Acropora Mercan Renklenme ve Flüresans Pigmentler
Başlığı 'İleri Seviye Deniz Akvaryumu Konuları' kategorisinde Montimahir tarafından 23 Temmuz 2014 başlatılmıştır.
Advanced Aquarist’ in ünlü yazarı Dana Riddle, öncelikle iki tip hobici profilinden bahsediyor. İlk kesim; “mercanlarım renklensin de nasıl olursa olsun” diye düşünüp arka plandaki; mantığı, bilimsel detayları, işin matematiğini/ilmini göz ardı ediyor. İkinci gurup ise; tüm detayları ile mercanın nasıl renklendiğini, buna neyin/nasıl sebep olduğunu merak edip sorguluyor.
Portal ve diğer platformlardaki “ileri seviye konular” forumlarının daha çok bu ikinci tip hobiciye hitap ettiğini belirtmeliyim. Yine de uzun makaleler ve bilimsel formüllerden sıkılan arkadaşlar için bu makaleyi birebir değil de geniş özet şeklinde çevirmeye çalıştım. Okuma ile arası iyi olmayan arkadaşlar, makale sonundaki özeti okuyabilirler. Devam edecek arkadaşların genel Acropora türleri ve isimlerini önceden bilmeleri bu çeviriyi anlamalarını bir nebze kolaylaştıracaktır.
Mercanlarda renklenme konusunda en fazla ön plana çıkartılan ve tartışılan konu tabi ki aydınlatma, ancak bu olayın arka planında yatan bazı bilimsel detaylar var(photoshop’ tan bahsetmeyeceğiz).
Bunlardan ilki “Flüresans Proteinler” (Tureng sözlük çevirisi), bunu sadeleştirerek “Floresan proteinler” demekte bir sakınca görmüyorum.
Kısaca; Dana Riddle’ a göre 250, wikipedia’ ya göre 238 aminoasitten oluşabilen ve farklı renk spektrumlarında çekirdek yapılarına göre yine değişik renklerde ışıma yapan proteinlerdir.
İlk olarak bir denizanasından çıkartılmış, mavi ve UV ışık altında parlak yeşil olan bu örneğe; “GFP”, yani "yeşil floresan protein" adı verilmiştir.
Bunlar ne gibi değişikliklerdir?
-Tek yönlü renk değişikliği, mesela yeşilden kırmızıya dönmesi ve artık kırmızı kalması…
-Parlamayan düz renkli çekirdeğin fosforik parlamaya başlaması…
-Tam tersi fosforik çekirdeğin parlaklığını yitirmesi…
Hepsi de çoğumuzun tanklarımızda "makro ölçekte" gözlemlediğimiz sıradan olaylar. “Dükkândan mor aldığım zoalarım maviye döndü”, “SPS mercanım katkı girince yeşil görünmeye başladı” gibi konular aslında bu floresan proteinlerin yapıları ile alakalıdır.
Makalede geçen bazı teknik terimler var.
Clade(aynı guruba ait pigment türleri, bir çeşit sınıflandırma)
Chromophore(renkli fakat parlamayan pigment molekülü)
Emission( floresan pigmentin yaptığı parlak ışık yayılımı)
Excitation( floresan pigmentin soğurduğu ışık)
Fluorescence(Flüresans, bir renk/dalga boyu ışınımının emilimi ve farkı bir renk/dalga boyu olarak dışarı yayılması)
Fluorophore( Pigment molekülündeki parlak kısım)
Kaç tür Floresan Protein var?
Floresan proteinleri basitçe renklerine göre ayırıyoruz. Bu makalede incelenen Acropora türlerinde dört ana renk bulunmakta, bunlar; camgöbeği, yeşil, kırmızı ve parlamayan veya çok zayıf parlayan “chromo-proteinler” dir.
Makalede STEP:2 kısmına bakarsanız; şimdiye kadar incelenmiş Acropora türlerindeki floresan protein tiplerini (floresan/ chromo, soğurma dalga boyları)özellikleri ile birlikte inceleyebilirsiniz.
Araştırmacılar tüm bu protein yapılarını ortak atalarını da araştırarak bir soyağacı şeklinde sınıflandırmıştır(Bkz. terimler “Clade”). Mercanlarda toplam yedi adet renk sınıfı oluşturulmuştur bunlar; A, B,C1, C2,C3, D ve Chromo-Red şeklindedir. Acropora türleri bilindiği kadarı ile B, C2 ve C3 hiyerarşisinde yer almaktadır.
B gurubu floresan yaymayan chromo-proteinlerden oluşmaktadır. Bunlar orijinal makalede renkleri ile belirtilmiştir(Figure 10). Mesela “Acropora aculeus” 580nm dalga boyunu soğurabilen ve mercana mor rengini veren B tipi proteine sahiptir.
C gurubunda ise floresan proteinlere sahip mercan türleri var, yine makalede renkleri belirtilmiştir(Figure 11).
Makalede STEP:4 kısmına bakarsanız; Acroporalardaki B tipi chromo-protein tiplerini ve soğurduğu dalga boylarını inceleyebilirsiniz(Tablo2). Aynı zamanda C2 ve C3 floresan proteinleri içeren türler de mevcut.
Veron 2000 yılında üşenmemiş tüm Acropora türlerini 38 farklı guruba ayırmıştır. STEP 5 kısmında görebilrsiniz. Aquarium Corals: Making Corals Colorful: New Information on Acropora species &mdash; Advanced Aquarist | Aquarist Magazine and Blog
Dana Riddle da sağ olsun oturup bunların uzak yakın ilişkileri hakkında yorumlar eklemiş ve ufak bir veritabanı hazırlamıştır. Makalede bunun sadece ufak bir kısmı mevcuttur, hazırladığı veritabanı 50 tür mercandan toplam 300 bireyi kapsamaktadır. Ayrıca aydınlatmaların mercanlar üzerindeki etkilerini araştırırken farklı simbiyotik algleri (zooxhenthellae) de incelemiş, rastlantı sonucu C1 türünden zooxhenthellae’ lerin C1 floresan proteinine sahip olabileceğini görmüştür. Diğer yandan D gurubuna mensup zooxhenthellae içeren mercan, aynı zamanda B gurubuna ait floresan protein rengine de sahip olabilir. Simbiyotik alglerin incelendiği liste çok daha uzun olduğu için incelemek isteyenler buradan ulaşabilirler(Feature Article: Getting Really Up to Date on Zooxanthellae (Symbiodinium spp.) &mdash; Advanced Aquarist | Aquarist Magazine and Blog).
Buraya kadar okumayı başaran arkadaşları tebrik ederim .
Şimdi, tüm bu verilere neden ihtiyaç duyduk, nerede kullanacağız? Bazı türleri bu verilerle birlikte değerlendirelim.
Bir foton kalkanı olarak floresan proteinler...
Araştırmacılar Acropora Yongei fraglarını farklı T5 aydınlatmaların altında değişik PAR değerlerine tabi tutmuşlar ve yeşil floresan pigmentlerin tepkilerini ölçmüşlerdir.
Düşük ışık 30 PAR: Yeşil floresan pigmentler ve zoox nüfusu oldukça düşmüştür. Bu “hobiciler arasındaki yetersiz aydınlatma mercanı kahverengileştirir, çünkü simbiyotik algleri çoğalır ve yeşil rengi maskeler” düşüncesine tamamen zıt bir bulgudur.
Araştırmacılar mercanın bunu dokularındaki zooxhenthellae katmanından kurtularak daha fazla ışık alabilme refleksine veya mercanın konak doku hacminin azalmasına bağlamışlardır.
Ortalama ışık 300 PAR: Yeşil floresan pigmentleri artmıştır.
Yüksek ışık 900 PAR: 300 PAR’ daki pigment değerinin 1,6 katı kadar artış olmuştur.
Görünen odur ki Acroporalardaki floresan pigmentlerinin yoğunluğu ve canlılığı, ışık yoğunluğu ile doğrudan alakalıdır.
Montimahir, 23 Temmuz 2014
basma tulumba, harfuzmani, Oceanic ve diğer 3 kişi bunu beğendi.
2008-2011 yıllarında Acropora pulchra ve A.millepora üzerinde yapılan araştırmalarda; mavi ışığın floresan proteinleri tetiklemede yeşil ve kırmızı ışıktan çok daha etkili olduğu bulunmuştur.
Orijinal makaledeki Figure 14. İncelendiğinde; PAR (ışık şiddeti) arttıkça tüm mercan türlerindeki camgöbeği renginin (proteininin) yavaş yavaş azaldığı görülecektir(down-regulated).
Not: PAR konusunu ve nasıl ayarlanabileceğini bir diğer başlıkta yazmıştım (resif tanklarında aydınlatma), bu mercanın tanktaki yerini değiştirerek te gözlemlenebilir düşüncesindeyim. Acro sevenler denemeler yapabilirler ve makale altına yorumlarlarsa güzel olabilir.
Figure 15. incelendiğinde, Acropora millepora’ daki yeşil floresan proteinlerinin PAR arttıkça belirginleştiğini görüyoruz.
Yine Figure 16.’ da ise Kırmızı floresan proteinlerin ışık şiddeti arttıkça yine belirginleştiğini görmekteyiz.
Figure 17’ de ise floresan olmayan (sadece mercana renk veren) chromo-protein, ışık şiddeti arttıkça belirginleşiyor. Mercan mora çalan mavi bir renge bürünüyor.Aquarium Corals: Making Corals Colorful: New Information on Acropora species &mdash; Advanced Aquarist | Aquarist Magazine and Blog
Hobicilerin de gözlemlediği gibi; aydınlatma şiddeti arttırıldığında ve özellikle mavi spektrumlu lambalar kullanıldığında mercanların renklerinde olumlu gelişmeler oluyor.
Hidrojen Peroksit ile mücadele...
2009 yılında floresan ve chromo-proteinlerin antioksidanlar ile olan ilişkileri de araştırılmış, Hidrojen peroksit gibi kuvvetli bir oksitleyicinin bizzat Acropora millepora daki bu proteinler tarafından bertaraf edildiği bulunmuştur. Hidrojen peroksit tüketildikçe proteinlerde çıkışa geçmiştir(Figure 18.).
Burası neden önemli? Çünkü mercanlar, özellikle de zooxhenthellae’ ler stres anında hidrojen peroksit açığa çıkartırlar. Hidrojen peroksit dokularda kolayca etkisiz hale getirilemediğinden mercan için oldukça tehlikelidir. Kısa sürede uzaklaştırılmazsa simbiyotik ilişki sekteye uğrar ve mercan beyazlar.
Ancak yüksek ışık veya sıcaklık gibi olumsuz koşullara karşı mercanın kendi savunma mekanizması hazırdır; floresan ve chromo-proteinler.
Bunların içinde en etkili olanının chromo-protein olduğu bilinmektedir. Mercanın hızlı büyüyen veya dokusu zarar görmüş bölgelerinde chromo-protein depolandığı, böylece simbiyotik alg bulunmayan bu beyaz büyüme uçlarının bir nevi yoğun ışıktan korunmaya çalışıldığı düşünülmektedir.
Sıcaklık: Pek çok biyolojik fonksiyonu doğrudan etkilemektedir. Floresan proteinler de buna dâhildir. 32-33 C° sıcaklıklarda, Acropora millepora’ daki kırmızı floresan protein üretiminde azalma görülmüştür. Avustralya büyük bariyer resifinde 32 C° sıcaklıkta gerçekleşen beyazlama afetinde ise millepora’ lar daki mavi chromo-proteinlerde ise yükselme saptanmıştır(mavileşmişlerdir).
pH: 5.0-8.0 pH aralığındaki değerlerde protein üretiminde bir farklılık saptanamamıştır.
Işık yoğunluğu: Makaledeki Figure19. İlginç ve önemli bir grafiktir. Dana Riddle’ ın uzun seneler bizzat kendi gözlemlerinden ve yüzlerce hobiciden topladığı verilerle oluşturulmuştur. Farklı tür ve renklerdeki Acropora’ ların maruz kaldığı ortalama PAR değerlerini göstermektedir.
Çoğu ölçüm, 1990’ lar da en popüler olan 6500K metal Halide ve VHO aktinik ve daylight T5 kombinasyonları altında yapılmıştır. Örnek olarak pembe Purple Monster Acropora, en göz alıcı rengini yaklaşık 350 PAR altında almaktadır.
Işık spektrumu: D’ Angelo’ nun Acropora millepora ile yaptığı çalışmalarda, mavi spektrumlu lambalar(MH) yeşil ve kırmızı pigmentleri açığa çıkartmıştır. Yeşil spektrum yeşilleri ön plana çıkartırken, kırmızı spektrum da herhangi bir farklılık gözlemlenmemiştir.
Riddle 2003 yılında Pocillopora meandrina üzerinde benzer bir deneyi LED ile yapmıştır(Feature Article: Effects Of Narrow Bandwidth Light Sources On Coral Host And Zooxanthellae Pigments &mdash; Advanced Aquarist | Aquarist Magazine and Blog). Mavi LED pembe chromo-proteinleri ön plana çıkartmış, kırmızı LED’ ler ise mercanı beyazlatmıştır. Yapılan başka bir denemede de kızılötesi ışınımların kırmızı proteinleri yeşile çevirdiği bulunmuştur.
Metaller (MH değil): Bazı metallerin Acropora’ lar da kırmızı floresan proteinlerini etkilediği bilinmektedir. Krom, demir ve mangan parlaklığı bir miktar kuvvetlendirirken; bakır, kobalt ve mangan ciddi miktarda kırmızı kaybına neden olmaktadır. Tankınıza gelişi güzel katkı girmeden önce bir daha düşünün lütfen.
Mercanlara renk veren proteinler, aynı zamanda birer antioksidan toplayıcısıdır. Ancak mercanın bunları üretme kapasitesi ve verimi, başta aydınlatma olmak kaydı ile diğer çevresel koşullara göre de değişmektedir.
Aydınlatma sistemleri ile çeşitli denemeler yapılarak mercanların renklenmelerine dolaylı müdahalede bulunulabilir. Dana Riddle’ ın tavsiyesi; hoşunuza giden en iyi renklenmeyi sağlayacak minimum güçte ve sarfiyatta donanımı keşfederek, mercanlara ihtiyacından fazlasını vermemeniz, mercanlarla birlikte cebinizi de yakmamanızdır.
Kısa sürelide olsa sıcaklıktaki (özellikle 32 C° ve üstü) ani değişimler mercanlarda renk değişimlerine neden olmaktadır.
Renklerin korunması için ışık tek başına yeterli bir faktör değildir. Mercanların üzerinde çeşitli birikimlere neden olmayacak şekilde doğru akıntının sağlanması, sabit/doğru sıcaklık ve su kimyası göz ardı edilmemelidir. Güzel renkli mercanlar görmek isteyen hobicinin doğru parametreleri bulması için belli bir zamana ve sabıra ihtiyacı vardır. Her şey yolunda gidiyorsa ve yine de hedeflenen noktaya ulaşılamıyorsa, o zaman aydınlatma tek başına sorgulanabilir.
Tabi ki hobicinin müdehale edemeyeceği bazı koşullar bulunmaktadır, kullandığınız tuzun değerleri ve saflığının yanında zararlı metal içerip içermemesi gibi…
Tüm bu dengeyi sağladığınızda Acropora türleri yılda 15 cm kadar boy atabilir ve bu makalen konusu olan renklenmeleri de o anki durumları hakkında size şüphesiz önemli sinyaller verecektir.
Kaynak: Aquarium Corals: Making Corals Colorful: New Information on Acropora species &mdash; Advanced Aquarist | Aquarist Magazine and Blog
basma tulumba, YIKIKTEMO, harfuzmani ve diğer 6 kişi bunu beğendi.
Çok güzel, farklı boyutta, derin bir konu. Acroporaların ne kadar zor olduğunu türler arasında bile (aynı tip) değişkenliği ve bu canlıların gerçek ekosistemin yapı taşları olduğunu anlatan mükemmel bir makale çeviri için çok teşekkürler.
Fatih BARLAS, 23 Temmuz 2014
Ayrı ayrı lambalar...
Yedi farklı lamba kombinasyonu...favoriniz hangisi?
Aktiniklerin kısık göründüğüne bakmayın, aslında mercan gelişimine en faydalı fotosentez spektrumunu vermekteler.
Montimahir, 24 Temmuz 2014
Burcu, Alparslan, YIKIKTEMO ve diğer 3 kişi bunu beğendi.
1- purple plus+blue plus (6)
2-Mavi led destekli özellikle şiddeti ayarlanabilen+purple plus+coral plus
3-Aquablue special veya lagoon blue gibi t5 lambalar+purple plus+mavi led desteği belki gözü biraz yorabilir.
Benim seçtiklerim bunlar.
veysel, 24 Temmuz 2014
Ben 6 diyorum . Gün doğumu/batımı içinse 2 tercihim.
Benimde 7 hoşuma gitti purple plus/ coral plus...
3 ve 6 güzel gerçekten
harfuzmani, 24 Temmuz 2014
Şimdi de uzmanlık sorusu, sığ tanklarda hangi kombinasyonu kullanalım? Çünkü sığ tanklar için geniş bir yelpaze var kullanılan aydınlatma türlerinde hobiciler tarafından kullanılan. Neden bunu dedim, çünkü şu ibarelerle her zaman karşılaşılıyor "aman iki flo yeter artar bile." t5 konusunda da t5 duayeni olarak bahsedilen kişi önerdiği kombinasyonlarda en düşük sayı olarak 4 lü gruptan başlamış önerilerine.
Mesela şimdi kurulum yapacağım yeni tank için konuşuyorum;
1-Benim aklımda bu kombinasyon vardı, purple plus+lagon blue+şiddeti ayarlanabilen mavi power led
2-Şimdi baktığım zaman led kullanmayayım, purple plus+blue plus (6) kombinasyonu da yeterli gelir diye düşünüyorum.
Aydınlanacak alan 100x30x30h
İkisi arasındaki flo farkı ve led farkı nasıl olur acaba? Led ve floresan olan daha geniş bir yararlanma sağlar mı aydınlatma rengi açısından.
Mercanlar karma olacak sps ağırlıklı.
Bence LED kullananların T5 'e dönmelerinde üç ana neden var.
1.İklimlendirme (başlangıçta kısmama ya da yükseğe asmama) yapmadan çalıştırarak mercan yakmaları.
2. LED' lerin belli bir alanda etkili olmaları nedeni ile bazı mercanlarda yeterli büyüme sağlanamaması. Işık T5' ler gibi tüm tanka dağılmıyor. Tabi büyümeyi etkileyen daha pek çok faktör de var.
3.DIY LED' lerde uygun spektrumu yakalayamama.
Yine de herkesin birleştiği tek ortak nokta var, o da en parlak göz alıcı renkleri LED' ler veriyor. Bu nedenle ATI gibi büyük firmalar T5 armatürlerine mavi LED' ler eklemeye başladılar.
Sen de araştırmışsındır, sığ resif örneklerini incelediğimizde her türlü lambanın kullanılabildiğini görüyoruz. Yani bu biraz hobicinin kendi göz zevkine kalmış...
"T5 seçimi" makalesinde; istediğimiz ortamı ve mercan renklerini bir iki lamba çeşidini ve sıralamasını değiştirerek yaratabileceğimizi görüyoruz. Hatta bugün bir Aquablue Special' i çıkarttım, yerine Osram Blue taktım, hakikaten de daha soğuk ve Mh' ımsı bir hava oluştu, renkler az daha parladı.
Büyüme konusunda ise Dana Riddle' a katılıyorum. Mercanlarınıza ihtiyaçlarından fazla ışık vermek, enerji israfından başka bir şey değil. Çoğu mercan için mavi-aktinik lambaların spektrumu ve 200-300 PAR yeterli gelebiliyor.
Şu son iki üç makaleyi çözen hobicinin ışık seçimi konusunda artık zorlanacağını pek düşünmüyorum. Gerisi hobiciye kalmış.
Yosun yapıyor denen Slyvania lambalar ile de güzel sonuçlar elde edilebilir, neden olmasın?
Kızıldeniz Akvaryum ve veysel bunu beğendi.
Sağ ol Mahir, bu aydınlatma olayına her gün en az 3-4 saatimi ayırıyorum. Kafamda olanı gerçekleştireceğim bakalım istenen renk tuacak mı?