'Bu gezegenin gerçek hükümdarı biz değiliz': Dünya'nın derinliklerinde kol gezen gizemli şeytan solucanları

Gündemi BBC Türkçe'den takip etmek artık WhatsApp'ta da mümkün. Haberlerimizin doğrudan telefonunuza gelmesi için tıklayın.

Ayaklarınızın altındaki zemini delip Dünya'nın kabuğuna doğru inmeye başlasaydınız, çok geçmeden kendinizi rahatsız hissederdiniz.

Gezegenin erimiş çekirdeğine biraz daha yaklaşırken güneş ışığı yok olur. Sıcaklık ve basınç artar. Derin yeraltı suları kayalardaki çatlakları ve boşlukları doldurur.

Yaklaşık 1,3 kilometre gibi kavurucu derinliklere indiğinizde burada hiçbir şeyin yaşayamayacağını düşünmeniz anlaşılabilir.

Ama şanslıysanız onları görebilirsiniz: Milyarlarca ve milyarlarca bakteri, burada parlak turuncu ya da beyaz örtüler oluşturur.

Yanınızda bir mikroskop olsaydı, ağzındaki uzantıları kullanarak kayaların üzerinde ilerleyen küçücük solucanları da görebilirdiniz.

Bu, mikropların peşinde dolaşan ve şeytan solucanı olarak bilinen Halicephalobus mephisto.

Son derece küçük ve yalnızca birkaç saç telinin genişliği kadar uzunlukta olsa da içinde bulunduğu minyatür ekosistemde bir balina kadar büyük olduğu söylenebilir.

Kaya üzerinde büyüyen sümüksü mikrobiyal tabakanın içinde öldüğünde, bedeni muhtemelen bakteriler ve diğer yaşam biçimleri tarafından tüketilir ve böylece bu tuhaf yaşam döngüsü devam eder.

1980'lerden önce çoğu biyolog, yaşamın yüzeyin yaklaşık 30 santimetre altında bittiğini düşünüyordu.

Şeytan solucanının 2011 yılındaki keşfi, Dünya'nın derinliklerine ilişkin anlayışımızda sarsıcı bir değişim yarattı.

Southern California Üniversitesi'nden jeomikrobiyolog Karen Lloyd, "Eğer orada bir solucan varsa acaba başka neleri gözden kaçırıyoruz?" diye soruyor.

Şimdi bilim insanları şansın da yardımıyla bir şeytan solucanından yavrular elde etmeyi başardı ve türün sıcak ve karanlıkta nasıl hayatta kaldığını anlamak için torunlarını yoğun biçimde inceliyor.

Derin biyosfere giriş

Belçika'da kâr amacı gütmeyen araştırma enstitüsü Extreme Life Isyensya'nın kurucusu olan solucan biyoloğu Gaetan Borgonie, 2000'lerin başında daha yaşlı bilim insanlarının Dünya'nın derinliklerinde daha karmaşık canlıların bulunabileceği fikriyle alay ettiğini hatırlıyor.

Oysa derin yeraltı yaşamına dair ilk ikna edici kanıtlar birkaç yıl önce ortaya çıkmıştı.

Bunlar arasında, 1997'de bir gaz sondaj kuyusunun 2,8 kilometre derinliğinde bulunan bakteriler de vardı.

Borgonie, yuvarlak solucanlar ya da nematodlar olarak bilinen küçük solucan grubunun yerin derinliklerinde yaşayabileceğine inanıyordu.

Bu fikir yaygın değildi ancak Borgonie, bu küçük hayvanların ne kadar dayanıklı olduğunu bildiğinden, bunun araştırılmaya değer olduğunu düşündü.

2008'de Borgonie, aşırı yaşam biçimleri konusunda uzman başka araştırmacılarla birlikte Güney Afrika'daki Beatrix altın madenine gitti.

Borgonie'nin anlattığına göre ekip, madenin derinliklerinde, kaya içindeki yaklaşık 37 derece sıcaklığındaki suya ulaşmak için duvarlara açılmış deliklere ulaştı.

Daha sonra bu su örneklerini küçük yaşam formlarını yakalamak üzere tasarlanmış filtrelerden geçirdi.

Ekip 6.000 litreden fazla suyu filtreledikten sonra tek bir küçük solucan yakalamayı başardı.

Güney Afrika'daki iki başka madende ise çok daha büyük miktarlarda su filtrelediler.

Madenlerden birinde 12 milyon litreden fazla su filtrelendi ve birkaç farklı yuvarlak solucan türüyle birlikte bazı diğer omurgasızlar, mantarlar ve çeşitli mikroskobik yaşam biçimleri bulundu.

Türlerin çoğu yeryüzünde de bulunan canlılar.

Ancak Beatrix madenindeki solucan, filtreleme sürecinde kuyruğu koptuğu için eksik olmasına rağmen çok çarpıcıydı. Bu yeni türe Halicephalobus mephisto adı verildi.

Bir yuvarlak solucan için kuyruğun kopması ölüm hükmüdür.

Neyse ki bu birey dişiydi ve partenogenetikti; yani çiftleşmeden kendi başına üreyebiliyordu.

Ölmeden önce yaşayabilir sekiz yumurta bıraktı.

Solucanın bazı torunları, ABD'deki American University'de genom araştırmacısı John Bracht'ın laboratuvarına ulaştı.

Burada, şeytan solucanının akrabası olan ve çürüyen meyvelerde yaşayan, yoğun biçimde incelenmiş bir yuvarlak solucan türü olan Caenorhabditis elegans ile benzer koşullarda petri kaplarında yetiştirildiler.

Aralarında bazı farklılıklar dikkat çekiciydi: Şeytan solucanı suda yüzmüyor; bunun yerine plastik tüpün kenarlarına tutunuyor. Bu yeteneğin yeraltındaki kayalara tutunmasına yardımcı olduğu düşünülüyor.

Bir diğer fark da şeytan solucanının oda sıcaklığında iyi gelişememesi.

Yaklaşık 20 derecede büyümesi yavaşlıyor ve yaşam döngüsünü tamamlaması yalnızca sekiz gün sürüyor.

Tercih ettiği sıcaklık ise 37 derece. Bu koşullar genellikle Caenorhabditis elegans için öldürücü olurken şeytan solucanı burada iki gün içinde bir mutlu bir şekilde ürüyor.

Dayanıklılık için adaptasyon

Bir türü yalnızca tek bir bireyin torunlarını inceleyerek araştırmak zordur; özellikle de doğal yaşam ortamlarından uzun süre uzak kalmışlarsa.

Ancak Bracht, solucanın yeraltının derinliklerinde nasıl hayatta kaldığına dair bazı ipuçları buldu.

Meslektaşlarıyla birlikte 2019'da şeytan solucanının DNA'sını incelediklerinde, proteinleri aşırı sıcaklıkların neden olduğu hasardan koruyan ısı şoku proteinlerini üreten genlerin olağan dışı derecede fazla sayıda olduğunu keşfettiler.

2024 yılında ise Bracht'ın ekibi, oksijen tüketimi ve yaşamın sürdürülmesi açısından önemli olan sitokrom oksidaz c adlı başka bir molekülü yakından inceledi.

Bir dizi deney sonucunda Bracht, şeytan solucanının sitokrom oksidaz c molekülünün yalnızca yüksek sıcaklıklarda çalıştığını öğrendi.

Oda sıcaklığında molekül devre dışı kalıyor ve enerji üretimini yavaşlatıyor. Bu da solucanların bu koşullarda neden bu kadar hareketsiz olduğunu açıklıyor.

Bracht, bu kapanma mekanizmasının bir hayatta kalma taktiği olabileceğini düşünüyor.

"Daha iyi ortamda, yani daha sıcak olanda daha fazla üremelerini sağlıyorlar" diyor.

Şu anda, şeytan solucanının partenogenetik üreme stratejisinin de bir hayatta kalma aracı olup olmadığını araştırıyor.

Şeytan solucanları yeraltı dünyasının geniş alanlarında kendi türlerinden bireylerle sık karşılaşmayabileceğinden, bu tür eşeysiz üreme bazen yavru oluşturmanın tek yolu olabilir.

Fakat Bracht'a göre şeytan solucanının erkeklerinin bulunması ihtimali de var. Belki de bireyler karşılaştığında sınırlı da olsa eşeyli üreme gerçekleşiyordur.

Her durumda, bu solucanların uyum yeteneği öne çıkıyor:

"Bir besin kaynağı bulunan her yerde, hayvanların oraya ulaşma ihtimali varsa, yuvarlak solucanlar o nişe uyum sağlayacak şekilde evrimleşecektir."

Şeytan solucanı bu kadar derine nasıl indi?

Bu yaşam biçimlerinin bu kadar derine nasıl ulaştığı bir gizem.

Borgonie ve İsviçre'deki ETH Zürich'ten jeobiyolog Cara Magnabosco'nun araştırmaları, en azından bazı yuvarlak solucanların su aracılığıyla yüzey ortamlarından aşağı doğru hareket ettiğini ve bunun deprem faaliyetlerinin yarattığı sarsıntılarla kolaylaşmış olabileceğini gösteriyor.

Öte yandan bakterilerin bir kısmı çok daha uzun süredir burada bulunuyor olabilir.

Çin'deki Derin Deniz Bilimi ve Mühendisliği Enstitüsü'nden jeomikrobiyolog Maggie Lau ve meslektaşlarının 2021 tarihli bir çalışması, üç farklı kıtadaki derin Dünya ortamlarında bulunan Desulforudis audaxviator bakterisinin genetik olarak neredeyse özdeş olduğunu ortaya koydu. Buna rağmen bu bakteri hiçbir zaman yüzeyde tespit edilmedi.

Lau ve meslektaşları, bu bakterinin Dünya kabuğunda, dinozorların dünyada dolaştığı dönemde başlayan ve yaklaşık 165 milyon yıl önce gerçekleşen süperkıta Pangea'nın parçalanmasından bu yana bulunuyor olabileceğini tahmin ediyor.

Ve eğer yaşamı yok eden bir asteroit Dünya'ya çarpıp yüzeyi yaşanmaz hale getirirse, yaşam bu canlılar sayesinde tekrar yeniden yüzeye çıkabilir.

Van Heerden "İnsanlar olarak dünyaya hükümdar olduğumuzu düşünüyoruz ama öyle değil" diyor:

"Onların milyonlarca, hatta milyarlarca yıldır burada olduğunu ve biz gittikten çok çok sonra da burada kalacaklarını görmek...

"Bunu anlamak benim için son derece alçakgönüllü bir deneyim oldu."

Orijinali İngilizce olan bu makalenin çevirisinde yapay zekadan yararlandık. Yayınlanmadan önce çeviriyi bir BBC gazetecisi kontrol etti. Yapay zekayı nasıl kullandığımız hakkında daha fazla bilgi burada.