Labmedya - Laboratuvar ve Sağlık Gazetesi

Bilim insanları DNA analizi kullanarak şerit yosunu çayırlarını (Posidonia australis)  araştırıyorlardı. Yapılan araştırmalar sırasında Batı Avustralya'daki Shark Bay Dünya Mirası alanında analiz edilen 18 bin DNA işaretçisi, 180 km uzayacak şekilde genişleyen tek bir bitkinin var olduğunu gösterdi. İşte bu onu dünyanın bilinen en büyük bitkisi yapmaktadır.

Her nasılsa bu bitki sıcaklık ve tuzluluk açısından oldukça farklı suların içinden geçerek 123,9 km2 bir alanı kaplayacak şekilde büyümeyi başardı. Araştırmacılar, büyüklüğüne ve büyüme hızına dayanarak bitkinin 4500 yıldır yaşadığını tahmin ediyorlar. Bu su altı deniz otu çayırları iki şekilde büyür: Üreme ile yeni gen kombinasyonları ve genetik çeşitlilik oluşturulur ve yer altı filizlerini (rizom/köksap/toprak altı gövde) genişleterek.

Peki, nasıl gelişti?

Bu deniz yosunu bitkisini muazzam boyutu dışında diğerlerinden farklı kılan başka bir özelliği var mı? Evet, bu bitki akrabalarına göre iki kat daha fazla kromozoma sahip. Bu, bilim insanlarının “poliploid” dediği şeydir. Çoğu zaman, bir deniz otu fidesi, ebeveynlerinin her birinin genomunun yarısını miras alır, ama poliploidler ebeveynlerinin her birinin tüm genomunu taşırlar. Patates, kanola ve muz gibi birçok poliploid bitki türü bulunmaktadır. Doğada, genellikle aşırı veya olağanüstü çevresel koşullara sahip yerlerde bulunurlar.

Poliploidler genellikle kısırdırlar, ama rahatsız edilmeden kendi hallerine bırakılırlarsa süresiz olarak büyümeye devam edebilirler. Bu deniz bitkisinde de olan tam da buydu işte.

Bu bitki kaç yaşında?

Yaklaşık 8500 yıl önce, son buzul çağından sonra deniz seviyesi yükseldiğinde, Shark Bay'in kum tepeleri sular altında kaldı. Sonraki 1000 yıl boyunca, genişleyen deniz bitkileri, suyu daha tuzlu hale getiren tortuyu oluşturup yakalayarak sığ kıyıları ve eşikler oluşturdular. 

Ayrıca Shark Bay'in sularında çok fazla ışığın yanı sıra düşük besin seviyeleri ve büyük sıcaklık dalgalanmaları da bulunmaktadır. Düşmanca denebilecek zorlu ortama rağmen, bitki gelişmeyi ve uyum sağlamayı başardı. 

Bu neden önemli?

2010-11 yazında, şiddetli bir sıcak hava dalgası Batı Avustralya kıyı şeridi boyunca kara ve deniz ekosistemlerini vurdu. Shark Bay'in deniz otu çayırları, sıcak hava dalgasında geniş çapta hasar gördü. Öte yandan bu deniz yosunu üreyerek çoğalmıyor gibi göründüğü için bu biraz şaşırtıcıdır, çünkü normalde değişen koşullara uyum sağlamanın en iyi yolu üreyerek gen havuzunu genişletmektir. Üremeyen bitkiler aynı zamanda düşük seviyelerde genetik çeşitliliğe sahip olma eğilimindedir, bu da onların değişen ortamlarla başa çıkma yeteneklerini azaltır. Bununla birlikte, Shark Bay'deki deniz çayırımızın yerel, ancak değişken ortamına son derece uygun genlere sahip olduğundan şüpheleniyoruz ve belki de bu yüzden başarılı olmak için üremesi gerekmiyor.

Başarılı çiçeklenme ve tohum üretimi olmasa bile dev bitki çok dayanıklı görünüyor. Özellikle de çok çeşitli su sıcaklıkları (bazı yıllarda 17ºC ila 30ºC) ve tuz seviyelerine rağmen.

Bu değişken koşullara ve (genellikle deniz otu için stresli olan) yüksek ışık seviyelerine rağmen, bitki fizyolojik süreçlerini koruyabilir ve gelişebilir. Peki, nasıl başa çıkıyor?

Bu bitkinin, yerel koşullar altında varlığını sürdürmesine yardımcı olan 180 km aralığında az sayıda somatik mutasyona (yavrulara aktarılmayan küçük genetik değişiklikler) sahip olduğu düşünülmekte. Öte yandan bu sadece bir önsezi ve biz bu hipotezi deneysel olarak ele alınmaktadır. Bitkinin bu tür değişken koşullar altında nasıl hayatta kaldığını ve büyüdüğünü gerçekten anlamak için Shark Bay'de bir dizi deney yapıldı.

Deniz yosununun geleceği

Deniz çayırları kıyıları fırtına hasarından korur, büyük miktarda karbon depolar ve çok çeşitli vahşi yaşam için bir yaşam alanı sağlar. Deniz otu çayırlarının korunması ve ayrıca restore edilmesi, iklim değişikliğinin azaltılması ve adaptasyonunda hayati bir role sahiptir.

Deniz çayırları iklim değişikliği etkilerinden muaf değildir; ısınma sıcaklıkları, okyanus asitlenmesi ve aşırı hava olayları onlar için önemli zorluklardır. Bununla birlikte, Shark Bay'deki dev deniz otunun büyük esnekliğine dair elde bulunan ayrıntılı görüntü, özellikle iklim değişikliği konusunda ciddi adımlar atılırsa, uzun yıllar boyunca yaşayabileceklerinin umudunu vermektedir.

 Makale:

https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rspb.2022.0538