TESADÜF MÜ YARATILIŞ MI? İnsan Vücudunun Yaraları İyileştirme Yeteneği İNSAN yaşamını mümkün kılan birçok mekanizmadan biri de vücudumuzun yaraları iyileştirme ve zarar görmüş dokuları yenileme yeteneğidir. Bu süreç yaralanmanın gerçekleştiği ilk andan itibaren başlar. Şunu düşünün: İyileşme süreci bir dizi karmaşık hücresel fonksiyondan oluşur. • Trombositler yaranın çevresindeki dokularda toplanır ve pıhtılaşmayı başlatarak zarar görmüş kan damarlarını kapatırlar. • İltihaplanma yaralı bölgeyi enfeksiyona karşı korur ve yaralanmanın yol açtığı ölü dokuları vücuttan atar. • Birkaç gün içinde vücut yarayı küçültmeye, zarar görmüş kan damarlarını onarmaya ve yaralı dokuyu yenilemeye başlar. • Son olarak, meydana gelen yara dokusu zarar görmüş bölgeyi yeniden şekillendirir ve güçlendirir. Araştırmacılar kanın pıhtılaşma sürecinden yola çıkarak, zarar görünce kendi kendini onarabilen plastikler geliştiriyorlar. Bu malzemeler iki farklı kimyasal içeren ve birbirine paralel duran küçük tüplerden oluşur ve malzeme herhangi bir zarar gördüğünde kimyasallar açığa çıkar. İki kimyasal karıştığında bir jel oluşturarak zarar görmüş bölgeye yayılır, böylece çatlaklar ve delikler kapanır. Jel katılaştıkça, sert bir madde meydana getirir ve malzemenin eski sağlamlığına kavuşmasını sağlar. Kimya profesörü Jerry S. Moore, geliştirilmekte olan bu yapay iyileşme sürecinin doğada zaten var olduğunu kabul ediyor. Ne dersiniz? İnsan vücudunun yaraları iyileştirme yeteneği evrimle mi oluştu? Yoksa tasarım ürünü mü? DNA’nın Depolama Kapasitesi BİLGİSAYAR kullanıcıları ürettikleri devasa boyutlardaki dijital veriyi, gerektiğinde erişilebilmesi için depolamalıdır. Bilim insanları canlılarda bulunan çok daha üstün bir veri depolama sistemini, DNA’yı örnek alarak, şimdiki dijital depolama yöntemlerinde devrim niteliğinde bir değişiklik yapmayı umuyorlar. Şunu düşünün: Canlı hücrelerde bulunan DNA, milyarlarca biyolojik bilgiyi barındırır. Avrupa Biyoinformatik Enstitüsü’nden Nick Goldman şöyle diyor: “Tüylü mamutların kemiklerindeki DNA’ya ulaşabiliyoruz . . . . ve bundan bilgi edinebiliyoruz.” Sözlerine şöyle devam ediyor: “[Bu bilgi deposu] inanılmaz derecede küçüktür fakat kapasitesi çok geniştir ve depolama yapmak için enerjiye ihtiyaç duymaz; dolayısıyla taşınması ve saklanması kolaydır.” Acaba DNA insanların ürettiği verileri de depolayabilir mi? Araştırmacılar bunu “Evet” diye cevaplıyor. Bilim insanları DNA’yı, genellikle dijital ortamlarda depolanan verilerle, yani kodlanmış metinler, görüntüler ve ses dosyalarıyla sentezledi. Araştırmacılar depoladıkları bu bilgilerin kodunu daha sonra yüzde yüz doğrulukla çözebildiler. Bilim insanları, bu yöntemi kullanarak zamanla 1 gram yapay DNA’ya yaklaşık 3.000.000 CD’lik bilgiyi depolayabileceklerine ve bu bilginin binlerce olmasa da yüzlerce yıl korunabileceğine inanıyor. Büyük olasılıkla, bu sistem sayesinde tüm dünyanın dijital arşivi depolanabilir. Bu nedenle DNA “en geniş kapasiteli sabit disk” olarak nitelendirildi. Ne dersiniz? DNA’nın depolama kapasitesi evrimle mi oluştu? Yoksa tasarlandı mı? Kedinin Dili Kediler kendilerini sık sık temizlemeleriyle bilinirler. Uyanık oldukları zamanın yüzde 24’ünü kendilerini temizleyerek geçirebilirler. Ve dillerinin özel yapısı sayesinde bunu çok iyi yaparlar. Şunu düşünün: Kedinin dili 290 papillayla, yani geriye dönük küçük dikenlerle kaplıdır ve bu dikenler neredeyse elimizin tırnağı kadar serttir. Her papillanın bir oluğu vardır ve kedi, dilini ağzının içine geri çektiğinde bu oluklar anında tükürükle dolar. Kedi, tüylerini yaladığında papillalar tüyleri aşarak deriye ulaşır ve tükürük bırakır. Bir kedi diliyle, derisine ve tüylerine günde neredeyse 48 mililitre tükürük bırakabilir. Bu tükürük, kiri parçalayan enzimler içerir. Ayrıca, buharlaşan tükürük kedinin vücudunun serinlemesinde dörtte bir oranında bir etkiye sahip olur. Kedilerde az sayıda ter bezi olduğundan bu mekanizma onlar için çok önemlidir. Papillalardan biri tüylerde bir düğüme denk gelirse daha derine iner. Böylece daha fazla güç uygulayarak düğümü kolaylıkla çözebilir. Kedi kendini yalarken papillaların uçları derisini de uyarabilir. Araştırmacılar kedinin dilindeki bazı özellikleri taklit ederek bir tarak tasarladılar. Bu tarak tüyleri normal bir taraktan daha az kuvvet uygulayarak tarıyor ve daha kolay temizlenebiliyor. Ayrıca düğümleri de çözebiliyor. Araştırmacılara göre kedinin dili dolanmış ve tüylü yüzeyleri temizlemek için daha iyi yöntemler bulmak konusunda ilham kaynağı olabilir. Ayrıca tüyle kaplı deriye losyon ya da ilaç uygulanmasıyla ilgili yöntemlerin geliştirilmesine ışık tutabilir. Ne dersiniz? Kedinin dili evrimle mi oluştu? Yoksa tasarlandı mı? Kedilerdeki Bıyıkların İşlevi EVCİL kediler çoğunlukla geceleri faaliyettedir. Özellikle karanlık çöktükten sonra, yakınlarındaki nesneleri ayırt etmelerine ve avlarını yakalamalarına bıyıklarının yardımcı olduğu anlaşılıyor. Şunu düşünün: Kedilerdeki bıyıklar birçok sinir ucu bulunan dokulara bağlıdır. Bu sinirler havanın en ufak hareketlerine bile duyarlıdır. Sonuç olarak kediler yakınlarındaki nesneleri görmeden tespit edebilirler. Bu özellikleri onlara karanlıkta avantaj sağlar. Kediler basınca duyarlı olan bıyıklarını kullanarak avlarının ya da nesnelerin yerini ve hareketini saptayabilirler. Ayrıca kediler bıyıkları sayesinde bir aralıktan geçmeden önce onun genişliğini ölçebilirler. Encyclopædia Britannica şunları belirtiyor: “Kedilerdeki bıyıkların (vibrissae) işlevi tam olarak anlaşılamamıştır; ancak kedinin bıyıkları kesildiğinde geçici olarak hareketlerinin kısıtlandığı bilinen bir gerçektir.” Bilim insanları tasarladıkları robotlarda engellere çarpmadan yola devam edebilmeleri için kedilerin bıyıkları örnek alınarak yapılmış sensörler kullanıyorlar. California Üniversitesi’de (Berkeley) profesör olan Ali Javey, elektronik bıyık olarak adlandırılan bu sensörlerin “ileri robot teknolojisinde, insan-makine ara yüzlerinde, elektronik deri ve elektronik göz gibi biyolojik uygulamalarda geniş bir kullanım alanı bulacağını” belirtiyor. Ne dersiniz? Kedilerdeki bıyıkların bu işlevi evrimle mi oluştu? Yoksa tasarlandı mı? Köpeklerin Koku Duyusu Araştırmacılar köpeklerin koku duyularını kullanarak diğer köpeklerin yaşını, cinsiyetini ve ruh halini algılayabildiklerini söylüyor. Hatta köpekler patlayıcı maddeleri ve uyuşturucuları ayırt etmek üzere de eğitilebiliyor. İnsanlar çevrelerindeki şeyleri algılamak için genel olarak gözlerini kullanırken köpekler koku duyularını kullanırlar. Yani onlar bir nevi burunlarıyla görürler. Şunu düşünün: Köpeklerin koku duyuları bizimkinden binlerce kat daha gelişmiştir. ABD Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü, köpekler hakkında şunları belirtiyor: “Belirli maddeleri herhangi bir karışımın içinde trilyonda bir oranında bulunsa da algılayabilirler. Bu, olimpik bir havuzun suyunda çözülmüş, bir çay kaşığının çeyreği kadar şekerin tadını algılayabilmekle aynı şeydir.” Köpeklerin koku duyuları neden bizimkinden çok daha üstün? • Köpeklerin burunları ıslaktır, bu nedenle koku partiküllerini daha kolay yakalarlar. • Köpeklerin burnunda, biri nefes almak, diğeri de kokuları algılamak üzere iki hava kanalı bulunur. Nefes aldıklarında hava, burun boşluğunda koku reseptörlerinin bulunduğu kısma gider. • Köpeklerin koku alma bölgeleri 130 santimetrekare hatta daha fazla olabilir. İnsanlarınkiyse sadece 5 santimetrekaredir. • Köpeklerin sahip olduğu koku alma hücreleri insanlarınkinden 50 kata kadar fazla olabilir. Tüm bunlar köpeklerin karmaşık kokulardaki farklı bileşenleri ayırt edebilmesini sağlar. Örneğin biz insanlar bir çorbanın kokusunu alabiliriz, oysa bazı uzmanlara göre köpekler, o çorbada bulunan her malzemenin kokusunu ayrı ayrı algılayabilirler. Bir kanser araştırma enstitüsü olan Pine Street Foundation’daki araştırmacılar, köpeklerin burunlarının ve beyinlerinin birlikte çalışarak “gezegenimizdeki en gelişmiş koku algılama araçlarından birini” oluşturduklarını söylüyor. Bilim insanları patlayıcıları, yasadışı maddeleri ve hatta kanser gibi hastalıkları algılayabilecek, köpeğin burnuna benzer elektronik araçlar geliştirmek için çalışıyorlar. Ne dersiniz? Köpeklerin koku duyuları evrimle mi oluştu? Yoksa tasarlandı mı? Su Samurunun Postu SOĞUK sularda yaşayan memelilerin birçoğunun derisinin altında kalın bir yağ tabakası vardır ve bu onları sıcak tutar. Su samurunun ise yalıtım sistemi farklıdır. Onun kalın, tüylü bir kürkü vardır. Şunu düşünün: Memeli hayvanlar içinde en tüylüsü su samurudur, postunun her santimetre karesinde 155.000 tüy vardır. Su samuru yüzerken tüylerinin arasına hava hapseder. Bu hava, yalıtım sağlayarak soğuk suyun deriyle doğrudan temas etmesini önler, böylelikle vücut sıcaklığı düşmez. Bilim insanları su samurunun postundan bir şeyler öğrenebilecekleri görüşünde. Araştırmacılar tüy uzunluğunu ve sıklığını değiştirerek yapay postlar üzerinde deneyler yaptılar. Şu sonuca vardılar: “Tüyler ne kadar sık ve uzun olursa yüzey o kadar kuru oluyor ve az su geçiriyor.” Gerçekten de su samurları kaliteli kürkleriyle ne kadar övünseler az. Araştırmacılar yaptıkları çalışmaların su geçirmez kumaşların tasarımında ve üretiminde teknolojik gelişmelere yol açacağını umuyor. Bazıları şöyle düşünebilir: Soğuk sularda dalış yapanların su samurununkine benzer tüylü bir dalgıç kıyafeti giymesi hiç de fena olmazdı! Ne dersiniz? Su samurunun ısı yalıtımı sağlayan postu evrimle mi oluştu? Yoksa tasarlandı mı? Atın Bacağı ATLAR (Equus caballus) saatte 50 kilometre hızla dörtnala koşabilir. Ancak önemli ölçüde güç gerektiren bu eylemi nispeten az enerji sarf ederek yaparlar. Bunun sırrı atın bacaklarında gizli. Atlar dörtnala koşarken neler olduğuna bir bakalım. Atın ayakları yere değdiği anda elastik kas-tendon ünitesi enerjiyi emip metal bir yay gibi geri gönderir, böylece atı ileriye iter. Ayrıca bir at dörtnala koşarken bacakları o kadar yüksek frekansta titrer ki, bu normalde tendonlarına zarar verebilir. Fakat bacaklardaki kaslar amortisör görevi görür. Araştırmacıların “üstün özellikte kas-tendon tasarımı” olarak adlandırdığı bu yapı ata çeviklik ve güç kazandırır. Mühendisler atın bacaklarının tasarımını dört bacaklı robotlarda kullanmak istiyor. Ancak Massachusetts Teknoloji Enstitüsü Biyomimetik Robotik Laboratuvarı’na göre, bu karmaşık tasarımın şu anki mühendislik bilgisiyle ve mevcut malzemelerle kopyalanması pek mümkün değil. Ne dersiniz? Atın bacağının yapısı evrimle mi oluştu? Yoksa tasarlandı mı? Sümüklüböceğin Yapışkan Salgısı Ameliyatlarda ya da yaralanan vücut dokularının tedavisinde uzun zamandır tıbbi yapıştırıcılara ihtiyaç duyuluyor. Günümüzde tıp alanında kullanılan pek çok yapıştırıcı zehirli olduğu, sabitlendiğinde sertleştiği ve ıslak yüzeylere yapışamadığı için vücut içinde kullanılamıyor. Bilim insanları bir sümüklüböcek türünün * salgıladığı mukusu inceleyerek bu problemlere çözüm buldu. Şunu düşünün: Sümüklüböcek bir tehditle karşılaştığında sümük salgılar. Bu salgı onu ıslak bir yaprağa yapıştıracak kadar etkilidir. Bu savunma mekanizması sümüklüböceği korumakla birlikte ona bir ölçüde hareket özgürlüğü de verir. Araştırmacılar bu salgının doğal bir yapıştırıcı olarak bu kadar etkili olmasını sağlayan bazı etkenleri keşfettiler. Örneğin bu salgı hem kimyasal bağları hem de elektrostatik çekim gücünü kullanarak yapışmayı sağlıyor. Bu doğal yapıştırıcı, sümüklüböceğin temas ettiği yüzeye iyice nüfuz ediyor ve fiziksel gerilim altında elastikliğini koruyor. Araştırmacılar sümüklüböceğin salgısını örnek alarak buna benzer özelliklere sahip, mevcut tıbbi yapıştırıcılardan çok daha güçlü ve canlı bir organa yapışabilen bir yapıştırıcı tasarladılar. Bilim insanlarına göre “Bu madde organlara kıkırdağın kemiğe yapıştığı kadar iyi bir şekilde yapışıyor.” Uzmanlar bu yapıştırıcının her cerrahın alet çantasında bulunabilecek, dikiş ve zımbaya duyulan ihtiyacı ortadan kaldıracak bir araç olacağına inanıyor. Bu yapıştırıcı kıkırdağın tedavi edilmesi ya da biyomedikal cihazların vücutta tam olarak ihtiyaç duyulan noktaya yerleştirilmesi için kullanılabilecek. Yapılan testler bu yapıştırıcının bir domuzun kalbindeki deliği kapamak ve sıçanların karaciğerindeki delikleri yamamak konusunda başarılı olduğunu şimdiden kanıtladı. Bilim insanları doğayı inceleyerek, sıkça karşılaşılan sorunlara genellikle harika çözümler buluyor. Bu sentetik yapıştırıcıyı geliştiren enstitünün yöneticisi olan Donald Ingber şunu söyledi: “Önemli olan nereye bakmanız gerektiğini bilmek ve karşılaştığınız iyi fikirleri fark etmek.” Ne dersiniz? Sümüklüböceğin yapışkan salgısı evrimle mi oluştu? Yoksa tasarlandı mı? Yarasanın Ekolokasyon Yeteneği Yarasalar görme yeteneğine sahiptir, fakat çoğu yarasa türü karanlıkta ekolokasyonla çevrelerini algılar. Yani nesneleri algılamak ve uzaklıklarını belirlemek için yankılanan ses dalgalarını kullanırlar. Örneğin bazı yarasalar böceklerin kanat çırpma hızından, sivrisinek mi yoksa başka bir böcek mi olduğunu anlayabilir. Şunu düşünün: Çoğu yarasa gırtlağında ses titreşimleri oluşturur ve ağzından ya da burun deliklerinden dışarı verir. Yarasalar nesnelere çarpıp geri dönen, yani yankılanan bu ses dalgalarını büyük kulaklarıyla algılayarak, zihinlerinde çevreleriyle ilgili üç boyutlu bir resim oluştururlar. Hatta başka yarasaların yarattığı ses kargaşasına rağmen nesnelerin yerini, yüksekliğini ve uzaklığını rahatlıkla belirleyebilirler. Yarasalar ekolokasyonla cisimlerin yerini belirlerken çok hassas bir hesaplama yapmalıdırlar; çünkü yalnızca bir milisaniyelik (saniyenin binde biri) bir hata bile bir yarasanın, hedefini neredeyse 17 santimetreyle ıskalamasına neden olabilir. Bazı araştırmacılar, bir milisaniyeden daha yüksek bir hassasiyetle hesaplama yapmanın “imkânsız göründüğünü” söylüyor. Fakat deneyler yarasaların yankı süresini 10 nanosaniye (saniyenin 100.000.000’da biri) hassasiyetle hesaplayabildiğini gösteriyor. Bu sayede mesafeleri bir milimetreden bile daha doğru hesaplayabiliyorlar! Araştırmacılar görme engelliler için ekolokasyonla çalışan bir elektronik baston geliştirdi. Bu baston görme engellilerin çevrelerindeki nesneleri zihinlerinde canlandırmalarına ve engelleri fark etmelerine yardım ediyor. Örneğin sarkan bir ağaç dalı gibi baş hizasındaki nesneleri bile fark edebiliyorlar. Yarasa bastonu (Batcane) denen bu bastonun tasarımcıları Brian Hoyle ve Dean Waters şunu söylüyor: “Bu bastonu tasarlarken yarasaların olağanüstü ekolokasyon yeteneği hakkında bildiklerimizden ilham aldık.” Ne dersiniz? Yarasanın hayranlık uyandıran ekolokasyon yeteneği evrimle mi oluştu? Yoksa tasarlandı mı? Remoranın Vantuzu Bir tür vantuz balığı olan remora, kendini diğer deniz canlılarına sıkıca yapıştırabilir ve yapıştığı canlıya zarar vermeden kolayca ayrılabilir. Remoranın bu yetenekleri araştırmacıların ilgisini çekti. Şunu düşünün: Remora, vatozlara, köpekbalıklarına, deniz kaplumbağalarına, balinalara ve diğer deniz canlılarına derilerinin ya da kabuklarının yüzeyi nasıl olursa olsun kolayca yapışabilir. Parazitlerle ve yapıştığı canlının yemek artıklarıyla beslenir. Ayrıca canlıya yapışarak hiçbir gayret sarf etmeden bedava yolculuk eder ve düşmanlardan korunur. Araştırmacılar remoranın vantuzunu, yani emici diskini inceleyerek balığın farklı yüzeylere nasıl hem nazikçe hem de sıkıca kenetlendiğini öğrenmeye çalışıyor. Remoranın oval emici diski kafasının üstündedir. Diskin kenarları kalın ve yumuşak olduğundan yüzeylere su sızdırmayacak şekilde sıkıca yapışıp öyle kalabilir. Diskin ortasında, üzerinde sert dikenciklerin olduğu sıra sıra şeritler vardır. Bu şeritler dik bir haldeyken dikencikler ev sahibi canlının derisine temas ederek sürtünmeye neden olur. Bu vakum ve sürtünme kombinasyonu sayesinde remora, yapıştığı canlı hızlı yüzse de ya da aniden yön değiştirse de ondan kopmaz. Bilim insanları remoranın yapışkan diskinden ilham alarak yapay bir disk tasarladılar. Bu oval disk farklı yüzeylere yapışabiliyor. Araştırmacılar bu diski yüzeyden ayırmaya çalışırken, ağırlığının yüzlerce katı bir güç uyguladıklarında bile disk yüzeye yapışık kaldı. Remoranın vantuzundan ilhamla geliştirilen bu teknoloji pek çok farklı alanda kullanılabilir. Örneğin deniz canlılarının ve okyanusun derinliklerinin incelenmesinde kullanılan aletlerde, ayrıca köprülerin ya da gemilerin su altında kalan yüzeylerine lambaların ya da başka aletlerin yapıştırılmasında kullanılabilir. Ne dersiniz? Remoranın vantuzu evrimle mi oluştu? Yoksa tasarlandı mı? Balık Asalağının Sümüksü Salgısı Balık asalağının ürettiği jelatinimsi bir salgı olan hidrojel, uzun süredir bilim insanlarının ilgisini çekiyor. Peki neden? Balık asalağının salgıladığı hidrojelin, “bilinen en yumuşak elastik biyomateryallerden” biri olduğu düşünülüyor. Şunu düşünün: Yılan balığına benzeyen balık asalağı deniz yatağında yaşar. Bir düşman onu yemek istediğinde özel salgı bezlerinden bir jel salar. Bu salgı, mukus proteinlerini ve diğer proteinlerin binlerce sayıdaki uzun liflerini içerir. Bu proteinler birleşerek balığın çevresindeki suyu ağdalı bir yapıya dönüştürür. Bunun sonucunda balık asalağına saldırmak isteyen diğer balıkların solungaçları bu salgıyla tıkanır. Bu da onları balığı serbest bırakıp kaçmak zorunda bırakır. Balık asalağının hidrojeli çok şaşırtıcı özelliklere sahiptir. Her bir protein lifi, insan saçından yüz kat daha ince ve naylondan on kata kadar daha güçlüdür. Balık asalağı mukus ve liflerden olan karışımı suya saldığında ortaya üç boyutlu eleğe benzer bir yapı çıkar. Bu yapı kendi ağırlığından 26.000 kat fazla ağırlıkta suyu tutabilir. Aslında salgının neredeyse yüzde 100’ü sudan oluşur! Bilim insanları balık asalağının hidrojelini taklit etmeyi henüz başaramadı. Bir araştırmacıya göre “bu doğal sistem son derece karmaşık.” Yine de bilim insanları bakterileri kullanarak protein liflerini genetik olarak çoğaltmayı hedefliyor. Amaçları hafif, yırtılmaya dayanıklı, elastik ve doğada çözülebilen bir ürün geliştirmek. Sentetik protein lifleri, tekstil ve tıp alanında sürdürülebilir malzemeler geliştirilmesi için kullanılabilir. Aslına bakılırsa bu hidrojelden sayısız alanda yararlanılabilir. Ne dersiniz? Balık asalağının sümüksü salgısının oldukça karmaşık olan bu yapısı evrimle mi oluştu? Yoksa tasarlandı mı? Çin Şapkasının Diş Yapısı Çin şapkası (Patella vulgata) bir tür deniz salyangozudur. Kabuğu koni şeklinde olan bu canlı şaşırtıcı derecede güçlü dişlere sahiptir. Dişleri, nispeten yumuşak olan bir protein tabakasının içine sıralanmış götit isimli sert bir mineralden oluşan ince ve sıkı liflerden oluşur. Şunu düşünün: Çin şapkasının radulası (dişlidil) her biri bir milimetreden kısa kıvrık dişlerle kaplıdır. Birbiri ardına sıralanan bu dişler bir törpü görevi görür. Her bir dişin son derece güçlü ve sert olması, çin şapkasının kaya yüzeylerindeki algleri kazıyarak beslenebilmesini mümkün kılar. Bir grup araştırmacı atomik kuvvet mikroskobu kullanarak bu dişlerin kırılmadan ne kadar büyüklükte bir çekme gücüne dayanabildiğini ölçtüler. Onlar bu canlının dişlerinin doğada bulunan gerilme direnci en yüksek malzeme olduğu sonucuna vardılar. Bu yapının örümcek ağından bile daha güçlü olduğunu fark ettiler. Projedeki baş araştırmacı şunu söyledi: “Üretimlerimizde aynı tasarım ilkelerini kullanmayı denemeliyiz.” Araştırmacılar çin şapkasının diş yapısı taklit edilerek tasarlanan sentetik malzemelerin araba, gemi ve uçak yapımında, hatta diş tedavisinde kullanılabileceğini düşünüyorlar. Ne dersiniz? Çin şapkasının olağanüstü yapıdaki dişleri evrimle mi oluştu? Yoksa tasarlandı mı? Denizhıyarının Akıllı Derisi Denizhıyarları (ya da deniz patlıcanı) deniz yataklarında ve mercan resiflerinde yaşar. Dış yüzeyleri boğumlu, yumru yumru, hatta dikenli olabilir. Bu canlının yüzeyi şaşırtıcı bir hızla değişebilir; sadece dakikalar, hatta saniyeler içinde bir macun kadar yumuşak ya da bir tahta kadar sert hale gelebilir. Bu özelliği sayesinde en dar deliklere bile kıvrılarak girer ve ardından bedenini sertleştirerek diğer deniz canlılarının onu çekerek delikten çıkarmasını imkânsız hale getirir. Denizhıyarının bu özelliğinin sırrı derisinde yatar. Şunu düşünün: Denizhıyarının derisi yumuşak, orta yumuşaklıkta ve sert olabilir. Bu canlı, derisinin sertliğini değiştirebilmek için derisindeki lifler arasında bağlar oluşturur ya da bu bağları çözer. Bunu, derinin yumuşamasını ya da sertleşmesini sağlayan proteinleri aktive ederek yapar. Derinin sertleşmesini sağlayan proteinler bağdokudaki lifler arasında küçük bağlar, köprüler oluştururlar ve böylece deri sert hale gelir. Yumuşamayı sağlayan proteinlerse lifler arasındaki bu bağların kopmasına neden olur ve böylece deri yumuşar. Denizhıyarının derisi o kadar yumuşayabilir ki, bu canlı sanki eriyormuş gibi görünür. Bilim adamları denizhıyarının derisinin adaptasyon yeteneğine sahip malzemeler yapmaya çalışıyor. Onların amaçlarından biri, beyin ameliyatlarında tam doğru noktaya yerleştirilebilecek sertlikte, ama yerleştirildikten sonra yumuşayabilecek elektrotlar üretmek. Onlar bu şekilde vücudun elektrotları reddetme olasılığını azaltabileceklerini düşünüyorlar. Ne dersiniz? Denizhıyarının akıllı derisi evrimle mi oluştu? Yoksa tasarlandı mı? Sülükayaklıların Tutkalı Hayvanbilimciler uzun süredir sülükayaklıların kayalara, iskelelere ve gemi gövdelerine çok sıkı bir şekilde yapışma yeteneğine sahip olduklarının farkındaydı. Bu canlıların yüzeylere yapışmasını sağlayan tutkalın herhangi bir sentetik yapıştırıcıdan çok daha güçlü olduğu bilinir. Ancak çok yakın zaman öncesine kadar sülükayaklıların ıslak yüzeylere nasıl sıkı şekilde yapışabildiği çözülememişti. Şunu düşünün: Araştırmalar sonucunda, sülükayaklı larvalarının yüzmeye başladıktan sonra, farklı yüzeyleri deneyerek yapışabileceği en uygun yüzeyi seçtiği keşfedildi. Larvalar en uygun yüzeyi bulduktan sonra iki madde salgılıyor. Bu maddelerden ilki, larvanın yapışacağı yüzeydeki suyu iterek o yüzeyi yapışmaya uygun hale getiren bir tür yağ. Larva, yüzey uygun hale geldikten sonra fosfoprotein adlı proteinlerden oluşan ikinci maddeyi salgılıyor. Salgılanan bu iki madde o kadar güçlü bir yapıştırıcı haline geliyor ki, bakteriler bile bu katmanı aşındıramıyor. Bu dayanıklı yapıştırıcı sayesinde sülükayaklılar yaşamları boyunca yapıştıkları yüzeyde kalabiliyorlar. Sülükayaklıların bu yapıştırıcıyı üretme süreçlerinin düşünüldüğünden çok daha karmaşık olduğu keşfedildi. Bu süreci keşfeden ekibin bir üyesi şunu söyledi: “Bu, bir yüzeydeki su engelini aşmayı sağlayan doğal ve inanılmaz zekice bir çözüm.” Bu keşif, araştırmacıların su altında kullanılabilecek yapıştırıcılar geliştirmelerine yardım edebilir. Ayrıca tıpta kullanılan implant sistemlerinde ya da elektronik alanında kullanılabilecek biyoyapıştırıcılar üretmelerini sağlayabilir. Ne dersiniz? Sülükayaklıların tutkalı evrimle mi oluştu? Yoksa tasarlandı mı? Deniz Kabuklarının Şekli DENİZ KABUKLARI, yumuşakçaların zorlu koşullarda yaşamalarını ve deniz yatağındaki yoğun basınca dayanmalarını sağlar. Deniz kabuklarının bu ideal koruma özelliğini fark eden mühendisler, onların şeklini ve yapısını incelemeye başladı. Bu sayede, tehlike anında içindeki insanların zarar görmeyeceği taşıtlar ve binalar tasarlamayı umuyorlar. Şunu düşünün: Mühendisler şu iki deniz kabuğu şeklini inceledi: çift kabuklu (istiridye şeklinde) ve sarmal. Yapılan araştırmalar şunu gösterdi: Çift kabukluların tırtıklı dış yüzeyi, basıncı iki kabuğu birbirine bağlayan kısma ve dış kenarlara doğru yönlendiriyor. Sarmal şekilli kabuğun kıvrımlı dış yüzeyi ise basıncı kabuğun merkezine ve geniş üst kısmına doğru yönlendiriyor. Her iki durumda da deniz kabuğunun şekli, basıncı kabuğun en güçlü bölgelerine aktarıyor. Böylece kabuk zarar gördüğünde içindeki yumuşakçanın zarar görme olasılığı azalıyor. Araştırmacılar ayrıca, deniz kabuklarının şeklini ve yapısını taklit ederek 3 boyutlu bir yazıcıda yarım küreler ve koniler hazırladı. Sonra da bunlar ve gerçek deniz kabukları üzerinde karşılaştırmalı basınç testleri yaptılar. Sonuç olarak, basit şekillerle karşılaştırıldığında gerçek deniz kabuklarının, karmaşık yüzeyleri sayesinde basınca neredeyse iki kat daha iyi dayandıkları görüldü. Peki bu araştırmanın ne gibi yararları olabilir? Scientific American şöyle diyor: “İleride deniz kabuğu şeklinde bir araba kullanabilirsiniz. Böyle bir araba hem havalı olacak hem de içindekilerin yumuşak bedenlerini koruyacak.” Ne dersiniz? Deniz kabuklarının şekli evrimle mi oluştu? Yoksa tasarlandı mı? Midyenin Sakalı DENİZ MİDYELERİ kaya, tahta ya da gemi gövdeleri gibi farklı yüzeylere yapışabilirler. Ancak kendilerini bir yüzeye sıkıca yapıştıran bazı deniz canlılarının aksine, midyeler yüzeylere bisus iplikleri adı verilen ince iplik demetleriyle tutunurlar. Halk arasında midyenin sakalı olarak adlandırılan bu iplikler, beslenmek ve bir yerden bir yere gitmek için midyeye esneklik sağlar. Peki okyanus dalgalarına dayanamayacak kadar güçsüz görünen bisus iplikleri nasıl oluyor da midyenin bir yüzeye sağlam şekilde tutunmasını sağlıyor ve dalgalarla sürüklenip gitmesini engelliyor? Şunu düşünün: Bisus ipliklerinin bir ucu sertken diğer ucu yumuşak ve esnektir. Yapılan bir araştırmada her bir ipliğin yüzde 80’inin sert, yüzde 20’sinin yumuşak olduğu fark edildi. Bu ince ayar midyenin yüzeylere olabilecek en güçlü şekilde tutunmasında kilit rol oynuyor. Böylece midyeler farklı yönlerden gelen güçlü dalgalara dayanabiliyor. Profesör Guy Genin araştırmanın sonuçlarının “hayranlık verici” olduğunu söylüyor ve şunları ekliyor: “Bu organizmanın sırrı, ipliklerinin yapısındaki yumuşak kısımla sert kısmın zekice bir araya getirilmesinde yatıyor.” Bilim insanları bisus ipliklerinin tasarımını birçok farklı alanda örnek alabileceklerini düşünüyorlar. Örneğin bu tasarım, binalara veya sualtı araçlarına mekanik ya da elektronik cihazlar yapıştırmak, ameliyat kesilerini kapatmak ve tendonun kemiğe yapışmasını sağlamak için kullanılabilir. California Üniversitesi’nde (Santa Barbara, ABD) bir profesör olan J. Herbert Waite, “Yapışma teknikleriyle ilgili doğadan öğrenebileceklerimizin sonu yok” diyor. Ne dersiniz? Deniz midyesinin tutunmasını sağlayan bisus iplikleri evrimle mi oluştu? Yoksa tasarlandı mı? Mürekkepbalığının Renk Değiştiren Derisi MÜREKKEPBALIKLARI renklerini değiştirerek ve kendilerini kamufle ederek neredeyse gözle görülmez bir hale gelebilirler. Bir rapora göre mürekkepbalıkları “çok geniş bir desen ve şekil yelpazesine sahip olmalarıyla tanınır ve çok hızlı şekilde desen ve şekil değiştirebilirler.” Peki bunu nasıl yaparlar? Şunu düşünün: Mürekkepbalığı, derisinin altında bulunan özel bir hücreyle renk değiştirir. Kromatofor adı verilen bu hücre renk pigmentleriyle dolu ve küçük kaslarla çevrili kesecikler içerir. Mürekkepbalığının kendini kamufle etmesi gerektiğinde, beyni keseciklerin etrafındaki kasların büzüşmesi için bir sinyal gönderir. Bunun üzerine kesecikler genişleyerek içindeki pigmentler ortaya çıkar ve mürekkepbalığı hızla rengini ve desenini değiştirir. Mürekkepbalığı bu yeteneğini sadece kendini kamufle etmek için değil, müstakbel eşini etkilemek ya da iletişim kurmak için de kullanıyor olabilir. İngiltere’de Bristol Üniversitesi’ndeki mühendisler yapay bir mürekkepbalığı derisi üretti. Onlar mürekkepbalığının kasları gibi işlev gören küçük cihazların arasına siyah kauçuk diskler sıkıştırdılar. Araştırmacılar deriye elektrik akımı uyguladıklarında cihazlar siyah diskleri yassılaştırarak genişletti, bunun sonucunda yapay derinin rengi koyulaştı ve değişti. Mühendis Jonathan Rossiter’ın deyişiyle “doğanın ustalıkla oluşturduğu yumuşak yapılar”, yani mürekkepbalığının kasları üzerinde yapılan araştırmalar sayesinde çok hızlı şekilde renk değiştiren kıyafetler üretilebilir. Rossiter insanların bu kıyafetleri, kendini gizlemek amacıyla ya da sadece bir giyim tarzı olarak kullanabileceğini söylüyor. Ne dersiniz? Mürekkepbalığının renk değiştiren derisi evrimle mi oluştu? Yoksa tasarlandı mı? Hawaii Kısa Kuyruklu Mürekkep Balığı GECELERİ avlanan Hawaii kısa kuyruklu mürekkep balığı görünmemek için özel bir ışık yayar; böylece ay ve yıldızların ışığında fark edilmez. Mürekkep balığı ışık yayan bakterilerle sürdürdüğü ortak yaşam sayesinde bunu yapabilir. Bu ortaklık sağlığımıza hiç ummadığımız şekilde yarar sağlayacak sırlar içerir. Şunu düşünün: Hawaii kısa kuyruklu mürekkep balığı, Hawaii adalarının berrak sığ sularında yaşar. Normalde balığın ay ve yıldızların ışığında oluşan silueti aşağılarda kendisine av arayan hayvanların dikkatini çeker. Ancak mürekkep balığı alt kısmından ay ışığıyla aynı yoğunluk ve dalga boyunda bir ışık yayar. Sonuç olarak siluet ya da gölge oluşturmadan gizlice ilerleyebilir. Bu balığın ileri teknoloji ürünü olarak kabul edilebilecek özelliği, ışık yayan bakterilere ev sahipliği yapan ışıklı organıyla bağlantılıdır. Bu bakteriler mürekkep balığını kamufle etmek için gerekli ışığı üretir. Ayrıca bakteriler mürekkep balığının uyku düzeninin dengelenmesine de yardımcı olabilir. Bu konu araştırmacıların ilgisini çekiyor, çünkü 24 saatlik çevrimler veya günlük ritimlerle bakteriler arasındaki bağlantı sadece bu mürekkep balığına özgü olmayabilir. Örneğin, memelilerde sindirimde rol oynayan bakteriler vücudun günlük ritimleriyle de bağlantılı olabilir. Depresyon, diyabet, obezite ve uyku bozuklukları bu ritimlerdeki aksaklıklarla ilişkilendirilmiştir. Bu nedenle, mürekkep balığındaki bakteri-ev sahibi ilişkisinden oluşan sistem, insan sağlığı konusunda daha çok bilgi edinilmesine yardımcı olabilir. Ne dersiniz? Hawaii kısa kuyruklu mürekkep balığının ışık yayan organı evrimle mi oluştu? Yoksa tasarlandı mı? Ahtapotun Harika Kolu Robotik mühendisler, doktorların dar alanlarda küçük kesiklerle ameliyat yapmasına yardımcı olacak cihazlar geliştiriyor. Bu alandaki bir buluşa ahtapotun çok esnek olan kolu, yani dokunacı esin kaynağı oldu. Şunu düşünün: Ahtapot uzayabilen ve esnek olan sekiz koluyla nesneleri küçücük alanlarda bile yakalayabilir, tutabilir ve sıkıştırabilir. Ahtapot hem dokunaçlarını her yönde bükebilir, hem de gerektiğinde kollarının farklı kısımlarını sertleştirebilir. Araştırmacılar benzer yumuşaklıkta ve esneklikte bir robot kolun, küçük kesiklerle ameliyat yaparken çok yararlı olacağını düşünüyor. Böyle bir cihaz sayesinde, karmaşık bir cerrahi yapılması gereken hastaların ameliyatı mümkün olabilir. Böyle bir robot kol zaten geliştirildi ve ameliyat simülasyonlarında kullanılıyor. 135 milimetrelik bu kolun bir kısmı yumuşak iç organları hiç hasar vermeden ustalıkla kaldırıp tutabilirken, diğer kısım asıl ameliyatı yapabiliyor. Bu cihazı geliştiren ekibin bir üyesi olan Dr. Tommaso Ranzani şöyle diyor: “Bu sistemin, daha gelişmiş özellikleri olan yeni ve ileri versiyonların başlangıcı olduğuna inanıyoruz.” Yumuşak ve esnek bir robot kol ameliyatlarda çok yararlı olacak Siz ne düşünüyorsunuz? Ahtapotun kolu evrimle mi oluştu? Yoksa tasarlandı mı? Kambur Balinanın Yüzgeci YETİŞKİN bir kambur balina bir otobüsten daha büyük ve daha ağırdır. Buna rağmen bu devasa canlı, suda dönüşler yaparken ve dalarken hayret verici bir çevikliğe sahiptir. Peki kambur balinanın çevikliğinin sırrı ne? Cevap yüzgeçlerinin üzerindeki yumrularda saklı. Şunu düşünün: Balinaların ve denizde yaşayan diğer memelilerin çoğunun yüzgeçlerinin ön kenarı düzdür. Kambur balinanınki ise farklıdır. Kambur balinanın yüzgeçlerinin ön kenarında diğer balinalarda bulunmayan ve tüberkül olarak adlandırılan yumrular ya da tümsekçikler bulunur. Kambur balina yüzerken bu yumrular suda çok sayıda burgaç (türbülans) yaratır. Enerji içeren bu burgaçlar balina için suda ek bir kaldırma kuvveti oluşturur; böylece suda ilerlerken, yüzgeçlerine normalden daha fazla açı verdiğinde bile, balina hız kesmeden ilerleyebilir. Böyle büyük açılarda yumrular suyun direncini de azaltır, bu da yüzgeçleri vücudunun üçte biri uzunluğunda olan balina için büyük bir avantajdır. Araştırmacılar daha verimli gemi dümenleri, su türbinleri, yel değirmenleri ve helikopter pervaneleri üretilmesi için bu ilkeden yararlanıyor. Ne dersiniz? Kambur balinanın yüzgeci evrimle mi oluştu? Yoksa tasarlandı mı? Pilot Balinanın Kendi Kendini Temizleyen Derisi Gemilerin gövdesine yapışan kabuklular ve başka deniz canlıları gemiciler için büyük bir sorun oluşturuyor. Biyolojik kirlilik olarak bilinen bu sorun teknelerin yavaşlamasına ve yakıt tüketiminin artmasına yol açıyor, bu yüzden gemilerin birkaç yılda bir kızağa çekilerek temizlenmeleri gerekir. Bilim insanları doğayı inceleyerek bu sorunun çözümünü bulmaya çalışıyor. Şunu düşünün: Araştırmalarda uzun yüzgeçli pilot balinanın (Globicephala melas) derisinin kendi kendini temizleme yeteneğine sahip olduğu ortaya çıktı. Derisindeki nano kabartılar yüzünden kabukluların larvaları bu balinanın yüzeyine çok sağlam bir şekilde tutunamıyor. Kabartıların arasındaki alanlar yosunlarla ve bakterilerle savaşan bir jelle dolu. Balina deri değiştirdikçe yeni jel salgılar. Bilim insanları balinanın kendi kendini temizleme sistemini gemilerin gövdelerinde uygulamayı düşünüyor. Geçmişte gemilerde biyolojik kirliliği önleyen boyalar kullanılmıştı, fakat en yaygın olarak kullanılan bu tür boyalar deniz yaşamına zarar verdiği için bir süre önce yasaklandı. Araştırmacıların bulduğu yeni çözüm ne? Gemilerin gövdesinde kimyasal bir jel salgılayan sıra sıra delikler açılıyor ve gövde bir tel ağla kaplanıyor. Biyolojik olarak zararsız olan bu jel, deniz suyuyla temas ettiğinde yoğunlaşıp katılaşıyor ve tüm gövdeyi film gibi kaplıyor. Zamanla, yaklaşık 0,7 mm kalınlığındaki bu kaplama ona yapışmış tüm organizmalarla beraber aşınıyor. O zaman deliklerden gövdeyi kaplayacak yeni bir jel salgılanıyor. Laboratuvar testlerine göre, bu sistemle gemilerdeki biyolojik kirlenme 100 kat kadar azaltılabilir. Gemileri temizlik için kızağa çekmek oldukça masraflı olduğundan, bu buluş gemi şirketleri için çok önemli. Ne dersiniz? Pilot balinanın kendi kendini temizleyen derisi evrimle mi oluştu? Yoksa tasarlandı mı? Yunusun Sonar Sistemi Yunuslar tıkırtıya ve ıslığa benzeyen çeşitli sesler çıkarırlar, sonra bu seslerin yankılarına dikkat ederek bulundukları ortamı keşfeder ve yönlerini belirlerler. Şişe burunlu yunusların (Tursiops truncatus) doğal sonar sisteminden esinlenerek, bilim insanları mevcut teknolojinin kapasitesini aşan sorunları çözmek için sualtı akustik sistemleri geliştiriyorlar. Şunu düşünün: Yunuslar sonar sistemleri sayesinde deniz yatağında, kumda gizlenen balıkları buluyorlar ve bir balık ile kaya arasındaki farkı anlıyorlar. Edinburg’daki (İskoçya) Heriot-Watt Üniversitesinden Doç. Dr. Keith Brown’a göre, yunuslar “içinde tatlı su, tuzlu su, şurup ve petrol bulunan varillerin arasındaki farkı on metre [mesafeden] anlayabiliyorlar”. Bilim insanları aynı hassasiyete sahip cihazlar geliştirmek istiyorlar. Araştırmacılar yunusların çıkardığı sesleri ve işitme duyusunu incelediler ve benzerini yapmaya çalıştılar. Sonuç olarak, bir metreden daha küçük bir silindirin içine sığan, ileri teknolojiye sahip elektronik bir sonar cihazı geliştirdiler. Torpidoya benzeyen bir su altı robot taşıta eklenen bu cihaz, deniz yatağını gözlemlemek, kablo ya da boru hattı gibi gömülü malzemeleri bulmak ve doğrudan temasta bulunmadan onları incelemek için tasarlandı. Tasarımcılar cihazı petrol ve gaz endüstrisinde kullanmayı öngörüyorlar. Yunuslardan esinlenilen sonar sistem bugünkü sonar sistemlerden daha fazla veri toplayacak, böylece teknisyenlerin su altı ekipmanını en uygun yere yerleştirmelerine, hasarları (örneğin petrol sondaj kulesinin destekleyici ayaklarındaki mikro çatlakları) tespit etmelerine, hatta boru hatlarındaki tıkanıklıkları bulmalarına yardım edecek. Ne dersiniz? Şişe burunlu yunusların sonar sistemi evrimle mi oluştu? Yoksa tasarlandı mı? Yılanyıldızının “Gören” İskeleti RESİFLERDE yaşayan yılanyıldızının üst yüzeyinde çok ilginç bir zırh vardır. İskeletinin bir kısmı olan bu zırh, mikroskobik merceklerle kaplıdır ve bu sayede bir petekgöz görevi de görür. Şunu düşünün: Natural History dergisine göre bilim insanları yılanyıldızının kemiksi levhalarını incelediğinde “her biri insan saçından daha ince, sık dizilmiş, kristal netliğinde yumrulardan oluşan sıra dışı bir tasarım” gördü. Kalsiyum karbonattan (kalsit) oluşan bu kristal yapılı yumruların, yüksek kalitede mikromercekler olduğu anlaşıldı; bu mercekler ışığı, levhaların hemen altında bulunan ve ışığa duyarlı olduğu anlaşılan sinirlerin üzerine odaklıyor. Ayrıca mercekler istenen görüntüyü oluşturmak için gereken tam doğru şekle sahip. Kimyacı Joanna Aizenberg’e göre yılanyıldızının çift amaçlı kabuğu “önemli bir ilkeyi ortaya koyuyor: Biyolojide malzemeler çoğunlukla çok işlevli olacak şekilde tasarlanmıştır.” Araştırmacılar yılanyıldızının yapısından yararlanarak kalsiyum karbonat yapılı mikromercek dizileri üretmenin basit ve düşük maliyetli bir yöntemini geliştirdiler. Bu mikromerceklerin birçok uygulama alanından biri, ışık sinyallerini fiber optik teknolojisiyle ileten telekomünikasyon sistemleri. Ne dersiniz? Yılanyıldızının “gören” iskeleti evrimle mi oluştu? Yoksa tasarlandı mı? Balık Sürüleri Araba kazaları her yıl bir milyondan fazla insanın yaşamını kaybetmesine ve yaklaşık 50 milyon kişinin yaralanmasına neden oluyor. Bununla birlikte milyonlarca balık birbirine neredeyse hiç çarpmadan sürü halinde yüzebiliyor. Peki balıklar bunu nasıl başarabiliyor? Araba kazalarını azaltmak için onlardan neler öğrenebiliriz? Şunu düşünün: Balıklar sürü halinde yüzerken etraflarında ne olup bittiğini algılamak için gözlerini ve yan çizgi denilen özel duyu organlarını kullanırlar. Bu sayede etraflarındaki balıkların yerlerini tespit eder ve şöyle davranırlar: 1. Yan yana ilerlerler. Yanlarındaki balıkların hızına uyarlar ve onlarla aralarındaki mesafeyi korurlar. 2. Yaklaşırlar. Sürü içinde kendilerinden uzaktaki balıklara yaklaşırlar. 3. Çarpışmayı engellerler. Diğer balıklara değmemek için yön değiştirirler. Japonya’da bir araba üreticisi balık sürülerinin bu davranışlarından yola çıkarak, çarpışmadan bir grup halinde hareket eden küçük robot arabalar tasarladı. Bu robotlar göz yerine iletişim teknolojilerini, yan çizgi sistemi yerine de lazer mesafe ölçer kullanıyor. Firma bu teknoloji sayesinde “çarpışmayan” arabalar üretebileceğine, aynı zamanda “trafiğin felç olmadığı, çevreye zarar vermeyen bir sürüş ortamı sağlayabileceğine” inanıyor. Bu projedeki baş mühendis Toşiyuki Andou şöyle diyor: “En yeni elektronik teknolojilerini kullanarak balık sürülerinin hareketlerini taklit ettik. Motorlu taşıtlarla dolu bu dünyada, balık sürülerinin davranışlarından öğreneceğimiz çok şey var.” Ne dersiniz? Balıkların sürü halinde yüzebilmesi bir tesadüf eseri mi, yoksa bir tasarım sonucu mu? Petrolü Ayrıştıran Mikroorganizmalar BİR petrol sondaj kulesinde 2010 yılında meydana gelen patlama sonucu sondaj kulesi sulara gömülmüş ve Meksika Körfezi’ne yaklaşık 800 milyon litre ham petrol sızmıştı. Fakat aylar içinde kirlilik büyük oranda yok oldu. Peki bu nasıl mümkün olabildi? Şunu düşünün: Bilimsel araştırmalara göre bazı deniz bakterileri petrolün yapısında bulunan uzun zincirli karbon moleküllerini ayrıştırabilir. Çevre mikrobiyoloğu olan Profesör Terry Hazen, bu organizmaları “petrol arayan güdümlü füzelere” benzetti. Meksika Körfezi’nde meydana gelen kirliliğin azalmasında bu organizmalar etkili olmuştur. BBC’nin konuyla ilgili haberine göre, “Okyanuslarda petrole aç mikropların bulunması aslında şaşırtıcı değildir. Okyanus tabanında gerçekleşen petrol sızıntıları” çok uzun yıllardır devam ediyor. Tabii ki, insanların petrol sızıntılarını temizlemekle ilgili çabaları da bir ölçüde başarılı oluyor. Yine de insanların okyanusa yayılan petrolü temizlemek için yaptıkları, yarardan çok zarara yol açabilir. Kimyasal seyrelticilerin kullanılması petrolü ayrıştıran doğal süreçleri engelliyor. Ayrıca bu kimyasal maddeler zehirlidir ve doğaya kalıcı olarak zarar verirler. Fakat petrole aç mikroplar da dahil doğanın petrolü ayrıştırma kapasitesi, yapay yöntemlerin olumsuz yan etkileri olmaksızın denizlerin kendi kendini temizleme sürecini başlatmasını sağlar. * Ne dersiniz? Bu deniz mikroorganizmalarının petrolü ayrıştırma özelliği tesadüfen mi oluştu, yoksa bir tasarım ürünü mü? Sümsükkuşunun Dalış Yeteneği Sümsükkuşu saatte 190 kilometreyi bulabilen bir hızla okyanusa dalan büyük bir su kuşudur. Sümsükkuşu suya çarptığında ortaya çıkan kuvvet, yerçekimi kuvvetinden 20 kat fazla olabilir. Peki bu kuşlar böyle tehlikeli dalışları nasıl zarar görmeden ve tekrar tekrar yapabiliyor? Şunu düşünün: Sümsükkuşu suya çarpmadan önce kanatlarını gererek gövdesinin arkasına alır, böylece vücudu ok gibi dümdüz olur. Gözleri koruyucu bir zarla kaplanır. Ayrıca boyun ve göğüs bölgesindeki organlar şişerek hava yastığı gibi çarpmanın etkisini hafifletir. Sümsükkuşu okyanusun yüzeyini delerken gagası, başı ve gövdesi koni şeklini alır. Bu sayede çarpma kuvveti güçlü boyun kaslarına eşit şekilde dağılır. Kuş, suya dalar dalmaz görüşünü yeniden odaklar, böylece suyun altını görebilir. Sümsükkuşu ne kadar derine dalabilir? Bu kuşun hızı neredeyse 11 metre derinliğe kadar dalmasını sağlayabilir. Ama yarı açık kanatlarını ve perdeli ayaklarını çırparsa daha da derine gidebilir. Sümsükkuşlarının okyanusun altında 25 metreden daha derine bile daldığı gözlemlenmiştir. Dalışını bitirdiğinde hiçbir güç harcamadan su yüzeyine çıkar; artık tekrar uçmaya hazırdır. Araştırmacılar, arama kurtarma çalışmalarında kullanmak için sümsükkuşu robotları tasarladılar. Bu robotların uçması, suya dalması ve tekrar havalanması planlanıyordu. Ancak denemeler sırasında prototip robotlardan biri, suya çok şiddetli çarptığı her seferinde kırıldı. Araştırmacılar bunun sonucunda bu robotların “suya hızlı dalmak konusunda sümsükkuşlarının yanına bile yaklaşamadığını” söyledi. Ne dersiniz? Sümsükkuşunun dalış yeteneği evrimle mi oluştu? Yoksa tasarlandı mı? Süzülen Kuşların Kıvrık Kanat Uçları JET uçakları havadayken kanat uçlarında hava girdapları meydana gelir. Bu girdaplar bir direnç kuvveti oluşturarak yakıt tüketiminin artmasına yol açar. Ayrıca kendisini yakından takip eden uçakların sarsılmasına neden olur. Dolayısıyla bu girdapların dağılması için aynı pistten kalkacak uçaklar arasında yeterince zaman olması gerekir. Uçak mühendisleri bu tür sorunları en aza indirmek amacıyla bir çözüm buldular. Şahin, kartal, leylek gibi kuşların havada süzülürken yukarıya kıvrılan kanat ucu tüylerinden ilham alarak uçaklarda kıvrık kanat modelini uyguladılar. Şunu düşünün: Bu büyük kuşların kanat uçlarındaki tüyler, uçuş sırasında neredeyse dimdik duruma gelene dek yukarı doğru kıvrılır. Bu kanat şekli minimum kanat boyuyla maksimum kaldırma kuvveti sağlar. Aynı zamanda performansı da artırır. Mühendisler bu yapıda uçak kanatları tasarladılar. Rüzgâr tüneli testini kullanarak şu sonuca vardılar: Kanat uçları düzgün şekilde kıvrılırsa ve hava akımına uygun şekilde hizalanırsa uçağın performansı artıyor. Bu artış günümüzde neredeyse yüzde 10’u geçmiş durumda. Kıvrık kanatlar, girdapların boyutunu küçülterek havadaki direnç kuvvetini azaltır. Ayrıca Encyclopedia of Flight’a göre, bir itiş gücü oluşturarak “uçağın neden olduğu direnç kuvvetinin bir kısmına karşı koyar”. Kıvrık kanatlar uçakların daha uzun mesafeler katetmesini, daha çok yük taşımasını, park etmeyi de kolaylaştıran daha kısa kanatlara sahip olmasını ve yakıttan tasarruf edilmesini sağlar. NASA’nın haberine göre, 2010 yılında “dünya çapında jet yakıtında 7,6 milyar litre tasarruf edildi.” Ayrıca uçakların neden olduğu kirlilikte önemli ölçüde azalma oldu. Ne dersiniz? Süzülen kuşların kıvrık kanat uçları evrimle mi oluştu? Yoksa tasarlandı mı? İmparator Penguenin Tüy Paltosu İMPARATOR PENGUEN suda jet hızıyla yüzebilir ve buz kütlelerinin üzerine inanılmaz bir hızla fırlayabilir. Peki bunu nasıl başarır? Şunu düşünün: İmparator penguenler tüylerinin arasına havayı hapseder. Böylece bu kuşları aşırı soğuklardan koruyan bir yalıtım tabakası oluşur ve normalden iki üç kat hızlı hareket edebilirler. Deniz biyologları penguenlerin bunu, tüylerinin arasından bıraktıkları küçük hava kabarcıkları sayesinde başardığını ileri sürüyor. Böylece tüylerinin yüzeyindeki sürtünme azalıyor ve penguen hız kazanıyor. Mühendisler de gemilerin daha hızlı gitmesi için hava kabarcıklarından yararlanarak gövdedeki sürtünmeyi azaltmanın yollarını arıyor. Fakat araştırmacılar, “penguenlerin tüy yapısı çok karmaşık olduğundan insan yapımı gözenekli bir zar ya da ağ tabakasına bunu kopyalamanın çok zor olduğunu” düşünüyor. Dolayısıyla bu konuda daha fazla araştırma yapmanın da çaba gerektirdiğini kabul ediyorlar. Siz ne düşünüyorsunuz? İmparator penguenin tüy paltosu evrimle mi oluştu? Yoksa tasarlandı mı? Enerji Tasarruflu Gezgin Albatros SÜZÜLEN kuşlar çok az efor sarf ederek havada kalabilir. Gezgin albatros bu konuda çarpıcı bir örnektir. Kanat açıklığı 3,4 metre, ağırlığı ise neredeyse 8,5 kilo olan bu kuş, çok az enerji harcayarak binlerce kilometre uçabilir! Bunu nasıl başarıyor? Anatomik yapısı ve süzülme tekniği sayesinde. Şunu düşünün: Albatros, uçuş sırasında kanatlarını tamamen açtığında, kanatlarını kilitleyen özel tendonlar devreye girer, böylece kaslarını yormadan uçabilir. Bu kuşun diğer sırrı, yani saatlerce süzülmeyi nasıl başardığı, okyanus rüzgârlarını kullanışındaki ustalığında saklı. Albatros denizin üstünde yükselerek, dönerek ve alçalarak art arda yaylar çizer; bu manevra, hava direncine rağmen hız kaybetmeden uçmaya devam etmesini sağlar. Bilim insanları yüksek çözünürlüklü takip cihazları ve özel bilgisayar yazılımları kullanarak, albatrosun bunu nasıl yaptığını yeni keşfetti. Albatros rüzgârı karşısına alıp (rüzgârın içine dalıp) bir yay çizerek yükselmeye başlar ve yayın en uç noktasında dönüp rüzgârı arkasına alır; albatrosun gerekli enerjiyi bu noktada kazandığı fark edildi. Bilim insanları “Elde edilen enerji düzgün ve kesintisizdir” diyor. Sonuç? Albatros tek bir kez bile kanat çırpmadan saatlerce gökyüzünde süzülebilir! Bu keşif mühendislerin yakıt tüketimi daha az olan, hatta motorsuz çalışan hava taşıtları tasarlamasına yardımcı olabilir. Ne dersiniz? Albatrosun hem enerji tasarruflu uçuşu hem de özel anatomik yapısı evrimle mi oluştu? Yoksa tasarlandı mı? Kıyı Çamurçulluğunun Navigasyon Sistemi İNSANOĞLUNU en çok etkileyen göçlerden biri de kıyı çamurçulluğunun göçüdür. Bu kuşun 11.000 kilometrelik yolculuğu sekiz günden uzun sürebilir. Şunu düşünün: Araştırmacılar bazı kuş türlerinin yönlerini bulmak için, beyinlerinde sanki bir pusula varmış gibi yerkürenin manyetik alanını kullandıklarını düşünüyor. Bunun yanı sıra kıyı çamurçulluğu, yolunu bulmak için gündüzleri güneşi, geceleri de yıldızları kullanıyor olabilir. Görünüşe göre bu kuş, arkasından esen rüzgârdan yararlanmak için yaklaşan fırtınayı da kestirebiliyor. Yine de, kıyı çamurçulluğunun bu olağanüstü yolculuğu tam olarak nasıl yaptığı uzmanları şaşırtmaya devam ediyor. Biyolog Bob Gill şöyle diyor: “Bu kuşları 20 yıldır inceliyorum ve beni hâlâ hayrete düşürüyorlar.” Ne dersiniz? Kıyı çamurçulluğunun navigasyon sistemi evrimle mi meydana geldi? Yoksa tasarlandı mı? Dikenli Şeytan Kertenkelesinin Nemi Emen Derisi AVUSTRALYA’DA yaşayan dikenli şeytan kertenkelesi (Moloch horridus) sisli ya da rutubetli ortamlardaki ve ıslak kumdaki nemi emer. Sonra da içmek için bu suyu ağzına taşır. Peki nasıl? Cevap kertenkelenin şaşırtıcı derisinde yatıyor olabilir. Derinin yüzeyindeki kanallar derinin içinde bulunan bir kanal ağına bağlıdır, bu sayede su dikenli şeytanın ağzının kenarlarına kadar ulaşır Şunu düşünün: Dikenli şeytanın derisi pullarla kaplıdır. Bazı bilim insanları pulların üzerinde toplanan nemin ya da çiyin derinin üzerindeki sert yüzeyden akarak pulların arasındaki üstü açık kanal ağına girdiğini düşünüyor. Birbirine bağlı olan bu kanallar dikenli şeytanın ağzının kenarlarına kadar ulaşır. Bu kertenkele yerçekimine karşı gelerek suyu bacaklarından yukarı çıkarıp vücudunun bir ucundan diğer ucuna taşıyarak ağzına kadar ulaştırıyor. Peki bunu nasıl yapıyor? Ayrıca karnını ıslak yüzeylere sürterek nemi nasıl çekiyor? Anlaşılan araştırmacılar dikenli şeytanın sırrını çözdü. Derinin yüzeyindeki kanallar tüplerle derinin içinde bulunan başka bir kanal ağına bağlıdır. Bu kanalların yapısı kılcal hareketin oluşmasına neden olur; yani su dar bir kanalda yerçekimi kuvvetine karşı hareket eder. Başka sözlerle kertenkelenin derisi suyu adeta bir sünger gibi çeker. Biyomimikri Enstitüsü’nün başkanı Janine Benyus’a göre, mühendisler nem çeken teknolojileri taklit ederek binaları daha etkili şekilde soğutmak ve içme suyu sağlamak üzere havadaki nemi alacak bir sistem tasarlayabilir. Ne dersiniz? Dikenli şeytan kertenkelesinin nemi emen derisi evrimle mi oluştu? Yoksa tasarlandı mı? Kaya Kelerinin Kuyruğu BİR kertenkele türü olan kaya keleri, yatay bir yerden dik bir duvara kolaylıkla zıplayabilir. Bununla birlikte yüzey kaygansa ayağını yere sağlam basamaz, ancak yine de duvara başarıyla tutunabilir. Nasıl? Bunun sırrı kuyruğunda yatıyor. Şunu düşünün: Kaya keleri, yeri kavrayabildiği pürüzlü bir yüzeyden zıpladığında öncelikle vücudunu sabitler ve kuyruğunu aşağıya doğru tutar. Bu sayede doğru bir açıyla zıplayabilir. Bununla birlikte kaygan bir yüzeydeyse ayağı kayabilir ve bu da yanlış bir açıyla zıplamasına neden olur. Fakat havadayken kuyruğunu yukarıya atarak vücudunun açısını düzeltir. Bu, karmaşık bir süreçtir. California Üniversitesinin (Berkeley) bir raporuna göre “Kaya kelerinin havadayken dik durabilmesi için kuyruğunun açısını sürekli ve doğru şekilde ayarlaması gerekir.” Yüzey kayganlaştıkça kuyruğunu daha çok havaya kaldıran kaya keleri, bu sayede zıpladığı yere güvenli bir iniş yapabilir. Mühendisler, deprem ya da başka bir felaket sonrasında sağ kalanları aramak için kullanılan robotları daha çevik bir hale getirmek amacıyla kaya kelerinin kuyruğunu inceliyorlar. Araştırmacı Thomas Libby şöyle dedi: “Robotlar hayvanlar kadar çevik değildir. Bu nedenle bir robotun daha sağlam olmasını sağlayacak her şey önemlidir.” Ne dersiniz? Kaya kelerinin kuyruğu evrimle mi oluştu? Yoksa tasarlandı mı? Timsahın Çenesi TİMSAH araştırmalara göre şu anda yeryüzündeki en güçlü çeneye sahip hayvandır. Örneğin Avustralya yakınlarında yaşayan tuzlu su timsahının çenesi, aslan ya da kaplandan yaklaşık üç kat daha güçlüdür. Buna rağmen timsahın çenesindeki dokunma duyusu insanın parmak uçlarından bile daha duyarlıdır. Peki zırh gibi kalın bir derisi olan bu canlı nasıl bu kadar hassas bir dokunma duyusuna sahip? Timsahın çenesi binlerce duyu organıyla kaplıdır. Araştırmacı Duncan Leitch, bu duyu organlarını inceledikten sonra timsahın çenesindeki her bir sinir ucunun, kafatasındaki deliklerden çıktığını fark etti. Bu özellik, çenenin içindeki sinir liflerini korumanın yanı sıra büyük bir duyarlılık da sağlıyor, hatta bu duyarlılık bazı noktalarda ölçülemeyecek kadar yüksek. Timsahlar bu sayede yenilebilir ve yenilemez şeyleri birbirinden ayırt edebiliyor. Bu duyarlılık aynı zamanda anne timsahların yavrularını ağızlarında ezmeden taşımalarını sağlıyor. Timsahın hem bu kadar güçlü hem de bu kadar hassas bir çeneye sahip olması bilim insanlarını şaşırtıyor. Ne dersiniz? Timsahın çenesi evrimle mi oluştu? Yoksa tasarlandı mı? Midede Üreyen Kurbağanın Çoğalma Sistemi BİR ZAMANLAR Avustralya’da yaşayan ve 2002’de soyunun tükendiği düşünülen bir kurbağa türünün ilginç bir üreme yöntemi var. Bu türün ismi, midede üreyen kurbağa. Dişisi, döllenmiş yumurtalarını yutar ve kuluçka dönemi boyunca, yaklaşık altı hafta yavrularını midesinde taşır. Sonra yavrular tamamen gelişmiş kurbağalar olarak annenin ağzından çıkar. Anne kurbağanın, yumurtalarını sindirmemek için hem yemek yemeyi kesmesi hem de mide asidi üretmeyi durdurması gerekir. Anlaşılan midedeki yumurtaların ve yumurtadan çıkmış yavruların salgıladığı kimyasal maddeler asit üretimini engeller. Anne yaklaşık iki düzine yumurta taşır. Doğum (!) vakti geldiğinde, annenin toplam vücut ağırlığının neredeyse yüzde 40’ını yavrular oluşturur. Bu, hamile kalmadan önce 68 kilo olan bir kadının, her biri 1,8 kilo ağırlığında 24 bebek taşıması gibidir! Yavru kurbağalar annenin midesini öyle genişletir ki, akciğerlerini tamamen sıkıştırır; bu durum anneyi deri yoluyla nefes almaya zorlar. Normalde yavru kurbağalar birkaç günlük bir dönem içinde, hazır hale geldikçe dışarı çıkar. Ancak anne bir tehlike sezerse, onları kusarak dünyaya getirir. Araştırmacılar bir keresinde bir dişi kurbağanın, tek seferde 6 yavru çıkararak onları yaklaşık 1 metre havaya fırlattığını gözlemledi. Bazıları midede üreyen kurbağanın çoğalma sisteminin, evrimle meydana geldiğini iddia ediyor. Ancak bu kurbağanın üreme sistemi, fiziksel yapısına ve davranışlarına bağlı olduğundan bir kurbağanın, midede üreyen kurbağaya dönüşmesi büyük değişiklikler gerektirir. Bilim adamı ve evrimci Michael J. Tyler’ın kitabında belirttiği gibi bu değişiklikler bir anda, “tek, büyük bir adımla” olduğu takdirde başarılı olur. Oysa evrim teorisine göre yeni türler aşama aşama oluşan değişikliklerle meydana gelir. Bu nedenle bazıları bu türün kendi kendine evrimleşmiş olamayacağı, yaratılmış olması gerektiği sonucuna varıyor. * Ne dersiniz? Midede üreyen kurbağanın çoğalma sistemi evrimle mi meydana geldi? Yoksa tasarlandı mı? Yılanın Derisi YILANLAR sürüngen hayvanlar olduklarından sürtünmelere dayanıklı bir deriye ihtiyaçları vardır. Bazı yılan türleri sert ve pütürlü ağaç gövdelerine tırmanır, bazı türler de sert kumlara oyuk açarak ilerler. Yılanın derisini sürtünmelere karşı bu kadar dayanıklı kılan nedir? Şunu düşünün: Yılan derisinin kalınlığı ve yapısı türlere göre değişir. Bununla birlikte tüm yılanların ortak bir özelliği vardır: Derilerinin dış tabakası serttir ve içe doğru giderek yumuşar. Peki bunun yılana nasıl bir yararı var? Araştırmacı Marie-Christin Klein şunları diyor: “Sert tabakadan içe doğru yumuşayan bu deri, darbelerden kaynaklanan basıncı geniş bir alana yayabilir.” Yılanın derisindeki bu eşsiz yapı, onun hem sürtünerek ilerlemesini sağlar, hem de keskin taşların üzerinden geçerken basıncın eşit oranda yayılmasını sağlar. Böylece deri olabildiğince az zarar görür. Yılanlar derilerini ancak 2-3 ayda bir değiştirdiğinden, derilerinin dayanıklı olması onlar için yaşamsaldır. Yılan derisindeki bu özellikler tıp alanında kullanılabilir; örneğin vücuda yerleştirilen protez ve cihazların kaymaya ve yıpranmaya karşı ekstra dayanıklı olması sağlanabilir. Ayrıca yılanın deri yapısı örnek alınarak üretilen taşıyıcı bant mekanizmalarında, çevreye zararlı yağlara daha az ihtiyaç duyulabilir. Ne dersiniz? Sizce yılanın derisi evrimle mi oluştu? Yoksa tasarlandı mı? Balarısının İniş Tekniği BALARISI, açısı ne olursa olsun herhangi bir zemine güvenli iniş yapabilir. Peki bunu nasıl başarır? Şunu düşünün: Balarısının güvenli iniş yapabilmesi için yere temas etmeden önceki hızı sıfıra yakın olmalıdır. Bunu yapabilmek için mantıken uçuş hızını ve hedefe olan uzaklığını hesaplayıp hızını buna göre azaltması gerekir. Ancak çoğu böceğin gözleri birbirine yakın ve sabit odaklı olduğu için bu hesabı yapamaz. İnsan gözü nesnelerle arasındaki mesafeyi hesaplamasını sağlayan binoküler görüşe sahiptir, balarılarının görüşü ise çok farklıdır. Anlaşılan onlar şu basit olgudan yararlanır: Bir cisme yaklaştıkça cisim büyüyormuş gibi görünür. Cisme ne kadar yaklaşırlarsa görüntünün büyüme hızı da o kadar artar. Avustralya Ulusal Üniversitesi’nde yapılan çalışmalar şunu gösteriyor: Balarıları yaklaştıkları cismin görüntüsünün büyüme hızını sabitleyecek şekilde uçuş hızlarını azaltırlar. Arı hedefine vardığında hızı neredeyse sıfıra inmiş olur ve bu sayede güvenli iniş yapabilir. ABD Ulusal Bilimler Akademisi’nin dergisi (PNAS) şu yorumda bulundu: “Bu iniş tekniği basit ve genel olduğundan . . . . uçan robotlardaki güdüm, yani kılavuz sistemleri için idealdir.” Ne dersiniz? Balarısının iniş tekniği evrimle mi oluştu? Yoksa tasarlandı mı? Bal Peteği BALARILARI (Apis mellifera) peteklerini karınları altındaki bezlerden salgıladıkları balmumuyla yaparlar. Bal peteği bir mühendislik harikası olarak kabul edilir. Acaba neden? Şunu düşünün: Yüzlerce yıldır matematikçiler, bir alan içinde en az malzemeyle en fazla yeri elde etmek için –eşkenar üçgen, kare ya da başka bir şekilde değil– altıgen şeklinde bölmeler yapılmasının daha iyi olduğunu düşünmüşlerdi. Fakat bunun nedenini tam olarak açıklayamıyorlardı. Profesör Thomas C. Hales 1999’da, ileri sürdüğü “petek varsayımını” destekleyen matematiksel bir kanıt sundu. Bir alanı olabildiğince az malzemeyle eşit alanlara bölmenin en uygun yolunun düzgün altıgenlere ayırmak olduğunu kanıtladı. Arılar altıgen yuvacıklar yaparak mevcut alanı en iyi şekilde değerlendiriyor, böylece en az balmumuyla hafif fakat sağlam petekler yapabiliyor ve peteğin içine maksimum miktarda bal depolayabiliyorlar. Bal peteğinin “mimari bir şaheser” olarak tanımlanmasına şaşmamak gerek. Günümüzde bilim insanları arı peteklerini taklit ederek hem yer tasarrufu sağlayan hem de dayanıklı yapılar tasarlıyorlar. Örneğin uçak mühendisleri güçlü ve hafif uçaklar elde etmek için petekle aynı yapıda paneller kullanıyorlar; böylece yakıt tasarrufu da sağlanıyor. Ne dersiniz? Bal peteğinin mükemmel yapısı evrimle mi oluştu? Yoksa tasarlandı mı? Karıncanın Boynu MAKİNE MÜHENDİSLERİ karıncaların vücut ağırlıklarından kat kat fazla yükleri kaldırma yeteneği karşısında hayranlık duyuyor. Ohio Eyalet Üniversitesi’ndeki (ABD) mühendisler karıncaların bu yeteneğini kavrayabilmek için onların anatomisini, fiziksel özelliklerini ve mekanik işlevlerini bilgisayar modelleri yoluyla çözümlemeye çalıştılar. Bu modellerin oluşturulmasında, X ışınlarıyla elde edilen kesitsel görüntülerden (mikro CT taramaları) ve karıncaların yük taşırken ürettikleri gücün simülasyonlarından yararlanıldı. Karıncanın anatomisinde boynun önemi büyüktür, çünkü bu hayvan ağzıyla kavradığı yükün tüm ağırlığını boynuyla taşımak zorundadır. Karıncanın boynundaki yumuşak dokular baş ve gövde kısımlarındaki sert kabuğa bağlıdır ve bu yapı tıpkı birbirine kenetlenmiş ellerin parmaklarını andırır. Araştırmacılardan birine göre bu bağlantının, yani arayüzün “tasarımı ve yapısı boyun ekleminin performansında kilit rol oynar.” Aynı araştırmacıya göre bu eşsiz arayüz muhtemelen sert ve yumuşak maddelerin arasındaki çekim kuvvetini güçlendirerek birbirlerine yapışmasını sağlar. Dolayısıyla “boyun ekleminin büyük yük taşımasını sağlayan yapısal tasarımının temel bir özelliği bu arayüz olabilir.” Araştırmacılar karıncanın boyun fonksiyonlarını net şekilde kavradıklarında insan yapımı robotik mekanizmaların geliştirilmesine katkıda bulunacaklarını umuyorlar. Ne dersiniz? Karıncanın boynundaki son derece entegre ve karmaşık mekanik sistemler evrimle mi oluştu? Yoksa tasarlandı mı? Marangoz Karıncanın Anten Temizleyicisi Bir böceğin uçabilmek, tırmanabilmek ve etrafında olup biteni algılayabilmek için kendini temiz tutması şarttır. Örneğin, anteninin kirli oluşu bir karıncanın yönünü bulmasını, iletişim kurmasını ve koku almasını zorlaştırır. Bu nedenle zoolog Alexander Hackmann şöyle diyor: “Kirli bir böceğe rastlamanıza imkân yok. Onlar kirlenmeyle başa çıkmanın yolunu bulmuşlar.” Şunu düşünün: Hackmann ve meslektaşları bir marangoz karınca türünün (Camponotus rufifemur) antenini temizlemek için kullandığı mekanizmayı incelediler. Ne keşfettiler? Karınca, antenlerine yapışmış farklı boyutlardaki tanecikleri temizlemek için bacağını bir tür kıskaç şeklini alacak şekilde büküyor ve antenlerini tek tek bu kıskacın içinden geçiriyor. Antene bulaşmış büyük kir parçacıkları bu kıskaçtaki kalın tüylere takılıyor. Daha küçük tanecikleri temizlemek için, kıskaçta ince dişli bir tarak bulunuyor, üstelik bu taraktaki aralıklar tam olarak karıncanın antenindeki tüylerin genişliğinde. Boyutları insan saçının çapının seksende biri kadar olan en küçük toz zerrecikleri temizlemek için ise kıskaçta daha da ince kıllı bir fırça var. Hackmann ve ekibi marangoz karıncaların antenlerini temiz tutmak için kullandığı bu mekanizmanın sanayide de kullanılabileceğini düşünüyor. Örneğin, en küçük kirlenmenin bile arızalara neden olabileceği hassas mikro elektronik parçaların ve yarı iletkenlerin üretimde temizliği sağlamak için benzer yöntemler kullanılabilir. Ne dersiniz? Marangoz karıncanın etkileyici anten temizleyicisi evrimle mi oluştu? Yoksa tasarlandı mı? Sahra Gümüş Karıncasının Isı Kalkanı Sistemi SAHRA gümüş karıncası (Cataglyphis bombycina) bilinen kara canlıları arasında sıcağa en dayanıklı türlerden biridir. Onun için tehdit oluşturan canlıların hepsi Sahra Çölü’nün öğle sıcağında gölgeye sığınırken, bu karınca kısa süreliğine yuvasından ayrılıp yiyecek aramaya çıkar. Bulduğu yiyecekler arasında şiddetli sıcağa dayanamayıp ölen böcekler de vardır. Şunu düşünün: Gümüş karıncaya dayanaklılık kazandıran bir özelliği, vücudundaki ısı kalkanıdır. Bu, sırtını ve gövdesinin yan kısımlarını örten tüylerden ve karnındaki tüysüz kısımdan oluşan bir sistemdir. Karıncaya gümüş gibi bir parlaklık kazandıran tüyleri üçgen şeklinde incecik tüpleri andırır. Bu tüylerin dışa bakan yüzeylerinde boydan boya uzanan mikroskobik boyutta kıvrımlar bulunur, içe bakan yüzey ise pürüzsüzdür. Bu tasarımın iki işlevi vardır. İlk olarak tüylerin güneş ışığındaki görünür ışıkları ve onlara en yakın dalga boyundaki kızılötesi ışıkları yansıtmasını sağlar. İkinci olarak da karıncanın, vücudunun çevreden emdiği ısıyı uzaklaştırmasına yardım eder. Bu arada karıncanın çıplak karnı da çöl tabanından gelen orta dalga kızılötesi ışıkları yansıtır. * Sahra gümüş karıncası, ısı kalkanı sistemi sayesinde vücut sıcaklığını dayanabileceği en yüksek sıcaklığın (53,6°C) altında tutabilir. Bu minik canlıdan ilham alan araştırmacılar, fan ya da başka cihazlar kullanmadan soğutma yapan pasif soğutma sistemlerini daha verimli hale getirecek özel kaplamalar geliştirmeye çalışıyor. Ne dersiniz? Sahra gümüş karıncasının ısı kalkanı sistemi evrimle mi oluştu? Yoksa tasarlandı mı? Periyodik Ağustosböceğinin Zamanlaması AĞUSTOSBÖCEKLERİ Antarktika hariç tüm kıtalarda görülse de periyodik ağustosböcekleri sadece Amerika’nın kuzeydoğusunda yaşar. Dönemsel olarak ortaya çıkan bu türler, biyologlar için uzun zamandır büyük merak konusu. Şunu düşünün: Milyonlarca periyodik ağustosböceği ilkbaharda bir anda ortaya çıkar. Güneş ışığı gördükleri sadece birkaç haftalık bu dönemde deri değiştirir, kulakları sağır edercesine öter, uçar, ürer ve sonra da ölürler. İşin tuhafı bir sonraki nesil, türüne bağlı olarak ya 13 ya da 17 yıl sonra ortaya çıkar. Peki bu yıllar içinde bu böceklere ne olur? Bu soruya yanıt verebilmek için periyodik ağustosböceğinin benzersiz yaşam döngüsünü anlamalıyız. Ortaya çıkmalarından bir hafta kadar sonra, artık yetişkin olan böcekler çiftleşir. Dişiler ince ağaç dallarındaki yarıklara 400 ila 600 yumurta bırakır. Bundan kısa bir süre sonra yetişkin böcekler ölür. Birkaç hafta içinde nemfler, yani yavrular yumurtadan çıkıp yere düşer ve toprağı kazarak yer altında yaşamaya başlarlar. Yıllarca ağaç ve çalı köklerinin özsuyunu emerek beslenirler. 13 ya da 17 yıl geçtikten sonra döngüyü tekrarlayacak yeni bir yetişkin nesil ortaya çıkar. Nature dergisindeki bir makaleye göre periyodik ağustosböceklerinin karmaşık yaşam döngüsü “yüzyıllardır biliminsanlarını şaşırtıyor. . . . . Bugün hâlâ böcekbilimciler bu benzersiz yaşam döngüsünün nasıl evrimleştiğini anlamaya çalışıyorlar.” Ama buna bir açıklama getiremiyorlar. Canlılar dünyasında bu olay hâlâ büyük bir sır. Ne dersiniz? Periyodik ağustosböceğinin zamanlama yeteneği evrimle mi oluştu? Yoksa tasarlandı mı? Issus Yaprak piresinin Mekanik Dişlileri UZUN zamandır mekanik dişlilerin yalnızca insan zekâsının bir ürünü olduğu düşünülüyordu. Ancak bu görüşün yanlış olduğu ortaya çıktı! Bir yaprakpiresi cinsinin yavrularında birbirine kenetlenen dişliler olduğu keşfedildi. Latince ismi Issus Coleoptratus olan bu yaprakpiresi tüm Avrupa’daki bahçelerde görülür. * Yavru bir yaprakpiresi, saniyede 3,9 metre hıza, saniyenin sadece iki binde biri kadar kısa bir sürede ulaşabilir. Ve bunu yaparken vücudunu yerçekiminin neredeyse 200 katı büyüklüğünde bir kuvvete maruz bırakır! Issus yaprakpiresi göz açıp kapayana kadar ortadan kaybolabilir. Bu şekilde zıplayabilmesi için iki arka bacağının aynı kuvveti uygulayarak aynı anda hareket etmesi gerekir. Peki, bu kusursuz uyumun ardındaki sır nedir? Şunu düşünün: Bilim insanları bu böceğin bacaklarının üst kısmında birbirine kenetlenen iki tane dişli olduğunu keşfetti. Böcek zıpladığında bu dişliler bacaklarının aynı anda hareket etmesini sağlıyor. Böyle olmasaydı bu yaprakpiresi havada kontrolsüz şekilde dönmeye başlardı. Daha büyük canlılar zıpladıkları zaman bacaklarının aynı anda hareket etmesini sağlamak için sinir sistemlerini kullanır. Ancak bu sinir uyarımı yavru Issus yaprakpiresi için çok yavaş olurdu. İşte burada dişliler devreye girer. Yazar ve araştırmacı olan Gregory Sutton şöyle diyor: “Bu tür dişlilerin sadece insanlar tarafından tasarlanan makinelerde olduğunu düşünürdük.” Bunun nedenini ise şöyle açıklıyor: “Çünkü [başka yerlere] yeterince bakmamıştık.” Ne dersiniz? Issus yaprakpiresinin mekanik dişlileri evrimle mi oluştu? Yoksa tasarlandı mı? Büyük Petek Güvesinin Sıra Dışı Duyma Yetisi BÜYÜK petek güvesi, yüksek frekanslı sesleri dünyada bilinen tüm canlılardan daha iyi duyabilir. Oysa kulakları oldukça basit yapıdadır ve her biri topluiğne başı büyüklüğündedir. Şunu düşünün: Büyük petek güvesinin duyma kapasitesi yıllar boyunca araştırma konusu olmuştur. Yakın zaman önce Strathclyde Üniversitesi’ndeki (İskoçya) bilim insanları bu güvelerin duyma kapasitesini çeşitli frekanslardaki seslerle test ettiler. Timpanik zarlardaki titreşimi ölçtüler ve işitme sinirlerindeki faaliyeti kaydettiler. Güvenin “kulak zarları”, 300 kilohertz frekansındaki seslere bile tepki veriyordu. Öte yandan, yarasanın ekolokasyonu (ses titreşimiyle yer tespiti) en fazla 212 kilohertz, yunusların duyma kapasitesi de 160 kilohertzdir. İnsanlar ise 20 kilohertzden fazlasını duyamaz. Araştırmacılar büyük petek güvesinin muazzam duyma kapasitesinden yeni teknolojilerde faydalanmak istiyor. Peki nasıl? Strathclyde Üniversitesi’nden Dr. James Windmill “daha iyi ve daha küçük mikrofonlar üretmek için” diyor ve şöyle ekliyor: “Bu mikrofonlar, cep telefonları ve işitme cihazları gibi çok farklı aletlere yerleştirilebilir.” Ne dersiniz? Büyük petek güvesinin sıra dışı duyma yetisi evrimle mi oluştu? Yoksa tasarlandı mı? Çekirgenin Harekete Duyarlı Nöronları ÇEKİRGELER, ‘kilometre kareye 80 milyon çekirge düşecek’ şekilde sürü halinde göç ederler. Ancak bu kadar kalabalık olmalarına rağmen birbirlerine çarpmazlar. Peki onların sırrı nedir? Şunu düşünün: Çekirgenin her iki petekgözünün arkasında, lobula dev hareket algılayıcısı (LGMD) adı verilen harekete duyarlı bir nöron vardır. Bu nöronlar olası bir çarpışmayı algıladığı anda kanatlara ve bacaklara mesaj göndererek çekirgenin hızla harekete geçmesini sağlar. Çekirgenin bu tepkisi bir göz kırpmasından beş kat daha hızlıdır. Bilim insanları çekirgenin gözleri ve nöronlarından ilham alarak, kızılötesi dedektörlere ya da radarlara ihtiyaç duymadan çalışan bir mobil robot geliştirdiler. Bu robot bir bilgisayar sistemi sayesinde yaklaşan cisimleri tespit edip onlardan kaçabiliyor. Araştırmacılar bu teknolojiyi taşıtlar üzerinde uygulayarak çarpışmaları azaltabilecek hızlı ve doğru uyarı sistemleri geliştirmeyi hedefliyor. Britanya’daki Lincoln Üniversitesi’nden Profesör Shigang Yue, “Çekirge gibi basit bir böcekten öğrenilecek çok şey var” diyor. Ne dersiniz? Çekirgenin harekete duyarlı nöronları evrimle mi oluştu? Yoksa tasarlandı mı? Kelebeğin Kanadı KELEBEĞİN KANADI öylesine narindir ki, toz zerreciklerinin ya da çiy damlalarının ağırlığı bile onun uçmasını zorlaştırabilir. Yine de kanatları temiz ve kuru kalır. Bunun sırrı nedir? Şunu düşünün: Ohio Eyalet Üniversitesi’nden araştırmacılar, dev mavi morfo kelebeğini (Morpho didius) inceledi ve bazı ayrıntılar fark etti. Bu böceğin kanadı, çıplak gözle pürüzsüz görünmesine rağmen, yüzeyi damdaki kiremitler gibi üst üste binmiş minicik pullarla örtülü. Bu pulların yüzeyindeki daha da küçük paralel çizgiler, kirin ve su damlalarının kolaylıkla akıp gitmesini sağlıyor. Mühendisler kir ve su tutmayan, yüksek teknoloji ürünü endüstriyel kaplama malzemeleri ve tıbbi araç gereçler üretmek için bu kanatların yapısını taklit etmeye çalışıyor. Kelebeğin kanadı, bilimin canlılardaki tasarımı nasıl taklit etmeye çalıştığını gösteren başka bir örnektir. Araştırmacı Bharat Bhushan “Doğa, mikro düzeyden makro düzeye kadar, yüzyıllardır insanlığa ilham veren mühendislik harikalarıyla dolu” diyor. Ne dersiniz? Kelebeğin kanadı evrimle mi oluştu? Yoksa tasarlandı mı? Kelebeğin Kanadının Işığı Emen Yapısı BİLİM İNSANLARI fosil yakıt kullanımını azaltmak için güneş enerjisi toplayıcılarının ışık toplama verimini artırmak istiyor. Bir bilim adamı ‘Bu sorunun çözümü belki de gözümüzün önünde kanat çırpıyor’ dedi. Şunu düşünün: Kelebekler soğuk havada kendilerini sıcak tutmak için güneşte kanatlarını açar. Kuyruklu kelebeklerin bazı türlerinin kanatları, güneş ışığını yakalayıp emmekte şaşırtıcı derecede etkilidir. Bu kelebeklerin sırrı sadece kanatlarındaki koyu renkli pigmentte değil, aynı zamanda kanatlarını kaplayan üst üste binmiş mikroskobik pulların yapısında saklıdır. Pulların üzerinde sıra sıra dizilmiş petek benzeri delikler vardır; bu delikler ters V şeklindeki çıkıntılarla birbirinden ayrılmıştır ve bu çıkıntılar ışığın deliklere süzülmesini sağlar. Bu dâhice yapı, gelen güneş ışığını yakalayarak kanatların simsiyah olmasını ve kelebeğin inanılmaz bir verimlilikle ısınmasını sağlar. Science Daily şöyle diyor: “Kelebeğin kanadı, doğadaki en narin yapılar arasında sayılabilir. Bununla birlikte, su ve güneş ışığından hidrojen gazı (geleceğin yeşil yakıtı) üretimini iki katına çıkaracak yeni teknolojiler için araştırmacılara güçlü bir ilham kaynağı oluyor.” Umut vaat eden diğer uygulamalar ise optik cihazlar ve güneş pilleri. Ne dersiniz? Kelebeğin kanadının ışığı emen mimarisi evrimle mi oluştu? Yoksa tasarlandı mı? Beyaz Melek Kelebeğinin V Şeklindeki Duruşu Kelebekler uçmaya başlamadan önce uçuş kaslarını güneşte ısıtmalıdırlar. Ancak bulutlu günlerde beyaz melek kelebeği (lahana kelebeği olarak da bilinir) diğer kelebeklerden daha çabuk uçmaya başlar, çünkü kasları daha hızlı ısınır. Bunu sağlayan nedir? Şunu düşünün: Birçok kelebek türü havalanmadan önce kanatları kapalı ya da yere paralel şekilde güneşlenir. Fakat beyaz melek kelebeği güneşlenirken V şeklinde durur. Araştırmalar kelebeğin ideal ısıya ulaşabilmesi için her bir kanadını yaklaşık 17 derecelik açıyla açması gerektiğini gösteriyor. Bu duruş sayesinde güneş ışığı doğrudan göğüsteki uçuş kaslarına ulaşıyor ve kaslar uçuş için ısınıyor. Exeter Üniversitesi’ndeki (İngiltere) araştırmacılar, kelebeğin V şeklindeki duruşundan ilham alarak güneş panellerinin verimini artırmak için çalışmalar yaptılar. Kelebeğin bu özelliğini taklit ederek enerji üretimini yüzde 50’ye kadar artırabildiklerini keşfettiler. Araştırmacılar kelebeğin kanatlarının yansıtma özelliğinin de çok güçlü olduğunu fark etti. Kelebeğin V şeklindeki duruşunu ve yansıtma özelliğine sahip kanat yapısını taklit ederek, daha hafif ve daha verimli güneş panelleri ürettiler. Araştırma ekibinden Profesör Richard ffrench-Constant, bu özellikleri nedeniyle beyaz melek kelebeğini “güneş enerjisi uzmanı” olarak adlandırdı. Ne dersiniz? Beyaz melek kelebeğinin V şeklindeki duruşu evrimle mi oluştu? Yoksa tasarlandı mı? Kara Yangın Böceğinin Alıcıları Bir orman yangınında çoğu hayvan oradan kaçarken kara yangın böceği (Melanophila acuminata) ormana doğru gider. Çünkü yeni yanmış ağaçlar bu böceklerin yumurtalarını bırakmaları için uygun bir yerdir. Ayrıca bu böcek için tehdit oluşturan hayvanlar yangın sırasında ormandan kaçarlar. Böylece kara yangın böceği ormanda güvenle yiyecek bulabilir, çiftleşebilir ve yumurtalarını bırakabilir. Fakat nasıl oluyor da bu böcekler yanan bir ormanın yerini tespit edebiliyorlar? Şunu düşünün: Kara yangın böceğinin orta bacaklarının yan tarafında çukurcuk denen organlar bulunur; bu organlar orman yangınından çıkan kızılötesi ışınları algılayabilir. Yayılan ışınlar çukurcuk organlarında ısı meydana getirir, bu da böceğin ateşe doğru gitmesini sağlar. Fakat bu böceklerin ateşi bulmasına yardım eden başka alıcıları da vardır. Kara yangın böceklerinin en sevdikleri ağaç türleri yandığında, antenleri yangının sonucunda havaya karışan bazı kimyasal partikülleri algılar. Bazı araştırmacılara göre bu böcekler “duman dedektörü” olarak kullandıkları antenleri sayesinde 800 metreden daha uzakta için için yanan tek bir ağacı bile bulabilir. Böcek, tüm bu özellikleri sayesinde bir orman yangınını yaklaşık 50 kilometre uzaktan algılayabilir. Araştırmacılar kızılötesi ışınları ve ateşi algılayan aletler geliştirmek için kara yangın böceğinin çukurcuk organlarını ve antenlerini inceliyor. Piyasadaki yüksek çözünürlüklü kızılötesi alıcıların çoğu oda sıcaklığında çalışmıyor ve soğutulması gerekiyor; dolayısıyla bu böcekler oda sıcaklığında çalışan alıcılar geliştirmek için bilim insanlarına yardım edebilir. Mühendisler böceğin anteninden ilham alarak, orman yangını sırasında oluşan maddeleri ortamdaki diğer kimyasal bileşimlerden ayırabilen, daha hassas yangın dedektörleri geliştirmeye çalışıyor. Araştırmacılar, kara yangın böceğinin yumurtalarını bırakabileceği uygun yeri bulmak için kullandığı yöntem karşısında hayrete düşüyor. ABD’deki Cornell Üniversitesinde çalışan böcek uzmanı E. Richard Hoebeke, “Bu böcekler yumurtalarını bırakmak için böyle bir beceriyi nasıl geliştirdiler?” diye sorduktan sonra sözlerine şöyle devam etti: “İnanılmaz bir hassasiyete ve karmaşık bir duyu mekanizmasına sahip böcekler hakkında gerçekten çok az şey biliyoruz.” Ne dersiniz? Kara yangın böceğinin, yanan bir ormanı bulma yeteneği evrimle mi meydana geldi, yoksa bir tasarım ürünü mü? Gübre Böceğinin Yön Bulma Yeteneği DIŞKI, gübre böceği için çok şey ifade eder: Onun yiyeceğidir, ayrıca yumurtalarını bıraktığı yerdir. Bazı erkekler, bir dişiyi etkilemek için ona büyük bir parça dışkı ikram eder. Taze dışkı için kıyasıya bir rekabet vardır. Araştırmacılar bir keresinde yaklaşık 16.000 gübre böceğinin, bir fil dışkısı yığınının üzerine üşüştüğünü ve iki saat gibi kısa sürede dışkıyı ortadan kaldırdığını gözlemledi. Bazı gübre böceği türleri dışkıyı topak haline getirip yuvarlayarak asıl dışkı yığınından uzaklaşır, böylece diğer böceklerden kurtulur, sonra da topağı yumuşak bir toprağa gömer. Gübre böceği topağını düz bir hat boyunca yuvarlar, çünkü en hızlı bu şekilde uzaklaşabilir ve diğer böceklerin topağını çalmasını engelleyebilir. Peki gübre böceği, özellikle geceleri nasıl oluyor da daireler çizmeden dümdüz gidebiliyor? Şunu düşünün: Önceki araştırmalar gübre böceklerinin güneş ya da ay ışığından yararlanarak yönlerini belirleyebildiklerini gösteriyor; ayrıca bu böcekler ay ışığı olmayan, bulutsuz gecelerde bile düz bir hat üzerinde gidebiliyor. Güney Afrika’daki araştırmacılar böceklerin bunu tek tek yıldızları görerek değil, Samanyolu Gökadası’nın oluşturduğu ışık kuşağından yararlanarak başardığını keşfetti. Current Biology dergisine göre bu, “hayvanlar âleminde yol bulmak amacıyla Samanyolu Gökadası’nın kullanıldığını gösteren ilk kanıt.” Araştırmacı Marcus Byrne’a göre, gübre böceklerinin “en sönük yıldız ışığında bile sınırlı işlem gücü kullanarak çalışabilen, etkili bir görsel navigasyon sistemi” var. “Dolayısıyla bu böcekler, insanlara karmaşık görsel sistemlerde oluşan problemleri çözmeyi öğretebilirler.” Örneğin gübre böceğinin navigasyon sistemi taklit edilerek, yıkılmış bir binanın altında kalan insanları bulmak için bir robot programlanabilir. Ne dersiniz? Gübre böceğinin yön bulma yeteneği evrimle mi oluştu? Yoksa tasarlandı mı? Photuris Ateşböceğinin Feneri BİR tür ateşböceği olan Photuris’in feneri, yani ışık organı üst üste binmiş pullarla kaplıdır. Bu pullar böceğin ürettiği ışığın parlaklığını şaşırtıcı oranda artırır. * Şunu düşünün: Araştırmacılar bazı ateşböceklerinin fenerlerinin yüzeyindeki minicik pulların üst üste binen kiremitler gibi çıkıntılı bir yapı oluşturduğunu gördü. Her bir pulun eğimi sadece 3 mikrometre, yani bir saç telinin kalınlığının yirmide birinden daha az. Eğer bu küçücük eğim olmasaydı ateşböceğinin feneri neredeyse yüzde 50 daha az parlayacaktı. Acaba bu fikir elektronik cihazlarda kullanılan LED’lerin (ışık yayan diyotların) verimini artırabilir mi? Bilim insanları bunu öğrenmek için LED’leri ateşböceğinin fenerindekine benzer çıkıntılı bir yüzeyle kapladı. Sonuç ne oldu? LED’ler yüzde 55 daha fazla ışık verdi! Fizikçi Annick Bay şöyle diyor: “Bu çalışmanın en önemli yararı, doğayı dikkatle gözlemleyerek ne kadar çok şey öğrenebileceğimizi göstermesidir.” Ne dersiniz? Photuris ateşböceğinin feneri evrimle mi meydana geldi? Yoksa tasarlandı mı? Çayır Çekirgesinin Olağanüstü İşitme Duyusu GÜNEY AMERİKA’DA yaşayan çayır çekirgesinin (Copiphora gorgonensis) kulakları bir milimetreden kısadır, fakat işleyiş açısından insan kulağına çok benzer. Bu böcek farklı frekanslardaki sesleri uzak mesafelerden ayırt edebilir. Örneğin, başka bir çekirgenin çıkardığı sesle, avlanan bir yarasanın çıkardığı sesüstü dalgaları birbirinden ayırabilir. Şunu düşünün: Çayır çekirgesinin kulakları ön bacaklarında yer alır. Tıpkı insan kulağı gibi, çekirgenin kulağı da sesleri toplar, dönüştürür ve frekanslarını analiz eder. Bununla birlikte bilim insanları, bu böceğin kulağında eşine rastlanmamış bir organ keşfetti. İçi basınçlı sıvıyla dolu olan bu organ uzun bir balona benzer ve işitme keseciği olarak adlandırılır. Bu kesecik, memelilerdeki kulak salyangozu (koklea) gibi çalışır, fakat çok daha küçüktür. Çayır çekirgesi olağanüstü işitme duyusunu işte bu organa borçludur. Britanya’da, Bristol Üniversitesi Biyoloji Bilimleri Fakültesi’nde profesör olan Daniel Robert’a göre bu keşif, mühendislerin “doğadan ilham alarak çok daha küçük ve çok daha doğru çalışan işitme cihazları geliştirmesine” yardım edecek. Araştırmacılar ayrıca bu keşfin hastanelerdeki görüntüleme sistemleri de dahil, ultrason teknolojisindeki gelişmelere katkıda bulunacağına inanıyor. Ne dersiniz? Çayır çekirgesinin olağanüstü işitme duyusu evrimle mi oluştu? Yoksa tasarlandı mı? Sineğin Halteri Bir karasinek (ev sineği) uçarken karmaşık ve mükemmel manevraları nasıl yapabiliyor? Ayrıca ani bir rüzgârla karşılaştığında kendisini nasıl hemen doğrultup yoluna devam edebiliyor? Bu soruların cevabını bulmak için karasineğin kanatlarının arkasında yer alan ve halter adı verilen iki küçük uzantıyı inceleyelim. * Şunu düşünün: Halter, topluiğne gibi ucunda topuz bulunan çubuk şeklinde minik bir organdır. Halterler uçuş sırasında kanatlarla aynı frekansta, ancak ters yöne doğru, bir aşağı bir yukarı hareket eder. Bilim insanları halterin, sineğin uçarken dengesini korumasına yardım eden ustalıkla yapılmış bir jiroskop (denge çarkı) görevi gördüğünü keşfettiler. * Bir ansiklopediye göre halterler topuz şeklindeki uçlarıyla “tıpkı bir saatin sarkacı gibi belirli bir yöne doğru vurur.” Eğer uçuş sırasında sinek isteyerek ya da rüzgâr yüzünden aniden yön değiştirirse “halterin çubuk kısmı döner. Bu dönüşler, haltere bağlı sinir uçlarından oluşan yoğun demet tarafından algılanır. Ardından bu bilgi sineğin beynine gönderilir, böylece sinek, yönünün . . . . değişmemesi için gereken ayarlamaları yapabilir.” Bu nedenle sinekler son derece kıvrak ve yakalaması zor hayvanlardır (Encyclopedia of Adaptations in the Natural World). Halterlerin bu özellikleri robotlar, mikromekanik uçan böcekler ve uzay araçları gibi sayısız aygıtlarda kullanılmak üzere mühendislere ilham veriyor. Uzay araştırmacısı Rafal Zbikowski şöyle yazdı: “Böylesine küçük ve sevimsiz bir yaratığın bize bu kadar çok şey öğretebileceği kimin aklına gelirdi?” Ne dersiniz? Sineğin halteri evrimle mi oluştu? Yoksa tasarlandı mı? Meyve Sineğinin Akrobasi Yeteneği Bir sineği yakalamaya veya vurmaya çalışmış olan biri bunun ne kadar zor olduğunu bilir. Bu böcekler yıldırım hızındaki tepkileri sayesinde çoğu kez kaçmayı başarırlar. Bilim insanları bir sinek türü olan meyve sineğinin, bir göz kırpmasından çok daha kısa bir sürede, savaş uçaklarınınkine benzer dönüşler yapabildiğini keşfetti. Profesör Michael Dickinson, bu sineklerin doğar doğmaz “bir uzman gibi uçabildiklerini” söylüyor. “Bu, bir savaş uçağının kokpitine konan yeni doğmuş bir bebeğin uçağı nasıl kullanacağını bilmesi gibi bir durum.” Araştırmacılar bu sineklerin akrobatik hareketlerini filme çektiler ve saniyede 200 kez kanat çırptıklarını keşfettiler. Bir de şunu düşünün: Bir meyve sineğinin kanatlarını tek bir kez çırpması bile yönünü değiştirip tehlikeden kaçabilmesi için yeterli. Peki tepki süresi hakkında ne denilebilir? Araştırmacılar bu sineklerin herhangi bir tehdide karşı, bir insanın göz kırpmasından 50 kat daha hızlı tepki verdiklerini keşfettiler. Dickinson şöyle açıklıyor: “Sinek çok kısa zamanda çok karmaşık bir hesap yaparak tehlikenin kaynağını saptıyor ve en iyi kaçış yönünü belirliyor.” Meyve sineğinin minicik beyninin bunu nasıl yaptığı araştırmacıların çözmek istediği bir mühendislik sırrı. Meyve sineği, bir göz kırpmasından çok daha kısa bir sürede uçuş yönünü değiştirerek tehlikeden kaçabilir. Ne dersiniz? Meyve sineğinin akrobasi yeteneği evrimle mi oluştu? Yoksa tasarlandı mı? Örümceğin Gizemli Yapışkanı AMERİKAN EV ÖRÜMCEĞİ (Parasteatoda tepidariorum) yapışkanlı bir ağ üretir. Örümcek, duvara sıkıca yapışacak kadar kuvvetli ya da yerde yürüyen avların yakalanıp yukarı çekilmesi için yerden kolayca kopacak kadar zayıf bir ağ örebilir. Bu örümcek, tek bir tür yapışkanla nasıl hem kuvvetli hem de zayıf olabilen bir ağ üretiyor? Şunu düşünün: Amerikan ev örümceği, yapışkan özelliği çok güçlü olan ipek ipliğiyle ağını duvara, tavana ya da benzer bir yüzeye sabitler. Böylece oluşturduğu bu yapı iskelesi, uçan avlar ağa çarptığında zarar görmez. Akron Üniversitesi’ndeki (Ohio, ABD) araştırmacılar, yerle bağlantısı olan ipek ipliklerinin ise tamamen farklı bir şekilde ve yapıda örüldüğünü keşfetti. Yapı iskelesine göre daha az bağlantı noktası içeren bu ağlar, yerde yapışkanlı bir av bölgesi oluşturur. Yürüyen avların bu bölgeye girmesiyle ağlar kolayca koparak yaylı bir sistemle yukarı çekilir. Akron Üniversitesi’nin bir basın bültenine göre, bu doğa harikasını açığa çıkaran araştırmacılar, “örümceğin kullandığı akıllı tasarım stratejisini taklit ederek sentetik bir yapıştırıcı geliştirmeye çalışıyor.” Bilim insanları hem bandajlarda hem de kemik kırıklarını tedavi etmekte kullanılacak bir yapıştırıcı elde etmeyi umuyor. Ne dersiniz? Örümceğin aynı yapışkanla zayıf ve kuvvetli ağlar örmesi evrim sayesinde mi oldu? Yoksa tasarlandı mı? Sıçrayan Örümceğin Görme Yetisi SIÇRAYAN ÖRÜMCEK, atlaması gereken mesafeyi tam olarak hesaplamasını sağlayan özel bir görme sistemine sahip. Peki bunu nasıl yapıyor? Şunu düşünün: Sıçrayan örümcek bir nesneyle arasındaki mesafeyi ölçmek için iki ana gözünün eşsiz bir özelliğinden yararlanır. Bu gözlerin her birinde birçok katmandan oluşan bir retina vardır. Bir katman yeşil ışığı net olarak algılarken başka bir katman bulanık olarak algılar. Bu katmanda görüntü ne kadar bulanıksa nesne örümceğin gözüne o kadar yakındır. Bu basit gerçek sayesinde örümcek, avını yakalamak için atlaması gereken mesafeyi hatasız şekilde hesaplar. Araştırmacılar sıçrayan örümceğin kullandığı bu yöntemi taklit ederek, bir nesneyle arasındaki mesafeyi hesaplayabilen üç boyutlu kameralar, hatta robotlar üretmek istiyorlar. ScienceNOW haber sitesine göre sıçrayan örümceğin görme yetisi “karasineğinkinden bile daha küçük bir beyne sahip olan yarım santimetre boyundaki bir hayvanın, karmaşık görüntü bilgilerini nasıl bir araya getirerek hareket ettiğini gösteren harika bir örnek.” Ne dersiniz? Sıçrayan örümceğin mesafeleri ölçmesini sağlayan görme yetisi evrimle mi oluştu? Yoksa tasarlandı mı? Pomelo Meyvesinin Darbeye Dayanıklı Kabuğu Turunçgiller ailesinden pomelo, * ağaçta yetişen büyük ve tatlı bir meyvedir. Bu meyve yüksekliği 10 metrenin üzerinde olan bir ağaçtan düşse dahi hasar almaz. Peki, bu meyveyi darbelere karşı böylesine dayanıklı kılan nedir? Şunu düşünün: Araştırmacılar pomelonun kabuğunun altındaki beyaz katmanın odacıklardan ve bu odacıkların arasındaki boşluklardan oluşan süngerimsi bir dokuya sahip olduğunu gördüler. Bu boşluklar iç kısımlarda daha büyüktür ve hava ya da sıvıyla doludur. Meyve ağaçtan düştüğünde ve yere çarptığında bu sıvı yastık görevi görür. Pomelonun kabuğu sıkılaşır ve sertleşir, böylece çarpma sonucu ortaya çıkan enerjiyi emer ve meyve parçalanmaz. Bilim insanları pomelonun kabuğunun yapısından yola çıkarak tasarladıkları darbeye dayanıklı metal köpüğü test ediyorlar. Bu meyvenin kabuğuna benzer yapıların motosiklet kasklarının tasarımında, araçların darbelere karşı korunmasında ve uzay istasyonlarında göktaşı çarpmasının yarattığı etkinin azaltılmasında kullanılabileceğini düşünüyorlar. Ne dersiniz? Pomelo meyvesinin darbeye dayanıklı kabuğu evrimle mi oluştu? Yoksa tasarlandı mı? Pollia Meyvesinin Parlak Mavisi AFRİKA’NIN birçok yerinde bulunan Pollia condensata adlı, üzümü andıran meyvenin tüm bitkilerden çok daha yoğun mavi bir rengi vardır. Ama bitkide mavi pigment yoktur. Peki bu göz alıcı rengin sırrı nedir? Şunu düşünün: Bu meyvenin kabuğunun hücre duvarlarında, yan yana dizilmiş kibritlere benzeyen ince lifler bulunur. Bu dizili lifler üst üste gelerek katmanlar oluşturur. Katmanlar birbirleri arasında hafif bir açı bırakarak spiral şeklinde yükselir. Lifler mavi değildir, rengi oluşturan, liflerin diziliş şeklidir. Başka sözlerle bu meyvenin yoğun, metalik, yanardöner renginin sırrı pigment değil yapıdır. Meyvenin hücrelerinin çoğu mavi olarak görünür. Ama katman kalınlıklarındaki hafif farklılıklar sebebiyle, farklı açılardan bakıldığında, yeşil, pembe veya sarı renkleri yansıtan hücreler de vardır. Ayrıca yakından bakıldığında renkler net ve pürüzsüz değil, bilgisayar ekranındaki gibi pikselli görünür. Pollia meyvesi pigment içermediği için dalından koptuktan sonra bile rengi canlılığını yitirmez. Hatta yüz yıldan uzun zaman önce koparılmış bazı meyveler hâlâ tazeleri kadar parlak. Meyve sadece çekirdekten ibaret, yani yenilebilir bir kısmı yok, yine de araştırmacıların söylediğine göre civardaki kuşlar için karşı konulmaz bir albenisi var. Bilim insanları Pollia meyvesinin pigment içermeyen yapısının, rengi solmayan boyalardan tutun kopyası çıkarılamayan kâğıtlara kadar pek çok ürün için ilham kaynağı olabileceğine inanıyor. Ne dersiniz? Pollia meyvesinin parlak mavi rengi evrimle mi oluştu? Yoksa tasarlandı mı? Bitkilerin Matematik Zekâsı BİTKİLER fotosentez yaparak güneş ışığından elde ettikleri enerji yardımıyla besin üretirler. Bu oldukça karmaşık bir süreçtir. Ancak bazı türler üzerinde yapılan araştırmalar, onların başka bir becerisini daha ortaya çıkardı. Bitkiler ürettikleri besini gece boyunca en ideal oranda tüketmek için hesap yapıyorlar. Şunu düşünün: Bitkiler gündüzleri atmosferdeki karbondioksidi nişastaya ve şekere çevirir. Birçok tür, gün boyunca depoladığı nişastayı gece tüketir. Böylece aç kalmazlar, verimliliklerini korurlar ve büyümeye devam ederler. Üstelik depoladıkları nişastayı ne çok hızlı ne de çok yavaş, tam doğru hızda tüketirler. Bu şekilde şafak sökene kadar besinin yaklaşık yüzde 95’ini kullanır ve sonra yeni besin üretmeye başlarlar. Bu bulgular, turpgiller familyasından Arabidopsis thaliana isimli bir hardal bitkisi üzerinde yapılan deneyler sonucunda elde edildi. Araştırmacılar bu bitkinin besin tüketimini gecenin uzunluğuna göre ayrıntılı şekilde ayarladığını fark etti. Anlaşılan bu bitki mevcut nişasta miktarını şafağa kadar kalan süreye (8, 12 ya da 16 saat de olsa) bölerek en ideal tüketim hızını saptıyor. Bitkiler ne kadar nişasta stoku olduğunu nasıl tespit ediyor? Kalan zamanı nasıl ölçüyor? Hangi mekanizma sayesinde matematik hesaplamaları yapabiliyor? İleride yapılacak araştırmalar bu soruların cevaplanmasını sağlayabilir. Ne dersiniz? Bitkilerin matematiksel hesap yapabilme yeteneği evrimle mi oluştu? Yoksa tasarlandı mı?