SUDA YÜRÜYÜŞ : FİZİK VE BİYOLOJİ BİR ARADA

Mutlaka lise de ya da ortaokulda suyun özelliklerini görmüşsünüzdür; adezyon, kohezyon, yüzey gerilimi ve kılcallık suyun başlıca özelliklerinden sadece birkaçıdır. Tabii bunların ana sebebi suyu oluşturan atomların arasındaki bağlardır (hidrojen bağları). Ve bu özelliklerinden biri olan yüzey gerilimi, değineceğim olayın perde arkasındaki kahramanıdır.

Böceğin, tahtanın, bozuk paranın veya iğnenin suyun üstünde durduğunu ve batmadığını gördüğümüz de hele ki çocukken etkilenmeyenimiz yoktur. İşte burada bu böceklerden bir familyanın bunu nasıl yapabildiği hakkında konuşacağım.

Öncelikle "Yüzey Gerilimi" nedir buna bir bakalım.

YÜZEY GERİLİMİ NEDİR?

Yüzey gerilimi, fizikokimyada bir sıvının yüzeyinin esnek bir tabakaya benzer özellikler göstermesinden kaynaklanan etkiye verilen addır ve bu olay kinetik teori ile açıklanmaktadır.

MozaWeb

YÜZEY GERİLİMİNDE KİNETİK TEORİ

Sıvı içerisindeki bir molekül kendini çevreleyen öteki moleküllerin etkisine uğramış olduğundan simetri nedeniyle bu kuvvetlerin bileşkesi sıfırdır. Bunun sonucu olarak molekül hiçbir kuvvetin etkisinde değildir. Ama sıvının yüzeyindeki bir molekül ele alınırsa, buhar fazdaki birim hacme düşen molekül sayısı, sıvı fazdakinden çok daha az olduğundan sıvı yüzeyinde denkleşmemiş kuvvet alanları bulunur (kısaca yüzeydeki su molekülleri kendi aşağısındaki moleküller ile bağ yapabilirken hava ile bağ yapmadığı için bağları görece daha sıkı oluyor) ve molekül sıvının içerisine doğru çekilir ve sıvının yüzü gergin bir zar biçimini alır.

Yüzey Gerilimi hakkında bilgilendiğimize göre şimdi gelelim bu fizikokimyaya en iyi adapte olmuş canlı familyasına bir bakalım.

FizikDersi

^[1]GERRIDAE FAMİLYASI VE SUDA YÜRÜMEK

Gerridae ya da Suda Koşanlar familyası suda yürüme konusunda master yapmış böcek familyasıdır. Dünyada bilinen 1.700 türe arka bahçenizdeki su birikintisinden Meksika ormanlarının en derinlerinde usul usul akan nehirlere kadar çok geniş bir yaşam alanı (habitat) vardır. Peki bu böcek familyası bunu nasıl yapıyor?

Böcek kısa ön bacaklarını avını yakalamak için, orta bacaklarını da suyun üzerinde ilerlemek için kullanır. Arka bacakları uzun ve ince yapılarıyla hayvanın ağırlığını daha geniş bir yüzey alanına yayar. Bu uzun ve ince uzuvları suda yürüme becerilerine katkıda bulunur ancak tek başlarına hayvanı yüzeyde tutmaya yetmezler. Böceğin gövdesindeki her milimetrekare yüzey alanını daha da arttıran minik kıllar bulunmaktadır. Bu kıllar ise hidrofobiktir (kısaca suyu sevmeyen, suyu itenler). Böylece böceğin suya dirençli olmasını sağlar. Bu adaptasyon olmasaydı tek bir yağmur damlası bile böceği suyun altına itmeye yeterdi. Hayvan suya batsa bile minik su itici kılları onu havada tutuyor ve kaldırma kuvvetini arttırıp hayvanın yüzeyde kalmasını sağlıyor. Bütün bu anatomik özellikler bir araya geldiğinde ise bu küçücük canlı kendisi için çok yüksek olan saniyede 1 metreye kadar varan hızlarla suda yürüyebiliyor. Ancak başta da bahsettiğim gibi suyun bu eşsiz özelliği olmasaydı Gerridae familyası için böyle bir adaptasyon gerçekleşemezdi.

Dolayısıyla "Suyu" bu yaşam için benzersiz kılan işte bu bağlardır.

UKEBOkulları