Fotosintez 2,4 milyard il əvvəl oksigen və həyatı necə dəyişdirdi?

Fotosintezin başlanğıcı və həyatın dönüş nöqtəsi

Cianobakteriyalar təxminən 2,4 milyard il əvvəl enerji günəşdən və karbon dioksiddən istifadə edərək orqanik maddələr yaratmağı öyrəndilər. Torpaq bitkiləri isə bu prosesi yalnız 450 milyon ildir həyata keçirir. Fotosintez zamanı işıq enerjisi suyu parçalayaraq hidrogen əldə edir və karbon dioksidi orqanik maddələrə çevirir, oksigen isə tullantı kimi atmosferə buraxılır. Bu proses nəticəsində atmosferdə əvvəllər olmayan, çox reaktiv və yanğına səbəb olan oksigen qazı yayılmağa başladı. Bu, həyat üçün həyati əhəmiyyət daşıyan Böyük Oksidləşmə Hadisəsini başlatdı.

Fotosintezin kimyəvi möcüzəsi

Fotosintez mürəkkəb kimyəvi reaksiyalar zənciridir. Su molekulları oksigen və hidrogenə parçalanır, karbon dioksid isə karbohidratlara çevrilir. Bu proses üçün əsas enerji mənbəyi günəş işığıdır. Torpaq bitkiləri isə bu möcüzəni 450 milyon ildir davam etdirir. Fotosintez zamanı altı karbon dioksid və altı su molekulu bir molekul qlükoza və altı oksigen molekulu əmələ gətirir. Lakin bu proses təbiətdə çox səmərəli deyil və mürəkkəb kimyəvi dövrlər tələb edir. Fotosintetik membranlar və xlorofill molekulları çox həssas və mürəkkəb quruluşlardır.

Oksigenin sabitliyi və canlıların təkamülü

Atmosferdə oksigen səviyyəsi təxminən 21%-dir və bu, son 800 min il ərzində sabit qalıb. Bu sabitlik sayəsində oksigenə uyğunlaşan canlılar inkişaf etdi. Anoksik şəraitdə yaşayan çoxlu canlılar isə oksigen artımı səbəbindən yoxa çıxdı və yalnız bəzi növlər, məsələn, ruminantların bağırsaqlarında və okean dərinliklərində qaldı. Digər mikroorqanizmlər və heyvanlar oksigeni nəfəs almağı öyrəndilər və tullantı kimi su və karbon dioksid buraxdılar. Bu dövrlər biogeokimyəvi dövrlərin tənzimlənməsində mühüm rol oynadı və Yer kürəsini insan həyatına uyğun hala gətirdi.

Fotosintezin laboratoriya sınaqları və insanlıq üçün perspektivlər

Fotosintezin laboratoriyada təkrarlanması hələ də çətinlik yaradır. Primo Levi bu prosesi “kimyagərlərə məlum şeir” adlandırıb, çünki onun mürəkkəbliyi və incəlikləri insanın yaratmaq istədiyi texnologiyalardan çox fərqlidir. Nano-arkitektura və elektron dövrlərinin qurulması tələb olunur, həmçinin işığın tam spektrini udmaq üçün əlavə kimyəvi maddələr lazımdır. Əgər biz fotosintezi laboratoriyada tam təqlid edə bilsək, bu, insanlığın enerji və ekoloji problemlərini həll edə bilər. Məsələn, binaların divarlarını yaşıl boya ilə örtüb, günəş enerjisi və su ilə karbon dioksidi şəkərə çevirmək mümkün ola bilər.

İnsan və təbiət arasında bağ

Fotosintez yalnız kimyəvi proses deyil, həm də həyatın davamlılığının simvoludur. Bu möcüzə sayəsində biz nəfəs alırıq, qidalanırıq və planetimiz yaşanılır. Hər bir ağacın yarpağında günəş enerjisi ilə həyata keçirilən bu proses, insanlara təbiətin incə tarazlığını xatırladır və gələcək nəsillər üçün məsuliyyətimizi artırır. Bu səbəbdən ağaclara və təbiətə daha çox hörmətlə yanaşmalıyıq.