MISO: Mikroplar "Pas Soluyarak" Okyanusları Zehirden Nasıl Arındırıyor?

Viyana Üniversitesi'nden mikrobiyologlar Mark Mussmann ve Alexander Loy liderliğindeki uluslararası bir bilim insanı grubu, küresel element döngülerinde kilit rol oynayan, daha önce bilinmeyen bir biyolojik süreci keşfetti. MISO (Mikrobiyal Demir Sülfit Oksidasyonu) adı verilen bu yeni metabolik yol, mikroorganizmaların katı demir minerallerini enerji kaynağı olarak kullanmasına olanak tanırken, aynı zamanda zehirli hidrojen sülfidi de etkisiz hale getiriyor.

Araştırmacılar, zehirli hidrojen sülfit ile yaygın olarak “pas” dediğimiz katı demir(III) oksit formları arasındaki etkileşimin sadece basit bir kimyasal reaksiyon olmadığını, aksine canlı ve dinamik bir biyolojik süreç olduğunu ortaya koydu. Bu bulgu, Dünya'nın derinliklerindeki yaşam formlarının ne kadar yaratıcı olabileceğini gösteriyor.

Desulfovibrio alkaliphilus gibi MISO mikropları, sülfidi sülfata dönüştürerek adeta “demir soluma” yeteneğini kanıtladı. Bu dönüşüm hızı, abiyotik (cansız) ortamlarda gerçekleşenden tam on kat daha hızlıdır. Bu durum, mikropların çevresel toksinleri temizleme kapasitesinin ne kadar yüksek olduğunu ortaya koyuyor.

Bu yüksek adaptasyon yeteneğine sahip organizmalar, deniz tabanı tortullarının ve nemli toprakların oksijensiz, yani anaerobik bölgelerinde yaşamaktadır. Oksijenin tamamen bulunmadığı bu zorlu alanlarda, yaşam demir aracılığıyla kendine bir enerji yolu bularak varlığını sürdürmektedir. Bu keşif, yaşamın gezegenin en sert koşullarında bile nasıl alternatif mekanizmalar geliştirdiğini gözler önüne seriyor.

MISO süreci, demir(III) indirgenmesini hidrojen sülfitin oksidasyonu ile birleştirir. Bu metabolik faaliyet, mikropların büyümesi için gereken enerjiyi sağlar; tıpkı bitkilerin fotosentez yoluyla güneş ışığını kullanmasına benzer bir enerji kazanım stratejisidir. Bu özgün mekanizma, kükürt, demir ve karbon döngüleri arasında hayati bir bağlantı kurarak, bu mikroorganizmaları Dünya'nın iklimsel dengesinin görünmez mimarları haline getirir.

Bilim insanları, MISO bakterilerinin faaliyetinin, deniz tortullarındaki toplam küresel sülfitin %7'sine kadarının oksitlenmesinden sorumlu olabileceğini tahmin ediyor. Bu kritik işlevi yerine getirerek, okyanuslardaki oksijensiz “ölü bölgelerin” genişlemesini engelleyen hayati bir doğal tampon görevi görürler. Bu ölü bölgeler, hidrojen sülfitin birikmesi sonucu deniz yaşamının tamamen yok olduğu alanlardır.

Bu çığır açan çalışma, prestijli Nature dergisinde yayımlanmıştır ve gezegensel istikrarı anlama yolunda yeni ufuklar açmaktadır. Alexander Loy, keşfin önemini şu sözlerle vurguluyor:

“Bu keşif, mikropların metabolik yaratıcılığını ve küresel biyojeokimyasal döngülerin şekillenmesindeki vazgeçilmez rollerini gözler önüne seriyor.”

Bu süreç, en küçük ve görünmez yaşam formlarının bile “Yaşayan Dünya” adını verdiğimiz denge senfonisine katıldığını güçlü bir şekilde hatırlatmaktadır.