Yaşamak İçin Oksijene İhtiyaç Duymayan İlk Hayvan Keşfedildi

0
2098

Evren ve ona dair deneyimlerimize yönelik bazı gerçekler değişmez gibi görünüyor. Gökyüzü yukarıda. Yer çekimi sıkıcı. Hiçbir şey ışıktan hızlı gidemez. Çok hücreli yaşamda oksijene ihtiyaç duyulur. Fakat bu sonuncusunu yeniden düşünmemiz gerekebilir.

Bilim insanları, mitokondriyel bir genomu olmayan ve denizanasına benzeyen bir parazit keşfetmişler. Bu canlı, böyle bir şeye sahip olmadığı bilinen ilk çok hücreli hayvan. Bu durum, kendisinin nefes almadığı anlamına geliyor; yani aslında, hayatını oksijene bağımlı olmadan yaşıyor.

Dünya üzerindeki yaşamın işleyişine dair bildiklerimizi değiştiren bu keşfin, Dünya dışındaki muhtemel yaşam arayışında da bazı yansımaları olabilir.

Yaşamda, yaklaşık 1.45 milyar yıl önce oksijeni metabolize etme (yani soluma) kabiliyeti evrimleşti. Bir arkea, kendisinden daha küçük olan bir bakteriyi yuttu ve bakterinin bu yeni evi, bir şekilde iki tarafa da fayda sağladı. İkili, birlikte kalmaya devam etti.

Bu simbiyotik ilişki, iki canlının beraber evrimleşmesiyle sonuçlandı ve nihayetinde içeri yerleşen o bakteriler, mitokondri adı verilen hücre parçaları haline geldi. Kırmızı kan hücreleri hariç olmak üzere vücudunuzdaki her hücre, çok sayıda mitokondri içeriyor ve bunlar, solunum işlemi için gerekli şeyler.

Oksijeni yıkıp, adenozin trifosfat isimli bir molekül oluşturuyorlar. Bu molekül, çok hücreli canlıların hücresel işlemleri için güç sağlıyor.

Bazı canlıların, oksijenin az olduğu (veya hipoksik) şartlarda yaşamasına olanak sağlayan adaptasyonlar olduğunu biliyoruz. Bazı tek hücreli canlılarda, oksijensiz metabolizma için mitokondriyle ilişkili organeller evrimleşmiş; fakat oksijensiz çok hücreli canlıların olma ihtimali, bazı bilimsel tartışmaların konusu olmuştu.

Ta ki; Tel Aviv Üniversitesi’nde çalışan Dayana Yahalomi önderliğindeki bir araştırma takımı, Henneguya salminicola adı verilen yaygın bir somon parazitine tekrar bakmaya karar verene kadar.

Stephen Douglas Atkinson

Bu canlı; resifler, denizanaları ve denizşakayıklarıyla aynı şubeye ait olan bir sölenter. Balıkta meydana getirdiği kistler göze hoş görünmese de, bu parazitler zararlı değil ve bütün bir hayat döngüsü boyunca somonla beraber yaşıyorlar.

Konağının içinde gizlenen bu küçük sölenter, oksijenin olmadığı koşullarda yaşayabiliyor. Fakat canlının DNA’sına bakmadan, bunu tam olarak nasıl yaptığını bilmek zor; bu yüzden, araştırmacılar da böyle yapmış.

Derin sekanslama ve floresans mikroskobi yöntemlerini kullanarak, H. salminicola üzerinde yakın bir çalışma yürütmüşler ve hayvanın mitokondriyel genomunun kayıp olduğunu bulmuşlar. Hayvan buna ilaveten, oksijenli solunum kabiliyetini ve mitokondrinin yazılıp kopyalanmasıyla ilişkili çekirdek genlerin neredeyse tümünü de kaybetmiş.

Hayvanda, tek hücreli canlılarda olduğu gibi mitokondriyle ilişkili genler evrimleşmiş fakat bunlar da olağandışıymış; iç membranda, genelde görülmeyen katlara sahiplermiş.

Aynı sekans ve mikroskobi yöntemleri, yakın bir akraba olan Myxobolus squamalis türü sölenter balık parazitinde kontrol biçiminde kullanılmış ve canlıda mitokondriyel genomun bulunduğu açık şekilde görülmüş.

Bu sonuçların gösterdiğine göre; nihayet, yaşamak için oksijene ihtiyaç duymayan çok hücreli bir canlı var.

Hayvanın tam olarak nasıl hayatta kaldığı hâlâ bilinmiyor. Belki konağından adenozin trifosfat çekiyordur; fakat henüz buna karar verilmiş değil.

Ancak söz konusu kayıp, bu canlılarda görülen genel bir gidişatla hayli uyum gösteriyor; yani, genetik bir basitleşme gidişatıyla. Temel olarak, çok ama çok uzun yıllar içerisinde; ataları olan ve serbest yaşayan bir denizanasından, bugün gördüğümüz çok daha basit parazitlere dönüşmüşler.

Stephen Douglas Atkinson

Esas denizanası genomlarının büyük kısmını kaybetmişler fakat (tuhaf bir şekilde), denizanasının sokma hücrelerini andıran karmaşık yapıyı korumuşlar. Bunları sokmak için değil, konaklarına yapışmak için kullanıyorlar. Bu durum; serbest yaşayan bir deniz anasının ihtiyaçlarından, parazitin ihtiyaçlarına dönüşen evrimsel bir adaptasyon niteliği taşıyor. Bunları yukarıdaki görüntüde görebilirsiniz; göze benzeyen şeyler, işte onlar.

Keşif, balıkçılık yapılan yerlerin bu parazitle mücadele etmek için strateji değiştirmesine yardımcı olabilir; hayvan her ne kadar insanlara zararlı olmasa da, hiç kimse ufak, tuhaf bir denizanasıyla dolu somon almak istemez.

Fakat bu ayrıca, yaşamın nasıl işlediğini anlamamıza yardımcı olacak bir keşif.

Araştırmacılar, makalelerinde şöyle yazıyor: “Bizim keşfimiz, oksijensiz bir ortama uyum sağlamanın, tek hücreli ökaryotlara özgü olmadığını; çok hücreli, parazitsel bir hayvanda da evrimleştiğini doğruluyor”

“Bu yüzden H. salminicola, oksijenli bir metabolizmadan tamamen oksijensiz metabolizmaya doğru gerçekleşen evrimsel geçişi anlama fırsatı sunuyor.”

Araştırma, PNAS bülteninde yayınlandı.

 

 

 

 

Yazar: Michelle Starr/ScienceAlert. Çeviri: Ozan Zaloğlu.

CEVAP VER

Please enter your comment!
Please enter your name here