Konu: Sinekteki Mucize Aydinlanabilecek Mi?

SINEKTEKI MUCIZE AYDINLANABILECEK MI?
Bir sinek, havada uçarken son derece zorlu manevralar gerçeklestirebilir; yönünü aniden ters tarafa dogru degistirebilir, tavana ters konabilir.
Tüm bu manevralar sirasinda, saniyede yüzlerce kez çirpilan kanat kaslarinin koordineli hareket etmesi gerekmektedir. Kanatlardan birinin bedene yaptigi açi ile digerinin bedene yaptigi açi arasindaki bir oransizlik, sinegin havada takla atarak yere düsmesine yol açacaktir. Ancak böyle birsey olmaz. Kanatlar bir yandan sinege yön verecek sekilde kivrilirken bir yandan da birbirleriyle hep uyumlu sekilde çirpilirlar. Burada ortaya çikan önemli bir soru, sinegin böylesine mükemmel hareketleri hatasiz bir sekilde nasil gerçeklestirdigidir.

Bilim adamlarinin, sinekteki uçus mucizesini aydinlatma çabalari sürüyor. Amerikali bilim adamlarinca yapilan son bir çalismada, sinek kanatlarini hareket ettiren kaslar, özel bir X-isini cihazi ve uçus simülatörü kullanilarak incelendi . Çalismada elde edilen bilgiler bu harika sistemin detaylarinin tam anlamiyla anlasilmasini saglamasa da, sinekteki uçus sisteminin ne denli hassas ayarlamalarla mümkün oldugunu bir kez daha gözler önüne serdi.

Çalisma, ABD’deki Illinois Teknoloji Enstitüsü’nden Tom Irving ve ekibince gerçeklestirildi. Bilim adamlari, sinegin kas hareketlerini incelemede, bu harekette rol oynadigi daha önceden bilinen aktin ve miyozin moleküllerine odaklandilar.

aktin ve miyozin

Aktin ve miyozin, kaslarimizin kasilmasinda kilit rol oynayan iki molekülün ismidir. Bir kas hücresi miyofibril isimli üniteler barindirir (Bkz. yandaki resim). Aktin ve miyozin molekülleri, bu üniteler içinde yerlesik bulunurlar ve aktomiyozin ismi verilen kasilma mekanizmasini olustururlar. Enerji saglayicisi ATP molekülünün yardimiyla, miyozin lifinin basi uzanarak aktin lifine baglanir. Onu gerilme ya da gevsetme yoluyla hareket ettirdikten sonra serbest kalir.

Bir meyve sinegi, kanatlarini saniyede yaklasik olarak 200 defa çirpabilir. Bu rakam, yukarida kisaca özetlenen moleküler mekanizmanin ne kadar hizli çalistiginin bir göstergesidir ayni zamanda.

Peki ama bu moleküller, bir kanat çirpmanin asamalari boyunca nasil bir faaliyet halindedirler?

Bu soruya cevap arayan arastirmacilar, Drosophilia metleri türüne ait bir sinek üzerinde yaptiklari çalismada, Argonne Ulusal Laboratuvari'ndaki Gelismis Foton Ünitesi'ni kullandilar. Bu cihaz, diger laboratuvarlarda mevcut bulunan cihazlara oranla milyonlarca defa daha yogun olan X-isinlari yollayabiliyor. Moleküllere X-isinlarini odaklayan arastirmacilar, isinlarin kirilma seklinden, kanatlar hareket halindeyken ilgili kas hücrelerindeki moleküllerin faaliyetlerini izleyebildiler.

uçus simülatörü

Ancak cihaz, hassas incelemeler için ideal olmakla birlikte, sinekler üzerinde olusturacagi isi sebebiyle kontrollü olarak kullanildi. Sineklerin yanmasini engellemek için cihazin kisa araliklarla açilip kapanmasi gerekti. Buna paralel olarak, sineklerin kanat hareketlerini buna uyumlu sekilde düzenleme geregi dogdu.

Bunun içinse bir baska cihaz; bir uçus simülatörü kullanildi. Arastirmacilar önce sinegi tungsten bir tel ve tutkal kullanarak, simülatör içine sabitlediler. Ayaklari yerle temas halinde olmayan sinek kendisini uçuyor zannetti. Ayrica simülatörün, yanda resmi görülen karanlik ve aydinlik bölgeleri kontrollü olarak degistirilerek, sinegin kanat çirpma hizi degistirilebildi.

Bu çalismanin sonucunda sinegin kanat kaslarindaki moleküllerin hareket asamalari asagida görülen sekillerde görüntülendi.

Moleküllerin (aktin-miyozin mekanizmasinin) X-isini kirinimi ile elde edilen görüntüleri. Soldan saga dogru 1) sinek dinlenme halinde iken moleküllerin durumu 2) sinek hareket halinde iken moleküller gerilip uzanma aninda ve 3) Sinek yine hareket halinde iken moleküller bu defa kisalma aninda (bir sonraki kanat çirpmaya kadar)

Üç asamali olarak görüntülenen kanat vurusu, saniyede yaklasik iki yüz kez tekrarlaniyor. Bu da su anlama geliyor: Moleküler mekanizma saniyede yaklasik olarak 400 kez uzaniyor ve 400 kez de kisaliyor. Sinegin zorlu manevralar arasinda bu mekanizmayi nasil böyle çalistirabildigi sorusu bilim adamlari için bir gizem olusturmaya devam ediyor. Tom Irving bu konuda "Bir sinek için, beyinden kasa saniyede 200 kez elektrik sinyali gitmesi çok zorlu bir is” diyor. Irving elektrik sinyali açiklamasinin yerine baska bir açiklama öneriyor. Irving’e göre sinegin kanatlari, herhangi bir sinyal olmaksizin çalisiyor. Bu modele göre kanatlari kontrol eden iki kas grubu birbirine zit hareket ederek kanat hareketini (sinyal olmaksizin) tetikliyor.

Bu modelde anlatilan kaslarin, yukaridaki resimde görülen pazu kaslari ile onun altindaki triseps kaslari arasindaki gibi bir iliski sayesinde bunu basardigi düsünülüyor.Pazu kaslarinizi kastiginizda triseps kaslari uzar. Tam aksini yaptiginizda yani kolunuzu dümdüz gerip triseps kaslarinizi kastiginizda bu defa pazu kaslariniz uzar. Irving’in varsayimina göre kanat kaslari, sinek bosluga zipladiginda aktin ve miyozin’in gerilip kisalmasini tetikleyen böyle bir hareket baslatiyor. Peki Irving bu gerilip kisalmanin nasil duruyor olabilecegi sorusuna nasil cevap veriyor?

Irving bu konuda hiçbir fikri olmadigini itiraf ediyor. Kisacasi, bilim adamlarinin sinek uçusunu anlamak için epey daha çalismasi gerekiyor.
Bir sinek, bilim adamlarinin hayranligini uyandiran son derece gelismis bir teknolojinin, minyatür ebatlarda uygulandigi mükemmel bir canlidir. Bir sinegin yeteneklerine sahip minyatür bir robot gelistirmek, birçok bilim adaminin hayal ettigi ancak sinekteki mükemmel teknolojiye kiyasla oldukça uzak görünen bir fikirdir. Bu yönde çalismalar yapan mühendislerden Matt Keennon, su andaki imkanlariyla insanoglunun sinekler karsisinda Wright kardeslerin 1903 yilinda bulundugu seviyede olduklarini itiraf etmistir.

Bilim adamlari sinekteki teknolojiyi arastirmak için yogun çabalar sarfetseler de uçus sisteminin detaylari hala karanlikta olmayi sürdürmektedir. Ancak detaylari bilimsel olarak aydinlatilmasa dahi burada bir mucizenin varligi çok açiktir. Hiçbir tesadüf, bilim adamlarinin en yüksek teknolojiyle dahi taklit edemedikleri bir tasarim meydana getiremez. Sinegin böyle bir sistemi kendi bedeninde üretemedigi de açiktir. Bu noktada sinegi bu mükemmel sistemlerle birlikte vareden üstün bir bilgi ve güç sahibi bir Yaratici’nin varligiyla karsi karsiya kaliriz.
Hiç süphesiz sinegi vareden Yaratici, Yüce Allah’tir.

Allah Kuran’da sinekteki yaratilis mucizesini su sekilde haber vermektedir:

"Ey insanlar, (size) bir örnek verildi; simdi onu dinleyin. Sizin, Allah'in disinda tapmakta olduklariniz -hepsi bunun için bir araya gelseler dahi- gerçekten bir sinek bile yaratamazlar. Eger sinek onlardan bir sey kapacak olsa, bunu da ondan geri alamazlar. Isteyen de güçsüz, istenen de." (Hac Suresi, 73)

Ellerin dert görmesin, emeğine sağlık.