Derin Deniz Yaratıkları

Dünyanın birbirinden çok farklı şartlar taşıyan bölgelerinde, o bölgenin şartlarına uygun tasarlanarak yaratılmış çeşit çeşit canlılar hayatiyetini devam ettirmektedir. Donma sıcaklığının altında yaşayan antifrizli balıklar, kızgın çöl kumlarında hareket eden yılanlar, radyasyona dayanıklılığı ile bilinen akrepler, med–cezir bölgelerindeki susuzluğa dayanıklı balıklar; Rabbimizin eşsiz sanatını gösteren harika canlılara değişik örneklerdir. Yeryüzündeki canlılar, yaklaşık bir atmosfer hava basıncına maruz kalırken, derin denizlerde yaşayan canlıların derinlik arttıkça maruz kaldıkları basınçlar 300–400 atmosfer gibi korkunç değerlere ulaşmaktadır. Dünya yüzünde ve sığ denizlerde yaşayan hayvanların dayanmasının mümkün olmadığı bu müthiş basınca, bu zayıf ve aciz hayvanlar nasıl karşı koyarlar?
Her canlıya ihtiyacına ve hayat tarzına göre anatomik ve fizyolojik özellikler veren ilmi ve kudreti sonsuz Rabbimiz muhakkak bu balıklara da bazı hususi kabiliyetler vermiş olmalıdır, zira başka türlü bu basınçta yaşamaları mümkün değildir.

Hint okyanusunun tabanındaki sıcak kaynakları araştırmak üzere yola çıkan Knorr araştırma gemisinde çalışanlar, kendileri derinliklere inemediklerinden Jason isimli bir robotu kullanmaktadırlar. Jason, derin sulardan örnek almak için suya suni köpük kapları indirmekte, fakat bu kaplar karşılaştıkları büyük basınç sebebiyle küçülerek minyatür hale gelmekte ve su yüzüne çıkmaktaydılar.

Dünya yüzeyindeki canlıların maruz kaldığı basınç (yaklaşık 101 kPa veya 10,34 m’lik su sütununu destekleyecek basınç) üzerimizdeki atmosfer gazlarının ağırlığından kaynaklanmaktadır. Deniz suyunda ise yaklaşık her 10 metrede basınç 1 atmosfer artmaktadır. Araştırma gemisinin suni köpük kapları indirdiği 3000 m derinlikte ise yaklaşık 300 atmosfer basınç vardır. İnsanın bu basınçta bulunması, ciğerlerinde hava tutamayacağından dolayı mümkün değildir. İnsanoğlu bu derinliklere ancak Alvin gibi titanyum yolcu kabininde 1 atmosfer basınç bulunduran denizaltılarla bizzat, yahut televizyon kamerası taşıyan ve deniz üstü ile irtibatlandırılmış Jason gibi robotlarla dolaylı olarak ulaşabilmektedir. Yaklaşık 30 yıl önce ay üzerinde yürüyen insanoğlu, muazzam basınç miktarlarından dolayı belki de deniz tabanının bu derinliklerinde hiçbir zaman yürüyemeyecektir.

Halbuki birçok farklı organizma bu derinliklerde rahatça yaşayabilmektedir. Bunlar arasında bizim gibi oksijen soluyan, su yüzüne yakın yüzen hayvanlar da vardır. Ayıbalıkları 1.600 metre derinliğe dalabilmektedir ki buradaki basınç, normal basıncın 160 katıdır. İspermeçet balinaları daha da derine dalabilmektedir. Bu ve benzeri memeli canlılarda basınçla mücadele etmek yerine basıncın akciğerleri tamamen büzmesine imkan verilmiştir. Akciğer içinde çok az bir oksijen kalmakta, büyük kısmı ise kaslarında depolanmaktadır. İnsan kasları ile karşılaştırıldığında bu canlıların kırmızı kaslarında oksijen bağlayan demirli bir bileşik olan myoglobin molekülü çok zengindir. Akciğerlerde hava tutmamanın bir başka avantajı, vücudun suya göre daha ağır hale gelmesi ve dalışta daha kolay batmasıdır.

Bu tip deniz memelilerinin dalarak ulaşamadığı derinliklerde ise çok çeşitli hayvan türleri yaşamaktadır. Bazı balıklar, suyun kaldırma kuvvetiyle kendi ağırlıklarını dengelemek ve su içinde yaşadıkları derinliği ayarlamak için içinde gaz bulunan keselerle donatılmıştır: Tıpkı balonla gökyüzünde seyahat gibi kesenin içine kanlarından gaz ifraz ederek suyun üst kısımlarına çıkabilmekte, kesedeki gazı kanlarına geri emerek ise derinlere inebilmektedirler. Jason robotu sayesinde Knorr araştırma gemisindeki araştırmacılar bu tip balıkların deniz tabanının bir iki metre yukarısında hareketsiz durabildiklerini müşahede edebildiler. Balıkların hemen öleceğini bildikleri için bu balıkları dipten yukarıya çıkarmaya çalışmadılar. Derinliklerde balıkların hava kesecikleri patlamaz, çünkü içindeki gazın çok yüksek olan basıncı ile dış basınç aynı değerdedir. Denizin yukarı kısımlarına doğru çıkarılan balıkta dış basınç aniden düştüğü için hava keseceği aşırı şişmekte ve balığın ağzından dışarı çıkmaktadır. Bu ve benzeri problemler bütün derin deniz yaratıklarında görülmektedir. Bu yaratıkları canlı olarak dışarı çıkarıp laboratuar ortamında incelemek adeta imkansızdır. Hava keseceği olmayan birçok omurgasızın ise niye öldüğü tam olarak anlaşılamamıştır. Sadece bir iki derin deniz yaratığı birkaç gün canlı kalabilmiştir. Pasifik’teki sıcak kaynak çukurlarından çıkarılan ve titanyum basınç kabında özel olarak saklanan dev solucanlar buna örnektir. 10.900 m derinlikteki Mariana çukurundan çıkarılan bakteriler orada 1.000 atmosfer basınca maruz iken laboratuar ortamında 380 atmosfer basınçta çoğaltılamamıştır.

Bakteriler ve omurgasızlar grubundan canlıların yüksek basınçlara mukavemet edebilme sebeplerinden bazıları anlaşılabilmiştir. Ancak bu canlıların hücre zarlarında farklılıklar olduğu tespit edilmiştir. Hücre zarları, protein ve lipid (yağ) tabakalarının mozaik teşkil edecek şekilde hususi dizaynı ile yapılmıştır. Hücreyi sınırlama ve korumanın yanında gıdaların, artık maddelerin giriş çıkışı ve moleküllerin sinyalizasyonu hücre zarının mükemmel fonksiyonu ile ayarlanır. Eğer zardaki yağlar çok sert ise kanallar kapanır. Yüksek basınçta ise yağ molekülleri sertleşir. Bu yüzden derin deniz yaratıklarının hücre zarları daha akışkan yağlardan yapılmıştır. Benzetme yapacak olursak, tereyağı yerine bitkisel yağ kullanmaktadırlar. Deniz sathındaki organizmalar ile karşılaştırıldığında bu canlıların yapımında daha az doymuş yağ kullanılmıştır.

Bu yaratıklar dipten yukarı doğru çıkarıldığında hücre yağlarındaki basınç çok azaldığı için yağlar bir miktar sıvılaşır. Hayvan hemen ölmese de çoğunlukla nörolojik bozulmaya uğrar. Jason robotu ile yakalanan yengeçler, bu bozukluklardan dolayı ya oldukları yerde hareketsiz kalmakta, ya da çok ağır ve sersemlemiş durumdaydılar. Yengeçlerin semptomları sinir hücre zarlarındaki bütünlüğün kaybolması ile izah edilebilir. Hücreler arası kimyevi sinyal trafiğinde tam bir kaos yaşanmaktaydı. Hücre zarları muhtemelen daha sıvı hale gelmişti. İnsan sinir hücreleri de benzer şekilde yüksek basınca maruz kaldığında zarların geçirgenliği bozulur ve madde alışverişi bozulur. Bu da aynı şekilde benzer bir neticeye yol açar. Kas koordinasyonu kaybedilir ve sonuçta şuur kaybı yaşanır.

Derin deniz yaratıklarında da hayati ehemmiyeti olan benzer metabolik enzimler vardır, yalnız bu enzimler hacimde fazla bir değişikliğe yol açmadan kimyevi reaksiyonlara girmektedirler. Böylece canlının basınç ile mücadele etmesine gerek kalmamaktadır. Bununla birlikte derin deniz yaratıklarının bu kadar büyük basınçlarda hayatiyetlerini devam ettirmeleri ile ilgili bilmediklerimiz, bildiklerimizden çok daha fazladır. Diğer bilinen bir husus da, gaz kesesinde bu kadar yüksek atmosfer basıncındaki gazın keseden nasıl dışarı kaçmadığıdır. Bu konudaki çalışmalar, “ters akım prensibi” olarak bilinen bir modele göre keseye gelen kan ile keseden ayrılan kan damarlarının içindeki akımın birbirine ters yönde olduğu ve bu durumun da çok verimli bir biyolojik sistem teşkil ettiğidir. Birbirine yapışık olarak seyreden ve çeperleri geçirgen iki boru içindeki gazların veya sıvıların yoğunluk ve basınç farkından dolayı, bir taraftan diğer tarafa taşınması esnasında, aradaki potansiyel farkını kaybetmeden sistemin işleyişini muhafaza etmesi esasına dayanmaktadır.

Bütün çalışmalar, derin deniz canlılarının yüksek basınçta yaşayabilmek üzere çok hususi bir şekilde tanzim edilerek yaratıldığını göstermektedir. Hususi yaratılma, tanzim ve dizayn ise her zaman bu fiillerin gerçek bir faili olduğunu göstermektedir. Aklımız ve ilmimizle henüz anlamakta aciz kaldığımız benzeri birçok metabolik süreçler hususunda anlayabildiğimiz bir şey varsa, o da evrimin tesadüfi mutasyonları ile ortaya çıktığı iddia edilen varyasyonların, kendi kendine bu müthiş mükemmelliğe ulaşmasının mümkün olmadığıdır.

Kaynak
R. Kunzig, They love the pressure, Discover, August 2001, 26–27.