Biyolüminesans, deniz türlerinde sıklıkla görülen ve birçok hayvanın savunma stratejisi olarak kullandığı bir olgudur. Nispeten yakın tarihli bulgular, derin denizde derilerinden parlak yeşil bir ışık yayabilen köpek balıklarının olduğunu keşfetti. Bu kalite fark edilmemek söz konusu olduğunda çok kullanışlı görünmüyor, ancak onlara birçok avantaj sunuyor. Sırada karanlıkta parlayan bu gizemli köpekbalıklarının meraklarını anlatacağız.
Yeşil ışık yayan köpek balıkları
Işık üretebilen birçok hayvan var.Bazıları bunu, denizanası ve kabuklularda tanımlanan GFP adı verilen yeşil flüoresan proteinler sayesinde veya kalamar Euprymna scolopes örneğinde olduğu gibi dolaylı olarak bu biyolüminesansı üreten bakterilerle ortak yaşam yoluyla yapıyor.
2019'da bir grup araştırmacı, floresan fenomeni sayesinde birbirleriyle iletişim kurabilen köpek balıklarını keşfetti. Bunlar aynı aileye ait Cephaloscyllium ventriosum (kedi köpekbalığı) ve Scyliorhinus retifer (allitán mallero köpekbalığı) türleriydi ve derileri açık ve koyu olmak üzere çift tonluydu.
Bu varlıklarda, derilerinde ışık yayılımına neden olan bromo-triptofan-kinurenin moleküllerinin daha önce tanımlanmamış yerleşik bir metabolik yolu vardır.
Kedi Köpek Balığı
Derisinde görünen açık ve koyu tonlara ek olarak, bu türün vücudunun çevresinde bazı floresan yeşil noktalar göze çarpmaktadır.
Köpekbalığı alitán mallero
Kedi balığının aksine, bu tür floresan beneklerle karakterize edilmez. Bu durumda cilt, koyu ve açık alanların görülebildiği zincirleme siyah çizgilerden oluşan bir model gösterir.
Biyolüminesansın avantajları
iScience dergisinin ortaya koyduğu çalışmada, köpekbalıklarından alınan deri dokusu örneklerini incelemek için floresan mikroskobu kullanıldı. Sonuçlardan, floresansın sadece açık tende dağıldığı ve bunu bir türün veya diğerinin vücudunda farklı bir şekilde yaptığı elde edildi.
En ilginç bulgulardan bir diğeri de, bu köpekbalıklarının biyolüminesansı algılamalarını sağlayan bir görsel mekanizmaya sahip olduklarından, biyolüminesansı görme konusunda uzmanlaşmış olmalarıydı. Bu bir avantaj çünkü diğer balıklar tarafından görülemeyecekler ama birbirleriyle iletişim kurabilecekler.
Öte yandan ürettikleri ışık her tür içinde belirli bir şekilde yayılır.
Böylece, biyolüminesans aynı türe ait bireylerin birbirleriyle iletişim kurmasını sağlarken aynı zamanda potansiyel olarak zararlı diğer canlıların gözünden kaçmalarına da yardımcı olur.
Metabolitler antibakteriyel özelliklere sahiptir
Kedi balığının deniz tabanında dolaşarak yaşadığı (bentiktir) ve derinliklerdeki tortular arasında kıvrımlı bir şekilde hareket ettiği bilinmektedir. Bu fonlarda Staphylococcus aureus ve Vibrio parahaemolyticus gibi deniz bakterileri bulunur. Bu, aynı araştırmacıları, bakterilere karşı hangi aktiviteyi ürettiklerini görmek için biyolüminesans üreten metabolitleri test etmeye yöneltti.
Sonuç olarak, bu küçük moleküllerin hayvanları mikrobiyal saldırıdan koruduğunu buldular. Bu karanlıkta parlayan köpekbalıkları deniz tabanıyla sürekli temas halinde olduğundan bu mantıklı.
Metabolitlerin diğer özelliği
Son birkaç yıldır biyolüminesansa odaklanan çalışmalar, bilimsel ilerleme için büyük bir adım oldu. Ancak nasıl ve neden oluştuğunu açıklayan çok sayıda gönderiye rağmen, nasıl çalıştığını anlamaktan gerçekten çok uzağız.
Daha önce açıklanan soruşturmada elde edilen verilere ek olarak ilginç bir keşif daha gözlemlendi. Bu, bromo-kinürenin metabolitlerinin biyosentetik yolu ile omurgalılarda meydana gelen triptofan-kinürenin yolu arasındaki bir paralelliktir.
İkincisi, insanlarda çeşitli biyolojik süreçleri düzenler. Örneğin, depresyon ve şizofreni gibi zihinsel bozukluklarla ilgili beyinde kinureninin birikmesi. Bu nedenle, bu metabolitler merkezi sinir sisteminde önemli bir rol oynayabilir.
Işıktan bir dünya
Bu bulgulardan sonra, bu köpekbalıklarında üretilen biyolüminesansın diğer canlılarda bulunanlardan çok farklı benzersiz özelliklere sahip olduğunu özetleyebiliriz.
Bu durumda, cildin açık renkli bölgelerinden parlak yeşil bir renk yaymak üzere tasarlanmış metabolitleri vardır. Bu özellikleri sayesinde bu türler kendi aralarında tespit edilebilirken diğer deniz canlıları tarafından görülmezler.
Ayrıca, onlara bakteriyel enfeksiyonlara karşı direnç sağlayan aynı moleküllerdir. Bu karanlıkta parlayan köpekbalıkları hakkında öğrendiğimiz onca şeyden sonra, doğanın bizi şaşırtmaktan asla vazgeçmeyeceğini söyleyebiliriz.