Okyanusların Derinliklerinde Bu Bakteriler Karbon Yakalamada Anahtar Rol Oynuyor
Fotoğraf: DERİN BAĞLAYICILAR Bilim adamları bu merkezden yararlanarak farklı derinliklerden okyanus suyu topladı ve “Nitrospinae” adındaki bir grup nitrit oksitleyici bakterinin, okyanusun derinliklerinde karbon bağlanmasına yön verdiğini ortaya çıkardı.
Bu organizmalar, inorganik yapılı Karbondioksit’i kendine “bağlamak” için azotlu bileşiklerden Nitrit’i yükseltgiyor.
Gizemli bir mikrop grubu, okyanusların koyu derinliklerinde karbonun geleceğini kontrol ediyor olabilir.
Araştırmacılar, Science dergisinin 24 Kasımdaki sayısında; besin ve üreme için gereken şeker ve diğer bileşiklere dönüşebilen karbondioksit’i bağlamak için azotlu bileşik nitrit’i kullanan Nitrospinae bakterisinin, Kuzey Atlantik Okyanusunun batısında bu türden karbon bağlanmasının %15-45’inden sorumlu olduğunu bildiriyor. Eğer bu mikroplar dünya genelinde benzer miktarlarda mevcut ise, -ki bazı veriler öyle olduğunu gösteriyor. – bu oranlar evrensel olabilir, diye ekliyor.
Okyanusun ışık alan, aydınlık bölümünde ya da bitkilerin toprakta yaptığı karbon bağlanması ile kıyaslandığında, Nitrospinae’nin bağladığı miktar küçük kalıyor, diyor Maine Eyaleti, Boothbay şehrinin doğusundaki Bigelow Okyanus Bilimleri Laboratuvarında Mikrobiyal Çevrebilimci ve bu yeni çalışmanın Başyazarı, Maria Pachiadaki. “Fakat, bu bakteriler, fotosentez için, %90’nı çok derin ve karanlık kalan okyanusun sağlığı ve verimliliği adına büyük önem taşıyor gibi görünüyor.” Bu gizemli karanlık su diyarının birçok yerinde beslenme ağının temelini büyük ihtimalle bu bakteriler şekillendiriyor, diyor başyazar.
Dünya yüzeyinin 3’te 2’sinden daha büyük bir bölümünü okyanuslar kaplıyor ve bu suların çoğu karanlıkta.
Okyanusun derin olmayan kısmında; Phytoplankton adındaki mikroskobik organizmalar, fotosentez aracılığıyla karbondioksit’i kendine bağlıyor. Güneş ışığının nüfuz etmediği derin sularda ise bu işlevi, amonyum ya da hidrojen sülfit gibi bileşiklerden elde ettiği kimyasal enerjiyi kullanan mikroplar yapıyor. Ancak karanlık sularda karbon bağlanmasından esasen hangi mikrobun sorumlu olduğu konusunda neredeyse hiçbir bilgi yok.
Bu bilinmeze en uygun aday; Karanlık sularda en yoğun miktarda bulunan mikrop türü olduğu için Thaumarchaeota adındaki bir grup amonyum oksitleyici arke (bakteri benzeri tek hücreli canlılar).
Fakat, bu canlıların derin sulardaki esas bağlayıcı olduklarına dair kesin bir kanıt yok, aslında, bu derinliklerde karbon bağlanmasıyla ilgili yapılmış önceki çalışmalar, amonyum oksitleyicilerin, bağlamayı, gözlemleri eşleyecek kadar hızlı gerçekleştirmediğini ortaya koydu, diyor Pachiadaki “Amonyum oksidasyonundan elde edilen enerji, karanlık sularda bağlanan karbonun miktarını açıklamak için yeterli değil.”
Pachiadaki ve ekibi, görevin asıl yükünü farklı bir grup mikrobun üstlenmiş olabileceğinden şüphe ediyor.
Kimyasal bileşik nitrit’i kullanan Nitrospinae bakterisinin, karanlık suların en azından bazı kısımlarında bol miktarda olduğu biliniyor, fakat bu mikroplar iyi araştırılmış değiller. Bu nedenle, Pachiadaki’nin ekibi; Kuzey Atlantik Okyanusunun batısında, deniz seviyesinin yaklaşık 200 metre aşağısı “alacakaranlık” bölgesi ile 9000 metre aşağısı okyanusun en derin bölgesi arasında değişen derinliklerden toplanan 39 deniz suyu örneğinde bulunan 3463 tek hücreli canlının genomunu inceledi. Nitrospinae, özellikle alacakaranlık bölgesindeki en bol bakteri olarak tanımlandı. Amonyum oksitleyici Thaumarchaeota’dan hala daha az sayıda olmalarına rağmen, yalnızca küçük bir miktar nitrit’in varlığı ile karbon bağlamada çok daha verimliler.
Bilim adamları, enerji üretmek için nitrit bileşiğinden faydalanan bu bakterileri tanımalarına rağmen, bu son araştırma, nitrit’in Nitrospinaeler için temel enerji kaynağı olduğunu gösterdi. “Bu çalışma, genomik yöntemlerdeki gelişmelerin metabolizma ve çevre bilimi konusunda nasıl hipotez üretebileceğine örnek oluşturuyor.” diyor, Atlantadaki Georgia Teknoloji Enstitüsü’den Deniz Mikrobiyoloğu Frank Stewart. Bu bulgular, bilim adamlarının, okyanusların derin sularında enerji ve madde döngüsünün nasıl bir yol izlediği üzerine tekrar düşünmesi gerektiğini ortaya koyuyor, diyor Stewart. “Okyanus diyarı keşfedilmemiş dururken, bu tarz çalışmalar, bilgi açığımızı nasıl kapatacağımıza dair model oluyor.”
Kaynak : sciencenews.org
