Deniz anemonları, ilk karşılaştıklarında bitki gibi görünen hayvanlar, son derece hızlı bir şekilde zehirli iğneler atabilirler. Hatta o kadar hızlılar ki, bu doğal silahların mimarisi şimdiye kadar detaylı bir şekilde incelenmemişti.
Bu yazıda, tüm bu çekim sürecinin nasıl çalıştığını ayrıntılı olarak öğreneceksiniz. Hiçbir şeyi kaçırmayın, çünkü burada karmaşıklığın en küçük şeylerde var olabileceğini ve algımıza en yabancı olduğunu gösteriyorsunuz. Hadi başlayalım.
Deniz şakayığı nedir?
İlk şey, çalışmanın kahramanları olan hayvanlar hakkında daha fazla şey öğrenmek olacak.Anemonlar, Actiniaria takımına ait olan ve mercanlar ile denizanalarının akrabaları olan cnidarianslardır. Adından da anlaşılacağı gibi denizde yaşarlar; özellikle alt kısımda, pedal diskleri sayesinde alt tabakaya veya kayalara yapıştıkları yerde.
Bunlar, sindirim sistemine açılan ağzın bulunduğu ağız diskinin etrafına dokunaçlarını uzatmak için silindirik gövdesinin üzerinde yükselen soliter poliplerdir. Nematokistlerin silahları bu dokunaçlarda bulunur.
Nematokistler, son derece karmaşık doğal silahlar
Cnid olarak da adlandırılan bir nematosist, bu iğneleri oluşturmakta uzmanlaşmış hücreler olan cnidositler tarafından oluşturulan bir hücre altı organelidir. Sadece anemonlarda değil, genel olarak cnidarians'ta bulunurlar, bu nedenle, örneğin zehirli denizanasını belgelerseniz onlar hakkında da okuyabilirsiniz.
Amaçları zehri aşılamak (veya bir akıntı durumunda okyanus tabanına demirlemek) olduğundan, nematokistler boru şeklindeki bir ipliğe bağlı ince bir kapsül şeklindedir. Bazılarının zıpkın gibi çalışan küçük sivri uçları vardır yani avın içine kolayca girerler ama çıkmazlar.
Bazıları avın derisini delecek ve hızla geri çekilecek şekilde yapıldığından, tüm nematosistlerin spikülleri yoktur.
Deniz şakayıklarının iğnelerini nasıl fırlattığının gizemi ortaya çıktı
Cnidarians'ın nematosistlerini ateşlediği bu süreç o kadar hızlı ki, deniz şakayıklarında nasıl çalıştığına dair sadece kabaca bir fikrimiz vardı. Haziran 2022'de Nature dergisinde yayınlanan çalışmada belirtildiği gibi hem mekanizma hem de mimari olarak tamamen detaylandırıldı.
Deney için kullanılan tür, ABD'nin batı kıyısındaki tuzlu lagünlere ve sığ nehir ağızlarına özgü Nematostella vectensis'ti.Dokunaçları, bu deniz anemonunun çevresindeki karides ve plankton da dahil olmak üzere avını avlamasına yardımcı olan yüzlerce zehirli iğneyle (nematosist) donanmıştır.
Nematostella vectensis, saniyenin yüzde biri kadar sürede yiyeceklerini yakalayabilir. Tahmin edebileceğiniz gibi, tüm süreci ayrıntılı olarak değerlendirmek için biraz ustalık ve modern teknoloji gerekiyordu.
Nematokist ateşlemenin mekaniği
Bu deniz anemonlarının sokmalarını başlattıkları tüm süreci kaydetmek için bilim adamları, hayvanların vücutlarına aşılanmış bir flüoresan boya ve taramalı elektron mikroskobu teknolojisi kullandılar. Tüm sürecin üç boyutlu bir yeniden yapılandırmasını bu şekilde başardılar.
İğneden çıkan iplik zehri aşılamakla görevlidir. Nematositten ayrılmadan önce merkezi bir eksen etrafında sarılır. Bu eksen, mekanik uyaranlarla tetiklenen, çorap gibi uzayan ve dönen eksendir.Bu itki sayesinde zehri içeren iplikçik şaftın ucuna doğru koşarak onunla birlikte kurbanının vücuduna girer.
Nematosistin boşalma hızı, kapsül içindeki ozmotik basıncın birikmesinden kaynaklanır.
Deniz anemonu Nematostella vectensis iğnesini bu şekilde vurduğunda kaybeder. Daha sonra, nematosit adı verilen hücreler tarafından gerçekleştirilen bir işlem olan bir tanesini yeniden yaratması gerekir. Bunlar aynı zamanda nematokisti serbest bırakmak için patlayan kapsüllerdir.
Bu keşfin önemi
Bu çalışma, kendi kendine oluşan bir biyolojik mikro yapı olarak çalışan nematosistin ateşleme mekanizmasının karmaşıklığını göstermektedir. Tüm bu süreci ayrıntılı olarak bilmek, doğanın bir başka gizemini ortaya çıkarmakla kalmaz, aynı zamanda insanların hayatımızı iyileştirmek için onu bir kez daha taklit ettiği koca bir çalışma alanı açar.
Bu oldukça gelişmiş organeller, mikro ölçekli cihazlar için ideal bir model oluşturur. Örneğin tıp teknolojisi, belirli uyaranlarda maddeleri ateşleyen mikroskobik ölçekte bir cihazdan büyük fayda sağlayacaktır.
Bu tür çalışmalarda, algımızın dışındaki düzlemlerde aramaya devam etmemiz gerektiğinin kanıtı var. Kendimizi dünyadaki en karmaşık varlıklar olduğumuz fikrinden kurtarmak, dünyayı anlamaya devam etmenin ve yaşamlarımızı iyileştirmenin anahtarıdır.
