Waitomo Mağaraları: Biyolüminesan Sivrisinek Larvalarının Şölene Çevirdiği Bir Doğa Harikası!

Yılda yarım milyondan fazla insan tarafından ziyaret edilen Waitomo Mağaraları, Yeni Zelanda'da, Auckland'ın yaklaşık 220 km güneyinde bulunuyor. 1888'de Maori halkının Kawhia Kabilesi'nin reisi olan Tane Tinorau tarafından keşfedilen mağaraların ismi, Maori dilinde wai ("su") ve tomo ("oyuk") sözcüklerinden geliyor. Elinde meşaleyle mağarada ilerleyen Tinorau, tavanın gece gökyüzündeki gibi ışıldadığını görünce çok beğenmiş ve eşi Huti'yle beraber 1889 yılında turistler için mağara keşif gezileri düzenlemeye başlamış. Günümüzde hala mağaradaki rehberlerin büyük bir çoğunluğu Tinorau ve ailesinin soyundan geliyor.

Aşağıdaki videoyu izleyerek Waitomo Mağaraları'nda bir tura çıkabilirsiniz.

Tinorau'yu büyüleyen ışımalara sebep olan böcekler, fungus ile beslenen küçük mantar sivrisineği (İng: "fungus gnat") larvaları. Larvalar yumurtadan çıktıktan hemen sonra mağara tavanından aşağı sarkan parlak, küre şeklinde yapışkan ağlar örmeye başlar. Bu böceklerin kuyruğunda bulunan özelleşmiş Malpighi Kanalcığında ise mavi renkte ışık üretilir.

Mağarada yaşayan diğer böcekler, karanlıkta mantar sivrisineği tarafından kurulmuş yapışkan tuzakları fark edemez, fakat mavi ışığı görür. Işığa yönelen av, yapışkan ağa yakalanır ve mantar sivrisineğine sadece tuzağını yukarı çekip avının tadını çıkarmak kalır. Bu iplikler, böceklere verilen “parlak örümcek-solucan” anlamındaki Latince isme de (Arachnocampa luminosa) ilham kaynağı olmuş.

A. luminosa Avını Cezbetmek İçin Kullandığı Mavi Işığı Nasıl Üretiyor?

Mantar sivrisinekleri, kimyasal reaksiyon sonucu açığa çıkan ışığı kullanır; yani biyolüminesans yapar. Biyolüminesans yapan ("biyolüminesan") canlılar, genelde lüsiferin molekülünün lüsiferaz enzimi tarafından katalize edilen yükseltgenme reaksiyonu sayesinde ışık üretir. Bilinen kırktan fazla biyolüminesans sistem, lüsiferinin yapısal ve lüsiferazın reaksiyon mekanizmasındaki değişikliklere dayanıyor.

Yeni Zelanda’daki Otaga Üniversitesi’nden bir grup araştırmacı tarafından yürütülen araştırmada, mantar sivrisineğinin kullandığı lüsiferin ve lüsiferaz moleküllerinin belirlenmesi amaçlandı. Ekip, A. luminosa’da ışık üretimine yarayan organı izole ederek çeşitli biyokimyasal ve kütle spektrometresi analizleri uyguladılar. Çalışmalar sonucunda böcekte bulunan lüsiferazın ateş böceğine benzer şekilde ANL süperailesine ait olduğu, lüsiferinin ise tirozin (Tyr) ve ksantürenik asit (XA) gruplarını içeren yeni tip bir lüsiferin olduğu belirlendi. Araştırmacılar şöyle yazıyor:

Mantar sivrisineklerinin ve ateş böceklerinin kullandığı biyolüminesans sistemleri de evrimsel olarak farklı kökenlere sahiptir. Diptera takımından olan mantar sivrisinekleri ve Coleoptera takımından olan ateş böcekleri yaklaşık 330 milyon yıl önce birbirinden ayrılmıştır.

iNaturalist

A. luminosa’nın Tuzak Olarak Kullandığı Ağın Özelliği Nedir?

Arachnocampa cinsine ait böcekler, nemin yüksek ve hava hareketinin düşük olduğu yerlerde yaşar. Bu özelliklere sahip habitatları tercih etmelerinin bir nedeni de av yakalamak için kullandıkları ağın yapısıyla ilgilidir.

Waitomo Mağaraları'ndan toplanan A. luminosa ağ örneklerinin, örümcek ağlarından farklı olarak iki katlı bir yapıya sahip olduğu saptandı. Bu ipliklerde, tuz ve üre gibi çeşitli bileşenlere sahip bir katman ve onu çevreleyen bir su tabakası bulunuyor. İpliklerin katmanlı yapısı mantar sivrisinek larvalarının diğer böcek ağlarından daha yapışkan bir ağa sahip olmasını sağlıyor. Nemin az olduğu ortamlarda ise dışta bulunan su tabakasının büyük bir kısmı buharlaşıyor. Bu nedenle yüksek nem, larvaların avlanması için gerekli bir koşuldur.

iNaturalist

Keşfinden bu yana yılın her döneminde ziyaretçi kabul eden Waitomo Mağaraları, sadece etkileyici doğasıyla değil aynı zamanda A. luminosa’nın büyüleyici ışık oyunlarıyla da turistleri cezbetmeye devam ediyor.