Hawaii Kısa Kuyruklu Kalamarı Gölgesini Nasıl Yok Eder?

David_Slater/iStockphoto.com

Kısa Kuyruklu Hawaii Kalamarı

Geceleri denizin derinliklerinde avlanırken gölgenizin sizi ele verdiğini düşünün. Yukarıdan gelen ay ışığı deniz tabanına düşen gölgenizi belirgin hâle getirir ve yırtıcılar için kolay bir hedef hâline gelirsiniz. Hawaii’nin sığ kıyı sularında yaşayan Hawaii kısa kuyruklu kalamarı (Euprymna scolopes) ise bu sorunu doğanın en zarif iş birliklerinden biriyle çözüyor.

Geceleri aktif olan bu minik canlı, adeta görünmezlik pelerini giymiş gibi davranır. Bunun sırrı ise doğuştan sahip olduğu bir özellikte değil, vücudunda yaşayan mikroskobik ortaklarında saklıdır.

Işıldayan bakteriler

Hawaii kısa kuyruklu kalamarının karın bölgesinde özel bir ışık organı bulunur. Bu organın içinde Vibrio fischeri adlı biyolüminesan bakteriler yaşar. Gece olduğunda bu bakteriler ışık üretmeye başlar. Bu ışık, yukarıdan denize süzülen ay ışığıyla uyumlu bir parlaklık oluşturur. Böylece kalamarın alt kısmında oluşması gereken gölge neredeyse kaybolur. Bilim insanları bu kamuflaj yöntemine karşı aydınlatma (counterillumination) adını verir. Sonuçta deniz tabanından bakıldığında kalamarın silueti neredeyse görünmez hâle gelir. Bu sayede kalamar, yırtıcıların dikkatinden kaçabilir.

Dennis Kunkel Microscopy/ Science Photo Library

Vibrio Fischeri bakterileri

Bu ortaklık nasıl başlar?

İlginç olan şu ki yavru kalamarlar bu bakterilerle birlikte doğmaz. Yumurtadan yeni çıkan bir yavru kalamar, deniz suyunda bulunan çok sayıdaki mikroorganizma arasından doğru simbiyotik ortağı seçmek zorundadır.

Kalamarın ışık organının yüzeyinde bulunan titrek tüycükler ve salgılanan özel bir mukus, Vibrio fischeri bakterilerini kendine çeker. Farklı bakteriler bu bölgeye ulaştığında ise kalamarın bağışıklık sistemi devreye girer ve bu mikroorganizmaları ortadan kaldırır. Böylece yalnızca doğru bakterilerin ışık organına yerleşmesine izin verilir.

Karşılıklı faydaya dayalı bir ilişki

Bakteriler ışık organına yerleştikten sonra kalamar ile bakteriler arasında simbiyotik bir ilişki kurulur. Kalamar bakterilere besin ve güvenli bir yaşam alanı sağlar. Bakteriler ise ışık üreterek kalamarın kamuflajına yardımcı olur. Bu iş birliği sayesinde kalamar, gece denizinde gölgesini gizleyerek avcılardan saklanabilir.

Bakteriler ne zaman parlamaya başlar?

Vibrio fischeri bakterileri düşük yoğunlukta olduklarında çok zayıf bir ışık üretir. Ancak bakterilerin sayısı arttıkça kimyasal sinyaller aracılığıyla birbirleriyle iletişim kurmaya başlarlar. Mikrobiyolojide quorum sensing olarak adlandırılan bu sistem, bakterilerin topluluk hâlinde davranmasını sağlar. Belli bir sinyal yoğunluğu eşik değeri aşıldığında ışık üretimi hızla artar ve tüm bakteri topluluğu aynı anda parlamaya başlar. Böylece kalamarın kamuflaj sistemi etkili bir şekilde çalışır.

Hawaii kısa kuyruklu kalamarı ile Vibrio fischeri bakterileri arasındaki ilişki, hayvanlar ile mikroorganizmalar arasındaki simbiyozu anlamak için bilim insanlarının sıkça incelediği bir model sistemdir. Bu küçük kalamar, mikroskobik ortaklarıyla kurduğu iş birliği sayesinde karanlık sularda etkileyici bir hayatta kalma stratejisi geliştirmiştir.

Doğada bazen en etkili savunma mekanizmaları tek bir canlının değil, farklı canlıların birlikte geliştirdiği çözümlerin ürünü olabilir.

Sözlük

Simbiyotik: İki farklı canlı türünün, genellikle karşılıklı yarar sağlayacak biçimde birlikte yaşamasına dayanan simbiyoz ilişkisine ait olan veya bu ilişkiyi ifade eden. Kalamar ile ışık üreten bakteriler arasındaki ilişki simbiyotiktir.

Kaynaklar:

• https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11352068/
• Knight, R. (2019). Mikrobiyota: İçimizdeki Gizli Dünya. (Çev. S. Özsoy). Domingo Yayınları.
• https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8582858/

Yazar Hakkında:

Emre Çevik

Hacettepe Üniversitesi Biyoloji Bölümü Lisans Öğrencisi