Deniz Su Samurlarının Sıcak Kalma Sırları

Deniz Su Samurlarının Sıcak Kalma Sırları

75

Deniz su samurlarının sıcak kalma sırrı, kalın yağ depolarında değil, kaslarında.

Araştırmacıların 9 Temmuz tarihli raporuna göre, kas hücrelerinin enerji üreten kısımlarındaki sızıntılar, su samurlarının kendi boyutlarındaki bir canlı için tahmin edilenden üç kat daha hızlı bir dinlenme metabolizmasını sürdürmesine yardımcı oluyor. Buluntu, su samurlarının denizde sıcak kalmanın zorluklarını nasıl karşıladığını ve diğer deniz memelileri için de geçerli olabileceğini gösteriyor.

Santa Cruz’daki California Üniversitesi’nde ekofizyolog olan ve çalışmaya dahil olmayan Terrie Williams, “Bu, sadece deniz su samurlarının değil, tüm deniz memelilerinin evrimi hakkında nasıl düşündüğümüz açısından bir oyun değiştirici olabilir” diyor. Soğuk okyanuslarda yaşamak için memeliler, soğukta vücut sıcaklıklarını düzenlemenin yollarını geliştirmiş olmalıdır. Williams, “Bana göre, bu muhtemelen ‘İşte nasıl yaptılar’ diyen en açık kanıtlardan biri” diyor.

Diğer deniz memelileri de soğuk suyla başa çıkmak için yüksek metabolizmalara sahiptir, ancak aynı zamanda kızarmış kalmak için genellikle büyük bedenlere ve balina yağına güvenirler. Deniz su samurları, dalgalar üzerinde tüylü fıçılar gibi sallanan, okyanustaki en küçük memelilerdir. Ve deniz su samurlarının kürkünün – gezegendeki en yoğun olan – yalıtım özellikleri, onları çok fazla ısı kaybetmekten tam olarak koruyamaz. Su, ısıyı havadan 23 kat daha verimli bir şekilde iletir ve daha az yüzey alanına sahip küçük cisimler, tüylerle kaplı olsalar bile daha hızlı ısı kaybederler.

College Station’daki Texas A&M Üniversitesi’nde karşılaştırmalı bir fizyolog olan Traver Wright, “Soğuk sularda küçük gövdeli bir deniz memelisi olmak gerçek bir termal zorluk teşkil ediyor” diyor. Bilim adamları, deniz su samurlarının ortalama 37°C vücut ısısını korumak için aşırı bir metabolizmaya güvendiklerini ve her gün vücut kütlelerinin yüzde 25’ini yiyeceklerle tükettiklerini zaten biliyorlardı. Ancak araştırmacılar, “ısı üretimi için hızlandırılmış metabolizmanın” hücresel kökenlerini anlamadılar, diyor Wright.

Wright ve meslektaşları, su samurlarının kaslarındaki ısı kaynağını aradılar. İskelet kası çoğu memelinin vücut kütlesinin yüzde 40 ila 50’sini oluşturur, bu nedenle tüm vücudun metabolizmasını etkiler. Ekip, bebeklerden yetişkinlere kadar 21 tutsak ve vahşi deniz su samurundan doku topladı. Daha sonra, araştırmacılar, solunum ölçer adı verilen bir cihaz kullanarak, insanlar, Iditarod kızak köpekleri ve deniz filleri de dahil olmak üzere diğer hayvanlarla karşılaştırıldığında, oksijen akışının farklı durumlarında su samuru kas hücrelerinin solunum kapasitesini ölçtü. Oksijen akış hızı, hücrelerin ısı üretiminin dolaylı bir ölçümünü sunar. Deniz su samurları, diğer deniz memelilerinin dondurucu okyanus sıcaklıklarında hayatta kalmasına yardımcı olan balina yağı ve büyük vücut boyutundan yoksundur. Ancak su samurlarının aşırı metabolizması, dalgalarda rahat kalmalarına yardımcı olur.

Araştırmacılar, hücrelerin enerji üreten kısmı olan mitokondrideki sızıntıların ekstra ısı ürettiğini ve deniz su samurlarının aşırı metabolizmasına neden olduğunu buldu. Metabolizma, yiyeceklerin hücrelerde nasıl enerjiye dönüştürüldüğünü açıklar. Mitokondri, hücreye güç sağlamak için kullanılabilecek enerjiyi depolamak için protonları iç zarlarına pompalar. Ancak bu protonlar iş için kullanılmadan önce zara geri sızarsa, bu enerji ısı olarak kaybedilir. Bu proton sızıntıları ısı olarak kaybedilen enerji miktarını arttırdığından, su samurlarının bu kayıp enerjiyi telafi etmek için daha fazla yemek yemeleri gerekir ve metabolizmalarını hızlandırırlar.

Yüksek metabolizmaya sahip son derece küçük fareler de dahil olmak üzere diğer memeliler de bu şekilde ısı üretebilir. Ancak deniz su samurları bu konuda çok daha iyidir: Bu proton sızıntıları, su samurlarının kas hücrelerinin toplam solunum kapasitesinin yaklaşık yüzde 40’ını oluşturur; bu, bilinen herhangi bir memeliden daha yüksektir. Bu şekilde ısı üretmek, hayvanların 0°C Pasifik sularında rahat kalmasına yardımcı olur. Williams, “Bu mesaj yüksek sesle ve net ve mükemmel” diyor.

Wright, su samurlarının yüksek sızıntı kapasitesinin “her zaman çalıştıkları şey olması gerekmez” diyor, ancak muhtemelen su samurlarının daha fazla sıcaklık üretmesi gerektiğinde etkinleştirilebilir. Bilim adamları, su samurlarının hücrelerinin bu süreci nasıl açıp kapattığını henüz bilmiyorlar.

Bebek su samurları henüz bu sızıntılar boyunca sıcak kalacak kas kütlesine sahip değiller, ancak kas hücrelerinin yetişkin oranlarında ısı ürettiği, araştırmacıların bulduğu ve proton sızıntısının erken başladığını gösteriyor. Wright, farklı yaşlardaki vahşi ve tutsak su samurlarında benzer sızıntı kapasitelerinin bulunmasının, bu sızıntıların su samurlarının metabolizmasının arkasındaki “itici güç” olduğunu gösterdiğini söylüyor.

İnsanlığı ilgilendiren, farkındalık yaratan en güncel bilim haberleri Dırdırcı’da!

Su samurlarının bu özelliği miras alıp almadığı veya soğuk suya maruz kalarak geliştirdiği henüz belli değil. Wright, “Bunun doğal olup olmadığını veya doğumdan sonra istendiğinde ısı üretmenin bir yolu olarak hızla ortaya çıkan bir şey olup olmadığını bilmiyoruz” diyor.

Deniz su samurlarının güçlendirilmiş metabolizmasının hücresel kaynağını bulmak, bilim adamlarının diğer deniz memelilerinin soğuk suyla nasıl başa çıktığını daha iyi anlamalarına yardımcı olabilir. Ve bu canlıların atalarının denizlerde yaşamak ve gelişmek için ilk olarak nasıl evrimleştiğine dair yeni anlayışlara yol açabilir.




Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir