Hayata meydan okuyan su ayıları: TardIgrade
Gözle görülmeyecek kadar küçük bir canlı, insanların hayal bile edemeyeceği zorlukları göğüslüyor. Alkolde kaynattığınızda bir şey olmuyor. 272 ve -150 derece sıcaklıklara bile birkaç dakika dayanabiliyor. En derin okyanusların dibindeki basıncın 6 kat fazlasına bana mısın demiyor. Ve biz, onların başa çıktığı her zorluktan kendimize bir ders çıkartabiliriz!
O, insanlar için ölümcül olan radyasyonun 1000 katına dayanıklı... Eksi 20 derecede 30 yıl dayanabiliyor. Uzay boşluğunda havasız ortamda 10 gün geçirdi. Antarktika’dan Himalaya Dağları’nın tepesine, kaplıcalardan tropik yağmur ormanlarına kadar her yerde ansızın karşınıza çıkabilir. O, mikroskobik bir su ayısı! Bugünkü yazımın konusu, gözle görülmeyecek kadar küçük bir hayvanın tüm bunları nasıl başardığı. Ve tabii ki bizim ondan neler öğrenebileceğimiz.
“Tardigrade” veya su ayısı adı verilen bu hayvan, 8 bacaklı, omurgasız ve 1 milimetre boyutunda. Aslında ayılarla hiçbir akrabalığı yok, komik görüntüsünden ötürü öyle bir isim verilmiş. İlk olarak 1773’te keşfedilmişler, genelde nemli ortamları seviyorlar. İnanılmaz derecede dayanıklı hayvanlar. Yukarıda saydıklarıma ek olarak, alkol içinde kaynattığınızda bir şey olmuyor. 272 ve -150 derece sıcaklıklara bile birkaç dakika olsa bile dayanabiliyorlar. En derin okyanusların dibindeki basıncın 6 kat fazlasına bana mısın demiyor.
BU NASIL MÜMKÜN?
Peki bunu nasıl başarıyorlar? En önemli özellikleri, donup kalabilmeleri. Bütün yaşamsal faaliyetler duruyor, bu kabiliyetin ismi “kriptobiyoz”. Kriptobiyoz esnasında en belirgin değişiklik, vücutlarındaki suyun yüzde 95’inden kurtulup kuruyup kalmaları. Böylece bütün zorlukları göğüslüyorlar. Koşullar tekrar uygun hale gelip suya kavuştuklarında ise suyu emip hayata geri dönüyorlar. Mesela müzede 100 yıldır duran yosuna su ekleyerek su ayılarını canlandırabilmişler. Muhtemelen su ayısının kendini korumak için nevi şahsına münhasır yöntemleri var. Bu yöntemlerin ne olduğunu bulmak da aktif bir araştırma alanı.
SU AYILARI UZAYDA
2007’de Avrupa Uzay Ajansı tarafından TARDIS (Tardigrades in Space) projesiyle uzaya yollanıyorlar. Biliyorsunuz astronotlar uzay boşluğunda oksijen soluyabilmek ve güneşin zararlı kozmik ışınlarından korunmak için kostüm giyerler. Bu hayvanlar ise uzay boşluğunda 10 gün korunmasız bırakılmışlar ve dünyaya dönünce canlandırılmışlar. Hep “Nükleer bir saldırıdan sadece hamamböcekleri kurtulacak” denir. Ama belli ki hamamböcekleri çoktan ölüp gittiğinde bile bizim su ayıları Ajda Pekkan’ın şarkısını söylüyor olacak: “Yaşadım, yaşıyorum! Başım yukarda meydan okuyorum, hayata ve sana...”
GENETİK HAZİNE KUTUSU
Mikroskopik su ayıları, adeta genetik bir hazine kutusu. Bu hayvanların yaşam sırlarını moleküler düzeyde çözebilirsek kendi emellerimize alet edebiliriz. Bu amaçla yakın zamanda su ayılarının bütün genlerinin dizilimi ortaya çıkarıldı. Araştırmacıların merak ettiği bir konu, insanlardan 1000 kat fazla radyasyona nasıl dayanabildikleri. Radyasyon, insan hücrelerinde DNA’nın kırılmasına ve zedelenmesine sebep olur. Su ayılarında ise tamamen kendilerine özgü, DSUP adında koruyucu bir gen var. DSUP, DNA’ya bağlanarak kırılmasını önlüyor. Araştırmacılar tabii hemen bu özellik insanlara aktarılabilir mi merak etmiş. DSUP’ı kültürlenmiş insan hücrelerine aktardıklarında, hücrelerin radyasyona direnci yüzde 40 artmış! Bilim-kurgu filmlerinden esinlenirsek, belki de ileride su ayılarının genlerini kendimize ekleyerek uzay ortamındaki radyasyona uyum sağlayabileceğiz. Veya Mars’ta susuzluğa radyasyona dayanıklı bitkiler yetiştireceğiz.
Bu ayıların sırları çözüldükçe insanlık için çığır açacak.
İşin en ilginç kısmı, bu hayvanların beyni var ve tüm bu badireleri beyin hasarsız atlatabiliyor. 30 yıl donuk kalıp uyandırıldıktan sonra hâlâ üreme sistemleri çalışıyor, yavrular sağlıklı. Peki kriptobiyoz halindeyken onları koruyan nedir? Susuz koşullarda yaşayabilen diğer hayvanlar, trehaloz adı verilen bir şeker üretir. Bu şeker suyun yerini alır ve kuruyunca cama benzer yüzeyler oluşturur.
Bu da hayvanı korur. Neredeyse 1000 tane su ayısı cinsi var ve bazıları trehaloz üretmiyor. Demek ki henüz bilinmeyen bir yöntem kullanıyorlar ve biz bunu keşfetmeliyiz. Mart 2017’de yayınlanan bir araştırmanın sonucuna göre, yine kendilerine has başka genler kullanıyorlar. Bu gen sınıfına TDP adı verildi. Su ayıları TDP üreterek camsı bir yüzey oluşturuyorlar ve kendilerini koruyorlar. Bu bilgi pek çok açıdan işimize yarayabilir. Mesela aşılar veya ilaçlar bozulmasın diye soğukta saklanır, bu da kargo maliyetini çok yükseltir. Başarabilirsek, belki bu protein sayesinde aşıları, ilaçları soğukta tutmamıza gerek kalmayacak. Oda sıcaklığında bozulmayacaklar. Böylece maliyet düşecek, erişebilirlik artacak.
Kısacası su ayılarının göğüsleyebildiği her ekstrem koşuldan kendimize bir ders çıkartabiliriz. Bu hayvanların gizemi yeni yeni çözülmeye başladı, kim bilir bize daha neler öğretecekler. Şu zamana kadarki araştırmalar daha ziyade su ayılarının donarken kendini nasıl koruduğunu anlamaya yönelik oldu. Sıradaki hedef, su ayılarının yıllarca donuk kaldıktan sonra nasıl suyu emip dirildiklerini moleküler düzeyde anlayabilmek. Bu bilgilerle kendi işimize yarayacak teknikler geliştirirken tek sınırlama hayal gücümüzün genişliği!
