Bahçedeki bir saksının altında yaşayan tespih böceği, kendini savunmak için minik zırhlı bir top haline gelir. Okyanus yüzeyinin çok altında yaşayan çok daha büyük akrabaları ise çok daha zor bir sorunla karşı karşıya: Bir sonraki öğünün yıllar sonra geleceği bir ortamda nasıl hayatta kalınır?
Bu canlılar, derin deniz izopodları olarak bilinen, yassı ve parçalı vücutlara sahip bir kabuklu grubu. Yeni bir araştırma, bu canlıların bu ikilemi çok yönlü biyolojik bir çözümle aştığını ortaya koydu.
Çin Bilimler Akademisi'ne bağlı Okyanus Bilimi Enstitüsü'nden kabuklu biyoloğu Jianhai Xiang, bu canlıların yaşadığı bölgeyi "soğuk, karanlık bir çöl" olarak tanımlıyor. Araştırmanın yazarlarından Xiang, "Burası sonsuz gece ve ezici basıncın dünyası ama yaşam bir yolunu buluyor" dedi. Cell dergisinde yayımlanan çalışmaya göre, okyanus yüzeyinden düşen ölü organik maddelerin nadir "kar taneleri" bu bölgedeki tek besin kaynağı.
Eşsiz biyolojileri sayesinde bu canlılar beş yıldan fazla bir süre boyunca hiçbir şey yemeden hayatta kalabiliyor. Yeni araştırma, çözümün kısmen anatomik, kısmen de genetik olduğunu gösteriyor: Dev bir mide ve çok düşük metabolizma, vücuttaki enerji üretimini kontrol etmeye yardımcı olan bir genin işleyişiyle birleşiyor.
Bu canlılar, 14 eklemli bacağa ve sert bir dış iskelete sahip, dipte yaşayan çöpçüler. Atlantik, Pasifik ve Hint okyanuslarında yaşıyorlar. Bazılarının boyu yarım metreden (20 inç) fazla olabiliyor. Tespih böcekleri gibi onlar da korunmak için top şeklini alabiliyor.
Yeni bulgular iki türe odaklanıyor: Deniz yüzeyinin yaklaşık 300 metre (985 fit) altında bulunan dev izopod Bathynomus doederleini ve yaklaşık 900 metre (2.950 fit) derinlikte yaşayan süper dev izopod Bathynomus jamesi.
Araştırmanın başyazarı ve Okyanus Bilimi Enstitüsü'nden Profesör Jianbo Yuan, "Derin deniz izopodlarının zekice bir 'çok kazan, az harca' hayatta kalma stratejisi var" dedi.
Daha derinde yaşayan türde mide, vücut boşluğunun yaklaşık üçte ikisini kaplıyor ve bu sayede hayvan, yiyecek bulduğunda büyük bir öğün depolayabiliyor. Yuan bu durumu "bir yiyecek deposu"na benzetiyor. Vücut "bekleme modunda" çalışırken depo yavaşça enerji salıyor. Yuan, "Son derece düşük metabolizma, yavaş sindirim ve çok verimli besin kullanımı sayesinde o tek bir öğünü yıllarca idare edebiliyorlar" diye konuştu.
Mide mikropları da izopodlara yardımcı oluyor olabilir. Daha derinde yaşayan türde, insanlarda ve diğer hayvanlarda hastalığa neden olmasıyla bilinen Klamidya bakterilerinin yağ depolamayla bağlantılı olduğu bulundu. Bu durum izopoda yavaş salınan enerji sağlarken, bakteriye de sabit bir yaşam alanı sunuyor. Yuan bu durumu "kazan-kazan durumu" olarak nitelendirdi.
İzopodların enerji kontrolü ayrıca ND1 genine de bağlı olabilir. Bu genin bir zamanlar bu hayvanların vücudunda yaşayan simbiyotik bir bakteriye ait olduğu, daha sonra izopodun kendi genomunun bir parçası haline geldiği düşünülüyor. Yatay gen transferi olarak bilinen bu süreç, DNA'nın ebeveynden yavruya geçmek yerine uzaktan akraba organizmalar arasında hareket etmesi anlamına geliyor.
Yuan, izopodun enerji üretimini kontrol etmeye yardımcı olan bir bakteri genini "ödünç aldığını" veya "ele geçirdiğini" söyledi. "Bu şaşırtıcı çünkü bakteriler ve hayvanlar çok farklı ve bu tür transferler son derece nadirdir" diyen Yuan, "Gen, izopoda özellikle yavaşlaması gerektiğinde enerji kullanımını ince ayarlamak için ekstra bir araç sağlıyor" ifadelerini kullandı.
Derin deniz izopodlarını canlı olarak incelemenin zor olması nedeniyle ekip, ND1 genini laboratuvar ortamında zebra balığı, nematod solucanı ve insan hücrelerinde test etti. Gen, normal sıcaklıklarda metabolizmayı artırırken, soğuk koşullar altında enerji tasarrufuna yardımcı oldu ve açlığa karşı hayatta kalma süresini uzattı. Yuan, ND1'in çevreye bağlı olarak enerji kullanımını hızlandıran veya yavaşlatan metabolik bir anahtar gibi çalıştığını belirtti.
Çalışmanın ortak yazarı ve Hong Kong Çin Üniversitesi'nden emekli profesör Kahou Chu, yatay gen transferinin organizmalara sıradan kalıtımdan çok daha hızlı yeni özellikler kazandırabileceğini ve bazı organizmaların aşırı ortamlarda diğerlerine üstünlük sağlamasına yardımcı olabileceğini söyledi.
Xiang, derin denizin "Dünya'nın en büyük yaşam alanı" olduğunu ve buradaki canlıların sıra dışı evrimsel adaptasyonlarının tıp, robotik ve koruma çalışmaları için fikirler sunabileceğini ifade etti. Xiang, hayvanların aşırı besin kıtlığında nasıl hayatta kaldığını anlamanın, besin ağı bozulmaları ve iklim değişikliği de dahil olmak üzere değişen bir gezegende dayanıklılık konusunda araştırmacılara yardımcı olduğunu sözlerine ekledi.
