İngiliz yolcu gemisi Titanic 15 Nisan 1912’de buzdağına çarparak battı ve kazada 1500 yolcu hayatını kaybetti. Enkazı Atlantik’te, 3784 metre derinlikte yatıyor ve 90 atmosferlik Venüs yüzeyinden yüksek basınca maruz kalıyor. Üstelik demir yiyen bakteriler yüzünden hızla çürüyor ve 20 yılda yok olacak.
Bunca yıl neden çürümedi?
Rhode Island, Narragansett’te çalışan okyanus bilimci Robert Ballard, Titanic’in enkazını 1985’te buldu. Aslında dünyanın en ünlü yolcu gemisini bulmaya niyeti yoktu. Ballard, ABD donanması adına, Soğuk Savaş sırasında batmış olan iki nükleer denizaltının kalıntılarını alıyordu. Şansımıza Titanic iki denizaltı enkazının ortasında yer alıyordu.
Oysa 1985’te çekilen ilk fotoğraflara baktığımızda, geminin enkazının hemen hemen hiç çürümediğini ve tekne batarken ikiye bölündüğü için okyanus tabanında iki parça halinde yattığını görüyoruz. Sadece derindeki yüksek basınç yüzünden üst güvertelerin ezilip yassılaştığını fark ediyoruz.
İlgili yazı: James Webb Uzay Teleskopu Evrende Neler Keşfedecek?
Enkaz detektifleri
Madem denizde demir yiyen bakteriler yaşıyor ve bunlar teknelerin enkazını çürütüyor, öyleyse Titanic enkazı 1985’e kadar nasıl sağlam kaldı da sadece son 7 yılda yıpranarak yok olmanın eşiğine geldi?
Ne de olsa 3,8 km derinde ışık yok, su soğuk ve ezici basınç etkisini hissettiriyor. Bu yüzden derinlerde hayat sınırlı ve tıpkı diğer gemi enkazlarında olduğu gibi Titanic’in de iyi korunmuş olmasını bekleriz.
Geminin enkazının sadece 20 yıllık ömrü kalması gerçekten kritik bir sorun; çünkü Akdeniz’de çürümeden kalmış 3400 yıllık ahşap gemi enkazları biliyoruz. Bodrum’da ve diğer müzelerde bunların kalıntıları sergileniyor.
James Cameron’ın 1997’de çektiği ve Leonardi DiCaprio ile Kate Winlest’in ünlü olmasını sağlayan aşk filmine esin kaynağı olan Titanic’in gizemini çözmek için işe tuzlu suda yaşayan ve demir yiyen bakterilerden başlayalım:
İlgili yazı: İnternetinizi Uçuracak En İyi 10 Modem
Titanic yaklaşık 3800 km derinde iki parça halinde yatıyor. Dikkatle bakarsanız geminin burnunda demir yiyen bakterilerin ortaya çıkardığı ve çatıdan sarkan buz saçaklarına benzeyen ilk pas kalıntılarını görebilirsiniz.
Ekstremofiller
Her şey 1991 yılında başladı. O yıl Kanada, Nova Scotia, Halifax’taki Dalhousie Üniversitesi’nde çalışan araştırmacılar Titanic enkazından çürümüş demir örnekleri aldılar. Bunlara buz kristallerine benzedikleri için demir billurları deniyordu.
Örnekleri laboratuara götürdükleri zaman demir parçalarının bakterilerden oluşan ince bir film tabakasıyla kaplı olduğunu gördüler. Ancak, bakterilerin türünü tespit etmeleri uzun zaman aldı. Nihayet 2010’da Dalhousie Üniversitesi’nden Henrietta Mann liderliğindeki bilim insanları bakterilerin kimliğini tespit etmeyi başardı: Halomonas titanicae.
İlgili yazı: Düz Dünya Teorisini Çürüten 12 Kanıt
Eski gemiye yeni bakteri
Halomonas titanicae adından da anlayacağınız gibi yeni bir bakteri türü ve adını ilk kez Titanic enkazında keşfedilmiş olmasından alıyor. İşte yeryüzündeki canlıların büyük kısmının yaşamayacağı aşırı yaşam şartlarında (soğuk, yüksek basınç, yüksek tuzluluk vb.) çoğalan bu tür bakterilere ekstremofiller diyoruz. Ekstremofiller (aşırı ortam severler) Mars’ta bile az yardımla yaşayabilirler.
Nereden geliyorlar?
Evrim süreci bize bugün denizlerde yaşayan bakterilerin karalardan gelebileceğini öğretti. Kanadalı bilim insanları bundan emin olamazdı; ama en azından Titanic demirini yiyen bakterilerin anakaradaki eşdeğerini aradılar ve buldular!
Tuzlu bataklıklar
Bu bakteriler tuzlu bataklıklarda yaşıyordu. Bu tür bataklıklarda hızlı buharlaşma görüldüğü için bataklık suyu aşırı tuzluydu. Öyle ki tuz seven Halomonas titanicae bakterileri bile aşırı tuzlu suda yaşamak için özel bir biyolojik mekanizma geliştirmişlerdi.
İlgili yazı: İnternette teknik takip ve gözetimi önleme rehberi
Leonardo diCaprio ve Kate Winslet’in ünlü sahnesi.
Deniz suyu içmeyin
Ölürsünüz. Bu kadar basit ve denizcilerin en büyük kabusu da tarih boyunca bu olmuştur: Düşünün, Kolomb’un Amerika’ya gitmesi aylar aldı ve bu süre zarfında ya adalardan tatlı su ikmali yapmak ya da mevcut su fıçılarını kullanmak zorundaydılar; çünkü insanlar tuzlu su içemezler.
Bunun nedeni ozmoz denilen bir olay ve ozmoz da su moleküllerinin kendine has bir özelliği. Kısacası su her zaman suyun bol olduğu yerden suyun az olduğu yere akmak istiyor. Tıpkı ısının sıcaktan soğuğa akması gibi.
Bu durumda deniz suyu içerseniz kanınızdaki tuz oranı artacak (kanınızda daha az su olacak). Bu yüzden sizi yaşatan hücrelerinizden kana su akacak ve hücreleriniz kuruyup büzülerek ölecekler. Ancak, tersini yapar ve bu kez de kanınızda oksijen taşıyan alyuvarları alıp arı suya koyarsanız hücreler şişip patlayarak hemen ölür.
Neden?
Saf suda deyim yerindeyse tuzlu hücre plazmasından daha fazla su var. Bu nedenle saf su ozmoz süreciyle hücrenin içine akarak onu şişirecek ve patlayarak ölmesine yol açacaktır. Peki bunun Titanic enkazının çürümesine yol açan demir yiyen bakterilerle ne ilgisi olabilir?
İlgili yazı: Dört Boyutlu Madde Bulundu: Zaman Kristalleri
Tuz bataklıkları. Hızlı buharlaşma tuz oranını artırıyor.
Tuzlu antifriz
Bildiğiniz gibi suyun donma sıcaklığını düşürmek için arabaların motoruna antifriz koyuyoruz. Böylece kışın soğuk havalarda su donmuyor, buz tutup genişleyerek motor bloğunu içeriden şişirip çatlatmıyor (hatta organ nakli için insan organlarını bozmadan dondurmak üzere antifriz testleri yapıyoruz).
Halomonas titanicae bakterileri de tuz antifrizi kullanıyorlar; yani bakteri plazmasının içindeki tuz oranını dışarıdaki tuz oranına göre dengeleyen özel bir kimyasal madde üretiyorlar. Böylece tuzlu suda yaşayabiliyorlar.
Açıkçası ürettikleri kimyasal madde (ektoin) bakterilerin içinde yer kaplıyor ve dolayısıyla su oranını azaltıyor. Böylece suyun bakteriden dışarı çıkıp az su içeren dış ortama akmasını önlüyor. Ancak bunun da bir sınırı var. Çok fazla tuz antifrizi bakterinin içinde suya hiç yer bırakmaz ve bakteri yine ölür.
Özetleyecek olursak deniz diplerindeki demir gemi enkazlarını yiyen bu bakteriler, yüzde 0,5 ile yüzde 25 oranında tuz içeren sularda yaşayabiliyor. Ancak, ideal çoğalma oranı yüzde 2-8 tuz aralığında bulunuyor.
Titanic 2004
Hayat neden suda gelişti?
Titanic enkazının neden son 30 yılda hızla çürüdüğü gizemini açıklamak için işin tuz kısmını anlattık. Şimdi de su kısmını anlatalım; çünkü enkazın ve okyanustaki demiri yiyen bakterilerin kaderi özünde suya bağlı.
Hayat suda gelişti; çünkü su molekülleri solvent dediğimiz hidrojen bağları oluşturuyor. Bu sayede hayata enerji sağlayan ve canlıların yapıtaşı olan birçok madde suda çözülüyor. Böylece yaşamamız için gereken sindirim ve protein sentezleme gibi kimyasal reaksiyonlar gerçekleştiriyor.
Ayrıca protein ve enzimleri kodlayan RNA ve DNA molekülleri de ancak sulu ortamlarda kendine özgü şeklini koruyarak kendini kopyalayabiliyor. Hücre çekirdeğini saran bu ortama sulandırma kabuğu diyoruz. Sulandırma katmanı organik moleküllerin parçalanarak hücreyi öldürmesini engelliyor.
İlgili yazı: 10 Adımda kara deliğe düşen astronota ne olur?
Tatlı su değil.
Nötron tabancası
Bilim insanlarının atom düzeyinde gerçekleşen moleküler süreçleri nasıl gözlemlediğini hiç merak ettiniz mi? Bunun için görüntülemek istedikleri atomlardan daha küçük parçacıklar yollayan mikroskoplar kullanıyorlar. Bu parçacıklar zaten küçük olan atomlardan sektiğinde bize mikroskobik dünyayı gösteriyor.
Optik mikroskopların ötesine geçen bu tür mikroskoplara, elektron, X-ışını ve hatta nötron mikroskobu diyoruz. Belki diyeceksiniz ki “ama hocam, fotonlar bu saydığınız parçacıklardan çok daha küçükler. Neden ışıkla en küçük atomları bile göremiyoruz?”
Bunun nedeni fotonların durağan kütlesinin olmaması. Bu yüzden çoğu zaman fotonlar dalga gibi davranıp görüntüyü de dalgalandırıyor ve bulandırıyorlar. Ancak, fotonların frekansını artırırsak molekülleri görebiliyoruz.
İlgili yazı: NASA Astronotları AstroRad Radyasyon Zırhı ile Koruyacak
Oysa bir sorun var!
Yüksek frekanslı fotonlar ölümcül X-ışınlarına dönüşüyor (hani şu iskeletimizin resmini çeken röntgen ışınlarına). Aslında biz X-ışını kristalografisi denilen özel bir teknikle 1950’lerde DNA’nın çifte sarmal şekilli bir molekül olduğunu gösteren deneyler yaptık.
Öyle ki James Watson ve Francis Crick bunu göstererek Nobel ödülü aldılar; ama X-ışınları normalde canlı dokuları öldürüyor.
Bu yüzden Titanic enkazını yiyen bakterilerin tuzlu suya dirençli olmak için ürettiği ektoin moleküllerini görmek üzere X-ışınları kullanamazdık. Bu ışınlar bakteriyi anında öldürür ve ektoin sürecini de durdurarak istediğimiz şeyi görmemizi engellerdi.
İlgili yazı: 18 Ayda Nasıl 24 Kilo Verdim?
Rosalind Franklin X-ışını kristalografisi ile insan DNA’sını araştırdı.
Ayrıca
DNA’nın çifte sarmal olduğunu görmek için X-ışını mikroskobuyla bir hile yaptığımızı da hatırlatalım: DNA’yı kristalleştiren ve dolayısıyla hücreleri öldüren özel bir teknik kullandık. Zaten bu yüzden adına X-ışını kristalografisi diyoruz.
Mart ayında kutlanan kadınlar gününün anısına, DNA’nın çifte sarmal olduğunu gösteren bu gözlemleri Rosalind Franklin’in yaptığını da belirtelim ve atomik dünyanın inceliklerini gösterdiğimize göre, tuzlu su bakterilerini incelemekte kullanılan nötron tabancasına geri dönelim.
İlgili yazı: Bilim İnsanları DNA Üzerine Veri Depoladı
Biraz tuz iyidir. Fazlası kalbe zararlı. 🙂
Radyoaktif gözlemler
Nükleer patlamalar ve nükleer reaktörlerde ortaya çıkan büyük kütleli nötron parçacıklarından oluşan sert nötron radyasyonu atom çekirdeklerini parçalayacak kadar güçlü oluyor.
Hatta atom bombaları ve nükleer enerji santrallerinde zincirleme reaksiyon başlatmak için nötronları atom parçalayan mikroskobik mermiler gibi kullanıyoruz. Bir atom çekirdeğini parçaladığımız zaman çekirdekteki nötronlar etrafa saçılarak başka atomları parçalamaya başlıyor.
Sert nötron radyasyonunun öldürücü etkisine rağmen Fransa, Grenoble’daki Laue–Langevin Enstitüsü’nden Joe Zaccai, düşük güçlü nötron tabancası kullanarak demir yiyen bakterilerin ozmoz süreçlerini gözlemledi.
İlgili yazı: 5 Soruda Paralel Evrenler
Büyük sürpriz
Gördüler ki bakteri, içindeki su miktarını azaltmak için ne kadar ektoin salgılarsa salgılasın DNA, RNA ve proteinleri sararak sağlıklı bir şekilde çalışmalarını sağlayan sulandırma katmanı asla yok olmuyordu.
Bunun nedeni beklenmedik ölçüde basitti: Ektoin molekülleri protein, RNA ve DNA moleküllerinin üstünü kaplayarak suyu onlardan uzaklaştıracak kadar küçük değildi. Büyük oldukları için ektoin ve proteinler arasında daima bir boşluk kalıyordu, suyla dolu olan bir boşluk.
İlgili yazı: Gerçek Jurassic Park: Mamut ve Dinozorlar Klonlanacak
Titanic’in hızla çürümesinin sırrı
Buraya kadar anlatılan şeyler aslında bizi konumuzun özüne hazırladı: Normalde TV’de belgeseli açıp da deniz dibinde paslanmış 50 yaşındaki bir gemi enkazı gördüğünüz zaman, enkazı saran pasın asıl sebebi tuzlu sudur; çünkü su paslandırır.
Elbette ki demir yiyen bakteriler de yıllar içinde gemi enkazlarını yiyip bitirecekler; ama Titanic’in 1985 yılına kadar geçen 73 yıllık sürede paslanmadan oldukça iyi korunduğunu anımsayalım. Bunun nedeni demir yiyen bakterilerdi ve demir yedikleri halde geminin enkazını koruyorlardı.
Bakteriler Titanic enkazını sardığı zaman, demirin üstünü suyu dışarıda tutan ince bir film tabakasıyla kapladılar (tıpkı bakterilerin içindeki suyu dışarıdaki tuzlu sudan izole eden ektoin molekülleri gibi). Bu ince film tabakası tuzlu suyun demirle temas edip gemiyi çürütmesini engelledi. Peki şimdi ne değişti?
İlgili yazı: AIDS’e Kesin Çare >> Amerikalı doktorlar HIV virüsünü insan DNA’sından sildi
2010 Deepwater Horizon felaketi
Bundan 7 yıl önce Deepwater Horizon adlı açık deniz petrol çıkarma platformu alev aldı. Kazada 11 işçi hayatını kaybetti ve Amerikan tarihinin en büyük petrol sızıntısı yaşandı. Denize dökülen petrol dibe çökerek Titanic ve diğer enkazları koruyan bakterileri öldürdü.
Demiri saran organik film tabakası yok olunca tuzlu su enkazları tekrar ve hızla aşındırmaya başladı. Titanic enkazı bu yüzden 20 yıl içinde tümüyle çürüyüp gidecek. Sadece demir yiyen bakterilere kalsa daha 100 yıl, belki 1000 yıl dayanırdı; ama artık işi bitti. Bakterilerin yapamadığını tuzlu su ve pas yapacak.
İlgili yazı: Harvard Uzaylılar Radyo Sinyalleri Gönderiyor Dedi
2000’den fazla gemi enkazı
Florida Üniversitesi, Tallahassee’de çalışan ve Titanic kalıntılarını inceleyen Melanie Damour’a göre, sadece Meksika körfezinde 2000’den fazla gemi enkazı bulunuyor.
Bunlar tarihimizin önemli parçaları ve çok değerli arkeolojik kalıntıları. Oysa bir petrol şirketinin umarsızlığı ile meydana gelen kazayüzünden, son 500 yılda kim bilir kaç denizcinin kaderini belirleyen bu anıtları hızla kaybediyoruz.
16. yy’dan kalan İspanyol kalyonlarından 2. Dünya Savaşı’na katılan Alman U-botlarına kadar birçok enkaz gözümüzün önünde hızla eriyip gidiyor. Enkazların çürümesiyle birlikte bunların içinde ve üstünde yaşayan deniz canlıları da yok oluyor.
47 bin tonluk Titanic batığı da 20 yıl içinde okyanusa karışan bir demir çözeltisine dönüşecek. Peki fosil yakıtlara dayalı bu tür felaketleri ve çevre kirliliğini önlemek için ne yapabiliriz? Onu da Bill Gates’ten Dünyayı Kurtaracak 3 temiz Enerji Teknolojisi yazısında anlattım.
Yorumlar
Semih	 29/07/2018 Cevapla	
Müthiş bir arastirma ve harika bir makale. Cok sey öğrendim ve okurken zevk aldım. Teşekkürler
ilker	 28/09/2018 Cevapla	
Filmini izlemekten daha çok keyif aldığım çok bilgilendirici bir makale olmuş, teşekkürler hocam.
ugur	 30/12/2019 Cevapla	
emeğe saygı
Yorum ekle
Cevabı iptal et
E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir
Yorum*
İsim:*
Email Adresi:*
Website:
Save my name, email, and website in this browser for the next time I comment.
Δ
Arşivler
Arşivler Ay seçin Aralık 2021 (1) Kasım 2021 (9) Ekim 2021 (13) Eylül 2021 (15) Ağustos 2021 (21) Temmuz 2021 (22) Haziran 2021 (17) Mayıs 2021 (21) Nisan 2021 (20) Mart 2021 (14) Şubat 2021 (16) Ocak 2021 (17) Aralık 2020 (16) Kasım 2020 (12) Ekim 2020 (14) Eylül 2020 (10) Ağustos 2020 (21) Temmuz 2020 (25) Haziran 2020 (16) Mayıs 2020 (9) Nisan 2020 (10) Mart 2020 (16) Şubat 2020 (7) Ocak 2020 (7) Aralık 2019 (10) Kasım 2019 (16) Ekim 2019 (15) Eylül 2019 (10) Ağustos 2019 (14) Temmuz 2019 (17) Haziran 2019 (20) Mayıs 2019 (12) Nisan 2019 (14) Mart 2019 (10) Şubat 2019 (5) Ocak 2019 (6) Aralık 2018 (4) Kasım 2018 (7) Ekim 2018 (13) Eylül 2018 (10) Ağustos 2018 (10) Temmuz 2018 (12) Haziran 2018 (20) Mayıs 2018 (18) Nisan 2018 (6) Mart 2018 (9) Şubat 2018 (7) Ocak 2018 (9) Aralık 2017 (5) Kasım 2017 (11) Ekim 2017 (8) Eylül 2017 (13) Ağustos 2017 (20) Temmuz 2017 (20) Haziran 2017 (16) Mayıs 2017 (19) Nisan 2017 (13) Mart 2017 (14) Şubat 2017 (17) Ocak 2017 (25) Aralık 2016 (17) Kasım 2016 (13) Ekim 2016 (19) Eylül 2016 (16) Ağustos 2016 (14) Temmuz 2016 (21) Haziran 2016 (21) Mayıs 2016 (17) Nisan 2016 (14) Mart 2016 (11) Şubat 2016 (17) Ocak 2016 (13) Aralık 2015 (21) Kasım 2015 (22) Ekim 2015 (22) Eylül 2015 (21) Ağustos 2015 (14) Temmuz 2015 (11) Haziran 2015 (15) Mayıs 2015 (8) Nisan 2015 (7) Mart 2015 (6) Şubat 2015 (4) Ocak 2015 (12) Aralık 2014 (8) Kasım 2014 (5) Ekim 2014 (11) Eylül 2014 (11) Ağustos 2014 (8) Temmuz 2014 (10) Haziran 2014 (14) Mayıs 2014 (8) Nisan 2014 (12) Mart 2014 (3) Şubat 2014 (12) Ocak 2014 (10) Aralık 2013 (7) Kasım 2013 (8) Ekim 2013 (11) Eylül 2013 (8) Ağustos 2013 (9) Temmuz 2013 (7) Haziran 2013 (7) Mayıs 2013 (13) Nisan 2013 (6) Mart 2013 (10) Şubat 2013 (12) Ocak 2013 (11) Aralık 2012 (17) Kasım 2012 (44) Ekim 2012 (55)