Hidrotermal bacalarda (derin deniz) yaşam ve kemosentez

Question

Bu konuyu anlamakta biraz zorlanıyorum. Özellikle güneş ışığının ulaşamadığı bu derinliklerde canlıların nasıl enerji elde ettiğini kavramak istiyorum. Kemosentezin fotosentezden farkını ve bu ekosistemin nasıl işlediğini basitçe öğrenmek istiyorum.

Answer 1

Hidrotermal Bacalar: Derin Denizdeki Yaşam Vahaları

Hidrotermal bacalar, okyanus tabanında, genellikle levha sınırlarında bulunan, yer kabuğundaki çatlaklardan sıcak, mineral yüklü suyun fışkırdığı yer şekilleridir. Bu bacalar, güneş ışığının ulaşamadığı, soğuk ve basıncın çok yüksek olduğu derinliklerde bulunur. Geleneksel ekosistemlerden farklı olarak, buradaki yaşamın temel enerji kaynağı güneş ışığı değil, kimyasal enerjidir.

Kemosentez Nedir?

Fotosentezde canlılar, enerji kaynağı olarak güneş ışığını kullanır. Kemosentezde ise bazı mikroorganizmalar (bakteri ve arkeler), enerji kaynağı olarak inorganik kimyasalları (hidrojen sülfit, metan, demir gibi) kullanır. Bu kimyasal reaksiyonlardan elde ettikleri enerji ile, tıpkı fotosentezde olduğu gibi, karbondioksiti (CO2) organik bileşiklere (şekerlere) dönüştürürler.

Hidrotermal bacalardaki temel kemosentetik reaksiyon şuna benzer:

6CO2 + 6H2O + 3H2S → C6H12O6 + 3H2SO4

Bu formülde:

• Karbondioksit (CO2) ve Su (H2O), organik madde üretmek için kullanılır.
• Hidrojen Sülfit (H2S), enerji kaynağıdır. Bu, bacalardan çıkan zehirli bir gazdır.
• Glikoz (C6H12O6), üretilen organik besindir.
• Sülfürik Asit (H2SO4), bir atık üründür.

Hidrotermal Bacalarda Yaşam Zinciri

Kemosentetik bakteriler, bu ekosistemin birincil üreticileridir (güneş ekosistemlerindeki bitkiler gibi). Bu bakteriler, ya serbest halde yaşar ya da diğer canlılarla simbiyotik (ortak yaşam) ilişki kurar.

• Dev Tüp Kurtları (Riftia pachyptila): Bu ilginç canlıların ağzı, midesi veya anüsü yoktur. Vücutlarının içindeki bir organda (trofosom) kemosentetik bakteriler yaşar. Kurt, bacalardan yayılan H2S ve CO2'yi yakalayarak bakterilere iletir. Bakteriler de bu kimyasalları kullanarak organik besin üretir ve bunu tüp kurduyla paylaşır.
• Dev İstiridyeler ve Midyeler: Bu yumuşakçalar da solungaçlarında kemosentetik bakteriler barındırarak besinlerinin büyük kısmını bu ortaklıktan sağlarlar.
• Pompeii Solucanı (Alvinella pompejana): Sıcaklığa en dayanıklı çok hücreli hayvanlardan biridir. Vücudunun bir kısmı 80°C'ye varan sıcaklıklara maruz kalabilir. Sırtındaki kıllarda yaşayan bakteriler muhtemelen ona koruma veya ek besin sağlar.
• Karidesler, Yengeçler ve Salyangozlar: Bu canlılar, bakterileri yiyerek veya bakterilerle kaplı kayalıkları kazıyarak beslenirler. Böylece besin zincirinin üst basamaklarını oluştururlar.

Sonuç

Hidrotermal bacalar, Dünya'daki yaşamın güneşe bağımlı olmadığı durumlarda da var olabileceğini gösteren muhteşem örneklerdir. Kemosentez, bu ekosistemlerin temel taşıdır ve bu süreç, Dünya dışındaki gezegenlerde (örneğin Jüpiter'in uydusu Europa'da) yaşam arayışları için de ilham kaynağı olmuştur.