Sürekli Büyüyen Gözler

Bu “Basit” Deniz Kurdunda Bir Sır Var: Sürekli Büyüyen Gözler

Viyana Üniversitesi tarafından, 6 Aralık 2025

Deniz kıllı kurdu Platynereis dumerilii

Deniz kıllı kurdu Platynereis dumerilii. Olgun bir dişinin fotoğrafı. Kaynak: Florian Raible
Işığa duyarlı bir kök hücre halkası, kıllı kurtların gözlerini sürekli genişletmesine yardımcı oluyor ve omurgalı göz büyümesiyle beklenmedik bir benzerlik sunuyor.

Bulgular, görme yetisini oluşturmak için paylaşılan evrimsel çözümleri ortaya koyuyor ve ışık ile sinir gelişimi arasındaki daha derin bağlantılara işaret ediyor.

Şaşırtıcı Derecede Gelişmiş Gözlere Sahip Deniz Kurtları

İnsanlar gelişmiş gözlere sahip hayvanları hayal ettiklerinde genellikle memelileri, kuşları veya ahtapotları düşünür. Ancak, kıllı kurt Platynereis dumerilii de dahil olmak üzere bazı deniz halkalı solucanları, omurgalılar ve kafadanbacaklılarda bulunanlara benzer kamera tarzında inşa edilmiş gözlere sahiptir. Bu kurtlar beklenmedik derecede keskin bir görüş bile elde edebilir.

Büyük bir soru ise cevapsız kalmıştı: Bu omurgasız gözler, kurt yetişkinliğe ulaştıktan sonra nasıl büyümeye devam ediyor? Viyana Üniversitesi, Bremerhaven’daki Alfred Wegener Enstitüsü ve Oldenburg Üniversitesi’nden uluslararası bir araştırma ekibi bunu araştırmak için kolları sıvadı ve ikna edici yeni bulgular ortaya çıkardı.

Bölünen Hücrelerle Bir Kurt Gözü

Sarı renkte boyanmış bölünen hücrelerle bir kurt gözüne bakış. Kaynak: Nadja Milivojev

Paralel Evrim ve Sürekli Göz Gelişimi

Kurtlardaki ve omurgalılardaki kamera tipi gözler, paralel evrimin klasik örnekleridir. Benzer biyolojik zorluklara karşılık gelen çözümler olarak bağımsız bir şekilde ortaya çıkmış gibi görünüyorlar. Bu gözlerin olgunluktan sonra nasıl gelişmeye devam ettiğini anlamak için araştırmacılar, fotoreseptörler ve erken beyin evrimi çalışmalarında uzun süredir model olan Platynereis’in yetişkin gözlerini incelediler.

Tek hücreli RNA dizilemesini kullanan, Viyana Üniversitesi Sinir Bilimleri ve Gelişimsel Biyoloji Bölümü’nden başyazar Nadja Milivojev, kök hücrelerin moleküler imzalarını belirledi ve bunların kurt retinasındaki konumunu ve aktivitesini haritaladı. Çalışması, retina dış kenarında sinir kök hücrelerinin sıkıca kümelenip göz büyüme evrelerinde bölündüğü net bir şekilde tanımlanmış bir bölge ortaya çıkardı.

“Kurdun retinasının kenarında bölünen hücreler bulmak dikkat çekiciydi – aynı yer, bazı omurgalı gruplarının ömür boyu göz büyümesi için retinal kök hücrelerini koruduğu yerdi,” diyor Milivojev.

“Siliyer marjinal bölge” olarak bilinen bu bölgenin, istikrarlı göz genişlemesini desteklediğine inanılıyor. Viyana Üniversitesi’nden kıdemli yazar Florian Raible, balıklar ve amfibiler gibi omurgalılarda bu bölgenin, hayvan geliştikçe taze retinal nöronlar ürettiğini açıklıyor.

“Nadja’nın çalışmasının dikkat çekici yanı, kıllı kurt gözlerinin de yeni fotoreseptör hücreler ekleyebildiğini ve boyutlarını genişletebildiğini göstermesi – bu, omurgalı soy hattı dışında iyi çalışılmamış bir özelliktir,” diye belirtiyor.

Kıllı Kurt ve Balık Gözleri Karşılaştırması

Farklı evrimsel kökenlerine rağmen, kıllı kurt gözleri (solda), balık gözlerindeki (sağda) benzer şekilde konumlandırılmış bir kök hücre bölgesi sergiliyor. Kaynak: Paul Knabl

Yetişkin Kurt Gözlerinde Işığa Duyarlı Kök Hücreler

Araştırma, bu kurtlardaki göz büyümesine dair bir başka şaşırtıcı katmanı daha ortaya çıkardı. Araştırmacılar, çevresel ışığın yetişkin gözünün aktivitesini etkilediğini keşfetti. Genetik ve moleküler analizleri, bu etkinin, omurgalı çubuk ve koni hücrelerinde de bulunan ışığa duyarlı bir molekül olan bir c-opsin aracılığıyla gerçekleştiğini gösterdi.

Önceki çalışmalar, kurt gözlerinin ayrı bir opsin ailesine güvendiğini öne sürmüştü, bu yüzden omurgalı tipi bir c-opsin bulmak beklenmedikti. Milivojev ve meslektaşları bu molekülü, kurdun fotoreseptör hücrelerinin erken öncüllerinde tespit etti; bu da onun, çevredeki ışığı kök hücre aktivitesine bağlayan moleküler bir anahtar işlevi gördüğünü gösteriyordu. Sonuçlar, görsel sistemlerin sadece ışığı algılamaktan fazlasını yaptığını vurguluyor; onların gelişimi de ışıktan şekillenebilir.

Evrimsel İçgörüler ve Yeni Sorular

Bu keşifler, hem omurgasız hem de omurgalı gözlerin nasıl büyüdüğü ve kendini sürdürdüğü anlayışında uzun süredir var olan bir boşluğu kapatmaya yardımcı oluyor. Platynereis gözlerinin bir sinir kök hücresi halkasına bağımlı olduğunu göstermek, araştırmacıları duyu organlarının evrimini yönlendiren evrensel kuralları belirlemeye daha da yaklaştırıyor. Bulgular aynı zamanda birkaç yeni soruyu da gündeme getiriyor. Vücuttaki diğer sinir kök hücresi popülasyonları da çevresel ışığa yanıt verebilir mi? Ve yapay aydınlatma, doğal biyolojik süreçleri nasıl etkileyebilir? Ekip, kurt kök hücre sistemlerine yönelik gelecekteki araştırmaların sinir dokusunun nasıl adapte olduğu ve yenilendiği konusuna ışık tutmasını umuyor.

Kıdemli yazar Kristin Tessmar-Raible (Viyana Üniversitesi, Alfred Wegener Enstitüsü, Oldenburg Üniversitesi) şu sonuca varıyor: “Açıkça, beklenmeyeni ortaya çıkarmak için temel araştırma, yaşamın biyolojik karmaşıklığını ve antropojenik etkilerin olası sonuçlarını anlamak için esastır.”

Kaynak. SciTechDaily
Haber Veriyoruz