Uzay Boşluğunda Yaşayan Canlılar Olabilir mi?

Bir organizmanın uzay boşluğuna uyum sağlaması ya da orada yaşayacak şekilde evrim geçirmesi mümkün müdür? Mümkünse, bu canlıların hangi fiziksel ya da biyolojik özelliklere sahip olması gerekir? Bu tür varlıklar ne kadar karmaşık hâle gelebilir?

Elbette böyle bir şeyin olmasını beklemesek de bilimsel ölçütleri fazla zorlamadan konu üstünde spekülasyon yapabiliriz. Gerçekte yaşam olarak tanımladığımız şeyin uzay boşluğunda kendi kendine evrimleşme ihtimali yok denecek kadar az. Çünkü boşluk bizim yaşam kriterlerimizin hiçbirini karşılamaz, hatta ona düpedüz düşmandır. Orada kütle çekimi yoktur, yıldızlardan gelen kavurucu radyasyon dışında enerji pek azdır, besin ve yaşamın temel yapı taşlarının hiçbiri de bulunmaz. Uzay boşluğu denilen şey aynı anda hem bir derin dondurucu hem de kavurucu bir fırındır. Böylesine düşmanca bir ortamda yaşam evrimleşebilir mi? Cevap muhtemelen hayır. Bizim yaşam olarak tanımladığımız organizmalar çoğunlukla (ama her zaman değil) ılımlı ortamlarda var olurlar. Ayrıca, etrafta maddenin bolca bulunmasını ve kimyasal çeşitliliği isterler.

Yaşamı destekleyen ortamlarda su, karbondioksit, oksijen ve mineraller aynı ortamda bulunur. Onları bir arada tutan bir yerçekimi ve basınç vardır. Hava ve su durmaksızın hareket ederek aşırı sıcaklıkları uzaklaştırır ve böylece ortam koşullarını yumuşatır. Atmosfer ve su, mineral ve besinleri sürekli oradan oraya taşır, bu arada yerin altından çıkan gazlar ve erimiş kayalar ortamı daha da zenginleştirir. Uzayda bunların hiçbiri olmaz. Boşlukta bulunan maddeler ya kaynayarak dağılır ya da donarak katılaşır. Suyun sıvı hâlde bulunabilmesi için belli bir sıcaklık ve basınç aralığına ihtiyaç vardır. Ayrıca uzayda farklı yerlerde bulunan ham maddeler arasında büyük boşluklar söz konusudur. Bir yerden bir yere taşınmaları için devasa mesafeleri kat etmeleri ve uzun süren yolculuklara çıkmaları gerekir.

Kısaca diyebiliriz ki yerçekimi yaşam için gereken her şeyi derleyip toparlar ve gezegen yüzeylerine hapseder. Gezegenlerde gazlar, sıvılar ve katılar bir arada bulunabilir. Üstelik de bu ham madde çorbası sürekli hareket eder ve hâl değiştirir. İşte bütün bunlar gezegenlerin yaşam için bir beşik gibi olmasını sağlamıştır. Uzay boşluğu ise devasa bir yoksunluk bölgesidir. Orası uçsuz bucaksız, acınacak ölçüde fakir, devasa bir çöldür.

Ancak biz yine de spekülasyona devam edelim.

Ilımlı ortamlarda yaşamaya başlayan organizmalar çok yüksek sıcaklıklara dayanacak şekilde evrimleşebilir. Bunlara örnek olarak uçsever (ekstremofil) canlıları gösterebiliriz. Uçsever canlılar aşırı sıcak, aşırı soğuk, düşük basınçlı ya da radyasyon içeren ortamlarda hayatta kalabilen organizmalardır. Evrim, ılımlı ortamlarda başlayan hayatı zamanla uç ortamlara mı uyarlamıştır, yoksa hayat zaten uç ortamlarda başlayıp oradan yoluna devam mı etmiştir, bu sorunun yanıtı bilinmemektedir. Yaşamın nasıl ortaya çıktığı sorusuna cevap arayan evrim bilimciler arasında her iki hipotezi de savunanlar bulunmaktadır.

Her hâlükârda, uzay boşluğunun uç ortamların en zalimi olduğunu söyleyebiliriz. Yine de ona maruz kalan kimi canlıların bir süre için bu ortama dayanabildiklerine dair kanıtlar vardır.

İlkel bir çamur içinde kaynayan ve çoğalan bir bakteri veya benzeri bir şey düşünelim. Acaba böyle bir bakteri, yüz milyonlarca yıl süren evrim sonucunda boşlukta yaşayabilen bir canlıya dönüşebilir mi? Diyelim ki bu mümkün oldu, yani bakterimiz boşlukta tutunmayı başardı, peki ne kadar gelişebilir? Basit bakteri yaşamının üstüne çıkıp, çok hücreli karmaşık bir varlığa dönüşebilir mi?

Esasında bakterileri küçümsememeliyiz. Onlar hepimizin atası olan ilkel ilk hücrenin yaşayan torunlarıdır. Bitki ve hayvanların, yani çok hücreli yaşamın tuğlası onlardır. Örneğin bir insanın genleri, bakteri genleri ile %60 aynıdır. Bu da ilkel bakterilerin hücrelerimizin temelini oluşturduğu gerçeğini önümüze koyar. Bakteriler, bir bilgisayar sisteminin temel giriş/çıkış programları gibi çalışır (Bios). Bildiğimiz gibi bir bilgisayar sistemi çalıştırıldığında, önce en temel ve basit yazılımlar devreye girerek bilgisayarın çevre birimlerini uyandırır ve sonradan yüklenen işletim sistemlerinin (DOS, Windows vb.) bu birimleri kullanmalarını sağlar (Bios yüklenmeden klavye ve fare çalışamaz). Biz insanların sanat, felsefe ve matematik gibi karmaşık işlerle uğraşmadan önce, hücrelerimizin glikozu kullanmayı bilmesi gerekir ki bu işi de hücrede bulunan ilkel bir bakteri, yani mitokondri yapar. Demek ki bugün bile yaşamamız, ilkel bakteri atamızın yeteneklerine bağlıdır.

O hâlde uzay boşluğunda bir şekilde hayatta kalabilen ilkel bir bakteri (ya da ona benzer bir canlı formu) bulunabilseydi, her fırsatta kendini geliştirmeye çalışacaktı. Ama nereye kadar? Uzayın fakirliği bakterilerin gelişimi için yeterli fırsatları sağlayabilir mi? Bu sorunun yanıtı büyük oranda hayırdır. Güneş Sistemi’ne baktığımızda böyle fırsatlar sağlayabilecek hiçbir bölge göremiyoruz. Sadece gezegenler ve uydular zengin olanaklara sahip. Onlar da—biri hariç— çoğunlukla yaşama düşman ortamlar.

Boşluğun ne kadar elverişsiz bir ortam olduğunu belirleyen faktörleri ele alalım.

Radyasyon: Uzay boşluğu her yönden gelen (yıldızlar, süpernovalar, uzak kuasarlar vb. kaynaklı) öldürücü radyasyonla doludur. Bu ışınlar, doğrudan maruz kalındığında hücreleri yıkıma uğratacak derecede yoğundur. Ancak şu an dünyada belli orandaki radyasyona dayanabilecek uçsever canlılar bulunmaktadır.

Metabolizma: Uzay boşluğunda yaşayan organizmamız kendini sürdürebilmek için bir şeyler yemek zorundadır.

Büyüme: Canlıların etrafındaki kaynakları alıp anabolik süreçlerde kullanarak kendisini büyütmesi gerekir. Büyüme hızı, organizmanın parçalarının ölme hızına eşit veya ondan büyük olmalıdır, aksi takdirde organizma bir bütün olarak yavaş yavaş küçülecek ve sonunda ölecektir.

Homeostazi: Canlı sistemlerin, bulundukları ortamla denge hâlinde olması gerekir. Bu denge bozulduğunda yeniden sağlanabilmelidir. Örneğin bir hücrenin içine çok fazla su girerse, bu su dışarı atılmalıdır. Eğer göze çok fazla ışık giriyorsa, göz bebeği küçülmelidir. Canlılar, ömürleri boyunca iç ve dış dünya arasındaki dengeyi korumaya çalışır. Bu dengeyi sağlamak boşlukta çok zorlu bir görev hâline gelebilir. Bunların en belirgini sıcaklıktır. Boşlukta sıcaklık aşırı hızlı bir şekilde değişime uğrar.

Metabolizma ve büyüme birbirleriyle yakından ilişkilidir. Yeterince madde metabolize etmezseniz bir organizma olarak büyüyemezsiniz. Ne yazık ki boşlukta metabolize edilecek fazla madde bulunmaz.

Enerji doğrudan doğruya yıldızlardan emilemez. Bunun için karmaşık biyolojik ve kimyasal mekanizmalara ihtiyaç duyulur. Örneğin bitkiler doğrudan güneş ışığından beslenemez, bunun yerine güneş ışığından emilen enerjiyi fotosentez için kullanır. Fotosentez, karmaşık bir dizi kimyasal reaksiyonun genel adıdır. CO₂’den karbonu ve H₂O’dan oksijeni alarak bunları sağlıklı ve besleyici şekere (C₄H₁₂O₄ molekülü) dönüştürür. Karbondioksit ve su olmadan, güneş ışığı çok da faydalı değildir; ışık, metabolik süreci beslese de organizmanın kendisini besleyemez. Bazı organizmalar enerji kaynağı olarak güneş ışığı yerine başka kaynakları kullanmayı öğrenmişlerdir. Örneğin kemosentez (kimyasal sentez) yapan canlılar güneş ışığı yerine kayalardaki kimyasal enerjiyi kullanırlar. Bu organizmalardan biri de uranyumun doğal yataklarından gelen gerçek bozunma radyasyonunu kullanır. Fakat ne kullanırsanız kullanın, yine de işleyebileceğiniz ham maddeye ihtiyacınız vardır.

Bu, muhtemelen derin uzay boşluğunun yaşam formları için imkânsız olmasının ana nedenidir. Ortamda yaşayabilecekleri kadar yeterli ham madde yoktur. Bu nedenle yaşam gezegen yüzeyleriyle sınırlıdır. Ayrıca, yaşam formlarının çoğu faydalı bir şekilde evrimleşmek istiyorsa oksijene ihtiyaç duyar. Oksijensiz (anaerobik) solunumun mikroplar arasında ve hatta daha karmaşık organizmalarda geçici bir önlem olarak (depar atarken insan kasları) yaygın olduğu söylenebilir. Fakat oksijensiz solunumun sağladığı enerji, oksijenli (aerobik) solunumun sağladığı enerji miktarı ile kıyaslandığında çok azdır. Karmaşık bir organizma oluşturmak istiyorsak oksijenli solunum gereklidir; çünkü karmaşık bir organizmanın metabolizma gereksinimi yüksektir. Yalnızca süper yüklü oksijen molekülleri (enerji üretmek için çok iyi elektron tutuculardır) bu gereksinimleri karşılayabilir.

Bu durum, mikroorganizmalardan daha karmaşık herhangi bir organizmanın varlığını neredeyse imkânsız kılıyor. Tabii oksijeni atmosferik olmayan bir kaynaktan (örneğin sudan) elde edemedikleri sürece… Ancak boşlukta suyun buharlaşmadan kalabilmesi neredeyse imkânsız. Gerçi buz şeklinde asteroidlerde bulunabilir ama buz, suyun yaşam açısından elverişsiz bir formudur. Boşluk yaşam formlarının oksijen içermeyen bir solunum yöntemi geliştirmesi mümkün olabilir ama bunun nasıl olabileceğine dair net bir fikrimiz yok.

Öte yandan, kimi mikroorganizmalar sürekli olarak düşmanca ortamlarda yaşama ve gelişme yetenekleriyle bizi şaşırtır. Uçseverlerin sıcağa, soğuğa, aside, alkaliye ve hatta radyoaktif ortamlara adapte oldukları bilinmektedir. Bir de Ay’a yanlışlıkla gönderilen Streptococcus Mitis bakterisinin ilginç vakası vardır.

Astrobiyolojideki en şaşırtıcı olaylardan biri olmasına rağmen akademik çevreler dışında neredeyse hiç tartışılmaz. Bu olgudan Bill Bryson’un kitabında kısaca bahsedilmiştir. 1967’de Surveyor 3, Ay’a bilimsel veri toplamak ve gelecekteki bir Ay inişi için keşif yapmak üzere gönderilmiştir. İki buçuk yıl boyunca Ay yüzeyinde bulunmuştur. Surveyor 3, canlı taşıyan bir uzay aracı değildir, sadece otomatik bir sondadır, yani bir makinedir. Ay’daki otuz aylık görev süresi boyunca herhangi bir mikrobu canlı tutacak bir ortama sahip değildir. Apollo 12 astronotları, 1969’da Surveyor 3’ten bir kamerayı kurtarıp Dünya’ya geri getirdiğinde, NASA’daki bilim insanları tarafından lens yuvasının içinde saklanan yaklaşık 200 adet Streptococcus mitis sporu bulunmuştur.

Böyle bir şeyin gerçekleşmesinin iki yolu vardır. Ya Streptococcus bakterileri Dünya yaşamına tamamen aykırı bir ortamda iki buçuk yıl hayatta kalmayı başarmış ya da aradan geçen sürede bir şekilde kameraya bulaşmıştır. Bu konuya açıklık getirmek için yapılan araştırmalar bir sonuca ulaşmamıştır. Bir kısım bilim insanı kameranın kirlenmesine neden olan şeyin NASA’nın temiz odasındaki çeşitli kaçaklar olduğunu iddia ederken, keşfi yapan ekip ise keşfedildiği sırada mikrobun uyku hâlinde olduğuna dair kanıtları bulunduğunu söylemiştir. Bakteri, insan vücudundan yeni çıktıysa uykuda olamazdı. Orijinal kamera parçaları müzede sergilendikten bu yana epeyce kirlendiği için testleri tekrarlamanın bir anlamı yoktur. Ancak eğer iddialar doğruysa, bu durum bakterilerin uzay boşluğunda hayatta kalabildiğine dair bir kanıt sağlamaktadır.

Maalesef baştaki sorumuzu yanıtlanmış değil. Streptococcus gerçekten Ay’da hayatta kaldıysa, bunu neredeyse tüm aktif biyolojik süreçlerini kapatarak ve metabolizmasını inert hâle getirerek, yani bir tür kış uykusuna yatarak yapmıştır. Biz ise boşluk ortamında yaşayabilen bir şey arıyoruz. Bakteriler, ortamda yeterli ham madde olduğunda oksijensiz bir ortamla başa çıkabilirler, ancak boşluğun karşılarına çıkarabileceği bütün zorluklarla başa çıkabilirler mi?

Sıcaklık: Derin uzayda sıcaklıklar mutlak sıfırın (-273°C) birkaç derece üzerine kadar düşebilir. Öte yandan, atmosfer dışı ortamda ışığın doğrudan vurduğu yüzeyler aşırı derecede ısınabilir. Dönen bir gövdeniz varsa eşit ölçüde soğutulup pişirilirsiniz. Yüksek sıcaklıklarda yaşayan ve gelişen uçseverler vardır; aynı şekilde düşük sıcaklıklarda yaşayan ve gelişen uçseverler de olduğu gibi, ancak her ikisini de yapabilen hiçbir uçsever bilinmemektedir. Hele de bu sıcaklık farkları 250 dereceyi buluyorsa…

Radyasyon: Atmosferin (güneş ışığının morötesi içeriğini filtreleyen) olmadığı boşlukta yaşayan bir canlının iyonlaştırıcı radyasyona dayanması gerekir. Bu başa çıkılması biraz daha kolay bir durum, çünkü ışınlara dayanıklı uçseverler, sıcak bir yaz gününde plajda güneşlenen bir insan gibi hiçbir olumsuz etki görmeksizin ışınımı kolayca emebilir.

Düşük basınç: Bazı uçseverler için çok da sorun değildir; bazı özel mikroplar düşük basınç ortamlarında gelişmekte sorun yaşamaz (üstelik radyasyona da dayanıklılar).

Vakumda yaşamın en büyük düşmanı, organizmanın katlanması gereken sıcaklık aralığı gibi görünmektedir. Dünya’da sıcaklık farklarının bu denli uç olduğu bir ortam yoktur. Bu durumda böylesi ortamlara dayanıklı canlılar evrimleşmemiştir. O hâlde büyük sıcaklık farklarına dayanıklı bir canlının mümkün olmadığını kesin bir şekilde söyleyemeyiz.

Özetlemek gerekirse, karmaşık yaşam formları boşlukta hayatta kalamaz; çünkü büyük hücre yapılarını desteklemek için gerekli miktarda enerjiyi yerel ortamlarından elde edemezler ve ayrıca aşırı sıcaklık farklarına dayanamazlar.

Bazı mikrobiyal yaşam formları kısa vadede boşlukta hayatta kalabilir, ancak şartların büyük oranda değiştiği uzun vadede bunu başarabilecekleri şüphelidir.

Yine de gereken tüm özelliklere sahip varsayımsal bir mikrobun sonsuza kadar bir vakum içinde hayatta kalması mümkün olabilir. Böyle bir yaşam formuna henüz rastlamadığımız için bu ihtimali reddetmek aptallık olur. Elli yıl önce bilim insanları, uçsever yaşamın imkânsız olduğunu düşünüyordu, ama bugün yüzlercesinin var olduğunu biliyoruz.

Dürüst olmak gerekirse, boşluk ortamında hayatta kalabilecek—hatta gelişebilecek— bir canlı varsa, bu su ayısı (Tardigrad) olacaktır. Ya da ondan türemiş bir ‘süper su ayısı’ gelecekte Güneş Sistemi’ni fethedebilir! Kuyruklu yıldızlar ve asteroitlerde yolculuk yapan canlıları da olasılık dışı görmemek gerekir. Çünkü böylesi ortamlar, canlıları bir süre hayatta tutacak ham maddeleri sağlayabilir.

Kaynak