-200 °C ve 151 °C Arasında Yaşayabilen ve Diğer Hayvanlara Kıyasla 1000 Kat Daha Fazla Radyasyona Dayanabilen Canlı

[Shutterstock ]

Yüzyıllardır bilim insanlarını büyüleyen, su ayıları olarak da adlandırılan tardigradlar, olağanüstü yetenekleri ve dayanıklılıklarıyla tanınırlar. Bu mikro-hayvanlar, sadece 0.05 mm ile 1.2 mm arasında değişen boyutlara sahiptir ve Dünya'nın en aşırı ortamlarında bile gelişebilirler. Tardigradlar, uzayın zorlu koşullarında yaşamayı sürdürdüğü bilinen ilk hayvan türüdür. Bu makale, tardigradların sırlarını keşfederek, onların neden bu kadar ilgi çekici olduklarını açıklamayı amaçlamaktadır.

Küçük boyutlarına rağmen tardigradlar, dikkate değer bir fiziksel mimariye sahiptir. Her tardigradın vücudu çeşitli pençelerle sonlanan eklemsiz bacaklar tarafından desteklenir ve belirgin bir baş ile dört segmentten oluşur. Boru şeklindeki ağız, tardigradların beslendiği bitki hücrelerini, algleri veya küçük omurgasızları delmek için kullanılan iğnelerle donatılmıştır, bu da vücut sıvılarını veya hücre içeriğini serbest bırakır. Ağız, üç kollu, kaslı bir emme özofagusuna -ağızdan mideye giden boru şeklinde bir yapı- açılır. Özofagus ile bağlantılı olan farenks -yutak- kısa bir yemek borusuna açılır ve ardından vücudun büyük bir kısmını kaplayan bir bağırsağa bağlanır. Bu bağırsak, sindirimin ana bölgesidir. Bağırsak, kısa bir rektumdan geçerek anüs ile birleşir.

Mikroskop altında incelendiğinde tardigradlar, kaslara, tek bir üreme bezine, bir dorsal beyne, tam bir sindirim sistemine ve sıvı dolu vücut boşluğuna (hemosöl) sahiptir. 

Tardigradların vücut hücre sayısı sabit kalır, yani olgunlaşma döneminde hücre sayıları artmaz. Bu özellik, eutely olarak adlandırılır. Gelişimleri sırasında, esnek kütiküllerini değiştirerek evrim ağacında benzersiz yerlerini sergilerler.

Aktif yaşam süresi genellikle 3 ile 30 ay süren tardigradlarda, hem eşeyli üreme hem de partenogenez gözlemlenir. Tatlı su tardigratları genellikle iki cinsiyetlidir, yani hermafrodit özellik gösterirler.

Ayrı cinsiyetli türlerde aralarındaki belirgin fiziksel farklılıklar çok nadiren görülür. Çiftleşme sonucunda oluşan yumurtalardan bireyler genellikle 5 ile 40 gün arasında çıkar. Yumurtadan çıkan bireyler, doğrudan gelişim sergilerler.

Tardigrad yumurtalarının yüzeyi, farklı karakterlere sahip olabilir. Bu özellik, bazı tardigrad cinslerini veya türlerini yumurtalarından kolayca tanımamıza olanak tanır. Tardigrad yumurtaları çeşitli şekillerde bulunabilir; tek başına dişi bireyden ayrılmış olarak, dişi bireyin vücudunda ya da terk edilen dış iskeletin içine yerleştirilmiş olabilir.

Tardigradlar, ekstrem koşullarda hayatta kalabilen küçük ama dayanıklı varlıklardır. Anhidrobiyoz adı verilen süreçle, çevresel stresle karşılaştıklarında, 'tun' adı verilen bir duruma geçerek metabolik aktivitelerini önemli ölçüde azaltırlar.

Bu süreç, serbest radikaller ve sistin adlı bir amino asit içeren bir moleküler mekanizma tarafından düzenlenir. Stres altında, sistinle reaksiyona giren serbest radikaller üreten tardigradlar, koşullar iyileştiğinde yeniden hidrate olur ve aktif hale gelirler. Tun durumlarında, tardigradlar aşırı sıcaklıklara, radyasyona ve hatta uzayın vakumuna dayanabilirler. Bu da onları bilinen en dayanıklı organizmalardan biri yapar.

[J. Parr McQueen]

Tardigradlar, uzaydaki ölümcül radyasyona karşı olağanüstü bir dayanıklılık sergiler. Reaktif oksijen türlerini nötralize eden antioksidanlar üretirler ve azalmış su durumu ve etkili DNA onarım mekanizmaları sayesinde diğer hayvanlardan 1000 kat daha yüksek radyasyon seviyelerine dayanabilirler. Bu benzersiz yetenek, tardigradları uzay araştırmalarında ve radyobiyolojide önemli bir araştırma konusu yapar.

Tardigradlar, uzayın zorlu koşullarında yaşamayı sürdürebilen ilk bilinen hayvan türüdür. 2007 yılındaki FOTON-M3 görevinde, uzayın vakumu ve güneşin UV radyasyonuna dayanmışlardır. UV radyasyonundan korunanların %68'den fazlası yeniden hidrasyon sonrası canlanmış ve birçoğu

yaşayabilen yavrular üretmiştir. [Encyclopedia Britannica]

Vakum ve UV radyasyonuna maruz

kaldıklarında hayatta kalma oranları daha düşük olsa da Uluslararası Uzay İstasyonu'na yapılan bir gezi ve Phobos'a yapılan başarısız bir yolculuk da dahil olmak üzere sonraki görevler, onların dayanıklılığını bir kez daha kanıtlamıştır. 

Tardigradlar çevrelerinde yer alan diğer canlılara karşı av, avcı ve parazit rolü üstlenebilmektedir. Bitki hücreleri, bakteriler ve bazen daha küçük tardigradlarla beslenirler. Bitkilerden besinleri, hücre duvarlarını delerek alırlar ve ayrıca sucul ortamlarda yaygın olan bakterileri tüketirler. Kaynakların kıt olduğu durumlarda yamyamlık görülebilir. Tardigradlarla beslenenler arasında amipler ve nematodlar bulunur.

Ayrıştırıcı olarak, özellikle yosun zengini ortamlarda besin döngüsüne yardımcı olurlar ve sağlıklı ekosistemlerin sürdürülmesi için hayati öneme sahiptirler. Derin okyanuslardan uzaya kadar değişen çeşitli yaşam alanları, adaptasyon yeteneklerini ve mikrofauna biyoçeşitliliğine olan katkılarını vurgular. Besin zincirinde, amipler ve nematodlar gibi mikro-yırtıcılar için av olarak hizmet ederler ve ekolojik dengeyi korumaya yardımcı olurlar. Ayrıca, çevre sağlığı ve değişikliklerini gösteren biyogöstergeler olarak işlev görürler.

[Micrographia]

1. https://www.americanscientist.org/article/tardigrades

2. https://edition.cnn.com/2024/02/05/world/tardigrade-water-bear-survival-mechanism-scn/index.html

3. https://frontlinegenomics.com/everything-you-need-and-want-to-know-about-tardigrades/

4. https://serc.carleton.edu/microbelife/topics/tardigrade/index.html