”Tardigradlar birbirinden çok uzak ortamlar arasında; kaynayan sulardan buzullara, çok yüksek basınçlardan çok düşük basınçlara, bir okyanusun dip noktasından yüksek dağların zirvelerine, çamur volkanlarından tropikal yağmur ormanlarına, aşırı radyasyon içeriğinden vakum uzay ortamına… yaşayabiliyorlar.”
Evren ve canlılar üzerinde düşünüp bilimin bize sunduğu aracılıkla onları araştırdıkça muazzam yaratılışlara şahit oluyoruz. Bu muazzam yaratılışın bir örneği de tardigradlar:
1773 yılında Johann August Ephraim Goeze tarafından keşfedilmişlerdir. İsimlendirilmeleri İtalyan biyolog Lazzaro Spallanzani tarafından Latince tardus (yavaş) ve gradi (adımlamak) anlamlarına gelen kelimelerin birleşiminden oluşan ”yavaşadımlılar” olarak yapılmıştır. Ayrıca mikroskop altında bakıldığında bir ayıya benzediklerinden olsa gerek ”su ayıları” olarak da bilinirler.
Mikroskobik boyutlarda, sekizbacaklı bir omurgasız türüdür. Hayvanların sınıflandırılmasında boyutsal olarak en alt basamakta yer alırlar. Boyutları yetişkinlerde 1.5 milimetreyi bulabilirken, hayata yeni başlamış larvalarda ise 0.05 milimetre civarındadır.
Tür içinde erkeklerin sayısı dişilerden oldukça azdır. Bazı türleri partenogenez (döllenmemiş yumurtayla üreme) ile çoğalırlar; yani yumurtalar erkek tarafından döllenmeden gelişir.
Döllenme ile üreyenler de ise döllenme beden içinde gerçekleşir ve yumurtalar, çiftleşmeden sonra dışarı bırakılırlar. Bazı türler yumurtaları rastgele bırakırken; bazı türler kutikula içinde saklar ve kutikulanın değişmesi sırasında dışarı bırakılırlar. Bu süreçten birkaç gün -genellikle 5 gün- sonra yumurtalar açılır.
İlginç olan ise; bir tür nasıl hayata geldiyse o hücre sayısında sabit kalıyor. Bu özelliğe “eutelic” deniliyor. Yani aynı türdeki tüm bireyler aynı sayıda hücreye sahip olmuş oluyor. Doğal olarak gelişim sürecinde de hücre sayıları sabit kalıyor, ancak hücrelerinin büyüklükleri artıyor. -Bu durumu kas hücrelerimize benzetebiliriz.- Kimi türler yaklaşık 40.000 hücreyle hayata başlarken , kimileri de az sayıda hücreyle dünyaya geliyor.
Kendi içinde yaklaşık olarak 1150 tür tespit edilmiştir. Ancak henüz adlandırılmamış en az 10.000 e yakın tür mevcuttur.
Kara türleri genelde bitki ve mantarla beslenir bunların yanısıra etobur türleri de oldukça mevcuttur. Bunlar genellikle yuvarlak solucanlara ve küçük canlılara yapışıp bunları emerek beslenirler. Ağız kısımlarında bulunan ve “stylet” adı verilen keskin, bıçak benzeri yapılara sahiplerdir. Bu kısımlar sayesinde bitki hücrelerini, algleri, küçük omurgasızları ve hatta kendi türlerini tüketebiliyorlar.
Suda yaşayanlarsa -yarım litre suda 100.000 kadar tardigrat bulunabilir- uzun süre beslenmeden yaşayabilirler.
Türün geri kalan bölümü ise bazı canlıların üzerinde asalak olarak yaşar.
Özelleşmiş solunum organları yoktur. Solunum, tüm vücut yüzeyi üzerinden gerçekleşir.
Bilinen ilginç özelliklerin bazıları
-20 derecede 30 yıl, -200 derecede ise birkaç gün hayatta kalabilirler. Hatta tüm canlı organizmaların tamamen hareketsiz kalmalarına sebep olacak Mutlak 0 (-273) ‘dan biraz daha soğuk olan -272 derece bile birkaç dakika yaşayabilirler.
Sıvı oksijen ve sıvı helyumda da uzun sayılabilecek bir surede hayatta kalabilirler.
En iyi dalgıçlar 40 metre derinlikte ve 9 atm basıncında birkaç dakika dayanabilir. Buna karşılık tardigradlar 1.200 atm basınca dayanabilirler hatta bazı türleri 6.000 atm basıncının üstünde yani okyanusun en derin yeri olan Mariana Çukuru’ndaki basıncın yaklaşık 6 katı kadar olan bir basınçta dahi hayatta kalabilirler.
Uzay boşluğundaki gibi düşük basınçlı ortamlarda da hayatta kalabilirler. Uzay ortamındaki Güneş radyasyonuna maruz kalması da dahil uzayda en az 10 gün yaşadıkları ölçülmüştür. Yapılan bir deneyde ise uzaydaki kozmik radyasyona maruz kalan bu canlıların %68’i dünyaya döndüklerinde hayatta kalmayı başarmıştır.
Tardigradlar normal bir hayvanın dayanabileceği radyasyonun 1000 katı radyasyona dayanabilir. 5.000 Gray gama ışınına veya 6.200 Gray ağır iyona maruz kaldıklarında ancak ölürler. Bu durumu bir insan için düşünürsek 5-10 Gray bir radyasyonda insan kolayca ölebilir. Radyasyona dayanıklı olmalarının sebebi tardigradların DNA’larında meydana gelen hasarın çok hızlı bir şekilde tamir ediliyor olmasından ve DNA’ya kalkan olan hasar baskılayıcı bir proteinden kaynaklanıyor.
10 yıl susuz, 30 yıla kadar da aç hayatta kalabilirler.
Yarı ölü evre
Değişen koşullarda bilinen yaşamsal faaliyetlerle hayatta kalmıyorlar, bu süreçte Cryptobiosis adı verilen yarı-ölü evre devreye giriyor, metabolizma neredeyse sıfırlanıyor. Bu evrede en belirgin değişikliklerden biri programlı su kaybı. Tür hücrelerindeki suyu atarak, olası kristallenmeleri önlüyor. Bu direnç mekanizmasına da Cryobiosis adı veriliyor. Su kaybı, radyasyon direncinde de rol alan bir mekanizma. Tardigrad’ların bu becerileri diğer canlılarda da uygulanabilir.
2004 yılında bu konu ile ilgili gerçekleştirilen çalışmalar, aşı teknolojilerinde bazı gelişmeleri sağlamış bile. Cryptobiosis özelliği ile, bazı patojenleri öldürmeden kurutmak mümkün. Bu sayede, aşının içeriğindeki “zayıflatılmış organizmalar” kuru şekilde saklanabiliyor. Ayrıca henüz mevcut olmasa da ilerleyen dönemlerde uzay yolculuklarında dondurarak uyutma işlemi mümkün olabilir.
DNA’yı koruyan radyasyon kalkanı
Tardigradların radyasyondan korunmasının nedeni, DNA’yı bir şekilde radyasyonun verdiği hasardan koruyabilen, zaman içerisinde geliştirdikleri ilginç bir koruyucu proteindir. “Damage supressor” ’ün (hasar baskılayıcı) kısaltması olan Dsup adındaki bu protein, DNA’yı fiziksel olarak sarıp, hasara karşı etrafında bir koza örüyor ve bunu da DNA’nın normal işlevlerini bozmadan yerine getiriyor. Belki de reaktif oksijen türleri adı verilen, DNA’ya hasar veren çeşitli ajanları da temizlemeye yardım ediyor olabilir.
Dsup’ın DNA’ya sıkı sıkıya bağlanıp, çevresel baskıya karşı bir zırh oluşturarak, DNA’yı zarar verici etmenler için bir şekilde ulaşılmaz kıldığı tahmin ediliyor. Bilindiği kadarıyla bu, DNA’ya koruma getiren ve hayvan hücrelerinde radyoaktiviteye karşı gelişmiş bir tolerans sağlayan, ilk DNA bağlantılı protein.
“…reaktif oksijen türleri adı verilen, DNA’ya hasar veren çeşitli ajanlar” dediğiniz serbest radikaller (free radicals) mi?