Kategori arşivi: #GeleceğinTrendleri

#GeleceğinTrendleri: Dilbilgisi genetik ile ilişkilidir

Bir araştırma ekibi, 14 Asya popülasyonundan genomları, dilleri ve müzik parçalarını analiz etti. Dilbilgisi müşterek tarihi en iyi şekilde yansıtıyordu.

Charles Darwin’in görüşüne göre, genler ve kültür benzer bir şekilde gelişir: her ikisi de her adımda küçük değişikliklerle nesilden nesle aktarılır. Bu teoriyi temel alarak, Zürih Üniversitesi liderliğindeki uluslararası bir ekip,  birbirine akraba dil ailelerinin 10.000 yıldan fazla bir süre geçmişinin izini sürdü. Bunu yapmak için genetik, dilbilim ve müzikbiliminden elde edilen verileri yeni dijital yöntemlerle birleştirdi. Dilbilgisinin bir popülasyonun ortak tarihini en iyi yansıttığı ortaya çıktı. Diğer kültürel özelliklerin aksine, genetik ile bağdaşıyor.

Genetik, coğrafya, dilbilim ve müzikolojiden araştırmacılar, gramer faktörünün anlamının keşfinin doğru yönde ilk adım olduğuna inanıyor. Kültürel ve genetik evrimin karmaşık doğasını anlamak için daha fazla analize ihtiyaç vardır. Ortak geçmiş basit bir şemaya uymaz, ortak ata ve temastan oluşan karmaşık bir labirent gibidir.

Araştırmacılar, “Genetik ve kültürel çeşitlilikteki ortak unsurları keşfetmek” adlı çalışmaları için özellikle uygun bir bölge olarak Kuzeydoğu Asya’yı seçtiler. Tungus, Chukutko-Kamçatk, Eskimo-Aleut, Yukagir, Ainu, Korece ve Japonca gibi 14 topluluk tarafından konuşulan on bir dil ailesinden gelen verileri analiz ettiler.

7000 dil

Araştırma ekibi mevcut genetik verileri kullandı ve ayrıca Sahalin adasında konuşulan izole bir dil olan Nivchic dilini konuşanlardan yeni veriler topladı. Araştırmacılar, popülasyonların genomlarını, dilleri (gramer kuralları, sesler, kelime listeleri) ile ilgili dijital verilerle karşılaştırdılar – örneğin, ASJP veri tabanındaki kelimeler ve müzikleri (yapı, stil) arasındaki sözcüksel mesafeleri ölçtüler. Sırasıyla, CantoCore ve Cantometrics sınıflandırma şemalarından 41 özelliğe göre manuel olarak analiz edilen 283 geleneksel şarkının ses kayıtlarını kullandılar.

Ekip, farklı veri türleri arasında kültürel evrimi modellemek için henüz standartlaştırılmış yöntemler olmadığını yazıyor. Bu nedenle genetik ve kültürel verileri ortak bir çerçeveye oturtabilmek için nüfus tarihini kültürel benzerliklerle karşılaştırmıştır. Bu süreçte, toplumlar/diller arasındaki farklılıkları temsil eden uzaklık matrisleri ortaya çıktı. Araştırmacılar bunları mukayeseli bir analiz için kullandılar.

UZH’de eski doktora sonrası araştırmacı ve şimdi Tokai’de profesör olan Hiromi Matsumae, “Kuzeydoğu Asya, Asya’nın tarihöncesi ve Amerika’ya ilk yerleşimin merkezi kavşak noktasıdır. Halkları genetik olarak birbirine bağlı olsa da, bölge kültürel ve dilsel olarak çok çeşitlidir” diyor. Varoluşlarının başlangıcından bu yana, bazı toplumlar bölündü, diğerleri birleşti. Bunun yerel diller ve gelenekler üzerinde etkisi oldu. Şu anda dünyada konuşulan 7.000’den fazla dil var ve bu bant genişliği genetik çeşitlilik için de geçerli.

Bu yazı tweet zinciri olarak da yayınlanmıştır:

Nizamettin Karadaş

Kaynaklar:

Araştırma: “Exploring correlations in genetic and cultural variation“ https://advances.sciencemag.org/content/7/34/eabd9223

heise.de

#GeleceğinTrendleri: Evrimde erkekler feda edilen bir piyon mudur?

Erkek cinsi zararlı mutasyonları yok etmeyi kolaylaştırabilir

Neden bazı hayvanlar gibi aseksüel olarak değil de seks yoluyla ürüyoruz? Araştırmacılar şimdi bu soruya bir cevap bulmuş olabilir. Buna göre, erkek cinsiyet, her şeyden öncelikli olarak bir popülasyondan zararlı mutasyonları yok etmeye faydalıdır. Çok az sayıda erkek bile çok sayıda füru üretmek için yeterli olduğundan, doğal seçilim yoluyla onların kaybı tüm popülasyonun başarısını tehlikeye atmaz – onlar bir anlamda feda edilen bir piyondur.

Eşeyli üreme, evrimin en büyük gizemlerinden biridir. Çünkü ilk bakışta önemli dezavantajları vardır: İki cinsiyet olduğu için, nüfusun sadece yarısı yavru doğurur – ve bunların yine sadece yarısı doğurgandır. Üreme için bir eş bulmak da zaman ve enerji tüketir. Bununla birlikte, aseksüel üreme ile her hayvan kendi başına füru üretebilir – bu nedenle aseksüel popülasyonlar, cinsel üreyenlerden çok daha hızlı büyür.

Stockholm Üniversitesi’nden kıdemli yazar David Berger, “Büyük soru, çiftcinsel üremenin neden geliştiği ve neden erkeklerin var olduğudur” diyor. Yaygın bilim görüşüne göre, seks her şeyden önce bir popülasyonun genlerini yeniden karıştırdığı için puan alabilir. Bu, bir türün hızla değişen koşullara uyum sağlaması gerektiğinde avantaj sağlar.

Erkek cinsi daha vazgeçilebilirdir

Diğer bir açıklamayı ise Berger, meslektaşı Karl Grieshop ve ekibi bulmuş olabilir. Buna göre, erkekler öncelikle popülasyonun genetik sağlığını – onları doğal seleksiyona feda ederek – temin etmek için varlar. Bunun arka planı: Bir hayvan türü çok sayıda dişiyi kaybederse, uzun vadede popülasyonu azalır. Öte yandan, eğer erkekler kaybolursa, ekibin açıkladığı gibi, bu genellikle bir popülasyonun başarısını pek azaltmaz.

Grieshop, “Kural olarak, bir popülasyondaki tüm dişileri döllemek için sadece birkaç erkek yeterlidir” diyor. “Dişilerin çok veya az erkek arasından bir eş seçebilmesi, yavru sayısı için fazla fark etmez.” Bu, özellikle erkeklerin yavru yetiştirmeye katılmadığı ve prensipte yalnızca spermlerini vermekle katkıda bulunan türler için geçerlidir. Başka bir deyişle: Bir popülasyonda erkeklerin varlığı kadınlara nispeten daha vazgeçilebilirdir.

Genetik sağlık için feda edilen piyon mu?

İşte tam da bu noktada Grieshop ve meslektaşlarının teorisi devreye giriyor. Buna göre, erkek cinsiyetinin “icadı”, zararlı mutasyonların bir popülasyondan büyük ölçüde tesirsiz yok edilmesini sağlar. Bu tür mutasyonların taşıyıcıları ya ölür ya da bir eş seçiminde dezavantajlı oldukları için, genlerini bir sonraki nesle aktaramazlar – böylece mutasyon ortadan kalkar.

Prensipte, erkekler bu nedenle evrimin bir tür piyon kurbanıdır. Kulağa kışkırtıcı gelen şey, evrimsel biyologlar arasında uzun süredir tartışılıyor. Bu, ancak aynı mutasyona mağdur kalan dişiler aynı sıklıkta seçilim kurbanı olmazsa, biyolojik mantığa uygun olabilir.

Böcekler cinsiyete özgü seçimi doğruluyor

Grieshop ve meslektaşları şimdi, tohum haşeresi olarak bilinen bir böcek olan dört benekli fasulye yiyici (Callosobruchus maculatus) için durumun böyle olup olmadığını araştırdı. Bunu yapmak için, kendi soyu ile çaprazlanmış 41 suşun, her biri yaklaşık 3 hafta yaşayan, 16 nesil boyunca üreme başarısını izlediler. Araştırmacılar, zararlı mutasyonların erkek ve dişilerde çiftleşme ve üreme başarısını nasıl etkilediğini belirlediler.

Sonuç: Dişi yavruların zindeliği melezleme yoluyla artma eğilimindeyken, erkekler için durum böyle değildi. Onlarda, mutasyonların rekombinasyonu, araştırmacıların bildirdiği gibi, daha az yavru üretmelerine neden oldu. Bunu, seçilimin erkek mutasyon taşıyıcıları üzerinde dişilerden daha güçlü bir etkiye sahip olduğunun bir göstergesi olarak ve dolayısıyla “piyon kurbanı” teorisinin teyidi olarak görüyor.

Bilim insanları, “Sonuçlarımız, seleksiyon yoluyla zararlı mutasyonların ortadan kaldırılmasının aslında erkekler üzerinde kadınlardan daha güçlü bir etkiye sahip olduğunu gösteriyor” diyor. “Bu göze batan cinsiyetler arasındaki fark, muhtemelen cinsel üremenin bedelini telafi edilişini temsil ediyor.”

Mutasyonların erkek böceklerin zindeliğini neden daha güçlü etkilediğini ve bunların arkasında hangi genetik mekanizmaların olduğu henüz açıklığa kavuşturulmamıştır. (Evolution Letters, 2021; https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/evl3.239 )

Bu yazı tweet zinciri olarak da yayınlanmıştır:

Nizamettin Karadaş

Kaynaklar:
Araştırma Raporu: Evolution Letters, 2021; https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/evl3.239

scinexx.de

#GeleceğinTrendleri: Akıllı köpekler insanların ne zaman yalan söylediğini bilirler

Köpeğin yalan söylediğini biliyor!

Akıllı köpekler? Bazıları insanların ne zaman yalan söylediğini bilirler.

İnsanın en iyi arkadaşı yalan söylediğini anlar mı? 260 dört ayaklı arkadaşla yapılan bir araştırma köpeklerin ne kadar zeki olabildiğini gösterdi.

Köpekler akıllı mı? Bu araştırıldı!

Viyana Üniversitesi’nden araştırmacılar, bir çalışmada köpeklerin aldatmacaları tanıyıp tanımadıklarını ve ne ölçüde tanıyabileceklerini sordular. Dört ayaklı arkadaşların gerçekten bir kişinin doğru mu veya yalan mı söylediğine dair bir sezileri olduğunu keşfettiler. Peki, köpekler ne kadar zeki?

Araştırmacılar, insanların ve köpeklerin en az 14.000 yıldır sosyal çevrelerini paylaştıklarını açıklıyor. Bu nedenle köpekler, mukayeseli sosyo-bilişsel yetenekler araştırmaları için iyi bir model türü olabilir. Araştırmacılar, köpeklerin “insanların bazı zihinsel veya psikolojik durumlarına duyarlı” olup olmadığını anlamak istedi.

Deney şu şekildedir

  • Üstü kapalı iki kâse vardı: birinin altında mama vardı, diğerinin altında mama yoktu.
  • Köpekler bir yabancının (“iletişimci”) önerisine uymak üzere eğitildi: Köpekler, yemek dolu kâseye dokunan, köpeğe bakan ve “Bak, bu çok iyi!” diyen hiç tanımadıkları bir kişinin – ‘iletişimci’nin – önerisine uymayı öğrendiler. O, iki kâseden hangisinin bir mükâfat içerdiğini köpeklere gösterdi.
  • Köpekler yabancının tavsiyesine uyunca, mükâfatı aldılar.
  • Bu güven sağlandıktan sonra ekip, köpeklerin başka bir kişinin mamayı birinci kâseden ikinci kâseye taşıdığına tanık olmasını sağladı. İletişimciler ya odadaydılar ve geçişe de tanık oldular ya da kısa bir süre yoklardı ve görünüşe göre yemeğin değiştirildiğinin farkında değillerdi. Her iki durumda da iletişimciler daha sonra şimdi boş olan ilk kâseyi tavsiye edeceklerdi.

Deneyin neticesi

Köpeklerin yarısı, iletişimcinin yokluğunda mama farklı bir kaba konulduğunda, iletişimcinin tavsiyesine uymadı. Köpekler artık önerilen kâsenin boş olduğunu biliyorlardı. (False belief Testi)

Köpeklerin üçte ikisi, iletişimci yiyecekteki değişikliği görmesine rağmen yanlış kâseye işaret ettiğinde öneriyi umursamadı. Yani dört ayaklı arkadaşlar, o insanın kendilerine yalan söylediğini fark etti.

Ortak yazar Ludwig Huber New Scientist’e karşı şu açıklamada bulundu: “Göründüğü kadarıyla köpekler iletişimcinin doğru sinyaline uyduklarında, bu yeni kişiye güveniyorlar.

Buna benzer testler daha önce 5 yaşın altındaki çocuklar, Japon makakları veya şempanzeler ile yapılmıştı. Ancak neticeleri farklıydı. İletişimci odada ve geçişe tanık olmasına rağmen ilk (artık boş) kâseyi tavsiye edince, küçük çocuklar ve insan olmayan primatlar, iletişimcinin boş kaba doğru kasıtlı yanıltıcı önerisine daha yüksek oranda itaat etmişti. Huber, bunun nedeni, çocukların ve insan olmayan primatların, iletişimciye kendi gördükleri kanıtlardan daha fazla güvendiklerinden olabilir, diyor.

Biz köpeklerin beş yaşından küçük çocuklar ve maymunlar gibi davranacağını düşündük, ancak şimdi köpeklerin birinin hile yaptığını anlayabileceğini düşünüyoruz. Belki onlar ‘Bu kişi benim bildiklerimi biliyor ve yine de bana yanlış [bilgi] veriyor’ diye düşünüyorlar. Onların bu davranışı kasıtlı yanıltma, yani yalan olarak görmeleri mümkündür”, diyor.

Peki ya güvenen köpekler?

Üçte ikisi yalancı iletişimcinin tavsiyesini umursamasa da, bazı köpekler ona güveniyor. Araştırmaya dâhil olmayan Oregon Eyalet Üniversitesi’nden Monique Udell: “Bu çalışma bize köpeklerin bizi yakından izlediğini, sosyal sinyallerimizi aldığını ve resmi eğitim bağlamlarının dışında bile sürekli olarak bizden bir şeyler öğrendiğini hatırlatıyor ve köpeklerin sosyal bilgileri nasıl işlediği hakkında çok şey gösterebilecek” diyor.

“Köpeklerin hipersosyal olduğuna dair hem genetik hem de davranışsal kanıtlar var. Bu da birçok köpeğin sosyal uyarılara aldırmamakta zorlandığı anlamına geliyor, başka bir çözüm daha faydalı olsa bile. Azınlıkta olsalar bile, köpeklerin yalancıya itaat etmesi, bu davranışın gerçekte ne sıklıkla yapıldığına dair çarpıcı bir örnektir.” , diyor Monique Udell.

Sonuç: Çalışmanın gösterdiği şey şudur

Araştırma, dört ayaklı arkadaşların yalan söyleyen insanları tanıyabildiğini gösteriyor. Bu sadece köpeklerin ne kadar zeki olabileceğini değil, aynı zamanda onların ne kadar hipersosyal olduklarını da gösteriyor.

Bu yazı tweet zinciri olarak da yayınlandı:

Nizamettin Karadaş

Kaynaklar:
futurezone.de ,03.08.2021
Araştırma:Dogs follow human misleading suggestions more often when the informant has a false belief (21.07.2021 in The Royal Society Publishing), New Scientist

#GeleceğinTrendleri: Güneş panelleri yeni malzeme karışımı ile bin kat güç sağlıyor

 

Alman güneş enerji branşı bir süredir yerinde saysa bile, fotovoltaik, CO2 emisyonlarını azaltma yolunda hala önemli bir yapı taşıdır. Buna istinaden teknoloji ve bilim güneş panellerine hala yatırım yapmaya devam ediyor, örneğin Martin Luther Üniversitesi Halle-Wittenberg’de (MLU).

Yeni yaklaşımları için araştırmacılar üç kristal malzemeyi birleştirdi. (Resim: Uni Halle / Yeseul Yun)

Halle-Wittenberg Üniversitesi’nden araştırmacılar umut verici sonuçlar sunuyor: Üç kristal katmanın bağlantısı fotovoltaik etkiyi önemli ölçüde arttırdı.

Oradaki araştırmacılar, güneş panelleri için fotovoltaik etkisini 1000 kat artıran yeni bir malzeme karışımı sundular. Bunu yapmak için, dönüşümlü olarak üst üste yerleştirdikleri baryum, stronsiyum ve kalsiyum titanat kristallerden örgü katmanlar oluşturdular. Sonuçlar yakın zamanda Science Advances dergisinde yayınlandı.

Araştırmacılar, verimliliği sınırlı olan geleneksel silikon yerine, “ferroelektrik”ler isminde malzemeyi kullanıyor. MLU’nun Sili-Nano Yenilik Yetkisi Merkezi’nden (Zentrum für Innovationskompetenz Sili-Nano) fizikçi Akash Bhatnagar, “Ferroelektrik, malzemenin alansal olarak ayrı pozitif ve negatif yüklere sahip olduğu anlamına gelir” diye açıklıyor. Silikonun aksine, ferroelektrik kristallerin fotovoltaik etki için pozitif veya negatif katkılı katmanlara ihtiyacı yoktur, bu da, uzmana göre, güneş modüllerinin üretimini önemli ölçüde kolaylaştırır.

Araştırmacılar bile şaşırdı

Etkiyi güçlendirmek için, bilim insanları sadece bir baryum titanat tabakası kullanmakla kalmadılar, aynı zamanda onu stronsiyum ve kalsiyum titanattan yapılmış iki paraelektrik tabakanın arasına yerleştirdiler. Bu amaçla kristaller, yüksek güçlü bir lazerle buharlaştırıldı ve tekrar taşıyıcı substratlar üzerine depolandı. Bu şekilde üretilen malzeme 500 katmandan oluşmakta ve yaklaşık 200 nanometre kalınlığındadır.

Lazer ışığıyla yapılan testlerde, uzmanların kendileri, malzeme karışımının tesirliliğine şaşırdılar. Elektronların akımı, saf baryum titanat ile yapılan ölçümlerin gösterdiğinden 1000 kata kadar daha güçlüydü. Bhatagnar, “Görünüşe göre, örgü katmanlarının etkileşimi önemli ölçüde daha yüksek bir geçirgenliğe yol açıyor – yani, ışık fotonlarının uyarması nedeniyle elektronlar çok daha kolay akabiliyor. Katman yapısı, tüm ısı aralıklarında saf ferroelektriklere göre daha yüksek verim gösteriyor. Kristaller ayrıca önemli ölçüde daha dayanıklı ve özel paketleme gerektirmiyor.” diyor Bhatagnar.

Bunun fotovoltaikte ne ölçüde bir atılım olduğu görülecektir. Çünkü öncelikle, daha malzemenin dayanıklılığı ve mukavemeti incelenmesi gerekmektedir, ilk testler nispeten yüksek bir sağlamlık seviyesi gösterse bile. Ölçümler bu etkinin çok güçlü olduğunu gösterdi: altı aylık bir süre boyunca neredeyse sabit kaldı. Ardından güçlü üretim ortakları ikna edilmesi ve kazanılması gerekir – deneyimler bu sürecin uzun zaman alabileceğini göstermiştir.

Şekil 1 Süper örgülerin yapısal karakterizasyonu.(A) SBC222 örneğinden elde edilen kesitsel STEM. (B) Taranan bölgenin bir bölümünden yüksek çözünürlüklü STEM. Şematik, birim hücrelerin düzenini gösterir. RSM, (C) BTO, (D) SBC555, (E) SBC252 ve (F) SBC222’de yaklaşık (103) yansıma elde etti. Yıldız ve sarı oklar, sırasıyla STO substratını ve SL’den uydu tepe noktalarını gösterir.

Nizamettin Karadaş

Bu yazı tweet zinciri olarak da yayınlandı:

Kaynaklar:

Araştırma Metni: https://advances.sciencemag.org/content/7/23/eabe4206 , Science Advances  02.06.2021

t3n.de , 24.07.2021Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg 20.07.2021 Basın açıklaması: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=58471.php

#GeleceğinTrendleri: Topraktaki mikroplastikler üzerinde patojen mantarlar

Mikroplastik parçacığındaki bir çatlakta mantar sporları. (Bar = 30 mikron). (Resim: Bayreuth Üniversitesi / Mikoloji Bölümü)

Doğada altı milyar tondan fazla plastik var. Plastik yerin içinde hareket eder, denizde sürüklenir, yağmurla yağar, soluduğumuz havada uçar. Ama bizi zehirlemez – dünya onu kendi döngülerine dahil eder.

Topraktaki mikroplastik partiküller sadece çevreyi kirletmekle kalmaz, aynı zamanda sağlık tehlikesi de olabilirler. Zira araştırmacılar onların üzerinde çok sayıda mantar türü buldular, aralarında birçok patojenik tür de buna dahildi. Görünüşe göre mikroplastikler, onlara yeni bir ekolojik niş sunuyor ve bu nedenle insanları, hayvanları ve bitkileri etkileyebilecek, mantar enfeksiyonlarının kaynağını temsil ediyorlar. Küçük plastik parçacıkların rüzgarla geniş çapta yayılabileceği ve böylece patojenleri yeni alanlara taşıyabileceği gerçeği göz önüne alınınca, problem daha da büyüyor.

Mikroplastikler dünya çapında yaygındır. Küçük plastik parçacıklar, derin denizlerde ve uzak dağ zirvelerinde bile tespit edilmiştir, toprakta her yerde bulunurlar ve ayrıca insan vücudunda da çoğalırlar. Doğrudan sağlık etkileri henüz belirsiz olsa da, plastiklerin çevredeki çok sayıda mikroorganizmalar tarafından kolonize edildiği bulunmuştur. Bu nedenle araştırmacılar artık mikroplastik habitatına “plastisfer” adını verdiler. Ancak, şimdiye kadarki bilimsel odak bakteriler üzerinde olmuştur ve ağırlıkla su örneklerinden elde edilen mikroplastik parçacıklar incelenmiştir.

Plastik üzerinde mantar

Bayreuth Üniversitesi’nden Gerasimos Gkoutselis liderliğindeki bir ekip şimdi topraktaki mikroplastikler üzerindeki mantarlarla uğraştılar. Araştırmacılar, “Mantarlar, plastiklerin karasal sistemlerde mikrobiyal kolonizasyonunu incelemek için ideal organizma grubudur, çünkü plastisferdeki yaşama özellikle iyi adapte olmuşlardır” diye yazıyor. Gerçeği mümkün olduğu kadar iyi gösteren resmi elde edebilmek için, araştırmalarında yakın insan çevresindeki alanlardan toprak örnekleri seçtiler: Batı Kenya’nın Siaya kentinde, bir pazar meydanından, iki çöp deposundan, yol kenarından ve bir iç avludan.

Gkoutselis ve meslektaşları, çeşitli mikroskobik yöntemler ve metagenom analizi yardımıyla plastik parçacıklar üzerinde hangi mantarların bulunduğunu inceledi. Sonuç: “Mikroplastik parçacıklar üzerinde mantarsı biyofilm oluşumunun tüm aşamalarını gözlemleyebildik. Bu esnada plastisferdeki mantarların sadece büyümekle kalmayıp çoğaldıklarını da kanıtlayabildik. Mikroskobik incelemelerden ve DNA analizlerinden elde ettiğimiz veriler şu varsayıma sebep oluyor; mikroplastiklerin üzerine yerleşen mantarlar bütün arazilerde mevcuttur.”

Patojenler tercih edilir

Analize göre, mikroplastik parçacıklar üzerindeki mantar toplulukları, çevrelerindeki topraklarda bulunanlardan önemli ölçüde farklıydı – belirli patojen türler lehine. Gkoutselis, “İnsanlar için tehlikeli olan bazı türler, karartan mantarlar ve kriptokokal mayalar da dâhil olmak üzere, mikroplastik parçacıkların yüzeylerinde çevreleyen zemine göre daha yüksek konsantrasyonlarda bulunur” diyor. “Bu nedenle çalışmamız, topraktaki mikroplastiklerin muhtemelen bir mantar enfeksiyonu kaynağı olabildiği bulgusunu haklı çıkarıyor.”

Araştırmacılara göre, patojenik mantarların mikroplastik partiküller üzerinde giderek daha fazla bulunmasının nedeni, patojenik türlerin, aslında yaşama layık olmayan plastik yüzeyi kolonize etmelerini kolaylaştıran belirli özelliklere sahip olmasıdır: “İstilacı yapılar üretirler, biyofilmler oluştururlar ve mukus salgılarlar”, dedi araştırmacılar. Mevcut çalışma için yalnızca Kenya’dan alınan toprak örneklerini analiz etmelerine rağmen, bu özelliklere dayanarak bunun küresel bir fenomen olduğunu varsayıyorlar.

Dünya çapında sorun

Araştırmacılar, “Dünya çapında karasal ekosistemlerde artan miktarda plastik atık göz önüne alındığında, bu etkileşim ile mantar enfeksiyonlarının küresel epidemiyoloji için ciddi sonuçları olabilir” diye uyarıyor. Sorun, plastik parçacıkların kolayca yayılması gerçeğiyle daha da kötüleşiyor: “Bu uzun ömürlü substratlar sadece patojenler için bir yerleşke görevi görmez, aynı zamanda rüzgâr, akıntılar ve dalgalar tarafından uzun mesafelere de taşınabilir ve nihayetinde yeni yerlerde yabancı mikrobiyal toplulukların yerleşmesine yol açabilir.”

Mantar enfeksiyonları dünya çapında artmakta ve özellikle tropik bölgelerde çok sayıda ölümden sorumludur. Yazarlar, “Bu çalışma, plastik kirliliğinin toprakta patojen birikimi üzerindeki doğrudan etkisini gösteren ilk çalışmadır” diye yazıyor. “Gelecekteki çalışmalar, bu yüksek olasılıkla küresel fenomenlerin hem çevresel hem de epidemiyolojik sonuçlarını analiz etmelidir. Aynı anda siyasi yetkililer plastik atıkları insan sağlığına potansiyel bir tehdit olarak sınıflandırmayı düşünmeli.”

Sonuçlar özellikle tropikal ülkelerde ciddi olabilir

Araştırmacılara göre, patojenik mantarların bulaşmasıyla ilgili sorunların, özellikle atık bertarafının genellikle yetersiz olduğu ve çevreye çok fazla atık bırakıldığı tropik ülkelerde ortaya çıkması muhtemeldir. Ancak Kenya’nın plastik atıkların önlenmesinde öncü bir rol oynadığını vurguluyorlar.

Bayreuth Üniversitesi’nden Gerhard Rambold, “2017’den beri orada tek kullanımlık plastikten kaçınmak için etkili önlemler alındı. Kenya, sanayileşmiş ülkelerden plastik ithalatını kısıtlayacak bir ittifaka da katıldı” diyor. Orada plastik atıkların çevreye karışmaması için önlemler erken bir aşamada alındı.

Nizamettin Karadaş

Bu yazı tweet zinciri olarak da yayınlandı:

 

Kaynaklar:

Gerasimos Gkoutselis (Universität Bayreuth, Deutschland) et al., Scientific Reports,

Geo.de

Wissenschaft.de

#GeleceğinTrendleri: Petrol üreten algler keşfedildi

Dicrateria fitoplankton, benzinden ağır yağa kadar hidrokarbonlar üretiyor

Dicrateria cinsinden kamçılı deniz yosunu biyolojik petrol üretir ve onu hücrelerin içinde depolar (kırmızı). © Harada et al./ Scientific Reports, CC-by-sa 4.0

Heyecan verici bulgu: Araştırmacılar, Kuzey Kutup Denizinde biyolojik petrol üretebilen ilk organizmayı keşfettiler. Tek hücreli deniz yosunu Dicrateria, on ila 38 karbon atomu uzunluğunda doymuş hidrokarbon zincirleri ve dolayısıyla benzin, dizel ve ısıtma yağını oluşturan alkanlar üretir. Bilim insanlarının “Scientific Reports” uzman dergisinde bildirdiği gibi, şimdiye kadar, petrolün bu kadar iyi bir eşdeğerini üretebilen başka bir organizma bilinmiyor.

Ham petrol, benzin, motorin ve diğer yakıtlar için olduğu kadar kimya endüstrisi için de en önemli hammaddelerden biridir. Şimdiye kadar, bu doymuş hidrokarbon zincirleri karışımı sadece fosil kaynaklardan elde edilebilir. Bu nedenle yanması, milyonlarca yıl önce bağlanmış olan karbondioksiti serbest bırakır ve böylece atmosferdeki CO2 artışına katkıda bulunur.

Ham petrol ve türevleri biyolojik olarak üretilebilseydi farklı olurdu. O zaman yanma, yalnızca bu organizmalar tarafından daha önce çevreden emildiği kadar CO2 salacaktır. Bu tür yakıtlar bu nedenle CO2-nötr olacaktır. Örneğin bitki kalıntılarını sentetik yakıtlara dönüştürebilen bazı mikroplar vardır. Dizel üreten genetiğiyle oynanmış bakteriler de vardır. Ancak, petrolün tüm alkan spektrumunu doğal olarak üreten bir canlı bilinmiyordu.

Petrol kabarcıklı plankton algleri

Bu artık değişti: Japon deniz araştırma ajansı JAMSTEC’den Naomi Harada liderliğindeki bir araştırma ekibi, Arktik Okyanusu’nda doğal olarak biyolojik petrol üreten tek hücreli bir deniz yosunu keşfetti. Dicrateria rotunda türünün algleri, Sibirya’nın kuzey kıyılarındaki Chukchi Denizi’nden alınan su örneklerinde bulundu. Bu kamçılı fitoplanktonun daha ilk araştırmalarında, hücrelerinin yağla dolu kovuklar içerdiği fark edildi.

Ekip, gaz kromatografisi-kütle spektrometrisi (GC-MS) kullanarak bu yağ kabarcıklarının bileşimini analiz ettiğinde, şaşırtıcı bir şey ortaya çıktı: yağ, dallanmamış, doymuş hidrokarbon karışımından (alkanlardan) oluşuyordu. Harada ve ekibi, “Bunun dikkat çekici yanı, zincir uzunlukları on ila 38 karbon atomu olan tüm düz zincirli alkanların mevcut olmasıydı.”

11 Dicrateria türünde üretilen farklı zincir uzunluklarındaki alkanların miktarı © Harada et al./ Scientific Reports, CC-by-sa 4.0

Benzinden ağır akaryakıta kadar alkanlar

Bunun anlamı şudur: Küçük deniz yosunu, petrolü ve aynı zamanda yaygın yakıtları oluşturan tüm alkanları üretiyor. On ila 15 karbon atomlu (C) zincir uzunlukları benzin olarak, C16 ila C20 arasındaki uzunluklar dizel olarak ve 21’den fazla karbon atomlu zincirler ısıtma ve ağır yağ olarak sayılır. Bilim insanları, “Bu, ham petrolde hidrokarbon karışımı üretebilen bir organizmanın ilk kanıtı” diyor.

Sadece bu da değil: Harada ve meslektaşlarının keşfettiği gibi, Dicrateria cinsinin diğer on türü de bu biyolojik petrolü üretebiliyor. Bu tür algler Atlantik ve Pasifik’te orta enlemlere kadar bulunur. Bilim insanları, “Hidrokarbonlarının yakıtlar için uygunluğu açısından, Dicrateria algleri bilinen tüm fitoplankton türlerinden daha iyi performans gösteriyor” diyor.

Karanlık ve azot eksikliği üretimi başlatıyor

Deneylerin gösterdiğine göre bu alglerin ürettiği organik petrol miktarı, çevresel koşullara göre değişiyor. Ekibin bildirisine göre, bu tek hücreliler, ışıkta ve bol miktarda besin maddesiyle miligram kuru madde başına sadece 12,5 ila 79,4 nanogram yağ üretirken, verim karanlıkta ve azot eksikliğinde önemli ölçüde arttı; alkan içeriği karanlıkta 5,6 kat arttı ve Azot eksikliğinde 48 misli.

Plankton alg Dicrateria böylece ham petrol ve türevlerini biyolojik bir şekilde üretmenin bir yolunu açabilir. Harada ve meslektaşları, “Dicrateria’nın benzersiz yeteneği, n-alkanların biyosentezine yeni bir yaklaşım geliştirmeye yardımcı olabilir” diye yazıyor. Yosun hücrelerinde biyo-petrolün sentetik yollarını ve fizyolojik işlevini araştırmak için daha ileri çalışmalar gereklidir. (Scientific Reports, 2021; doi: 10.1038/s41598-021-93204-w)

Nizamettin Karadaş

Bu yazı Tweet zinciri olarak da yayınlanmıştır:

 

Kaynaklar:

Toyohashi University of Technology

scinexx.de , 02.08.2021

#GeleceğinTrendleri: Bağışıklık sistemi – vücudun kendi “katil temizlik maddesi”

Salmonella (kırmızı) bir hücreye girdiğinde, APOL3 (yeşil) bakterinin yüzeyine yapışır ve onu parçalar. (Resim: Video-kesit, Kredi: R. Gaudet ve diğerleri/Science 2021)

Araştırmacılar, hücrelerin istilacı bakterilere karşı bir tür deterjanla saldırdığını bildiriyor: Araştırmalara göre, deterjanların yağ lekelerini çıkarmasına benzer şekilde, APOL3 adlı protein de patojenlerin kabuklarındaki lipidleri çözüyor ve onları öldürüyor. Bilim insanları, hücrelerin silah cephaneliğine ilişkin yeni kavrayışların, patojenlere karşı mücadelede yeni stratejilerin geliştirilmesine yardımcı olabileceğini söylüyor.

Bağışıklık sistemi olmasaydı vücudumuzda kıyametler kopardı: Bakteriler özellikle kontrol altında tutulmalı, yoksa infilak şeklinde ürerler ve dokuları yok ederler. Bilindiği gibi, vücutta özel bağışıklık hücreleri, zalimleri bulup ortadan kaldıran vücut polisi görevi görür. Ancak vücudumuzun her hücresi de kendisini istilacılara karşı belirli mekanizmalarla savunabilir. “Hücre otonom bağışıklığı” denilen bu sistem, vücudumuzun savunma sisteminin temellerinden birini oluşturur. Alarm sinyali maddesi “interferon gama”nın sadece vücuttaki bağışıklık hücrelerini değil, bu hücresel savunma sistemini de harekete geçirdiği bilinmektedir. Ancak hücrelerin bakterilere karşı korunmak için somut hangi maddeleri oluşturduğu şimdiye kadar pek araştırılmamıştır.

New Haven’daki Yale Üniversitesi’nden John MacMicking ile çalışan bilim insanları şimdi bu soruyu araştırdı. Çalışmalarının bir parçası olarak, ilk önce insan hücre kültürlerinde interferon gama etkisiyle aktive olan genleri incelediler. Moleküler genetik yöntemleri kullanarak, bu genetik yapıdan bazılarını veya kodlayan maddeleri karakterize ettiler. Sonunda APOL3 proteini ile karşılaştılar, onun üretimi alarm sinyali interferon gama tarafından hızlandırıldı. Bu araştırmacıların özel ilgisini çekti, çünkü bu proteinlerin normalde lipitleri, hücre dışı nakli için çözdüğü biliniyor.

Çözünmüş bakteri kabukları

APOL3 hücre içi bakterileri öldürür.
(A) Salmonella Typhimurium’a (periplazma yalancı renkli sarı) eklenen rekombinant APOL3’ün (boncuk) negatif lekeli elektron mikroskobu. Bakteri zarının yok edilmesi (mavi kenarlı ek), APOL3’ün lipoproteinleri (bordo kenarlı ek) oluşturmak için lipidi çıkarması tarafından tetiklenir. (B) Kesik bir O-antijeni eksprese eden bakteriyel mutantlar (ΔwaaL), APOL3’ün dış zardan (OM) iç zara (IM) geçişine izin verir; Hücrelerin içindeki bu geçiş, sitozole maruz kalan bakterileri birlikte hedefleyen GBP1 gibi ISG tarafından kodlanmış proteinlerin sinerjize edilmesiyle kolaylaştırılır.

APOL3’ün işlevini hücre otonom bağışıklık çerçevesinde araştırmak için bilim insanları proteini işaretlediler ve hücrelere salmonella girdiğinde nasıl tepki verdiğini incelediler. Yüksek çözünürlüklü mikroskopiyi ve diğer teknikleri kullanan araştırmalar şunları göstermiştir: Her şeyden önce, ek moleküller, görünüşe göre APOL3’ün Salmonella’nın çift kabuğunun dış zarını aşmasını sağlıyor. Apol3 daha sonra iç zar ile uğraşıyor: protein onu çözer ve böylece bakterileri öldürür. Araştırmacıların açıkladığına göre, APOL3 bunun için deterjanlarda olan gibi bir özelliğe sahiptir: Onların kimyasal özellikleriyle yağları çözmelerine benzer şekilde, APOL3, ‘yağlı’ moleküllerden – lipitlerden – oluşan bakteri zarını parçalıyor.

Fakat APOL3 neden hücrenin kendi lipidlerine de saldırmıyor? Ekip, bu deterjantın insan hücre zarlarının önemli bir parçası olan kolesterolden kaçındığını buldu. Bilim insanları, bunun yerine bakteri kabuklarında bulunan karakteristik lipitlere bağlandığını açıklıyor. MacMicking, “Böylece, insanların kendi antibiyotiklerini, bir temizlik maddesi gibi davranan bir protein biçiminde ürettiği bir vakayı belgeledik,” diye özetliyor. Bilim insanları, APOL3’ün muhtemelen vücuttaki birçok hücrenin cephaneliğinde standart bir silah olduğunu söylüyorlar. Şimdiye kadar, cilde ek olarak, kan damarlarının hücrelerinde ve bağırsakta da aktif olduğunu gösterebildiler.

Tıp için temel potansiyel

New York’taki Weill Cornell Tıp Koleji’nden meslektaşlarının sonuçlarını değerlendiren Carl Nathan, yeni bulguların hücre otonom bağışıklığının anlaşılmasına önemli bir katkı olduğunu söylüyor. İmmünolog, “Bu deterjan benzeri molekülün keşfi, vücuttaki her hücrenin bağışıklık sisteminin bir parçası olabileceği görüşünü destekliyor” diyerek yorumluyor. “Tehdit edici patojenleri öldürmek için çeşitli mücadele stratejilerinin ortaya çıktığını gösteriyor. APOL3 şimdi, zarları yok ettiği bilinen, mekanizmalar grubuna katılıyor” diyor Nathan.

Araştırmacılar, bu keşfi enfeksiyonlara karşı tedavilere uygulayabilmekten henüz çok uzaktalar. Ancak vurguladıkları gibi, temel araştırmalara önemli bir katkıdır: “Vücudun kendi savunmasının deşifre edilmesi, bir gün insanlığa, geleneksel antibiyotikleri aşmanın yollarını giderek daha fazla geliştiren, mikroplara karşı yeni araçlar sağlayabilir. Vücudun bakterileri öldürmek için kullandığı hücresel deterjanların veya diğer ajanların üretimini bilinçli hızlandırmak, doğal bağışıklık tepkisini tamamlayabilir” diyor MacMicking.

 

Nizamettin Karadaş

Bu yazı tweet zinciri olarak da yayınlandı:

 

Kaynaklar:

Howard Hughes Medical Institute, Science: http://dx.doi.org/10.1126/science.abf8113

Wissenschaft.de , 19.07.2021

#GeleceğinTrendleri: Tırtıl saldırısı! Domatesler elektrikle alarm veriyor

Domates meyveleri, ana bitkilerini bir haşere istilası konusunda bilgilendiriyor. (Resim: Denisfilm / iStock; detay: Baykuş kelebek tırtıl, resim: Helene / iStock)

Biyologlar, meyvelerin bir tür “bitki sinir sistemine” bağlı olduğunu bildiriyor: Domatesler tırtıllar tarafından yenmeye başlandığında, ana bitkilere elektriksel uyarı sinyalleri gönderirler; bu yapay zeka kullanılarak yapılan tepki analizi ile ortaya çıktı. Sinyal iletimi, görünüşe göre tüm bitkide biyokimyasal alarm reaksiyonlarını tetikleyebilir, böylece savunma önlemleri yoluyla daha fazla saldırılara karşı kendisini hazırlayabilir. Bilim insanları, bu sisteme ilişkin daha ayrıntılı kavrayışların, yenilikçi bitki koruma stratejilerinin geliştirilmesine yol açabileceğini söylüyor.

Beni orada çimdikleyen nedir? Bilindiği gibi, dokunma tahrişleri veya ağrılar bizi tehlikelere karşı uyarabilir ve savunma tepkilerini tetikleyebilir. Bazen bir sivrisineğin kanımızı emmeye çalıştığını fark ederiz ve hemen oraya elimizi vururuz. Bu, sinir sistemimiz tarafından beynimize elektriksel iletilen cilt tahrişi uyarısı ile mümkün olur. Bitkilerin sinirleri olmasa da, son yıllarda yapılan araştırmalar onların da bilgi iletmek için elektrik sinyallerini kullandıklarını göstermiştir. Sinirlerin işlevi, bitkide su ve besin maddelerini taşıyan ve paylaştıran damarlar tarafından üstlenilir. Akım yüklü moleküllerin salgılanması ile bu uzun mesafeli hatlar, sinirler gibi, bitkinin birbirinden uzak kısımları arasında elektrik sinyallerini iletebilir.

Bitki “sinir sistemi” hedefte

Önceki çalışmalar, yapraklar zarar gördüğünde elektriksel uyarılar gönderdiklerini ve bunun bitkide sistemik tepkilere yol açtığını göstermiştir. Bu sinyal iletimlerinin tam anlamı ve işlevi hala çok az araştırılmıştır. Şimdiye kadar meyvelerin bu iletişim ağına ne ölçüde bağlı olduğu da bilinmiyordu. Buradaki özellik, fotosentetik aktif yaprakların aksine, bu organlara yalnızca besin aktarılmasıdır – onlar damar sisteminin tek yönlü yolları gibi görünüyorlar. Brezilya’daki Pelotas Federal Üniversitesi’nden Gabriela Niemeyer Reissig, “Buna rağmen meyveler de bitkinin canlı parçalarıdır ve muhtemelen, önceden düşündüğümüzden daha fazla karmaşık işlevseldir” diyor.

Bu organların da elektrik sinyalleriyle ana bitki ile ne ölçüde iletişim kurduğunu ortaya çıkarmak için, kendisi ve meslektaşları domates bitkileri üzerinde çalışmalar yaptı. Kırmızı yapıları bir sebze olarak kabul edilse de, ancak botanik açıdan bir “çok çekirdekli” meyvedir – bir kavun, karpuz, kabak, salatalık ve narenciye türleri gibi. Elektrik potansiyelindeki değişiklikleri kaydetmek için araştırmacılar, meyveyi bitkiye bağlayan dalların uçlarına elektrotlar bağladılar. Daha sonra domateslerin üzerine, 24 saat boyunca yemelerine izin verilen haşereler bıraktılar. Bunlar, domates, çilek ve benzerlerine olan iştahları ile ünlü olan baykuş kelebek tırtıllarıydı.

Araştırmacılar, istila öncesi, sırası ve sonrasında elektriksel reaksiyonları karşılaştırmak için makine öğrenme yöntemlerini kullandılar. Bu yapay zekâ biçimi, sinyallerdeki desenleri tespit edebiliyor. Araştırmacıların bildirdiği göre, analizler saldırıdan önceki ve sonraki sinyaller arasında belirgin bir fark olduğunu gösterdi. Niemeyer Reissig, “Meyvelerin, tırtıl saldırısı gibi tehditleri bitkinin diğer bölümlerine iletebildiğini ve muhtemelen bu şekilde başka bölümleri de aynı saldırıya hazırlayabileceğini belgeleyebildik” diyor. Bu, daha ileri araştırma sonuçlarından ortaya çıktı: Bilim insanları, denek bitkilerinde hidrojen peroksit salınımı gibi tipik biyokimyasal alarm reaksiyonlarını kaydettiler. Bu reaksiyonların, bitkilerin tırtılların verdiği zarardan uzak olan kısımlarında da tetiklendiği ortaya çıktı.

Bilim insanları, sonuçların sistemin bir temel iç görüntüsünü sağladığını vurguluyor: şimdiye kadar yapılan ölçümler yalnızca elektriksel sinyal iletimi hakkında genel bir izlenim sağlıyor. Ancak gelecekte yapay zekâ ile bitkinin bilgi sistemini daha da kesin bir şekilde deşifre etmek istiyorlar. Ayrıca, domateslerin tepkileri, diğer bitki türlerinde de ne ölçüde meydana geldiğini veya gelmediğini ve çeşitli tehdit türlerinde farklılıklar olup olmadığını araştırmak istiyorlar.

Araştırmacılar, bitkilerdeki elektrikli sinyal iletilerinin araştırılması tarımda teşhis için bile yararlı olabileceğini söylüyor: “Bizimki gibi çalışmalar ilerlerse ve açık ortamlarda elektrik sinyallerini ölçme teknikleri daha da geliştirilebilirse, haşere istilasını erken tespit etmek, daha az agresif kontrol önlemleri ve daha hassas böcek yönetimi mümkün olabilir”, diyor Niemeyer Reissig. Bilim adamı, “Bitkilerin meyveleriyle nasıl etkileşime girdiğini anlamak, meyvelerin kalitesini, haşerelere karşı direncini veya hasattan sonraki raf ömrünü iyileştirmek için sistemin olumlu etkilenebileceği yolları da ortaya çıkarabilir” diyor bilim kadını.

Nizamettin Karadaş

Bu yazı tweet zinciri olarak da yayınlandı:

Kaynaklar:

Frontiers, Araştırma metni: Frontiers in Sustainable Food Systems

Wissenschaft.de , 20.07.2021

#GeleceğinTrendleri: 5G burada – şimdi 6G geliyor

5G burada – şimdi yükseltme geliyor: 6G için 700 milyon Avro araştırma bütçesi

 

Daha yüksek, daha hızlı, daha ileri – dijital dünyanın sloganı budur. Topu sürekli takip etmeyen ve mümkünse bir ayağı gelecekte olmayan herkes geride kalacaktır. Almanya’da, mobil iletişim standartı ülke çapında mevcut olmaktan çok uzak ve bilim şimdiden 6G araştırmalarına el attı. Burada kollanan tek bir hedef var: gerçek zaman.

Yarını değil, yarından sonraki günü düşünüyoruz

 5G, otonom sürüş, otomatik makine kontrolü ve robotlarla hızlı iletişim gibi birçok şeyi mümkün kılıyor. Ancak bu standardın yapamadığı bir şey var: her hangi bir gecikme olmadan iletişim kurmak. Sanayi ve aynı zamanda sağlık sektörü de gerçek zamanlı uygulamalardan faydalanacaktır ve gelecekte 6G ağı bunları sağlaması isteniyor. Bu ağın tek bir pürüzü var: henüz icat edilmemiş olması. Bu nedenle Federal Eğitim ve Araştırma Bakanlığı (BMBF), en yeni mobil veri teknolojisini erken bir aşamada rayına oturtulması için 700 milyon Avro‘luk bir bütçe hazırladı. Araştırma Bakanı Anja Karliczek, durumu şöyle açıklıyor;

“6G geleceğin mobil veri teknolojisi olacak ve bir sonraki on yılda iletişimimizde devrim yaratacaktır. Yarından sonraki günü şimdiden düşünmeli ve bizim başlangıçtan itibaren iletişim teknolojilerinde yeni kilit teknolojilerin ve standartların şekillendirilmesine katılmamız gerekiyor”

5G erişimi artık daha hızlı genişliyor

İlk gecikmelerden sonra, 5G erişimi beklenenden daha hızlı genişliyor. Vodafone, Haziran ayında yaklaşık 24 milyon kişinin yaşadığı hanelere erişim sağlayan, 10.000 aktif anten bildirdi. 2021’in sonunda, bu şirketin 5G standardına 30 milyon kişinin katılması bekleniyor. Günümüzün, en yeni standarttı ile bağlantılar artık büyük olaylarda sarsılmamalı ve hatta çökmemelidir. Çoğu kullanıcı, ancak yeni nesil cep telefonlarıyla daha fazla avantaj elde edecekler.

İlk araştırma projesi 6G-life birkaç ay içinde başlayacak.

Şimdi Dresden Teknik Üniversitesi (TUD) ve Münih Teknik Üniversitesi (TUM) bu konuyu büyük bir bilimsel proje şeklinde ele alıyor. Projeyi TUD Alman Telekom İletişim Ağları Kürsü Başkanı Profesör Frank Fitzek yönetecek. Onun idaresi altında, her iki konumda da 40 profesör ve 60 çalışanla yeni 6G araştırma merkezi kuruluyor.

6G’nin geliştirilmesi, gerçek zamanlı iletişime ek olarak, standartın güvenliğine ve sürdürülebilirliğine de büyük önem vermektedir. Fitzek, “Bu ağın gerçekte ne kadar enerji yuttuğunu araştırmak istiyoruz” diye açıklıyor. Geliştirme için yaklaşık on yıl planlanıyor. Bu nedenle yeni ağın kurulumu 2030’dan önce başlamayacaktır.

Bu yazı Tweet zinciri olarak da yayınlandı:

Nizamettin Karadaş

 

Kaynaklar:

forschung-und-wissen.de

trendsderzukunft.de,11.07.2021

#GeleceğinTrendleri: Geleceğin gıdası denizden gelecek

Geleceğin gıdası denizden gelecek: denizanası cipsleri, deniz hıyarı çorbası ve yeşil havyar

Dünya nüfusu hızla artıyor, 2050 de dünyada yaklaşık 10 Milyar yaşaması bekleniyor. Aynı zamanda verimli topraklar, tatlı su ve gübre azalıyor. Leibniz Tropikal Deniz Araştırmaları Merkezi’ndeki (ZMT) bilim insanları bu nedenle, denizin şimdiye kadar neredeyse hiç kullanılmayan gıda kaynaklarını ne ölçüde barındırdığını ve bunların nasıl sürdürülebilir bir şekilde kullanılabileceğini araştırıyorlar.

Denizanasından cips veya protein tozu

Taze soğan yağı ile denizanası | Denizanaları da Asya’da uzun süredir sofrada, mesela üzerine sıcak yağ dökülmüş halde.

ZMT ekibi, gözlerini üreme felaketi ve yakıcı bir tatil belası olarak oldukça olumsuz bir imaja sahip bir hayvana – denizanasına – dikti. Tüm okyanuslarda bulunur ve dünyadaki en eski canlılardan biridir. Deniz biyoloğu Holger Kühnhold, “Denizanası yaklaşık %97 sudan oluşur, ancak kuru maddelerinin diğer deniz ürünlerine benzer ilginç bir beslenme profili vardır” diyor. “Denizanasının yağ oranı düşüktür ve esas olarak, bazıları yüksek oranda esansiyel amino asitler içeren, proteinden oluşur. Ayrıca birçok mineral ve çoklu doymamış yağ asitleri içerirler.”

İnsanlar vücutlarına, diğer şeylerin yanı sıra kas, organ, kemik ve deri gelişimi için ihtiyaç duydukları besleyici proteini bol miktarda sağlamak zorundadır. Deniz kaynakları açısından, protein ihtiyacımızı genellikle somon veya ton balığı gibi büyük yırtıcı balıkları tüketerek karşılarız. Kühnhold, “Maalesef bu hiç sürdürülebilir değil” diyor ve ekliyor: “Bu balıkların büyümek için kendi ağırlıklarının kat kat daha fazla küçük balıklara ihtiyacı var. Su ürünleri yetiştiriciliğinde de bu ihtiyacın balık unu ve yabani balıklardan elde edilen yağ ile karşılanması gerekiyor” dedi. Sürdürebilirlik açısından, bizim sardalye veya hamsiden daha sık beslenmemiz, daha iyi olurdu. Ya da denizanası gibi, daha az kaliteli gıda gerektiren, protein açısından zengin alternatif deniz ürünleri.

Yeni gıda kaynaklarının olanaklarını araştıran Leibniz Derneği’nin “Gelecek için Gıda” (Food for the Future) işbirliği projesinde Kühnhold, kendisini, denizanalarına (biyolojik tür ismi knidarya)  adamaktadır. Diğer deniz yaşamının aksine, insanların deniz ekosistemine müdahalesinden yararlanıyor gibi görünen, büyük ölçüde kullanılmayan, ancak bol miktarda bulunan, yakıcı dokunaçlara sahip, denizanası. Kühnhold, “Denizanasını genellikle sadece Asya mutfağında, çorba ve salatalarda, bulabiliriz” diyor. “Tür çeşitliliğinin büyük olmasını göz önünde tutarsak, bizim beslenmemiz için sundukları olanakların tamamını değerlendirmiş olmaktan daha çok uzaklarda olduğumuzu varsayılabiliriz. Avrupalılar için cips veya protein tozu şeklinde düşük kalorili süper gıda olarak cazip olabilirler.”

Kühnhold, farklı denizanası türlerinin besin değerini araştırıyor ve su ürünleri yetiştiriciliğinde üremelerinin teknik gereksinimleri ile ilgileniyor. Mangrov denizanası “Cassiopeia andromeda” için büyük umutları var. O vücudunda fotosentez yapan ve ona enerji sağlayan küçük simbiyotik algler taşır. Bu nedenle genellikle şemsiyesi ile deniz tabanında uzanır ve dokunaçlarını deniz yüzeyine, güneş ışığına doğru uzatır. Modern LED teknolojisi ile kentsel bir ortamda da yetiştirilebilir.

Denizhıyarı, denizlerin ginsengi

Entegre su ürünleri tesisleri için ilginç bir aday denizhıyarlarıdır, burada bir Filipin örneği

ZMT ayrıca denizden gelen diğer potansiyel protein donörlerin besinsel faydalarını ve deniz çiftliklerinde yetiştirilme imkânlarını araştırıyor. Bu anlamda 1.700 civarında türü bulunan denizhıyarları, araştırmacıların ilgi odağı haline geliyor. Silindir yapılı ve cildi dikenliler üç metreden uzun olabilir ve Kuzey Kutbu’ndan tropiklere kadar tüm denizlerde bulunur.

Örneğin Güneydoğu Asya’da çorbalarda ve yahnilerde dolgu maddesi olarak o kadar popülerler ki, bazı türler olması gerekenden aşırı avlanmaktadır. Orada onlara “denizlerin ginsengi” denir: iyileştirici özellikler atfedilen proteinler, eser elementler ve maddeler bakımından zengindir. Diğer şeylerin yanı sıra, osteoartrite karşı etkili olduğu söylenen kondroitin sülfat içerirler. Avrupa mutfağına da tamamen yabancı değiller. Katalonya’da Espardenyes olarak adlandırılırlar ve pahalı bir lezzetli yemek olarak yıldız şefler tarafından çeşitli şekillerde hazırlanırlar.

Trepang, kurutulmuş deniz hıyarı | Chinatown, Manhattan’da bir pazarda sergilenen deniz ürünleri.

Denizhıyarları kumlu deniz dibini pislik veya mikroalg gibi yiyecekler için karıştırır, tortuyu yutar, organik bileşenleri sindirir ve sonra kumu tekrar dışarı atar. Bu onlara “Denizlerin Elektrikli Süpürgesi” lakabını kazandırdı. Bu özellikleri, onları, su ürünleri yetiştiriciliği türü için özellikle değerli kılmaktadır. Onlarla, besin açısından zengin atık sular temizlenebilir ve çevre kirliliğinin sebep olduğu ekolojik sorunlar aşılabilir.

 

Su altında ortak yaşam alanı

Entegre su ürünleri tesisleri (IMTA), yetiştirilen çok farklı ve aralarında doğal döngü oluşturan hayvanları ve bitkileri birleştirir. Örneğin balık veya karidesten arta kalan yem ve dışkılar, yosun, midye veya denizhıyarı gibi yetiştirilen diğer organizmalar tarafından değerlendirilir. Böylece, çevreye daha az atık bırakılır ve eklenen yem çok verimli kullanılır.

ZMT, en iyi görevdeşlik (sinerji) etkilerini elde etmek için hangi hayvanların ve bitkilerin böyle bir “ortak yaşam alanı”na elverişli adaylar olabileceğini araştırıyor. Alglar da, entegre su ürünleri yetiştiriciliği için iyi atık değerlendiricileri olabilir. Ancak onlar denizhıyarlarından farklı olarak çözünmüş besinleri kullanırlar.

Yeşil havyar – özel bir damak deneyimi

Yosunlar çok geniş bir faydalı içerik yelpazesine sahiptir. Asya’da onlar beslenmenin sabit bir parçasıdır. ZMT’de halk arasında “deniz üzümü” veya “yeşil havyar” olarak bilinen bir tür alg üzerinde araştırmalar yapılıyor. Bir salkım üzerinde asılı duran küçük, yuvarlak boncukların tadı hafif tuzludur ve ağızda havyar gibi patlar. Proteinler, mineraller, antioksidanlar ve çoklu doymamış yağ asitleri ile doludurlar.

Yeşil havyar Hint-Pasifik’ten geliyor ve Güneydoğu Asya’da büyük talep görüyor. Onlar artık Almanya’da da bazı yerlerde, ancak çoğunlukla suyu arıtılmış, daha uzun ömürlü şekilde alınabiliyor. Yeşil havyar en iyi taze iken yenir, örneğin salatalarda veya suşi eşliğinde. Yosun çiftçileri ile işbirliği içinde ZMT Vietnam’da, bu yosunun entegre su ürünleri tesislerinde kullanımını test ediyor.

Kısa videolar ve interaktif bir sunumla deniz ürünleri ve entegre su ürünleri yetiştiriciliği hakkında daha fazla bilgi:

https://aquakultur-imta.leibniz-zmt.de/

https://www.leibniz-zmt.de/de/neuigkeiten/wissenschaft-fuer-alle/projekt-zur-nachhaltigen-aquakultur.html

 

„Food for the Future” projesi ile ilgili bilgiler:

https://www.leibniz-zmt.de/de/forschung/wissenschaftliche-projekte/food-for-the-future.html

Bu yazı Tweet zinciri olarak da yayınlandı:

Nizamettin Karadaş

Kaynaklar: idw-online.de

trendsderzukunft.de , 31.05.2021