Güney Kutbu ahtapotları dünyanın en soğuk okyanusunda nasıl donmadan yaşıyor?

Yapılan bir araştırmada Pareledone cinsi tuhaf ahtapotların sahip oldukları üç kalbi kullanarak vücutlarına özel bir mavi kan pompaladıkları ve Antarktika gibi süper soğuk ortamlarda bile dokulara oksijen sağladıkları tespit edildi.

Soğukta yaşamaya olanak tanıyan enzimler

ABD'deki Deniz Biyolojisi Laboratuvarı tarafından yürütülen bir araştırmaya göre, sürekli soğuk sularda yaşayan diğer birçok türe benzer şekilde, bu ahtapotların da 'soğuğa adapte olmuş' enzimlere sahip olduğu görülüyor.

Bu tür proteinler bir dizi biyokimyasal reaksiyonda kilit rol oynuyor. Antarktika canlılarında, bu enzimler dayanıklılıkları sayesinde düşük sıcaklıklarda bile çalışabiliyor. Daha ılıman yerlerde yaşayan ahtapotların enzimleri benzer düşük sıcaklık koşulları karşısında %25 yavaşlıyor.

Çözünebilir enzimler görev yaptıkları özel reaksiyonlar nedeniyle farklı sıcaklıklara daha kolay adapte olabilir. Ancak vücuttaki tüm enzimler uyum sağlama konusunda bu kadar başarılı değildir. Bazı enzimler çalışma koşullarının çok daha katı olduğu hücre zarlarının içine sıkışmış durumdadır.

Peki bu özel enzimler Antarktika'nın soğuğuyla nasıl başa çıkıyor?

Deniz Biyoloji Laboratuvarı, Porto Riko Üniversitesi ve ABD Ulusal Nörolojik Bozukluklar ve İnme Enstitüsü'nden araştırmacılar, bu enzimlere ilişkin ayrıntıları incelemeye karar verdi.

Biri Antarktika ahtapotlarında (Pareledone) bulunan sodyum-potasyum pompası enzimine, diğeri ise iki noktalı ahtapot (Octopus bimaculatus) adı verilen ılıman bir türde bulunan aynı pompaya dayanan 2 model geliştirildi.

Yazarlar, "Önemi nedeniyle, [sodyum-potasyum pompası] farklı termal ortamlarda verimli bir şekilde çalışmak için güçlü bir seçilim altında olmalıdır" diye açıklıyor.

Sonuçlar, tıpkı ekibin şüphelendiği gibi, Antarktika pompasının -1,8 santigrat derecede ılıman koşullardaki pompadan daha iyi performans gösterdiğini ortaya koydu. Söz konusu enzim soğuğa karşı içsel olarak daha az duyarlıydı.

Antarktika pompasını oluşturan yapı taşları veya amino asitler, ılıman ahtapot türlerindekilerden biraz farklıydı. Araştırmacılar toplamda, Antarktika amino asit dizisinde bir mutasyonun soğuğa karşı direnç sağladığı görülen 12 yer tespit etti.

Bu mutasyonları teker teker bir modele ekleyen araştırmacılar, özellikle üç mutasyonun pompanın soğuğa direncin önemli bir kısmını sağlamak için birlikte çalıştığını belirledi.

Araştırmadan elde edilen sonuçlar PNAS dergisinde yayınlandı.