Fotoperiyodizm: Bakterilerin Mevsim Değişimlerini Algılama Yeteneği
Bitki ve hayvanların, günlerin uzunluğunu değerlendirerek çevresel değişiklikleri algılama yeteneği uzun zamandır bilinmektedir. Bu fenomen, “fotoperiyodizm” olarak adlandırılır ve karmaşık organizmalara, günlerin kısaldığını fark ederek yaklaşan kışa hazırlanmalarını sağlar. Ancak, bakterilerde bu yeteneğin varlığı ilk kez gözlemlenmiştir.
5 Eylül’de hakemli dergi Science’ta yayımlanan bir araştırmada, mavi-yeşil alglar olarak bilinen siyanobakteriler üzerinde kapsamlı deneyler gerçekleştirilmiştir. Araştırmacılar, Synechococcus elongatus türündeki bakterileri yapay bir ortamda farklı ışık sürelerine maruz bırakarak, bazılarına kısa günler, bazılarına uzun günler ve bazılarına ise gündüz ile gece uzunluğunun eşit olduğu günler yaşatmışlardır. Deneylerin ardından bakteriler, iki saat boyunca buzda tutulmuş ve hayatta kalma oranları detaylı bir şekilde incelenmiştir.
Kısa günler yaşayan bakterilerin (8 saat aydınlık, 16 saat karanlık) hayatta kalma oranı %75 olarak kaydedilmiştir. Bu oran, diğer gruplara kıyasla yaklaşık üç kat daha fazladır. Ayrıca araştırma sırasında, bakterilerin soğuk hava koşullarına hazırlık yapabilmesi için bir günün yeterli olmadığı, ancak 6 ila 8 kısa gün sonrasında hayatta kalma oranlarının belirgin şekilde arttığı gözlemlenmiştir.
BAKTERİLERİN BİYOLOJİK SAATLERİNİN ÖNEMİ
Araştırmacılar, bakterilerin biyolojik saatini düzenleyen genleri devre dışı bıraktıklarında, gün uzunluğunun hayatta kalma oranları üzerinde hiçbir etki gözlemlenmediğini belirtmişlerdir. Çalışmanın başyazarı Dr. Luísa Jabbur, “Doğal ortamda bakterilerin, biyolojik saatlerini kullanarak gün uzunluğunu ölçtüklerini ve günlerin sonbahar gibi kısaldığı dönemlerde yaklaşan kışa karşı fizyolojilerini değiştirdiklerini gözlemliyoruz” diyerek bulgularını açıklamıştır. Daha önceki araştırmalarda, bakterilerin gece ve gündüzü ayırt edebilme yeteneğine sahip biyolojik saatlere sahip olduğu biliniyordu; ancak bu saatin mevsim değişimlerini öngörmek amacıyla kullanıldığı ilk kez kaydedilmiştir.
Araştırma ekibi, bakterilerin bu bilgiyi sonraki nesillere aktardığını düşünse de, bunun nasıl gerçekleştiğini anlamak için daha fazla araştırmaya ihtiyaç duyulmaktadır.
BAKTERİ EVRİMİ HAKKINDA YENİ BİLGİLER
Fotosentez yaparak hayatta kalan siyanobakteriler, en az 2 milyar yıldır varlıklarını sürdürmektedir. Dr. Jabbur, bu kadar eski ve temel bir organizmanın fotoperiyodizme sahip olmasının, bu yeteneğin evrimsel süreçte çok daha önce ortaya çıktığını gösterdiğini düşünmektedir. Ayrıca, fotoperiyodizmin, aşırı ışık ve sıcaklık gibi stres faktörlerine karşı geliştirilen mevcut mekanizmalarla evrimleşmiş olabileceği öne sürülmektedir.
Araştırmanın diğer yazarı Prof. Carl Johnson, bu bulguların, biyolojik saatin evrimi hakkında yeni ve önemli bilgiler sunduğunu vurgulamaktadır.
KAYNAK: TRT HABER | HABER7
