Her yerde yaşanılabilir ama nasıl?

Araştırmacıların geçen ay Astrobiology dergisinde yayımladıkları yazıya göre, her ne kadar uzun süreli bir evrimsel gözleme dayanmasa da sadece mantar ve algden oluşan hibrit bir liken yapısı, kalıcı bir güneş koruması sağlayabiliyor.

Eğer siz de daha önce sahilde veya havuzda yandıysanız, ultraviyole ışınlarının oluşturduğu güneş bombardımanı pek de yabancı gelmeyecektir. Fakat plaj tutkunlarının güneş kremlerine uzanmalarına sebep olan bu ışınlar, Güneş’ten bize gelen en kötü ışınlar bile değil. Neyse ki dünyamızın ozon tabakası, kısa dalga boyu ile hücreler için oldukça zararlı UV-C radyasyonunun girişini engelliyor. Bu radyasyon, öyle zararlı bir radyasyon ki hastanelerde sterilizatör olarak kullanılıyor.

UV-C radyasyonu gerçekten de o kadar öldürücü ki bilim insanları, ozon tabakasına sahip olmayan Mars ya da dış gezegenler gibi yerlerde yaşam olup olamayacağını araştırdılar. Fakat araştırmacıların geçen ay Astrobiology dergisinde yayımladıkları yazıya göre, her ne kadar uzun süreli bir evrimsel gözleme dayanmasa da sadece mantar ve algden oluşan hibrit bir liken yapısı, kalıcı bir güneş koruması sağlayabiliyor.

Pensilvanya Eyalet Üniversitesi’nde astrobiyolog olarak görev yapan Christopher House’a göre, “Sonuçlar oldukça heyecan verici. Öyle ki hayatın tahmin ettiğimizden daha güçlü bir olgu olduğunu ortaya çıkarıyor. Bu ise işin asıl kaliteli parçası.”

Bu çalışma tamamen meraktan ortaya çıktı. 2020 yılında, kâr amacı gütmeyen Çöl Araştırma Enstitüsü’nde görev alan astrobiyolog Henry Sun, Mojave Çölü üzerinde yapılan bir çalışma sırasında, o bölgenin sıcak çöl kumunda yetişen siyahımsı bir likene rastladı. Likenler, yapısal enerji desteği sağlayan mantar ile fotosentetik enerji ve besin sağlayan alg organizmalarının simbiyotik ilişkisine dayanan bileşik bir yapı. Hue’nun hipotezine göre, bu likenin siyah yapısı, klorofilden gelen yeşil renk tonunu örterek sıcak çöl koşullarında koruma sağlıyor.

Daha sonra Sun, Clavascidium lacinulatum’dan aldığı bir örneği laboratuvarına getirdi. Örnek, Sun’ın lisansüstü öğrencisi olan ve şu anda NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi’nde görev alan Tejinder Singh tarafından incelendi. Singh, ilk önce likeni dehidre ederek deney sırasında yeniden büyümesini ve herhangi bir UV radyasyonunu maskelememesini sağladı. Daha sonra bir UV radyasyon lambası altına yerleştirilen liken incelendi ve oldukça iyi durumda görünüyordu.

Halbuki Singh, özellikle en güçlü radyasyon lambasını kullanmaya özen göstermişti. Öyle ki bu lamba, Mars yüzeyinde beklenen radyasyon miktarının 20 katını uyguluyordu. Singh, bu lambayı radyasyona en dayanıklı bakteri olan Deinococcus radiodurans üzerinde denediğinde, bakterinin bir dakikadan az bir sürede öldüğünü gördü. Buna göre Singh, “Bizler likenin belki birkaç saat ya da en fazla birkaç gün dayanabileceğini bekliyorduk, ancak o aynı şekilde devam etti.” dedi.

Üç ay sonrasında, artık Singh’in master tezinin bitme zamanı geldiğinde, o üç ay boyunca oldukça yüksek miktarda radyasyona maruz kalan liken örneğini çekti ve hücrelerin neredeyse yarısının canlı durumda olduğunu gördü. Bunun dışında, Sun ve Singh örneği inceledikten sonra, yukarıya doğru hücre artışı olduğunu, yani fotosentetik alglerin üreme faaliyeti gösterdiğini de fark ettiler.

İlginç bir şekilde, bir liken yapısı şeklinde bu kadar büyük bir radyasyon seviyesine bile dayanabilen algler, tek başlarına aynı deneye tabi tutulduklarında öldüler.

Bir liken yapısının bu derece dayanıklılığının sebebi olarak ise Sun’ın University of Nevada, Reno’daki kimyager ekibi, UV emici ikincil metabolitleri önerdi. Araştırmacıların vardıkları sonuçlara göre, erken Dünya’da evrimleşen likenler veya diğer organizmalar, bu tarz stres durumları ile mücadele için ikincil metabolitler üretmişlerdir. Ancak ozon tabakasının da oluşumuyla beraber, Dünya yüzeyine ulaşımı azalan UV radyasyonları bu kimyasalların üretimini gereksiz kılmış ve evrimsel süreçte yok olmuşlardır. Buna rağmen bazı likenler, DNA ve proteinler için öldürücü olan ve radyasyon sebebiyle de oluşturulabilecek oksijen reaktiflerine karşı bu kimyasalları üretmeye devam etmişlerdir.

İlginç bir şekilde, araştırmacılar Clavascidium lacinulatum’un bu maddeleri yapının iç kısmında biriktirmek yerine dış katmanlara yaydığını ve bu sayede daha fazla koruma sağladığını gözlemlediler. Aynı teknik, radyasyon dayanıklı plastik üretiminde de kullanılmaktadır.

Brigham Young Üniversitesi’nden biyolog ve liken sorumlusu Stevan Leavitt, “Temelde, bu ikincil metabolizmaların rolleriyle alakalı çok bir şey bilmiyoruz.” dedi. Ancak, ekibe dâhil olmayan Leavitt’e göre, bu metabolitlerin çoklu kullanımı, likenin hayatta kalma dayanıklılığının akıl almaz sertlik seviyesinden sorumlu olabilir.

Bu dayanıklılık yalnızca Dünya’ya özgü de değil; bu likenin, teorik olarak Dünya’dan yaklaşık 40 kat daha fazla radyasyon içeren Mars’ta ve diğer dış gezegenlerde de yaşayabileceği düşünülüyor. Uluslararası Uzay İstasyonu gibi pek çok yerde yapılan deneylere göre ise bu yapı, uzayda fotosentez yapmaya bile devam edebilir.

Ancak Leavitt’e göre şu noktayı hatırlamakta fayda var: Dayanıklılık, üreme başarısı ve uzun ömürlülükle aynı şey değil. Başka bir deyişle; bir liken, yalnızca yüksek radyasyona karşı dayanıklı diye, bu durum onun olağandışı durumlarda uzun yıllar boyunca gelişebileceği anlamına gelmiyor.
Colorado Boulder Üniversitesi’nden botanikçi ve likenolog Erin Manzitto-Tripp ise bu deneylerin, ozon tabakasının aşındığı teorik bir gelecek için test niteliğinde olabileceğini savunuyor.

Yine de bu radyasyon dayanıklı likenlerin en azından bir biyolojik problemi çözdüğü görülüyor. Christopher House’a göre bu keşif, radyasyona maruz kalan diğer gezegenlerde yaşam sorgulanırken “Burası yaşanabilir bir yer mi?” sorusunun, “Evet yaşanabilir, ama nasıl?” sorusuna çevrildiğini söylüyor.

Kaynakça

https://www.science.org/content/article/uv-c-light-kills-nearly-everything-except-unusual-organism (Son erişim tarihi: 15.07.2025)