Birazdan söz edeceğimiz sinek de pek oldukça sinek benzer biçimde gününü çoğu zaman orada burada vızıldamakla geçiriyor. Fakat bu dost bir noktada acayip davranmaya başlıyor. Hareketleri yavaşlıyor, karnı şişiyor ve vücudunda beyaz tüyler çıkıyor. Gün batımı civarında sinek, ufak bir bitkinin yada bir dalın tepesi benzer biçimde yüksek bir yere tırmanırken ağız kısmını uzatıyor ve ani bir hareket patlaması oluyor. Tünediği yere sıkıca tutunmasını elde eden yapışkan bir balçık püskürtüyor, sonrasında kanatlarını kaldırıyor ve sonunda ölüyor.
Neydi bu şimdi dediğinizi duyuyorum… Aynı hisleri paylaşmamak elde değil lakin bu en hafifçe tabirle garip meseleyi olduğundan oldukça daha garip kılan bir nokta var. Bahsettiğimiz sinek, değme korku filmlerine taş çıkaracak kadar epik bir halde son anlarını yaşarken aşağıda olan bitenden habersiz sinekler, ölen sinekten fışkıran beyaz sporlar ile adeta duş alıyor. Ve söz mevzusu bulaş, korkulu döngüyü baştan başlatıyor.
Bu sinekleri saran beyaz madde, açıkça “böcek yok edici” anlamına gelen Entomophthora muscae adlı bir mantar. Tamamen konakçısına bağlı olan ve sinekleri enfekte ederek onları kendi isteğini yerine getiren “zombilere” dönüştüren bir patojen.
160 yıldan uzun bir süre ilkin keşfedilen mantarın sebep oldukları, ürkütücü olmasıyla birlikte akılalmaz da… Bilim adamları uzun süredir merak ediyorlardı: Mantar, sineğin beynini denetim etmeyi iyi mi başarıyor? Bunu günün belirli bir saatinde yapacağını nereden biliyor? Genomundaki hangi genler, onun usta bir manipülatör olmasına destek oluyor?
Şu sıralar, bu ürkütücü zihin kontrolünün ardındaki bilimsel gerçekliği ortaya çıkarmak için bir takım gözlem yapılmakta.
Ölümcül nekrofili
Kopenhag Üniversitesi’nden evrimsel biyolog Henrik H. De Fine Licht, dünyada zombi ev sinekleri (Musca domestica) üstüne çalışan birkaç kişiden biri. Başlangıçta “mecburi patojenleri” incelemek istediği için E. muscae mantarına ilgi duysa da, “Normal olarak davranışsal manipülasyon yönleri ve bunun iyi mi çalmış olduğu beni de büyüledi” diyor.
Bu detaylar bir korku filminden fırlamış benzer biçimde. Mantar, sineği enfekte ettikten sonrasında, direkt yaşamsal organlara gitmez, ilkin yağları ve öteki gıdaları tüketmeye adım atar, sineği yavaş yavaş aç bırakır sadece hayatta meblağ. Ne süre ki kemirecek yaşamsal olmayan organları tükenir, mantar o süre sineğin davranışını denetim etmeye adım atar ve böylece sürekliliğini elde etmiş olur: Hemen sonra sineği birazcık yükseklik aramaya ve orada sıkışmaya zorlayarak sporlarının geniş bir halde dağılmasını sağlar.
Mantarın dişi sinek karkaslarını sıhhatli erkekler için çekici hale getirerek sinekleri iyi mi manipüle ettiğini özetleyen raporlar De Fine Licht’in bilhassa ilgisini çekti. Sıhhatli adam sinekler uçarak geliyor, enfekte olmuş cesetlerle çiftleşmeye çalışıyor ve o esnada derhal kendileri de enfekte oluyor. “Bu ölümcül cazibenin” doğasını araştırmak için De Fine Licht ve ekibi, kimyasalları çıkarmak ve çözümleme etmek suretiyle, enfekte olmuş ve enfekte olmamış sinek karkaslarını parçaladı ve cesetleri çevreleyen havayı çözümleme etti. 2022’de mantarın erkekleri cezbeden uçucu kimyasallar saldığını keşfettiler.
De Fine Licht, “Fakat söz mevzusu uçucu maddelerin adam sinekleri sex için mi yoksa beslenme vaadiyle mi çekmiş olduğu tam olarak belli değil” diyor. Bir hipotez, sineklerin ilkin bölgeye yiyecek bulduklarını düşünerek geldiklerini sadece yaklaşınca, cesetlerin daha azca uçucu bileşiklerini koklamaya başladıklarında bunun cinsel davranışı tetiklediğini öne sürüyor.
Kopenhag Üniversitesi’nden organizma biyoloğu Annette Jensen ise öteki böceklerin ölü sineklerin kokusuna iyi mi tepki verdiğine dair garip bir şey fark etti. Kendisi ve öğrencilerinden biri, öteki böceklerle beslenen bir böcek olan kulak kestanesinin, E. muscae ile enfekte olmuş sporlu sinek cesetlerine çekildiğini ve enfekte olmamış cesetler yada öteki mantar çeşitleriyle enfekte olmuş cesetler yerine onlarla beslenmeyi tercih ettiğini buldu. Bilim adamları, kulak kestanelerinin iki tür ceset arasına yerleştirildiği ve hangisine doğru hareket edeceklerini seçebildikleri deneyler yürüttükten sonrasında bu sonuçlara vardı.
Böcekler için patojenik olan mantarlar hakkında meydana getirilen ve Annual Review of Entomology’de gösterilen bir genel çalışmada ortak yazar olarak yer edinen Jensen, “Entomophthora muscae‘deki uçucu maddelerde yırtıcıları da çeken bir şey olabilir. Muhtemelen oldukça besleyici!” ifadelerini kullanıyordu.
Meyve sinekleri de kurban sıralamasında
Zombi sinekler üstüne meydana getirilen çalışmaların çoğunluğu “ev sineklerine” doğrusu domestik sineklere odaklanıyor fakat Harvard’dan moleküler biyolog ve zombi uzmanı Carolyn Elya, UC Berkeley’de doktora öğrencisiyken arka bahçesinde tesadüfen zombileşmiş meyve sineklerini keşfettikten sonrasında araştırma hedefini meyve sineklerine çevirdi.
Deneylerde yabani meyve sineklerini yakalamak için yem olarak çürük meyveler koyuldu ve karınlarında beyaz tüylü sporlar olan, kanatları yukarı kalkmış bazı ölü sinekleri görünce şaşırdı. Sporlardan hızla DNA dizileri çıkardı ve tahminini doğruladı: Bu meyve sinekleri E. muscae‘nin kurbanıydı.
Elya, araştırmacıların bir asırdan uzun süredir dünya genelinde incelemiş olduğu uygun bir laboratuvar canlısı olan sirke sineği (Drosophila melanogaster) ile çalışmalarına devam etti. D. melanogaster‘i enfekte eden bilim insanı, E. muscae-D. Melanogaster denklemi yardımıyla ki burada Drosophila‘nın detaylı olarak incelenmiş genetik seti kullanışlı olacak. Mantarın manipülasyonunu iyi mi gerçekleştirdiğini idrak etmek için bu sineklerin beyinleri incelenecek.
Problem ‘kanda’ olabilir!
2023 tarihindeki bir çalışmada Elya ve iş arkadaşları, mantarın sineğin “kanına” (hemolenfine) nöronlarını manipüle etmeye destek olan bir şey salgılıyor olabileceğini gösterdi. Zira enfekte sineklerden gelen kan (hemolenf), sıhhatli sineklere doğrusu enfekte olmamışlara enjekte edildiğinde, sıhhatli sinekler de zombileşmiş benzer biçimde davranmaya başladı.
Elya ek olarak sineğin günlük ritimlerini takip etmesine destek olan sirkadiyen nöronlarının “zamana duyarlı yükseklik arama davranışında” rol oynuyor olabileceğini keşfetti. Beyindeki bu nöronların belirli gruplarını susturmak, enfekte sineklerde tırmanmaya emek harcama aktivitesini engelledi.
Bunlara ek olarak Elya ve ekip arkadaşları ek olarak zihin kontrolünü mantarın bakış açısından da idrak etmek istiyor. Kendisi, De Fine Licht ve ötekiler kısa sürede tam da bu amaçla devasa E. muscae genomunu dizilemeyi başardı.
Meyve sineklerini enfekte eden suşa odaklanan bilim adamları, Neurospora crassa adlı bir küfte mavi ışık sensörü yapmak için talimatlar taşıyan “beyaz yakalı 1” adlı genle benzer genler bulduklarını ortaya koydular. N. crassa‘larda, bahse mevzu “beyaz yakalı 1” sirkadiyen ritimlerde rol oynar ve bu yüzden bilim adamları, bu genin enfekte sineklerin gün batımı civarında tırmanmaya emek harcama davranışlarını ve arkasından ölümlerinin kati zamanlamasını yönlendirmede rol oynayabileceği hipotezini ileri sürüyorlar.
Bilim adamları ek olarak mantarın sineğin dokularını ve besinlerini tam olarak kullanmasına destek olabilecek birçok gen keşfetti. Bunlar içinde hemolenfteki birincil şeker olan trehalozu sindiren trehalaz enzimlerini kodlayan hususi genler; sineğin dış iskeletindeki kabğunu parçalayan kitinazlar benzer biçimde proteinler; ve yağları parçalayan lipazlar vardı. Elya şöyleki açıklıyor:
Bu mantıklı, değil mi? Bundan dolayı bu mantarlar konaklarını kullanma biçimleri mevzusunda oldukça uzmanlaşmıştır. Ilkin öldürüp sonrasında yemiyorlar -ki bu birçok genel patojen tarafınca kullanılan bir stratejidir- bunun yerine böceklerin içinde büyüyorlar. Konuklarındaki her bir dokuyu hususi olarak hedef alabilmeleri mühim.
Ve mevzuya ilişkin daha çok ipucu arayışı, araştırmacıların belirli genler etken olduğunda ortaya çıkan genlerin RNA kopyalarını incelemek için statik genomun ötesine geçmesiyle devam ediyor. Hemen hemen yargıcı denetiminden geçmemiş bir makalede, Hollanda’daki Wageningen Üniversitesi’nde araştırmalarını sürdüren Sam Edwards, De Fine Licht ve meslektaşları, E. muscae ile enfekte olduktan sonrasında değişik süre noktalarında ev sineği kafalarındaki RNA’nın analizlerini ortaya koydu. Sineğin kafasının içinde hangi sinek ve mantar genlerinin etken bulunduğunu bularak, mantarın sineğin davranışını iyi mi manipüle ettiğine dair bir düşünce edinmeyi umuyorlar.
Ekip, bazı zombi virüslerinde bulunan ve egt isminde olan bir gene benzer bir mantar geninin hareketlerini tespit etti. E. muscae benzer biçimde bu virüsler, enfekte olmuş kurbanlarını (egt örneğinde tırtılları) yüksek bölgelere hareket etmeye zorlar ve mantar benzerlerinden daha tatsız bir halde tırtılların erimesine ve alttaki viral parçacıkları özgür bırakmasına niçin olur. Egt geni, bu virüs kaynaklı tırmanma davranışında rol oynuyor, bu yüzden araştırmacılar şimdi E. muscae‘deki genin enfekte sineklerde tırmanmayı tetiklemede anahtar olup olmadığını bilmek istiyor.
Daha da beteri, hem De Fine Licht’in yargıcı incelemesi bekleyen makalesi hem de Elya’nın ortak yazarlığını yapmış olduğu yakın tarihindeki bir UC Berkeley emek harcaması, E. muscae‘nin tek başına çalışmıyor olma ihtimali… Mantar, ev sineklerini ve meyve sineklerini parazitlediği sırada bir virüs tarafınca enfekte edilmiş benzer biçimde görünüyor. Sadece bu virüsün mantarın sineği denetim etmesine destek olup olmadığı hemen hemen bilinmiyor.
Elya, De Fine Licht ve öteki bilim adamları hala mantarın manipülasyonuna iyi mi başladığını bilmek istiyor. Bir hipotez, E. muscae‘nin direkt sineğin tırmanma davranışında rol oynayan nöronları aktive eden bir kimyasal salgıladığı yönünde. Sadece bir öteki hipotez ise mantarın her şeyi tüketen varlığının ve bunun sonucunda sinekte oluşan fizyolojik değişimlerin, sineğin kendi nöronlarının süreci başlatmak için kimyasallar salgılamasını tetiklediği…
De Fine Licht, daha genç bilim meraklılarını çekmek için zombi sinek-mantar sisteminin okullarda öğretilmesini istiyor. Kendisi ve Edwards kısa sürede zombileşen mantarın laboratuvarda iyi mi gözlemleneceğine dair talimatlar yayınladı. De Fine Licht, “Bu talimatlar, eğer isterlerse lise öğretmenlerini ve diğerlerini bunu denemeye teşvik edebilir” diyor.
Bunlardan biri de tarladan sinek ölüleri toplayıp, mantarı bunlarla yalıtmak.
De Fine Licht, “Ya da laboratuvarda birkaç sıhhatli sineği cesetle bir araya getirerek enfekte etmeyi deneyebilirsiniz. Bu, doğrusu zombi davranışını küçük bir kutuda gözlemlemeye çalışmak, keyifli bir şey olabilir değil mi?” ifadelerini kullanıyor.
Kaynak: Popular Science / Metin Aktaşoğlu tarafınca yerelleştirildi