MEĞER KARINCALARDAN ÇOK ŞEYLER ÖĞRENİYORMUŞUZ…

Bazı çocuklar, çalışkan karıncaları, acele yemek toplama görevlerinde sıra halinde gidip gelmelerini saatlerce izlemeye bayılıyor. Çocuklardan daha meraklı bazı bilim adamları da yıllarını karıncaları incelemekle geçiriyor.

(TANG YUANKAI /CHINA TODAY TÜRKİYE)–Bu bilim adamlarından biri de Dr. Zhang Guije. Kendisi Çin’in en büyük genom ve biyoinformatik analiz merkezi Shenzhen BGI’da Bilim Bölüm Müdür Yardımcısı, aynı zamanda Genomik Evrim ve Karşılaştırma Merkezi Başkanı…

Dr. Zhang, karıncaların DNA’larını dizinlemeye 2009’da başlamış. Çalışması, BGI tarafından başlatılan Bin Bitki ve Hayvan Kaynakçası Genomlar Projesi’nin bir parçası. Eylül 2011’de Zhang, Kopenhag Üniversitesi’ndeki araştırmacılarla yaprak-kesen karıncaların genomlarını inceleme ortaklığına devam etmeye başlamış.

İYİ ÇİFTÇİLER

Karıncalar; termitler, kabuk böcekleri ve insanlarla birlikte çiftçilik yeteneklerine sahip dört hayvandan biri. Karıncalar insanlardan daha uzun süredir çiftçilik yapıyor. Gübreleme ve otları temizleme gibi teknikleri yaklaşık 50 milyon yıldır gözde besinleri mantarı yetiştirmek için kullanıyorlar.

Dr. Zhang, Çin’den ve Danimarka ve İsviçre’nin çeşitli enstitülerinden diğer bilim adamlarıyla birlikte Genome Research bülteninde yaprak-kesen karınca acromymrmex echinatior’un genom dizilimi analizlerini yayınladı. Dr. Zhang, “Kopenhag Üniversitesi ile birlikte gerçekleştirdiğimiz araştırma sosyal davranış çalışmalarında genetik için önemli bir temel atıldı. Yaprak-kesen karıncalar hakkında daha fazla bilgi sağladık” diyor.

Yaprak-kesen karıncalar genel olarak Güney Amerika, Orta Amerika ve ABD’nin güney kesimlerinde bulunuyor. Tarımsal eğilimleri olan karıncalara bir ilk örnek olarak seçildiler. Bu ve diğer tür karıncalar arasında birçok fizyolojik ve davranışsal farklılıklar bulunuyor. Acromyrmex echinatior genomunu diğer karınca türleriyle karşılaştırdıklarında bilim adamları, bu türün evrimine katkıda bulunmuş olması olası genetik farklılıkları analiz edebildi.

Zhang, yaprak-kesen karıncaların besinlerini ilginç bir şekilde işlediklerini söylüyor. Ardından da şöyle ekliyor: “Öncelikle yaprakları küçük parçalara kesip sonra onları çiğneyerek macun haline getiriyorlar. Bu macun, kolonideki karıncalar tarafından tüketilecek mantarı yetiştirmek için bir yüzey olarak kullanılıyor.”

Yaprak-kesen karıncalar, üreme metodu olarak da diğer türlerden ayrılıyor. Çoğu karınca türünün kraliçesi hayatı boyunca yalnızca bir tek erkek karıncayla çiftleşirken bir yaprak-kesen kraliçesi birçok erkekle çiftleşip on yıllar boyunca üreteceği tüm yumurtaları döllemeye yetecek kadar spermi depoluyor. Araştırmacılar bu çiftleşme alışkanlığının yaprak-kesen karınca genomundaki belirli bir gen ailesinin uzantısının sonucu olması olasılığına inanıyor.

UZUN YAŞAMIN SIRRI

Bir koloni içindeki karınca ailesinin bütününde de karıncalar oldukça farklı boyutlarda olabiliyor. Ayrıca uzun ömürlülük ve davranışlar da büyük farklılıklar gösteriyor. Örneğin, kraliçe neredeyse 10 yıl yaşayabilirken, işçi karıncalar yalnızca 1-2 ay arası yaşayabiliyor. Dr. Zhang, “Karıncaların genomlarını analiz ederek bu farklılıkların sebeplerini bulmayı umuyoruz” diyor.

Shenzhen BGI; New York Üniversitesi Tıp Fakültesi, Arizona State Üniversitesi ve Pennsylvania Üniversitesi Tıp Fakültesi’yle ortaklaşa iki diğer karınca türünün daha genomlarını inceledi: Camponotus floridanus ve harpegnathos saltator. Bu iki tür sadece davranış ve yırtıcılık açısından değil sosyal yapı ve iş bölümleri olarak da farklılık gösteriyor. Dahası, organize bir karınca topluluğunda kraliçe karıncanın da daha uzun bir ömrü oluyor: İşçi karınca yavrularının 10, erkek karıncaların ise 500 katı…

Camponotus floridanus ve harpegnathos saltator genomlarının yanı sıra farklı yaşam evreleri ve sosyal dağılımlarda gen ifadeleri de karşılaştırıldı. Bilim adamları, karıncaların yaşlanma süreciyle, sinirsel işlevleriyle ve kimyasal iletişimleriyle ilişkili genleri tespit etti. Zhang, bu sonuçların insanoğlunda da davranış ve uzun ömürlülük üzerine daha ileri araştırmalar için güzel bir model sunduğunu düşünüyor. Karınca genomlarını analiz etmek, genetiğin insanlarda yaşlanma süreci ve sosyal davranışı nasıl etkilediğini bulmada anahtar rol taşıyor.

ANTİBİYOTİK BAĞIŞIKLIĞINA ÇÖZÜM

Karıncalar, potansiyel yaşam tehdidi taşıyan atıkların yönetimine yönelik belirgin özellikleriyle de dikkat çekiyor. Atık yönetiminde kullandıkları yöntem, ölümcül bakteri ve hastalıkların yayılmasını önlemek için mikroorganizmalar tarafından üretilen antibiyotikleri kullanmayı içeriyor.

Karıncalar antibiyotik kullanımına da insanoğlundan çok daha önce başladı: En az 50 milyon yıl önce. Ancak bu durum karıncalarda neden bağışıklık gelişmediği ve neden bu kadar uzun bir süre sonra hala daha antibiyotiklerin onlara etki edebildiği sorusunu akla getiriyor. Antibiyotikler insan hastalıklarının tedavisinde şimdiden etkisizleşmiş durumda. Çünkü insan vücudundaki bakteri türleri, hatalı kullanımdan ötürü bağışıklık kazandı. Bu alandaki araştırmacılar yeni antibiyotikler üretmeye ya da var olan antibiyotikleri yenilemenin yollarını bulmaya çalışıyor. Bazı bilim adamları antibiyotik sorununa evrimsel bir çözüm ve doğru yanıtları bulmak için karıncalara dönüyor.