Beş yıl yemeden yaşayabiliyorlar. Derin deniz canlılarının sırrı çözüldü

Çalışmanın müelliflerinden, Çin Bilimler Akademisi’ne bağlı Oşinoloji Enstitüsü’nden kabuklu biyoloğu Jianhai Xiang’a nazaran bu canlıların yaşadığı bölge, okyanus yüzeyinin çok altında yer alan soğuk ve karanlık bir çölü andırıyor. Burada besin, yukarıdan nadiren düşen meyyit organik madde “kar taneleri” halinde geliyor.

Xiang, “Burası sonsuz gecenin ve ezici basıncın dünyası, ancak ömür bir yolunu buluyor.” dedi.

Bu canlılar, kendilerine mahsus biyolojileri sayesinde beş yıldan uzun müddet yiyecek bulmadan yaşayabiliyor. Yeni araştırma, bu fevkalâde dayanıklılığın hem anatomik hem de genetik sebepleri olduğunu ortaya koydu. Devasa bir mide, çok düşük metabolizma ve bedenin güç üretimini denetim etmeye yardımcı olan bir gen, bu hayatta kalma stratejisinin temelini oluşturuyor.

Derin deniz izopodları, okyanus tabanında yaşayan leşçil canlılar. 14 eklemli bacağa ve sert bir dış iskelete sahipler. Atlas, Pasifik ve Hint okyanuslarında yaşayabiliyorlar. Kimilerinin uzunluğu yarım metreyi aşabiliyor. Tıpkı tesbih böcekleri üzere, korunmak için bedenlerini top halinde kıvırabiliyorlar.

Araştırma iki çeşide odaklandı: Deniz yüzeyinin yaklaşık 300 metre altında yaşayan dev izopod Bathynomus doederleini ve yaklaşık 900 metre derinlikte bulunan üstün dev izopod Bathynomus jamesi.

Çalışmanın başyazarı, Oşinoloji Enstitüsü’nden Profesör Jianbo Yuan, derin deniz izopodlarının “daha çok kazan, daha az harca” formunda özetlenebilecek akıllı bir hayatta kalma stratejisi geliştirdiğini söyledi. Daha derinde yaşayan çeşitte mide, beden boşluğunun yaklaşık üçte ikisini kaplıyor. Bu sayede canlı, yiyecek bulduğunda büyük ölçüde besini depolayabiliyor.

Yuan, bu mideyi enerjiyi yavaş yavaş özgür bırakan bir “gıda deposuna” benzetti. Ona nazaran izopodun vücudu, bu sırada adeta “bekleme modunda” çalışıyor. Çok düşük metabolizma, yavaş sindirim ve besinlerin son derece verimli kullanılması sayesinde “tek bir öğün yıllarca yetebiliyor.”

İzopodların mide mikropları da bu süreçte rol oynuyor olabilir. Daha derinde yaşayan tıpta, insanlarda ve başka hayvanlarda hastalık yapmasıyla bilinen Chlamydiae isimli bakteriler yağ depolanmasıyla ilişkilendirildi. Bu durum, izopoda yavaş salınan bir güç kaynağı sağlarken bakterilere de istikrarlı bir ömür alanı sunuyor.

Yuan, bu ilgiyi “kazan-kazan” olarak nitelendirdi. Araştırmaya nazaran izopodların güç denetiminde ND1 isimli bir gen de tesirli olabilir. Bu genin bir vakitler izopodların vücudunda yaşayan simbiyotik bir bakteriye ilişkin olduğu, daha sonra ise izopodun kendi genomunun modülü 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 nazaran izopod, güç üretimini denetim etmeye yardımcı olan bu bakteriyel geni adeta “ödünç aldı” ya da “ele geçirdi.”

Yuan, “Bu şaşırtan zira bakteriler ve hayvanlar birbirinden çok farklı. Bu türlü gen transferleri son derece ender görülür. Bu gen, izopoda bilhassa metabolizmasını yavaşlatması gerektiğinde güç kullanımını ince ayar yapma imkanı veren ek bir araç sağlıyor.” dedi.

Derin deniz izopodlarını canlı olarak incelemek güç olduğu için araştırma takımı ND1 genini laboratuvar ortamında zebra balıkları, nematod solucanları ve insan hücreleri üzerinde test etti. Genin olağan sıcaklıklarda metabolizmayı artırdığı, soğuk şartlarda ise güç tasarrufuna yardımcı olduğu ve açlığa dayanma müddetini uzattığı görüldü.

Yuan, ND1’in etraf şartlarına nazaran güç kullanımını hızlandıran ya da yavaşlatan bir “metabolik anahtar” üzere çalıştığını söyledi.

Çalışmanın muharrirlerinden, Hong Kong Çin Üniversitesi’nden emekli profesör Kahou Chu ise yatay gen transferinin kimi canlılara sıradan kalıtımdan daha süratli biçimde yeni özellikler kazandırabileceğini belirtti. Chu’ya nazaran bu durum, aşırı şartlarda yaşayan kimi organizmaların başkalarına karşı avantaj elde etmesine yardımcı olabilir.

Xiang’a nazaran ise derin deniz, “Dünya’nın en büyük ömür alanı.” Burada yaşayan canlıların sıra dışı evrimsel adaptasyonları; tıp, robotik ve müdafaa çalışmaları için yeni fikirlere kapı aralayabilir.

Araştırmacılara nazaran hayvanların aşırı besin kıtlığına nasıl dayandığını anlamak, değişen bir gezegende dayanıklılığı tekrar düşünmek açısından da kıymet taşıyor. Bu bilgi, besin zincirlerinde yaşanabilecek bozulmalar ve iklim değişikliğinin tesirleri konusunda da yeni bakış açıları sunabilir.

İzopodlar, bahçelerde görülebilecek tesbih böceğinin okyanusun derin yerlerindeki akrabaları olarak biliniyor.