Değnek çekirgeleri, evrime dair temel bir soruya ışık tuttu

Timema cristinae türündeki hayvanlar, kamuflaj özellikleriyle kuşlardan saklanıyor (Aaron Comeault)
Timema cristinae türündeki hayvanlar, kamuflaj özellikleriyle kuşlardan saklanıyor (Aaron Comeault)
TT

Değnek çekirgeleri, evrime dair temel bir soruya ışık tuttu

Timema cristinae türündeki hayvanlar, kamuflaj özellikleriyle kuşlardan saklanıyor (Aaron Comeault)
Timema cristinae türündeki hayvanlar, kamuflaj özellikleriyle kuşlardan saklanıyor (Aaron Comeault)

Değnek çekirgelerini inceleyen bilim insanları, evrime dair temel bir soruya yanıt bulmuş olabilir. 

Bu alanda çalışan bilim insanlarının cevaplamaya çalıştığı pek çok sorudan biri, evrimin şans eseri gerçekleşip gerçekleşmediği. Evrim süreci öngörülebilir mi yoksa zaman geriye alınıp bütün süreç baştan başlasa nihayetinde bambaşka bir sonuç mu ortaya çıkardı?

Bu soruya cevap arayan araştırmacılar değnek çekirgesi türlerinden Timema cristinae hakkındaki 30 yıla yayılan verileri analiz etti.

Vücut renkleri ve üstündeki desenlerin değişiklik gösterdiği bu canlıların kamufle olma özelliği var. Örneğin tamamen yeşil olanlar, yeşil bitkilerin üstünde adeta görünmez hale gelirken, yeşil çizgiler taşıyanlar da benzer bir desene sahip Adenostoma fasciculatum adlı çalılar arasında kaybolabiliyor. 

Bu kamuflaj özelliği sayesinde böcekler, kendilerini yemek isteyen kuşlardan saklanabiliyor. 

Hakemli dergi Science Advances'ta 24 Mayıs'ta yayımlanan araştırmanın ortak yazarı evrimsel biyolog Zachariah Gompert "Kuşların avlaması, böceklerin renkleri ve çizgili olup olmamaları gibi organizma özelliklerini şekillendiren sürekli bir etmen" diyor. 

ABD'nin Kaliforniya eyaletindeki 10 ayrı Timema cristinae popülasyonunu inceleyen araştırmacılar, bunların tamamında çizgili böceklerin görülme sıklığının zaman içinde öngörülebilir bir şekilde dalgalandığını buldu. Bu durum kendini tekrar eden bir evrimsel dinamiğe işaret ederken, arkasındaki sebep de böcekleri avlayan kuşlar.

Saha çalışması yürüten araştırmacılar, böceklerdeki bir desen çok yaygınlaştığında kuşların bunları daha kolay fark ettiğini gözlemledi. Bu nedenle daha çizgili desenlerin seyrekliği bir avantaj sağlarken, bunların sıklığındaki dalgalanmalar da bundan kaynaklanıyor. 

Gompert "Kısa zaman ölçeklerinde mevcut çeşitlilikleri içeren evrim gayet öngörülebiliyor" diyerek şöyle ekliyor: 

Kuşların böceklerle beslenmesi gibi belirli etmenlerin her zaman mevcut olacağını varsayabiliriz.

Araştırmacılar daha uzun zaman dilimlerinde evrimin daha zor öngörülebildiğini tespit etti. Bilim insanları böcek popülasyonlarının kuraklık veya sel gibi rasgele bir olay yaşamasıyla öngörülebilir süreçlerde aksaklık yaşanabileceğini düşünüyor. 

Örneğin Adenostoma fasciculatum çalılarıyla beslenmesine karşın bazı Timema türlerinin çizgisiz olduğunu söyleyen Gompert "Yani çizgilerin evrimleşmesi, uzun bir ölçekte evrimin tekrarlanabilir bir sonucu değil" diye açıklıyor.

Gompert, evrimin şans eseri olup olmadığına dair soruya "o veya bu" şeklinde bir cevap aramanın meseleyi basite indirgediğini söyleyerek şöyle ekliyor:

Cevap 'tamamen rasgele' ya da 'tamamen deterministik ve öngörülebilir' değil.

Independent Türkçe, Popular Science, Earth, Science Advances



İnsan hücrelerinde yeni bir organel keşfedildi

Çalışmanın yazarlarından Seham Ebrahim organeli, boynunda atkı olan bir kardan adama benzetiyor (Virginia Üniversitesi)
Çalışmanın yazarlarından Seham Ebrahim organeli, boynunda atkı olan bir kardan adama benzetiyor (Virginia Üniversitesi)
TT

İnsan hücrelerinde yeni bir organel keşfedildi

Çalışmanın yazarlarından Seham Ebrahim organeli, boynunda atkı olan bir kardan adama benzetiyor (Virginia Üniversitesi)
Çalışmanın yazarlarından Seham Ebrahim organeli, boynunda atkı olan bir kardan adama benzetiyor (Virginia Üniversitesi)

Araştırmacılar insan hücrelerinin içinde yeni bir organel keşfetti. 

Tıpkı organlar gibi organeller de hücre içinde belirli işlevleri yerine getirmek üzere özelleşmiş yapıları ifade ediyor. Örneğin mitokondri enerji üretiminden sorumluyken, endoplazmik retikulum proteinleri taşımak gibi görevleri üstleniyor. 

Virginia Üniversitesi ve ABD Ulusal Sağlık Enstitüleri'nden bilim insanları hücrelerin şeklini koruyan filamentleri incelerken, ürettikleri üç boyutlu görüntülerde sürekli karşılarına çıkan alışılmadık bir yapı olduğunu fark etti.

Bulguları hakemli dergi Nature Communications'ta yayımlanan çalışmada hücrede belirli bir görevi yerine getirdiği düşünülen bu yapının daha önce tanımlanmamış bir organel olduğuna karar verildi.

Bilim insanları hemifüzom (hemifusome) adını verdikleri yapının insan hücrelerindeki proteinlerin ayrıştırılması, geri dönüştürülmesi ve dışarı atılmasında rol oynadığını tahmin ediyor.

Ekip kullanılan görüntüleme tekniği veya organelin küçük boyutu nedeniyle bugüne kadar gözden kaçmış olabileceğini düşünüyor. Çapı yaklaşık 100 nanometre olan hemifüzomun boyutu, küçük bir mitokondrinin yarısı bile değil.

Kriyo-elektron tomografi (cryo-ET) denen bir teknik kullanan ekip, bu sayede hücrelerin net görüntülerini oluşturmayı başardı. Hücrelerin dondurulmasını içeren bu yöntem, biyolojik yapıların bozulmadan görüntülenmesini sağlıyor.

Bilim insanları daha önce gözlemlemedikleri bir vezikül yapısını inceliyordu. Balon benzeri yapılar olan veziküller, hücrelerin içinde ve hücreler arasında protein ve hormon gibi maddeleri taşıyor.

Çalışmada iki katmanlı bir yağ bariyeriyle ayrılan iki vezikülün birbirine kaynaştığı gözlemlendi. 

Makalenin yazarlarından Seham Ebrahim, "Biyofizik açısından bile bu bir dönüm noktası" diyerek ekliyor: 

Çünkü biyofiziksel olarak veziküllerin bu hemifüzyon durumunda var olabileceği her zaman tahmin edilse de canlı bir hücrede ilk kez görüldü.

Araştırmacılar hemifüzyon iki çift tabakanın kısmi birleşmesi anlamına geldiği için organele hemifüzom adını verdi.

Ebrahim, yeni keşfedilen organelin, veziküllerin "bağlandığı ve kargo aktardığı" bir "yükleme iskelesi" görevi gördüğünü söylüyor.

Taşıma sürecinde daha önce bilinmeyen bu adım, çeşitli genetik hastalıklar hakkında kritik bilgiler sağlama potansiyeline sahip. 

Ancak hemifüzomun hücredeki rolünün net olarak belirlenmesi için daha fazla araştırmaya ihtiyaç var. Bilim insanları daha sonra genetik bozukluklara karşı yeni tedaviler geliştirilebileceğini umuyor. 

Ebrahim, "Bu daha başlangıç" diyerek ekliyor: 

Artık hemifüzomların var olduğunu bildiğimize göre, sağlıklı hücrelerde nasıl davrandıklarını ve işler ters gittiğinde ne olduğunu sormaya başlayabiliriz. Bu bizi karmaşık genetik hastalıkların tedavisi için yeni stratejilere götürebilir.

Independent Türkçe, Live Science, IFLScience, Nature Communications