Uzay

Ultra-Dirençli Çöl Yosunu Mars’ı ‘Yeşillendirme’ Anahtarı Olabilir mi?

mm
Yayınlandı
Güncellendi
Securities.io sitesini Google'daki tercih ettiğiniz kaynaklara ekleyin
Açıklama: Securities.io, incelediğimiz ürünlerin bağlantılarını kullandığınızda ücret alabilir. Bu, editoryal değerlendirmelerimizi etkilemez. Kayıtlı bir yatırım danışmanı değiliz; bu bir yatırım tavsiyesi değildir. Bağlı kuruluş açıklamamızı okuyun.

Mars’ı Yeşillendirme

Science fiction yazarları ve bilim insanları uzun süredir Mars’ı yemyeşil bir gezegene dönüştürmeyi, yani terraforming’i hayal ediyorlar. Bu, Mars şu anda çok sert bir ortam olduğu için çok iddialı bir proje olur. Atmosferi çok ince, sıvı suyu yok ve radyasyon seviyeleri yüksek. Ortalama sıcaklık ise -65 °C/-85 °F civarında.

Mars’ı terraforming yapmak için bazı megaproje seviyelerinde çabalar gerektiği varsayılıyor. Örneğin, endüstriyel ölçekte üretilen metalik nanodallarla gezegeni ısıtmak gerekebilir. Ayrıca gezegenin kabuğunun 10‑15 km derinliğindeki yeraltı okyanusundansu çıkarmak gerekebilir.

Ancak bu çabalar gezegeni biraz ısıtsa, atmosferini yoğunlaştırsa ve daha fazla nem ve sıvı su sağlasa bile, başlangıçta hâlâ çok acımasız bir yer olacaktır. Neyse ki, Dünya’daki çöl ekosistemleri üzerine yapılan araştırmalar, Mars’ta yaşamın nasıl gelişebileceği konusunda bize bir bakış açısı sunuyor.

Toprak Oluşturma

Bazı Dünya organizmaları kayalarda doğrudan, çok sert koşullarda büyüyebilir; örneğin likenler ve siyanobakteriler. Çöller, çıplak kayalar ve dağ zirveleri gibi yerlerde genellikle son kalan yaşam formlarıdır.

Ancak bunlar çok yavaş büyür ve güçlü bir Mars ekosisteminin ortaya çıkmasını hızlandıracak kadar biyokütle biriktirme olasılıkları düşüktür.

Bu bir sorun, çünkü daha karmaşık bir ekosistemin gerçek toprakta büyümesi gerekir; toprak çok miktarda organik madde içermelidir. Toprak sadece minerallerden ibaret değildir ve endüstriyel olarak üretilemez; insanlar başlattıktan sonra ekosistem tarafından kendiliğinden oluşturulması gerekir.

Bunun için likenlerin üretebileceğinden daha fazla karbon bazlı biyokütle üretimi gerekir.

Daha umut verici olanlar, sıcaklık ve su stresine dayanıklı olmaları, aynı zamanda fotosentezle büyümeleri ve önemli miktarda biyokütle üretmeleri nedeniyle yosunlardır.

Mars’ın çölünü yeşillendirmenin kilit bir parçası, biyolojik toprak kabuğu (BSC) oluşturmaktır. BSC, kurak bölgelerde sıkça bulunan yaygın bir yer örtüsü tipidir. Organik kompleksler, liken ve yosun gibi kriptogamik bitkiler, siyanobakteri gibi mikroplar ve bu organizmalardan gelen salgılar toprak parçacıklarıyla karışarak oluşur.

Bazı çöl bölgelerinde BSC, alanın %70’ine kadar yayılabilir ve alttaki kumun su tutma kapasitesini ve yapısal stabilitesini önemli ölçüde artırır.

İlginç bir şekilde, BSC dünya genelindeki kara ekosistemlerinin toplam biyolojik azot fiksasyonunun 1/4’ünden sorumludur ve genellikle Dünya’nın “yaşayan derisi” olarak adlandırılır.

Harika Yosun

Çin’in Xinjiang Ekoloji ve Coğrafya Enstitüsü’ndeki Çöl ve Oazis Ekolojisi Anahtar Laboratuvarı ile Çin Bilim Akademisi Ulusal Uzay Bilim Merkezi araştırmacıları, Mars’ta iş görebilecek bir yosun belirlemek için birlikte çalıştı.

Sonuçlarını “Ekstrem toleranslı çöl yosunu Syntrichia caninervis, dış uzay ortamlarını kolonileştirmek için umut vaat eden öncü bir bitkidir” başlıklı bilimsel bir yayında yayınladılar.

Syntrichia caninervis, ya da steppe vida yosunu, sert çöl ortamlarında hayatta kalmaya özel bir yosun türüdür. Antarktika’dan Tibet Yaylası’na, Kuzey Afrika ve Kuzey Amerika çöllerine kadar dünyada her yerde bulunur.

Kaynak: Cell

Syntrichia, %98’den fazla su kaybından sonra bile kuraklığa son derece dayanıklıdır.

Ayrıca -196 °C’ye kadar düşen sıcaklıklara dayanabilir; bu, Mars’ta kaydedilen en düşük sıcaklıktan bile daha soğuktur ve ekvatoral bölgelerdeki suyun donma noktasının üzerindeki daha “ılımlı” hava koşullarından bile daha soğuktur.

Su Stresine Karşı Dayanıklı

Syntrichia’nın kuraklığa karşı gösterdiği aşırı direnç hafife alınamaz. Bitki neredeyse tüm suyunu kaybedebilir ve hayatta kalabilir; bu süreçte koyu yeşil, ardından siyah bir renk alır.

Daha da etkileyici olanı, kuruyan bitkilerin suyla temas ettikten birkaç saniye içinde fotosentetik kapasitesini yeniden kazanmasıdır.

Kaynak: Cell

Bu bitkiler kar örtüsü altında bile fotosentetik olarak aktif kalır ve sık sık gerçekleşen ilkbahar donma‑çözülme döngülerinde yıllık toplam karbon fiksasyonunun %49’una kadarını sağlayarak güçlü bir büyüme gösterir.

Bu, Mars’ın hava koşulları erken aşamalarda ancak hafifçe dondurucu seviyelerin üzerine çıkarsa çok önemli olabilir.

Soğuğa Dayanma

Mars ekvatorunun ötesindeki bölgeler, kum fırtınalarının sık görüldüğü alanlar ya da kış dönemleri, yeni Mars ekosistemini haftalarca ya da aylarca süren şiddetli soğuklara maruz bırakacaktır.

Çinli araştırmacılar Syntrichia’yı -80 °C/-112 °F sıcaklıklara yıllarca maruz bıraktılar. Beş yıl süren bu muamele sonrasında bile bitkilerin %90’ından fazlası hayatta kaldı.

Ayrıca, -196 °C/-320 °F sıcaklığındaki sıvı azot içinde bir ay kadar denediler. Bu koşulda da, ısıtıldığında neredeyse tüm bitkiler yeniden büyüdü.

Kaynak: Cell

Dolayısıyla, şu anki hiçbir terraforming çabası olmadan bile bir Mars kışı Syntrichia’yı öldürmez denebilir.

Radyasyon Direnci

Tibet gibi yüksek rakımlı platolar, sadece soğuk ve kuraklık nedeniyle değil, aynı zamanda yüksek irtifadan kaynaklanan radyasyon seviyeleri nedeniyle de zor ortamlardır. Bu yüzden Syntrichia’nın da çok radyasyona dayanıklı olması şaşırtıcı değildir.

Araştırmacılar yosunu çeşitli radyasyon seviyelerine maruz bıraktılar ve iyileşme oranını ölçtüler.

500 Gy (gray, bir radyasyon ölçü birimi) seviyesine kadar radyasyon, yeni dalların yeniden oluşumunu hatta güçlendirdi.

Kaynak: Cell

Bu seviyenin üzerine çıktığında yeni dal oluşumu yavaşladı ancak tamamen durmadı; 8 000 Gy’ye kadar bu yavaşlama devam etti, 16 000 Gy ise öldürücü oldu.

Referans olarak, insanlar sadece 2.5‑4.5 Gy’de ölebilir; yaklaşık 50 Gy’de ise şiddetli kasılmalar ve ölüm gerçekleşir.

Mars Benzeri Koşulların Testi

Araştırmacılar, Çin Bilim Akademisi’nin Gezegen Atmosfer Simülasyon Tesisi (PASF)’ni kullanarak yosunun “gerçek” Mars koşullarında nasıl performans gösterdiğini incelediler. Tek tek kuru, soğuk, radyasyon gibi testlerin yanı sıra PASF, daha önce ayrı ayrı test edilmemiş düşük oksijen ve düşük azot atmosferlerini de ekledi.

Tam olarak aynı olmasa da, günümüz Mars büyüme koşullarının çok gerçekçi bir simülasyonunu oluşturuyor.

Kaynak: Cell

Genel olarak, tüm bitkiler Mars koşullarında 7 güne kadar hayatta kaldı ve kurak Mars benzeri koşullara maruz kaldıktan sonra tamamen iyileşti.

Tamamen suyla dolu bir ortamda da hayatta kaldılar, ancak iyileşme daha yavaş gerçekleşti ve yeni dallar daha az sayıda oluştu.

Kaynak: Cell

Bununla birlikte, düşük oksijen, radyasyon ve soğuğun bir kombinasyonu, steppe vida yosununun aktif olarak büyümesi için biraz fazla sert bir ortam yaratıyor; ancak yosun bu koşullarda hayatta kalabiliyor.

Doğal ve Yapay Evrim

Geniş Bir Uyarlama Dizisi

Araştırmacılar, steppe vida yosununun zor koşullarda hayatta kalmasını sağlayan mekanizmaları da tartıştılar. Bunlar arasında şunlar yer alıyor:

  • Stres koşullarında seçici metabolik dormansi durumu; kritik metabolitleri stratejik olarak korur.
  • Stres sonrası yüksek şeker (sükroz ve maltoz) seviyeleri; osmotik ajan ve koruyucu görevi görerek hücresel yapıyı korur ve stabilize eder.
    • Şekerler, stres koşullarından kurtulma anında hızlı iyileşme için gereken enerjiyi sağlar.
  • Stres sonrası yüksek katalaz, glutatyon S-transferaz ve peroksidaz birikimi sayesinde reaktif oksijen türlerini etkili bir şekilde temizleme yeteneği.
  • Strese bağlı katalaz genleri ve S. caninervis genlerinin fotoprotektif erken ışık‑indüklenmiş proteinleri kodlayan tandem duplikasyonu.
  • Su tutan ve bitkiyi yoğun güneş ışığından koruyan üst üste binen yapraklar; yaprak uçlarındaki beyaz tüyler güçlü güneş ışığını yansıtarak su kullanım verimliliğini artırır.
    • Dehidratasyon sırasında yapraklar belirgin şekilde kıvrılır ve küçülür, yaprak açıları daralır.

Mars İçin Yaşamı Optimize Etmek

Doğal Evrim

Syntrichia caninervis’in olağanüstü hayatta kalma yeteneği, ona Mars koşullarına kademeli olarak uyum sağlama fırsatı sunar, yeter ki biraz destek verilsin.

Bu, bazı mikrobiomların küçük bir alanda büyüme koşulları sunmasıyla doğal olarak gerçekleşebilir; örneğin ekvator çevresindeki daha sıcak ve daha yoğun atmosferli düşük rakımlı kanyon ve kraterler.

Bu ilk büyüme alanlarından doğal seçilim ve spontan mutasyonlar, gezegenin geri kalanını kolonileştirmek için gerekli özellikleri seçebilir.

Yönlendirilmiş Evrim

Günümüzde insanlar yönlendirilmiş evrimi yeni enzimler ve organizmalar üretmek, kimya Nobel Ödülü’nü 2018’de kazanmak için rutin olarak kullanıyor. Aynı strateji, Mars’a daha dayanıklı siyanobakteri, liken ve yosunlar yaratmak için uygulanabilir.

Örneğin, neredeyse Mars‑benzeri koşullardan başlayabiliriz; bu koşullar Dünya’dan biraz daha iyi ama hâlâ daha sert olur, böylece Syntrichia (ve diğer organizmalar) büyüyebilir. Ardından koşulları kademeli olarak değiştirerek yalnızca yeni özellikler ve daha güçlü direnç taşıyan popülasyon alt‑gruplarının hayatta kalmasını sağlayabiliriz.

Bu süreci yüzlerce kez tekrarlayarak, bugün olduğu gibi Mars koşullarına dayanabilen yeni türler elde edebiliriz.

Hedefe ulaşamasalar bile, ortaya çıkan yosun ve mikroorganizmalar, kısmen ya da yetersiz terraforming yapılmış bir Mars’ta orijinal Dünya organizmalarından daha iyi hayatta kalacaktır.

Genetik Mühendislik

Araştırmacılar, soğuk/kurak/radyasyon toleransında zaten rol oynayan bilinen genleri uyararak yosunun Mars’ta hayatta kalma yeteneğini artırabilirler.

Bu, bahsedilen katalazlar, glutatyon S-transferaz ve peroksidaz gibi mevcut Syntrichia caninervis genlerinin ifade seviyelerini artırarak ya da başka türlerden yeni genler ekleyerek yapılabilir.

Mars‑benzeri koşullarda büyümenin sınırlayıcı faktörünün ne olduğunu belirlemek de kritik olacaktır. Radyasyona karşı yetersiz direnç mi? Soğuğa mı? Atmosferik koşullara mı?

Mars’a Yatırım

Terraforming megaproje veya Mars gayrimenkulüne yatırım yapmak için hâlâ çok erken. Ancak, ilk insanı Mars’a indirmek ve daha sonra gezegeni kolonileştirmek için gerekli temel taşları inşa eden birkaç şirket yoğun bir şekilde çalışıyor.

Temel bir parça yeniden kullanılabilir roketler olacak; bu roketler ekipmanların yörüngeye ve derin uzaya fırlatılma maliyetini dramatik şekilde azaltıyor. Bu çaba şu anda büyük ölçüde Elon Musk’ın SpaceX’ (SPCX ) i tarafından yönetiliyor; diğer roket şirketleri de hızla yaklaşıyor.

Bir diğer faktör, kendine yeten uzay‑tabanlı bir ekonomi ve Mars ekonomisi yaratmak; bu ekonomi, terraforming çabalarını Dünya’nın “bedava” finansmanına bağımlı olmadan sürdürebilecek.

Havacılık şirketlerine birçok aracı kurum üzerinden yatırım yapabilirsiniz; burada, securities.io üzerinden ABD, Kanada, Avustralya, Birleşik Krallık ve diğer birçok ülke için en iyi aracı kurum önerilerimizi bulabilirsiniz.

Belirli havacılık şirketlerini seçmek istemiyorsanız, ARK Space Exploration & Innovation ETF (ARKX), iShares U.S. Aerospace & Defense ETF (ITA) ya da SPDR S&P Aerospace & Defense ETF gibi ETF’lere de göz atabilirsiniz; bu fonlar havacılık endüstrisinden faydalanmak için daha çeşitlendirilmiş bir maruziyet sağlar.

Ya da “En İyi 10 Havacılık ve Savunma Hissesi” başlıklı makalemizi okuyabilirsiniz.

Mars Şirketlerine Yatırım

1.  Virgin Galactic

SPCE Fiyat Grafiği

Şirket, Richard Branson tarafından kuruldu ve uzay turizmine odaklanıyor.

Biletler 250.000‑450.000 $ aralığında, uzun bir bekleme listesi var. İlk müşteriler deneyimlerinden çok memnun görünüyor:

“Hayatımın en olağanüstü deneyimi olacağını her zaman biliyordum. Bunu hep biliyordum. İnsanlar da bana bunun böyle olacağını söylemişti. Ama gerçekleştiğinde… ve deneyim düşündüğünüzden çok daha başka bir seviyedeydi… açıklaması çok zor.”

“Bu, hayatımın en iyi günü, en çarpıcı günüydü. Bundan daha iyisi olamaz. En çılgın hayallerimi aştı.”

Daha önce de belirttiğimiz gibi, uzay turizmi geleceğin Mars ekonomisinin MERKEZİ olabilir.

Bu, sadece Mars’ın benzersiz bir deneyim sunması değil, aynı zamanda Güneş Sistemi’nin en etkileyici özelliklerinden bazılarına sahip olmasıyla da ilgilidir:

  • Güneş Sistemi’nin en büyük kanyonu (4.000 km uzunluğunda, 200 km genişliğinde ve 7 km derinliğinde).
  • 21,9 km (72.000 ft) yüksekliğinde bir volkan; büyüklüğü Fransa ya da Arizona eyaleti kadar.

Kaynak: Wikipedia

Mars’tan önce, Virgin Galactic (SPCE ), mevcut teknik yeteneklerimizle daha ulaşılabilir bir seviyede, Çin ya da SpaceX’in Mars inişinden önce, yörünge (ve ileride belki ay) turizminin lideri olmayı hedefliyor.

Virgin Galactic, yeni bir fırlatma sistemi “Delta” ile birim ekonomisini iyileştiriyor; bu sistem 4 yerine 6 yolcu taşıyabiliyor ve ayda 8 uçuş gerçekleştirebiliyor, bir uçuş yerine.

Bu iki iyileştirme, birim başına geliri 12 kat artırmalı ve her Delta servisi için geri ödeme süresi 6 aydan az olmalı. Delta uçuş testinin 2025 ortasında gerçekleşmesi bekleniyor.

Piyasalar, Branson’ın Virgin Galactic’e daha fazla yatırım yapmayacağını duyurunca endişelendi. Özellikle 2024’te 185 çalışanının işten çıkarılması ve uzay uçuşlarının durdurulması, Delta servisi gelene kadar nakit yakım hızını azaltma amacıyla gerçekleşti.

Yine de, Virgin Galactic’in 2025‑2026’ya kadar yeterli nakde sahip olması öngörülüyor. Delta uçuş sisteminin sorunsuz bir şekilde geliştirilmesi (havacılık endüstrisinde riskli bir öneri) durumunda, şirket birim bazında kârlı bir sistemle nakit akışını yeniden başlatıp büyütebilir ve 2026’da nakit akışını pozitif hale getirebilir.

(Virgin Galactic’in Virgin Orbit’tan farklı bir şirket olduğunu belirtmek gerekir. Virgin Orbit, Nisan 2023’te iflas etti ve küçük uydular için fırlatma hizmeti sağladı; Rocket Lab, şirketin Long Beach tesisini, üretim ve araç varlıklarını satın aldı (RKLB ).)

Virgin Orbit’un son iflası ve kurucu Richard Branson tarafından Virgin Galactic’ten uzaklaşılması, şirketin yatırımcı imajını zedeledi; 2023‑2024 yıllarında hisse fiyatı büyük bir düşüş yaşadı.

Aynı zamanda, önceki müşterilerin memnuniyeti, kârlı bir tasarım (Delta servisi) için net bir plan ve potansiyel müşterilerin uzun bekleme listesi, şirketin daha fazla fon toplamasına ihtiyaç duymadan da hâlâ ayakta kalabileceğini gösteriyor. Dolayısıyla, Delta servisini 2025 sonuna kadar geliştirme, üretme ve işletme başarısı çok kritik.

Eğer bu gerçekleşirse, çok daha düşük bir değerleme, yatırımcılara şirket hisselerini indirimli bir fiyata alma fırsatı sunar.

2. Ginkgo Bioworks

DNA Fiyat Grafiği

Şirket, belirli uygulamalar için talep üzerine organizmalar üretiyor; bunlar arasında biyomedikal, endüstriyel ve malzeme bilimleri programları bulunuyor. Ayrıca pandemi döneminde büyük bir büyüme gösteren geniş bir biyogüvenlik bölümü de var.

Çoğu durumda, Gingko’nun ürünlerinin üretim ve seçimi yönlendirilmiş evrimle gerçekleşir. İnsanlık Mars’ı kolonileştirme konusunda ciddi adımlar atarsa, Gingko’nun genetik mühendislik ve yönlendirilmiş evrim yoluyla özel organizmalar yaratmadaki uzmanlığı, bu projeler için birincil müteahhit ve ortak olmasını sağlayabilir.

Ginkgo Bioworks (DNA ), son yıllarda uygulama yelpazesini genişletti; birçok araştırma programı ve ortaklıkları şunları içeriyor:

Şirket, geliştirme süreci için önceden ödeme alıp, ardından bitmiş ürün üzerinden telif hakkı alarak para kazanıyor.

Gingko’nun ortaklıkları sürekli genişliyor; bunlar arasında:

Ginkgo Bioworks ayrıca, çoğu biyoyakıt üretimi ve mikrobiyolojiyle ilgilenen büyük tarım şirketleriyle ortaklık kuruyor; bunlar arasında Bayer, Cargill, Syngenta, Corteva, ADM, Exacta ve daha fazlası bulunuyor.

Gingko’nun gen sekansları, organizmalar ve seçim konusundaki deneyimi, ayrıca biyogüvenlik izleme konusundaki uzmanlığı, onu enzim ve antikorları belirli uygulamaları için kullanan her sektöre kilit bir sağlayıcı yapıyor. Bir hizmet sağlayıcı olarak Gingko, sentetik biyoloji endüstrisinin bütün olarak büyümesinden faydalanmak için iyi konumlanmıştır.

mm

Jonathan, genetik analiz ve klinik deneylerde çalışan eski bir biyokimyacı araştırmacıdır. Şu anda yenilik, piyasa döngüleri ve jeopolitik konulara odaklanan bir hisse senedi analisti ve finans yazarıdır ve yayınında 'The Eurasian Century'.