Yeryüzünde Azot Döngüsü

Canlılar yaşamlarını sürdürebilmek için oksijen ve karbondioksite ihtiyaç duydukları gibi, büyüyebilmek için de azota (N2) ihtiyaç duyarlar. Azot, canlı vücudunda özellikle nükleik asitlerin, proteinlerin ve vitaminlerin yapısında %15 oranında bulunmaktadır.

Yani hayatın temel maddelerinden birini teşkil eder. Atmosferin de yaklaşık %78’i azot gazından oluşur. Ancak canlılar havadaki bu azotu, ihtiyaçları olmasına rağmen doğada bulunduğu gibi bünyelerine alamazlar. Bu gazın bir şekilde canlıların kullanabileceği hale dönüştürülmesi ve canlılar tarafından tüketilip bitirilmemesi için bir döngü şeklinde atmosfere geri dönmesi gerekmektedir. Bu zorunluluğu ise mikroskobik bakteriler karşılamaktadır.

Atmosferdeki azot, çeşitli şekillerde yeryüzüne iner. Azot, yeryüzüne yağmurlarla nitrik asit şeklinde döner. Nitrik asit toprakta bakteriler tarafından nitratlara dönüştürülür ve bitki ancak bu besini topraktan alabilir.

Bir başka döngü şekli de havadaki azotun doğrudan toprağa alınmasıdır. Toprakta bulunan bazı bakterilerle bezelye ve fasulye gibi baklagillerin köklerinde bulunan bakteriler, havadaki azot gazını toprağın içine alırlar. Bu aşamada, üstün bir tasarımla karşı karşıya kalırız. Bütün organizmaların gelişiminde en önemli mineral azottur (nitrojen). Nükleik asit diğer hücre organellerinin büyük bir kısmı bu maddeye muhtaçtır. Büyümek için azota ihtiyaç duyan bitkiler ve bu ihtiyacı karşılayan bakteriler arasında, dünyanın en faydalı ortaklıklarından biri kurulur.

Bitkiler, köklerinden, bakterileri çekmek için özel besinler salgılar ve onları kendilerine yaklaştırırlar. Daha sonra bakteriler köklerde ortaya çıkan özel açıklıklardan içeri girerek, bitki köküne yerleşir ve burada büyük miktarlarda çoğalarak kök düğümlerini oluştururlar. Bugün yediğimiz sebzelerin, bitkilerin, tahılların büyük bir kısmını ve ekolojik dengenin sağlanması için gerekli olan azot döngüsünü, bu ortaklığa borçluyuz.

Evrimcilerin basit olarak nitelendirdiği bakteriler azot döngüsünü gerçekleştirirken, fotosentezde olduğu gibi, bir kimya laboratuvarı olarak çalışırlar ve kimya bilimine aşina olmayanlar için fazla anlam taşımayan karmaşık kimyasal reaksiyonları ilk yaratıldıkları günden itibaren hiç durmadan gerçekleştirirler. Aşağıda kimyasal terimlerle özetlenmiş olan azot sabitleme reaksiyonunu çözebilmek bile bilim adamları için büyük bir başarı olmuştur.

N2 + 8H+ 8e- + 16 ATP = 2NH3 + H2 + 16ADP + 16 Pi
Bu reaksiyonun gerçekleşebilmesi için, fotosentez, solunum veya fermentasyon gibi ikinci bir destek reaksiyonunun varlığı zorunludur. Çoğu insanın kafasını karıştıran bu formüller, bakteriler için sıradan, günlük bir çalışmadır. Elbette bakteriler bu kimyasal işlemleri yapmak için, özel bir kimya eğitiminden geçmemişlerdir.

Dünyaya gelen her yeni bakteri, ancak özel olarak tasarlanmış bir kimya laboratuvarına ve özel olarak eğitilmiş bir kimyacıya ait olabilecek malzeme ve bilgiyle donatılmış olarak görevine başlar. Ayrıca bu işlemler sadece bitki kökleriyle sınırlı değildir. Bu konuda da büyük bir çeşitlilik ve farklı alternatifler mevcuttur. Birçoğu, çok ayrı yerlerde ve çok farklı yapılarda olmalarına rağmen, aynı reaksiyonu, aynı bilgi ve programla, mükemmel bir şekilde gerçekleştirirler.

Bakterilerin bu reaksiyon sırasında kullandıkları, nitrojenaz enzim kompleksi, oksijene karşı aşırı duyarlıdır. Oksijene maruz kaldığında aktivitesi durur, bu yüzden proteinlerin demir bileşikleriyle reaksiyona girer. Fotosentez yaparak, oksijen üreten Siyanobakteri gibi bakteriler ve toprakta serbest şekilde yaşayan Azotobakteri gibi bakteriler için bu durum büyük bir sorun içerir. Ancak bakteriler, bu soruna karşı, çeşitli mekanizmalarla donatılmışlardır.

Mesela, Azotobakteri türleri, bütün organizmalar içinde bilinen en yüksek solunum oranına sahip metabolizmalarıyla, hücrelerinde çok düşük seviyede oksijen tutarak, enzimi korumaya alırlar. Ayrıca Azotobakteri türleri, çok yüksek miktarda hücre dışı kimyasal bir bileşik üretirler. Bu bileşiklerin oluşturduğu yapışkan sıvının içinde su muhafaza eden bakteriler, hücre içinde oksijen yayılma oranını sınırlandırırlar. Bitki köklerinde azot sabitleyen Rhizobium gibi bakteriler ise, kök düğümlerinde oksijen tüketen moleküllere sahiptirler. Tek başına yaşayan bakteriler veya bakterisiz yaşayan bitkiler bu maddeyi üretmezler.

Bu örnekler bize açık bir mesaj vermektedir. İnsanların ve diğer canlıların beslenmesi için nitrojenin belirli bir forma dönüşmesi gerekmektedir. Bu dönüşüm bütün dünyayı kaplayacak bir yaygınlıkta ve sistemin riske girmesini önleyecek kadar çok çeşitlilikte olmalıdır. Ayrıca bu çeşitlilik için de aynı sistem farklı tasarımlarla desteklenmelidir. Bu ihtiyaçlar, doğada gördüğümüz sistemle karşılaştırıldığında, karşımıza, evrim teorisinin iddia ettiği gibi kör tesadüflerle oluşmuş, eksik tam işlemeyen bir yapı değil tam tersine tüm ayrıntılarına kadar hassas bir şekilde tasarlanmış bir sistem çıkar. Bu sistemi herşeyin yaratıcısı, üstün güç sahibi Rabbimiz bir amaçla yaratmıştır.Yeryüzünde Azot Döngüsü