Tardigrat - Tardigrade Hakkında Özel Bilgiler

Dünya'nın En Dayanıklı Hayvanı Tardigrat "Ramazzottius varieornatus" elektron mikroskop görüntüsü, Credit: Kazuharu Arakawa ve Hiroki Higashiyama

Tardigrat, Yavaş adımlılar veya su ayıları olarak da bilinen canlı türü; eklembacaklı hayvanların, ilkel-eklembacaklılar (Malacopoda) alt dalının bir sınıfı olarak bilinir. İnce segmentli bir yapı ve kutikula bulunduran 4 çift kısa bacağı olan omurgasız hayvanlar şubesidir. Tardigratlar mikroskobik canlılardır. Tatlı sularda ve nemli alanlarda yaşarlar. Vücutları genel görünüşüyle silindir şeklinde, karın tarafları düzdür. Koni şeklindeki uç kısım baş sayılır, ayrıca bir baş oluşumu görülmez. Solunum organları yoktur. Ayrı eşeylidirler. Vücut hücreleri sabittir. Kambriyen döneminde, 530 milyon yıl öncesine ait fosilleri bulunan eski bir gruptur.

Yaklaşık 1150 türü tespit edilmiştir. Bazı makaleler de 800 tane tespit edilmiş tardigrat türünün varlığından bahsedilmektedir. Ama farklı özelliklere sahip olduğu bilinen en az 10.000 e yakın tür hala adlandırılmamıştır. Çoğu kara tardigrat türleri bitki ve mantarla beslenir bunun yanında çok sayıda etobur türüde mevcuttur. Yuvarlak solucanlara ve küçük canlılara yapışıp bunları emerek de beslenirler. Suda yaşayanlarsa (yarım litre suda 100.000 kadar tardigrat bulunabilir) uzun süre beslenmeden yaşayabilirler. Bazı türleri denizhıyarı ve tüy ayak gibi canlıların üzerinde asalak olarak yaşar.

Olağanüstü ortam koşullarına dayanıklı bir canlıdır. Genlerinin incelenmesi sonucu, önce tatlı suda ortaya çıkan tardigrat'ın yüksek adaptasyon becerisiyle toprak üzerine de çıktığı anlaşılmıştır. Denizlerde, tatlı sularda, rutubetli kumlarda yosun ve likenlerin arasında yaşayabilen türleri mevcuttur.

İlk kez Alman zoolog Johann August Ephraim Goeze tarafından 1773'de keşfedilmiştir.

Bu canlı türü mikroskobik eklembacaklılar arasında yer alır. Boyları karşılaştırılacak olursa toplu iğne başından daha büyük değildir. En küçük bireyleri 0,1 mm boyundadır. En büyük bireyleri 1mm'yi geçmez.

Genellikle, tardigratların tamam yetişkinleri yaklaşık 0,5 mm (0,02 inç) uzunluğundadır.

Silindirik gövdeleri dört çift küt bacağa (sekiz ayak) sahiptir. Bir beyni, iki göz deliği ve sindirim kanalı vardır. Tardigratların kalbi ve ciğerleri yoktur. Doğrudan doğruya derileriyle solunum yaparlar. Emici ağızlarıyla çoğunlukla bitkisel hücreleri emerek beslenirler.

Tardigratlar yosunlarda ve likenlerde de yaygındır ve bitki hücreleri, algler ve küçük omurgasız hayvanlar üzerinde beslenebilirler.

Tepelik yağmur ormanlarından okyanusların 4 km nin altında 8 km ye kadar derinliklerinde, kutuplarda, radyoaktif sızıntının olduğu ortamlarda, Himalayaların doruklarında (6.000 m ve üzeri) , ormanlarda, göllerin dibinde, nemli kumsallarda, Alpler’in geniş çayırlarında, kutup bölgelerinden ekvatora kadar çeşitli bölgelerde dünyanın her tarafında, suyun olduğu her yerde tardigratlara rastlanabilir.

Tardigratlar zor doğa koşullarına en dayanıklı hayvanlardan biridir: 1 K (-458 °F ila -272 °C) ila yaklaşık 420 K (300 °F; 150 °C) arasında değişen sıcaklıklara dayanabilirler.

Laboratuvar deneylerinde helyum gazıyla -272°C de dondurma ve +192°Cde ısıtılma işlemlerine 20 ay dayanabildiği gözlenmiştir. 92°Cde eter, alkol ve diğer zararlı kimyevî maddelerle bir hafta kaynatılmış, bu işlem sonunda hayatta kalmayı başarmıştır. Normal ısı ve nem ortamına konulduğunda tardigratın tekrar ayağa kalkarak yürümeye başladığı gözlenmiştir.

Su kaynaklarının kuruması ile kendileri de kuruyarak tüm yaşam fonksiyonları işlerliğini yitirir ve tamamen hareketsiz kalabilirler ama ölmezler. Kriptobiozis olarak bilinen bu durum ilk olarak 1776’da fark edildi. O dönemlerde bazı bilim adamları bu hayvanın yaşamın sırrına sahip olduğunu düşündü. Tardigratlar, vücudundaki tüm suyu dışarı atar ve hücre yağlarını da tüm hayati organların bir arada tutan ve koruyan trelahoz adlı bir şekere dönüştürür. Sonra beklemeye koyulur, yüz yıla kadar bu şekilde bekleyebilir. Bu şekilde canlılık durumlarını askıya alabilirler.

2007 Ekim’de gerçekleştirilen Foton-M3 adlı uzay uçuşu sırasında kozmik radyasyona maruz kalan Tardigrad’lar Dünya’ya geri döndüklerinde%68’den fazla oranda hayatta kalabilmiş ve hatta sağlıklı yavru verebilmiştir. Mayıs 2011 yılında Endeavour mekiğinin son görevi STS-134’te de Tardigrad’lar üzerinde yoğun çalışmalar gerçekleştirilmiştir.

Dünya'nın En Dayanıklı Hayvanı Video İzle

Kısaca Tardigratların Bazı Özellikleri

- Tardigradlar ekstrem sıcaklıklarda bile ölmüyorlar. Örneğin, -20 °C 30 yıl canlılıklarını muhafaza edebiliyor, 151 °C gibi sıcaklıklardan canlı çıkabiliyorlar. Kısa süreli olarak -200°C’ye maruz bırakılsalar da yaşayabiliyorlar.

- Çok yüksek radyasyon seviyelerine maruz kalsalar da hayatta kalabilirler. Tardigradlar 5000 Gy - 6200 Gy radyasyona kadar dayanabilirler, insanlar için bu seviyede bir radyasyon ölümcüldür.

- Dış uzayda hayatta kalabilen ilk canlılardır. FOTON-M3 misyonunda BIOPAN aracında yapılan deneylerde uzay vakumuna ve güneş radyasyonuna maruz bırakılan tardigradların bir kısmının canlılıklarını sürdüğü gözlemlenmiştir.

- Tardigradlar için dehidrasyon bir problem değil. Tardigradlar için susuz kalmak ve kurumak diğer canlılar gibi bir sorun oluşturmuyor. 10 yıl kuru formda kalan tardigradlar tekrar yaşamsal özelliklerine kavuşabiliyorlar. Ayrıca çok düşük sıcaklıklara maruz bırakılan örnekler vücutlarındaki su oranını %85’ten %3’e kadar düşürebiliyorlar.

- Bu türler, aşırı derecede düşük basınçta (vakum ortamında) da canlı kalabiliyor. Benzer şekilde atmosferik basıncın 1200 katı kadar yüksek basınçlarda da canlılığını kaybetmiyor. Yapılan önceki uzay deneylerinde, uzay vakumuna doğrudan 1o gün boyunca maruz kalan Tardigrad’ların Dünya’ya geri getirildiklerinde canlı kaldığı görülmüş. Tardigrad’ların bazı türlerinin ise atmosferik basıncın 6000 katına dayandığı bilinmektedir. Ki bu basınç, okyanus tabanının en derin noktasındaki (Mariana Çukuru) basıncın yaklaşık 6 katı.

- Tardigrad genomunda bulunan Dsup geni tardigradların DNA’sını yüksek X-ray ışınımından koruyor. Dsup genini insan hücre hatlarına klonlayan bilim insanları, insan hücrelerinin de X-ray’e karşı % 40 daha dayanıklı olabileceğini tespitetmiştir.

- Tardigrad’ların bir diğer ilginç özelliği ise “eutelic” olması. Bunun anlamı, bireylerin doğum anında sahip olduğu hücre sayısının hayatları boyunca sabit kalması. Aynı türdeki tüm bireyler de aynı sayıda hücreye sahip. Kimi türler 40.000 kadar hücre barındırırken, kimileri daha az hücreye sahip. (“Eutelic” organizmaya diğer bir örnek olarak yuvarlak solucanlar verilebilir.) Üremeleri ise eşeyli olabileceği gibi, partenogenez ile gerçekleşebiliyor. Yani dişi yumurtası, döllenmeden bir birey oluşturabiliyor.

- Tardigrad’lar, bizim sahip olduğumuz gibi solunum organlarına sahip değiller. Gaz alışverişi, tüm vücut yüzeyi üzerinden gerçekleştiriliyor. Ağız kısmı ise “stylet” adı verilen keskin, bıçak benzeri yapılara sahip. Bu kısımlar ile bitki hücrelerini, algleri, küçük omurgasızları ve hatta diğer Tardigrad’ları tüketebiliyorlar.

Kaynaklar:

https://phys.org/news/2017-07-secrets-amazing-tardigrades-revealed-dna.html
http://www.acikbilim.com/2011/12/dosyalar/uzay-boslugunda-hayatta-kalmak-tardigrada.html
Illionis Wesleyan University, Species Distribution Project (http://www.iwu.edu/~tardisdp/tardigrade_facts.html)
Encyclopedia of Life, Tardigrada (http://eol.org/pages/3204/overview)
Wikipedia, Tardigrada (http://en.wikipedia.org/wiki/Tardigrade)
BBC Nature, Tardigrades: Water bears in space (http://www.bbc.co.uk/nature/12855775)
Horikawa, D. D., Sakashita, T., Katagiri, C., Watanabe, M., Kikawada, T., Nakahara, Y., … & Kobayashi, Y. (2006). Radiation tolerance in the tardigrade Milnesium tardigradum. International journal of radiation biology, 82(12), 843-848.
Hashimoto, T., Horikawa, D. D., Saito, Y., Kuwahara, H., Kozuka-Hata, H., Shin, T., … & Enomoto, A. (2016). Extremotolerant tardigrade genome and improved radiotolerance of human cultured cells by tardigrade-unique protein. Nature Communications, 7.
BBC News, High hopes for fridge-free jabs (http://news.bbc.co.uk/2/hi/health/3754504.stm)
Horikawa, D. D. (2012). Survival of tardigrades in extreme environments: a model animal for astrobiology. In Anoxia (pp. 205-217). Springer Netherlands.
Tsujimoto, M., Imura, S., & Kanda, H. (2016). Recovery and reproduction of an Antarctic tardigrade retrieved from a moss sample frozen for over 30 years. Cryobiology, 72(1), 78-81.
Guidetti, R., & JoÈnsson, K. I. (2002). Long-term anhydrobiotic survival in semi-terrestrial micrometazoans. Journal of Zoology, 257(02), 181-187.
Zhang, Z.-Q. (2011). "Animal biodiversity: An introduction to higher-level classification and taxonomic richness"
Bertolani, R. et al (2004). "Experiences with dormancy in tardigrades". Journal of Limnology 63(Suppl 1): 16–25.
Radiation tolerance in the tardigrade Milnesium tardigradum

#tardigrat #tardigrade #hakkında #özel #bilgiler