Olağandışı Bakteriler: Büyüleyici Mikroplar Hakkında Garip Gerçekler

Bakteriler büyüleyici mikroplardır. Pek çok insan onları basitçe hastalık tetikleyicileri olarak düşünür. Bazılarının bizi hasta edebileceği doğru olsa da, çoğu zararsız ve hatta faydalıdır. Araştırmacılar, bazı bakterilerin kendi başlarına ilgi çekici olan ve gelecekteki insanlara da yardımcı olabilecek şaşırtıcı yeteneklere sahip olduğunu keşfetmişlerdir.
Bakterilerin çoğu tek bir mikroskobik hücreden yapılsa da, daha önce inanıldığı kadar basit değildir. Bakteriler birbirleriyle iletişim kurabilir ve hareketlerini koordine edebilir. Bazıları insanları öldürecek aşırı çevresel koşullarda hayatta kalabilir, bazıları ışık üretebilir, bazıları manyetik alanları tespit edip bunlara cevap verebilir. Birkaç çeşidi diğer bakterilere saldıran avcılardır.
Bu makalede, bilinen bazı bakterilerin sıradışı özellikleri açıklanmaktadır. Bilim adamları doğayı keşfettikçe, yeni bakteriler buluyorlar ve daha önce tanımlanmış olanlar hakkında daha fazla şey öğreniyorlar.

Ekstremofil: Aşırı Çevre Koşullarında Yaşamak

Bazı bakteriler aşırı ortamlarda yaşar ve ekstremofil olarak bilinir. “Aşırı” ortamlar (insan standartlarına göre), çok yüksek veya çok düşük sıcaklığa sahip olanları, yüksek basınç, tuzluluk, asitlik, alkalilik veya radyasyon seviyesine sahip olanları veya oksijen içermeyenleri içerir.
Arkeon olarak bilinen mikroplar sıklıkla zor koşullarda yaşarlar. Arkeoronlar mikroskoptaki bakterilere benzer, fakat genetik ve biyokimyasal olarak çok farklıdırlar. Genellikle bakteri olarak adlandırılırlar, ancak çoğu mikrobiyolog bu terimin yanlış olduğunu düşünür.

Ekstremofil Örnekleri

– Halofilik bakteriler tuzlu ortamlarda yaşar.
– Salinibacter ruber, % 20 ila % 30 tuz içeren havuzlarda yaşarken en iyi büyüyen, çubuk şeklinde, turuncu-kırmızı bir bakteridir. (Deniz suyu, ağırlık olarak yaklaşık % 3,5 oranında tuz içerir.)
– Bazı halofilik arkealar, Ölüdeniz, tuz gölleri, doğal brinler ve buharlaşan deniz suyu havuzları gibi neredeyse tuzla doymuş suda çok iyi hayatta kalırlar. Bu habitatlarda yoğun popülasyon gelişebilir.
– Halofilik arkealer genellikle karotenoid adı verilen pigmentleri içerir. Bu pigmentler hücrelere turuncu veya kırmızı bir renk verir.
– Termofilik bakteri sıcak ortamlarda yaşar.
– Hipertermofilik bakteri, en az 60 ° C (140 ° F) sıcaklığa sahip aşırı sıcak ortamlarda yaşar. Bu bakteriler için optimal sıcaklık 80 ° C’den (176 ° F) yüksektir.
– Okyanustaki hidrotermal menfezlerin çevresinde yaşayan bakteriler, hayatta kalabilmek için en az 90 ° C (194 ° F) sıcaklık gerektirir. Hidrotermal bir havalandırma, dünya yüzeyinde jeotermal olarak ısıtılan suyun çıktığı bir çatlaktır.
– Bazı arkealar derin su menfezlerinin etrafında 100 ° C’den (212 ° F) daha yüksek bir sıcaklıkta hayatta kalırlar. Yüksek basınç, suyun kaynamasını önler.
– 2013 yılında, bilim adamları Yüksek Kutup’ta permafrostta yaşayan Planococcus halocryophilus (OR1 suşu) adlı bir bakteri keşfetti. Bakteri -15 ° C’de ürüyordu (şimdiye kadar düşük sıcaklıkta bir kayıt) ve -25 ° C’de yaşayabiliyordu.
– Bazen “dünyanın en sert bakterisi” olarak adlandırılan Deinococcus radiodurans, soğukta, asitte, dehidrasyonda, vakumda ve radyasyonda, bir insanın dayanabileceğinden bin kat daha güçlü bir şekilde hayatta kalabilir.

Biyolüminesans: Işık Üretmek

Biyolüminesan bakteri deniz suyunda, okyanus dibindeki tortularda, ölü ve çürüyen deniz hayvanlarının cisimlerinde ve okyanus canlılarının içinde bulunur. Bazı deniz hayvanları, biyolüminesan bakterisi içeren özel ışık organlarına sahiptir.
Bir fener balığı, ışıldayan bakteri içeren bir hayvanın ilginç bir örneğidir. Hepsi aynı aileye (Anomalopidae) ait çeşitli fener balıkları vardır. Balıklar, her bir gözün altında fasulye şeklinde bir ışık organına veya fotofora sahiptir. Organdan gelen ışık bir el feneri gibi açılır ve kapanır. Bazı balıklarda ışık, fotoforu kaplayan koyu renkli bir membran tarafından kapatılır ve membran çıkarıldığında tekrar açılır. Membranın etkisi, bir göz kapağınınkine benzer. Diğer balıklarda fotofor ışığı gizlemek için göz yuvasındaki bir cebe taşınır.
Fener balığı gececidir. Işığını diğer balıklarla iletişim kurmak ve avını çekmek için kullanır. Işık ayrıca balıkların avcılardan uzak durmasına yardımcı olur. Avcıların ışığı genellikle açılıp kapanırken ve kafada su yönünü değiştirirken balığın yerini bulmakta zorlanırlar.
Fener balığının ışığı, ışık organında yaşayan bakterilerden yapılır. Bakteriler, oksijenle reaksiyona girdiğinde ışığı serbest bırakan, luciferin adlı bir molekülü içerir. Reaksiyonun gerçekleşmesi için lusiferaz adı verilen bir enzim gereklidir. Bakteriler, fener balığının hafif organında, balığın kanından besinleri ve oksijeni alarak yaşamaktadırlar.

Bakteriyel İletişim ve Çekirdek Algılama

Bakteriler, farklı hücreler arasındaki sinyal moleküllerinin iletimi yoluyla birbirleriyle iletişim kurarlar. Sinyalleme molekülleri, bakteriler tarafından üretilen, diğer bakterilerin yüzeyindeki reseptörlere bağlanan ve kimyasal alanlarda bir cevabı tetikleyen kimyasallardır.
Araştırmacılar, birçok bakteri türünün, çekirdeklerinde algılanan bir süreçte çevrelerinde bulunan sinyal molekülünün miktarını tespit edebildiğini keşfetmektedir. Bu türler kimyasal bir sinyale ancak molekül konsantrasyonu belirli bir seviyeye ulaştığında yanıt verir.
Bir alanda sadece birkaç bakteri varsa, sinyal molekülünün seviyesi çok düşüktür ve bakteri varlığına cevap vermemektedir. Bununla birlikte, yeterli sayıda bakteri varsa, belirli bir yanıtı tetiklemek için yeterli sinyal molekülü üretirler. Tüm bakteriler daha sonra aynı anda aynı şekilde yanıt verir. Bakteriler dolaylı olarak popülasyon yoğunluklarını tespit eder ve “yeterli” olduğunda davranışlarını değiştirirler.
Çekirdek algılama, bakterilerin eylemlerini koordine etmelerini ve çevreleri üzerinde daha güçlü bir etki üretmelerini sağlar. Örneğin, patojenik bakteriler (hastalığa yol açanlar) genellikle davranışlarını koordine ettiklerinde vücuda saldırma yeteneklerini geliştirirler.

Lüminesans Bakteride Çekirdek Algılama

Hawai, kısa kuyruklu kalamar ışıldayan bakteriler için ilginç bir kullanıma sahiptir. Küçük kalamar sadece bir santim uzunluğundadır. Gececidir ve geceyi kuma veya çamura gömülü olarak geçirir. Geceleri aktif hale gelir ve çoğunlukla karides ve karides gibi kabuklularla beslenir. Kalamar, vücudunun alt kısmında Vibrio fischeri adlı bir biyolüminesan bakteri içeren hafif bir organa sahiptir. İlginçtir ki, bu organda bulunan tek bakteri türüdür.
Bakteriyel hücreler, otoindüktör olarak bilinen bir sinyal molekülü üretirler. Otomatik endüktör ışık organının içinde biriktiğinde, bakterilerin ışıldama genlerini aktive eden kritik bir seviyeye ulaşır. Süreç, çekirdek algılamaya bir örnektir.
Bakterilerin yaydığı ışık, kalamarın silüetinin kalamarın altında yüzen avcılar tarafından görülmesini önlemeye yardımcı olur. Fotoforlardan gelen ışık, aydan okyanusa ulaşan, kalamarın kamufle edildiği ve gölgenin gölgelenmesini önleyen ışıkla eşleşir. Bu olay karşı-aydınlatma olarak bilinir.
Sabahları kalamar havalandırma adı verilen bir işlem gerçekleştirir. Fotofordaki bakterilerin çoğu okyanusa salınır. Kalanlar ürerler. Gece geldiğinde, bakteri popülasyonu bir kez daha ışık üretmek için yeterince konsantre olur. Günlük havalandırma, bakterilerin hiçbir zaman o kadar fazla hale gelmeyeceği ve hafif üretim için yeterli yiyecek ve enerji elde edemedikleri anlamına gelir.

Yırtıcı Bakteriler

Yırtıcı bakteriler diğer bakterilere saldırır ve onları öldürürler. Araştırmacılar, su habitatlarında ve toprakta yaygın olduklarını keşfetmişlerdir. Bu bakterilerin iki örneği aşağıda tarif edilmiştir.
– Vampirococcus, kükürt içeriği yüksek olan tatlı su göllerinde yaşar. Chromatium adı verilen çok daha büyük, mor bir bakteriye yapışır ve sıvıyı avından emerek öldürür.
– Vampirococcus’un aksine, Bdellovibrio bacteriovorus başka bir bakteriye bağlanır ve daha sonra dışarıda kalmak yerine içeri girer. Avının dış örtüsünü sindirmek için enzimler üretir ve avını delmek için izin vererek döner.
– Bdellovibrio, avının içinde çoğalır ve sonra onu yok eder.
– Avcı, saniyede 100 hücre uzunluğundaki inanılmaz bir hızla yüzebilir, bu da onu bilinen tüm bakterilerin en hızlı hareket edenlerinden biri yapar.

Manyetik Alanların Algılanması ve Yanıtlanması

Bilim adamları, bazı bakterilerin, Woods Hole Oceanographic Institution’da çalışan bir bilim adamı olan Richard P. Blakemore tarafından 1975’te keşfedilene kadar manyetik alanları tespit edebileceğini anlamadılar. Manyetotaktik bakteri olarak da adlandırılan manyetik bakteriler, Dünya’nın manyetik alanını (veya yanlarına yerleştirilmiş bir mıknatısın oluşturduğu alana) algılar ve bunlara yanıt verirler.
– Blakemore, bazı bakterilerin, mikroskop altında gözlemlerken her zaman lamın aynı tarafına taşındığını fark etti.
– Ayrıca, bir slaydın yanına bir mıknatıs yerleştirirse, bazı bakterilerin her zaman mıknatısın kuzey ucuna doğru hareket ettiğini gözlemledi.
– Manyetik bakteriler, manyetozom adı verilen özel organeller içerir.
– Manyetosomlar, manyetik kristal olan manyetit veya gregit içerir.
– Her manyetik kristal, tıpkı diğer mıknatıslar gibi kuzey kutbuna ve güney kutbuna sahip küçük bir mıknatıstır.
– Mıknatıslar birbirine zıt kutuplarıyla birbirine tutturulduğundan, bakterilerdeki manyetik kristaller Dünya’nın manyetik alanına çekilir.
Bilim adamları, bakterilerin manyetik özelliklerinin insanlara yardımcı olabileceği yolları araştırıyorlar.

Kaynakça:

https://owlcation.com/stem/Unusual-Bacteria-Strange-Facts-About-Fascinating-Microbes

Yazar: Katibe Melis Dinçer

Yorum Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

This div height required for enabling the sticky sidebar
Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views :