Antarktika'da Yumurta Morfolojisini Değiştirebilen Yeni Tardigrad Türü Bulundu!

Tardigradlar ile ilgili yayınladığımız son içeriğimizde, genetik miraslarının en etkileyici yansımalarından biri olan Dsup proteinine odaklanmıştık. İtiraf etmeliyiz ki bu tür çalışmaları sizler için hazırlamadan önce yaptığımız okumalar sırasında, yakından aşina olmamıza rağmen tardigradlar sıklıkla bizi şaşırtmaya devam ediyor. Çünkü bu ilginç arkadaşlarımız, sahip oldukları kriptobiyoz adı verilen korunma mekanizmaları ile, hemen hemen her habitatta ve çok farklı ekolojik nişlerde görev alıp, hiç beklemediğiniz yerlerde dahi karşınıza çıkabiliyor.

Bunların yanında dağılım gösterdikleri, birbirinden önemli ölçüde farklılığa sahip habitatlar, farklı ekolojik stresleri bünyesinde barındırdığından dolayı, Tardigrada şubesi içerisinde evrimsel süreçte muazzam bir genetik çeşitliliğin oluşmasına sebep olmuştur ve olmaktadır. Bu genetik çeşitliliğin izlerini takip eden araştırmacılar, her sene tardigradlara dair bambaşka araştırmalar ile karşımıza çıkmaktadır. Bugün de tardigradların yeni keşfedilmiş şaşırtıcı özelliklerinden biri ile sizleri tanıştırmak istiyoruz. Dilerseniz başlayalım…

Keşfe Geçmeden Önce... Nedir Bu Tardigradlar?

Tüm tardigrad içerikli yazılarımızda olduğu gibi, konumuza geçmeden önce, bir hatırlatma olması adına, tardigradlar hakkında genel bilgilere yer verelim.

Su ayıları olarak da bilinen tardigradlar, kara, tatlı su ve deniz habitatlarında bulunan yaklaşık 1.350’e yakın türü içeren özel bir şubedir (filum Tardigrada). Yaşamların büyük bir bölümünü su filminde geçiren bu etkileyici omurgasızların uzunlukları 0,1 ile 1 mm arasındadır. Değinildiği üzere, karalara adapte olmalarına rağmen oksijen alımını sürdürmek için ince bir su tabakasıyla etraflarının çevrelenmesi gerekir. Bu özelliklerinin yanı sıra tardigradlar, anhidrobiyoz adı verilen bir koruma durumu sayesinde, neredeyse 10 yıla kadar (güvenilir olmayan bazı verilere göre 30 yıla kadar) beslenme, boşaltım, üreme gibi yaşamsal faaliyetlerini gerçekleştirmeden yaşamlarını sürdürebilirler. Yeniden hayata dönmek için ise 1 damla su onlar için yeterlidir.

TED

Fakat onu eşsiz kılan şey sadece kurumaya olan dirençleri değildir; çünkü bunu pek çok hayvan grubu gerçekleştirebilmektedir. Örneğin; rotiferler, nematodlar gibi, hayvanlar aleminde desikasyona dirençli pek çok canlı vardır. Bilim insanlarını büyüleyen asıl özellikleri, susuz kalmış tardigradların olağanüstü fiziksel ve kimyasal aşırılıklara dayanabilmeleridir. -272^oC'ye kadar düşük veya +150^oC'ye kadar yüksek sıcaklıklarda birkaç dakika ve -20^oC'de yıllarca hayatta kalabilirler. Tardigradlar vakumlu uzay ortamında 0 atm'ye veya Mariana Çukuru'na inmek isterseniz deniz altınızın dayanması gereken yaklaşık basınç olan 1.200 atm'ye kadar yüksek basınca dayanmaktadır. Bazı türleri (Milnesium tardigradum) ise gama türündeki 4.000 - 5.000 Gy’e (Sadece 155 Gama tipindeki Gy 1.550.000 göğüs röntgenine eş değerdir) kadar yüksek radyasyon seviyelerindeki organik çözücüye daldırıldıktan sonra bile hayatta kalabilmeyi başarmıştır. Bunu anlamanızı kolaylaştırmak adına: Bahsi geçen radyasyon değeri, insanları öldürecek olan 5 Gy (LD-50) değerinin 1000 katına eşittir.

TED

Tardigradlar ve Yumurtaları

Bu başlık ile sanki tardigradları tanıtmaya devam ediyormuşcasına bir algı oluştuğumuzun farkındayız; fakat bugünün konusu, Antarktika’da keşfedilen yeni bir tardigrad türünün değişken yumurta morfolojisi. Bu yüzden tardigradlar ve yumurtaları hakkında biraz bilgi verelim.

Tüm canlıların sınıflandırılması için, çeşitli özellikleri dikkate alınmaktadır. Bu özellikler, kimi zaman morfolojik yani canlının direkt dış görünüşündeki yapılar (tırnak, deri, diş, kanat, renklenmeler vb.) olabileceği gibi, son dönemlerde etkinliğini ve güvenirliğini kayda değer şekilde artıran moleküler tanımlamaları da içerisinde barındırabilir. Örnek vermek gerekirse, mantar taksonomisi oldukça yanıltıcı olabilmektedir. Gelişim aşamalarının farklı safhalarında yer alan aynı mantar türlerinin farklı birer mantar türüymüş gibi değerlendirilip, literatüre geçirilmesi çok da nadir görünen bir olay değildir. Aldatıcı morfolojik özelliklerin önüne geçilebilmesi adına, moleküler tanımlamalar bu konuda araştırmacılara daha tutarlı bir yaklaşım kazandırmaktadır.

Bahsettiğimiz ve canlıların teşhislerinde kullanılan karakterlerin hepsi taksonomik karakter olan isimlendirilmektedir. Tardigradlarda da tüm canlılarda olduğu gibi bu karakterlere (pençe, yumurta, yanak-yutak aparatı, kütikula tabakası, cirrus vb.) rastlamaktayız. Örneklerde de yer aldığı üzere yumurta özellikle Eutardigrada sınıfında bulunan türleri birbirinden ayırmak için kullandığımız taksonomik karakterlerden biridir. Çünkü farklı iki tardigrad türünün ergin bireylerinin morfolojileri büyük çapta benzerlik göstere bilmektedir. Örneğin Dactylobiotus dispar ve Dactylobiotus octavi türlerinin erginlerini birbirinden ayırmanız oldukça güçtür; fakat yumurta morfolojisine odaklandığınızda ise, hangisinin hangi tür olduğunu çok daha rahat bir şekilde söyleyebilirsiniz. Unutmamak gerekir ki bu bilgiye de istisna oluşturabilecek tür içi varyasyonlar söz konusudur. Yani aynı türde farklı yumurta morfolojisine rastlanabilir.

Akın Karahasan

Yazımızın baş kahramanı olan yeni keşfedilen Dactylobiotus ovimutans sp. nov., bildiğimiz yumurta morfolojisine bambaşka bir perspektif kazandırmayı başardı. Şimdiye kadar teşhis işlemleri sırasında incelenen yumurta yapılarının hiçbiri, yeni keşfedilen türümüzün yumurtasında olduğu gibi değişken bir davranış sergilemedi. Tanımlayıcı adından da anlaşılacağı üzere "yumurta değiştiren" anlamını taşıyan "ovimutans" ismi verildi. Konuyu daha da netleştirmek adına ilgili çalışmayı biraz daha inceleyelim.

Antarktika Tardigrada Faunasının Yeni Üyesi

Tardigradlar, sahip oldukları kriptobiyotik yetenekleri sayesinde Dünya’nın en zorlu kıtalarından biri olan Antarktika da dahil olmak üzere her habitata uyum göstermeyi başarmışlardır. Antarktika'da yapılan çalışmalardan elde edilen sonuçlar doğrultusunda, bu zorlayıcı devasa kıtanın 60 tardigrad türüne ev sahipliği yaptığı bilinmektedir. Bu sayı, Antarktika Yarımadası’ndaki bilinen en zengin çeşitliliğe sahip hayvan grubu olmalarına ve tardigradların baskın omurgasız gruplarından biri haline gelmesine sebep olmuştur. Çünkü kaçınılmaz bir şekilde oldukça zorlayıcı olan abiyotik faktörler her canlı grubu için elverişli bir ortam sunmamaktadır. Kısaca: “İtiraf etmeliyim, eğer bir tardigrad değilseniz hayat sizin için gerçekten çok acımasız olabilir."

Nature

Çalışmanın yapıldığı alan, Antarktika’da yer alan GZO adı verilen bir gölde gerçekleştirildi. Gölün bentik (taban) kısmından toplanan tortu ve yosun bileşimi önce birkaç ay +4^oC’de saklandı ardından incelenmek üzere stereo mikroskop altına alındı. İncelenen örneklerden toplamda 8 adet tardigrada rastlanıldı. Tortudan ayrılan tardigradlar bir pedride bakto-agar plağı oluşturulup kültür ortamına bırakıldı. Bu süreç boyunca tardigradların besin ihtiyaçlarını karşılamak adına ortama rotifer ve algler ilave edildi.

Dactylobiotus olarak tanımlanan cinsteki tardigradlar ağırlıklı olarak tatlı sularda yayılım gösteren ve Dünya’nın hemen hemen her yerinde karşımıza çıkan tardigrad cinslerinden biridir. Fakat araştırmacıların toplamış oldukları tardigradları teşhis etmeleri için farklı tardigrad türleri ile karşılaştırma yapmaları gerekmekteydi. Yapıldığında ise ellerindeki tardigradların Dactylobiotus cinsine ait olduğundan şüphelenildi; fakat kesin bilgi için yumurta morfolojisine bakılması gerekiyordu.

Dactylobiotus ovimutans adı verilen yeni tardigrad türünün besi ortamından toplanan yumurtalarının morfolojisi incelenmek istenildiğinde tuhaf bir durum ile karşı karşıya kalındı. Aynı türe ait bireylerin yumurtaları birbirinden oldukça farklı morfolojik yapılara ev sahipliği yapıyordu. İlk başta akıllara tür içi varyasyon gelse de sonrasında durumun biraz daha farklı olduğu anlaşıldı.

Nature

Yumurtaların çaplarında bir farklılık olmasa da üzerindeki şekiller sürekli farklılık gösteriyordu. Bu şekillere mikroskop altında baktığınızda dairenin üzerine onlarca piramit dikilmiş gibi gözükmekteydi. İşin ilginç tarafı, piramitin boyu arttıkça, daire üzerindeki sayısı azalıyordu; piramitin boyu kısaldıkça daire üzerindeki sayısı artıyordu. Bu durum çok nadir rastlanılsa da bazı tardigrad türlerinde karşımıza çıkıyordu. Özellikle farklı mevsimsel dönemlerde farklı yumurta tipleri bırakan bazı tardigrad türleri (örn. Bertolanius nebulosus) bunun güzel bir örneğiydi. Fakat Antarktika'da mevsim geçişleri çok büyük bir farklılık göstermiyordu.

Şimdiye kadar ortaya sunulan yorumlar oldukça mantıklı ve her birinin birer örneği zaten kaydedilmiş durumdaydı. Fakat elektron mikroskobu ile çekilen görüntülerden anlaşılacağı üzere Dactylobiotus ovimutans’ın piramitleri yumurta üzerinde bulunan cep diyebileceğimiz yapılar içerisinden dışa doğru uzanmaktaydı ve işin ilginç tarafı dışa doğru uzanan piramitlerin yanı sıra içeride kalan piramitlerin baş kısımları dahi görülebiliyordu. Bu da akıllara canlının çeşitli abiyotik faktörlerin baskısı altında yumurta morfolojisini değiştirebileceği fikrini ortaya attı.

Çalışmanın sonunda ortaya atılan bu fikrin daha fazla araştırma ile onaylanmasından yana olan araştırmacılar, kesin yargıdan ziyade keşfettikleri yeni tardigrad türünün yumurta morfolojisini değiştirebildiğini öne sürdüler. Fakat popüler bilim camiası Dactylobiotus ovimutans’ı çoktan yumurta morfolojisini değiştirebilen hayvan olarak lanse etmişti bile…