MARS’DAN DÜNYA’YA OLASI ANTİK YAŞAMIN İZLERİ: SALDA GÖLÜ MİKROBİYAL EKOLOJİSİ VE KORUNMASI ÜZERİNE DEĞERLENDİRME

Year 2023, Issue: 3, 116 - 130, 31.01.2023

Orhan İnce , H. Abdullah Uçan , Beyhan Oktar , Emine Gözde Özbayram , Mahmut Altınbaş , Ömer Uzun , İbrahim Cem Özsefil , Kübra Doymuş , Esra Meryem Ataşlar , İbrahim Halil Miraloğlu , Aslınur Çalışıyor , Bahar İnce

Abstract

Burdur’un kuzey batısında Yeşilova ilçesi sınırlarında yer alan Salda Gölü‘nün, Amerikan Ulusal Havacılık ve Uzay Dairesi (NASA)’nin Mars 2020 misyonunda hedef alan olarak seçilen, Jezero Krateri’nde var olduğuna dair önemli bilimsel kanıtların bulunduğu eski göl ortamına jeolojik, jeokimyasal ve jeomikrobiyolojik içeriği bakımından önemli oranda benzerlik sergileyen Yerküre’deki tek göl olduğu belirtilmektedir (Garczynski vd., 2020). Salda Gölü’ndeki mikrobiyalitler, Yerküre’nin bilinen en eski yaşam formlarını içeren fosillerin (3.5 Milyar yıl) güncel temsilcileridir (Balci vd., 2018). Bu nadir görülen mikrobiyal yapılar oluştukları ortamın fiziksel, kimyasal, biyolojik ve çevresel karakteristiklerini kayıt eden arşivlerdir (Balci vd., 2018). Salda Gölü’nün sahip olduğu bu mikrobiyalit yapılarının oluşum koşullarının ve mekanizmalarının ortaya konması ve jeolojik ortamlardaki benzer yapıların içerdiği fosil kayıtların ortaya çıkarılmasına yönelik yürütülecek bilimsel ar-ge çalışmaları yalnızca Yerküre’de yaşamın başlangıç ve evrilmesi konusunda değil, Mars’da Jezero Krateri’ndeki eski göl ortamındaki olası geçmiş yaşamın izlerinin araştırılması sırasında kullanılabilecek ve karşılaştırılabilecek nitelikte önemli veriler üretecektir (İnce vd., 2021). Bu kapsamda, T.C. Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı tarafından desteklenen ve İstanbul Teknik Üniversitesi (İTÜ) tarafından yürütülen ve 15 Aralık 2021 tarihinde tamamlanan “Salda Gölü’nün Mikrobiyal Ekolojisinin İleri Moleküler Yöntemlerle (Metabarkodlama) Belirlenmesi ve Jeomikrobiyolojik Karakteristiklerinin Haritalanması Araştırma ve Geliştirme Projesi” kapsamında yürütülen moleküler tabanlı çalışmaların Metabarkodlama sonuçlarına göre, Salda Gölü’nün mikrobiyal çeşitlilik açısından zengin olduğu ve mikrobiyal evrimde oldukça önemli olan Alphaproteobacteria sınıfının baskın bulunduğu tespit edilmiştir. Hem yaz hem de kış aylarında Salda Gölü’nün prokaryotik ve ökaryotik çeşitliliği birlikte belirlenmiş olup, patentlenmek üzere gen dizileri elde edilmiştir. Bu sayede NASA’nın Mars üzerinde gerçekleştireceği olası biyolojik iz araştırmaları ile karşılaştırılabilir nitelikte olacağı öngörülen mikrobiyal çeşitlilik verisi üretilmiştir (İnce vd., 2021). Yeni nesil dizileme platformlarında gerçekleştirilen mikrobiyal karakterizasyon çalışmaları neticesinde elde edilen prokaryotik ve ökaryotik çeşitlilik verileri 2023 yılında uluslararası platformlarda, hakemli bilimsel dergilerde, özgün yayınlar halinde yayınlanması planlanmıştır.

Bu makale, proje kapsamında elde edilen veriler ışığında, Salda Gölü’nün mikrobiyal ekolojisinin genel bir değerlendirmesini, moleküler tabanlı çalışmalardan elde edilen öne çıkan sonuçları ve bütüncül havza yönetimi anlayışı çerçevesinde Salda Gölü Su Toplama Havzası‘nda kirlilik üreten tüm noktasal ve yayılı kaynakların tam kontrolünün sağlanarak, mevcut su kalitesinin korunması, bu amaca ulaşmak için Salda Gölü’nü koruma tedbirleri hakkında değerlendirmelerimizi içermektedir.

Keywords

İleri moleküler yöntemler, Jezero Krateri, Illumina Miseq, Mikrobiyal Ekoloji, Prokaryotik ve Ökaryotik Çeşitlilik, Salda Gölü., Mars, Metabarkodlama

Supporting Institution

T.C. Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı

Project Number

Proje, T.C. Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı, Tabiat Varlıklarını Koruma Genel Müdürlüğü ile İstanbul Teknik Üniversitesi Çevre Mühendisliği/Jeoloji Mühendisliği Bölümleri arasında imzalanan sözleşmeyle 29.06.2021 tarihiyle başlatılmıştır.

Thanks

İTÜ-BÜ Mikrobiyal Ekoloji Grubu olarak bu projenin yürütülmesine imkan sağlayan, Türkiye Cumhuriyeti Çevre Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı’na ve bu projenin yürütülmesinde moleküler mikrobiyal ekoloji laboratuvarlarının kullanım imkanlarını sağladıklarından dolayı İTÜ Çevre Mühendisliği Bölümü’ne ve Boğaziçi Üniversitesi Çevre Bilimleri Enstitüsü’ne teşekkür ederiz.

References

• Balci, N., Demirel, C., & Kurt, M. A. (2018). „Geomicrobiology of lake salda and microbial influences on present-day stromatolite formation“. Yerbilimleri/ Earth Sciences, 39(1), 19–40.
• Braithwaite, C. J. R., & Zedef, V. (1995). „Hydromagnesite stromatolites and sediments in an Alkaline Lake, Salda Gölü, Turkey“. Journal of Sedimentary Research, 66(5), 991–1002. https://doi.org/10.1306/D426845F-2B26-11D7-8648000102C1865D
• Dupraz, C., Reid, R. P., & Visscher, P. T. (2011). Microbialites , Modern. January. https://doi.org/10.1007/978-1-4020-9212-1
• Garczynski, B., Horgan, B., Kah, L. C., Blcı, N., & Gunes, Y. (2019). Searching For Potential Biosignatures in Jezero Crater with Mars 2020 – A Spectral Investigation of Terrestrial Lacustrine Carbonate Analogs. Ninth International Conference on Mars 2089, 6302
• Garczynski, B., Balci, N., Gunes, Y., Williford, K. H., Cloutis, E. A. (2020). Investigating the Origin of Carbonate Deposits In Jezero Crater: Mineralogy of A Fluviolacustrine Analog at Lake Salda, Turkey. 51st Annual Lunar and Planetary Science Conference, 2128
• Horgan, B. H. N., Anderson, R. B., Dromart, G., Amador, E. S., & Rice, M. S. (2020). "The mineral diversity of Jezero crater: Evidence for possible lacustrine carbonates on Mars“. Icarus, 339, 113526. https://doi.org/10.1016/j.icarus.2019.113526
• İnce, O., Balcı, N., Altınbaş, M., Özbayram, E.G., Güneş, Y., Şekerci, F., Uzun, Ö., Çalışıyor, A., İnce, B. (2021). Salda Gölü’nün Mikrobiyal Ekolojisinin İleri Moleküler Yöntemlerle (Metabarkodlama) Belirlenmesi ve Jeomikrobiyolojik Karakteristiklerinin Haritalanması Araştırma ve Geliştirme Projesi. T.C. Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı
• NASA/JPL-Caltech. (2021). Lake Salda Beach. https://www.jpl.nasa.gov/images/pia24375-lake-salda-beach, (22.10.2022).
• NASA. (1970). On Mars: Exploration of the Red Planet. 1958-1978. https://history.nasa.gov/SP-4212/app-c.html#M-M1964, (22.10.2022).
• NASA. (2020). Mars 2020 Mission Overview. https://mars.nasa.gov/mars2020/mission/overview/, (22.10.2022).
• Özbayram, E.G., Miraoğlu, İ., İnce, B. (2021). „Assessment of microbial community diversity in lakes of İğneada floodplain forest by metabarcoding approach“. Aquatic Research, 4(4), 304–312. https://doi.org/10.3153/ar21025
• Özbayram, E. G., Köker, L., Akçaalan, R., Ince, O., & Albay, M. (2020). „Bacterial Community Composition of Sapanca Lake During a Cyanobacterial Bloom“. Aquatic Sciences and Engineering, 35(2), 52–56. https://doi.org/10.26650/ASE2020652073
• Rodriguez, B. (2021). NASA’s Perseverance Rover Lands on Mars. https://www.jpl.nasa.gov/edu/news/2021/1/8/take-part-in-a-worldwide-teachable-moment-asnasas-perseverance-rover-lands-on-mars/
• Russell, M. J., Ingham, J. K., Zedef, V., Maktav, D., Sunar, F., Hall, A. J., & Fallick, A. E. (1999). „Search for signs of ancient life on Mars: Expectations from hydromagnesite microbialites, Salda Lake, Turkey“. Journal of the Geological Society, 156(5), 869–888. https://doi.org/10.1144/gsjgs.156.5.0869
• Scheller, E. L., Swindle, C., Grotzinger, J., Barnhart, H., Bhattacharjee, S., Ehlmann, B. L., Farley, K., Fischer, W. W., Greenberger, R., Ingalls, M., Martin, P. E., Osorio, Rodriguez, D., & Smith, B. P. (2021). "Formation of Magnesium Carbonates on Earth and Implications for Mars“. Journal of Geophysical Research: Planets, 126(7), 1–32. https://doi.org/10.1029/2021JE006828