Beyaz ıstakoz Casper laboratuvara girdi: "100 milyonda bir" ne kadar sağlam?

Haberin her yerde tekrarlanan kısmı şu rakam: 100 milyonda bir. Daha ilgi çekici olan, bu rakamın nereden geldiğinin neredeyse hiç yazılmaması. Kaynağına inildiğinde ortaya bir sayım değil, kabaca yapılmış bir tahmin çıkıyor. Yazının ikinci yarısı tam olarak bunun üzerine.

Rengi boya değil, bir protein kucağı belirliyor

Istakozun kabuk rengi hayvanın kendi ürettiği bir boyadan gelmiyor. Temel madde astaksantin: karotenoit ailesinden, turuncu-kırmızı bir pigment. Pigment, canlıda ışığın bir bölümünü yutup geri kalanını yansıtarak rengi oluşturan moleküldür. Istakoz astaksantini dışarıdan, deniz tabanında yediği canlılardan alıyor; aynı molekül somonun etini de pembe yapar.

Beklenen renk kırmızı olsa da canlı ıstakoz koyu mavi-siyah görünür. Çünkü astaksantin kabukta serbest dolaşmıyor: crustacyanin adlı bir protein kompleksinin içine oturuyor. Protein molekülü bükerek elektron dağılımını değiştiriyor ve soğurulan ışığın dalga boyu kayıyor; sonuç mavi-siyah bir kabuk.

Pişirme bu düzeni bozuyor. Isı proteini denatüre ediyor, yani üç boyutlu katlanmasını açıyor, astaksantin de serbest kalıyor. Serbest astaksantinin rengi turuncu-kırmızı. Tencereden çıkan o bildik kırmızı, hayvanın kabuğunda zaten var olan rengin ortaya çıkmasından ibaret.

Mekanizmanın kimyası 2015'te netleşti. Manchester Üniversitesi Kimya Okulu'ndan Prof. John Helliwell'in yürüttüğü ve Physical Chemistry Chemical Physics dergisinde "On the origin and variation of colors in lobster carapace" başlığıyla yayımlanan çalışma, astaksantinin proteine bağlıyken asit gibi davrandığını ve negatif yüklü enolat biçiminde durduğunu, mavi rengin de bu biçimden kaynaklandığını gösterdi. Helliwell üniversite bülteninde renklenmenin "üç boyutlu yapıyla ilgili oldukça karmaşık bir süreç" olduğunu söylüyor.

Nadir renkler bu bağlanma düzeninin bozulmasıyla ortaya çıkıyor. Seacoast Science Center'ın derlemesine göre mavi bireylerde crustacyanin fazla üretiliyor ve mavi baskın geliyor; kırmızı, turuncu ve sarı bireylerde tersi oluyor, crustacyanin azalıyor, astaksantin öne çıkıyor. Alacalı (calico) bireylerde pigment farklı proteinlere benek benek bağlanıyor.

Casper'ın beyazı: albinizm mi, leusizm mi?

Beyaz ıstakozlara İngilizce yayınlarda çoğunlukla "albino" deniyor; terim gevşek kullanılıyor. Albinizm, omurgalılarda melanin üretiminin genetik olarak durması demektir. Istakozun kabuğunda ise melanin değil, besinden gelen karotenoit ve onu tutan proteinler var. Yani "albino ıstakoz", başka bir hayvan grubundan ödünç alınmış bir etiket.

Leusizm ise pigmentin kısmen yitirilmesi: hayvan soluk, beyaza yakın ya da alacalı olur, ama renk izleri kalır. Seacoast Science Center ayrımı ıstakozlar için şöyle kuruyor: pigment bağlayan proteinlerin tamamen yokluğu beyaz-saydam bir görünüm veriyor, kısmi kayıp ise soluk tonlar bırakıyor.

UNE'nin duyurusu Casper için bu ikisinden hangisinin geçerli olduğunu söylemiyor; "hayalet" nitelemesi dışında bir pigment tanısı yok. Ayrımı yapmak ancak kabuktaki pigmentin ve proteinlerin ölçülmesiyle mümkün. Dolayısıyla şimdilik "beyaz" demek, "albino" demekten daha dürüst.

Mekanizmanın bir sonucu da şu: ortaya çıkacak pigment yoksa pişirmenin ortaya çıkaracağı kırmızı da yoktur. Beyaz ıstakozların kaynatıldığında beyaz kaldığı popüler kaynaklarda bu gerekçeyle aktarılıyor. Bunu ölçen hakem denetimli bir yayına ulaşamadım; o yüzden bu bilgiyi çıkarım düzeyinde not etmek gerekiyor.

"100 milyonda bir" nereden geliyor?

Nadir ıstakoz renkleri için dolaşan oranların neredeyse tamamının tek bir adresi var: Maine Üniversitesi'ne bağlı Lobster Institute. National Geographic'in 2015'te yayımladığı, ikiye bölünmüş renkli bir ıstakozu ele alan yazı listeyi doğrudan "Lobster Institute'un araştırması" olarak veriyor, ama yöntemini açıklamıyor.

Enstitünün kendi yöneticisi bile rakamlara temkinli yaklaşıyor. Lobster Institute'un o dönemdeki idari direktörü Robert C. Bayer, ikiye bölünmüş renkli ıstakozlar için National Geographic'e "Seyrek görülüyorlar, ama o kadar da seyrek değil. Her yıl görüyoruz" dedi. Aynı yazıda rengin nedeni sorulduğunda verdiği yanıt da şuydu: "Gerçek mekanizmanın bilindiğini düşünmüyorum."

Seacoast Science Center'ın derlemesi oranların nasıl üretildiğine dair bir ipucu veriyor: bilim insanları renklenmeye yol açan gen dizilerini ve bunlardaki sapma olasılığını hesaba katarak bir olasılık hesaplıyor. Yani bu sayılar "şu kadar ıstakoza bakıldı, içinden şu kadarı beyaz çıktı" türünden bir saha ölçümü değil; genetik varsayımlar üzerinden kurulmuş kaba hesaplar.

Cambridge Üniversitesi'nden istatistikçi David Spiegelhalter'ın mavi ıstakoz için yaptığı basit aritmetik sorunu iyi gösteriyor: Kuzey Atlantik'te yılda yaklaşık 200 milyon ıstakoz çıkarılıyor. "2 milyonda bir" doğruysa bunların yüz kadarının mavi olması gerekir, yani mavi ıstakoz haberlerinin hemen her yıl çıkması beklenir. Oran kulağa olağanüstü geliyor; mutlak sayı hiç de olağanüstü değil.

Bir de şu var: aynı renk için farklı kurumlar farklı sayı veriyor. New England Akvaryumu turuncu ıstakoz için 20 milyonda bir diyor; UNE, projedeki turuncu dişi Peaches için 30 milyonda bir diyor. Alacalı bireyler Lobster Institute listesinde 30 milyonda bir, Seacoast Science Center derlemesinde 40 milyonda bir. Aynı olgu için üç kurum, üç sayı. Bu, rakamların ölçüm değil tahmin olduğunun en açık belirtisi.

Bir yanlılık kaynağı daha: nadir renkli ıstakozlar bildirildiği ve bağışlandığı için sayılabiliyor. Paydaya girecek rakam, yani o sezon kaç ıstakoza gerçekten bakıldığı, hiçbir yerde kayıtlı değil. Sistemli bir tarama yapılmadıkça bu oranlar tahmin olarak kalacak.

Dolaşan oranlar ve kaynakları

Aşağıdaki tablodaki değerlerin tamamı yukarıda anlatılan kaynaklardan geliyor: mavi, canlıyken kırmızı, sarı, ikiye bölünmüş renk ve beyaz satırları National Geographic'in Lobster Institute'a dayandırdığı listeden; turuncu satırındaki iki değer New England Akvaryumu ile UNE duyurusundan; alacalı satırındaki ikinci değer Seacoast Science Center derlemesinden. Hiçbiri saha sayımına dayanmıyor.

Laboratuvarda ne yapılacak

UNE'nin duyurusuna göre proje 2024'te, üniversiteye turuncu, sarı, mavi, mor, alacalı ve ikiye bölünmüş renkli birkaç ıstakoz gelmesinin ardından başladı. Yürütücü, deniz bilimleri profesörü ve Omurgasız Fizyolojisi Laboratuvarı'nın yöneticisi Markus Frederich.

Yöntem girişimsiz: hayvana zarar vermeden genetik materyal toplanıyor ve 15 binden fazla gen, kabuk rengiyle ilişkili farklar aranarak karşılaştırılıyor. Projenin asıl şansı Peaches adlı turuncu dişi. Peaches'in yavruları tipik kahverengiden turuncuya ve maviye uzanan bir renk yelpazesi verdi; yani ekibin elinde, doğanın kendiliğinden kurduğu bir çaprazlama var. Rengin nasıl kalıtıldığını izlemek için az bulunur bir düzen.

Frederich üniversite duyurusunda şunu söylüyor: "Casper gibi hayvanlar insanların dikkatini çekiyor, çünkü çok nadir ve güzeller. Ama bizim için aynı zamanda temel biyolojik sorular sormak için olağanüstü bir fırsat sunuyorlar."

KHOU 11 kanalının yayımladığı kısa görüntüde Casper tankında dolaşırken görülüyor.

Bulgunun sınırı

Burada henüz bir bulgu yok; bir araştırma düzeni var. Casper tek birey ve tek bireyden genetik bir nedensel bağ çıkarılamaz. 15 binden fazla genin karşılaştırılması ilişki verir, yani hangi genlerin etkinliği renkle birlikte değişiyor sorusunu yanıtlar; hangisinin rengi gerçekten belirlediğini göstermek için işlevsel deney gerekir. Elimizdeki bilgi de hakem denetimli bir makale değil, üniversitenin kendi duyurusu.

Bayer'in on yıl önce söylediği de hâlâ geçerli olabilir: mekanizmanın bilindiğini kimse iddia etmiyor.

Açık soru

Kamuflajını bütünüyle yitirmiş beyaz bir ıstakoz, deniz tabanında avcılara karşı belirgin bir dezavantajla yaşıyor. O hâlde bu değişimler popülasyondan neden silinip gitmiyor? Pigment yolunu bozan mutasyonlar çok sayıda farklı gende mi ortaya çıkıyor, yoksa aynı birkaç gende tekrar tekrar mı? Peaches'in renk renk yavruları bu soruya ilk ciddi veriyi verebilir. O veri geldiğinde "100 milyonda bir" cümlesinin yerini, nihayet sayıma dayanan bir rakam alabilir.

Bu yazıdaki fotoğraflar Casper'ı değil, aynı türden başka bireyleri gösteriyor; Casper'ın kendi fotoğrafları telifli.

Fotoğraf: Filippo antinori1223, CC BY-SA 4.0, Wikimedia Commons