bizdəki qədər çox və kompleks zülal və amin turşusu strukturlarına sahib olmadığını və buna ehtiyac da duymadıqlarını ortaya qoymuşdur. Bir qrup elm adamının 2002-ci ildə Dawn Brooks, Jacques Fresco, Arthur Lesk və Mona Singh tərəfindən nümayiş olunan bir məqalədə, ilk canlının bizimkilərə görə çox daha az sayda amin turşusula belə var ola biləcəyinə dair tapıntılara çatılmaqdadır. Məsələn Miller-Urey Təcrübəsinin ilk sınaqları nəticəsində ortaya çıxan 11 amin turşusula belə canlılıq cansızlıqdan başlamış ola bilər. Yəni ilkin canlılığı araşdırarkən, bəlkə də bütün amin turşularının varlığına ehtiyac duymamaqdayıq. Beləcə sonrakı təkrarlarına görə daha az müvəffəqiyyətli nəticələndirər verən Abiogenez təcrübələrimiz belə sandığımızdan çox daha çox məlumat verir ola bilər. Bu mövzulardakı araşdırmalar hələ də sürməkdədir.

Qaynaqlar :