7.bölüm
* Hemiptera (yarım kanatlılar) grubunun üyelerinin büyük bölümü, hayatını bitkilerin özsuyunu emerek geçirir; onlar sadece bu şekilde beslenen tek hayvan grubudur. Kelebekler ve sinekkuşları da ara sıra bir yudum özsuyu emebilir ama sadece yarım kanatlılar bu işte uzmanlaşmıştır. Bu yaşam tarzını simbiyotik bakterilere borçlular. (...) Buchnera, yaprak bitlerinin besinlerini parçalamaz, takviye eder. (...) Floem özsuyu, [...] hayvanların yaşamak için ihtiyaç duyduğu on elzem amino asit de dahil, bazı besinleri ne yazık ki içermez. (...) Araştırmacılar, yaprakbitlerine Buchnera'yı öldüren antibiyotikler verdikleri zaman, böceklerin hayatt kalmak için yapay amino asit takviyesine ihtiyaç duyduğunu buldular. (...) Yarımkanatlılar hayvandır ve bütün hayvanlar başka şeyleri yiyen tekhücreli yırtıcılardan evrilmiştir. Gıdalar onlara gereksinim duydukları pek çok besini sağladığı için o besinleri yapmalarını sağlayan genleri kaybetmişlerdir. Yaprakbitleri, pangolinler, insanlar ve diğerleri, yani hepimiz onların mirasını taşıyoruz. Hiçbirimiz bu on elzem amino asidi yapamıyoruz ve ancak yiyerek açığı kapatıyoruz. Floem özsuyu gibi özelleşmiş ve fakir bir diyetle beslenmek istediğimizde yardıma ihtiyaç duyuyoruz.
Burada devreye bakteriler giriyor. Bakteriler, yarımkanatlıların tüm hayvanlar âlemini kısıtlayan sınırlamayı aşmasını ve pek az hayvanın faydalanabileceği bir gıdayla beslenebilmesini tekrar tekrar sağlamıştır. (...) Bakteriler ve diğer mikroplar, hayvanların hayvan olmanın ötesine geçip, başka türlü erişemeyecekleri ekolojik kuytu köşelere girebilmelerini, tahammül edilemeyecek yaşam tarzlarını benimseyebilmelerini, midelerinin kaldıramayacağı şeyleri yiyebilmelerini, temel doğal özellikleriyle çatışan başarılar kazanmalarını sağlamıştır. Karşılıklı garantilenen bu başarının en uç örneklerine derin okyanuslarda rastlarız; kimi bakteriler konakçılarıı okadar güçlü takviye eder ki, bu canlılar olabilecek en fakir diyetle -hiçbir şeyle- beslenirler. (...) Bir solucan yemeden nasıl yaşar? (...) Solucanın vücut ağırlığının yarısını oluşturan gizemli organı trofozom, saf kükürt kristalleriyle doluydu. (...) Işık ya da güneş enerjisi yerine kimyasal enerji kullanarak besin üretilen sürece kemosentez denir. Atık ürün olarak, fotosentetik bakteriler gibi oksijen üretmek yerine, kemosentetik bakteriler saf kükürt üretir. Riftia solucanının trofozomundaki sarı kristaller böyle oluşur.
Kemosentez, solucanların niye bağırsağının ve ağzının olmadığını açıklar: Simbiyontları onlara ihtiyaç duydukları bütün gıdayı sağlamaktadır. Aminoasitler açısından bakterilere bağlı olan yaprakbitleri ve keskin nişancılardan farklı olarak bu solucanlar her şey için simbiyontlarına bel bağlamıştır.
* Bitkilerle beslenen otçulların [bağırsaklarındaki] bakteri çeşitliliği tipik olarak en fazlaydı. Etçillerinse en düşüktü. Geniş bir diyet yelpazesi olan hepçillerinki ikisinin ortasıydı. İstisnalar vardı tabii: Kızıl ve dev pandaların bağırsak mikropları, otçul oldukları hâlde etçil akrabalarınınkine (ayılar, kediler ve köpekler) daha fazla benziyordu. Yine de genel bir örüntüden söz etmek mümkündü ve bu örüntünün hem basit bir açıklaması vardı, hem de altında derin bir anlam yatıyordu.
Önce açıklamaya bakalım. Bitkiler karalarda en bol bulunan besin kaynağıdır fakat onları sindirmek için daha fazla enzimatik güç gerekir. Hayvan etine kıyasla, bitki dokuları daha fazla kompleks karbonhidrat (selüloz, hemiselüloz, lignin ve dayanıklı nişastalar gibi) içerir. Omurgalılarda bunları parçalayacak moleküler baltalar yoktur. Ama bakterilerde vardır. Bir bağırsak bakterisi olan B-teta'nın karbonhidratları parçalayan 250'den fazla enzimi vardır; bizdeyse bu işlevi gören enzim sayısı -genomumuz 500 kat büyük olduğu hâlde- 100'ün altındadır. B-teta ve diğer mikroplar, sahip oldukları bu geniş alet takımıyla bitkisel karbonhidratları parçalayarak, doğrudan bizim hücrelerimizi besleyen maddeler açığa çıkarır. Toplamda enerji alımımızın %10'unu, bir inek ya da koyundaysa %70'ini sağlarlar. Hayvanlar, bitkisel diyetle beslenebilmek için hem çok çeşitli hem de bol miktarda mikroba ihtiyaç duyar.
Şimdi gelelim bunun altında yatan derin anlama. İlk memeliler küçük, hızlı hareket eden, böceklerin başına bela etçillerdi. Etten bitkilere geçiş, bizim grubumuz için evrimsel açıdan büyük bir adımdı. Bitkilerin bolluğu ve çeşitliliği, otçulların etçil akrabalarına göre çok daha hızlı çeşitlenmesine ve büyük dinozorlardan boşalan nişlere yayılmasına olanak tanıdı. Günümüzde yaşayan memeli türlerinin büyük çoğunluğu bitki yer ve çoğu takımın en az bir otçul üyesi vardır. Hatta bambu yiyen pandalar bile, kediler, köpekler, ayılar ve sırtlanları içeren Carnivora takımına dahil edilir. Yani memelilerin başarısı vejetaryenlik üzerine, vejetaryenlik de mikroplar üzerine kurulmuştur. Farklı memeli grupları, zaman zaman ortamdaki bitki parçalayan mikropları yutmuş ve onların enzimlerini yapraklara, sürgünlere, sap ve dallara saldırmak için kullanır hale gelmiştir.
Doğru mikroplara sahip olmak yetmez. Mikropların çalışacak yere ve zamana ihtiyacı vardır. Bitki yiyen memeliler onlara her ikisini de sağlamıştır. Bağırsaklarının kimi bölümlerini kısmen sindirim yapan dostlarını barındırmak, kısmen de besin geçişini yavaşlatarak mikroplara işlerini yapabilecek zamanı tanımak için genişletip, fermantasyon odacıklarına çevirmişlerdir. Filler, atlar, gergedanlar, tavşanlar, goriller, domuzlar ve bazı kemirgenlerde, bu odacıklar bağırsağın sonunda yer alır. Bu şekilde "artbağırsak fermentasyonu yapanlar" mikroplara sıra gelmeden kendi enzimlerini kullanarak gıdadan olabildiğince fazla besin maddesi çıkarabilirler. İnek, geyik, koyun, kanguru, zürafa, suaygırı ve deve gibi hayvanlar önbağırsak fermentasyonu yaparlar; mikroplarını ya midelerinden önce ya da birkaç odacıktan ilkinde barındırırlar. Besin maddelerinin bir kısmını mikroplar için feda ederler ama ardından sindirim yapan ortaklarını sindirirler. "Kesenin önde olmasının nedeni bu işte: O zaman bakterileri de yersiniz," diyor Ley. "Çok akıllıca. Saman yiyerek işin içinden sıyrılabilir, yine de istediğiniz bütün besinleri alabilirsiniz." Sığır gibi önbağırsak fermantasyonu yapan bazı hayvanlar, mide içeriğini ağza geri getirip yeniden çiğnedikten sonra tekrar yutma döngüsünden oluşan nahoş ama verimli bir işlem olan geviş getirme süreciyle, mikroplarına daha da fazla zaman tanımış olur.
* Böcekler arasında şampiyon bitki yiyiciler termitlerdir. 1889'da sıradışı Amerikalı bir doğabilimci olan Joseph Leidy, ne yediklerini öğrenmek için termitlerin bağırsaklarını kesip açmıştı. Kestiği böcekleri mikroskop altında incelerken, böceklerin vücudundan "kalabalık bir toplantı salonunun kapılarından boşalan yoğun bir insan seli"ni andıran küçük noktacıkların kaçıştığını görünce şaşkınlığa uğramıştı. Leidy her ne kadar onların "parazit" olduğunu düşündüyse de, bugün bu canlıların tehlike bölgesini tahliye eden minik yaratıklar, protist denen ve bakteriden daha karmaşık yapıya sahip ama yine de tekhücreli ökaryot mikroplar olduğunu biliyoruz. Protistler konakçı termitin ağırlığının yarısını oluşturabilir ve bu kadar bol bulunmalarının bir nedeni vardır: Termitlerin yediği ağacın yapısındaki sert selülozu sindiren enzimler içerirler.
* Kırmızı örümceğin hedef aldığı pek çok bitki, dokuları hasar gördüğünde hidrojen siyanür yayar. Bu madde yaşam için olağanüstü bir düşmandır. (...) Ama kırmızı örümcek bana mısın demez. Genlerinden biri, hidrojen siyanürü zararsız bir kimyasala dönüştüren bir enzimin yapımını sağlar. Aynı gen, çeşitli kelebeklerin ve güvelerin tırtıllarında da mevcuttur; onlar da hidrojen siyanüre aldırış etmez. Ne kırmızı örümcek ne de tırtıllar, siyanürü etkisiz hale getiren geni kendileri icat etmemiş ya da ortak atadan kalıtım yoluyla almamıştır. Gen onlara bakterilerden geçmiştir.
* Notlar:
-- Bir başka istisna: Bağırsaklarında bitki sindirimiyle ilgili beklenmedik ölçüde çok gen bulunan, kendini etçilliğe adamış tüylü kulaklı bir Avrupa kedisi olan İber vaşağı. Bu hayvanın mikrobiyomunun sadece avladığı tavşanları değil, o tavşanların bağırsaklarındaki bitkisel maddeleri de sindirmeye uyum sağlamış olması olasıdır.
-- Balinalar ilginç, aykırı canlılardır. Minik deniz kabukluları, balık, hatta diğer memelilerle beslenen etçillerdir. Ancak geyik benzeri otçul hayvanlardan evrimleşmişlerdir ve atalarının büyük, çok odalı önbağırsağı bu hayvanlarda korunmuştur. Fermentasyon yapan bu önbağırsak artık hayvan dokularıyla uğraşmaktadır ve bu nedenle, Jon Sanders'ın bulduğu gibi, karadaki etçil ya da otçul hiçbir hayvanda bulunmayan bir bağırsak mikrobiyomuna sahiptirler.
-- Artemyalar -çocuk akvaryumlarının denizmaymunları- algleri sindirmelerine yardımcı olan bağırsak bakterileri taşır ancak bu ortamlar tuzlu ortamları sevdikleri için artemyalar normalde tercih ettiklerinden daha da tuzlu sularda yaşarlar.
·
32 görüntüleme
Yorum yapabilmeniz için giriş yapmanız gerekmektedir.