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.

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.

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

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

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.

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.

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?

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.

Betül’e Twitter üzerinden veya laboratuvarının sitesinden ulaşabilirsiniz.