Gelişmiş görüntüleme, mercan-alg ilişkisinin yeni ayrıntılarını ortaya koyuyor
Araştırmacılar Scripps Oşinografi Enstitüsü mercanların içlerinde yaşayan alglerin hücre altı ortamını kontrol etmek için kullandıkları yeni bir moleküler süreç keşfettiler.
Özel bir protein, mercanların hücresel zarlarından alglere kadar değişen, günden geceye nitrojen ve karbondioksit transferini kontrol eder. Süreç önemlidir çünkü mercan ve algler simbiyoz adı verilen karşılıklı yarar sağlayan bir ilişki içinde yaşarlar. Ekip proteini bulmayı beklese de, gözlemledikleri hücre içi alanlarda gece-gündüz değişikliklerini tahmin edemediler.
Scripps Oşinografi’den Angus Thies, “Hayvan konakları ile içlerinde yaşayan bitkiler arasındaki arayüzün dinamik olarak kontrol edilen bir mikro ortam olduğunu gösteriyoruz” dedi. Thies ve Scripps deniz fizyologu Martín Tresguerres ve ortak yazarlar, bu hücresel arayüzün ilk doğrudan gözlemlerini şu kitapta anlatıyor: Bilim Gelişmeleri. Çalışma tarafından desteklendi ABD Ulusal Bilim Vakfı.
NSF’nin Bütünleştirici Organizma Sistemleri Bölümü’nde program direktörü olan Irwin Forseth, “Bunlar gibi ayrıntılı çalışmalar, organizmaların çevresel koşullara tepkilerini anlamamız için önemlidir” dedi. “Bu içgörüler, değişen bir gezegenin canlı sistemler üzerindeki zararlı etkilerinin daha iyi anlaşılmasını, tahmin edilmesini ve potansiyel olarak hafifletilmesini sağlıyor.”
Ekip, algleri çevreleyen mercan zarını, laboratuvarın önceki mikroskobunun iki katından daha yüksek bir çözünürlükte görüntüledi. Yeni sistem, birbirinden yalnızca 120 nanometre uzakta olan özellikleri izole edebiliyor. Karşılaştırıldığında, bir insan saçı 90.000 nanometre kalınlığındadır.
Tresguerres, “On yıllarca süren araştırmalar, mercanların alglerine ne kadar nitrojen verdiklerini düzenlediğini gösteriyor.” Dedi. Ancak algler çok fazla nitrojen alırsa, çok hızlı büyüyebilir ve çoğalarak ortakyaşamı bozabilirler.
Tresguerres, “Tıpkı insanlar gibi, mercan sağlığı ve hastalığı hücresel düzeyde izlenebilir” dedi. “Hücresel düzeyde işler yolunda gittiğinde, mercan büyür. İşler ters gittiğinde, genellikle potansiyel olarak ‘ağartma’ da dahil olmak üzere arızaya veya hastalığa yol açar. Simbiyoz arayüzü dediğimiz şey, tüm resifin en önemli arayüzü, en önemli zarı olabilir.”
Ortakyaşamlar, birçok canlı sistemde önemli biyolojik etkileşimler oluşturur. Örneğin, insanların sindirim sistemlerimizi dolduran bakterilerle simbiyotik bir ilişkisi vardır. Ama bir fark var.
Thies, “İnsanlarda bakteriler hücrelerimizin dışında yaşar, örneğin bağırsaklarımızın içinde ve cildimizde yaşar. Ancak mercanlarda bu algler, konakçı hayvanın kendi hücrelerinin içinde yaşar. Çok dar bir alandır. Sonsuza dek bir oda arkadaşına sahip olmak ve onun gerçekten iyi bir oda arkadaşı olmasını ummak gibi. Herkesi olabildiğince mutlu etmek istiyorsun.”