Dünyanın en zorlu ve dondurucu iklimine sahip kıtası Antarktika, mikrobiyoloji dünyasında uzun yıllardır kabul gören temel bir teoriyi kökünden sarsan kritik bir bilimsel keşfe sahne oldu. ABD Ulusal Bilimler Akademisi Bildirileri (PNAS) dergisinde yayımlanan kapsamlı bir araştırma, kıta topraklarında milyonlarca yıllık izolasyon sonucu yalnızca bu coğrafyaya özgü kalmış benzersiz bir bakteri topluluğunun varlığını ortaya koydu.
Colorado Boulder Üniversitesi bünyesindeki Çevre Bilimleri Araştırmaları Kooperatif Enstitüsü (CIRES) uzmanları, dünyanın her bölgesinde yaygın olarak bulunan “Arthrobacter” cinsi bakteriler üzerinde yürüttükleri incelemede şaşırtıcı bulgulara ulaştı.
Yüzde 90’ı gezegenin başka hiçbir yerinde bulunmuyor
Araştırma ekibi, Antarktika’dan alınan 126 toprak örneğini; Tibet Platosu, Svalbard ve Atacama Çölü gibi aşırı iklimler de dahil olmak üzere dünyanın dört bir yanından toplanan 472 farklı örnekle karşılaştırdı.
Yapılan detaylı genetik haritalama sonucunda Antarktika’da tespit edilen “Arthrobacter” suşlarının yüzde 90’ının gezegenin başka hiçbir noktasında yaşamadığı saptandı. İncelenen 568 farklı suş arasından Antarktika topraklarına ait 36 suş ile küresel örneklerdeki 111 suş karşılaştırıldığında yalnızca 4 suşun ortak olduğu görüldü.
Bu veri, mikrobiyolojide onlarca yıldır kabul gören ve mikropların rüzgar veya okyanus akıntılarıyla her yere yayılabileceğini savunan “her şey her yerdedir” dogmasını doğrudan çürüttü. Araştırmacılar, bakterilerin de tıpkı Galapagos ispinozları veya Avustralya koalaları gibi belirli coğrafyalara endemik olarak hapsolabileceğini kanıtladı.
Aşırı soğuğa ve kıtlığa genetik uyum
Laboratuvarda 53 farklı suş üzerinde gerçekleştirilen deneyler ve genetik dizilimler, kutup bakterilerinin çetin şartlara nasıl tutunduğunu gözler önüne serdi:
- Enerji tasarrufu: Antarktika suşlarının hareket ve hücre duvarı inşası gibi yoğun enerji gerektiren işlevleri yöneten genlerinin daha az olduğu, buna karşılık genom boyutlarının küçüldüğü belirlendi.
- Genetik dayanışma: Bakterilerin kendi aralarında hızlı DNA transferi yapabilmesini sağlayan hareketli genetik elementlerin çok daha baskın olduğu tespit edildi.
- Uyku modu savunması: Büyüme için ortalama 17 derece sıcaklığı tercih eden bakterilerin, Antarktika’da sıcaklıkların eksi 34 dereceye kadar düştüğü dönemleri derin bir “biyolojik uyku” halinde geçirdiği kaydedildi.
Milyonlarca yıllık kutup girdabı koruması
Antarktika’nın yaklaşık 34 milyon yıl önce başlayan geniş çaplı buzullaşma süreciyle küresel hava ve okyanus akıntılarından izole olması, bu mikroorganizmaların evrimsel kaderini tayin etti. Kıtayı kuşatan güçlü hava koridoru “kutup girdabı” (polar vortex), dışarıdan biyolojik unsurların bölgeye girişini ve içeridekilerin dışarı taşınmasını milyonlarca yıl boyunca sınırlandırdı.
Bilim insanları, iklim değişikliğinin hızla etkilediği Antarktika’da, bu kırılgan ve benzersiz toprak ekosisteminin geri dönüşü olmayan bozulmalara uğramadan önce kayıt altına alınmasının kritik bir aciliyet taşıdığına dikkat çekiyor.
