Karıncaların Gizli Silahı: Zehirli

Entomologlar (böcek bilimciler), marangoz karıncaların savunma mekanizmalarına dair ezber bozan bir keşfe imza attı. Formicinae alt ailesinin en büyük cinsi olan marangoz karıncaların, daha önce bilinmeyen ve antifungal (mantar karşıtı) özelliklere sahip onlarca yeni zehir peptidi ürettiği ortaya çıktı. Bu bulgu, Formicinae alt ailesine ait karıncaların savunma için yalnızca formik asit kullandığı yönündeki uzun süreli bilimsel varsayımı tamamen altüst etti.

Ekolojik açıdan en başarılı ve çeşitli karınca gruplarından biri olan Formicinae türleri, genellikle kimyasal spreylerinin %70'ine kadarını oluşturan formik asit zengini zehirleriyle tanınıyor. Birçok diğer karınca türünün aksine iğneye sahip olmayan bu türler, zehirlerini "asidopor" adı verilen karın uçlarındaki bir açıklıktan salgılıyor. Bu sayede zehri düşmanlarının üzerine sürebiliyor, uzaktan püskürtebiliyor veya ısırma yoluyla açılan yaralara uygulayabiliyorlar.

Bilim insanları, bu zehirlerin sadece saldırı ve savunma amaçlı kullanılmadığını uzun süredir biliyordu. Marangoz karıncalar, zehri larvalarını ve yuvalarını korumak amacıyla bir tür dış bağışıklık kalkanı olarak kullanıyor, bağırsaklarını asitlendirmek ve mikrobiyal toplulukları şekillendirmek için tüketiyor ve alarm/toplanma sinyalleri için değerlendiriyor. Formik asit baskın olduğu için araştırmacılar, tüm bu işlevlerin sadece asitten kaynaklandığını varsayıyordu. Ancak geçmişteki bazı çalışmalar, zehirlerin daha önce derinlemesine incelenmemiş peptidik bileşikler içerebileceğine dair ipuçları veriyordu.

Freie Universität Berlin'den Profesör Timo Niedermeyer, "Zamanında çok az dikkat çeken onlarca yıllık bir yayını inceledik. Bu makale, zehirlerin peptidik bileşikler de içerdiğinden bahsediyordu," diyerek araştırmanın kökenine dikkat çekti. Araştırma kapsamında, coğrafi olarak birbirinden çok uzak sekiz farklı marangoz karıncası türünün zehri incelendi ve iki gen ailesine ait 35 farklı peptit, yani "formisitoksin" keşfedildi. Bu toksinlerin yapısı türden türe farklılık gösterse de varlıkları oldukça yaygın. Bu durum, marangoz karınca zehrinin sanılandan çok daha karmaşık bir yapıda olduğunu kanıtlıyor.

Araştırma ekibi; biyoloji, kimya ve eczacılık disiplinlerini birleştirerek proteotranskriptomik bir yaklaşım benimsedi. Karınca zehri ve ilgili dokulardan alınan protein ve RNA verilerini kullanarak hem bireysel peptitleri hem de genetik dizilimlerini tanımladılar. Kimyasal analizlerin yanı sıra biyolojik aktivite testleri gerçekleştiren ekip, keşfedilen formisitoksinleri laboratuvar ortamında sentezlemeyi de başardı.

Bilim insanlarına göre keşfedilen bu peptitler, karınca yuvalarındaki hijyenin korunmasına yardımcı oluyor. Karıncaların zehri larvaların ve yuva çevresinin üzerine yayması, ekibin yeni bir teori geliştirmesini sağladı: Formisitoksinler, formik asidin antimikrobiyal etkisi geçtikten sonra bile kalıcı olan dış bir bağışıklık savunmasını güçlendiriyor. Martin Luther University Halle-Wittenberg araştırmacısı Dr. Simon Tragust, keşfedilen bazı peptitlerin olağanüstü antifungal özellikler sergilediğini belirterek, bu durumun biyolojik savunma stratejileri açısından kritik önem taşıdığını vurguladı.