Evrim Ağacı
Reklamı Kapat

Zehirli Kurbağalar Kendilerini Zehirlemekten Nasıl Kaçınırlar?

Zehirli Kurbağalar Kendilerini Zehirlemekten Nasıl Kaçınırlar? The Scientist
Reklamı Kapat

Amfibiler, hedef sinir alıcılarındaki dizilimde amino asit değişiklikleri ile kendi kimyasal savunmalarına karşı direnç gösterirler.

Bu yazı, The Scientist isimli kaynaktan birebir çevrilmiştir. Çevirmen tarafından, metin içerisinde (varsa) açıkça belirtilen kısımlar haricinde, herhangi bir ekleme, çıkarma veya değişiklik yapılmamıştır. Bu içerik, diğer tüm içeriklerimiz gibi, İçerik Kullanım İzinleri'ne tabidir.

Zehirli kurbağalar, kimyasal maddeleri yiyeceklerinden elde edip derilerinde toplayarak zehirli hale gelirler. Böyle bir bileşik olan epibatidin, morfinden daha güçlü bir ağrı kesici olmasına rağmen insanlarda test edilmemiştir çünkü düşük dozları bile kemirgenler için öldürücüdür. Fakat bu güçlü nörotoksin zehirli kurbağalara hiç zarar vermez.

Kurbağalardaki Evrimsel Değişiklikler

21 Eylül 2017’de Science’ta yayınlanan bir araştırmaya göre, epibatidin taşıyan birkaç kurbağa grubu, toksinin hedefi olan nikotinik asetilkolin sinir alıcısındaki amino asit değişikliklerini birbirlerinden bağımsız olarak evrimleştirdiler. Bu değişiklikler amfibilerin kendi kendini zehirlemesini engeller, ancak aynı zamanda sinir alıcısının sinir iletici asetilkolini bağlama yeteneğini de korur. Bu çalışmada yer almayan, Virginia Tech evrimsel biyologlarından Joel McGlothin şöyle diyor:

Bu çalışma, farklı tür kurbağalarda tekrar tekrar meydana gelen DNA ve amino asit dizilimi değişikliklerini gösteriyor. Evrimsel değişikliklerin yanı sıra bu değişikliklerin sonuçlarını da ortaya koyuyor.
Çilek zehirli ok kurbağası  (Oophaga pumilio ya da Dendrobates pumilio)
Çilek zehirli ok kurbağası (Oophaga pumilio ya da Dendrobates pumilio)
Wikipedia

Bazı böcekler, semender ve kirpi balığı da dahil olmak üzere diğer hayvan türleri de amino asit yer değişiklikleri yoluyla kendi veya başka bir canlının toksinine karşı direnç geliştirmişlerdir. Austin’deki Texas Üniversitesi'nde doktora sonrası araştırmacı, evrimsel biyolog ve aynı zamanda çalışmanın yazarlarından biri olan Rebecca Tarvin The Scientist’te şöyle diyor:

Zehirli kurbağalar, zehirliliğin nasıl evrim geçirdiğini anlamak için mükemmel bir çalışma sistemine sahiptir çünkü bu gruptaki kurbağaların kimyasal savunmaları aslında dört kez evrim geçirmiştir.

Tarvin ve meslektaşlarının varsayımlarına göre; avcılarını engellemek için epibatidin kullanan kurbağalar, nikotinik asetilkolin sinir alıcılarında, toksine daha az duyarlı olabilecek ama asetilkoline normal tepki verecek şekilde değişiklikler yapıyor olmalı. Tarvin şöyle açıklıyor:

Eğer kendinizi bir nörotoksin içinde tutacaksanız, sinir sisteminizin çalışma biçimini yeniden yapılandırmanız gerekir.

Üç Farklı Zehirli Kurbağa Grubunda Gözlemlenen DNA Değişimleri

Yazarlar gerçekten de üç farklı zehirli kurbağa grubunda, nikotinik asetilkolin sinir alıcılarının beyne özgü kısmındaki DNA diziliminde değişiklikler ve bunun sonucunda oluşan amino asit yer değişiklikleri buldular. Her üç grup da bir amino asit yer değişikliğini paylaşıyordu, iki grubun sinir alıcısı ligand bağlama yerinin yakınında da kendilerine özgü amino asit değişiklikleri vardı.

Araştırmacılar, bu değişikliklerin işlevsel sonuçlarını anlamak için insan nikotinik asetilkolin sinir alıcısı dizilimini mutasyona uğrattılar; böylece zehirli kurbağada gözlemlenen amino asit yer değişikliklerinin her seferinde bir mutasyonla mı, yoksa mutasyon kombinasyonuyla mı gerçekleştiğini görebileceklerdi. Kurbağa sinir alıcısını da insan sinir alıcısına benzeyecek şekilde mutasyona uğratmışlardı.

Mavi zehirli ok kurbağası (Dendrobates azureus)
Mavi zehirli ok kurbağası (Dendrobates azureus)
Wikipedia

Ekip bu yapıları Xenopus’ların (zehirli olmayan bir kurbağa türü) ovositlerine enjekte etti ve ovositlerin epibatidine ve asetilkoline tepkilerini değerlendirmek için elektrofizyoloji yöntemini kullandı. Sinir alıcısına bağlı olarak ligandlarda bir dizi hassasiyet gözlediler. Austin'deki Texas Üniversitesi'nde sinirbilimci ve araştırma görevlisi ve ayrıca çalışmanın yazarlarından biri olan Cecilia Borghese şöyle diyor:

Her üç kladda da epibatidin direnci tek bir yer değişikliğinin sonucu olarak ortaya çıktı ancak epibatidine karşı duyarsızlaşmanın bir bedeli vardı.

Borghese, Tarvin ve meslektaşları tüm zehirli kurbağalarda ortak olan tek amino asit değişikliğinin, sinir alıcısını toksine karşı daha az duyarlı hale getirdiğini, ancak aynı zamanda onun endojen ligandı olan asetilkoline duyarlılığını da azalttığını buldular. Fakat iki zehirli kurbağa grubunda gözlemlenen ek amino asit yer değişikliğinin farklı kombinasyonları, sinir alıcısının işlevini düzeltti, dolayısıyla bu mutasyonların kendini zehirlemeyi önlemede karşılaşılan bedeli telafi ettiği düşüncesi oluştu.

Bu araştırmaya dahil olmayan, Notre Dame Üniversitesi evrimsel biyologlarından Michael Pfrender The Scientist’te şöyle diyor:

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Adaptasyon için birden fazla yol bulunduğunu gösteren güzel bir iş çıkardılar. İlginç olan şu ki bu mutasyonları bir insana veya kurbağaya yerleştirdiklerinde neden biraz farklı sonuçlar aldıklarını gerçekten çözemediklerini gösterdiler. Bu, çözümlenmemiş sorunlardan biridir: Mutasyonların etkili olmasında genetik yapı ne kadar önemli bir rol oynamaktadır?

Virginia Üniversite’sinden, yine çalışmaya dahil olmayan evrimci biyolog Edmund Brodie, bu mutasyonların oluşma sırasına odaklanan diğer bir cevaplanmamış soruyu ortaya koyuyor:

Kurbağaların ilk önce dirençli olmaya evrimleştikleri ve daha sonra telafi edici değişiklikleri yaptıkları sonucunu çıkarmak mantıklı. Bunun alternatifi olarak, verilerinden de çıkarılabileceği gibi, evrim bazı toleranslı değişikliklerle ilerler, bu nedenle ilk adaptif veya aşamalı değişim büyük bir bedel getirmez.

McGlothlin, zehirli kurbağalarda gözlenen evrimsel değişikliklerin diğer organizmalarda ne gibi sonuçlar doğurabileceğini vurguluyor:

Evrim sizi kendi zehirinize karşı dirençli olduğunuz noktaya ulaştırırken muhtemelen avcılarınızın da sonunda bu noktaya gelebileceğini gösteriyor. Bu kurbağaları yiyecek kadar aptal bir yılan var mı bilmiyorum ama eğer varsa bu genlerin yılanlarda neye benzediğini bilmek isterim.

Tarvin, kurbağaların kimyasal savunmaya sahip olmama durumundan bu kimyasalları çevreden edinme, biriktirme ve birbirlerine bağlama becerisine sahip olma durumuna geçişlerinin altında yatan evrimsel süreçleri daha kapsamlı olarak araştırdığında bu soruların birçoğunu da incelemeyi planlıyor ve şöyle diyor:

Bir organizma kendini kimyasal yollarla savunmaya başladığında avcılarıyla olan etkileşimleri değişir; davranışları değişir. Bu durumun evrimsel sonuçları muazzam olabilir.
Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Tebrikler! 1
  • Merak Uyandırıcı! 1
  • Muhteşem! 0
  • Bilim Budur! 0
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 0
  • Güldürdü 0
  • İnanılmaz 0
  • Umut Verici! 0
  • Üzücü! 0
  • Grrr... *@$# 0
  • İğrenç! 0
  • Korkutucu! 0
Kaynaklar ve İleri Okuma
  1. Çeviri Kaynağı: The Scientist | 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 25/09/2020 13:32:33 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/5259

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.

Reklamı Kapat
Güncel
Karma
Agora
Instagram
Çağ
Ay Ve Dünya
Klinik Mikrobiyoloji
Parazit
Kuş
Astrobiyoloji
Canlılık Ve Cansızlık Arasındaki Farklar
Bilgisayar
Koku
Ara Tür
Hominid
Uçuş
İnsanın Evrimi
Arı
Okyanus
Besin
Protein
Evrenin Genişlemesi
Canlılık Cansızlık
Böcek
Fotoğraf
Mantık
Hastalıkların Tedavisi
Ölümden Sonra Yaşam
Doğa Yasası
Daha Fazla İçerik Göster
Daha Fazla İçerik Göster
Reklamı Kapat
Reklamsız Deneyim

Evrim Ağacı'nın çalışmalarına Kreosus, Patreon veya YouTube üzerinden maddi destekte bulunarak hem Türkiye'de bilim anlatıcılığının gelişmesine katkı sağlayabilirsiniz, hem de site ve uygulamamızı reklamsız olarak deneyimleyebilirsiniz. Reklamsız deneyim, Evrim Ağacı'nda çeşitli kısımlarda gösterilen Google reklamlarını ve destek çağrılarını görmediğiniz, daha temiz bir site deneyimi sunmaktadır.

Kreosus

Kreosus'ta her 10₺'lik destek, 1 aylık reklamsız deneyime karşılık geliyor. Bu sayede, tek seferlik destekçilerimiz de, aylık destekçilerimiz de toplam destekleriyle doğru orantılı bir süre boyunca reklamsız deneyim elde edebiliyorlar.

Kreosus destekçilerimizin reklamsız deneyimi, destek olmaya başladıkları anda devreye girmektedir ve ek bir işleme gerek yoktur.

Patreon

Patreon destekçilerimiz, destek miktarından bağımsız olarak, Evrim Ağacı'na destek oldukları süre boyunca reklamsız deneyime erişmeyi sürdürebiliyorlar.

Patreon destekçilerimizin Patreon ile ilişkili e-posta hesapları, Evrim Ağacı'ndaki üyelik e-postaları ile birebir aynı olmalıdır. Patreon destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi 24 saat alabilmektedir.

YouTube

YouTube destekçilerimizin hepsi otomatik olarak reklamsız deneyime şimdilik erişemiyorlar ve şu anda, YouTube üzerinden her destek seviyesine reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. YouTube Destek Sistemi üzerinde sunulan farklı seviyelerin açıklamalarını okuyarak, hangi ayrıcalıklara erişebileceğinizi öğrenebilirsiniz.

Eğer seçtiğiniz seviye reklamsız deneyim ayrıcalığı sunuyorsa, destek olduktan sonra YouTube tarafından gösterilecek olan bağlantıdaki formu doldurarak reklamsız deneyime erişebilirsiniz. YouTube destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi, formu doldurduktan sonra 24-72 saat alabilmektedir.

Diğer Platformlar

Bu 3 platform haricinde destek olan destekçilerimize ne yazık ki reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. Destekleriniz sayesinde sistemlerimizi geliştirmeyi sürdürüyoruz ve umuyoruz bu ayrıcalıkları zamanla genişletebileceğiz.

Giriş yapmayı unutmayın!

Reklamsız deneyim için, maddi desteğiniz ile ilişkilendirilmiş olan Evrim Ağacı hesabınıza üye girişi yapmanız gerekmektedir. Giriş yapmadığınız takdirde reklamları görmeye devam edeceksinizdir.

Destek Ol
Türkiye'deki bilimseverlerin buluşma noktasına hoşgeldiniz!

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
“Hepimiz yıldız tozuyuz!”
Carl Sagan
Geri Bildirim Gönder