18 Eylül 2008 Perşembe

Deniz tabani hidrotermal kaynak ekosistemleri

Alvin ile Pasifigin tabanina yaptigim yolculuk ile ilgili kisisel izlenimlerimi apazlama.blogspot.com'da yayinlamistim. Bu fotoroman tadinda yazida ise biraz daha blogumuzla ilgili olsun, bilimsel boyutuna bakalim istedim... Akabinde yorum bolumunde tartisma vs yapabiliriz... 

Alvin'in bir dalisi yaklasik sekiz saat suruyor, yukaridaki resim bir recovery oncesinden, resimde gorulen yuzucu de Alvinin ustunde gemiyle iletisim icinde. Bu hidrotermal kaynak ekosistemlerinin en carpici yani hidrojen sulfure dayali kemosentez bazli besin agi, zira burada isik yok haliyle. Asagida gorulen  seyler "riftia" tup solucanlari (buyuk ve uzun olanlari), ki iclerinde sulfur-oksitleyici bakterileri barindiriyorlar. Riftia yaklasik 20 dereceye kadar olan su sicakliklarini seviyor ve deniz tabanindaki yer secimini (nasil oldugunu bilmiyoruz) buna gore yapiyor. Bir de daha kucuk "tevnia" tup solucanlari var ki (ince olanlari) 35-40 dereceye kadar su sicakliklarina tahammul edebiliyorlar. Burada su ne kadar sicaksa hidrojen sulfur konsantrasyonunun da o kadar yuksek oldugunu belirtmeliyim, zira hem sicak su  hem de hidrojen sulfur civardaki hidrotermal kaynaklardan geliyor. 

Iste asadiga bu kaynaklardan birini goruyoruz. Bunlara "black smoker" deniyor zira kaynagin getirdigi cozunmus demir ve hidrojen sulfur deniz suyuyla karisinca kaynak suyunun pH i artiyor ve demir sulfur mineralleri cokelmeye basliyor. Bu hadise de sanki bir baca etkisi veriyor. Zaten bacanin kendisi de bu demir, bakirin sulfurlu minerallerinden olusuyor...
Alvin iki koluyla genellikle bu sularin sicakligini olcuyor, ornek topluyor, bazen tum bir bacayi devirdigi falan da oluyor bu arada. Sonra bu ornekleri bu satirlari yazan kulunuz gibi adamlar labda cozunmus kimyasallari icin analiz ediyor...Bu gordugunuz su cikisinin aslinda okyanuslara yeni su getirmiyor (nehirler getiriyor mesela), lakin burada kritik olan mevzu bu sistemin okyanusa buyuk miktarlarda metal getirmesi ve magnezyum gibi elementler icin de bir "sink" islevi gormesi. Metaller cok kritik onemde, zira tum canlilarin enzimatik aktiviteleri icin az oranda da olsa (cogu zarar hersey gibi) metallere, ozellikle demir, cinko, nikel ve bakira ihtiyaclari var. Planktonlarin ispanak yeme gibi bir sanslari olmadigina gore bu dogal metal girdileri okyanus biyojeokimyasi icin baya ehemmiyet arzediyor...
Sicak su cikisi sadece bu bacalara has bir olay degil, deniz tabaninin cesitli yerlerindeki catlaklardan da sicak su cikisi olabiliyor. Asagida gorulen alan da boyle bi olaya taniklik ediyor. Ilginc olan sey buranin heniz tup solucanlari tarafindan kolonize edilmemis olmasi, bu da bu catlagin yeni olustugunu gosteriyor. Dikkatinizi cekecegi uzere deniz tabani camsi bir karakterde, zira burada gecmiste olan magma cikisi sonucu lavlar aniden sogumus ve bu hale gelmis. On planda da Alvin in o dalis icin dibe getirdigi ekipmani goruyoruz...
Asagida Riftia solucaninin uzerinde hidrojen sulfur olcumleri yapiliyor. Sagda gorulen metal borunun ucunda bizim gelistirip kullandigimiz mikroelektrotlar bulunuyor, bunlari Alvin'in icinden bilgisayarimizdan kontrol ediyoruz. Riftia bu olcumler yapilirken savunmaya gecmis, besin almak icin cikardigi agzini (altta baska bir solucanda goruluyor - kirmizi renkli) icerde tutuyor. Anlasilan onu kormutmusuz... Hayvan genelde bu agziyla icindeki bakteriye isini gormesi icin gereken bilesenleri sagliyor. Tabi bu ikilinin iliskisinin detaylarini pek bilmiyoruz ve doktor Erol bey gibi mutualizm ustune doktora yapmis arkadaslarimizin ve diger yetkililerin buradan dikkatini cekiyoruz...  
 

Daha fazlasi icin:



Konuyla ilgilenenler icin onerebilecegim  referanslar:

Luther et al 2001, Chemical speciation drives hydrothermal vent ecologyNature 410, 813-816

Von Damm 1990, Seafloor Hydrothermal Activity: Black Smoker Chemistry and Chimneys. Annual Review of Earth and Planetary Sciences Vol. 18: 173-204

Kuş şarkısı biz insanları her zaman büyülemiştir. Doğanın bu usta müzisyenleri geçtiğimiz yüzyılda artık sadece aşk acısı çeken romantiklerin değil bilimadamlarının da dikkatini çekmeye başladı. Bu bilimadamları çoğunlukla ılıman iklimlerde yaşadığı için ve bu iklimlerdeki kuş türlerinin çoğunda sadece erkekler şarkı söylediği için yakın zamana kadar kuş şarkısının evrimsel işlevi hakkındaki genel kanı şarkının iki işlevi olduğu yönündeydi: erkeklerin kendilerine eş bulmak için bir nevi seranat yapması ve kendi bölgelerini koruması.

Son yıllarda ise tropikal iklimlerdeki ötücü kuşların daha çok çalışılması sonucu bu görüş değişmeye başlıyor yavaşta olsa. Burada bahsedeceğim çalışma da bu konudaki en son örneklerden biri.

Tropiklerde bir çok kuş türünde hem erkek hem de dişi şarkı söyler, yani düet yaparlar. Bu düetin işlevi hakkında gırla varsayım varsa da bugüne kadar bu varsayımları birbirinden ayırt etmek çok mümkün olmuyordu, netekim düetçi kuşların çoğu görüş mesafesinin çok düşük olduğu yağmur ormanlarında yaşamakta, dolayısıyla kuşları gözlemlemek zor (zaten varsayımlardan biri de kuşların bu yüzden düet yaptıkları).

Kanada'daki Windsor Üniversitesi'nden Dan Mennill ve Cornell Üniversitesi'nden Sandra Vehrencamp'in Current Biology dergisinde yayınlanan son çalışmasında araştırmacılar bu sorunu farklı yerlere yerleştirilmiş 8 tane mikrofonla çözmüşler. Devamlı kayıt yapan sekiz tane mikrofonla ses çıkaran bir hayvanın yerini sesin değişik mikrofonlara ulaşması arasındaki zaman farkını kullanarak bulabilirsiniz (tabi yeterince zamanınız ve bilgisayarınız varsa).

Mennill ve Vehrencamp ilkin 19 tane çifti hiç rahatsız etmeden dinlemişler. Sonuçlar gösteriyor ki kuşlar düetlerin yarısından çoğunu birbirlerine on metreden daha yakın yapsalarda bazen birbirlerinden 100 metreden fazla uzaktayken de düet yapabiliyorlar. Daha da ilginci düetler ortalamada kuşların birbirlerine yaklaşmasıyla sonuçlanıyor, ve genelde düeti başlatan kuş daha çok yaklaşıyor öbürüne. Yani düetler gerçekten çiftlerin birbirilerinin yerlerini bulmasına yarıyor olabilir. Fakat yine de düetlerin çoğunluğu birbirlerinin yakınındayken yapılıyor. Bu da düetlerin çiftin arasındaki bağı kuvvetlendirmeye yarabileceği ya da daha başka bir koordinasyon işlevi olabileceğini düşündürüyor.

İkinci deneyde araştırmacılar kuşların düetleri bölgelerini savunmada da kullandıklarını gösteriyorlar. Bu deneyde kuşlara iki hoperlörden başka bir çiftin düetini çalan araştırmacılar kuşların düet sıklığının oldukça arttığını ve de genel olarak dişilerin dişi şarkısı çalan hoperlöre, erkeklerinse erkek şarkısı çalan hoperlöre yaklaştıklarını buluyorlar. Bu da akla bir çok işlev getiriyor, örneğin araştırmacılar hem erkeklerin hem de dişilerin eşlerini kaybetmemek için kendi cinsinden olan kuşa daha fazla tepki gösterdiklerini düşünüyorlar.

Sonuç olarak düet yapan kuşlar bizim kuş şarkısına bakışımızı ve genel olarak bu kuşlarda çiftler arasındaki koordinasyonla ilgili fikirlerimizi değiştireceğe benziyor.

Mennill DJ and Vehrencamp SL (2008) Context-dependent functions of avian duets revealed through microphone array recordings and multi-speaker playback. Current Biology 18:1314-1319.