Mantar Sporları ve Bulut Oluşumu: Atmosferdeki Biyoaerosoller

Bir bulut damlası kendiliğinden oluşmaz; su buharının yoğuşabilmesi için havada asılı bir parçacığa ihtiyaç vardır. Buz kristalleri için de benzer bir başlangıç gerekir. Atmosfer kimyasında bu parçacıkların bir bölümü mineral toz ve kurum, bir bölümü de canlı kaynaklıdır: mantar sporları hava kaynaklı partikül maddenin kayda değer bir oranını oluşturabilir ve bulutta, siste ve yağışta su damlası ile buz kristali çekirdeği olarak iklim süreçlerini etkileme ihtimali taşır (Fröhlich-Nowoisky ve ark., 2009). Bu yazı, o ihtimalin hangi ölçümlere dayandığını ve nerelerde tartışmalı kaldığını topluyor.

Havadaki mantar yükü

Havadaki mantar çeşitliliğinin DNA ile incelendiği çalışmada kaba ve ince partikül fraksiyonları arasında belirgin farklar bulunmuş, bitki patojenleri kaba fraksiyonda yoğunlaşmıştır (Fröhlich-Nowoisky ve ark., 2009). Aynı çalışmada havadaki Basidiomycota/Ascomycota oranının o güne dek varsayılandan çok daha yüksek olduğu görülmüştür (Fröhlich-Nowoisky ve ark., 2009). Yağmur ormanı havasında yapılan ölçümlerde ise bulut yoğuşma çekirdeği olarak iş gören ince parçacıkların çoğunlukla ikincil organik maddeden oluştuğu, buz çekirdeği açısından önemli olan mikron üstü parçacıkların ise doğrudan orman canlılarından salınan birincil biyolojik maddeden oluştuğu bildirilmiştir (Pöschl ve ark., 2010). Aynı çalışma Amazon havzasını, biyosfer ile atmosfer kimyasının bulut ve yağış çekirdeği ürettiği bir biyojeokimyasal reaktör olarak tanımlar (Pöschl ve ark., 2010).

Sporların havaya nasıl çıktığı ayrı bir mekanik konu; şapkalı mantarlarda sporun fırlatılmasını sağlayan yüzey gerilimi düzeneği mantar sporları nasıl fırlatılır yazısında anlatılıyor.

Spor yüzeyinde yoğuşan su

Bazidiyosporların fırlatılması, hücre yüzeyinde oluşan bir sıvı damlasının hızla yer değiştirmesiyle gerçekleşir ve bu damla, mannitol ile başka higroskopik şekerlerin salgılanmasıyla spor yüzeyinde suyun yoğuşmasından doğar (Hassett ve ark., 2015). Aynı çalışmada çevresel elektron mikroskobuyla nemli havada sporların üzerinde damlaların yeniden oluştuğu gösterilmiş ve bu sürecin hızı, bazidiyosporların bulutta büyük su damlalarının çekirdeği olmakta etkili olabileceğine işaret etmiştir (Hassett ve ark., 2015). Yazarlar bu mekanizmanın, ektomikorizal ve saprotrof bazidiyomisetlerin bol olduğu ekosistemlerde yağışa katkı verebileceğini öne sürer (Hassett ve ark., 2015). Spor yüzeyinin suyla havayı ayıran protein örtüsü ise hidrofobin nedir yazısının konusu.

Buz çekirdeklenmesi: hangi sıcaklıkta kim çalışıyor

Aşırı soğumuş bulut damlacıklarında buz çekirdeklenmesini derleyen çalışma, mineral tozları, biyolojik türleri, yanma ürünlerini ve volkanik külü tek bir çerçevede karşılaştırır (Murray ve ark., 2012). Aynı derlemeye göre yaklaşık eksi 15 °C'nin altındaki çekirdeklenmede is ve mineral tozları baskındır; bu sıcaklığın üstünde buz çekirdeklediği bilinen tek malzeme grubu ise biyolojik kökenlidir (Murray ve ark., 2012). Mantar sporlarının bu tabloda nereye oturduğu, parçacığın kendisinden çok yüzeyindeki moleküllere bağlı görünüyor.

Bir çalışmada, yaygın bir Fusarium türünün buz çekirdekleme etkinliğinin bütün spor ya da hiften çok, nanometre ölçeğindeki parçacıklarla ilişkili olduğu gösterilmiştir (O'Sullivan ve ark., 2015). Aynı çalışmada polenden yıkanan nano ölçekli buz çekirdekleri ölçülmüş ve bir toprak örneğinde de bu parçacıkların bulunduğu görülmüştür; yazarlar çevrede verimli toprak tozuyla birlikte havalanabilecek bir biyolojik nano-çekirdek havuzu bulunduğunu önerir (O'Sullivan ve ark., 2015).

Molekül düzeyinde tablo son yıllarda netleşmeye başladı. Toprakta yaşayan Podila clonocystis mantarından bir buz çekirdeklenme proteini, bakteri proteinlerine benzeyen dizi ağlarıyla saptanmış ve Escherichia coli'de üretilerek işlevi doğrulanmıştır (Walsh ve ark., 2026). Aynı laboratuvar çalışmasında proteinin N-ucu bölgesinin buz çekirdekleme etkinliği için gerekli olmadığı ve tek birim hâlindeki proteinin, birleşmiş hâldekiyle aynı etkinliği gösterdiği bulunmuştur (Walsh ve ark., 2026).

Yağış sporları havalandırıyor mu

İlişki tek yönlü değil: yağış da havadaki spor miktarını değiştiriyor. Kuzey Colorado'da iki ilkbahar-yaz döneminde yürütülen biyoaerosol ölçümlerinde yağış olayları genellikle mikron üstü floresan parçacık derişimlerini artırmış ve bu parçacıklar başlıca mantar sporlarından oluşmuştur (Feldman ve ark., 2026). Aynı çalışmada fırtına sırasında toplanan örneklerde eksi 15 °C'den sıcak koşullarda etkin biyolojik buz çekirdeği derişimleri, yağış öncesi örneklere göre yaklaşık on kat yüksek çıkmıştır (Feldman ve ark., 2026). Mantar sporlarının bu artıştaki payı, 2,5-10 mikrometrelik ısıya duyarlı buz çekirdekleri ile mantar spor izleyicisi mannitol arasındaki güçlü ilişkiyle desteklenmiştir (Feldman ve ark., 2026).

Tartışmanın açık ucu

Laboratuvarda ölçülen bir etkinliğin gerçek bulutta işlediğini göstermek ayrı bir iş. Atmosferdeki buz oluşumunun bulutların özelliklerini ve iklim üzerindeki etkilerini güçlü biçimde belirlediği bilinse de, bu alandaki temel bilgi yetersiz kaldığı için Hükümetlerarası İklim Değişikliği Paneli 2007 raporunda atmosferik buz oluşumunun etkisini değerlendirememiştir (Murray ve ark., 2012). Aynı derleme sorunun bir bölümünün, atmosferdeki farklı aerosol türlerinin buz oluşturma yeteneğine dair nicel bilginin azlığı olduğunu belirtir (Murray ve ark., 2012).

Ölçümlerin başka bir ucu, mantar sporlarının bir karşılaştırma ölçütü hâline gelmesi. Yedi mikroplastik örneğinin buz çekirdekleme davranışının incelendiği çalışmada, eksi 15 ile eksi 25 °C aralığında birim yüzey başına aktif çekirdek sayısının volkanik kül ve mantar sporlarıyla karşılaştırılabilir düzeyde olduğu bildirilmiştir (Seifried ve ark., 2024). Buradaki sonuçlar belirli türler, suşlar ve ölçüm düzenleri için geçerli; mantar sporlarının küresel yağış üzerindeki payı hâlâ açık bir soru. Havanın taşıdığı mantar yükünün toprak tarafındaki karşılığı toprak mikrobiyomu ve mantar çeşitliliği yazısında; sporların hangi yapılarda üretildiği ise bazidiyum nedir yazısında ele alınıyor.

Bilimsel referanslar

Feldman, T.K. et al. (2026). Convective storms alter bioaerosol populations through cold pools and precipitation. Environ Sci Atmos, 6(3), 286-309. PMID 41635605. DOI 10.1039/d5ea00129c.

Fröhlich-Nowoisky, J. et al. (2009). High diversity of fungi in air particulate matter. Proc Natl Acad Sci U S A, 106(31), 12814-9. PMID 19617562. DOI 10.1073/pnas.0811003106.

Hassett, M.O. et al. (2015). Mushrooms as Rainmakers: How Spores Act as Nuclei for Raindrops. PLoS One, 10(10), e0140407. PMID 26509436. DOI 10.1371/journal.pone.0140407.

Murray, B.J. et al. (2012). Ice nucleation by particles immersed in supercooled cloud droplets. Chem Soc Rev, 41(19), 6519-54. PMID 22932664. DOI 10.1039/c2cs35200a.

O'Sullivan, D. et al. (2015). The relevance of nanoscale biological fragments for ice nucleation in clouds. Sci Rep, 5, 8082. PMID 25626414. DOI 10.1038/srep08082.

Pöschl, U. et al. (2010). Rainforest aerosols as biogenic nuclei of clouds and precipitation in the Amazon. Science, 329(5998), 1513-6. PMID 20847268. DOI 10.1126/science.1191056.

Seifried, T.M. et al. (2024). Microplastic Particles Contain Ice Nucleation Sites That Can Be Inhibited by Atmospheric Aging. Environ Sci Technol, 58(35), 15711-15721. PMID 39172764. DOI 10.1021/acs.est.4c02639.

Walsh, B.J.C. et al. (2026). Biochemical characterization of a fungal ice nucleation protein from Podila clonocystis. Sci Rep, 16(1), 21956. PMID 42129291. DOI 10.1038/s41598-026-49881-6.

Bu içerik bilgilendirme amaçlıdır, tıbbi tavsiye niteliği taşımaz. Herhangi bir sağlık kararı almadan önce hekiminize danışınız. Fonksiyonel mantarlar ilaç değildir ve hastalıkların tedavisinde kullanılamaz.

Atıf yapılan kaynak: 8  |  Yöntem: Editöryel Politika  |  Referanslar: Bibliyografya