Kiel Üniversitesi araştırmacılarının kutu denizanası Tripedalia cystophora üzerinde yaptığı çalışma, denizanalarının yüzeye çıkamamasının farklı tuzluluk ve yoğunluktaki su katmanları arasında oluşan haloklinden kaynaklandığını gösteriyor. Haloklin denizanaları için aktif yüzen canlılar için görünmez bir fiziksel bariyer gibi davranabiliyor.
Deniz ve kıyı ekosistemlerinde su kütleleri her zaman tekdüze bir yapıya sahip değil. Sıcaklık farkları termoklinleri, tuzluluk farkları ise haloklinleri oluşturuyor. Haloklin, daha az tuzlu ve daha hafif suyun, daha tuzlu ve yoğun suyun üzerinde kalmasıyla ortaya çıkan geçiş bölgesi olarak tanımlanıyor.
Araştırmanın çıkış noktası, Everglades Ulusal Parkı’ndaki saha gözlemleri oldu. Normalde ışığa yönelerek yüzey sularında bulunan Tripedalia cystophora, yağmur sonrası oluşan tatlı su tabakasının altında kaldı. Bu durum, araştırmacıları denizanalarının haloklini algılayıp kaçındığı mı, yoksa bu sınırı fiziksel olarak geçemediği mi sorusuna yöneltti.
Laboratuvarda yapılan deneylerde araştırmacılar, denizanasının bulunduğu tankta kontrollü bir haloklin oluşturdu. Denizanaları ışığa doğru yüzmeye devam etti ve yüzeye ulaşmaya çalıştı. Ancak hiçbir denizanası haloklini tamamen geçemedi. Hayvanların sınırın hemen altında toplandığı, fakat üst katmana çıkamadığı görüldü.
Daha önceki bulgular çürüdü
Bu bulgu, daha önce öne çıkan iki açıklamayı yeniden tartışmaya açıyor. Birinci açıklama, hayvanların uygun olmayan koşullardan kaçındığını savunan “tercih hipotezi”ydi. İkinci açıklama ise özellikle zayıf yüzen denizanalarında, iç yoğunluk ve kaldırma kuvveti nedeniyle belirli su tabakalarında pasif olarak kalındığını öne süren “kaldırma kuvveti hipotezi”ydi.
Araştırmacılara göre asıl engel, haloklinin yarattığı fiziksel direnç. Denizanası yukarı doğru yüzerken, daha yoğun tuzlu suyu daha hafif su tabakasına doğru taşımaya çalışıyor. Bu hareket, suyun katmanlı yapısı içinde ek bir direnç oluşturuyor. Böylece denizanasının ürettiği itki, sınırı aşmak için yeterli olmuyor.
Araştırmanın yazarlarından Hermann Kohlstedt “Elektronikte, malzemeler arasındaki arayüzler en ilginç şeylerin gerçekleştiği yerlerdir; neyin geçip neyin geçemeyeceğini onlar kontrol eder. Haloklin de doğanın tam olarak böyle bir versiyonudur: Hayvanların nereye gidip gidemeyeceğini belirleyen görünmez bir sınır. Beni şaşırtan şey, bir transistörü yöneten aynı fiziksel mantığın, doğadaki bütün bir hayvan popülasyonunun dikey dağılımını belirleyebilmesidir. Bu da KiNSIS’te, yani Kiel Nano, Yüzey ve Arayüz Bilimi’nde yürüttüğümüz çalışmaları yönlendiren arayüz fenomeninin tam kendisidir.”
Bu etki, özellikle kıyı alanlarında, nehir ağızlarında, yağmur sonrası tatlı su akışının yoğun olduğu bölgelerde ve tabakalaşmanın güçlü olduğu deniz sistemlerinde önem taşıyor. Araştırma, denizanası popülasyonlarının dağılımını, plankton hareketlerini ve avcı-av ilişkilerini modellemek için kullanılabilir; ayrıca iklim değişikliğiyle artan yağış, tatlı su akışı ve kıyı tabakalaşmasının deniz ekosistemleri üzerindeki etkilerini anlamaya katkı sağlayabilir.
Kaynak: Journal of Experimental Biology