Su ayılarının süpergüçlerini ne zaman kazandığı belirlendi

Harvard Üniversitesi'nden araştırmacılar yeni bir tür de tanımladı

Su ayıları, bir insanın canına mal olabilecek radyasyonun yaklaşık bin katına maruz kalsa da ölmüyor (Franz Anthony/Communications Biology)
Su ayıları, bir insanın canına mal olabilecek radyasyonun yaklaşık bin katına maruz kalsa da ölmüyor (Franz Anthony/Communications Biology)
TT

Su ayılarının süpergüçlerini ne zaman kazandığı belirlendi

Su ayıları, bir insanın canına mal olabilecek radyasyonun yaklaşık bin katına maruz kalsa da ölmüyor (Franz Anthony/Communications Biology)
Su ayıları, bir insanın canına mal olabilecek radyasyonun yaklaşık bin katına maruz kalsa da ölmüyor (Franz Anthony/Communications Biology)

Bilim insanları, su ayılarının son derece zorlu koşullarda hayatta kalmasını sağlayan özelliğin ortaya çıktığı zamana dair en isabetli hesaplamayı yaptı. 

Tardigrad diye de bilinen su ayıları, aşırı sıcağa, soğuğa, basınç ve radyasyona karşı hayatta kalabiliyor. Yaklaşık 600 milyon yıldır yeryüzünde olan bu minik canlılar, bilinen 5 kitlesel yok oluş olayının hepsinden sağ çıktı. 

Su ayıları bu süpergüçlerini kriptobiyoz denen bir özelliğe borçlu. Çoğu tardigrad türünde görülen kriptobiyoz, ekstrem durumlarda metabolizmanın yavaşlamasını ve vücuttaki suyun büyük ölçüde atılmasını sağlıyor. 

Aynı zamanda DNA'larını koruyan bir proteinden yardım alan mikroskobik canlılar, bir nevi metabolizmalarını askıya alarak ortam koşullarının iyileşmesini bekliyor. 

Su ayıları yaşarken kendilerini çok iyi koruyabilmesine karşın, ölümlerden sonrası için aynı şey pek söylenemez. Hem çok küçük olmaları hem de öldükten sonra çabucak çözünmeleri nedeniyle bugüne kadar sadece 4 fosil kalıntısı keşfedildi. 

Kehribar içinde korunan bu örneklerin ikisi, 1940'larda Kanada'da bulunmuştu. 84 milyon ila 71 milyon yıl önceye tarihlenen kalıntılardan birinin, 1964'te tanımlanan Beorn leggi adlı bir türe ait olduğu saptanmıştı.

Ancak diğer fosil kalıntısı, çok küçük olması nedeniyle bugüne kadar detaylıca incelenememişti. 

Harvard Üniversitesi'nden paleontolog Marc Mapalo liderliğindeki araştırma ekibi, gelişmiş mikroskoplardan yararlanarak bu örneği nihayet masaya yatırdı. 

Communications Biology adlı hakemli dergide yakın zamanda yayımlanan makalede, diğerinden daha küçük olan örneğin, Aerobius dactylus adlı yeni bir türe ait olduğu belirlendi.

Milyonlarca yıl kehribarda korunan Beorn leggi, 1964'te tanımlanmıştı (Marc Mapalo)Milyonlarca yıl kehribarda korunan Beorn leggi, 1964'te tanımlanmıştı (Marc Mapalo)

Artık soyu tükenen bu iki türün, halen varlığını sürdüren Hypsibioidea adlı familyaya ait olduğu saptandı. 

Su ayılarının soy ağacını daha net bir şekilde ortaya çıkaran bilim insanları, kriptobiyoz özelliğinin muhtemelen 359 milyon ila 299 milyon yıl önce ortaya çıktığını öne sürüyor. 

Yaklaşık 252 milyon yıl önce gerçekleşen Permiyen-Triyas yok oluşundan önce bu özelliği kazanan su ayıları, bu sayede hayatta kalmış olabilir. Bilinen en büyük kitlesel yok oluş olan bu olayda, denizdeki yaşamın yüzde 96'sı ve karadaki yaşamın yüzde 70'i yeryüzünden silinmişti. 

Öte yandan kriptobiyozun su ayılarının evrimsel geçmişinde nasıl bir rol oynadığını kesin bir şekilde saptamak için daha fazla çalışmaya ihtiyaç var. 

Mapalo şu ifadeleri kullanıyor:

Kriptobiyozun su ayılarında ne zaman evrimleştiğini bilmek, bu mekanizmayı nasıl ve neden kazandıklarını bir bağlama oturtmamıza katkı sağlayabilir.

Araştırmada ayrıca farklı türlerde kriptobiyozun daha sonra gelişmiş olabileceği de belirtiliyor.

Bilim insanları yeni fosillerin keşfedilmesiyle su ayılarının geçmişiyle ilgili sorulara daha net cevaplar vermeyi umuyor. 

Mapalo "Kehribarla çalışan kişilere örneklerinde su ayısı olup olmadığını kontrol etmelerini her fırsatta söylüyorum" diyerek ekliyor:

Müze koleksiyonlarında keşfedilmeyi bekleyen ve kehribar içinde, muhtemelen kendilerinden çok daha büyük bir sinek ya da böceğin yanında gömülü başka fosilleşmiş tardigradlar olduğu neredeyse kesin.

Independent Türkçe, Scientific American, National Geographic, Science Alert, Communications Biology



İkiye bölünse bile çalışmaya devam eden batarya üretildi

Esnek bataryanın kesilmesine rağmen çalışması dayanıklılıkta yeni bir adıma işaret ediyor (ACS Energy Letters)
Esnek bataryanın kesilmesine rağmen çalışması dayanıklılıkta yeni bir adıma işaret ediyor (ACS Energy Letters)
TT

İkiye bölünse bile çalışmaya devam eden batarya üretildi

Esnek bataryanın kesilmesine rağmen çalışması dayanıklılıkta yeni bir adıma işaret ediyor (ACS Energy Letters)
Esnek bataryanın kesilmesine rağmen çalışması dayanıklılıkta yeni bir adıma işaret ediyor (ACS Energy Letters)

İkiye katlansa veya bölünse bile çalışmaya devam eden batarya geliştirildi. 

Lityum iyon bataryalar, akıllı telefonlardan elektrikli araçlara kadar pek çok alanda kullanılıyor. Ancak alev almaya yatkın olmaları nedeniyle bilim insanları farklı seçenekleri araştırıyor. 

Bu çalışmalarda öne çıkan seçeneklerden biri de lityum sülfür bataryalar. Daha güvenli olması beklenen bu cihazlar ayrıca yüksek enerji yoğunluğu sunma ve ucuza mal edilme potansiyeliyle de öne çıkıyor.

Ancak lityum sülfür bataryalar, bütün bu artılarına rağmen uzun ömürlü değil. Bu bataryaları yüksek sıcaklıkta kararlı halde tutmak için karbonat bazlı elektrolit kullanılması öneriliyor.

Fakat katottaki sülfür, elektrolit içinde çözünmeye devam ederek katı bir çökelti oluşturuyor ve bataryanın kapasitesini düşürüyor. 

Çin Elektronik Bilimi ve Teknolojisi Üniversitesi'nden araştırmacılar, katot ve elektrolit arasına bir katman daha koymanın bu sorunu çözeceğinden yola çıkarak farklı maddelerle deneyler yürüttü. 

Bulgularını hakemli dergi ACS Energy Letters'ta 13 Eylül'de yayımlayan ekip, poliakrilik asidin sülfür-demir batarya katotlarında en iyi sonucu veren kaplama olduğunu saptadı.

Araştırmacılar bu kaplamayla hem esnek ve düz bir batarya olan kese pil hem de düğme pil prototipi üretti. 

Kese pil, 100 şarj-deşarj döngüsü boyunca herhangi bir bozulma belirtisi olmadan çalıştı. Ayrıca batarya ikiye katlandığında veya kesildiğinde de güç sağlamaya devam etti.

Çalışmaya liderlik eden Liping Wang, Interesting Engineering'e yaptığı açıklamada "Batarya, benzersiz tasarımı sayesinde kesildikten sonra da çalışmaya devam ediyor; iletken ağ fiziksel hasardan sonra bile sağlam kalıyor" diyerek ekliyor:

Bu muhtemelen mekanik kopmaya rağmen iyon ve elektron akışına izin veren sağlam ve esnek bir bağlayıcı sistem ya da yapısal tasarımdan kaynaklanıyor. İletken yollar, kesilme sırasında tamamen koparılmadığı için devre işlemeye devam ediyor.

Düğme pil ise 300 şarj-deşarj döngüsünün ardından kapasitesinin yüzde 72'sini korumayı başardı. 

Daha sonra kaplamayı diğer metallerden yapılmış katotlarda test eden ekip, lityum molibden ve lityum vanadyum batarya üretti. Bu piller de 300 şarj-deşarj döngüsü boyunca kapasitesini korudu.

Bulgular, sadece lityum sülfür bataryaların değil başka türden metallerle yapılanların da kaplamayla uzun ömürlü ve güvenli hale getirilebileceğine işaret ediyor.

Independent Türkçe, Interesting Engineering, Cosmos Magazine, EurekAlert, ACS Energy Letters