Yeryüzünün “kritik bölgesi”, ağaçların tepesinden başlayarak 200 metre derinliğe kadar uzanan bir ekosistem katmanını kapsıyor. Bu bölge; toprak oluşumu, su döngüsü ve besin döngüsü gibi yaşamsal süreçleri düzenliyor ve dolayısıyla gıda üretimi, su kalitesi ve ekosistem sağlığı için vazgeçilmez kabul ediliyor.
Michigan Eyalet Üniversitesi’nden Mikrobiyoloji Uzmanı Prof. James Tiedje liderliğindeki ekip, bu derin toprak katmanlarında “CSP1-3” olarak adlandırılan yepyeni bir mikrop şubesine (filum) rastladı. Söz konusu mikroorganizmalar, ABD’nin Iowa eyaleti ve Çin’deki derin toprak örneklerinden izole edildi.
Milyonlarca yıl önce sudan toprağa geçtiler
Araştırmacılar, CSP1-3 ailesinin atalarının milyonlarca yıl önce sıcak su kaynaklarında ve tatlı sularda yaşadığını, zamanla önce yüzey toprağına, ardından da derin toprak katmanlarına adapte olduğunu ortaya koydu.
DNA analizleri sonucunda bu mikropların uykuda değil, aktif olarak büyümeye devam ettiği tespit edildi. Ayrıca bu organizmaların, beklenenden çok daha baskın bir yerleşime sahip olduğu belirlendi. Bazı örneklerde, toprak mikrobiyotasının %50’sinden fazlasını CSP1-3 grubunun oluşturduğu kaydedildi.
Prof. Tiedje, bu durumu şöyle değerlendirdi:
“Derin toprak katmanları, yüzey toprağından çok farklı bir ortama sahip. Bu mikroorganizmalar, yetersiz besin koşullarına uzun süreli evrimsel adaptasyonla karşı koymuş.”
Mikroplar suyu nasıl temizliyor?
Araştırmaya göre toprak, dünyanın en büyük su filtresi konumunda. Yağmur suyu toprağın derinliklerine süzülürken fiziksel, kimyasal ve biyolojik süreçlerle arıtılıyor. Derin topraklarda yaşayan CSP1-3 mikroorganizmaları, yüzeyden taşınan karbon ve azot bileşenlerini ayrıştırarak bu arıtma sürecine katkı sağlıyor.
Prof. Tiedje bu süreci şöyle özetledi:
“CSP1-3, yüzeyden sızan kirleticileri adeta arındıran birer temizlikçi gibi çalışıyor.”
Sıradaki hedef: Laboratuvarda üretmek
Bilim insanları şimdi, CSP1-3 grubundaki mikropları laboratuvar ortamında üretmeye çalışıyor. Ancak bu, oldukça zorlu bir süreç. Zira derin toprak ortamlarının doğal koşullarını laboratuvarda taklit etmek oldukça güç.
Tiedje’nin ekibi, bu mikropların köken aldığı sıcak su kaynaklarındaki sıcaklık koşullarını yeniden oluşturarak kültürleme denemeleri yapıyor. Başarılı olunması hâlinde, bu mikroorganizmaların kirleticileri parçalama kapasitesi gibi biyo-teknolojik uygulamalara yönelik genetik özellikleri de incelenecek.
Prof. Tiedje, bu yeni keşfin önemine şu sözlerle dikkat çekti:
“Bu mikroorganizmalarla ilgili henüz bilmediğimiz çok şey var. Ancak bu bilgileri öğrenebilirsek, dünyamızın karşı karşıya olduğu çevresel sorunlara karşı etkili çözümler geliştirebiliriz.”
