Karaya İlk Ayak Basan Organizmalar: 407 Milyon Yıllık Bakteriler
Eski ve yeni fosillerden oluşan bir koleksiyonu inceleyen araştırmacılar, Langiella scourfieldii adı verilen eski bir bakteri türünün 407 milyon yıl önce karada ilk kolonileşenler arasında olduğunu keşfetti.
L. scourfieldii, Hapalosiphonaceae familyasının bir parçası olan bir siyanobakteri türüdür. Bu mikroorganizmalar Erken Devoniyen çağında erken kara bitkileri arasında büyümüştür.
Siyanobakteriler bilim insanları tarafından uzun zamandır belgelenmiş olsa da, bu küçük fotosentez yapan organizmaların karada yaşamak için sudan nasıl çıkmayı başardıkları hakkında daha az şey biliniyor. Ancak İngiltere’deki Ulusal Tarih Müzesi’nde paleobiyolog olarak çalışan Dr. Christine Strullu-Derrien ve ekibi tarafından yürütülen yeni bir araştırma, L. scourfieldii’nin karada yaşadığı bilinen en eski siyanobakteri türü olduğunu ortaya koyarak bu konudaki boşlukların doldurulmasına yardımcı oldu.
Strullu-Derrien yaptığı açıklamada, “3D rekonstrüksiyonlarla, Hapalosiphonacean siyanobakterilerin bir özelliği olan dallanma kanıtlarını görebildik” dedi.
“Bu heyecan verici çünkü karada bulunan bu türden en eski siyanobakterilerin bunlar olduğu anlamına geliyor.”
Siyanobakteri fosilleri şimdiye kadar keşfedilen en eski fosiller arasında yer alıyor ve en eskisinin yaklaşık 2 milyar yaşında olduğuna inanılıyor.
Günümüzde mavi-yeşil algler olarak da bilinen (alg olmadıkları için yanlış bir isimlendirme söz konusudur) bu bakteriler, okyanuslar ve nehirler de dahil olmak üzere dünyanın dört bir yanındaki su ortamlarında ve çevresinde, ayrıca nemli kayalarda (Antarktika’da bile) ve nemli kumda yaşamaktadır.
Siyanobakteriler, gezegenimizin tarihini şekillendirmede temel bir rol oynamış, onu karmaşık yaşam için misafirperver hale getirmeye yardımcı olmuş ve evrimi daha genel olarak etkilemiştir. Fotosentezleri sayesinde, yaşamak için ihtiyaç duyduğumuz oksijenin yaratılmasına yardımcı oldular. Bunu yaparken, muhtemelen 2,4 ila 2,1 milyar yıl önce Büyük Oksijenlenme Olayını başlattılar.
Bu sırada, gezegendeki baskın gaz olan metanın yerini oksijen almış ve atmosferin ana bileşeni haline gelmiştir. Bu olay, anaerobik organizmaların koşullara uyum sağlayamaması nedeniyle ilk kitlesel yok oluş olduğu düşünülen olaya yol açtı.
Dr. Strullu-Derrien, “Erken Devoniyen’de siyanobakteriler bugün oynadıkları rolün aynısını oynadılar,” diye ekledi. “Bazı organizmalar onları besin olarak kullanıyor, ancak fotosentez için de önemliler. Bitkiler karada ilk kolonileşmeye başladıklarında zaten mevcut olduklarını ve hatta alan için onlarla rekabet etmiş olabileceklerini öğrendik.”
Langiella scourfieldii ne fark yaratıyor?
L. scourfieldii ilk olarak 1959 yılında İskoçya, Aberdeenshire’daki Rhynie Chert fosil alanında bulunan kaya parçalarında keşfedilmiştir. Ancak, bu örneklerin düzgün bir şekilde incelenmesi zordu, ancak daha yeni örnekler aynı bölgede kurtarıldı ve analize daha uygun.
Dr. Strullu-Derrien ve meslektaşlarının aradığı temel özellik “gerçek dallanma” belirtileriydi. Bu, bakteriler bir sıra halinde yan yana büyüdüğünde ve bazıları dallar oluşturmak için farklı bir yöne doğru koptuğunda gerçekleşir – ancak tüm siyanobakteriler bu gerçek dallanmayı göstermez.
Bu nedenle, Rhynie Chert örneklerinde L. scourfieldii’nin bulunması, bilim insanlarının bu bölgedeki nemli kara ekosistemlerinde mevcut olduklarını doğrulamalarını sağladığı için büyük bir olaydır. Özünde, sudan karaya sıçrayabildiler ve gelişebildiler.
Erken Devoniyen döneminde İskoçya’nın bu bölgesinin manzarası bugünkünden çok daha farklı olurdu. Arazi aslında ekvatora daha yakın bir konumda bulunur ve çok daha sıcak, tropikal bir iklim yaşanırdı. Bu da Rhynie Chert’i acı su havuzları olan nemli kumlu düzlüklerle kaplı bir alan haline getirirdi.
Bununla birlikte, bu dönem ağaçların ve diğer karmaşık yaşam formlarının var olmadığı bir dönemdi, dolayısıyla çok daha az gür bir ortam olurdu. Böylesine seyrek bir krallıkta mantarlar, bakteriler ve algler hüküm sürüyor ve su kenarına yakın kayalarda yaşam için rekabet ediyorlardı.
Bitkiler henüz karmaşık derin kökler geliştirmediğinden, bu mikroorganizmalar tarafından oluşturulan mikrobiyal matlar üzerinde büyümüş ve Dünya’daki yaşamın bu erken aşamasında önemli bir etkileşim oluşturmuşlardır.
Dr. Strullu-Derrien, “Rhynie Chert, 400 milyon yıllık olması ve bu döneme ait çevrenin büyük bir kısmının korunmuş olması nedeniyle ikonik bir alan” dedi.
“Tüm organizmaların izlerini bir arada bulabileceğiniz tek alan burası: bitkiler, hayvanlar, mantarlar, bakteriler ve algler. Türler arasında gerçekleşmiş olabilecek etkileşimleri görebilirsiniz.”
Çalışma iScience dergisinde yayımlandı.
Kaynak: https://www.iflscience.com
Derleyen: Figen Berber
Genetiği Değiştirilmiş Bakteriler İlk Kez Kanser Hücrelerini Tespit Etti