Biyolojinin Kayıp Çocukları Arkeler
Biyolojinin Kayıp Çocukları Arkeler
Canlılardan bahsederken ilk olarak kendimizden yani hayvanlardan bahsederiz. Hayvanlardan bahsettikten sonra bitkiler gibi benzeri ökaryotlardan(zarlı organel içerebilen hücrelere sahip canlılardır) söz açılır. En sonunda elimize mikroskop alıp daha küçük hareketlileri görmek isteriz. Bu durumda herkes bakterilere odaklananacaktır. Bunun sebebi elbette çok ilgi çekici olmalarıdır ve bu da onları prokaryotlar(zarlı organeli olmayan hücreler) arasında en popüler yapar. Bakterilerden bahsetmeye kalksak bir türlü bitiremeyiz ve yazımız oldukça uzun olur fakat bugün amacımız farklı. Bugün size prokaryotların dışlanan çocuğu olan arkelerden bahsedeceğim. Bunun sebebi elbette toplu bir yazılarının olmaması sebebi ile kaynak sıkıntısı çekmeleridir(en azından Türkçe dilinde öyle[İngilizce şekilde toplu şeyler var])
Daha önceki yazımda da bahsettiğim gibi biyolojiden bahsederken en önemli şeylerden biri sınıflandırmadır (bkz: Taksonomi). Gelelim yazıya neden sınıflandırma ile başladığıma, 1977 yılına kadar prokaryotlar arasından sadece bakterilerden bahsedebiliyorduk. 1676 yılında ilk defa Antonie van Leeuwenhoek tarafından gözlenmiş olan bakteriler belki de o kadar ilgimizi aldı ki küçük boyutlardaki canlılar arasında başka bir şey bulmaya çalışmadık. Aradan 101 yıl geçtikten sonra ve bahsettiğim tarihe geldiğimizde işler değişti. Carl Woese ve George Fox prokaryotları rRNA (ribozomal RNA demektir ve protein sentezi ile ilgilidir) dizinlerine göre ayırırken farklılıklarından ötürü arkeleri tanımladılar.
Bu iki bilim insanı arkeleri tanımladığında başlangıçta onları alem olarak değil alt-alem olarak sınıflandırdılar. Bunun ardından bakteriler ile arkeleri Arkeobakteri ve Öbakteri olarak ayırdılar. Bu olaylar yaşandıktan sonra tarihte sürekli tekrarlanarak bilime farklı bakış açıları kazandıran o olay gerçekleşti. Woese bu sınıflandırmaya karşı çıktı. Woese bu canlıları tekrar adlandırdı ve bu günkü kullandığımız şekilde onlara arkeler ve bakteriler dedi ardından ise ökaryotlarla birlikte canlılığın üç bölgesini oluşturduklarını öne sürdü (ilk resimdeki gibi). Burada "bölge" kelimesini kullanmamızın sebebi İngilizce olan "domain" sözcüğüdür fakat Türkçe olarak üst-alem olarak da adlandırılır. Böylece arkeler prokaryotların içinde kendilerini bakterilerden ayırdılar.
Prokaryot olan arkeler dolayısı ile DNA'larını sitoplazmada dağınık halde bulundurmaktadırlar (prokaryot hücrelerin çekirdeği olmaz) ayrıca bazılarında bildiğimiz DNA dışında plazmit denilen ve kendini eşleyebilen dairesel DNA parçalarına sahiptirler. Bakterilerin aksine tümünde değil sadece bazı türlerinde hücre çeperi (hücre zarı ile karıştırılmamalıdır) bulunduran arkeler hücre çeperini oluşturan polisakkaritin türü ile de bakterilerden ayrılırlar. Merak eden için bakterilerde peptidoglikan bulunurken arkelerde sahte-peptidoglikan vardır. DNA'ları histon proteinleri ile kaplı olan arkeler aynı zamanda ribozomları (protein sentezinden sorumlu bir organel) bakımı ile de diğer canlılardan ayrılır çünkü arkelerin ribozomları diğer canlılara göre daha büyüktür.
Arkeler aynı zamanda solunum ve beslenme yönleri ile bakterilere benzemektedirler. Oksijen ihtiyaçlarına göre bakterileri ayırmamız gerekirse, ilk bahsedeceğimiz grup aerob arkelerdir. Aerob arkeler kısaca oksijenli solunum yaparlar ve mezozomları bulunmaktadır. (zarlı organel sahibi olmadıkları için mitokondri yerini tutmaktadır) Bir diğer grubumuz ise anaerob arkelerdir. Bu grup ise oksijensiz solunum yapar. Gördüğünüz üzere oldukça basit bir ayrım. Bu iki temel grup dışında geçici olarak aerob ve geçici olarak anaerob gruplar da vardır. İsimlerinden anlaşılacağı üzere bu gruplar geçici olarak oksijenli veya oksijensiz solunum yapabilmektedirler. Bu gruplar dışında bir grup vardır ki benim favorim onlar! Fakültatif arkeler hem oksijenli hem de oksijensiz solunum yapabilmektedirler (ne kadar büyük bir avantaj öyle değil mi ?)
Gelelim beslenme şekillerine, aynı solunum gibi beslenme şekillerinin ayrılması da oldukça basittir. Böyle bir gruplandırma yapabilmek için öncelikle arkeleri ikiye ayırmamız gerekir. Birinci grup ototrof ikinci grup ise heterotrof arkelerdir. Okuyucu burda şu soruyu sormalıdır : "Eeee, ototrof ne heterotrof ne?" Hemen açıklayalım! Ototrof canlılar kendi besinlerini kendi kendine üretebilen canlılardır. Heterotrof canlılar ise besinlerini hazır tüketmektedirler. İlk olarak ototroflardan bahsedeceğiz. Ototrofları ikiye ayırabiliriz, birinci grup fotoototroflar ikinci grup ise kemoototroflar olacaktır. Hızlıca anlatmak gerekirse fotoototroflar isimlerinden de anlaşılacağı üzere ışık enerjisini kullanırlar (bitkiler de böyle özellikler gösterir) Işık enerjisini kullanmaları sebebi ile klorofil bulundurmaktadırlar fakat okuyucu kloroplast ile klorofili karıştırmamalıdır çünkü kloroplast zarlı bir organeldir. Daha önce de söylediğimiz gibi prokaryot hücrelerde zarlı organel olmaz. Diğer grubumuz olan kemoototroflar ise oksidasyon enerjisi denilen kimyasal enerjiyi kullanırlar. Yaptıkları olaya kemosentez demekteyiz (fotootorofların yaptığı olay ise fotosentezdir)
Kısa bir şekilde ototroflar böyledir gelelim heterotroflara. Parazit ve saprofit olarak bulunan bu gruplar besinlerini daha önce de belirttiğimiz gibi hazır alırlar. Parazitler isimlerinden de anlaşılacağı üzere bir başka canlıdan besinlerini alırlar ve çoğunlukla patojen(hastalık yapıcı) canlılardır. Saprofit canlılar ise çürükçüllerdir. Madde döngüsüne yardımcı olurlar ve canlı ölüleri ile beslenirler (dolayısı ile besin zincirinin her basamağına dahil sayılırlar) Beslenme şekillerine göre arkeler bu şekildedir ve az önce de dediğim üzere anlaması o kadar zor değildir.
İlk grubumuz metanojenik arkelerdir. Bu arke çeşidi karbondioksit ile hidrojeni birleştirerek metan (CH4) oluştururlar. Bataklıklarda, çöplüklerde ve gübrelerde yaşayan bu arke türünün bize yararı bulunmaktadır. Biyogaz denilen olay sayesinde ısınma ihtiyacı karşılayabilmekteyiz. Nasıl olduğunu anlatmam gerekirse durum şöyledir:
Daha önceki yazımda da bahsettiğim gibi biyolojiden bahsederken en önemli şeylerden biri sınıflandırmadır (bkz: Taksonomi). Gelelim yazıya neden sınıflandırma ile başladığıma, 1977 yılına kadar prokaryotlar arasından sadece bakterilerden bahsedebiliyorduk. 1676 yılında ilk defa Antonie van Leeuwenhoek tarafından gözlenmiş olan bakteriler belki de o kadar ilgimizi aldı ki küçük boyutlardaki canlılar arasında başka bir şey bulmaya çalışmadık. Aradan 101 yıl geçtikten sonra ve bahsettiğim tarihe geldiğimizde işler değişti. Carl Woese ve George Fox prokaryotları rRNA (ribozomal RNA demektir ve protein sentezi ile ilgilidir) dizinlerine göre ayırırken farklılıklarından ötürü arkeleri tanımladılar.
Arkeler
Arkelerin başlangıçta alt-alem olarak tanımlandığından bahsetmiştik. Böyle bir düşüncenin oluşmasında arkelerin bazı yönleriyle bakterilere benzemesini önemli bir faktördür. Birazdan arkelerin özellikleri konusunda derinlere indiğimizde bakteriler ile karşılaştıracağımız için bu ön bilgiyi almanız önemlidir.
Prokaryot olan arkeler dolayısı ile DNA'larını sitoplazmada dağınık halde bulundurmaktadırlar (prokaryot hücrelerin çekirdeği olmaz) ayrıca bazılarında bildiğimiz DNA dışında plazmit denilen ve kendini eşleyebilen dairesel DNA parçalarına sahiptirler. Bakterilerin aksine tümünde değil sadece bazı türlerinde hücre çeperi (hücre zarı ile karıştırılmamalıdır) bulunduran arkeler hücre çeperini oluşturan polisakkaritin türü ile de bakterilerden ayrılırlar. Merak eden için bakterilerde peptidoglikan bulunurken arkelerde sahte-peptidoglikan vardır. DNA'ları histon proteinleri ile kaplı olan arkeler aynı zamanda ribozomları (protein sentezinden sorumlu bir organel) bakımı ile de diğer canlılardan ayrılır çünkü arkelerin ribozomları diğer canlılara göre daha büyüktür.
Gelelim beslenme şekillerine, aynı solunum gibi beslenme şekillerinin ayrılması da oldukça basittir. Böyle bir gruplandırma yapabilmek için öncelikle arkeleri ikiye ayırmamız gerekir. Birinci grup ototrof ikinci grup ise heterotrof arkelerdir. Okuyucu burda şu soruyu sormalıdır : "Eeee, ototrof ne heterotrof ne?" Hemen açıklayalım! Ototrof canlılar kendi besinlerini kendi kendine üretebilen canlılardır. Heterotrof canlılar ise besinlerini hazır tüketmektedirler. İlk olarak ototroflardan bahsedeceğiz. Ototrofları ikiye ayırabiliriz, birinci grup fotoototroflar ikinci grup ise kemoototroflar olacaktır. Hızlıca anlatmak gerekirse fotoototroflar isimlerinden de anlaşılacağı üzere ışık enerjisini kullanırlar (bitkiler de böyle özellikler gösterir) Işık enerjisini kullanmaları sebebi ile klorofil bulundurmaktadırlar fakat okuyucu kloroplast ile klorofili karıştırmamalıdır çünkü kloroplast zarlı bir organeldir. Daha önce de söylediğimiz gibi prokaryot hücrelerde zarlı organel olmaz. Diğer grubumuz olan kemoototroflar ise oksidasyon enerjisi denilen kimyasal enerjiyi kullanırlar. Yaptıkları olaya kemosentez demekteyiz (fotootorofların yaptığı olay ise fotosentezdir)
Kısa bir şekilde ototroflar böyledir gelelim heterotroflara. Parazit ve saprofit olarak bulunan bu gruplar besinlerini daha önce de belirttiğimiz gibi hazır alırlar. Parazitler isimlerinden de anlaşılacağı üzere bir başka canlıdan besinlerini alırlar ve çoğunlukla patojen(hastalık yapıcı) canlılardır. Saprofit canlılar ise çürükçüllerdir. Madde döngüsüne yardımcı olurlar ve canlı ölüleri ile beslenirler (dolayısı ile besin zincirinin her basamağına dahil sayılırlar) Beslenme şekillerine göre arkeler bu şekildedir ve az önce de dediğim üzere anlaması o kadar zor değildir.
Ekstrem Hayat Yaşayan Arkeler
Arkelerin genel özelliklerinden bahsettiğimize göre şimdi onları ilgi çekici yapan asıl özelliğe gelebiliriz. Arkeler diğer canlılara göre ekstrem koşullarda yaşarlar. Bakterilerin kendilerini kapattığı durumlarda (endospor oluşturarak yaparlar bunu) oldukça rahat bir şekilde yaşayabilirler. Bu da arkeleri gerçekten ilgi çekici yapan şeydir.
İlk grubumuz metanojenik arkelerdir. Bu arke çeşidi karbondioksit ile hidrojeni birleştirerek metan (CH4) oluştururlar. Bataklıklarda, çöplüklerde ve gübrelerde yaşayan bu arke türünün bize yararı bulunmaktadır. Biyogaz denilen olay sayesinde ısınma ihtiyacı karşılayabilmekteyiz. Nasıl olduğunu anlatmam gerekirse durum şöyledir:
Çiftliklerde hayvan gübreleri tanklara toplanır ve havasız bırakılır. Bahsettiğimiz arke türünün faliyetleri sayesinde metan gazı oluşur. Bu gaz çiftliğin mutfak ve ısınma ihtiyacını karşılar ayrıca gaz oluşumundan sonra kalan gübre toprak verimini arttırır.
Bu özellikler işimize bu şekilde yarasa da aynı zamanda zararlı da olabilmektedir. Örnek vermek gerekirse çöplüklerde oluşan yanıcı metan gazı patlamalara sebep olabilir fakat çöplüklerden metan gazının toplanması ile belki de bu durum da yararımıza dönüşebilir. Kalan üç arke grubumuzdan birincisi ise termofilik arkelerdir. Sıcak su kaynakları gibi sıcak ortamlarda yaşarlar. Bu arke grubunun tam tersi ise psikofilik arkelerdir. Bu grup ise soğuğu sever. Son gruba gelmemiz gerekirse holofilik arkeler ise tuzcullardır. Anlayacağınız üzere aşırı tuzlu ortamlarda yaşayabilirler. Gördüğünüz gibi arkeler başka canlıların dayanamayacağı ortamlarda yaşayabilen oldukça ilgi çekici ve anlatması basit canlılardır.
Bugünkü yazımda sizlere biyolojinin dışlanmış alemlerinden biri olan arkelerden bahsettim. Umarım konu ilginizi çekmiştir ve araştırma yapmaya devam edersiniz. Bir sonraki yazılarda görüşmek ve sahip olduğunuz bilgiyi hep arttırmanız dileği ile görüşmek üzere!
Comments
Post a Comment