Uzayda Bile Yaşayabilen Hayvan : Tardigrad
-272 °C ile yaklaşık 150 °C arasında değişen sıcaklıklara dayanabilen ,radyasyonlu ortamda hatta uzay boşluğunda bile hayatta kalabilen bir hayvan düşünün. Bu hayvan , Dünya ‘nın en küçük hayvanı olmakla beraber en dayanıklılarından biri olan tardigradlardır.
Tardigradların (Su Ayısı) Özellikleri
Su ayıları, Tardigrada, Yavaşadımlılar (Latince tardus yavaş; gradi adımlamak); ince segment ve kutikula bulunduran, 4 çift kısa bacağı olan omurgasız hayvanlar şubesidir.
Dünya’nın en küçük hayvanlarıdır. Su ayılarının ortalama uzunluğu 0,1 ile 1 milimetre arasındadır.
Vücutları her birinde pençeli bir çift bacak olan dört gövde bölümünden ve bir baş bölümünden oluşur.
Solunum organları yoktur.
Ayrı eşeylilerdir.
Vücut hücreleri sabittir.
Yaklaşık 1,150 türü bilinmektedir.
Su ayılarının aktif kalabilmesi için vücutlarının etrafında ince bir su tabakasının bulunması gerekir. Bu nedenle karada yaşayan su ayıları genellikle nemli bölgelerde bulunur. . Genlerinin incelenmesi sonucu, önce tatlı suda ortaya çıkan tardigrade’in yüksek adaptasyon becerisiyle toprak üzerine de sıçradığı anlaşıldı.Uzayda yaşayabildiği keşfedilmiştir.
Su ayıları, yaşam koşullarının uygun olmadığı durumlarda kriptobiyoz olarak isimlendirilen ve metabolizma faaliyetlerinin neredeyse durma noktasına geldiği pasif bir hâle geçer. Bu özellikleri sayesinde çok yüksek irtifalarda, denizlerin derinliklerinde ve Antarktika gibi çok soğuk bölgelerde hayatta kalabilirler.
Peki, su ayılarının bu eşsiz yeteneklerinin genetik temelinde ne var?
2016 yılında bir grup bilim insanı, yüksek enerjili radyasyona karşı en dayanıklı su ayısı türlerinden biri olan Ramazzottius varieornatus’un DNA haritasını çıkardı. Gen analizleri sonucunda su ayılarının DNA’larını radyasyonun zararlı etkilerinden koruyan ve hasar gören DNA’nın onarılmasını sağlayan “Dsup” adlı bir protein keşfettiler. Bu protein, hücrenin çekirdeğindeki DNA’ya bağlanıyor.
Yüksek enerjili X-ışınları DNA’da farklı şekillerde hasarlara, örneğin DNA molekülünde kırılmalarına neden olabilir. Araştırmacılar X-ışınlarına maruz bırakılan hücrelerde Dsup proteininin, DNA molekülünde bağların kopması sonucu oluşan kırılmalar üzerindeki etkisini inceledi. Sonuçta Dsup proteininin üretildiği hücrelerde DNA molekülündeki kırılmalar sonucu oluşan kısa DNA parçalarının oranı %16 olarak bulundu. Bu oran Dsup proteininin olmadığı hücrelerde ise %33’tü. Araştırmacılara göre bu sonuçlar Dsup proteininin, X-ışınlarının DNA’da neden olduğu hasarı önemli ölçüde engelleyen benzersiz bir protein olduğunu gösteriyor.
Su ayılarına özgü bu protein sayesinde insanların başka gezegenlerde yaşaması mümkün olabilir. Ayrıca bu bilgiler, görevleri nedeniyle radyasyona maruz kalan çalışanların veya radyoterapi gören kanser hastalarının radyasyonun olumsuz etkilerinden korunmasında kullanılabilir.
Radyasyona karşı hayli dirençli olmaları su ayılarını uzayda yaşam araştırmalarında bilim insanlarının aklına ilk gelen canlılar hâline getiriyor.
İsveç’teki Kristianstad Üniversitesinden Ingemar Jönsson ve arkadaşları tarafından yapılan araştırmada ilk defa bir hayvanın açık uzay koşullarında hayatta kalma becerisi test edildi. Proje kapsamında Eylül 2007’de Avrupa Uzay Ajansı (ESA) tarafından 3.000 su ayısı, Foton-M3 uzay aracı ile 270 kilometre yükseklikteki Alçak Dünya Yörüngesi’ne gönderildi. Su ayıları uzay ortamında 12 saat boyunca Güneş’ten gelen kozmik radyasyona ve vakum koşullarına maruz kaldı. Uzaydaki zorlayıcı koşullara maruz kalan su ayılarının çoğunun, Dünya’ya döndükten sonra hayatta kalmayı başardığı ortaya çıktı.
En çarpıcı olanı ise hayatta kalan su ayıları uzay yolculuğundan sonra bile üreme yeteneklerini kaybetmedi.
Ancak bilim insanları bu canlıların zayıf noktasını bulmuş olabilir. Araştırmayı yapan bilim insanları küresel iklim değişikliğinin dünyanın en dayanıklı canlısı üzerinde bile olumsuz etkisi olduğunu da vurguladı.
2018’deki bir araştırma Antarktika’da yaşayan bir tardigrad türü olan Acutuncus antarcticus’un neslinin iklim değişikliği nedeniyle tükenme riski olduğunu duyurmuştu. Yeni araştırmada ikinci bir tür, Ramazzottius varieornatus’un da benzer bir zayıflığı gösterdiği keşfedildi.
Scientific Reports adlı bilimsel yayında yayımlanan araştırmaya göre, bu minik organizmalar kurudukları sırada bile uzun süreli yüksek sıcaklıklara maruz kalırsa hayatta kalma şansları azalıyor.
Danimarka’daki Kopenhag Üniversitesi’nden biyolog Ricardo Neves “Çalışmada kullanılan türler Danimarka, Niva’daki bir evin yağmur oluğundan alındı.Tardigradları hem aktif oldukları hem de kurudukları sırada yüksek sıcaklıklara maruz bırakarak etkilerini gözlemledik. Aynı zamanda aktif olan hayvanların kısa iklime alışma evrelerinin etkisini de inceledik” dedi.
Araştırmada yüksek sıcaklıklarda iklime alıştırılmayan 4 aktif tardigrad, 37.1 santigrat derecede 24 saat bekletildi. Bu hayvanlarda ölüm oranı yüzde 50’ye ulaştı.
30 santigrat derecede iki saatlik iklime alışma evresinin ardından iki saat boyunca 35 santigrat derecede bekletilenlerdeyse ölüm eşiği 37.6 santigrat dereceye yükseldi. Yani iklime alıştırma işleminin bu canlıların hayatta kalma oranlarını iyileştirdiği tespit edildi.
Kuru haldeki tardigradlarınsa çok daha yüksek sıcaklıklara dayandığı belirtildi. 63.1 santigrat derecede 24 saat bekleyen hayvanlarda ölüm oranı yüzde 50 oldu. Daha sonra yapılan ek deneyler bu yaratıkların da sıcaklık daha fazla yükseltilince daha çabuk öldüğünü gösterdi.
2006’daki bir araştırma kurumuş haldeki tardigradların yaklaşık yarım saat boyunca 150 santigrat dereceye kadar sağ kalabildiğini ortaya koymuştu. Yeni çalışmaysa bu canlıların yaşam oranlarının sıcaklığın sağlıklı olmayan uzun süreler boyunca yüksek tutulması halinde düştüğünü gösterdi.
Neves “Bu çalışmayla birlikte aktif tardigradların yüksek sıcaklıklara karşı kırılgan olduğunu söyleyebiliriz yine de bu canlılar doğal yaşam alanlarında artan sıcaklıklarda iklime alışabilir. Kurumuş haldeki tardigradlarsa çok daha dirençli ve aktif olanlara kıyasa çok daha yüksek sıcaklıklara dayanabilirler. Ancak maruz kaldıkları süre açıkça onların yüksek sıcaklıklara karşı toleransını sınırlandıran bir faktör” ifadelerini kullandı.
KAYNAKÇA:
-Chavez, C. ve ark., “The tardigrade damage suppressor protein binds to nucleosomes and protects DNA from hydroxylradicals.”,
Elife, Cilt 8, Makale No: e47682, 2019
–www.sciencedaily.com/releases/2020/01/200113104203.htm
– https://www.nature.com/articles/s41598-019-56965-z
