Mantar ve kök Yardımlaşması

Son yıllarda yapılan araştırmalar kökler hakkında çok ilginç bilgileri ortaya çıkarmıştır. Bilimsel adı Arbuscular Mycorrhizal fungi olan mantarlarla kökler arasındaki yardımlaşma bilim adamlarında hayranlık uyandırmıştır. Kökler ihtiyaç duydukları nitrojen ve fosforu mantarların yardımıyla temin eder. Bu mantarlar da, ağaçlardan fotosentez yoluyla temin ettikleri karbon bileşiklerini alır.

Evinizin ihtiyacını karşılamak için birisine para verseniz, o da gidip marketten istediğiniz şeyi bulup sizin için getirse bunun için tesadüflerin eseri bir alışveriştir demek ne derece mantıklı olacaktır? Elbette ki bu son derece mantıksız bir düşüncedir. Peki kendileri için fayda-zarar nedir bilmeyen bu canlılara böyle bir yardımlaşmayı kim yaptırmaktadır? Ağaçlar, mantarların kendilerine gerekli olan fosforu ve nitrojeni karşılayabileceğini nereden bilmektedirler? Kuşkusuz, mantarların ağacın yardımına koşmaları, ağaçların da mantarlara yarar sağlamaları doğadaki yardımlaşmaya güzel bir örnektir. Araştırmaların gösterdiği çok ilginç bir sonuç daha vardır. Farklı ağaç türleri arasında da nitrojen yardımlaşması vardır. Bu yardımlaşmada da taşıyıcılar yine mantarlardır.

Mantar ve Çimen Dostluğu

Çim ile mantar birbirleriyle yardımlaşıp yüksek sıcaklıklara karşı koyuyorlar!

Lassen volkanik bölgesi ve Yellowstone National Park alanlarında araştırmalar yapan bilim adamları, 50 derecenin üstündeki sıcaklıklara dayanabilen bir mantar ve bitki türü keşfettiler(1). Bu kadar yüksek sıcaklıklara dayanabilen canlılara çok nadir rastlanıyor. Ancak bu iki türü daha da özel kılan şey, yüksek sıcaklıklara ancak ve ancak ikisi bir arada olduğunda dayanabilmeleri. Canlı türlerinin yaşamlarını sürdürmede birbirlerine bağlı olduğu, karşılıklı yardımlaşma içinde oldukları bu tür ilişkilere “Simbiyoz” deniyor.

“Curvularia” cinsine ait olan mantar türü, “Dichanthelium lanuginosum” adlı çim türünün kökleri arasında yaşıyor. “US Geological Survey” adlı bilim araştırma kurumundan Russell Rodriguez ve arkadaşlarının tespitlerine göre, tek başlarına 50 dereceye dayanamadıkları halde bir arada bulunduklarında 65 dereceyi bulan sıcaklıklara kolayca dayanabiliyorlar.

Birbirlerinin yaşam standartlarını yükseltebilmeleri, canlıların fizyolojilerinin birbirine uygun yaratıldığının bir göstergesi. Çünkü mantar ile bitki arasında özel kimyasallar değiş tokuş ediliyor. Böylelikle kendi vücutlarında üretemedikleri proteinleri “ithal etmiş oluyorlar”. Mantar da bitkinin köklerinde biriken ısıyı ondan uzaklaştırmış oluyor.

Bu simbiyotik ilişki her iki canlının fizyolojisini birbirine uygun şekilde vareden bir Tasarımcı’nın varlığını gösteriyor.


(1) Redmann, R. S., Rodriguez, R. J., Sheehan, K. B., Stout, R. G. & Henson, J. M.. Thermotolerance Generated by Plant/Fungal Symbiosis. Science, 298, 1581, (2002).
http://www.nature.com/nsu/021118/021118-10.html

Roket Mühendisi Bakteri

Gözle görülemeyecek kadar küçük bir canlı sizi ne kadar şaşırtabilir? Emin olun bu habere konu olan bakteri sizi çok şaşırtacak.

Yandaki fotoğraf, İngiliz bilim dergisi New Scientist’in internet sitesinde yayımlandı(1) . Fotoğraftaki bakteri içinde bulunduğu hücreden çıkarken görüntülenmiş. Ancak bakteri bu çıkışı hiç de alışılmadık bir şekilde, bir taşıt yardımıyla gerçekleştiriyor. Kullandığı taşıt ise bir roket!

Kırmızıyla renklendirilmiş bakteriler Burkholderia pseudomallei türüne aitler. Kırmızı renkli bu bakterilerin içinde bulunduğu hücre ise bir bağışıklık sistemi hücresi olan makrafoj hücresi. Habere konu olan roket ise en sağdaki bakterinin arkasında yeşil bir kuyruk halinde görülüyor. Bakteri hücreden tam fırladığı anda bilim adamlarınca fotoğraflanmış.

İngiltere Hayvan Sağlığı Kurumu araştırmacılarından Edouard Galyov ve arkadaşları tarafından gerçekleştirilen bir çalışmada bu roket sisteminin detayları aktarılıyor. Molecular Microbiology Dergisi’nde yayımlanan araştırmalarında, roketin yapımında hücredeki aktin moleküllerinden yararlanıldığı belirtiliyor(2).

Aktin, hem kuvvetli hem de hassas bir molekül. Bu moleküller dinamik karakter gösterirler yani hareketle ilgilidirler. Daha çok kas hücrelerinde bulunurlar. Bu dinamik özelliği sayesinde bakteri roketinin “ateşleyici gücünü” oluşturuyor.

Bakterinin roket ateşlemesi şöyle gerçekleşiyor: Makrofaj hücresine giren bakteri, bir süre içerde kaldıktan sonra, kendi zarından dışarıya bir protein uzatıyor. Bu zar bakterinin bedenini çevreleyen ve dış ortamdan ayıran bir duvar görevi görüyor. Uzatılan proteinin şekli son derece önemli. Ancak bu özel şekil sayesinde makrofaj hücresinde bulunan aktin moleküllerinde çok hızlı kimyasal bir değişim başlatıyor. Böylece aktin molekülleri birleşip bakteri için roket yakıtı haline geliyorlar. Böylece bakteri hızla fırlıyor ve bulunduğu hücrenin zarını parçalayarak dışarı çıkıyor.

B.pseudomallei bakterisinin uzattığı protein, tam da makrofaj hücresindeki actin moleküllerini ateşleyecek özelliktedir. Bu proteinin aktini ateşlemesi kesinlikle tesadüf değildir. Çünkü onbinlerce çeşit protein vardır ve herbirinin şekli farklıdır. Şekildeki en ufak bir bozukluk ya da farklılık, proteinin işe yaramaması anlamına gelir. Bu proteinle aktin arasında bir anahtar-kilit ilişkisi vardır.

Peki ama bu tek hücreli canlı nasıl olup da kendine bu roketi yapabilir? Değil bir beyin, bir sinir hücresinden dahi yoksun olan bu bakteri, aktin moleküllerini ateşleyebilecek özellikte proteinin tasarımını nereden biliyor olabilir?

Roket yapımında kullanılacak yakıt, mühendislerce kapsamlı testlerden sonra kararlaştırılır. Bakteri aktini yakıt olarak kullanabileceğini nereden bilebilir?

Böyle bir seçim yapabilmesi için öncelikle nerede bulunduğunun ve etrafındaki malzemelerin bilincinde olması gerekir. Oysa bu bakteri herhangi bir duyu organından yoksundur.

Tüm bunlar herşeyde olduğu gibi bu bakterilerdede üstün bir tasarımın valığını göstermektedir.

(1) Newscientist.com: Rocket-powered bug caught in the act, NewScientist.com news service, 4 Kasım 2002: http://www.newscientist.com/news/news.jsp?id=ns99993005

(2) Molecular Microbiology (vol 46, p 649)

Bakteriler Nasıl Konuşur?

Bakteriler, canlılar aleminde çok hızlı çoğalan bir canlı grubunu oluştururlar. Yeni bir şekil alabilir ve dakikalar içinde sayıca milyarlara ulaşabilirler. Bu canlılar çoğalmak için çeşitli mekanizmalar kullanırlar. Düşmanlarını veya yiyeceklerini "görmek" için ise sonar benzeri sistemler ve konuşma balonları kullanmaları bu kompleks mekanizmalardan sadece birkaçıdır.

Bakteriler bitkilerden ve hayvanlardan farklı olarak, hızlı çoğalan ve biyokimyasal etkileri bakımından canlılar dünyasının dengesini sağlamada çok büyük önem taşıyan bir canlı grubunu oluştururlar. Hemen hemen her yerde yaşayabilirler, bu nedenle de nüfusları herhangi bir tür organizmadan çok daha fazladır. Bu yüzden bu canlılar dünyanın en kalabalık topluluğu kabul edilirler. İnsan yaşamına pek çok şekilde etkileri olan bakteriler son derece gelişmiş iletişim sistemleri kullanarak birbirleri ile haberleşirler.

Paket Yollayarak İletişim Kurma

Bakterilerin iletişim kurma şekilleri oldukça dikkat çekicidir. Bakteriler birbirlerine bir kısmı dostluk mesajı bir kısmı ise bomba taşıyan paketler yollarlar. Bu inanılmaz paket sistemi kimyasallarla kurulan iletişimden çok daha farklı bir biçimde sinyaller kullanarak oluşur. Bunlar birtakım mesajlar içeren baloncuklar biçimindedir.

Peki Bu Mesajlar Nasıl Taşınır?

Bakteriler bu mesajları ince bir bakteri zarı ile paketlerler. Paketler baloncuk benzeri kabarcıklar şeklindedir. Ve bu kabarcıklar yerine göre, bakterilerin birbirleri ile iletişim kurmalarını sağlar veya o anın ihtiyacına göre düşmana bomba paketi şeklinde toksin taşır.

Kuşkusuz burada ilginç bir durum vardır.

• Bakterinin oluşturduğu paket arkadaşlarıyla iletişim kurmasını sağlarken, düşmanla karşılaştığında bir anda nasıl zararlı hale dönüşmektedir?
  
  
  
• Bakteri kendisine yaklaşanın düşman mı yoksa dost mu olduğuna anında nasıl karar vermektedir?
  
  
  
• Tek hücreli bir mikroorganizma bütün bunları düşünebilir, deneyip öğrenebilir ve kendi türünün tüm üyelerine anlatabilir mi?
  
  

-elbette mümkün değildir.

Bakterilerin Düşmanları Niçin Yanılgıya Düşerler?

Bakteri bu paket sistemi ile bir başka korunma yöntemi daha elde eder. Bakteri zarından çıkan ve etrafını saran kabarcıklar düşmanlar tarafından adeta bir bakteri topluluğu olarak algılanır. Zarar verecek olan mikrop topluluğu bakterinin yalnız mı yoksa kendi cinsleriyle mi çevrili olduğunu anlamaya çalışırken zaman geçer. Bakteri de bu sırada toksin bombardımanına geçecek vakit kazanmış olur.

Burada karşımıza cevaplanması gereken yeni sorular çıkmaktadır. Örneğin bakteriler bu kabarcıkları oluştururken;

• Kabarcıkların düşmanları tarafından bakteri topluluğu olarak algılanabileceğini nereden bilmektedirler?
  
  
  
• Onlara bu bilgiyi kim vermiştir?
  
  
  
• Peki bakteriye zarar verecek olan mikroplar, bakteride böyle bir mekanizma olduğunu nereden tahmin edebilirler?

Tüm bu soruların cevabı bizlere mükemmel bir tasarımın varlığını işaret etmektedir.

Akarlar Şuurlu Hareket Ederler

Akarlar zor durumda kaldıklarında, diğer canlılar gibi kendileri için savunma yöntemleri geliştirirler. Örneğin yonca akarları kendileri için elverişsiz olan iklim koşullarında kış uykusuna veya yaz uykusuna yatarlar. Yaşamaları için gereken belirli aralıklardaki sıcaklığın, artığını ya da azaldığını fark ettiklerinde bir tehlikenin söz konusu olduğunu anlarlar. Aldıkları tedbir sonucunda vücutlarının bazı fonksiyonlarını yavaşlatır ve uyku durumuna geçerler. Adeta bir ölü şeklini alan bu canlılar çevrenin olumsuz şartlarından bu sayede etkilenmezler ve havalar yaşamaları için elverişli bir sıcaklığa geldiğinde yeniden eski hallerine dönerek yaşamaya başlarlar.

Bazı akarlar da farklı yerlere taşınabilmek için böcekleri ve eklembacaklıları kullanırlar. Örneğin Dinogamasus türündeki akarlar, bazı arıların karın bölgesindeki özel bir akar kesesinin içinde yaşamakta ve bu şekilde istedikleri ve besin bulabilecekleri yerlere kolaylıkla ulaşabilmektedirler.108 Böyle bir işlemin gerçekleşebilmesi için öncelikle arıların karın bölgesinde akarlar için özel olarak tasarlanmış bir kesenin olması gerekmektedir.

Akarların bu özel tasarımın farkında olmaları ve başka yerlere taşınabilmek için bu yöntemi kullanmayı düşünmeleri gerekmektedir. Bu canlılar, kuşkusuz böyle karşılıklı bir anlaşma yapacak bir beyne ve akıl gücüne sahip değildirler. Normal şartlarda böyle bir şeye ihtiyaç da duymamaları gerekir. Akarlar dünyanın her yanında bulunabilen ve çok rahat üreyebilen canlılardır. Bir arının kesesine yerleşerek zor ve zahmetli bir yolculuk yapmayı tercih etmelerini gerektiren bir ihtiyaç görünmemektedir. Üstelik burada arının karşılıksız olarak yaptığı fedakarlık,idda edilenin-güçlü olanın güçsüzü ezer mantığının yada canlılar arasında bir savaş olduğunun-aksine apaçık bir tasarımı kanıtlamaktadır.

Akarlar Önemli Birer Temizleyicidirler

Akarların bulundukları ortamlarda ev tozu, kumaş iplikleri, insan derisinin pulları, hayvan parçacıkları ve tüyleri, bakteriler, küf sporları, yiyecek parçacıkları ve diğer organik ve sentetik materyaller bulunmalıdır. Bunları yiyerek beslenirler. İnsanlarla fazlasıyla içli dışlı olmalarının nedeni budur. Bu açıdan bakıldığında bu küçük canlıların çok büyük bir bölümünün dünyayı temizlemekte olduğunu anlarız. Bu canlılar, besinlerini oluşturan pullar, salgılar, tozlar, mantar sporları, polen taneleri ve bitki liflerinin yok edilmesini sağlarlar.

Akarlar çevremizde bunu sağlayabilecek kadar çok sayıda mıdırlar? Sayıları gerçekten de çok fazladır. Ev tozunun 1 çay kaşığına (1 gr) düşen akar nüfusu 1000 kadardır.107 Böylesine fazla miktardaki akarın sürekli faaliyet halinde olduğunu düşündüğümüzde çevremizde çok detaylı bir temizlik yaptıklarını anlarız. Eğer akarlar olmasaydı, bu mikro atıklar her geçen an daha da fazlalaşacak ve dünya yaşanamaz bir yer olacaktı.

Akarların yeryüzüne katkıları bununla da sınırlı değlidir. Bazı akarlar beslenmek amacıyla farkında olmadan bulundukları ortama fayda getirirler. Örneğin Pyemotes tritici türündeki akarlar genellikle depolanmış olan tahıllarda, kurutulmuş tanelerde ve bezelyelerde, samanlıklarda, kuru otlarda ve kurutulmuş çimenlerde üremektedir. Bu canlılar yaşadıkları ortamlar için son derece faydalıdırlar, çünkü depolanmış tahıl ve benzeri besinlerle beslenen böcekleri felce uğratıp ortadan kaldırırlar.

Akarlar ve Vücut Yapıları

Akar dediğimiz canlı, insan kafatasına benzeyen bir bedenden oluşur. Bedenin üzerinde seyrek olarak tüyler bulunmaktadır. Ağzı, kafatasına benzeyen bu vücudun önünde toplanmıştır ve delmeye ayarlı özel bir yapıdadır. Akar, sahip olduğu bu özel yapı sayesinde kendisine uygun bulduğu yiyecekleri küçük parçalara ayırabilir ve dolayısıyla besini vücuduna alabilir. Akarın vücudu ovaldir ve ince çiziklerle kaplanmıştır. Bu oval vücuttan sekiz küçük bacak çıkar. Sekiz ayak ise son derece önemli bir tasarıma sahiptir. Ayak tabanları akarların halı iplikçikleri arasına ve döşemelerin derin bölmelerine gömülebilmelerini sağlayan yapışkan bir madde ile kaplanmıştır. Bu sekiz küçük bacak en güçlü vakum temizleyicilerinin bile çekiş gücüne direnç gösterebilir.

Akarların bazısı hem karada hem de suda yaşayabilir. Karada yaşayabilen akarlar "soluk borusu" yoluyla nefes alırlar.103 Soluk borusunun hemen yanında da "yemek borusu" bulunmaktadır. Bazı akarların bitki hücrelerini delebilecek kadar keskin olan beslenme organları bulunmaktadır. Akarlar bu organları ile besinlerin özündeki suyu rahatlıkla emebilirler.104 Bazı akarlarda yemek borusunu çevreleyen oldukça gelişmiş bir "sinir sistemi" vardır. Beynin bir bölümünden yayılan sinir dizisi, "bacaklar", "sinir sistemi", "kas sistemi" ve "üreme organlarındaki" sinirleri harekete geçirir. Ağız bölümlerindeki sinirler de beynin diğer bir bölümü tarafından harekete geçirilmektedir. Kısacası, görülmeyen akarın bir "beyni" vardır.

Sistemler ve organlar bunlarla sınırlı değildir. Akarın yediklerini sindirmesini sağlayacak bir "sindirim sistemi" de olması gerekmektedir kuşkusuz. Sindirim sistemi ön tarafta kaslı bir "yutaktan", uzun ve dar bir "yemek borusundan", bir "mideden", kısa bir "bağırsaktan" ve arka taraftaki "bağırsak boşluğundan" oluşmaktadır. Karıncığın mideye ait olan çiftli keseleri vardır, bunlar kısmen besin depolama organları olarak işlev görüp bazı akarların beslenmeksizin uzun süre hayatlarını devam ettirebilmelerini sağlar.

Akar, arka bağırsağa açılabilen "boşaltım organlarına" da sahiptir. Bunlar vücut boşluğundaki atık maddeleri toplarlar ve bunu "guanin" adı verilen organik bir bileşiğin içerisine iletirler. Boşaltım organlarına kadar gelen bu iletim, bize hiç de yabancı olmayan bir yolla gerçekleştirilmektedir: "Kan dolaşımı". Kan, bir kalp ya da çeşitli kasların hareketleriyle vücut içinde dolaşmaktadır.105 Yani görülmeyen akarın bir "kalbi" vardır.

Akarların "üreme organları" da vardır. Sperm transferi, ya direk olarak ya da spermatophores adı verilen paketlerin içerisinde meydana gelmektedir. Erkek spermini, erkek çiftleşme yapısı vasıtasıyla direk olarak dişi genital organının içerisine bırakır. Bazı erkekler kendi spermlerini içeren bir paketçik üretirler. Bu paket ya direk olarak erkeğin ağız bölümüyle ya da dolaylı olarak bulundukları yüzeydeki çökeltiyle dişi genital bölgeye iletilir.106 Böylelikle dişi kısa bir süre sonra yumurta bırakır.