Bilimsel paradoks - Kuzeybatı Pasifik'teki buzullarda solucanlar yaşıyor

İçindekiler:

Bilimsel paradoks - Kuzeybatı Pasifik'teki buzullarda solucanlar yaşıyor
Bilimsel paradoks - Kuzeybatı Pasifik'teki buzullarda solucanlar yaşıyor
Anonim

Buzullar hakkında ne biliyoruz? Bunlar binlerce yıldır oluşan buz parçalarıdır. İlk bakışta, hiçbir organizma bu tür aşırı koşullara dayanamayacağından, içlerinde yaşam sorunu olamaz gibi görünüyor. Ama aslında öyle değil. Buzullar, içlerinde bütün bir ekosistemi oluşturan çok sayıda organizmaya ev sahipliği yapar. Üstelik sadece düşük sıcaklıklara dayanıklı bakterilerden değil, aynı zamanda oldukça büyük solucanlardan da bahsediyoruz. Kuzeybatı Pasifik'teki buzullarda, ayrıca Britanya Kolumbiyası ve Alaska'da bulunabilirler. Bunlara "buz solucanları" (Mesenchytraeus solifugus) denir ve iyi bilinen solucanların uzak akrabalarıdır. Bu omurgasızların boyutu nispeten küçüktür - uzunlukları ~ 130 mm'ye ulaşır ve çapları diş ipi ile karşılaştırılabilir. Solucanlar, periyodik olarak ya buzulun yüzeyine süründükleri ya da derinliklerinde saklandıkları anlamında oldukça aktif bir yaşam tarzına öncülük eder.

Solucanlar buzullarda nasıl yaşar?

Buz kurtları koloniler halinde yaşar. Yaz günleri ve akşamları, yiyecek bulmak için buzulların yüzeyinde çok sayıda görünür. Yosun ve döküntü (doku çürümesinin bir ürünü, yani omurgasızların kalıntıları) yerler. Sabaha yaklaştıkça "gece" için buzda saklanırlar. Ve kışın, baharın başlangıcına kadar bulundukları buzulun derinliklerine inerler.

Bazı bilim adamları, gemi kurtlarını gezegendeki en gizemli yaratıklar olarak görüyor. Ancak buz solucanları bu konuda onları bile pas geçti. Sonuçta, kar ve buz arasında mükemmel bir şekilde hayatta kalmayı öğrendiler ve en çok suyun donma noktasında aktif hale geliyorlar. Ve ortam sıcaklığı +5 santigrat dereceye yükseldiğinde bu omurgasızlar ölür. Çoğu karasal canlı, vücutlarını kaplayan bir çeşit ısı yalıtımı olmadan bu koşullarda hayatta kalamazlar. Ama buz solucanları bunu nasıl yapıyor?

Image
Image

Gün boyunca, buz solucanları kolonileri buzulların yüzeyine sürünür.

Bu soru, Zooloji ve Biyoloji Bölümü Profesörü Daniel H. Schein tarafından yönetilen Rutgers Üniversitesi'ndeki bilim adamlarını ilgilendiriyor. Onlara göre, bu biyolojik eksantrikleri anlamak insanlar için çok önemlidir ve çalışma gecikmeye tahammül etmez. Solucanlar buzullarla birlikte kaybolur ve büyük olasılıkla yakında tamamen yok olacaklardır. Bilim adamları, solucanların bu tür aşırı koşullarla nasıl başa çıktıklarını çözebilirse, Dünya'daki ve ötesindeki yaşamın sınırlarını anlamalarına yardımcı olacaktır.

Buz solucanlarının sırrı nedir?

Biyoloji yasalarına göre, sıcaklık düştüğünde vücudun reaksiyonları yavaşlar ve enerji seviyesi düşer. Sıcakkanlı hayvanlar nispeten sabit bir sıcaklığı korumak için daha fazla enerji yakar, soğukkanlı canlılar ise uyuşuk hale gelir ve hatta kış uykusuna yatar. Ama buz solucanları değil.

Rutgers Üniversitesi'ndeki bilim adamları, soğudukça enerji seviyelerinin arttığını fark ettiler. Bir versiyona göre, ATP (adenosin trifosfat) olarak bilinen özel bir molekül solucanlara bu yeteneği verir. Herhangi bir canlı organizmanın enerji süreçlerinde anahtar bir moleküldür. Bilinen tüm organizmalarda hemen hemen aynı olan ATP sentaz adı verilen karmaşık bir enzim kullanılarak üretilir.

Buz kurtlarının ATP sentazını yaratan özel bir genetik mekanizması vardır Daniel H. Schein'in dediği gibi, bu DNA'da ATP üretimini hızlandıran fazladan bir bittir.

Image
Image

Dünyada yaşayan diğer organizmaların çoğu bu koşullarda öldü, ancak buz solucanları ölmedi.

Shine, evrimi açıklamak zor, dedi, ancak solucanların genetik materyalin bir kısmını alpin mantarlarından ödünç almış olmaları mümkün. Eğer öyleyse, bu "genetik hırsızlık" özellikle olağandışıdır çünkü "çalıntı" DNA genellikle ATP'nin üretildiği mitokondriye dahil edilmez.

Ancak buz solucanlarının özellikleri burada bitmiyor. Genetik takviyeye ek olarak, ATP'nin düşük sıcaklıklarda üretilmesine izin veren değiştirilmiş bir hücresel "termostat"a sahiptirler. Bu iki değişiklik, buz solucanlarının çoğu canlıdan çok daha yüksek hücresel ATP konsantrasyonuna sahip olduğu anlamına gelir.

Ek olarak, bilim adamları, solucanların insan cildini ultraviyole radyasyondan korumaya yardımcı olan aynı pigment olan melanin ile dolu olduğuna göre başka bir teori üzerinde çalışmayı planlıyorlar. Ancak, insanlardan farklı olarak, buz solucanlarının tüm vücudunda melanin bulunur: beyinde, bağırsaklarda ve kaslarda. Bazı araştırmalar, belirli durumlarda melaninin güneş radyasyonundan enerji elde edebileceğini gösteriyor. Bilim adamları, bu sürecin buz solucanlarında da meydana gelebileceğini tahmin ediyor. Şu anda bu sürümü kontrol ediyorlar.

Buz solucanları buzulları nasıl kolonize eder?

Düşük sıcaklıklarda enerji üretme yeteneği, buz solucanlarıyla ilgili tek gizem değildir. Bilim adamları ayrıca buzuldan buzullara nasıl geçtikleriyle de ilgileniyorlar. Bu soruyu cevaplamak için, bu omurgasızların, bilim adamlarının hala hakkında çok az şey bildiği bir ekosistemin parçası olduğu anlaşılmalıdır.

Image
Image

Pembe ispinozlar çok miktarda buz solucanı yerler.

Onları gözlemleyen Profesör Hotaling ve meslektaşları, buz solucanlarıyla beslenen beş kuş türü keşfettiler. Hotaling, bu omurgasızların, pembe ispinozların onları çok sayıda yakalayıp yavrularını beslediği Rainier Dağı gibi yerlerde hayati bir besin kaynağı olduğunu söyledi.

Kuşların solucanların buzuldan buzullara geçmesine yardım etmesi mümkündür. Bilim adamları, solucanların kuşların tüylerine veya pençelerine yapışabileceğini tahmin ediyor. Bazılarının kuşun bağırsaklarından geçerek hayatta kalmaları mümkündür.

Ancak, şimdiye kadar, bunların hepsi sadece teoriler. Kaşifler bu yaratıkların tüm sırlarını ortaya çıkarır. Ancak çözülmesi için çok az zaman kaldı. Washington'un kuzey şelalelerindeki Lyall ve Lewis buzulları gibi bir zamanlar solucanları barındıran buzullardan bazıları çoktan ortadan kayboldu. Diğerleri boyut olarak keskin bir şekilde küçülür. Rainier Dağı'nın güney tarafında, buz solucanlarına ev sahipliği yapan Nisqually Buzulu, her 10 günde bir çap olarak yaklaşık 90 santimetre küçülüyor. Yani, kuzeydeki durum, Antarktika'nın yavaş yavaş azalan, hızla koparak dev buzdağlarına dönüşen buzulları ile güneydeki ile aynıdır.

Önerilen: