Her insan vücudu, hayattayken sağlığınız için önemli olan trilyonlarca mikroorganizmadan oluşan karmaşık bir topluluk içerir. Bu mikrobiyal simbiyotikler, yiyecekleri sindirmenize, temel vitaminleri üretmenize, sizi enfeksiyonlardan korumanıza ve diğer birçok kritik işlevi yerine getirmenize yardımcı olur. Buna karşılık, çoğunlukla bağırsaklarınızda yoğunlaşan mikroplar, sabit bir yiyecek kaynağı ile nispeten istikrarlı, sıcak bir ortamda yaşamaya başlar.
Peki siz öldükten sonra bu simbiyotik müttefiklere ne olacak?
Nekrobiyomu (çürüyen bir bedenin içinde, üzerinde ve çevresinde yaşayan mikroplar) inceleyen bir çevre mikrobiyoloğu olarak ölüm sonrası mikrobiyal mirasımızı merak ediyorum.
Mikroplarınızın sizinle birlikte öldüğünü varsayabilirsiniz; vücudunuz parçalanıp mikroplarınız çevreye saçıldığında, gerçek dünyada hayatta kalamazlar.
Yakın zamanda yayınlanan araştırmamızda, araştırma ekibim ve ben, mikroplarınızın siz öldükten sonra yaşamaya devam ettiğine dair kanıtları paylaşıyoruz, aynı zamanda yeni yaşamın gelişebilmesi için vücudunuzun geri dönüştürülmesinde de önemli bir rol oynuyorlar.
Ölümden Sonra Mikrobiyal Yaşam
Öldüğünüzde kalbiniz vücudunuza oksijen taşıyan kanın dolaşımını durdurur. Oksijenden yoksun kalan hücreler, otoliz adı verilen bir süreçle kendilerini sindirmeye başlar.
Normalde enerji veya büyüme için karbonhidratları, proteinleri ve yağları kontrollü bir şekilde sindiren bu hücrelerdeki enzimler, hücreleri oluşturan zarlar, proteinler, DNA ve diğer bileşenlere yönelmeye başlarlar.
Bu hücresel parçalanmanın ürünleri, simbiyotik bakterileriniz için mükemmel besindir ve onları kontrol altında tutacak bağışıklık sisteminiz ve sindirim sisteminizden düzenli bir yiyecek kaynağı olmazsa, bakteriler bu yeni beslenme kaynağına yönelirler.
Bağırsak bakterileri, özellikle Clostridia adı verilen bir mikrop sınıfı, iç organlarınıza yayılır ve çürüme adı verilen bir süreçte sizi içten dışa doğru sindirir.
Vücutta oksijen olmadığında anaerobik bakteriler, fermantasyon gibi oksijen gerektirmeyen enerji üreten işlemlere ihtiyaç duyar. Bunlar, ayrışmaya yönelik belirgin kokulu gaz imzasını oluşturur.
Evrimsel bir bakış açısından bakıldığında, mikroplarınızın ölmekte olan bir bedene uyum sağlamanın yollarını geliştirmiş olması mantıklıdır. Batan bir gemideki fareler gibi, bakterileriniz de yakında konakçılarını terk etmek zorunda kalacak ve kolonileşecek yeni bir konakçı bulana kadar dünyada hayatta kalacak.
Vücudunuzun karbon ve besinlerinden faydalanmak onların sayılarının artmasını sağlar. Daha büyük bir nüfus, en azından birkaçının daha zorlu ortamda hayatta kalma ve başarılı bir şekilde yeni bir beden bulma olasılığının daha yüksek olduğu anlamına gelir.
Bir Mikrobiyal İstila
Eğer toprağa gömülüyseniz, vücudunuz parçalandıkça mikroplarınız bir ayrışma sıvısı çorbasıyla birlikte toprağa akar. Tamamen yeni bir ortama giriyorlar ve toprakta tamamen yeni bir mikrobiyal toplulukla karşılaşıyorlar.
İki farklı mikrobiyal topluluğun karışması veya birleşmesi doğada sıklıkla meydana gelir. Birleşme, iki bitkinin köklerinin bir araya gelmesiyle, atık suyun bir nehre boşaltılmasıyla, hatta iki kişinin öpüşmesiyle gerçekleşir.
Karıştırmanın sonucu (hangi topluluğun hakim olduğu ve hangi mikropların aktif olduğu), mikropların ne kadar çevresel değişim yaşadığı ve oraya ilk kimin geldiği gibi çeşitli faktörlere bağlıdır.
Mikroplarınız, vücudunuzun içindeki sabit ve sıcak ortama uyum sağlayarak, sürekli yiyecek alırlar.
Buna karşılık, toprak yaşamak için özellikle zorlu bir yer; dik kimyasal ve fiziksel değişimlere ve sıcaklık, nem ve besin maddelerinde büyük dalgalanmalara sahip oldukça değişken bir ortam.
Dahası, toprak hali hazırda, bu çevreye iyi adapte olmuş ve muhtemelen yeni gelenlere üstünlük sağlayacak ayrıştırıcılarla dolu olağanüstü çeşitliliğe sahip bir mikrobiyal topluluğa ev sahipliği yapıyor.
Mikroplarınızın vücudunuzun dışına çıktıklarında öleceklerini varsaymak kolaydır. Ancak araştırma ekibimin daha önceki çalışmaları, konakçıyla ilişkili mikropların DNA imzalarının, çürüyen bir bedenin altındaki toprakta, toprak yüzeyinde ve mezarlarda, vücudun yumuşak dokuları ayrıştıktan aylar veya yıllar sonra bile tespit edilebileceğini gösterdi.
Bu durum, bu mikropların hâlâ canlı ve aktif olup olmadığı, yoksa yalnızca uyku halinde olup bir sonraki konağı mı beklediği sorusunu gündeme getirdi.
En yeni çalışmamız, mikroplarınızın yalnızca toprakta yaşamakla kalmayıp aynı zamanda vücudunuzun ayrışmasına yardımcı olmak için doğal toprak mikroplarıyla işbirliği yaptığını da gösteriyor.
Laboratuvarda, toprağın ve konakçıyla ilişkili mikroplarla dolu ayrışma sıvılarının karıştırılmasının, yalnızca toprak topluluklarının ayrışma oranlarını aştığını gösterdik.
Ayrıca konakçıyla ilişkili mikropların nitrojen döngüsünü arttırdığını da bulduk. Azot yaşam için gerekli bir besindir, ancak Dünya’daki nitrojenin çoğu organizmaların kullanamadığı atmosferik gaz olarak bağlıdır.
Ayrıştırıcılar, proteinler gibi nitrojenin organik formlarının, mikropların ve bitkilerin kullanabileceği amonyum ve nitrat gibi inorganik formlara dönüştürülmesinde kritik bir rol oynar.
Yeni bulgularımız, mikroplarımızın, proteinler ve nükleik asitler gibi nitrojen içeren büyük molekülleri amonyuma dönüştürerek bu geri dönüşüm sürecinde muhtemelen rol oynadığını gösteriyor. Topraktaki nitrifikasyon mikropları daha sonra amonyumu nitrata dönüştürebilir.
Gelecek Nesil Yaşam
Besinlerin döküntülerden veya cansız organik maddelerden geri dönüştürülmesi, tüm ekosistemlerde temel bir süreçtir. Karasal ekosistemlerde ölü hayvanların veya leşlerin ayrışması biyolojik çeşitliliği besler ve besin ağlarında önemli bir bağlantıdır.
Yaşayan hayvanlar, bir ekosistemin karbon ve besin döngüleri için bir darboğazdır. Yaşamları boyunca arazinin geniş alanlarından besinleri ve karbonu yavaş yavaş biriktirirler ve öldüklerinde hepsini bir anda küçük, lokal bir noktaya biriktirirler.
Ölü bir hayvan, geçimini leşlerden sağlayan mikroplardan, toprak faunasından ve eklem bacaklılardan oluşan bir besin ağını destekleyebilir. Böcek ve hayvan leş yiyicileri, ekosistemdeki besinlerin daha fazla yeniden dağıtılmasına yardımcı olur.
Ayrıştırıcı mikroplar, vücudumuzdaki besin açısından zengin organik moleküllerden oluşan konsantre havuzları, diğer organizmaların yeni yaşamı desteklemek için kullanabileceği daha küçük, biyoyararlanımı daha yüksek formlara dönüştürür.
Çürüyen bir hayvanın yakınında bitki yaşamının geliştiğini görmek alışılmadık bir durum değil; bu, vücuttaki besinlerin ekosisteme geri dönüştürüldüğünün gözle görülür kanıtıdır.
Kendi mikroplarımızın bu döngüde önemli bir rol oynaması, ölümden sonra yaşamamızın mikroskobik yollarından biridir.
Jennifer DeBruyn, Çevresel Mikrobiyoloji Profesörü, Tennessee Üniversitesi
Çeviren: Barış ARICAN
