Sahada Yapılan Bakteri Deneyleri, İklim Değişikliğinin Bakterilerin Hızlı Evrimini Tetiklediğini Gösteriyor!
- Çeviri
- Evrimsel Biyoloji
- Bakteriyoloji
Evrim sürecinin normalde milyonlarca yıl içinde meydana geldiği düşünülür. Ancak Irvine'daki Kaliforniya Üniversitesi'nden (UCI) araştırmacılar, Proceedings of the National Academy of Sciences'da yayınlanan bir çalışmalarında, UCI'den biyologlar, toprak mikroorganizmalarının küresel ısınmayla baş edebilmek için sadece 18 ay içinde evrimleştiklerini gösterdiler.[1]
Toprak mikrobiyomları (yani topraktaki mikroorganizma çeşitliliği veya toprak içerisinde bakteri ve diğer mikroorganizmaların toplamı), küresel karbon döngüsünün kritik bir motorudur. Mikroorganizmalar, besin maddelerini ekosisteme geri dönüştürmek ve karbonu atmosfere geri salmak için, ölü bitki materyallerini ayrıştırırlar.
Bu süreçte, çok sayıda çevresel faktör, toprak mikroorganizmalarının bileşimini ve işleyişlerini etkiler. Bu etkileşim, genellikle ekolojik bir perspektiften incelenir ve çevresel koşullar değiştikçe hangi mikrobiyal türlerin bolluk oluştuğunda arttığını veya azaldığı mercek altına alınır. Makalenin baş yazarı olan UCI lisansüstü eğitim mezunu Dr. Alex Chase, şöyle diyor:
Bakterilerde evrimin antibiyotiklere tepki olarak çok hızlı gerçekleşebildiğini biliyoruz, fakat iklim değişikliği ile birlikte çevredeki bakteriler için evrimin ne kadar önemli olabileceğini bilmiyoruz.
Bazı doğal özellikler, toprak mikroorganizmalarının yeni iklim koşullarına hızla adapte olmalarını sağlamalıdır. Mikroorganizmalar bol miktarda bulunur ve yalnızca birkaç saat içinde çoğalabilir. Bu nedenle yeni iklim koşullarına adapte olmaya izin veren nadir bir genetik mutasyon, kısa bir süre içinde ortaya çıkabilir.
Bununla birlikte bakteriyel evrim hakkında bilinenlerin çoğu, bakterilerin yapay gıda içeren şişelerde yetiştirildiği kontrollü laboratuvar deneylerinden elde edilen sonuçlardır. Evrimin toprakta mevcut iklim değişikliği oranlarının etkileriyle alakalı olacak kadar hızlı gerçekleşip gerçekleşmediği belirsizdi. Dr. Chase şöyle diyor:
İklim değişikliğinin mikrobiyomları nasıl etkileyeceğine ilişkin mevcut tahminler, mikrobiyal türlerin statik olduğunu varsaymaktadır. Bu nedenle, bakterilerin toprak gibi doğal ortamlarda hızla gelişip gelişemeyeceğini test etmek istedik.
Araştırmacılar, doğal bir ortamda evrimi ölçmek için Curtobacterium adlı bir toprak bakterisini kullanarak, sahada ilk kez bir bakteriyel evrim deneyi uyguladılar. Araştırmacılar, ölü bitki materyalinden oluşan mikrobiyal gıda ile doldurulmuş 125 "mikrobiyal kafes" kullandılar. Bu kafesler, suyun taşınmasına izin veriyordu ancak mikroorganizmaların geçişine izin vermiyordu.
Kafesler, daha sonra bakterileri Güney Kaliforniya'da bir yükseklik gradyanı boyunca çeşitli iklim koşullarına maruz bıraktı. Ekip, 18 ay boyunca bakterideki hem ekolojik hem de evrimsel tepkileri ölçen iki paralel deney gerçekleştirdi. Dr. Chase şöyle anlatıyor:
Mikrobiyal kafesler, mevcut bakteri türlerini kontrol etmemizi sağlarken, bir yandan da onları farklı yerlerde farklı çevresel koşullara maruz bırakmamızı sağladı. Bu sayede, örneğin çöl bölgesinin sıcak ve kurak koşullarının genetik çeşitliliği nasıl etkilediğini tek bir bakteri türü ile, Curtobacterium ile tespit edebildik.
18 ay sonra bilim insanları, deneylerin mikrobiyal kafeslerinden bakteri DNA'sını dizilediler. Geniş bir toprak mikrobiyomu çeşitliliğini içeren ilk deneyde, farklı Curtobacterium türleri bol miktarda değişti. Bu, beklenen ekolojik bir tepkiydi. Aynı zaman dilimindeki ikinci deneyde, tek bir Curtobacterium bakterisinin genetik çeşitliliği de değişti ve aynı çevresel koşullara evrimsel bir yanıt ortaya çıkardı.
Yazarlar, hem ekolojik hem de evrimsel süreçlerin bir toprak mikrobiyomunun değişen iklim koşullarına karşı nasıl tepki verdiğine - katkıda bulunma potansiyeline sahip olduğunun sonucuna vardılar. Ekoloji ve evrimsel biyoloji profesörü Dr. Jennifer Martiny son olarak şöyle söylüyor:
Çalışma, toprak mikroorganizmalarında hızlı evrim gözlemleyebileceğimizi gösteriyor ve bu, heyecan verici bir başarı. Bir sonraki hedefimiz, gelecekteki iklim değişikliği altında toprak ekosistemleri için evrimsel adaptasyonların önemini anlamaktır.
İçeriklerimizin bilimsel gerçekleri doğru bir şekilde yansıtması için en üst düzey çabayı gösteriyoruz. Gözünüze doğru gelmeyen bir şey varsa, mümkünse güvenilir kaynaklarınızla birlikte bize ulaşın!
Bu içeriğimizle ilgili bir sorunuz mu var? Buraya tıklayarak sorabilirsiniz.
Soru & Cevap Platformuna Git-
6
-
3
-
2
-
1
-
1
-
0
-
0
-
0
-
0
-
0
-
0
-
0
- Çeviri Kaynağı: Science Daily | Arşiv Bağlantısı
- ^ A. B. Chase, et al. (2021). Adaptive Differentiation And Rapid Evolution Of A Soil Bacterium Along A Climate Gradient. Proceedings of the National Academy of Sciences, sf: e2101254118. doi: 10.1073/pnas.2101254118. | Arşiv Bağlantısı
Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?
Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:
kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci
Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 21/11/2024 14:59:27 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/10479
İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.
This work is an exact translation of the article originally published in Science Daily. Evrim Ağacı is a popular science organization which seeks to increase scientific awareness and knowledge in Turkey, and this translation is a part of those efforts. If you are the author/owner of this article and if you choose it to be taken down, please contact us and we will immediately remove your content. Thank you for your cooperation and understanding.
