Ancak onun sıçrayışlarını yönlendiren yiyecek değil. Amacı kararlı adımlarla yaklaştığı akarsuya atlayıp boğulmak! Bu belki şaşırtıcı gelebilir ama bu çekirge intihar etti. 2002 yılında Fransız araştırmacılar doğanın bu tuhaflığını mercek altına aldılar.
Araştırmalar bu davranışın intihardan çok bir cinayet olabileceğini ortaya koydu; cani ise, zavallı çekirgenin vücudunu yerleşmek için seçmiş olan Gordiyon solucanıydı! Cinayetin nedeni, solucanın üreyebileceği sulu ortama kavuşmasıydı. Ev sahibinin beynini "kimyasal" olarak etkileme kapasitesine sahip olan bu şeytani solucan çekirgeyi bu tuhaf yazgısına boyun eğmeye zorluyordu...
Çekirge intiharını inceleyen Fransız ekip "manipüle eden parazitler"in dünyasına özgü bu stratejinin moleküler dayanaklarını da aydınlatmayı başardı. Bu keşif sadece tıp dünyasına hizmet sunmakla kalmayıp aynı zamanda evrime de yeni bir gözle bakılmasını sağladı.
Larva halindeyken
Fransız bilim adamları, intihar eden çekirgenin vücudundaki 10 cm’lik solucanın ölen zavallı hayvanı terk edip salına salına suya daldığını gözlemlediler.
Montpellier’deki (Fransa) "Genetik ve enfeksiyonlu hastalıkların gelişimi" laboratuvarından biyolog Frederic Thomas, bu solucanların daha larva halindeyken çekirgenin vücuduna yerleştiğini, erişkin hale geldiğinde üreme ortamı olan suya kavuşabilmek için hayvanı suya atlayacak şekilde manipüle ettiğini kaydediyor.
Bilim adamlarının solucanın çekirgeyi nasıl manipüle ettiğini keşfetmeleri ise tam üç yıl sürdü. Buna göre, solucan bazı molekülleri çekirgenin beynine aşılayarak onu intihara yönlendiriyordu. Bu strateji hayvan dünyasındaki manipülasyon açısından bir ilk oluşturuyor.
Bilim adamları M.thalassinum solucanının beyninin salgıladığı proteinleri üç evrede incelediler: "İntihardan önce (atlamadan birkaç saniye önce), intihar sırasında (atladıktan hemen sonra) ve intihardan sonra (atladıktan on beş dakika sonra).
Bu araştırma belli bir anda organ tarafından üretilen proteinlerin tümünün fotoğrafının çekilmesini sağlayan "proteomik analiz" adlı teknoloji sayesinde gerçekleştirilebildi. Böylece araştırmacılar çekirgenin molekülleriyle solucanın ürettiği molekülleri karşılaştırabildiler.
Moleküler benzeşme
Biyolog Frederic Thomas araştırma sonunda, çekirgenin sinir sisteminde normalde var olmayan, solucan tarafından üretilen Wnt moleküllerini saptadıklarını belirtiyor.
Kuşkusuz bu moleküllerin çekirgenin vücuduna geçmesi intiharın tetiklenmesinde belirleyici bir rol oynuyor. Peki nasıl oluyor da çekirgenin organizması solucan tarafından üretilen bu Wnt’lerin varlığından haberdar olmuyor?
Bunun açıklaması "moleküler benzeşme" denilen hileli bir yöntemdir. Çekirgenin vücudu da normalde bu proteinlerden üretiyor; bu proteinlerin yapısı solucanınkilerle aynı olmasa da büyük ölçüde benzerlikler taşıyor.
Solucanın sırrı da bu zaten: Kendi Wnt’lerinin çekirgeninkilerle benzer olmasından yararlanarak bunları çekirgenin organizmasını rahatsız etmeden vücuduna sızdırmayı başarıyor ve böylece hayvanın ölümcül yazgısını da hazırlamış oluyor.
Moleküler diyalog
Solucanın çekirgenin davranışını yönlendirmede yararlandığı yöntem açıklığa kavuşturulduysa da, intihara götüren kimyasal süreç henüz tam anlamıyla aydınlatılmış değil. Araştırmacılar, Wnt proteinlerinin sayısız işlevi olduğunu, bu nedenle halihazırda çekirgeyi nasıl yönlendirdiklerini anlamanın mümkün olmadığını ifade ediyorlar.
Nitekim çekirgeyle solucan arasında oluşan bu hassas diyalog karşısında araştırmacılar proteomik analiz yöntemleri aracılığıyla anketör rolüne benzer bir rol üstleniyorlar; iki canlının iletişiminden elde ettikleri bölük pörçük parçaları birleştirip bir bütün oluşturmaya çalışıyorlar.
Bu süreçte özellikle de, çekirgenin sinir sisteminin gelişiminde önemli rol oynayan proteinlerin hedef alındığını keşfetti. Hedef olan proteinlerden biri de, çekirgenin zemine göre konumunu belirleyen "D izoformu". Bu işlevde herhangi bir bozukluk "intihar"ı tetikleyebiliyor.
Ancak bu değişimin, solucanın Wnt proteinlerinin çekirgenin sinir sisteminde yol açtığı değişim sonucu mu yoksa henüz belirlenmemiş başka moleküller tarafından da mı başlatıldığı kesinlik kazanmış değil.
Genlerin manipülatif özelliği
Geriye şu soru kalıyor: Nasıl oldu da evrim bu derece tumturaklı bir stratejiye izin verdi? Solucanın bu taktiğinde gizli bir zeka aramak gerekmiyor; bu varlığını sadece rastlantıya borçlu.
Frederic Thomas’a göre, evrim sırasında doğal ayıklama en yetenekli solucanların çekirgelerle bu ünlü ’moleküler diyaloğu’ kurmalarını sağladı.
Science et Vie bilim dergisinde yayımlanan bu araştırmaya göre, bu tuhaf ilişkinin tıp dünyasına yönelik yararının yanı sıra teorik açıdan da önemi var. Bu bulgular, 1982 yılında İngiliz biyolog Richard Dawkins’in ortaya koyduğu "yayılmış fenotip" olarak adlandırılan teorinin öngörülerini doğrulamış oluyor.
Bu yaklaşım, genlerin sadece bulundukları organizmanın dar sınırları içinde etki oluşturdukları kanısına karşı çıkarak, tersine bu genlerin organizmanın sınırını aşan bir yeteneğe sahip olduklarını varsayıyor. Solucanla çekirge arasındaki ilişkide de bu tür bir mekanizma yok mu? Solucanın genleri de, salgılanmasına yeşil ışık yaktıkları moleküller aracılığıyla etki alanlarını kendi organizmalarının dışına çıkarıp çekirgenin davranışını değiştiriyorlar.
Bu da, "genlerin kendi bedenleri dışına çıkıp dış dünyayı manipüle ettikleri vakalar vardır" diyen İngiliz biyoloğu doğrulamış oluyor. Kısacası solucanla çekirge arasındaki ilişki evrimde yeni bir pencere açıyor.
Diğer başlıca manipülatörler
Canlılar dünyasında manipüle yeteneğine sahip olan yalnızca solucan değildir. Örneğin, bir başka solucan türü de Gordiyon solucanı gibi, asıl yaşam alanı olan koyunun karaciğerine yerleşmek amacıyla korkunç bir strateji geliştirir. Bu solucanın yumurtaları bulunduğu yerde kalmaz; dışkılama yoluyla dışarı atılır. Parazit larvaya dönüştükten sonra küçük mukozalar halinde sümüklü böceğin midesine geçer. Bu mukozalar daha sonra karınca tarafından yutulur; burada larva henüz sırrı çözülmemiş bir mekanizmayla karıncanın beynini, böcek kaba yoncaların ucuna yerleşecek şekilde yönlendirir. Bu yoncalar tam da koyunların ağzına layıktır! Yerleştiği ev sahibinin beynini etkileme yetisi aynı zamanda Hymenoepimecis eşekarısının da hayatta kalmasını sağlar. Bu arı türü bir örümcek türü olan P.argyra’nın karnında yumurtlar. Yavru arı örümceği, kendi ağını değil de arı için gereken koruyucu kozayı üretmeye zorlar. Kozasından çıktıktan sonra da örümceği yer...
Parazitliğin dört evresi
Parazit solucan toprakta büyür ama üremesi için suya gereksinimi vardır. Suya kavuşabilmek için de beynindeki kimyasalları manipüle ederek intihar etmeye sürükleyeceği çekirgeye ihtiyacı vardır.
1- Solucanın larvası bir böceğin bedenine yerleşir
Larva, örneğin Phryganius’un (gece kelebeğine benzer bir tür) bedenine yerleşir. Bu böceğin karada havalanmadan önce suda bir yıl geçirmesi gerekir.
2- Phryganius çekirge tarafından yutulur
Parazit larva çekirgenin karnına yerleşir ve gelişmeye başlar.
3- Larva ev sahibinden beslenir
Solucan üreme yaşına geldiğinde çekirgenin beynini altüst eden ve onu suya atlamaya zorlayan bir molekül salgılar.
4- Solucan çekirgenin bedeninden çıkar
Çekirge büyük atlayışını gerçekleştirdikten hemen sonra solucan üremek ve yeni larvalar çıkarmak için ev sahibinden kurtulur. Döngü tamamlanmıştır.