Probiyotikler, Mercanların Ölümcül Isı Stresine Karşı Hayatta Kalmasına Yardımcı Olabilir mi?

Bir laboratuvar deneyi, iyi bakterilerin mercan resiflerinin iklim değişikliğine karşı daha dayanıklı olmasına yardımcı olabileceğini öne sürüyor.

Isınan denizler mercan resiflerini renkli kaleydoskoplardan ağartılmış moloz alanlarına dönüştürmekle tehdit ediyor. Bu bozulmayı durdurmak için, bazı bilim insanları şaşırtıcı bir çözüm araştırıyorlar: probiyotikler.

Araştırmacılar, 13 Ağustos’ta Science Advances’te yer alan habere göre, mercanları bir akvaryumda bir sıcak hava dalgasında ölümden kaçabilen yararlı bakterilerin bir karışımıyla dolduruyor. Buna karşılık, iyi huylu bir tuzlu su çözeltisi verilen mercanların neredeyse yarısı aynı koşullarda hayatta kalamadı. Araştırma, probiyotiklerin bazı mercanların ısı stresinden kurtulmasına yardımcı olabileceğine dair bir kavram kanıtı sunuyor.

Araştırmada yer almayan bilim insanlarının düşünceleri de araştırmayı destekler nitelikte. Kuzey Carolina Wilmington Üniversitesi’nde mikrobiyolog Blake Ushijima, “Sonuçlar inanılmaz derecede umut verici” diyor. Çalışma, probiyotikleri mercan ilacı olarak kullanmaya meşruiyet kazandırıyor, “ama biz sadece dış hatlarını görüyoruz. Bu faydalı mikropların çoğunun nasıl çalıştığını anlamıyoruz.”

Mercanlar tekil varlıklar değil, işbirlikçi oyunculardan oluşan koalisyonlardır. Orta aşama, güneşin gücünden yararlanan, hayvan konaklarına, mercan polipine enerji sağlayan fotosentetik alglerdir. Mercanda da çok sayıda bakteri yaşar, birçoğu besinleri patojenlerle savaşarak konaklarını destekleyerek sağlarlar. Toplu olarak mercan “holobiont” olarak adlandırılan mercanlar ve mikrobiyal ortakları, gezegendeki en biyoçeşitli ekosistemlerden birinin temelini oluşturur.

Kötüleşen deniz ısı dalgaları sağlıklı holobiontların bütünlüğünü test ediyor. Isı stresi altında, mercanların algleri zehirli kimyasallar püskürterek poliplerin onlardan uzaklaşmasına neden oldu. Ağartma olarak bilinen bu işlem mercanları öldürebilir. Örneğin, 2016 sıcak hava dalgasından kaynaklanan ağartma, kuzey Büyük Set Resifi’ndeki sığ su mercanlarının yüzde 29’unun yok olduğunu gösterdi. Bakteri toplulukları da ısı stresi altında, bazı bakterilerin sağladığı faydaları da bozduğu bilinmektedir.

Suudi Arabistan’ın Thuwal kentindeki Kral Abdullah Bilim Ve Teknoloji Üniversitesi’nde deniz ekolojisti olan Raquel Peixoto,” genel olarak simbiyotik ilişkilerin bozulduğunu görüyoruz ve tüm mikroorganizmalar mücadele etmeye başlıyor ” diyor. O ve meslektaşları daha önce mercanları özenle hazırlanmış probiyotiklerle tedavi etmenin laboratuvar deneylerinde mercan ağartmasını azaltabileceğini gösterdi. Bu iyi, ancak  onları ölümlere karşı koruyup koruyamayacağımızı öğrenmek istedik diye ekliyor.

En son çalışmada, araştırmacılar her biri dört parça Mussismilia hispida taşlı mercan içeren 10 akvaryum boyunca bir deniz ısı dalgası uyguladılar ve sıcaklığı 26 ° C’ye geri döndürmeden önce 10 gün boyunca 30 ° Santigrat dereceye çevirdiler.  Mercanların yarısı sıcak hava dalgası sırasında her üç günde bir ve sonrasında her beş günde bir M. hispida’dan altı bakteri suşu ile yıkanırken, diğer yarısı salin tedavisi gördü.

Her iki gruptaki mercanlar ağartıldı, ancak probiyotik tedavisi sonunda işe yaradı. Salin ile tedavi edilen mercanların yüzde 40’ı sıcağa yenik düşerken, bakterilerle yıkanan tüm mercanlar hayatta kaldı. Peixoto,” bu şaşırtıcı ve süper heyecan vericiydi ” diyor. Araştırmacılar, probiyotiğin, konakçıda iltihaplanmayı azaltma ve hasarlı hücrelerin kendilerini yeniden inşa etmelerine izin verme ile ilişkili genetik ve metabolik değişiklikleri indükleyerek mercanların iyileşmesine yardımcı olduğunu bulmuşlardır.

Araştırmaya dahil olmayan Güney Carolina Beaufort Üniversitesi’nden bir deniz biyoloğu olan Kimberly Ritchie,” iklim değişikliği mercanları adapte olabileceklerinden daha hızlı etkiliyor ” diyor ancak mikrobiyal ortakları değişikliklere daha hızlı yanıt verebiliyor.  Probiyotik tedavilerin neden olabileceği bu tür değişiklikler “mercanlara daha fazla zaman kazandırabilir” diyor.

Rio de Janeiro’da ve arkadaşları akvaryum çalışmasını daha da öteye taşımak için, ara deneyler ile probiyotiklerin vahşi mercanlara yardımcı olup olmadığını görmek için düzenlendi. Ancak bazı bilim adamları, özellikle yüzlerce mercan türüne sahip büyük resifler için eklenen bakterilerin nihai faydasına kuşkuyla bakıyorlar. Kaneohe’deki Hawaii Deniz Biyolojisi Enstitüsü’nde moleküler ekolojist olan Ty Roach,” probiyotikler şu anda çok önemli ” diyor. “Bunun harika bir yaklaşım olacağı senaryolarını hayal edebiliyorum … ama resifleri kurtaracaklarını sanmıyorum.”

Örneğin, yüzlerce mercan türüne sahip büyük resiflere probiyotik uygulamak lojistik açıdan zor görünüyor, diyor Roach. Ve istenmeyen sonuçlar doğurabilir ” bir mercan için iyi olan diğer mercanlar veya organizmalar için iyi olmayabilir ” diyor. “Mercan resifleri kadar karmaşık ekosistemler için, öngörülemeyen, potansiyel olarak zararlı etkilere sahip olmadan bunu büyük ölçekte yapmayı ön göremiyorum.”

Peixoto, burada kullanılan probiyotiklerin dikkatle tarandığını ve hayata zararlı olduğu bilinen hiçbir suşun kullanılmadığını söylüyor. Genel olarak, probiyotikler “gümüş bir kurşun olmayacak” diyor. Resifleri kurtaracak tek şey, küresel ısınmayı azaltmak için karbondioksit emisyonlarını azaltmaktır. ”Ancak şu anda sahip olduğumuz gerçeklikle başa çıkmak için hala restorasyon ve rehabilitasyona ihtiyacımız var ” diyor ve probiyotikler umut vaat ediyor.

Kaynak: sciencenews.org