Mikroplar, Karanlıkta da Oksijen Üretebiliyor!

Derin, karanlık okyanus sularında düşündüğünüzden daha fazla şey oluyor: Sayısız görünmez mikroorganizma, su sütunlarında günlük yaşamlarını sürdürüyor ve araştırmacılar şimdi, bazılarının beklenmedik bir şekilde oksijen ürettiğini keşfetti. Çalışma, Güney Danimarka Üniversitesi'nden Beate Kraft ve Donald E. Canfield tarafından sürdürüldü ve Science dergisinde yayınlandı.^[1]

Oksijen, Dünya'daki yaşam için hayati öneme sahiptir ve bu hayati gaz, esas olarak bitkiler, algler ve siyanobakteriler tarafından fotosentez yoluyla üretilir. Birkaç mikrobun güneş ışığı olmadan da oksijen ürettiği biliniyor, ancak şimdiye kadar çok sınırlı miktarlarda ve çok özel habitatlarda keşfedildiler.

Okyanusta yaşayan mikrop Nitrosopumilus maritimus ve amonyak oksitleyici arke olarak adlandırılan kuzenleriyle tanışın.

Karanlıkta Takılan Hayalet Organizmalar

Biyolog Beate Kraft, keşfe giden yolu şöyle anlatıyor:

Bu dostlarımız, nitrojen döngüsünde önemli bir rol oynadıkları okyanuslarda gerçekten bol miktarda bulunurlar. Bunun için oksijene ihtiyaçları var. Bu nedenle oksijenin olmadığı sularda neden bu kadar bol oldukları uzun süredir devam eden bir bilmeceydi. Orada hiçbir işlevleri olmadan vakit geçirdiklerini, adeta hayalet bir hücre olarak takıldıklarını düşündük.

Ama bunda kafa karıştıran bir şey vardı. Makalenin yazarlarından Don Canfield, şöyle diyor:

Bu mikroplar o kadar yaygındır ki, bir kova deniz suyundaki her 5 hücreden biri onlardan biridir.

Böylece araştırmacılar, can alıcı soruyu sordular: Oksijensiz sularda bu mikropların bir işlevi olabilir mi?

Kendi Oksijenini Yap!

Beate Kraft, bu canlıları laboratuvarda test etmeye karar verdi. Şöyle anlatıyor:

Oksijence zengin sulardan, oksijeni tükenmiş sulara geçerken olduğu gibi, oksijenleri biterse onlara ne olacağını görmek istedik. Hayatta kalabilecekler miydi?"

Don Canfield, sonucu şöyle anlatıyor:

Sudaki tüm oksijeni tükettiklerini gördük ve daha sonra sürpriz bir şekilde, dakikalar içinde oksijen seviyeleri tekrar yükselmeye başladı. Bu çok heyecan vericiydi!

Nitrosopumilus maritimus'un karanlık bir ortamda, hiç Güneş ışığı olmadan bile oksijen üretebildiği ortaya çıktı. Çok fazla değil; Dünya'daki oksijen seviyelerini etkileyecek düzeyde hiç değil. Ama kendi kendini sürdürmeye yetecek kadar. Beate Kraft şöyle açıklıyor:

Kendilerine ihtiyaç duyduklarından biraz daha fazla oksijen üretseler bile, bu oksijen çevrelerindeki diğer organizmalar tarafından hızla tüketilir. Bu nedenle bu oksijen, okyanustan asla ayrılamaz.

Fakat bu aşırı derecede bol oksijen üreten mikropların yaşadıkları çevre üzerinde ne gibi etkileri vardır?

Okyanuslara Açılmak...

Araştırmacılar, amonyak oksitleyen arkelerin, küresel nitrojen döngüsünü devam ettiren mikroorganizmalar olduğunu zaten biliyorlardı; ancak bu ufak bakterilerin yeteneklerinin tam kapsamının farkında değillerdi.

Yeni keşfedilen bir kimyasal yolak sayesinde Nitrosopumilus maritimus, nitrojen gazı üretimine oksijen üretimini de eklemeyi başarmıştır. Bunu yaparak biyolojik olarak kullanılabilir nitrojeni ortamdan uzaklaştırır. Beate Kraft şöyle anlatıyor:

Bu yaşam tarzı okyanuslarda yaygınsa, bizi kesinlikle denizdeki nitrojen döngüsüne ilişkin mevcut anlayışımızı yeniden düşünmeye zorluyor. Bir sonraki adım, dünyanın oksijeni tükenmiş sularından aldığımız örneklerden elde edilen laboratuvar kültürlerimizde, gördüğümüz bu yeni fenomeni araştırmak.

Araştırma ekibi şimdiden Danimarka'daki Mariager Fiyordu'ndan örnekler aldı ve bir sonraki durak Meksika ve Kosta Rika açıklarındaki sular.