Mikroskobik süper kahramanlar: Su ayılarının hayatta kalma sırları

Bilim insanlarının keşfettiği Dsup proteini, tardigradların DNA’sını radyasyonun yıkıcı etkilerinden koruyor. Bu buluş, uzay yolculuklarının geleceğini değiştirebilir.

Penguenler hakkında şaşırtıcı bilgiler

Yaşamları şaşırtıcı detaylarla dolu

HAYATTA KALMANIN USTALARI: SU AYILARI

Hayatta kalma denildiğinde akla ilk gelen canlılardan biri olan tardigradlar, yani su ayıları, adaptasyon yetenekleri sayesinde Dünya’nın en zorlu koşullarında bile yaşamlarını sürdürebiliyorlar. Bu mikroskobik canlılar, aşırı sıcak ve soğuktan yoğun asidik ve bazik ortamlara, yüksek radyasyon seviyelerinden uzayın ölümcül koşullarına kadar pek çok ortamda hayatta kalabilmeleriyle dikkat çekiyor. Peki, bu olağanüstü dayanıklılıklarının sırrı ne?

KRİPTOBİYOZ: ÖLÜME BENZER BİR HAYATTA KALMA STRATEJİSİ

Su ayılarının hayatta kalma stratejilerinin temelinde kriptobiyoz adı verilen sıra dışı bir süreç bulunuyor. Çevresel koşullar yaşama elverişsiz hale geldiğinde tardigradlar, vücutlarındaki suyun %95’inden fazlasını kaybederek neredeyse tamamen hareketsiz bir hâle geçiyor. Baş ve bacaklarını içeri çekerek susuz bir topa dönüşüyorlar. Bu duruma tun hâli deniyor. Kriptobiyoz sırasında su ayılarının metabolik aktiviteleri, normal seviyelerin %0,01’ine kadar düşüyor.

Bu süreçte tardigradların hücreleri, TDP (Tardigrade Disordered Proteins) adı verilen özel proteinler sayesinde korunuyor. Vücuttaki suyun çekilmesiyle TDP molekülleri hücrelerin etrafında cam benzeri bir koruyucu yapı oluşturuyor. Koşullar yeniden uygun hale geldiğinde tardigradlar suyla temas ederek eski hâllerine dönüyor ve yaşamlarına devam ediyor.

DÜNYANIN HER YERİNDE YAŞAYABİLİYORLAR

Su ayıları yalnızca mikroskobik boyutlarıyla değil, bulundukları yerlerin çeşitliliğiyle de hayranlık uyandırıyor. Okyanuslarda, göllerde, nehirlerde ve nemli kara yüzeylerinde yaşayabilen bu canlılar, yosun ve likenlerin üzerindeki su tabakalarında da sıkça görülüyor.

Michigan Üniversitesi Hayvan Çeşitliliği Ağı’na göre tardigradlar, Himalayalar’ın 6.000 metreyi aşan zirvelerinden okyanusların 4.700 metre derinliklerine kadar uzanan geniş bir yelpazede yaşamlarını sürdürebiliyor. Araştırmalar, tun hâlindeki su ayılarının -200 °C ile 151 °C arasındaki sıcaklıklara, yüksek radyasyona ve okyanus tabanındaki basıncın altı katına kadar dayanabildiğini gösteriyor.

KOZMİK FELAKETLERE BİLE DİRENÇLİLER

2017’de Harvard ve Oxford Üniversitelerinden bilim insanları, milyarlarca yıl içinde yaşanabilecek kozmik felaketleri (asteroit çarpmaları, süpernova patlamaları, gama ışını fırtınaları) inceleyen bir çalışma yaptı. Scientific Reports dergisinde yayımlanan sonuçlara göre, bu tür felaketler insanlık için yok edici olsa da tardigradların büyük bir kısmı bu olaylardan sağ çıkabilecek kapasitede.

GENETİK SIR: DSUP PROTEİNİ

2016’da yapılan bir araştırma, tardigradların olağanüstü direncinin genetik temellerine ışık tuttu. Bilim insanları, yüksek radyasyona en dayanıklı türlerden Ramazzottius varieornatus’un DNA’sını inceledi ve Dsup adı verilen benzersiz bir protein keşfetti.

Dsup proteini, DNA’ya bağlanarak radyasyonun yol açtığı hasarı önemli ölçüde azaltıyor. Araştırmalar, bu proteinin üretildiği hücrelerde DNA kırılmalarının %16 oranında kaldığını, Dsup bulunmayan hücrelerde ise bu oranın %33’e çıktığını ortaya koydu. Bu özellik, tardigradları sadece ilgi çekici bir araştırma konusu yapmakla kalmıyor; aynı zamanda insanların uzayda yaşama şansını artırabilecek bir biyoteknolojik gelişme olarak görülüyor.

UZAYDA HAYATTA KALAN İLK HAYVAN

Tardigradlar, 2007’de İsveç’teki Kristianstad Üniversitesi’nden bilim insanlarının öncülüğünde gerçekleştirilen bir deneyde, açık uzay koşullarında hayatta kalabilen ilk hayvan unvanını kazandı. Avrupa Uzay Ajansı’nın Foton-M3 uzay aracı ile 270 kilometrelik Alçak Dünya Yörüngesi’ne gönderilen 3.000 tardigrad, 12 saat boyunca uzayın vakumunda ve kozmik radyasyona maruz bırakıldı.

Dünya’ya döndüklerinde su ayılarının çoğu hâlâ yaşıyordu ve üreme yeteneklerini bile koruyorlardı. Bu deney, su ayılarının uzay yolculuğuna dayanabilecek kadar güçlü olduklarını ve Mars gibi gezegenlerde yaşamın mümkün olup olmadığını anlamak için önemli bir anahtar olabileceklerini gösterdi.

GELECEKTEKİ KEŞİFLER İÇİN İLHAM KAYNAĞI

Mars’ta koloni kurma hedefi doğrultusunda bilim insanları, insanları uzayın ölümcül koşullarından koruyacak yöntemler arıyor. Tardigradların hayatta kalma mekanizmalarının anlaşılması, gelecekte astronotları radyasyondan koruyacak biyolojik çözümler geliştirmede kilit rol oynayabilir. Bu küçük canlılar, Dünya’da yaşamın sınırlarını zorlamanın yanı sıra başka gezegenlerde yaşam olasılığını da gözler önüne seriyor.

Görsel Kaynak: shutterstock/istockphoto