Su Ayıları (Tardigrada)

Bu içerik, Evrim Ağacı'nın Yaşam Ağacı projesinin bir parçası olarak hazırlanmıştır. Yaşam Ağacı projesinin amacı, başta Türkiye'de bulunan türleri, Türkiye'deki doğa gözlemcilerimizin özgün fotoğraf ve video içerikleri ışığında, evrimsel akrabalık ilişkilerine uygun bir şekilde filogenetik bir ağaç üzerinde kategorize etmek, nihayetinde ise Dünya'daki tüm türleri yavaş yavaş Yaşam Ağacı'na eklemektir.

Tanım ve Genel Bilgiler

İlk olarak Alman zoolog Johann August Ephraim Goeze tarafından tanımlanan bir mikroorganizmadır. Bilateral simetrili vücuda sahip olmakla birlikte boy uzunlukları 0.25 micrometre ile 1.2 micrometre arasında değişmektedir. Dört çift loblu bacakları bulunmakta olup, bacakları genellikle pençeler ile sonlanmaktadır. Tam bir sindirim sistemine ve sıvı dolu vücut boşluğuna (hemosöl) sahiptir. Sinir sistemi, loblu dorsal beyin ile kaynaşmış ganglionların bulunduğu ventral sinir şeridinden oluşur. Deri solunumu yapar, özelleşmiş herhangi bir solunum organı bulunmamaktadır. Beyinleri genellikle eşlenmiş 3 tane bilateral nöron kümesinden oluşan çoklu loblar içerir. Beyin, çift ventral sinir kordonunun uzandığı, yemek borusunun altında bulunan büyük bir gangliona bağlıdır.

Tardigradlarda eşeyli üreme ve partenogenez gözlemlenir. Tatlı su Eutardigradları genellikle iki eşeylidir (hermafrodit). Ayrı eşeyli türlerde sexual dimorfizm çok nadiren görülmektedir. Çiftleşmeleri sonucu oluşan yumurtadan bireyler 5 ile 40 gün arasında çıkmaktadır. Yumurtadan çıkan birey doğrudan gelişim göstermektedir. Aktif tardigrad ömrü 3 ile 30 ay sürmektedir fakat bu süre canlının latent dönemleri (encystment, anoxysibiosis, cryobiosis, osmobiosis, anhydrobiosis) dışındaki deneysel bir laboratuvarda tespit edilmiş süreleridir.

Dayanıklılık

Bu canlıların asıl şaşırtan özellikleri ise koşullarda dahi yaşabilmeleridir. Okyanusların 4.000 metre derinliklerinden tutun da Himalayaların en yüksek yerine kadar. Sadece yükseklikle sınırlı değil tabii ki bu özellikler. Su ayıları 151 derece C’a kadar olan sıcaklığa dayanabildikleri gibi, -200 derece C’da dahi yaşabilmektedir. Hatta bazı türleri, çok kısa bir süre de olsa, -273 derece C’da (0 K’in ~1 derece üstü) yaşabilmektedirler. 

Sıcaklığın yanı sıra çok düşük basınçta ve atmosfer basıncının 1.200 katına kadar olan basınçta hayatta kalabilmektedirler. Hatta bazı türleri 6.000 atmosfer basınca dahi dayanabilmektedirler. Bir diğer özelliği ise, diğer hayvanlara nazaran su ayıları radyasyona 1.000 kat daha dayanıklıdır. Yapılan araştırmalarda su canlıları için öldürücü olan 5.000 Gy gama ışınlarına ve 6.200 Gy ağır iyonlara maruz bırakıldıkları ve yine de hayatta kaldıkları görülmüştür (5-10 Gy insanlar için ölümcüldür). Yapılan başka bir araştırma da ise su ayılarının uzayda dahi yaşayabildikleri görülmüştür. Eylül 2007'de bir grup tardigrada FOTON-M3 görevi ile uzaya çıkarılmış, 10 gün boyunca uzay boşluğunda kalmış ve geri döndürüldüklerinde hiçbir şey olmamış gibi yaşamlarını sürdürdükleri ve hatta yumurtladıkları görülmüştür.

Fakat bilinen en dayanıklı "canlı" değillerdir; bilinen en dayanıklı" hayvan" olarak tanımlamak doğrudur. Çünkü en dayanıklı "canlı" dediğimizde tek hücreli canlılar olan ekstremofil bakteriler ve arkeler de işin içine girer. Örneğin radyasyona karşı en dayanıklı olan türlerinden biri Milnesium tardigradum için son derece etkileyicidir. Çünkü tek hücreli değillerdir ve filogenetik olarak arthropodlarla daha yakındırlar.

Ekstremofil bakteri olan Deinococcus radiodurans, tardigradlardan bile daha zor koşullarda (asit, soğuk, sıcak, vakum, radyasyon) hiç zorlanmadan hayatta kalmayı başarabilir. D. radiodurans, 5.000 Gy dozluk iyonize radyasyona hiç (%0) metabolik sorun yaşamadan dayanabilir. 15.000 Gy dozluk radyasyonda ise %37’lik bir metabolik kayıp yaşar. Böylece bakteriler arasında en dayanıklı olduğu için “Conan The Bacterium” lakabı ile bilinir. Günümüzde D. radiodurans, genetiği değiştirilerek radyoaktif maddeleri çok yüksek iyonize radyasyon altında daha az zararlı maddelere parçalamak için kullanılır. Bu yönteme biyoremediasyon denir.

Ekstremofil bir arke olan Thermococcus gammatolerans ise radyasyona karşı bilinen en dayanıklı canlı organizmadır. 2003 yılında Kaliforniya’da okyanusun 2.000 metre altındaki bir hidrotermal bacada keşfedilmiştir. Neredeyse suyun buharlaşma sıcaklığı olan 55–95 °C arasındaki bir sıcaklıkta gelişir ve optimum tercih ettiği sıcaklık değeri 88 °C cıvarındadır. Bulunabildiği pH değeri ise 2-6 cıvarlarındadır. Bu koşullarda hayatta kalmak için bakterilerden farkları neler derseniz: Bakterilerin hücre duvarında peptidoglikan bulunurken, arkelerde sahte-peptidoglikan bulunur. Ayrıca bakterilerin hücre zarında ester bağları vardır; ancak arkelerde eter bağları vardır. Bunların dışında arkelerin metabolik süreçleri, bakterilerden çok ökaryotlara benzer. Bu da filogenetik olarak ökaryotlara daha yakın olduklarını gösterir. Bu canlı hakkında yazdığımız incelemeye buradan ulaşabilirsiniz.

Evrimsel Tarih ve Taksonomi

Fosil kayıtları çok sınırlı olmakla beraber bulunan en eski fosil kaydı 500 milyon yıllık geçmişe sahip bir canlı olduğunu göstermektedir. Geçmişte tardigradlar, halkalı solucanlar ile eklembacaklılar arasında bir canlı grubu olduğu düşünülmekteydi. Vücudundan çıkan uzantılar olsa da sindirim sistemleri halkalı solucanlara benzemektedir. Ecdysozoa'nın bir üyesi olması da halkalı solucanların bazı özelliklerini taşıyor olmasını desteklemektedir. Son dönemlerde 18S rRNA ile yapılan moleküler çalışmalar, eklembacaklıların (Euarthropoda) bir kardeş grubu olarak Tardigrada soyunu doğrulamıştır.

Tardigradlar, sucul mikrometazoanlar diye bilinen Ecdysozoa şubesinin bir taksonu olarak yer almaktadır. Bu şube içerisinde yer almakta olan tardigradlar yakın zamanda 3 sınıfa ayrılmaktaydı. Bunlar tatlı su ve karasal türleri barındıran Eutardigrada, deniz ve karasal türler barındıran Heterotardigrada ve Mesotardigrada. Mesotardigrada sınıfı tek başına bir tür olan Thermozodium esakii ile temsil edilmekteydi. İlk defa Japonya’daki kaplıacalarda keşfedilmiş olup, bir daha izine rastlanılamamıştır. Sebebinin gerçekleşen depremlerin lokaliteyi (kaplıca) yok etmesi olduğu dile getirilmektedir. Bu yüzden günümüzde iki sınıf kabul (Eutardigrada ve Heterotardigrada) edilmektedir. 

Ekolojik Dağılım ve Habitat

Tardigradlar kozmopolit türlerdir ve yaşadıkları ortamlarda bir hayli çeşitlilik gösterebilmektedir. Denizler, tatlı sular (göletler, göller, nehirler, dereler vb.) ve karasal habitatlar yaşadıkları alanlara örnek olarak verilebilir. Tatlısu ve karasal türler arasındaki morfolojik farklılık bazen belirsiz olabilmektedir. Çünkü bazı tardigradlar çok çeşitli nem rejimleri içinde yaşayabilir. Sucul tardigradlar, plankton örneklerinde zaman zaman bulunmasına rağmen daha çok su altı bitkilerinin yüzeylerinde ve kumlu zeminin aralıklı alanlarında yer almaktadır. Çoğu sucul tür kıyıya yakın (litoral bölge) bölgede yaşamını sürdürür. Bununla birlikte, 150 m derinliğe kadar göllerden tardigrad örneklemesi yapılmıştır. Ayrıca Antarktika göllerindeki ve havuzlarındaki bentik alg hasırları da tardigradlar için verimli yaşam alanlarıdır. Karasal (limnik) tardigradlar ise yere düşmüş solmuş yaprakların, yosunların, likenlerin ve çiçekli bitkilerin yapraklarının yüzeylerinde rastlanmaktadır. Toprak örneklemesi yapıldığında da izlerine rastlanılmıştır.

Davranış ve Etoloji

Tüm tardigradlar aktif olabilmeleri için suya ihtiyaç duymaktadırlar. Suya olan gereksinimleri çok az olmasına rağmen suyun bulunmadığı ya da uygunsuz çevre koşullarında latent dönem adını verdiğimiz kriptobiyotik formuna geçmektedirler. Tardigradlar latent dönemlerinde metabolizma, büyüme, üreme ve yaşlanma gibi fizyolojik aktiviteleri geçici olarak yavaşlamaktadır. Beş adet kriptobiyotik formu tespit edilmiştir. Bunlar kese oluşturma evresi olan ensisment (encystment), ametabolik evre olan kriyobiyozis (cryobiosis), kriyobiyozisin bir başka evresi olan anoksibiyozis (anoxybiosis), yine bir başka evresi olan anhidrobiyozis (anhydrobiosis) ve en az bilinen evresi osmobiyozis (osmobiosis).

Ensisment evresi kuraklığa dayanıklı olmasına rağmen anhidrobiyotik değildir. Bunun nedeni yüksek su içeriğinden dolayı olup anhidrobiyozis gibi yüksek sıcaklıklara dayanamazlar. Ensisment formunda olan bir tardigrad besin rezervlerini tamamen tüketmeden doğada bir yıldan uzun süre hayatta kalabilir. Anoksibiyozis, çevresinde yer alan sudaki düşük oksijen miktarından kaynaklanan kriptobiyotik bir durumdur. Kriyobiyozis, genel olarak limno-karasal tardigradların kutup bölgelerinde ve yüksek dağlar gibi oldukça soğuk bölgelerde yaygın olabilmesini sağlayan kriptobiyotik formdur. Osmobiyozis, yüksek ozmotik basınçlarla indüklenen (uyarılan) kriptobiyotik form olup bu sayede bazı deniz ve limno-karasal tardigrad türleri tuzlulukta ki değişimleri tolere edebilmektedirler. Anhidrobiyozis, daha çok karasal türlerde gözlenen, suyun ortamda bulunmadığı dönemlerde gözlemlenen kriptobiyotik bir formdur. Tatlı sularda yaşamakta olan eutardigradların bu özellikten yoksun olduğu düşünülmektedir.

Diyet ve Metabolizma

Çoğu tardigrada bitki yiyerek beslenirken bazıları bakteri yer, bazıları da avcıdır. Tardigradlar çevrelerinde yer alan diğer canlılara karşı av, avcı (predator) ve parazit rolü üstlenebilmektedir. Böcek larvalarının, nematodların, örümceklerin, diğer tardigradların ve akarların avı olmaktadırlar. Öte yandan diğer tardigradların, rotiferlerin, yosunların ve protozoanların avcıları (predator) olmaktadırlar. Parazit türler için örnek vermek gerekir ise deniz hıyarlarına ektoparazit (dış parazit) olarak yaşayan Heterotardigradlardan biri olan Tetrakenteron synaptae verilebilir.

Etimoloji

1773'de Kleiner Wasser Bär ilk gözleminde ayı ayakları, ayı pençeleri, yavaş tuhaf yürüyüşleri ve ayıya benzeri görünümleri nedeniyle onlara "su ayıları" adını vermiştir. "Il Tardigrado" yani Tardigrad (yavaş adım) ismi ise Lazzaro Spallanzani tarafından hayvanların yavaş yavaş, kaplumbağa benzeri hareketini tanımlamak adına 1776'da verilmiştir. Latince ismi tardus "yavaş" ve gradi "adımlamak" kelimelerinin birleşiminden oluşur.

Kaynaklar ve İleri Okuma:

  • Ana Görsel Kaynağı: Akın Karahasan
  • D. R. Nelson. (2002). Current Status of the Tardigrada: Evolution and Ecology. , sf:8.
  • D. R. Nelson, et al. (2001). The biology and ecology of lotic Tardigrada. , sf:16.
  • J. H. Thorp, et al. (2009). Ecology and Classification of North American Freshwater Invertebrates 3rd Edition. ISBN: 9780123748553.
  • Pedram Türkoğlu. Bilinen En Dayanıklı Canlı. (2018, Temmuz 13). Alındığı Tarih: 13 Temmuz 2018. Alındığı Yer: Evrim Ağacı
  • Meriç Öztürk. Su Ayısı. (2018, Temmuz 13). Alındığı Tarih: 13 Temmuz 2018. Alındığı Yer: Evrim Ağacı

Neil Armstrong Ay'a Ayak Basan İlk Kişi Olmayabilirdi!

Su ayısı (Tardigrada sp.)

Yazar

Katkı Sağlayanlar

Pedram Türkoğlu

Pedram Türkoğlu

Editör

Bülent Ecevit Üniversitesi Tıp Fakültesi'nde eğitim görüyor. İlgilendiği bilim dalları paleobiyoloji, zooloji, anatomi, immünoloji, mikrobiyoloji, tıp ve evrimsel biyolojidir.

Konuyla Alakalı İçerikler

Göster

Şifremi unuttum Üyelik Aktivasyonu

Göster

Göster

Şifrenizi mi unuttunuz? Lütfen e-posta adresinizi giriniz. E-posta adresinize şifrenizi sıfırlamak için bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Eğer aktivasyon kodunu almadıysanız lütfen e-posta adresinizi giriniz. Üyeliğinizi aktive etmek için e-posta adresinize bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Close
Geri Bildirim