Bu yeni çalışma, virüsler dahil olmak üzere mikroskobik dünyayı keşfetmenin ne kadar önemli olduğunu hatırlatıyor.
Steven Wilhelm & Joshua Weitz
Çeviri: Sedef Çakır
GazeteBilim Yazı İşleri
Virüsler akıllara hastalık ve salgın korkularını getirir. Ama okyanuslarda her virüs kötü değildir.
Bazıları deniz yaşamanında faydalı hatta kritik denebilecek rol oynar.
Yeni bir çalışmada, uluslararası bir bilim insanı ekibiyle birlikte, Atlas Okyanusu’nun yüzeyinin hemen altındaki oksijen bakımından zengin geniş bir su bölgesinde deniz virüslerinin davranışlarını inceledik. Orada keşfettiklerimiz ve bunun besin ağındaki rolü deniz virüslerini yeni bir bakış açısıyla görmemize olanak tanıyor.
Böylesine küçük bir şeyi incelemek
Virüsler inanılmaz derecede küçüktür ve çapları genellikle onlarca nanometreyi geçmez. Bir bakteriden neredeyse yüz kat, bir saç telinin kalınlığından ise bin kattan daha küçüktürler.
Hatta virüsler o kadar küçüktür ki, normal mikroskoplarla görülemezler.
On yıllar önce bilim insanları virüslerin insanlar, bitkiler ve hayvanlar için ne kadar önemli olduğu açık olmasına rağmen, deniz virüslerinin ne yaygın olduğunu ne de ekolojik açıdan anlamlı bir rol oynadığını düşünüyordu.
Ancak 1980’lerin sonlarında transmisyon elektron mikroskoplarının kullanımındaki gelişmeler tüm bu bakış açısını değiştirdi. Bilim insanları deniz suyunu çok yüksek büyütmeyle inceleyebildi ve içinde DNA bulunan minicik, yuvarlak yapılar gördü. Bunlar virüslerdi ve suyun her mililitresinde on milyonlarcası vardı. Bu sayı, geçmişte yapılan tahminlerden on binlerce kat daha fazlaydı.
Virüslerin deniz ekosistemini nasıl beslediğine ilişkin bir teori
Deniz virüslerinin çoğu, okyanus besin ağının temelini oluşturan ve gezegende üretilen oksijenin yaklaşık yarısından sorumlu olan mikroorganizmaların (bakterilerin ve alglerin) hücrelerini enfekte eder.
1990’ların sonlarına gelindiğinde bilim insanları virüs faaliyetlerinin, karbonun ve besin maddelerinin okyanus sistemleri içinde nasıl döngüye girdiğini çok yüksek olasılıkla şekillendirdiğini fark etti. “Viral shunt (viral saptırma)” modeli olarak adlandırılan yaklaşıma göre biz de şu hipotezi ortaya attık: Deniz virüsleri mikroorganizmaların hücrelerini parçalayarak içlerindeki karbonu ve besin maddelerini suya salar.
Bu süreç, deniz fitoplanktonuna ulaşan besin maddelerinin miktarını artırabilir. Fitoplankton, kril ve balıklar için besin kaynağıdır. Onlar da okyanuslarda daha büyük deniz canlılarını besler. Bu da virüslerin, küresel ölçekte balıkçılık ve su ürünleri yetiştiriciliği sektörünü ayakta tutan bir besin ağı için kritik olduğu anlamına gelir. Bu endüstri, yaklaşık 200 milyon metrik ton deniz ürünü üretmektedir.
Virüsleri iş başında izlemek
Biyologlar Naomi Gilbert ve Daniel Muratore’nin liderliğinde Nature Communications dergisinde yayımlanan yeni çalışmada, uluslararası ekibimiz viral shunt mekanizmasını faaliyet gösterirken gözlemledi.
Ekip, subtropikal Atlas Okyanusu boyunca yüzlerce mil uzanan, birkaç metre kalınlığındaki oksijen bakımından zengin bir su tabakasından örnekler aldı. Sargasso Denizi’nin bir bölümünü kapsayan bu bölgede, Prochlorococcus olarak adlandırılan tek hücreli siyanobakteriler fotosentez yapmakla görevlidir. Deniz suyunun her mililitresinde yaklaşık 50.000 -100.000’in üzerinde kadar hücre bulunur. Bu Prochlorococcus hücreleri virüsler tarafından enfekte edilebilir.
Ekibimiz, topluluk RNA’sını (hücreler içinde genetik talimatları taşıyan molekülleri) dizileyerek, neredeyse tüm virüslerin ve onların konaklarının aynı anda ne yapmaya çalıştığını inceleyebildi.
Bu, oksijen bakımından zengin okyanus tabakasında virüs enfeksiyonu oranının, siyanobakterilerin daha yavaş çoğaldığı çevredeki okyanus bölgelerine kıyasla yaklaşık dört kat daha yüksek olduğunu bulduk. Ayrıca virüslerin Prochlorococcus üzerinde kitlesel enfeksiyonlara yol açtığını gözlemledik.
Virüsler hücrelere saldırıp onları parçalayarak organik maddeyi suya salıyordu; bakteriler ise bu organik maddeyi alıp yeni büyümelerini beslemek için kullanıyordu. Bakteriler karbonu solunum yoluyla tüketiyor ve azotu amonyum şeklinde serbest bırakıyordu.
Bu azotun, fotosentezi ve daha fazla Prochlorococcus hücresinin büyümesini uyardığı, bunun sonucunda da oksijen şeridini oluşturan üretimin arttığı saptandı.
Viral enfeksiyon, ekosistem üzerinde büyük bir etki yaratıyordu.
Mikroskobik dünyayı anlamak önemli
Virüsler, insan ve hayvan sağlığı üzerinde akut, kronik ve yıkıcı etkilere sebebiyet verebilir. Fakat, ABD Ulusal Bilim Vakfı’nın (National Science Foundation) desteklediği açık okyanus seferi sayesinde mümkün olan bu yeni araştırma, virüslerin ekosistemlerin işleyişinde vazgeçilmez olduğunu gösteren çalışmaların arasına bir yenisini ekliyor. Buna, virüslerin derin okyanuslarda karbonun depolanmasında rol oynaması da dahil.
Değişen bir gezegende yaşıyoruz. Çevredeki değişimleri izlemek ve onlara yanıt verebilmek, küresel süreçleri yönlendiren mikroorganizmaları ve mekanizmaları anlamayı gerektirir.
Bu yeni çalışma, virüsler dahil olmak üzere mikroskobik dünyayı keşfetmenin ne kadar önemli olduğunu hatırlatıyor.
Kaynakça:
Viruses Play a Critical Role in The Ocean’s Food Web, Study Finds : ScienceAlert
Son Erişim Tarihi: 05/02/2026
