Dalya Simay Erbay
Giriş
Manoa’nın Mikrobiyal Oşinografi – Araştırma ve Eğitim Merkezi’ndeki (C-MORE) Hawaii Üniversitesi’nden araştırmacıların yanı sıra California Santa Cruz Üniversitesi ve California Eyalet Üniversitesi San Marcos’tan işbirlikçiler, yakın zamanda Nature Communications’da bir makale yayınladılar. Hawaii açıklarındaki sularda iki yeni ve olağandışı diatom türünün keşfi. Mikropların ayrıca, besin maddesi tükenmiş açık okyanusta üretkenliği korumak için çok önemli bir işlev olan nitrojeni sabitlediği de keşfedildi.
Diatomlar, camsı silikadan oluşan ayrıntılı desenli hücre duvarları ile en iyi bilinen ve büyüleyici fitoplanktonlar arasındadır. Besin yoğun ortamlarda gelişirler. Diatomlar, Hawaii yakınlarındaki besin açısından fakir açık okyanus sularında gelişmek için yeterli nitrojen elde etmek için mücadele ediyor. Bazı diatomlar, bu sorunu hafifletmek için nitrojen sabitleyici siyanobakterilerle simbiyotik ilişkiler kurmuştur. Bu özel endosimbiyotik siyanobakteriler, deniz suyunda bol miktarda bulunan ancak diatomlar tarafından kullanılamayan çözünmüş nitrojen gazını, diatomların kolayca tüketebileceği ancak açık okyanusta kıt olan bir nitrojen formu olan amonyağa dönüştürebilir. Diatomların kendi kişisel nitrojen jeneratörleri vardır çünkü siyanobakterileri cam habitatlarında tutarlar. Kendi kendini kopyalayan bir sisteme dönüşürler.
C-MORE araştırmacısı ve çalışmanın baş yazarı Christopher Schvarcz:
Oşinograflar, Hawaii yakınlarındaki sulardaki bu diatom-siyanobakteri simbiyozlarını yıllardır biliyorlar.
Diatom konakları radyal simetriye sahip büyük “merkezli” hücreler olduğundan ve içlerinde yaşayan siyanobakteriyel endosimbiyontlar, mavi ışıkla aydınlatıldıklarında parlak sarı-turuncu bir floresan parıltı yayan hücre zincirleri oluşturduklarından, bu türlerin daha iyi bilinen örnekleri Simbiyozları mikroskop altında tespit etmek çok kolaydır.
Schvarcz’ın yeni diatom türleri daha küçüktür ve iki taraflı simetriye sahip uzun veya “pennate” şekillere sahip olan farklı bir soydandır. Ortakyaşarları da daha küçük ve tek hücrelidir ve klorofil içermediklerinden floresan ışığı altında parlamazlar, bu da onları diatom içinde pratik olarak görünmez kılar. Bu kadar uzun süre keşfedilmemiş olmalarının nedeni büyük olasılıkla bu. Schvarcz, tuzlu su örneklerini laboratuvarda nitrojen eksikliği olan büyüme ortamlarında inkübe ederek ve ardından ne tür fitoplanktonların büyüdüğünü belirlemek için kültürleri haftalarca ve aylarca mikroskop altında analiz ederek yeni türü tanımladı.
Schvarcz ile deneyde işbirliği yapan UHM profesörü Grieg Steward:
Sonuçlar beklenmedikti. Yeni diatomlar tatlı su türleriyle yakından ilgilidir. Kuzenlerini engin denizlerde refah içinde bulacağımızı bilmiyorduk. Chris’in çalışması, biraz sabır ve gayretli dikkatle ne kadar çok şey öğrenilebileceğini zamanında hatırlatıyor!
Ekip, kültürlerin günlük nitrojen sabitleme modellerine baktığında başka bir sürpriz ortaya çıktı. Daha önce araştırılan türler, nitrojen fiksasyon faaliyetlerine gündüz veya gece odaklanmayı tercih eder, ancak her ikisini birden yapmayı tercih etmezler.
Kültürlerin nitrojen fiksasyon oranlarını değerlendirmek için projeye özel yapım ekipman kullanmaya öncülük eden CMORE araştırmacısı Sam Wilson:
Bu yeni türlerle ilginç bir melez model keşfettik. Bu hücreler gece yarısı civarında karanlıkta nitrojeni sabitler ve sabah, öğleden sonra ve akşamın erken saatlerinde nitrojeni sabitlemeye devam ederler. Ardından, gün batımına doğru altı saatlik bir ara verirler. Bunu neden yaptıklarını bilmiyoruz ama keşfediyoruz. Bu garip model büyüleyici çünkü eski bir süreç hakkında yeni bir şeyler öğreneceğimizi gösteriyor.
Bu türlerin keşfi ve üretimi, bir dizi yeni çalışma olanağından vazgeçiyor.
Schvarcz:
Artık bu türlerin var olduğunu bildiğimize göre, ekolojilerini araştırabilir ve okyanusun nitrojen döngüsündeki rolleri hakkında daha fazla bilgi edinebiliriz. Kültürler, simbiyoz araştırmaları için model sistemler olarak çok faydalıdır.
Bu hayvanlar, okyanusun bize daha ne kadar öğretmesi gerektiğini gösteriyor.
Ortak yazar ve UHM profesörü Angelicque White:
Bu çalışma, okyanusların muazzam çeşitliliğinin bir hatırlatıcısı ve hala yeni türlerin ve yeni metabolik yöntemlerin keşfedildiği bir alan.
Görsel Kaynak: https://pbs.twimg.com/media/D4MicXTXkAAxL82.jpg
Editör: Doğa DEMİRBAŞ