Kızıldeniz’de mercanlara mikrobiyal destek: canlı ve inaktive bakteriler sıcaklık stresine karşı koruma sağladı

KAUST (Kral Abdullah Bilim ve Teknoloji Üniversitesi) araştırmacıları, mercanlara yönelik mikrobiyal tedaviyi akvaryum ortamının dışına taşıyarak doğal bir deniz sıcak hava dalgası sırasında açık denizde sınadı. Ekip, 2022 yazında Kızıldeniz’in orta kesimlerinde ağarmakta olan Acropora cf. valida mercanlarına, sağlıklı Kızıldeniz mercanlarından elde edilmiş bakteriler uyguladı. Denemede hem canlı bakteri konsorsiyumları olan probiyotikler hem de ısıyla etkisizleştirilmiş karşılıkları, yani postbiyotikler test edildi. 35

Açık denizdeki deneme nasıl yapıldı?

Araştırmacılar, doğal sıcaklık baskısı altındaki mercanlarda iki canlı probiyotik formülünü ve bunlara karşılık gelen inaktive formülleri uyguladı. Tedaviler, plasebo uygulanan mercanlarla 15 gün boyunca karşılaştırıldı. Deneme boyunca günlük ortalama deniz suyu sıcaklığı 30,9°C ile 31,9°C arasında seyretti. 35

Mercanların durumu, gözle görülen sağlık belirtileri ile içlerinde yaşayan ortak yaşamlı alglerin fotosentetik verimliliği üzerinden izlendi. Bu verimlilik, Fᵥ/Fₘ ölçümüyle değerlendirildi. 35

Çalışmanın ayırt edici yanı, tedavilerin kontrollü laboratuvar koşullarında değil, gerçek bir deniz sıcak hava dalgası sırasında uygulanmış olması. Önceki araştırmalar yararlı bakterilerin ısı stresi altındaki mercanlara yardımcı olabileceğine işaret etmişti; bu çalışma ise yaklaşımı doğal açık deniz koşullarında test etti. 9

15 günün sonunda ne görüldü?

Plasebo grubunda, ısı stresiyle bağlantılı olarak alglerin fotosentetik verimliliğinde anlamlı bir düşüş kaydedildi. Buna karşılık iki canlı probiyotik tedavisi ile ısıyla öldürülmüş postbiyotik tedavilerinden biri, 15 gün boyunca Fᵥ/Fₘ değerini korudu. 35

Bu önemli bir gösterge; çünkü ağarma, mercanla ona enerji sağlayan ortak yaşamlı algler arasındaki ilişkiyi bozuyor. Bulgular, en azından belirli bir formülasyonda, inaktive edilmiş bir mikrobiyal hazırlığın ısı stresi sırasında canlı bakterilerle birlikte anlamlı bir mercan sağlık göstergesini koruyabildiğine dair açık deniz kanıtı sunuyor. 3

Probiyotik ve postbiyotik aynı etki yolunu izlemedi

Postbiyotik, basitçe “daha zayıf bir probiyotik” değil. Probiyotik uygulamalar canlı yararlı bakteriler içerirken, postbiyotikler ısıyla öldürülmüş bakteriler ile bunlara eşlik eden biyoaktif bileşenlerden oluşuyor. Araştırmada canlı ve inaktive tedavilerin mercan mikrobiyomu ile metabolizmasında farklı değişimler yarattığı bildirildi. 3

Postbiyotik uygulanan mercanlarda dikkat çeken bulgulardan biri, ısı stresine toleransla ilişkilendirilen bir bakteri grubu olan Cobetia’daki artıştı. 6 Bu durum, inaktive preparatın, dışarıdan verilen canlı bakterilerin mercanda kalıcı olması gerekmeden, mercanın mevcut mikrobiyal topluluğunu etkileyebileceğine işaret ediyor.

Yine de mekanizma kesinleşmiş değil. Deney; tedavi, mikrobiyal değişimler ve daha iyi sağlık ölçümleri arasında ilişki gösteriyor, fakat faydanın hangi mikrobiyal bileşenlerden ya da mercanın hangi biyolojik tepkilerinden kaynaklandığını henüz kanıtlamıyor. 36

İnaktive tedaviler restorasyon çalışmalarında neden önem taşıyabilir?

Canlı mikrobiyal ürünlerde bakterilerin üretimden nakliyeye ve uygulamaya kadar canlılığını koruması gerekir. İnaktive bir postbiyotik ise ileride daha kolay depolama ve kullanım avantajı sunabilir; bu da restorasyon faaliyetlerinde veya öngörülen sıcak hava dalgalarına müdahalede pratik bir seçenek haline gelmesini sağlayabilir.

Ancak bu, 15 günlük çalışmanın doğrudan kanıtladığı bir operasyonel üstünlük değil, geleceğe dönük bir olasılık. Dahası, her postbiyotik etkili olmadı: fotosentetik verimliliği yalnızca ısıyla inaktive edilmiş tedavilerden biri korudu. 3 Hangi formülün hangi dozda, hangi mercan türlerinde işe yaradığı; etkinin ne kadar sürdüğü ve istenmeyen ekolojik sonuçlar doğurup doğurmadığı gelecekte araştırılmalı.

İklim eyleminin yerine geçecek bir çözüm değil

Bu çalışma, tek bir mercan türü üzerinde ve tek bir doğal sıcak hava dalgası sırasında yalnızca 15 gün sürdü. Dolayısıyla mikrobiyal tedavilerin, artan okyanus sıcaklıkları karşısında resifleri kalıcı biçimde koruyacağını göstermiyor. 35

Probiyotikler ve postbiyotikler için en gerçekçi rol, mercan koruma ve restorasyonunda ek bir dayanıklılık aracı olmak: Sıcaklık olayları sırasında hassas mercanlara zaman kazandırabilecek bir destek. Ancak kitlesel ağarmayı tetikleyen temel sorun olan okyanusların ısınmasıyla mücadele için daha geniş iklim eylemlerinin yerini tutamaz.