Yasam
Moderator
Cell dergisinde yayımlanan yeni çalışmada, derin deniz izopodlarının dev mideleri, düşük metabolizmaları ve enerji kullanımını düzenleyen genetik özellikleri sayesinde beş yıldan uzun süre yiyeceksiz kalabildiği ortaya kondu.
DEVASA BİR MİDE
Çalışmanın yazarlarından, Çin Bilimler Akademisi’ne bağlı Oşinoloji Enstitüsü’nden kabuklu biyoloğu Jianhai Xiang’a göre bu canlıların yaşadığı bölge, okyanus yüzeyinin çok altında yer alan soğuk ve karanlık bir çölü andırıyor. Burada besin, yukarıdan nadiren düşen ölü organik madde “kar taneleri” şeklinde geliyor.
Xiang, “Burası sonsuz gecenin ve ezici basıncın dünyası, ama yaşam bir yolunu buluyor.” dedi.
Bu canlılar, kendilerine özgü biyolojileri sayesinde beş yıldan uzun süre yiyecek bulmadan yaşayabiliyor. Yeni araştırma, bu olağanüstü dayanıklılığın hem anatomik hem de genetik nedenleri olduğunu ortaya koydu. Devasa bir mide, çok düşük metabolizma ve vücudun enerji üretimini kontrol etmeye yardımcı olan bir gen, bu hayatta kalma stratejisinin temelini oluşturuyor.
''DAHA ÇOK KAZAN, DAHA AZ HARCA''
Derin deniz izopodları, okyanus tabanında yaşayan leşçil canlılar. 14 eklemli bacağa ve sert bir dış iskelete sahipler. Atlas, Pasifik ve Hint okyanuslarında yaşayabiliyorlar. Bazılarının uzunluğu yarım metreyi aşabiliyor. Tıpkı tesbih böcekleri gibi, korunmak için vücutlarını top şeklinde kıvırabiliyorlar.
Araştırma iki türe odaklandı: Deniz yüzeyinin yaklaşık 300 metre altında yaşayan dev izopod Bathynomus doederleini ve yaklaşık 900 metre derinlikte bulunan süper dev izopod Bathynomus jamesi.
Çalışmanın başyazarı, Oşinoloji Enstitüsü’nden Profesör Jianbo Yuan, derin deniz izopodlarının “daha çok kazan, daha az harca” şeklinde özetlenebilecek akıllı bir hayatta kalma stratejisi geliştirdiğini söyledi. Daha derinde yaşayan türde mide, vücut boşluğunun yaklaşık üçte ikisini kaplıyor. Bu sayede canlı, yiyecek bulduğunda büyük miktarda besini depolayabiliyor.
Yuan, bu mideyi enerjiyi yavaş yavaş serbest bırakan bir “gıda deposuna” benzetti. Ona göre izopodun bedeni, bu sırada adeta “bekleme modunda” çalışıyor. Çok düşük metabolizma, yavaş sindirim ve besinlerin son derece verimli kullanılması sayesinde “tek bir öğün yıllarca yetebiliyor.”
ND1 ADLI GEN
İzopodların mide mikropları da bu süreçte rol oynuyor olabilir. Daha derinde yaşayan türde, insanlarda ve diğer hayvanlarda hastalık yapmasıyla bilinen Chlamydiae adlı bakteriler yağ depolanmasıyla ilişkilendirildi. Bu durum, izopoda yavaş salınan bir enerji kaynağı sağlarken bakterilere de istikrarlı bir yaşam alanı sunuyor.
Yuan, bu ilişkiyi “kazan-kazan” olarak nitelendirdi. Araştırmaya göre izopodların enerji kontrolünde ND1 adlı bir gen de etkili olabilir. Bu genin bir zamanlar izopodların bedeninde yaşayan simbiyotik bir bakteriye ait olduğu, daha sonra ise izopodun kendi genomunun parçası haline geldiği düşünülüyor. Yatay gen transferi olarak bilinen bu süreçte DNA, ebeveynden yavruya aktarılmak yerine birbirinden uzak akrabalığa sahip canlılar arasında geçiş yapıyor.
Yuan’a göre izopod, enerji üretimini kontrol etmeye yardımcı olan bu bakteriyel geni adeta “ödünç aldı” ya da “ele geçirdi.”
Yuan, “Bu şaşırtıcı çünkü bakteriler ve hayvanlar birbirinden çok farklı. Böyle gen transferleri son derece nadir görülür. Bu gen, izopoda özellikle metabolizmasını yavaşlatması gerektiğinde enerji kullanımını ince ayar yapma imkanı veren ek bir araç sağlıyor.” dedi.
Derin deniz izopodlarını canlı olarak incelemek zor olduğu için araştırma ekibi ND1 genini laboratuvar ortamında zebra balıkları, nematod solucanları ve insan hücreleri üzerinde test etti. Genin normal sıcaklıklarda metabolizmayı artırdığı, soğuk koşullarda ise enerji tasarrufuna yardımcı olduğu ve açlığa dayanma süresini uzattığı görüldü.
''METABOLİK ANAHTAR''
Yuan, ND1’in çevre koşullarına göre enerji kullanımını hızlandıran ya da yavaşlatan bir “metabolik anahtar” gibi çalıştığını söyledi.
Çalışmanın yazarlarından, Hong Kong Çin Üniversitesi’nden emekli profesör Kahou Chu ise yatay gen transferinin bazı canlılara sıradan kalıtımdan daha hızlı biçimde yeni özellikler kazandırabileceğini belirtti. Chu’ya göre bu durum, aşırı koşullarda yaşayan bazı organizmaların diğerlerine karşı avantaj elde etmesine yardımcı olabilir.
Xiang’a göre ise derin deniz, “Dünya’nın en büyük yaşam alanı.” Burada yaşayan canlıların sıra dışı evrimsel adaptasyonları; tıp, robotik ve koruma çalışmaları için yeni fikirlere kapı aralayabilir.
Araştırmacılara göre hayvanların aşırı besin kıtlığına nasıl dayandığını anlamak, değişen bir gezegende dayanıklılığı yeniden düşünmek açısından da önem taşıyor. Bu bilgi, besin zincirlerinde yaşanabilecek bozulmalar ve iklim değişikliğinin etkileri konusunda da yeni bakış açıları sunabilir.