Virüs ve bakteriler gökyüzünde dünyayı dolaşıyor

Atmosferin yüksek tabakalarında mikrobik canlıların yolculuk yaptığı görünmez bir dünya olduğunu öğrendik. Bakteriler ve virüslerin gökyüzündeki 'otoyollarla' dünyayı dolaştığı tespit edildi.

Predrag Slijepcevic

Mikroplar gerçekten de baskın yaşam formlarındandır. Bu görünmez biyojenik madde parçaları, milyarlarca yıldan beridir dünyanın işlerini idare ediyorlar. Bitkiler ve hayvanlar gezegenimizin tarihinde görece yakın bir dönemde mikrobiyal birleşmelerin yan ürünleri olarak ortaya çıktı.

Mikropları anlamak pek kolay değildir. İnsan mikrobiyomunun* varlığını, vücudumuzun içinde ve dışında virüslerin, bakterilerin ve mantarların meydana getirdiği yığını ve bunun bizi yaşamın sürebileceği her yerde var olan mikrobiyal kümenin geri kalanına bağladığını öğrenmek biraz zaman aldı.

ATMOSFERDEKİ MİKROSKOBİK EVREN

Şimdiyse, gökyüzünün yükseklerinde bir mikrobiyom yapısının olduğunu öğrendik. Bunlar, atmosferin alt kısımlarına süpürülen ve daha sonra burayı kendine mesken tutan mikroplar. Bu yapı, yerden sekiz ilâ 12 km yüksekte bulunan orta ve üst troposfer ile 15 km’ye varan irtifalardaki alt stratosferi içeriyor. Buna ek olarak, bu yaşam formları gezegensel rüzgar sistemlerine karışıp gökyüzünde mikrobiyal otoyollar oluşturarak dünya çapında taşınıyorlar.

Bilim insanları ilk olarak 2013 ve 2018’de yayınlanan birkaç öncü çalışmada gökyüzüne bağlı yaşayan bakterilerin varlığından bahsettiler. Bunlar tesadüf eseri bulunan izole haldeki mikroorganizmalar değildi. Bundan ziyade, troposferdeki her metreküp hava içinde yüz binlerce bakterinin bulunduğu bir bölgede yaşayan çok sayıdaki bakteri topluluğu gökyüzünü kaplıyordu.

Toplanan numunelerde bulunan bakterilerin yüzde 60 ila yüzde 100’ü canlıydı ve genellikle beş günden uzun bir süredir gökyüzünde yaşamaktaydılar. Örneklerin genetik materyalleri analiz edildiğinde, onlarca farklı bakteri türünün varlığı doğrulandı. Öte yandan, troposferik bakteri toplulukları, Dünya’daki kimi karasal habitatlardan (yaşam ortamlarından/ç.n.) daha az karmaşık bir yapıdaydı.

FARKLI YAŞAM BİÇİMLERİ BULUNUYOR

Fakat gökyüzündeki yegâne küçük yaşam formları bakteriler değil. Artık bu mikrobiyomun virüsleri ve hatta mantarları da içerdiğini biliyoruz. Alt atmosfer canlı ve mikroplarla dolu gibi görünüyor.

Bu mikroplar yeni ortamlarına başarıyla uyum sağlıyorlar. Yalnızca ultraviyole radyasyonu, su yoksunluğu ve ozon gibi yüksek seviyelerdeki tehlikeli oksidanlarla başa çıkma mekanizmaları olan bakteriler, atmosferde bulunan karbon bileşikleriyle beslendikleri gökyüzüne yaptıkları bu yolculuktan sağ kurtuluyorlar. Bu sert ortam göz önünde bulundurulduğunda, gökyüzündeki bakteriyel davranışları araştırmak, mikrobiyal yaşamın uzayda nasıl sağ kaldığını anlamak için faydalı olabilir.

Bakteriler ayrıca bu kümelerde aktif biçimde büyüyor ve Dünya’nın atmosferik kimyasının arkasında yatan süreçlerde önemli bir rol oynuyorlar. Örneğin, uçuşan bakterilerin bir kısmı havadaki suyun donmasına yardım ediyor. Bu, kimi bitki bakterilerinin, yaprakların üzerinde buz oluşması ve onlara zarar vererek bakterilerin yapraklara bulaşmasını sağlamak amacıyla özelleşmiş proteinleri kullanmasına benzer bir şekilde ortaya çıkabiliyor. Havadaki bakteriler ve bunlardan bir kısmının taşıyabileceği buz parçacıkları, bulutlar meydana getirmek için gerekli tohumlara bile dönüşebiliyor.

BİR HASTALIK ROTASI MI?

Atmosferdeki mikrobiyomu ve gökyüzündeki otoyolları anlamak, aynı zamanda hastalığa yol açan mikropların gezegenin etrafında nasıl taşındığını öğrenmemize de yardım edebilir. Yakın tarihli bir çalışmada, bilim insanları İspanya’nın Sierra Nevada dağlarını kapsayan virüs detektörleri yerleştirdi ve gökyüzünden görünmez kar tanelerine benzeyen çok sayıda virüsün yağdığını keşfetti. Gökyüzündeki mikrobiyal otoyollar sayesinde, genetik olarak aynı olan virüslere gezegenin farklı ve uzak yerlerinde rastlanabilir.

Bu tür bir yol, çocuklarda kalp sorunlarına neden olabilen ama kesin nedeni bilinmeyen gizemli Kawasaki hastalığının yayılmasından sorumlu olabilir. Bir grup Japon bilim insanı, bunun Çin’den Japonya’ya kadar uzun mesafeler boyunca gökyüzünde taşınan bir mantar toksininden kaynaklanabiliyor olabileceğine dair kanıtlara ulaştı.

Kawasaki hastalığının en sık görüldüğü yıl boyunca Japonya semalarından alınan hava örnekleri üzerinde yapılan analizler, en baskın mikrobiyal türün Candida mantarı olduğunu ortaya koydu. Laboratuvarda yapılan deneyler, bu mantarın farelerde Kawasaki hastalığına benzeyen bir sorun yaratabildiğini açığa çıkardı.

Şimdiyse tüm dünya Covid-19 destanını izliyor. Virüsün insan temasıyla yayıldığını biliyoruz ama bir grup doktor yakın zamanda Dünya Sağlık Örgütü’ne viral parçacığın havada seyahat ediyor olabileceğine ilişkin uyarıda bulundu. Hatta bazı bilim insanları Covid-19 virüsünün benzer enlemlerdeki ülkeler arasında atmosferdeki jet akımları yoluyla taşınmış olabileceğini dahi ileri sürdüler.

Dünya’daki mikropların rolünü daha yeni anlamaya başladığımız için, başımızın üstünde yaşayan canlılar hakkında keşfedilecek çok daha fazla şey var gibi görünüyor.

*Mikrobiyom (ya da mikrobiyata) İnsan vücudunda yaşayan tüm mikro organizmalara adı verilmektedir. Mikroflora veya mikrobiyota olarak da bilinen mikrobiyom vücudumuzda yaşayan mikroorganizmalar sistemini, milyarlarca mantar, bakteri ve tek hücrelilerden oluşur ve hayati öneme sahiptir.


Yazının aslı The Conversation sitesinden alınmıştır. (Çeviren: Tarkan Tufan)