Donmuş Su Ayısı (Tardigrad), 30 Yıl Sonra Hayata Döndürüldü!

Tardigradalar, ya da diğer isimleriyle “su ayıları”, olağanüstü hayatta kalma becerileriyle ünlüdür. Fakat bu mikroskobik canlılar düşündüğümüzden çok daha fazla dayanıklıdır. Yeni yapılan bir deneyde Japonya’daki bilim insanları 30 yıldan uzun bir süredir donmuş durumda olan su ayısını başarılı bir şekilde yeniden hayata döndürdü.

Bu yeni bir rekor.

Suda yaşayan küçük ekstremofiller olan tardigradalar donma, tam dehidrasyon (su kaybı), radyasyon ve uzay boşluğu gibi en sert çevre koşullarına dayanabilme yeteneğine sahiptir. Bunların çoğunu, yaklaşık %18’i bitkiler, mantar, bakteri ve virüsler gibi, diğer organizmalardan meydana gelen olağan dışı DNA’sına borçludur.

Merkezi Tokyoda bulunan Ulusal Kutup Araştırma Enstitüsündeki canlı dondurma araştırmasından önce, donmuş bir su ayısını canlandırma rekoru 9 yıldı. Numuneler Kasım 1983’te Antarktika’daki Showa İstasyonu’nda toplandı. Araştırmacılar aslında yosun topluyorlardı fakat toplanan örneklerde 2 su ayısı ve bir su ayısı yumurtası da bulundu. İki donmuş su ayısı, yumurta ve yosun örnekleriyle birlikte 30 yıl 6 ay boyunca -20 santigrat derecede saklandıkları Japonya’ya getirildi. 

Su ayıları donduklarında metabolik aktivitelerinin kapatılıp uzun bir periyot için durdurulduğu kriyobiyosis adı verilen bir evreye girerler. Bu evrede organizma herhangi bir yaşam belirtisi göstermez. Bilim insanları hayvanların kriyobiyosis evrelerindeki kuruma (aşırı kuruluk), ozmotik basınç (bu yöntem organizmanın tuzluluk oranı gibi çevre koşullarındaki değişimleri tolere edebilmesini sağlar), oksijen eksikliği (hayvanlar nefes almayı yavaşlatarak metabolizmalarını yavaşlatabilir ya da durdurabilir) ve tabii ki donma gibi birçok farklı stratejilerini belgelemiştir. Su ayıları bu yöntemlerin hepsini kullanabilmeleriyle dikkat çekicidir. Mart 2014’te araştırmacılar örnekleri depodan çıkardı ve çözme işlemine başladılar. Ardından yumurtayı ve SB-1 olarak adlandırılan (SB, uyuyan güzel anlamına gelen “sleeping beauty” kısaltmasıdır) donmuş su ayılarından birini başarılı bir şekilde canlandırdılar. Tardigradanın hayata dönerken zamanı genişçe kullanması şaşırtıcı olmadı. Araştırmacılar süreci anlattılar:

SB-1 rehidrasyon (dehidrasyon sonrası vücudun tekrar normal suyunu kazanması) sonrası ilk gün bacaklarının 4. çiftinde hafif hareketler gösterdi. Bu hareketini 5. günden itibaren vücudun kıvrılması ardından birinci ve ikinci çift bacaklardaki hareketler izledi ancak hareketler yavaş olmayı sürdürdü. 6. günde kendini kaldırma denemesinden sonra 9. günde SB-1 kültür üzerindeki agar yüzeyde sürünmeye ve 13. günde kültür kabındaki alg besinlerini yemeye başladı.

Böylece SB-1’in normal bir şekilde hareket etmesi ve yemek yemeye başlaması iki hafta sürdü. İnanılması güç olsa da hayata dönen su ayısı 14’ü sağlıklı yavrular veren 19 yumurta üretti. Yavrularda herhangi bir anomali saptanmadı.

Yeni rekor, canlının donmuş haldeyken aldığı oksidatif hasarı giderme yeteneği hakkındaki anlayışımızı geliştiriyor. SB-1’in uzun süre sonra iyileşmesi bu hayvanların kriyobiyosis evresinde oluşan hasarları düzeltmek için zamana ihtiyacı olduğunu gösteriyor, örnek durumda bu evre 30 yıldan fazla bir süreye denk geliyor. Geleceğe bakarak araştırmacılar “hayvanlardaki uzun dönemli korunma ve hayatta kalma mekanizması ve koşullarının altında yatanlarla” ilgili bilgilerini geliştirmeyi umuyor.

Bilim insanları su ayılarını ve kriyobiyosis evresine girebilen diğer canlıları araştırarak ekstremofiller ve onların en zor koşullarda nasıl hayatta kalabildikleri hakkında daha fazla şey öğrenebilirler. Bu konu aynı zamanda diğer gezegenlerde ve aylardaki yaşamı araştıran astrobiyologların da ilgi alanı. Kriyobiyolojiyi anlayışımızdaki gelişme aynı zamanda yeni ilaçlara, terapilere ve ameliyat tekniklerine de öncülük edebilir ve kim bilir bu araştırmalar bizi “criyonics” (canlı dondurma ve tekrar hayata döndürme uğraşı) hakkında daha derin bilgilere yönlendirebilir.

Tardigradalar için 30 yıl olağanüstü bir rekor olsa da donmuş tüm organizmalar düşünüldüğünde 30 yıl en uzun süre değil. Rekor 39 yıllık bir donma döneminden çıkan bitki paraziti yuvarlak solucan Tylenchuspolyhypnus’a ait. Ayrıca bir diğer yuvarlak solucanın (Anguinatritici) ikinci kademe larvası 32 yıl sonra canlandırıldı.