Science Advances’ta yayımlanan yeni çalışma, bazı mantarların atmosferde buz oluşumunu tetikleyen proteinler ürettiğini ve bu yeteneği bakterilerden “ödünç aldığını” ortaya koyuyor. Yağmurun oluşumu genellikle fiziksel süreçlerle açıklanır: su buharı yükselir, soğur, yoğunlaşır ve damlacıklar halinde yeryüzüne düşer. Ancak bu sürecin görünmeyen bir bileşeni daha var: buz çekirdekleşmesi.
Bulutlardaki su damlacıklarının yağmur ya da kar olarak düşebilmesi için çoğu zaman bir “çekirdek” etrafında kristalleşmesi gerekir. İşte bu noktada devreye mikroorganizmalar giriyor. Yeni bir araştırma ise bu sürecin yalnızca bakterilerle sınırlı olmadığını, mantarların da önemli bir rol oynayabileceğini gösteriyor.
Araştırmanın merkezi: Buz oluşturan proteinler
ABD’de Virginia Tech bünyesinde çalışan mikrobiyolog Boris Vinatzer ve ekibi, Mart 2026’da Science Advances dergisinde yayımladıkları çalışmada, mantarların buz oluşturma mekanizmasını moleküler düzeyde inceledi.
Araştırmacılar, Mortierellaceae ailesine ait iki mantar türünün genomunu analiz etti. Daha önceki çalışmalar, bu mantarların suyu dondurabilen proteinler salgıladığını göstermişti; ancak bu proteinlerin genetik temeli bilinmiyordu.
Ekip, şu ipuçlarından yola çıktı:
- Protein hücre içinde değil, dış ortama salgılanıyordu
- Belirli bir moleküler büyüklük aralığına sahipti
- Bakterilerdeki benzer proteinlere yapısal olarak benzeyebilirdi
- Bu kriterlere uyan genler tarandığında şaşırtıcı bir sonuç ortaya çıktı: Mantarların kullandığı gen, bakterilerde bulunan ve buz çekirdekleşmesini sağlayan InaZ genine neredeyse birebir benziyordu.
Deneysel doğrulama: Gen çalışıyor mu?
Bilim insanları bu genin gerçekten işlevsel olup olmadığını test etmek için kritik bir deney
yaptı: Mantar genini bir maya hücresine aktardılar.
Sonuç netti:
Geni alan maya hücreleri de suyu dondurabilen proteinler üretmeye başladı. Bu deney, söz konusu genin doğrudan buz çekirdekleşmesini başlatan proteinleri kodladığını kesin biçimde doğruladı.
Evrimsel hikâye: Yatay gen transferi
Bu bulgu, evrimsel açıdan da son derece dikkat çekici.
Çünkü mantarların bu yeteneği kendi evrimsel süreçleri içinde geliştirmediği, büyük olasılıkla bakterilerden aldığı düşünülüyor. Bu süreç, biyolojide yatay gen transferi olarak biliniyor. Yani bir canlı, genetik bilgiyi ebeveynlerinden değil, tamamen farklı bir türden doğrudan edinebiliyor. Araştırmacılara göre bu transfer milyonlarca yıl önce gerçekleşmiş olabilir ve mantarlar bu özelliği zamanla kendi biyolojilerine entegre etmiş durumda.
Peki bu yetenek ne işe yarıyor?
Araştırmanın en açık sorusu hâlâ yanıtlanmış değil: Mantarlar bu özelliği neden kullanıyor?
Ancak bilim insanları birkaç olası işlev üzerinde duruyor:
1. Su kazanımı
Likenlerde (mantar + alg ortak yaşamı) bu proteinler, sabah saatlerinde yüzeyde don
oluşmasını sağlayabilir. Bu buz daha sonra eriyerek organizma için su kaynağına dönüşür.
2. Ekolojik avantaj
Bakterilerde benzer proteinler, bitki dokularını zayıflatmak için kullanılıyor. Mantarlar da
benzer bir avantaj elde ediyor olabilir.
3. Atmosferle etkileşim
En çarpıcı olasılık ise mantarların bu proteinleri atmosfere taşıyarak bulut oluşumuna katkı
sağlaması. Rüzgâr ve buharlaşma yoluyla atmosfere yükselen bu proteinler, bulutlarda mikroskobik buz
kristalleri oluşturabilir. Bu kristaller büyüyerek yağmur damlalarına dönüşür.
Araştırmacılara göre mantarlar, çok sayıda protein salgılayabildikleri için bu süreçte
bakterilerden bile daha etkili olabilir.
Bu keşif yalnızca temel bilim açısından değil, uygulamalı bilim açısından da önemli sonuçlar
doğurabilir. Bugün bulut tohumlama işlemlerinde yaygın olarak kullanılan gümüş iyodür, çevresel
etkileri tartışmalı bir kimyasal.
Mantarların ürettiği buz çekirdekleştirici proteinler ise biyolojik, daha az toksik ve doğaya uyumlu bir alternatif sunabilir.
Eğer bu proteinler laboratuvar ortamında üretilebilir hale gelirse, gelecekte yağış yönetimi ve
iklim mühendisliği uygulamalarında kullanılmaları mümkün olabilir.
Sonuçta bu çalışma, doğadaki en küçük organizmaların bile gezegen ölçeğinde süreçleri
etkileyebileceğini gösteriyor.
Toprakta yaşayan, gözle bile zor seçilen mantarlar. Belki de bulutların içinde yağmurun kaderini belirleyen görünmez mimarlar. Bilim ilerledikçe, doğanın bu gizli ağları daha net ortaya çıkıyor ve her keşif,
bildiklerimizin ne kadar sınırlı olduğunu biraz daha hatırlatıyor.
