Katalog

ZOO LOJ İ KISA K ISA Böcekler niçin donmaz? Araştırmacılar, böceklerde yazın "soğutucu", kışın da "antifriz" sistemlerinin devreye girdiğini saptadı. îsmail Murat öcekler aracıhğıyla döllenen çiçekli bitkiler, tebeşir devrinden bu yana, yani yaklaşık 135 milyon yıldır yeryüzünün sakinleri arasındadır. Çiçeklerin rengiyle çıçeğin döllenmesini sağlayan canlı arasında ilginç bir ilişkı söz konusudur. Söz gelımi Iropik bölgelerde tozlan kuşlar tarafından tasınan çiçeklerde kırmızı tonlar hâkimdir Gece uçan canlılar için çekici riitelikte olan çiçeklerin genellikle açık ton renkleri vardır. Arıların ziyaret ettiği çiçekler ise morötesi ışınlan yansıtırlar. Meme kanseri teşhjsinde yeni bir yöntem B ta yaşayan arıları gözlemleyen araştırmacı Cooper, arıların midelerinden bir damlacık nektarlı suyu hortumlarının ucuna çıkartıp damlacığı burada buharlaşmaya bıraktıklarını gördü. Hava sıcaklığıyla orantılı olarak uçma sırasında bu işlemin sıklığı da artıyor. Buharlaşan su vücudun sıcaklığını alıp götürüyor. Balarıları kısa bir süre için 5O°C'lik vücut ısısına dayanabilirler. Çevre sıcaklığı 40°C olan bir ortamda uçtuklarında 45 saniyede arının vücut sıcaklığı 50° C'yi bulur. Bir an, topladığı nektarın (bu özsuyun %60'ı sudur) içindeki 34 mg suyu radyatör sisteminde kullanabilir. Böylece an 40°C'lik bir sıcaklıkta vücut ısısı yükselmeden ortalama 2 dakika uçabilir. Nektardaki suyun geriye kalan bölümü ise an kovamnın soğutulmasında kullanılır. Uçma sırasında ortaya çıkan ısı anoıjısııu korumak için arının gövdesî çok iyi ızole edilmiştir. Yaz mevsimınde bu fazla ısı sorunu kendilerine özgu bir slstemle yok ederler. M ıchigan'da Somanetics firması, ışıkla çalışan bir aletle meme kanserinin erken tanısını kolaylaştırdı. Invos (invivo Optic Spectroscopi) adı verilen bu alet, belli dalga boylarında memeden ne kadar ışık geçtiğini ölçüyor. Alet, ışığı doku arasına yayıyor, ışığın göğüs içindeki yayılma yoğunluklarını saptıyor. Ancak göğüsün hangi bölgesinde ışığın engellendiği, yanı kanserli bölgenin yeri anlaşılamıyor. Mevsim boyunca tek renk açan çiçeklerin yanı sıra, tozlarmı taşıyan canlının "göz zevkine" göre rengini değiştiren "ış bılir" çiçekler de mevcut. Kuzey Arizona Üniversitesi'nden Paige ve Whitham adındaki araştırmacıların bildirdiğine göre, Arizona dağlarında yetişen Ipomopsis Aggregata bitkisi, temmuz ayından eylül ayına dek çiçek açıyor. Bitkınin döllenmesinde kolibriler ve gece kelebekleri rol oynuyor. Çiçek açma döneminin başlangıcında, hem kolibriter hem de gece kelebekleri bitkiyi eşit sıklıkta ziyaret etmekte. Ağustosun ortalarına doğru, kolibriler vadiye göç etmeye başladıklarında, döllenmeyi yalnızca gece kelebekleri sürdürüyor. Kolibriler kırmızı çiçeklere ilgı gösterirken, gece kelebekleri açık renkli çiçeklere daha çok rağbet etmekteler. Kolibrilerin dağlara çıktığı temmuz ayında Ipomosis Aggregata bitkisi coğunlukla kırmızı ve koyu kırmızı çiçekler açıyor ve kolibrileri memnun ediyor. Oysa ağustosun ikinci haftasından itibaren Ipomosis'ler artık pembe ve beyaz çiçek açmaya başlıyor. Ayrıca önceleri kırmızı çiçek açan bitki iki hafta içinde "sonbahar modasına uymak için" çiçek rengini değiştiriyor ve pembenin çeşitli tonlarında çiçek açıyor. Böylece Ipomosis tarlalarının rengi yaz boyunca kırmızıdan açık pembeye dönüşüyor. Böcekler neden donmuyor? Ya şu soğuk kıs günlerlnde böcekler nasıl olup da donmuyor? Soğukkanlı birer canlı olan böceklerin kış aylarını atlatmalarını sağlayan ne tür sistemleri var? Bu soruyu bir "Amerikan esprisi" tarzında sorup yanıtlayalım: "Böcekle otomobll arasında nasıl bir benzerllk vardır?" Yanıtımız hazır: "Her ikisinde de kış aylarında antifriz olması gerekir, yoksa donarlar." Evet, aynen bir otomobll gibi, böceklerinyazın dar böcek türünün yaşadığı saptanmıştır. Soğuk iklim böceklerinde güneş ışınlarının emilimini arttırmak için siyah renkler hâkimdir. Ayrıca vücut ısı kaybını önlemek için küçük ve kıllı bir yapıdadır. Kas titreşimleri de böceğin ısınmasına yardımcı olur. Değerli bir alkol olan gliserin, böceklerin en çok kullandığı antifriz sıvısıdır. Sorbitol ve etilenglikolü bu amaçla kullanan türler de vardır. Ips acuminatus adlı böcek o denli çok etiienglikol üretir ki 34°C'lik bir sıcaklıkta bile hayatta kalmayı başarır. Gliserinin böceğin normal metabolizma yoluyla üretilmesi oldukça kolaydır. Besinlerde bulunan glikoz zincirlerinden oluşan glikojenden gliserin üretilir, ancak glikojen yıkımı ve gliserin sentezinde gereken glikojenfosforilaz enziminin aktivasyonu için hava sıcaklığının 4° C'nin altına düşmesi gerekir. Bahar aylarında sıcaklığın artışı ile bu "antifriz" maddesi glikojensentetazın aktiflenmesiyle yeniden glikojene dönüşür ve enerji üretiminde kullanılabilir. Böylelikle "antifriz" aynı zamanda bir kışlık enerji rezervi işlevi görür. Bütün bu işlemler yalnızca ergin böceklerde değil, yumurta ve pupalarda da meydana gelir. (Bkz. Tablo). öte yandan buz kristallerini tutucu proteinler vücut sıvılarında oluşmaya başlayan buz kristallerini bağlayarak bunların büyümesini önler. Antarktika balıklarında da aynı proteinler mevcuttur. Böceklerin soğuk iklim koşullanna karşı dayanıklı olduğu, 250 yıldır bilinen bir olgu. Reaumur ilk kez 1734 yılında böceklerin soğuğa karşı tolerans gösterdiklerini saptamış. Fizikte 'aşırı soğuma' (supercooling, unterkühlung) adı verilen olay, böceklerin donmasını önleyen mekanizmayı fiziksel yönden açıklıyor; sulu bir çözeltide buz kristallerinin oluşumuna izin verilmediği zaman sıcaklık donma noktasının altında olduğu halde çözelti donmuyor. [ Takım Evr» Soguk tolerann (*C) Katobakkr ...Yumurta 40»C (L»pldopt»ra)... ...Larva 48*C Pupa 38*0 Ergln 21*C Zarkanatlılar.... ... Yumurta 41*C (Hymanoptera). ...Larva 36'C Pupa 42»C invos sistemi, sağlıklı ve kanserli dokuların optik geçirgenliklerindeki farklılıklara dayanır. Optik bir tel kablo, halojen bir lambadan yayılan ışınlan meme üzerinde yerleştirilmiş bir alıcıya iletir. Bu alıcı aynı zamanda meme dokusundan geçen ışınlan da ölçebilır. Meme dokusu, 5001500 nanometre dalga boyundaki ışınlan dağıtır. Aletin iki U çlu diğer bölümü meme altına yerleştirilir, ama memeye baskı yapmaz. Her bir memede dört bölgede yapılan ölçüm beş dakikada tamamlanır. Muayene sırasında toplanan detaylı bilgilerin analizı için normal ve kanserli dokuların karşılaştırılması gerekir. Bu işlemi özel olarak proglamlanmış bılgisayarlar yapar. Sonuç, 0300 arasında sayısal index olarak belirlenir. Yüksek değerler, kanser olasılığının çok olduğunu gösterir. Bilgisayardaki bu işlem sadece bir dakika sürer. (N.A.New Sclentlat) 6lü kaslar onanlabiliyor K Arıların radyatör sistemleri Söz çiçeklerden ve böceklerden açılmışken, arıdan bahsetmemek olur mu? Yine Arizona Üniversitesi'nden gelen bir habere inanacak olursak, arılar "ayağını sıcak tut, başını serin/fazla düşünme derin" özdeyişine uygun hareket ediyorlar ve başlarını serin tutuyorlar. Uçan böceklerin kanat kasları metabolik enerjinin bir bölümünü hareket enerjisine çevirirler; bu arada önemli miktarda ısı enerjisi de ortaya çıkar. Böceğin ısı üretimi soğuk havalarda işe yarar, çünkü ısınmış kasların verimi artar. Uçma sırasında ortaya çıkan ısı enerjisini korumak için arının gövdesl çok iyi izole edilmiştir. Ancak yaz mevsimi geldiğinde arının vücudundaki ısı enerjisi tehlikeli bir sorun olur. Arılar bu sorunu çözmek için kendilerine özgü bir radyatör/soğutucu slsteml geliştirmişlerdır. Arizona Çölü'nde, 46°C sıcaklıkUçan böceklerden olan kelebekler , kasları metabolik enerjinin bir bölümünü hareket enerjisine çevirirler ve soğuk havalarda ısınarak kasların verimini arttırırlar. soğutucusukışın da "antifrizleri" var. Bir otomobildeki antifriz, suyun donma noktasını düşürerek motoru korur. Böceklerde kışın vücut sıvılarındaki gliserin ve karbonhidratların artışı aynı yöntemle böceğin donmasını önler. Bunun yanında, kimi böceklerde "donmadan koruyucu proteinler" mevcuttur. Söz konusu proteinler buz kristallerinin oluşumunu önler. Arktik bölgede çetin iklim koşullanna uyum sağlayan 1600 kadar böcek türü yaşamaktadır. Bunların 600 tanesi Grönland'dadır. Antarktika'da ise 60 ka Ergln Kınknnatlılar. . ... Larva (Coleoptera) ... .. Ergln 28*C 40*C 39°C TabloKimi böcek takımlarında soğuk toleransı alıtsal kas hastalıkları üzerine yapılan çalışmalar arttı. Bu konudaki en önemli keşif, kas distrofisinde etkili olan genlerin bulunmasıdır. Belki de bir gün, hastalığa neden olan genetik bozulma düzeltılebilecek. Ayrıca başka bir yaklaşırnla, ılerleyen hastalık sırasında gücünü yitiren kası onarmaolasılığı, bu soruna başka bir çözüm getirebilir. ingiltere'de yapılan son çalışmalarda hasta kasın yerine yeni kas hücrelerine aktarmanın mümkün olabileceği görüldü. Kas hücrelerinin sinsisyum halinde bulunması, bir onarım sorunu yaratmakta. Her kas iplikçiği bir çok kas hücresinin bir araya gelmesinden oluşmuştur. Bilim adamları, bir farenin ayak parmağından aldıklan kası dondurup ısıtarak öldürdüler, daha sonrada ölu kası farenin içine yerleştirdiler ve haberci kas hücreleri enjekte ettiler. Bir süre sonra da ölü kasın kısmen onarıldığını gördüler. Bilim adamları ölü kasın haberci kas hücrelerince onarıldığını göstermek için farklı tür bir farenin genetik olarak işaretlenmiş kas enzimini kullandılar. Onarılmış kastaki enzimleri ıncelediklerinde, her iki türden farenin enzimlerinin olduğunu saptadılar. Bu yönetimin insanlarda da kullanılması için uzun bir süre gerekir. Ancak bu deneyler, kalıtsal kas hastalıklarının tedavisi için gen teknolojisi dışındaki yöntemlerın de kullanılabileceğini göstermektedir. (N.A.N*w Sctontlst, 9 Eklm 87).