Beykozlu
New member
500 milyon yıl önce Kambriyen Dönemi’nde denizlere zırhlı takım hakimdi. Yumuşak gövdeli hayvanlar, bazıları koç başı veya kartal kanatları şeklinde, bazıları ise hançer keskinliğinde dikenlerle süslenmiş şampanya flütleri gibi, muazzam güç ve dekor güzelliğine sahip koruyucu kabuklar halinde sertleşen bir mineral macun salgılar.
Ancak yaklaşık 70 milyon yıl sonra Devoniyen Dönemi’nde, bu brakiyopodların, briopodların ve ilgili iyi kabuklu denizcilerin çoğunun soyu tükenmiş, hırsızlık kurbanları ve kendi abartılı yöntemleri.
Araştırmacıların yakın zamanda Trends in Ecology and Evolution dergisinde öne sürdükleri gibi, brakiyopod imparatorluğunun çöküşü, yaşamı baştan tanımlayan bir mücadeleyi örnekliyor: fosfor arayışı. Bilim adamları, fosfor elementinin birçok cephede gerekli olduğunu uzun zamandır biliyorlar, burada DNA molekülünü bir arada tutuyor, hücrenin her hareketine güç veriyor. Yeni rapor, fosforun biyokimyasal olarak yararlı formu olan fosfatın, doğanın sert kısımlarının, kabuklarının, dişlerinin ve kemiklerinin bir hakemi olarak evrimin gidişatını şekillendirdiğinin bir başka yolunu daha vurguluyor.
Çek Cumhuriyeti’ndeki Charles Üniversitesi’nden paleontolog ve yeni raporun yazarı Petr Kraft, “Fosfor, omurgalılar, kemikli balıklar tarafından çalındı” dedi. “Ve daha önce bu oldu, hızla çeşitlendiler ve devraldılar.” Dr. Kraft, West Bohemia Üniversitesi’nden Michal Mergl ile işbirliği yaptı.
Araştırma, disiplinleri ve zaman dilimlerini kapsayan bir girişim olan fosfat çalışmalarının rönesansının bir parçasıdır. Kimyagerler, ilk etapta hayata yol açan prebiyotik suyu fosfatların nasıl baharatlandırdığını araştırırken, malzeme bilimciler elementi şaşırtıcı yeni renkler ve biçimler için manipüle ediyor.
University College London’da inorganik kimya profesörü olan Andrea Sella, “Fosforu farklı koşullar, farklı sıcaklıklar, farklı basınçlar altında ısıtırsanız, garip şeyler olmaya başlar” dedi. “Kırmızı lifli formlar, metalik siyah formlar, mor formlar elde edersiniz.” Ayrıca fosfor atomlarının katmanlarını üst üste yığabilir ve ardından bunları, teknolojinin bağlı olduğu elektronların ve hafif parçacıkların akışını kontrol etmek amacıyla fosforen adı verilen ultra ince ve esnek tabakalara çekebilirsiniz. Dr. Sella, “Bu elementin yapabileceklerinin sadece yüzeyini kazıdık,” dedi.
Fosfor, 17. yüzyılın sonlarında, sıradan metalleri altına dönüştürecek hikayeli “filozofların taşını” ararken, yanlışlıkla izole eden Hamburglu bir simyacı Hennig Brand tarafından keşfedildi. En iyi bildiği altın sıvıyla (insan idrarı) büyük miktarlarda ustaca deneyler yapan Brandt, Midas dokunuşundan yoksun, ancak karanlıkta parıldayan ürkütücü bir maddeyle ortaya çıktı ve Brandt’ın ona fosfor, Yunanca “ışık getiren” anlamına gelen fosfor adını vermesine neden oldu.
Birinci Dünya Savaşı sırasında Fransa’nın Gondrecourt kentinde yapılan tatbikatlar sırasında bir fosfor bombası patlatıldı. Kredi… ABD Ordusu Sinyal Birlikleri, Kongre Kütüphanesi aracılığıyla
Beyaz fosfor adı verilen elementin bu saf halinin zehirli ve yanıcı olduğu ortaya çıktı ve bu nedenle savaşta iz mermileri, duman perdeleri ve İkinci Dünya Savaşı sırasında Brandt’in memleketini yok eden Müttefik yangın bombaları yapmak için kullanıldı.
Beyaz fosfor aynı zamanda 19. yüzyılda kibrit çöplerinin uçlarına eklendiğinde “her yerde vuruş” kibritleri üretildiğinde korkunç Dickensvari bir ün kazandı. Son derece popüler ürünü çalkalayan, havalandırması yetersiz fabrikalarda çalışan kızlar ve kadınlar, bazen o kadar çok fosfor buharına maruz kalıyorlardı ki, diş etlerinin çekildiği, dişlerinin döküldüğü ve çene kemiklerinin çözüldüğü korkunç bir durum olan “foslu çene” kasıldılar. Tarihçi Louise Raw’a göre, kibrit çöpü üreticilerinin daha güvenli çalışma koşulları için verdiği mücadele, çağdaş sendikal hareketin canlanmasına yardımcı oldu.
Doğada saf fosfor yoktur, bunun yerine fosfat olarak oksijene bağlıdır ve bu moleküler sendika, fosfor-oksijen bağı, University College London’da organik kimyager olan Matthew Powner “biyolojinin neden işe yaradığının merkezinde yer alır” , söz konusu. Vücut, hücrenin küçük bankamatiklerinde bulunan fosfat bağlarını, daha çok ATP olarak bilinen adenozin trifosfat moleküllerini sürekli olarak yapıp kırarak enerji depolar ve yakar. Fosfat geri dönüşüm operasyonu çok amansız, dedi Dr. Powner, “temelde her gün vücut ağırlığınızı ATP olarak değiştiriyorsunuz.”
Fosfat şekerle birleşerek DNA’nın omurgasını oluşturur ve aksi takdirde alfabe çorbasına dönüşecek olan genetik bilgi harflerini anlamlı bir düzende tutar. Fosfat, her hücreyi, neyin içeri girip neyin dışarıda tutulması gerektiğini belirleyen, her zaman tetikte olan bir zar içine hapsetmek için lipid molekülleri ile işbirliği yapar. Proteinler, fosfat paketlerini değiştirerek birbirlerine mesaj gönderirler.
Fosfatın göz alıcı, her şeye kadir faydasının arkasında, istenmeyen sızıntıyı önleyen negatif bir yük vardır. Dr. Powner, “Enerjiyi içeri sokabilir ve yalnızca istediğiniz zaman dışarı çıkarabilirsiniz,” dedi. “Çevreye sızmayacak.” Buna karşılık, karbonat adı verilen eşdeğer karbon bazlı molekülün suda kolayca çözüldüğünü söyledi: “DNA’yı fosfat yerine karbonatla birleştirirseniz, hepsi dağılır.” Dr. Powner, hayatı karbon bazlı yerine fosfat bazlı düşünmemiz gerektiği konusunda şaka yaptı.
Brachiopod Spiriferida’nın bir fosili, beslenmeye yardımcı olan bir organ olan lophophore’a bağlanan bir destek yapısı olan brachidium’u gösteriyor. Kredi… Doğal Tarih Müzesi, Londra/Bilim Kaynağı
Ancak yaşamın diğer ana bileşenlerinden farklı olarak – karbon, nitrojen, oksijen, hidrojen – fosfat moleküllerinin gaz fazı yoktur. “Uçmak için çok büyükler,” dedi Dr. Sella. Fosfatlar, kayaların aşınması, canlı organizmaların parçalanması veya idrar veya guano gibi atık ürünler yoluyla yaşam oyununa atlar. Fosfat akışlarının zaman içindeki etkisini anlamak, büyük bir araştırma çabasıdır.
Kalan bir gizem, yaşamın başlangıçta fosfatı ne kadar erken ele geçirdiğidir. Fosfatın biyolojinin her yönü için ne kadar önemli olduğu düşünüldüğünde, ilk hücrelerin ortaya çıktığı ilkel sulu ortam fosfat açısından zengin olmalıdır. Cambridge Üniversitesi’nden bir jeokimyacı olan Nicholas Tosca, “Yine de bugün Dünya’daki çoğu doğal su fosfat açısından oldukça zayıf” dedi. “Aynı şeyin erken Dünya için de geçerli olmasını bekliyorduk.” Demirin, fosfatları uzaklaştırdığı düşünüldüğünü açıkladı.
Dr. Tosca ve Cambridge’deki meslektaşları, Nature Communications’da yakın zamanda yayınlanan bir çalışmada yaşamın kökeni bilmecesine değindi. Araştırmacılar varsayımı tekrar gözden geçirmeye karar verdiler ve şu soruyu sordular: Peki ya etrafta çok daha az oksijen varken erkenden? Oksijenin, demiri inatla fosfat biriktiren bir forma dönüştürdüğünü biliyorlardı. Oksijen denklemden çıkarılırsa ne olur? Araştırmacılar, oksijensiz büyük bir torpido gözünde yapay deniz suyu yarattılar ve bu koşullar altında, yeterince mühlet, çözünmüş demirin fosfatın çoğunu yalnız bıraktığını, muhtemelen mahalledeki herhangi bir proto-hücre için kullanılabilir olduğunu keşfettiler.
Ekoloji ve Evrimdeki Eğilimler makalesinde, Dr. Kraft benzer şekilde Kambriyen denizlerinin nispeten fosfatlarla dolu olduğunu öne sürdü. Hayvanlar o kadar çok emebilir ki, insan vücudundaki en sert doku -dişlerimizin fosfatlı minesi- kadar kalın ve dayanıklı kabuklar oluşturabilirler.
Dr. Kraft, “Bu mermilere sahip olmak büyük bir avantaj,” dedi. Karşılaştırıldığında, kalsiyum karbonattan yapılmış modern bir yumuşakçanın kabuğu, bir sahil sakininin ayaklarının altında kolayca çatlar. Ancak denizler kalabalıklaştıkça ve kemikli balıklar ortaya çıktıkça, fosfat kaynakları azaldı ve brakiyopodlar pahalı konutlarını inşa etmek için ihtiyaç duydukları şeyleri artık serbestçe temizleyemediler. Kemikli balıklar, bir yapı malzemesi olarak fosfat kullanma konusunda sağduyuluydu: dişleri, iskeletin birkaç parçası ve hepsi bu kadar. Ve hareketli olduklarından balıklar, karadan denize süzülen fosfat ve diğer besin maddelerini, aşağıdaki hantal sert kabuklara ulaşmadan önce yakalayabilirler.
Omurgalılar fosfatın kontrolünü ele geçirmişlerdi ve artık onları hiçbir şey durduramazdı.
Ancak yaklaşık 70 milyon yıl sonra Devoniyen Dönemi’nde, bu brakiyopodların, briopodların ve ilgili iyi kabuklu denizcilerin çoğunun soyu tükenmiş, hırsızlık kurbanları ve kendi abartılı yöntemleri.
Araştırmacıların yakın zamanda Trends in Ecology and Evolution dergisinde öne sürdükleri gibi, brakiyopod imparatorluğunun çöküşü, yaşamı baştan tanımlayan bir mücadeleyi örnekliyor: fosfor arayışı. Bilim adamları, fosfor elementinin birçok cephede gerekli olduğunu uzun zamandır biliyorlar, burada DNA molekülünü bir arada tutuyor, hücrenin her hareketine güç veriyor. Yeni rapor, fosforun biyokimyasal olarak yararlı formu olan fosfatın, doğanın sert kısımlarının, kabuklarının, dişlerinin ve kemiklerinin bir hakemi olarak evrimin gidişatını şekillendirdiğinin bir başka yolunu daha vurguluyor.
Çek Cumhuriyeti’ndeki Charles Üniversitesi’nden paleontolog ve yeni raporun yazarı Petr Kraft, “Fosfor, omurgalılar, kemikli balıklar tarafından çalındı” dedi. “Ve daha önce bu oldu, hızla çeşitlendiler ve devraldılar.” Dr. Kraft, West Bohemia Üniversitesi’nden Michal Mergl ile işbirliği yaptı.
Araştırma, disiplinleri ve zaman dilimlerini kapsayan bir girişim olan fosfat çalışmalarının rönesansının bir parçasıdır. Kimyagerler, ilk etapta hayata yol açan prebiyotik suyu fosfatların nasıl baharatlandırdığını araştırırken, malzeme bilimciler elementi şaşırtıcı yeni renkler ve biçimler için manipüle ediyor.
University College London’da inorganik kimya profesörü olan Andrea Sella, “Fosforu farklı koşullar, farklı sıcaklıklar, farklı basınçlar altında ısıtırsanız, garip şeyler olmaya başlar” dedi. “Kırmızı lifli formlar, metalik siyah formlar, mor formlar elde edersiniz.” Ayrıca fosfor atomlarının katmanlarını üst üste yığabilir ve ardından bunları, teknolojinin bağlı olduğu elektronların ve hafif parçacıkların akışını kontrol etmek amacıyla fosforen adı verilen ultra ince ve esnek tabakalara çekebilirsiniz. Dr. Sella, “Bu elementin yapabileceklerinin sadece yüzeyini kazıdık,” dedi.
Fosfor, 17. yüzyılın sonlarında, sıradan metalleri altına dönüştürecek hikayeli “filozofların taşını” ararken, yanlışlıkla izole eden Hamburglu bir simyacı Hennig Brand tarafından keşfedildi. En iyi bildiği altın sıvıyla (insan idrarı) büyük miktarlarda ustaca deneyler yapan Brandt, Midas dokunuşundan yoksun, ancak karanlıkta parıldayan ürkütücü bir maddeyle ortaya çıktı ve Brandt’ın ona fosfor, Yunanca “ışık getiren” anlamına gelen fosfor adını vermesine neden oldu.
Birinci Dünya Savaşı sırasında Fransa’nın Gondrecourt kentinde yapılan tatbikatlar sırasında bir fosfor bombası patlatıldı. Kredi… ABD Ordusu Sinyal Birlikleri, Kongre Kütüphanesi aracılığıyla
Beyaz fosfor adı verilen elementin bu saf halinin zehirli ve yanıcı olduğu ortaya çıktı ve bu nedenle savaşta iz mermileri, duman perdeleri ve İkinci Dünya Savaşı sırasında Brandt’in memleketini yok eden Müttefik yangın bombaları yapmak için kullanıldı.
Beyaz fosfor aynı zamanda 19. yüzyılda kibrit çöplerinin uçlarına eklendiğinde “her yerde vuruş” kibritleri üretildiğinde korkunç Dickensvari bir ün kazandı. Son derece popüler ürünü çalkalayan, havalandırması yetersiz fabrikalarda çalışan kızlar ve kadınlar, bazen o kadar çok fosfor buharına maruz kalıyorlardı ki, diş etlerinin çekildiği, dişlerinin döküldüğü ve çene kemiklerinin çözüldüğü korkunç bir durum olan “foslu çene” kasıldılar. Tarihçi Louise Raw’a göre, kibrit çöpü üreticilerinin daha güvenli çalışma koşulları için verdiği mücadele, çağdaş sendikal hareketin canlanmasına yardımcı oldu.
Doğada saf fosfor yoktur, bunun yerine fosfat olarak oksijene bağlıdır ve bu moleküler sendika, fosfor-oksijen bağı, University College London’da organik kimyager olan Matthew Powner “biyolojinin neden işe yaradığının merkezinde yer alır” , söz konusu. Vücut, hücrenin küçük bankamatiklerinde bulunan fosfat bağlarını, daha çok ATP olarak bilinen adenozin trifosfat moleküllerini sürekli olarak yapıp kırarak enerji depolar ve yakar. Fosfat geri dönüşüm operasyonu çok amansız, dedi Dr. Powner, “temelde her gün vücut ağırlığınızı ATP olarak değiştiriyorsunuz.”
Fosfat şekerle birleşerek DNA’nın omurgasını oluşturur ve aksi takdirde alfabe çorbasına dönüşecek olan genetik bilgi harflerini anlamlı bir düzende tutar. Fosfat, her hücreyi, neyin içeri girip neyin dışarıda tutulması gerektiğini belirleyen, her zaman tetikte olan bir zar içine hapsetmek için lipid molekülleri ile işbirliği yapar. Proteinler, fosfat paketlerini değiştirerek birbirlerine mesaj gönderirler.
Fosfatın göz alıcı, her şeye kadir faydasının arkasında, istenmeyen sızıntıyı önleyen negatif bir yük vardır. Dr. Powner, “Enerjiyi içeri sokabilir ve yalnızca istediğiniz zaman dışarı çıkarabilirsiniz,” dedi. “Çevreye sızmayacak.” Buna karşılık, karbonat adı verilen eşdeğer karbon bazlı molekülün suda kolayca çözüldüğünü söyledi: “DNA’yı fosfat yerine karbonatla birleştirirseniz, hepsi dağılır.” Dr. Powner, hayatı karbon bazlı yerine fosfat bazlı düşünmemiz gerektiği konusunda şaka yaptı.
Brachiopod Spiriferida’nın bir fosili, beslenmeye yardımcı olan bir organ olan lophophore’a bağlanan bir destek yapısı olan brachidium’u gösteriyor. Kredi… Doğal Tarih Müzesi, Londra/Bilim Kaynağı
Ancak yaşamın diğer ana bileşenlerinden farklı olarak – karbon, nitrojen, oksijen, hidrojen – fosfat moleküllerinin gaz fazı yoktur. “Uçmak için çok büyükler,” dedi Dr. Sella. Fosfatlar, kayaların aşınması, canlı organizmaların parçalanması veya idrar veya guano gibi atık ürünler yoluyla yaşam oyununa atlar. Fosfat akışlarının zaman içindeki etkisini anlamak, büyük bir araştırma çabasıdır.
Kalan bir gizem, yaşamın başlangıçta fosfatı ne kadar erken ele geçirdiğidir. Fosfatın biyolojinin her yönü için ne kadar önemli olduğu düşünüldüğünde, ilk hücrelerin ortaya çıktığı ilkel sulu ortam fosfat açısından zengin olmalıdır. Cambridge Üniversitesi’nden bir jeokimyacı olan Nicholas Tosca, “Yine de bugün Dünya’daki çoğu doğal su fosfat açısından oldukça zayıf” dedi. “Aynı şeyin erken Dünya için de geçerli olmasını bekliyorduk.” Demirin, fosfatları uzaklaştırdığı düşünüldüğünü açıkladı.
Dr. Tosca ve Cambridge’deki meslektaşları, Nature Communications’da yakın zamanda yayınlanan bir çalışmada yaşamın kökeni bilmecesine değindi. Araştırmacılar varsayımı tekrar gözden geçirmeye karar verdiler ve şu soruyu sordular: Peki ya etrafta çok daha az oksijen varken erkenden? Oksijenin, demiri inatla fosfat biriktiren bir forma dönüştürdüğünü biliyorlardı. Oksijen denklemden çıkarılırsa ne olur? Araştırmacılar, oksijensiz büyük bir torpido gözünde yapay deniz suyu yarattılar ve bu koşullar altında, yeterince mühlet, çözünmüş demirin fosfatın çoğunu yalnız bıraktığını, muhtemelen mahalledeki herhangi bir proto-hücre için kullanılabilir olduğunu keşfettiler.
Ekoloji ve Evrimdeki Eğilimler makalesinde, Dr. Kraft benzer şekilde Kambriyen denizlerinin nispeten fosfatlarla dolu olduğunu öne sürdü. Hayvanlar o kadar çok emebilir ki, insan vücudundaki en sert doku -dişlerimizin fosfatlı minesi- kadar kalın ve dayanıklı kabuklar oluşturabilirler.
Dr. Kraft, “Bu mermilere sahip olmak büyük bir avantaj,” dedi. Karşılaştırıldığında, kalsiyum karbonattan yapılmış modern bir yumuşakçanın kabuğu, bir sahil sakininin ayaklarının altında kolayca çatlar. Ancak denizler kalabalıklaştıkça ve kemikli balıklar ortaya çıktıkça, fosfat kaynakları azaldı ve brakiyopodlar pahalı konutlarını inşa etmek için ihtiyaç duydukları şeyleri artık serbestçe temizleyemediler. Kemikli balıklar, bir yapı malzemesi olarak fosfat kullanma konusunda sağduyuluydu: dişleri, iskeletin birkaç parçası ve hepsi bu kadar. Ve hareketli olduklarından balıklar, karadan denize süzülen fosfat ve diğer besin maddelerini, aşağıdaki hantal sert kabuklara ulaşmadan önce yakalayabilirler.
Omurgalılar fosfatın kontrolünü ele geçirmişlerdi ve artık onları hiçbir şey durduramazdı.