Kopan Organlar Yenileniyor

Bazı canlılar kaza sonucu yitirdikleri ya da bir saldırgandan kurtulmak için bilerek kopan organları yenileyebiliyorlar.

Denizyıldızları yitirdikleri kollarını en fazla bir yıl içinde yenileyebilme yeteneğine sahiptir. Yukarıda Denizyıldızı Luidia Ciliaris yeni kolunun ilk günlerdeki durumu görülmektedir. Denizyıldızı Marthasterias Glacialis yitirmiş olduğu 2 kolunu yeniliyor. Hayvanın merkezinde disk, gelişmenin sağlanabilmesi için gereklidir. Resimdeki hayvan suların çekilmesi sonucu kıyıda kalmıştır. Aolaster Lincki türü denizyıldızının yakından görünüşü. Kopan kolun yenilenme süreci başlamış, tüp ayakları da içeren uç kısım gelişmiştir.

Kazayla beş kolundan birini ya da bir kaçını yitiren bir denizyıldızı yaranın oluşturduğu şokla atlatmakla kalmayıp bir yıl içinde yitirdiği kollarını yenileyerek eski durumuna dönebilir. Bir denizyıldızı parça parça da olsa, hayvanın ağzının bulunduğu merkezi diskin bir bölümünü içeren bir kol parçası, denizyıldızının yeniden eski boyuna ve biçimine dönmesini sağlayabilir.

Bu yeniden büyüme ya da oluşma sürecine en yakın örnek olarak, küçük bir merkezi diskleri ve ince uzun kolları olan denizyıldızları gösterilebilir. Bu hayvanlar, tehlike anında kollarını bırakmayı bir savunma mekanizması olarak kullanılan hayvan türlerinden biridir. Denizyıldızları sudaki kimyasal koşullara uyumsuzluk ya da bi saldırganın neden olduğu mekanik gerilim gibi nedenlerle bir ya da birkaç kolunu, kolun merkezi diske yakın bir yerinde önceden belirlenmiş bir noktada vücutlarından ayırırlar. Ototomi adı verilen bu işlemle terkedilen kol denizin dibini boylayıp çürümeden önce birkaç gelişigüzel hareket yapar. Ancak bazı denizyıldızı türlerinde yitirilen kol yeni bir denizyıldızı oluşturabilir.

Bir kol kaza sonucu ya da kasıtlı olarak bırakıldığında, denizyıldızının gövdesi yaşamsal önem taşıyan gövde sıvılarının akıp gitmesini önlemek için yarayı kapatmaya çalışır. Daha sonra bir doku filizi gelişir. Bu filiz içinde denizyıldızı kollarının ait yüzeyini kaplayan ve hareket etme, beslenme gibi önemli işlevleri olan tüp biçimindeki ayaklar ve kaslar dahil, kolun ucunda bulunması gereken tüm bölümler gelişir. En son olarak, kolun denizyıldızının bir parçası gibi işlev görmesi için gerekli olan yapılar gelişir. Bu yapılarda, sinirler, tüp biçimindeki ayakların işlemesi için gerekli gücü sağlayan su ileten tüplerden oluşan bir hidrolik sistem ile kan ve sindirim sistemlerinin uzantıları bulunur. Eğer birden fazla kol yitirilmişse, aynı karmaşık süreç her birinde eşanlı (ayrı olayların aynı an içinde oluşmaları) olarak yenilenir.

Terkedilmiş bir koldan yepyeni bir denizyıldızının oluşması oldukça farklı bir süreçtir. Kendi merkezi diskine sahip yeni bir dört kollu denizyıldızı tek kol üzerinde gelişir. Bu yapı uygun bir tanımla “kuyrukluyıldız” olarak adlandırılır. Terkedilen kol dokularının yaralı kısmında ağız yeni bir ağız oluşur. Bu yapı işlevini yerine getirmeye başladığında “kuyrukluyıldız”ın dört yeni kolu başlangıçtaki tek kolun boyuna ulaşıncaya kadar hızla büyür. Denizyıldızlarının organlarını yenilemedeki ustalıklarını paylaşan başka hayvanlar da vardır. Süngerler sık sık bu yolla yeni sünger koloniler oluştururlar. Süngerin laboratuvarda ince bir elekten geçirilmesiyle ortaya çıkan sünger hücreleri, kısa sürede tam süngerler oluşturabilirler. Denizşakayıkları, mercanlar, yassısolucanlar ve yer solucanları da yitirdikleri bölümlerini yeniden geliştirme sanatında uzmandırlar. Bunların yanı sıra, bir saldırgan tarafından yakalandıklarında yengeçler ve semendeler organlarını ve kertenkeleler de kuyruklarını feda edebilen hayvanlardır.

Yenilenme Gücü

Kertenkeleler yırtıcı bir hayvanın saldırısına uğradıklarında kuyruklarını bırakabilirler. Koptuktan sonra bir süre hareket eden kuyruk saldırganı oyalar ve kertenkeleye kaçacak zaman sağlar. Bu olay zoologlarca ototomi (kendiniz kesme) olarak adlandırılır. Yukarıda Phelsuma Madagascarensis türü kertenkelenin yeni kuyruğu görülüyor. Kuyruğun bırakılabilmesi için kuyruk omurlarından birinde zayıf bir yarılma yüzeyi olmalıdır. Kuyruğun her iki yanındaki kasların kasılmasıyla kuyruk bu noktadan kopar. Çatal kuyruklu bir kertenkele. Ablepharus Boutonii asıl kuyruğunun bir bölümünü yitirmiş ve o noktada ikinci bir kuyruk oluşturmuştur. Anguis Fragilis türü kör yılan ve kısa bir süre önce kesilmiş kuyruğu gözüküyor. Ne solucanlarla ne de yılanlarla akraba olan bu hayvan bacakları olmayan bir kertenkeledir. Yengeçler de ototomi konusunda uzmandır. Carcinus Maenas türü kıyı yengeci kopan kıskacını yenilerken. Ototomi mekanizmasının normal yürüme sırasında yanlışlıkla işlemesi “emniyet klipsi” sistemiyle önlenir. Ölümle sonuçlanabilecek kanamalar, damarları ve sinirleri örten bir zarla durdurulur.

Bir yerini kesen ya da yakan insan, derisinin yerine yenisinin oluşmasını izlerken, vücudundaki bazı hücrelerin etkileyici yenilenme gücüne tanık olur. Kaza sonucu kesilen parmak uçları, tırnak ve parmak izleri de dahil, yeniden oluşabilmektedir. Böyle olmakla birlikte insan organlarının tüm olarak yenilenmesi yalnızca bir düştür. O halde hayvanların bizlerden, farklı olarak sahip oldukları şey nedir? Üstelik böylesine yönlü olmayı nasıl başarıyorlar?

Son araştırmalar özellikle denizyıldızları üzerinde yoğunlaştırılmış. Bunlar yapı bakımından insandan çok daha basit olmakla birlikte, sinirler, tüp ayaklar, kaslar ve iskeleti oluşturan hücreler açısından önemli farklılıklar gösterirler. Genetik bulgular, denizyıldızları ve insanlardaki tüm hücrelerin -ne denli uzmanlaşmış olursa olsunlar- her hücre için aynı olan genetik bilginin tümünü içerdiklerini göstermektedir. Bir hücrenin özel nitelikleri ve davranışı da bu bilginin yaklaşık yüzde 10’unun kullanılmasıyla belirlenmektedir.

Denizyıldızının dikkat çekici yenilenme yeteneğinin anahtarı, bu genetik bilgiyi içeren hücrelerde ve bilginin çevrilme ya da kopyalanma biçiminde yatmaktadır. Denizyıldızının kolu yaralandığı ya da bir parçası ayrıldığında, denizyıldızında genellikle bol bulunan ve belirli bir işleve sahip olmayan “başıboş” hücrelerdeki genlerin yüzde 10’u yaralanma sırasında salgılanan kimyasal maddeler tarafından harekete geçirilir. Bu kimyasal başlatıcılardan özellikle etkili olanların, tahrip olan hücrelerden açığa çıkan nükleik asitler ve hücre ana maddesindeki kalsiyum iyonları ya da sitoplazma olduğu sanılmaktadır. Kalsiyum iyonların bir larva döneminde diğerine geçişte önemli rol oynadığı denizyıldızı gelişimi üzerine yapılan incelemeler ve parçalanan hücrelerden salınan nükleik asitlere karşı başıboş hücrelerin tepkileri üzerinde yapılan deneyler bu sanıyı destekleyici kantılar sağlamaktadır.

Solda Bu parmaklar elini planya makinesine kaptırmış 19 yaşındaki bir hastaya aittir. Yaralı parmaklar lokal anestezi altında temizlenmiş ve sargı beziyle sarılmıştır. Alt tarafta Aynı parmakların bir ay sonraki durumu görülüyor. Bu süre içinde parmaklara elektrik akımı uygulanmıştır. İkiyaşayışlılar yenilenme sırasında benzeri akımlar üretirler. Elektriğin yeni hücrelerin yaralı yere doğru yönelmesinde etkili olduğu sanılmaktadır.

Uzmanlaşma

Kuramsal olarak insan hücrelerinin denizyıldızı hücrelerinkine benzer tepki göstermemesi için hiçbir neden yoktur. Ancak bunları alıkoyan genetik yapılanmaları değil, uzmanlaşma yolunda çok fazla ilerlemiş olmalarıdır. Bu yüzden en az uzmanlaşmış yedek insan hücreleri bile başıboş değildir; yalnızca deri gibi bağdokulara dönüşebilirler.

Yeni organ geliştirme yeteneğimiz olmadığı için üzülebileceğimiz gibi, böylesi bir yeteneğin denizyıldızı ve diğer hayvanlarda yararlanabilirliğin fazla olmasına bağlı olduğunu düşünerek de sevinebiliriz. Çünkü bu, kabul edemeyeceğimiz bir niteliktir. Bir uzlaşma sağlamak için gündelik gereksinimlerimizi karşılamayabilen yenilenme yeteneğimizle yetinebiliriz. Çünkü bu yetenek, yıpranan hücrelerimizin sürekli olarak yenilenmelerini de sağlamaktadır.