Biomedya - Biyoteknoloji & Yaşam Bilimleri

14 Kasım 2016'da, Yeni Zelanda'nın Güney Adası'ndaki Kaikōura kasabasını sarsan büyük bir deprem meydana geldi. Bu deprem, iki kişinin ölümüne, bir tsunamiye neden oldu ve kıyı şeridinin denizden altı metre yukarı fırlamasına yol açtı. Biyologlar Ceridwen Fraser ve Jon Waters, sonuçları televizyonda izliyordu. Waters, "Su yüzeyinden çıkartılan kelp ve [deniz kulağı] görüntülerini görüyorduk ve ölüyorlardı," diyor.

Fraser'a göre, önceki on yılda kıyıda ekolojik çalkantı belirtileri arayan bu iki bilim insanı için yapılacak tek şey vardı. "Bir uçağa bindik."

On yıl kadar önce, 2000'lerin ortalarında, Fraser, Yeni Zelanda'daki Otago Üniversitesi'nde Waters'ın laboratuvarında öğrenciydi. İkili, Yeni Zelanda bozkır kelpinin genetiğinin güney yarımküre boyunca nasıl değiştiğini incelemekteydi ki çok garip bir şey fark ettiler.

Fraser'a göre, Yeni Zelanda ana karasının kıyılarında yaşayan kelp, genetik olarak çok çeşitliydi. Ancak Güney Okyanusu'nun üzerine dağılmış soğuk, subantarktik adaları çevreleyen kelp çok benzerdi. Fraser, bu daha küçük adalar arasındaki büyük mesafe nedeniyle kelp popülasyonlarının birbirinden oldukça farklı olmasını bekliyordu. Genetik çeşitliliğin eksikliği, adaların kelp'inin tamamen yok olduğunu ve daha sonra tekrar yerleştiğini, yerleşen kelp'in tek bir kaynaktan geldiğini ortaya çıkardı. Fraser ve Waters için buradan sonra uzun sürmedi ve gerçekten de kelp'in büyük bir ekolojik bozulmadan sonra toparlandığı yerlere baktıklarını fark ettiler. Ancak ne tür bir bozulma?

"Bozkır kelp'i dondurucu soğuktan hoşlanmaz," diyor Fraser. Bilim insanları, ilerleyen buzun adalardaki kelp'i son Büyük Buzul Maksimumu sırasında, yani 20.000 yıl önce ortadan kaldırdığını gösterdi. Ancak Fraser, Yeni Zelanda'nın kendisinin, kelp popülasyonlarının çok daha eski ve genetik olarak çeşitli olmasının nedeni olarak, Buzul Çağı'nın etkilerinin en kötüsünden kaçınacak kadar kuzeyde olduğunu söylüyor.

Bu, paleoklimatologlar için değerli bir içgörüydü. Waters, "Aslında araştırmacıların son buzul çağında buzun nerede olduğunu çıkarmaları gerçekten zor," diyor. " Deniz tabanından çekirdek almak zorundalar - bu inanılmaz pahalı. Ancak burada tamamen yeni bir yaklaşımımız vardı." Çalışma, deniz buzunun o dönemde bilim insanlarının önceden düşündüğünden çok daha kuzeye uzandığını gösterdi.

2016'ya gelindiğinde, Fraser ve Waters, kelp genetik çeşitliliğine bakarak tarihi çevresel sorunların izlerini ortaya çıkarabileceklerini kanıtlamışlardı. Bu nedenle, Kaikōura depremi Yeni Zelanda'yı vurduğunda, birçok kelp yatağını yok ederek, ikili bu süreci şimdiye kadar izleme fırsatını kaçırmadı.

Fraser'a göre, yedi yıl sonra iyileşme hala ancak başlıyor. Kıyının yüksek olan bölgeleri yavaşça küçük algler tarafından tekrar yerleştiriliyor. Zamanla, bozkır kelp yeniden bir tutam alacak. Bu, bir sonraki koydan veya dünyanın öbür ucundan gelebilir.

Bozkır Kelp'inin yerleşimi, ilk gelenin önce hizmet ettiği yüksek bahisli bir oyundur. Herhangi bir anda, Güney Okyanusu'nun akıntılarında 70 milyon bireysel bozkır kelp parçasının olduğu tahmin edilmektedir. Yapraklar - ve üzerlerinde yaşayan minik yaratıklar - neredeyse her yere ulaşabilir. 

Yeni Zelanda'daki Canterbury Üniversitesi'nden deniz ekoloğu David Schiel, bozkır kelp'inin neredeyse uzun mesafe yolculuk için özel olarak tasarlandığını söylüyor. "Koptuğunda yüzüyor. Aylarca aktif kalabilir ve üreme döngülerinden geçebilir."

Sürekli trafiğe rağmen, uzak adalar arasındaki genetik alışveriş hiç de akıcı değildir. "Her zaman bir şeyin A'dan B'ye gidebiliyorsa, o zaman popülasyonlar arasında gen akışı olmalıdır diye düşünürüz," diyor Fraser. "Ancak aslında, yerel sakinlerin gerçek bir avantajı olduğundan dolayı herhangi bir gen akışı olmayabilir."

Eğer bir bozkır kelp'inin yüzen bir parçası, algalarla yoğun bir şekilde kaplı bir sahile ulaşırsa, yerleşmesi neredeyse imkansızdır, diyor Schiel. Bozkır kelp, tamamen çıplak bir kaya kıyısına vurduğunda en iyi yerleşme şansına sahiptir. Oraya vardıktan sonra, sperm veya yumurtalarını üreme yeteneği olan karşı cinsten bir üyenin spermi veya yumurtasıyla karıştırması gerekiyor. Başka bir deyişle, "içeri girmek zordur," diyor Schiel, "ve içeri girdiklerinde muhtemelen pek çok rekabetçi yoktur."

Ancak, Fraser'a göre, bir deprem, deniz sıcaklık dalgası veya başka bir ölümcül felaket meydana geldiğinde, "aniden rekabet edecek yerel kimse kalmaz, bu yüzden birkaçı geldiğinde, tüm gametlerinin kapıda bir yer kaplama şansı vardır."

Bu bozkır kelp yerleşimcileri bir kez yerleştiklerinde, onlar ve yavruları gelecek yüzyıllar veya hatta bin yıllar boyunca populasyonu domine edebilir.

Bu kelp'in hızlı bir şekilde kolonileşmesi ve ardından uzun vadeli bir çaba sarf etmesi, Fraser ve Waters'a, kelp genetik çeşitliliğini incelemenin, tarihsel doğal felaketleri tanımlamanın düşündüklerinden daha iyi bir yol olabileceğini gösterdi.

20 yıla yakın bir süre boyunca tekniklerini geliştiren Fraser ve Waters için 2023, süreci tam anlamıyla değiştirme ve gerçek değerini kanıtlama fırsatı getirdi. Yeni Zelanda'nın Güney Adası'nın kuzeydoğusundaki Rārangi kasabası yakınlarındaki bir kıyı kaya platformunda, ekip başka bir tuhaf kelp genetiği buldu. Kelp'in, 300 kilometre uzaktaki bir populasyonun genlerini paylaştığını keşfettiler. Burada net bir şekilde bir şeyler olmuştu.

Ardından yapılan jeolojik çalışmalar, kelp'in işaret ettiği şeyi doğruladı: Rārangi platformunun yaklaşık 2.000 yıl önce bir depremde gökyüzüne fırlatıldığı ortaya çıktı.

Waters, "Genetik bize garip bir şey göstermeseydi, bu bölgeye bile bakmamış olurduk," diyor. "Ve hey, presto, jeologlar tekrar baktı ve kanıt çok açıktı."

Bilim insanlarına göre bozkır kelp, güney yarımkürenin çalkantılı tektonik geçmişinin bir kaydını tutuyor. Bilinen felaketleri doğrulamak ve daha önce belgelenmemiş olanları bulmak için bir yol sunar.

Waters, "Şimdi geçmişe bakabilir ve daha önce bilinmeyen önceki bozulmaların izlerini bulabiliriz," diyor. "Genetik yaklaşımları kullanarak genellikle ortaya çıkamayan gizli bir tarih bulabilir ve böylece bir bölgenin tarihi hakkında daha fazla bilgi edinebilirsiniz."

Kaynak:popsci.com