Bilim dünyasında tarihi keşif: 24 bin yıldır sonra uyandı

Rus ekip, yaklaşık 24.000 yıllık rotiferi laboratuvarda canlandırdı; bulgu, çok hücreli yaşamın donmaya dayanma süresine yeni veri ekliyor.

Current Biology’de yayımlanan araştırmaya göre, donmuş zeminden çıkarılan mikroskobik hayvan, çözünmenin ardından eşeysiz üremeyi de başardı. Dolayısıyla gözlem, yalnızca yeniden canlılık belirtisi göstermesiyle sınırlı kalmadı; organizmanın üreme işlevini de koruduğunu ortaya koydu.

Araştırmada bildirilen süre, rotiferlerin donmaya dayanıklılığına ilişkin önceki bulguların çok ötesinde. Daha eski çalışmalar donmuş koşullarda 10 yıla kadar sağkalıma işaret ederken, bu örnek için radyokarbon yöntemiyle yaklaşık 24.000 yıllık yaş belirlendi.

Arktik toprağından çıkan üreyebilen hayvan

Ekip, bdelloid rotiferi Rus Arktik bölgesinde bulunan Alayeza Nehri’nden elde edilen toprak numunesinde saptadı. Araştırmacılar, donmuş numunenin laboratuvar ortamında çözünmesinin ardından organizmanın yeniden etkinleşmesini takip etti; Adineta cinsindeki hayvan daha sonra partenogenez yoluyla çoğaldı.

Partenogenez, bu örnekte eşeysiz üremeyi sağlayan süreçti. Bulguların merkezinde, tek bir hücrenin korunmasından farklı olarak, organlara sahip bir hayvanın uzun donma döneminin ardından işlevlerini yeniden sürdürebilmesi bulunuyor.

Rusya Bilimler Akademisi bünyesindeki Toprak Biliminde Fizikokimyasal ve Biyolojik Problemler Enstitüsü araştırmacısı Stas Malavin, organizmanın bağırsak ve beyin taşıdığına dikkat çekti. Malavin’in değerlendirmesinde bulgunun önemi, mikroskobik ölçekte olsa da çok hücreli yapının korunmuş olmasından kaynaklanıyor.

Rotiferler, su ve besin yokluğuna, oksijen azlığına ve donma koşullarına dirençleriyle tanınıyor. Çalışma, bu dayanıklılığın süresine ilişkin yeni bir örnek sunuyor; ancak hangi biyolojik özelliklerin binlerce yıllık sağkalımı mümkün kıldığı henüz açıklanmış değil.

Buz kristalleriyle sınanan hücresel dayanıklılık

Araştırmacılar, eski örneğin yeniden etkinleşmesini gözlemlemekle yetinmedi; donma ve çözünme sırasında neler olduğunu incelemek üzere onlarca rotiferle laboratuvar deneyleri yürüttü. Bu deneylerde hayvanlar donduruldu, ardından çözülerek toparlanma süreçleri incelendi.

Ekibin bildirdiğine göre rotiferler, sıcaklığın yavaş düşmesi sırasında gelişen buz kristallerine karşı dayanıklılık gösterdi. Araştırmacılar bu sonucu, çok düşük sıcaklıklarda hücrelerle organları koruyabilen bir biyolojik mekanizma bulunabileceğine işaret eden bulgu olarak değerlendiriyor.

Ancak buz kristallerine dayanabilmek ile bu dayanıklılığın nasıl sağlandığını açıklamak aynı şey değil. Araştırma, korumayı sağlayan mekanizmayı henüz belirlemediği için bulgunun başka canlılara nasıl uygulanabileceği de açık bir soru olarak duruyor.

Çalışmanın ele aldığı kriptobiyoz durumunda metabolik faaliyetler neredeyse bütünüyle duruyor. Malavin, rotifer örneğini çok hücreli hayvanların bu durumda binlerce yıl korunabildiğine ilişkin kanıt olarak değerlendiriyor; bu yorum, araştırmacının bulguya dair değerlendirmesi niteliğinde.

Memelilere aktarım için kanıt yok

Malavin, canlıların yapısı karmaşıklaştıkça donmuş koşullarda canlılığı korumanın güçleştiğini belirtiyor. Memeliler açısından aynı sonucun bugün mümkün olmadığını vurgulaması, rotifer deneyinin kapsamını da çiziyor: Çalışma, daha karmaşık hayvanların benzer sürelerle saklanabileceğini göstermiyor.

Rotiferleri koruyan süreç daha ayrıntılı açıklanabilirse, sonraki deneyler bu sürecin hangi koşullarda işlediğini sınayabilir. Buna karşılık mekanizmanın başka organizmalarda da çalıştığı gösterilmedikçe, bu örnekten memelilere uzanan bir uygulama sonucu çıkarmak mümkün değil.

Enstitünün Toprak Kriyolojisi Laboratuvarı, eski Sibirya topraklarından mikroskobik canlıları ayırma konusunda çalışıyor. Araştırma ekibi, Arktik’in uzak noktalarındaki donmuş tabakalardan örnek alabilmek için sondaj düzeneği kullanıyor; böylece laboratuvar incelemelerine yeni numuneler sağlanıyor.

Malavin’e göre ekip, uzun süreli kriptobiyoz gösterebilecek başka organizmaları araştırmak amacıyla örnek incelemelerini sürdürecek. Yeni çalışmaların yanıtlaması gereken temel soru, rotiferin yeniden etkinleşebilmesini sağlayan korumanın ne olduğu ve benzer dayanıklılığın başka canlılarda bulunup bulunmadığı.