Aydınlanmalar: Ekstremofili

Bir: Şu anda canlılar için gerekli yaşam koşulları, optimum 25 derece Celsius ve 1 atmosfer basınç olabilir ama yüksek olasılıkla yaşam bu koşullarda başlamadı. Ayrıca, yaşam için gereken bazı temel makro moleküller (diyelim makro yağlar) bu koşullarda yeterince hızlı ve çok sentezlenip, yaşam için bir hammadde olmak üzere birikemezdi. Yani yaşam, başlangıçta kendine özgü bir (veya birden çok) biçimde kendiliğinden  ekstremofildi ve bugünkü ekstremofillerden farklı bir ekstremofili olacaktır bu, çünkü o zamanlar atmosfer basıncı daha farklıydı.

İki: Bu durumda ekstremofili, göreli oluyor ama bakışımlı olmuyor. Siyanobakteriler oksijenseverlikleriyle başlangıçta ekstremofildiler ama şu an değiller. (Evrim kuralları gereği, o zamanki diğer mikroorganizmaların onları yok etmek için  çabalayıp çabalamadığı ilginç bir soru.)

Üç: Ekstremofil başlayıp, eksremofil-dışı koşullarda devam etme, kaotik-neden-sonuç ağları açısından ilginç bir durum. Üç bir: Ekstremofili, kendini anti-ekstremofili kılmış olabilir. Üç iki: Göktaşı gibi dış koşullar bunu yaratmış olabilir. Üç üç: Bir tür bir kereliğine özel bir trans-oto-katalitizm durumu yaratmış olabilir, yani bunlar bir kereliğine birleşip çığ etkisi yaratmış olabilir ve sonra eski koşullar yine sürmüş olabilir.

Dört: Eldeki ekstremofili listesi:

Sıcaklık: 130 °C, -17 °C

Asitlik / bazlık: a > pH 0, < ph="">

Tuzluluk: 20 derece C, 1 atmosfer basınç, 100 gram suda 100 gram tuz (doyma düzeyi)

http://chemicals.etacude.com/s/more/naoh.html

Basınç: 2,000 atmosfer, 0 atmosfer (yani uzay vakumu)

Radyasyon: <>

http://en.wikipedia.org/wiki/Microorganism

Beş: Buradan, cansızlık için ekstremofil koşulları tasarlamaya geliyoruz. Elimizde, Dünya’nın ilk koşulları kabaca var. Bir de 30 milyon maddelik bir liste: Bunlar bugüne kadar ticari olarak sentezlenen organik maddeler. Hepsinin yukarıdaki ekstrem koşullardaki reaksiyonlarını incelemek imkansız, zaten kimse yapmaz, çünkü bu para kazandırmaz ama bunların nadir birkaçı bize cansızlık evrimi hakkında bilgi kazandırabilir.

Altı: Elimizde şu bilgi var: Dünya karbon stoğunun %o 999’u, daha önce biyosfer olduğu halde, bugün mermer ve kerojen olarak, litosferde batık durumda. 2 maddeyi de canlılar sentezledi. Mermerdeki her karbon 3 oksijen barındırıyor. Yani bunlar bir zamanlar (CO2 ve O2 olarak) atmosferdeydi. Yani bu durumda, bir zamanlar Yeryüzü’nde 1.000 atmosferlik bir basınç olmuş bile olabilir ama buna ilişkin bir bilgi henüz yok.

Bilgi:

Dünya karbon rezervleri:

Yer                                         Miktar (gigaton)

Atmosfer                            720

Hidrosfer                            38,400

İnorganik            37,400

Organik                                1,000                    

Yüzey tabakası  670

Dip tabakası       36,730

Litosfer               

Fossil fuels (total)           4,130

Kömür                  3,510

Petrol                   230

Doğalgaz             140

Diğer (turba)     250                       

Karbonatlı kayalar           > 60,000,000

Kerojen                                                 15,000,000

Biyosfer

Kara biyosferi                                                   2,000

Canlı biyokütle  600 - 1,000

Ölü biyokütle    1,200

Su (deniz dahil) biyosferi                             1 - 2

http://en.wikipedia.org/wiki/Carbon_cycle

Buraya ek yorum bilgiler:

Karbonun tamamına yakını dolaşım dışında. Karbonat kayalarının yeniden saf karbona dönmesi de çok zor: Yalnızca çok ısınınca karbon dioksit salıyorlar ki o da ancak kabuktan aşağıya inip  eriyince oluyor).

Karbonun çok azı atmosferde ama eskiden tersi bir durum vardı.

Suküredeki karbonun çoğunun inorganik olması da ilginç.

Canlıların tamamına yakını karada. Oysa, başlangıçta tam tersiydi.

Biyokütlenin yarısının canlı, yarısının ölü olması ilginç.

Sonuç: 3,5 milyar yıllık canlılık tarihine bakınca, canlılıkta çok büyük süreksizlikler ve tersinmezlikli başkalaşımlar görüyoruz. Bunlar yine olabilir. Kimse öyle sanmasa da, insanın terkettiği bir Dünya’da makroorganizmalar yok olabilir.

Yedi: Elimizde şu bilgi de var:

Yıldızlararası uzayda 2-60 atomlu moleküller mevcut. Bunların 2-3 atomlularının çoğu inorganik (yani göreli büyük atomlu), daha büyüklerin tamamına yakını organik. Yani karbon bileşikleri, ekstrem koşullarda en çok ve en kolay oluşan moleküller.

http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_interstellar_and_circumstellar_molecules

Sekiz: Eksik bilgiler ki epistemik zarf oluyorlar:

Uzun süreli radyasyon kimyası (bu arada radyasyon kimyası pratikte, limit 0 basınçta ve 3-30 derece Kelvin sıcaklıkta mevcut, bunu da not düşmüş olalım). Kuantum biyokimyası.