Böceklerdeki Harika Mekanizmalar

Size üstteki resim gösterilerek ne olduğu sorulsa, büyük ihtimalle bir makine dişlisinin yakın çekim bir fotoğrafı olduğunu söylersiniz. Bu cevabınız yanlış da sayılmaz; gördüğünüz bir mekanizmada yer alan dişlerin bir kısmıdır. Ancak şaşırtıcı olan sürpriz şurada ki; bu mekanizma bir makinede değil, bir böcektedir.

Evet, bizler genelde böyle mekanik sistemlerin sadece insan yapımı makinelerde olduğunu düşünürüz. Ancak gerçek hiç de öyle değildir; tam aksine biyolojik sistemler, her sahada teknolojiye yol göstermekte ve model olmaktadır.

Bu yanılgımızın sebebini Cambridge Üniversitesi zooloji bölümünden Prof. Malcolm Burrows şöyle açıklar: “Biz genellikle, dişlileri insanların tasarladığı makinelerde gördüğümüz bir şey olarak düşünürüz. Bu kanaatin sebebinin, bizim çevremize, tabiata yeteri kadar dikkatli bakmayışımız olduğunu gördük.”

Prof. Malcolm Burrows, dişlilere sahip Issus böceğinin larvasına ilk olarak bir meslektaşının bahçesinde rastlamış. Sürekli zıplayıp duran böcekleri incelediğinde, böceğin arka ayaklarında birbirine kenetlenen dişliler olduğunu fark etmiş.

Daha sonra Bristol Üniversitesi’nden Gregory Sutton ile bu konu üzerinde çalışan Burrows, saniyede 5000 bin karelik çekimle dişlilerin hareketini gözlemlemiş.

Arka ayaklardaki çarklarda 10 ya da 12 adet dişlisi bulunan Issus coleoptratus’un dişlileri, sadece 15 ile 30 mikrometre uzunluğunda değişiyor. Biyolojik bir çark üzerinde bulunan dişliler, bu sayede hareket esnasında birbirlerine kenetleniyor.

Issus’un arka ayaklarındaki dişlilerin, mühendislik yönünden bisiklet ve arabaların dişli kutuları içindekilere dikkat çekici benzerlikleri tespit edildi. Her diş, dişli diskine bağlandığı noktada, mesela bisiklet dişlileri gibi yuvarlatılmış köşelere sahiptir. Şok emici bu özellik sayesinde dişlerin bozulması önlenmiş olur.

Burrows ve Sutton, sıçrama esnasında arka bacakların 30 mikrosaniye (saniyenin milyonda biri) gibi hareketi etkilemeyecek bir farkla çalıştığını gördüler. Yani ayaklar mükemmel bir senkronize hareket yapmaktaydı. Bu özellik böceğin güçlü sıçrama yapabilmesi için kritik öneme sahiptir. Sıçrama anında bacakların hızları arasındaki çok küçük bir uyumsuzluk, böceğin havada yalpalamasına, kontrolsüz olarak fırıldak gibi dönmesine yol açacaktı.

Oysa planthopper türü böcek familyasından olan bu Issus coleoptratus böceği, olağanüstü sıçrama ve hız maharetine sahip olarak yaratılıyor. İki milisaniye gibi kısa sürede harekete geçebilen tasarım harikası böcek, saniyede 3.9 metre gibi muazzam bir sürate ulaşabiliyor.

Issus coleoptratus böceğinin bilim adamlarını şaşkına çeviren hızının sırrı, elbette harika mühendislik tasarımından kaynaklanıyor.

Burrows, Issus coleoptratus hakkında, “Bu fevkalade bir performans” diyerek hayranlığını dile getiriyor.

Evet, Issus coleoptratus, bacaklarında birbirine kenetlenen dişlere sahip çark sisteminin olduğu keşfedilen ilk böcek. Benzeri bir yapıya sahip başka bir böcek var mıdır tam olarak bilinmiyor ama, Issus coleoptratusun bacaklarındaki çark mekanizmasını oluşturan dişliler ömür boyu vücudunda kalmıyor. Sadece böcek larva döneminde iken işe yarıyor ve sonra kayboluyor.

Sadece larva döneminde bulunan dişlilerin, yetişkinlik döneminde niçin kaybolduğuna cevap arayan bilim adamları, bu soruya yine kendileri cevap veriyorlar. Çünkü yetişkin Issus coleoptratus böcekleri oldukça iyi sıçrıyorlar. Demek ki, Âlemler Rabbi, mahluklarının her ihtiyacını, gereken zamanda ve gerektiği kadar veriyor. Ki, Issus coleoptratus böceklerini de gençken onlara gerekli olan mekanizmayla donatıp, ihtiyacı kalmadığında yani ona fazlalık sayılacak noktaya geldiğinde o mekanizma da kaldırılıyor.

Hayvanlar âleminde dikkat çekici başka dişli mekanizma örnekleri olmasına rağmen, fonksiyonel rollerinin neler olduğu henüz yeterince anlaşılamamıştır. Issus tabiatta görülen, fonksiyonu yeterince anlaşılmış olan ilk örnektir.