Barton’un araştırma yaptığı yer, ABD’nin güneyindeki Chihuahuan Çölü altında uzanan dev bir mağara sistemi: Carlsbad Mağaraları Milli Parkı. Sülfürik asidin kireçtaşını eritmesiyle milyonlarca yıl önce oluşan bu mağaralar, özellikle görkemli sarkıtlarıyla bilinen Carlsbad Mağarası ile her yıl yüzbinlerce ziyaretçiyi ağırlıyor. Çoğu insan, bu karanlık labirentlerin son yılların en çarpıcı biyolojik keşiflerinden birine ev sahipliği yaptığını bilmiyor.
Barton ve genç mikrobiyolog Lars Behrendt, turistlerin izlediği rotadan sapıp tamamen karanlık bir oyukta ilerlediklerinde, el fenerinin ışığında parlayan yoğun yeşil bir tabakayla karşılaştı. İlk bakışta sıradan bir alg tabakası gibi görünse de yapılan analizler, bunun siyanobakteri olduğunu ortaya koydu. Bu tek hücreli canlılar normalde güneş ışığıyla fotosentez yapar. Oysa burada, neredeyse hiç görünür ışık yoktu.
Araştırmalar, bu mikroorganizmaların klasik klorofil a yerine, yakın kızılötesi ışığı kullanabilen klorofil d ve f pigmentlerine sahip olduğunu gösterdi. İnsan gözünün algılayamadığı bu dalga boyları, mağaranın kireçtaşı yapısı sayesinde derinlere kadar ulaşıyordu. Ölçümler, mağaranın en karanlık noktalarında yakın kızılötesi ışığın giriş kısmına kıyasla yüzlerce kat daha yoğun olduğunu ortaya koydu.
Bu durum, fotosentezin sınırlarına dair bildiklerimizi genişletti. Aslında bu, karanlıkta enerji üretebilen mikroplarla ilgili ilk keşif değildi. 19. yüzyılda Sergei Winogradsky, bazı mikroorganizmaların kemosentezle, yani kimyasal reaksiyonlarla enerji üretebildiğini göstermişti. 1996’da ise Hideaki Miyashita, hem görünür hem yakın kızılötesi ışıkla fotosentez yapabilen Acaryochloris marina adlı bir siyanobakteri keşfetti.
2018’de Imperial College London araştırmacıları, gölgeli ortamlarda yaşayan ve kızılötesi ışıkla fotosentez yapabilen başka siyanobakteriler tanımladı. Hatta bu mikropları yalnızca kızılötesi LED ışık altında büyütmeyi başardılar.
Tüm bu bulgular, gözleri Dünya dışına çevirdi. Astrobiyologlar, bir gezegenin yaşama elverişli olup olmadığını değerlendirirken, yıldızının türünü dikkate alıyor. Güneş gibi G tipi yıldızlar görünür ışık bakımından zengin olsa da, evrende en yaygın yıldızlar kırmızı cüceler, yani M tipi yıldızlardır. Bu yıldızlar çoğunlukla yakın kızılötesi ışık yayar.
Bugüne dek, fotosentezin 700 nanometre dalga boyunun ötesinde verimli olamayacağı düşünülüyordu. Ancak Carlsbad mağaralarındaki siyanobakteriler 780 nanometreye kadar ışık kullanabiliyor. Bu da, kırmızı cüce yıldızların çevresindeki gezegenlerde de fotosentetik yaşam ihtimalini güçlendiriyor.
Bu nedenle Barton ve Behrendt, fotosentezin dayanabileceği en düşük ışık seviyesini ve en uzun dalga boyunu belirlemek için NASA’ya bir araştırma önerisi sundu. Amaçları, elde edilen verilerle potansiyel olarak yaşanabilir yıldızları daraltmak ve gözlemleri daha hedefli hale getirmek.
Bu noktada devreye James Webb Uzay Teleskobu giriyor. Teleskop, uzak gezegenlerin atmosferlerinden geçen ışığı analiz ederek oksijen gibi biyolojik izleri tespit edebiliyor. Oksijen, yaşamın güçlü göstergelerinden biri kabul ediliyor; çünkü biyolojik süreçler dışında atmosferde uzun süre yüksek miktarda bulunması zor.
Karanlığın içinde parlayan o yeşil duvar, belki de evrende sandığımızdan çok daha fazla yerde yaşam olabileceğinin sessiz bir işareti.
Kaynak: Haber Merkezi
