Bu yazı, Evrim Ağacı'na ait, özgün bir içeriktir. Konu akışı, anlatım ve detaylar, Evrim Ağacı yazarı/yazarları tarafından hazırlanmış ve/veya derlenmiştir. Bu içerik için kullanılan kaynaklar, yazının sonunda gösterilmiştir. Bu içerik, diğer tüm içeriklerimiz gibi, İçerik Kullanım İzinleri'ne tabidir.

Bu yazı, Bilim Dışı İddialara Bilimsel Cevaplar yazı dizisinin 15. yazısıdır. Dizinin ilk yazısına gitmek için buraya, dizideki tüm yazıları görmek için buraya tıklayınız. Yazı dizileri, EA Akademi'nin bir parçasıdır.

Yazı dizisi içindeki ilerleyişinizi kaydetmek için veya kayıt olun.

Hiç düşündünüz mü fantastik hikayelerin olmazsa olmazı ejderhalar gerçek olsalardı, ateş püskürtme mekanizmaları nasıl çalışırdı? Örneğin Game of Thrones'un final bölümünden şu sahneyi bir hatırlayalım:

Ejderhanın boğazından gelen ateşi oluşturan mekanizma sizce ne dersiniz?

Ejderhaların Ateş Soluma Mekanizmasının Olası Bilimi

Ejderhalar gerçek değildir; ancak gerçeklermiş gibi, bilimi kullanarak ateş püskürtme mekanzimalarını analiz etmek, bunu yaparken de fantastik hikayelerden ilham almak mümkündür.

Ateşin yanmak için üç temel bileşene ihtiyaç duyduğunu biliyoruz: Ateşi başlatacak bir kıvılcım, ateşi sürdürecek bir yakıt ve bu yakıtla etkileşen oksijen.

Ateşin Birinci Bileşeni: Oksijen

Bunlardan sonuncusunu bulmak çok basittir; çünkü atmosferimizin %21'i oksijendir. Ancak daha zor olan, ateşi çakacak olan kıvılcımı ve sürdürecek olan yakıtı bulmaktır.

Ateşin İkinci Bileşeni: Kıvılcım

Tabii ki söz konusu ejderhalar ise, demirden ve çelikten bahsetmemek olmaz. Fantastik hikayelerde her zaman demirle ilişkilendirilen bu canlıların vücudunda normalden fazla demir ve hatta karbonlu bir demir alaşımı olan çeliği bulmayı beklemek absürt olmaz. Dahası, bu canlılar muhtemelen sürüngenlerden evrimleşmiş kuş-benzeri hayvanlar olacaklardır; çünkü gerçek kuşlar, zaten sürüngenlerden evrimleşmiş dinozorlardan ayrılarak evrimleşmiş olan bir omurgalı sınıfıdır.

Kuşların boğazında bulunan taşlık bölgesi, gerçekten de isminden anlaşılacağı üzere bünyesinde taşlar barındırır. Bu taşlar, iri besinleri parçalamakta kullanılır. Eğer ejderhalarda da bu tarz bir taşlık olduğunu düşünecek olursak ve bu taşlık içindeki taşlar, silisyum yerine demir alaşımı olacak olursa, bunların güçlü kaslarla hızlı bir şekilde birbirine vurulması, anlık kıvılcımlar yaratabilir. Bu da, yeterince yanıcı bir yakıt kaynağının civarında bulunacak olursa, bir ateş jeti yaratmaya yetebilir.

Hatta Nevada Üniversitesi'nden biyolog Frank von Breukelen, ejderhalar gerçek olsaydı, pullarının çelikten yapılmış olabileceğini ve ejderhanın ara sıra kendini tımar ederken bunlardan bir parça koparıp taşlığa gönderebileceğini ve birbirine sürtebileceğini düşünmektedir.

Ateşin Üçüncü Bileşeni: Yakıt

Kıvılcım çoğu durumda ateşi yakmak için kolay bir yöntem olsa da, aslında ateşin yanmaya başlaması için her zaman kıvılcıma ihtiyaç yoktur. Bazı yakıtlar, kendiliğinden yanıcıdır. Bunlara piroforik kimyasallar adını vermekteyiz.

Örneğin, St. Edwards Üniversitesi'nden kimyager Raychelle Burns'e göre iridyum elementi, farklı moleküllerle etkileştiği zaman farklı renklerde yanabilmektedir. Bazıları ılık bir turuncu veya kırmızı renkte, bazı diğerleri ise mor-mavi renkte yanabilmektedir. Örneğin Game of Thrones'ta karşılaştığımız mavi ateş bu şekilde üretilebilirdi:

Ancak iridyum bol bulunan bir madde değildir; hele ki biyolojik organizmalarda... Dolayısıyla demire geri dönmek en mantıklısı gibi gözükmekte. Demir, hidrojen sülfit isimli bir kimyasalla tepkimeye girerek demir sülfit isimli bir kimyasala dönüşür. Bu kimyasal, hava ile karıştığında, oldukça patlayıcı bir karışım oluşturur. Zaten kimi zaman yaşanan boru veya gaz patlamalarından bu karışım sorumludur.

Bir diğer potansiyel yakıt, fosfin içerikli taşlar yutmaktan gelebilir. Fosfin, bir fosfor ve üç hidrojen atomundan oluşan bir bileşiktir. Bu bileşik, aşırı yanıcıdır ve oksijenle birleştiğinde patlayarak yanar. Aynı zamanda oldukça toksiktir de; sadece 7 damlası bir insanı öldürmeye yetebilir. Dolayısıyla ejderhalarımızın tıpkı yılanlarda olduğu gibi bu toksine dirençli olacak şekilde evrimleşmesi gerekirdi.

Tüplü Ejderhalar

Fantastik hikayelerde ejderhaların genellikle sıvı yerine gaz püskürttüğünü görürüz. Bu pek olası bir yöntem değil; çünkü gaz, bulunduğu kabın hacmini doldurmak üzere genişler. Eğer ki havaya saçacak olursanız, her yöne doğru kontrolsüz bir şekilde genişleyecektir. Gazları belli bir doğrultuda püskürtmenin tek yolu, onları yüksek basınç altında tutup, bu yüksek basınçlı hazneden püskürtmektir. Ancak bu, ejderha için oldukça zor bir iştir; hele ki uzun süreler ateş üretmek istiyorsa... Dolayısıyla fosfin bir gaz olduğu için, ejderhaların bu yönde bir evrim geçirmesi pek olası değil gibidir.

Gazların bir diğer problemi de, kontrolsüz olmalarıdır. Örneğin eğer ejderhalar gaz püskürtüyor olsalardı, rüzgar ters yönden eserken alevleri kendilerine geri döner, vücutlarını ve boğazlarını yakabilirdi. Buna dirençli olsalardı bile, hedeflerini uzun mesafelerden vurmaları imkansıza yakın olurdu. Bu nedenle sıvı yakıtlar çok daha olası bir evrimsel adaptasyon gibi gözükmekte...

Tabii bir çözüm, sıvı ile gazı karıştırmaktan gelebilir: aerosoller! Bu karışımlar, yüksek basınçlı gazların içine sıvı damlacıklar ekleme yoluyla oluşur. Gaz, basınç altında fırladığında, bu sıvı molekülleri de gazla birlikte fırlar ve belli bir doğrultuda saçılır. Dolayısıyla tüplü ejderhalar kulağa komik gelse de, aerosol üreten ejderhaların evrimleşmesi mümkündür.

Diğer Olası Yakıtlar

Tabii ki doğada yakıt bulmak çok da zor değildir. Örneğin en yaygın alkol molekülleri arasında olan etanol ve metanol oldukça iyi birer yanıcıdırlar. Hatta insanlar da bu ikiliyi yaygın olarak yakıt amaçlı kullanırlar. İnsanlar haricinde de maya mantarları gibi türler, yedikleri şekeri kullanarak etanol üretebilmektedir. Hatta bu sayede bira gibi alkollü içecekleri üretebilmekte ve kimi zaman otomatik mayalanma sendromu gibi hastalıklara yakalanabilmekteyiz.

Ejderhalar, maya mantarları gibi canlılar ile simbiyotik bir ilişki içine girecek olursa, bunların ürettikleri gazları kullanarak ateş püskürtmeleri mümkün olabilirdi. Örneğin geviş getiren hayvanların midelerinde bol miktarda metan üretildiğini bilmekteyiz. Bazı bakteriler, bu metanı metanole çevirebilirler.

Hatta bu bakterilere gerek kalmayabilirdi bile! Şeytan Deliği adı verilen bir balık türü, ABD'nin Nevada eyaletindeki özel bir gölette yaşayan bir türdür. Yaşadığı ortamda sıcaklıklar 33 santigrat dereceyi bulmaktadır ve bu sıcaklıkta sudaki oksijen seviyeleri düşer. Bu düşük oranlar, balık için yeterli oksijeni sağlayamaz. Bu nedenle bu şartlar altında Şeytan Deliği Balıkları, anaerobik (oksijensiz) solunum yöntemine geçerler. Bu süreçte de vücutları etanol üretir.

Şeytan Deliği Balıkları
Şeytan Deliği Balıkları
Wikimedia

Bu balıklar, daha soğuk sularda yaşayan balıklara göre 7.3 kat daha fazla etanol üretirler. Eğer bir ejderha, özellikle vücudunun sıcak bölgelerinde bu şekilde bol miktarda etanol üretebilecek olsaydı, ateş püskürtmek için gerekli yakıtı da bulabilirdi.

Ne var ki etanol, biyolojik canlılar için çok verimli bir yakıt değil; çünkü hücre zarından rahatlıkla geçebiliyor. Dolayısıyla ejderha, eğer ki özel bir adaptasyona sahip değilse, ürettiği etanolü kısa bir sürede kaybedebilirdi.

Yani her olasılığın önünde bazı engeller var; ancak bunların hiçbiri, evrimsel sürecin üstesinden gelemeyeceği engeller değiller. Dahası, bu engellerin hiçbiri, fantastik bir canavarın bilimsel analizini yapmamız önünde de engel değil!

Peki ya size, buna çok yaklaşan bir canlı türünün, şu anda Dünya'da yaşadığını söyleseydik? Bombardıman böceği ile tanışın!

Gerçek Bir "Ejderha": Bombardıman Böceği

Bombardıman böcekleri, 1983 yılında yayınlanan Aneshansley'in makalesinde belirttiği gibi Brachinini, Paussini, Ozaenini ve Metriini kabilelerini barındıran bir ailenin genel adıdır. Ailenin Latince ismi Carabidae'dir. Bunlardan Brachinini kabilesi içerisinde yer alan Brachinus cinsi en yaygın olan türleri barındırır. Genellikle 1.2-1.8 santimetre boylarındadır ve Kuzey Amerika, Güney Amerika, Avrupa, Afrika ve Avusturalya'da bulunurlar. Larvaları, diğer böceklerle beslenmektedir.

Bombardıman Böceği
Bombardıman Böceği

Bombardıman böcekleri, oldukça "fantastik" bir özelliğe sahiptir: Arka kısımlarında depoladıkları kimyasalları yüksek sıcaklıkta karıştırarak, kaynar bir zehir şeklinde düşmanına püskürtür ve kendini korurlar. Evet, tam bir ejderha sayılmaz; ancak ona epey yakın!

Şimdiye kadar bilinen türlerden en az birinde, Dean ve diğerlerinin 1990 yılında yayınladıkları makalede açıkladıkları üzere, akışkan jet halinde (ince, yüksek basınçlı akışkanlık durumu) çıkmaktadır. Diğer türlerse genellikle püskürtme şeklinde veya akıtma şeklinde bu işi görmektedirler. Bazı türlerin sistemleri tam olarak incelenmemiştir. Fışkırtma şeklinde püskürtenler, üst üste 29 defa, vücut uzunluklarının 4 katı uzaklığa püskürtme yapabilirler. 

Bombardıman Böceği (Brachinus elongatulus)
Bombardıman Böceği (Brachinus elongatulus)
Science Friday

Püskürtme Mekanizması

Mekanizmanın çalışması şu şekildedir: Salgı hücreleri hidrokuinonlar ve hidrojen peroksit salgılarlar ve bunu vücut içerisindeki bir rezervuarda biriktirirler. Kimi türler, bunlardan başka kimyasallara da sahiptir, ancak temel mekanizma bu iki kimyasal ile ilgilidir.

Hidrokuinonlar (ya da genel olarak kuinonlar) halkasal bir organik kimyasaldır. İki adet hidroksil grubunun bir benzen halkasına para pozisyonunda bağlanmasıyla oluşurlar. Kimyasal yapıları aşağıdaki gibidir:

Hidrokuinon
Hidrokuinon
Wikipedia

İşte hidrokuinonları bünyesinde barındıran bu rezervuar, böceğin arka kısmında daha kalın duvarlı ve geniş bir odacığa açılır. Bu iki bölme arasında kontrol edilebilir kaslar bulunur. Bu odanın duvarları katalizörler ve peroksidazlar salgılayan hücrelerle çevrilidir.

Rezervuardaki kimyasallar bu odacığa geçtiğinde, katalizörler ve peroksidazlar, hızlı bir şekilde hidrojen peroksiti yıkıma uğratırlar ve hidrokuinonların p-kuinonlara oksidizasyonunu katalizlerler (bu tepkimeyi hızlandırırlar). Bu reaksiyonlar sonucu serbest oksijen ve odacık içerisindeki kimyasalları kaynama noktasına eriştirecek kadar ısı açığa çıkar. Hatta sıvıların beşte biri buharlaşır.

Bu gazların basıncı sebebiyle odadaki sıvı üzerinde itme kuvveti oluşur ve böceğin, tehdit altında odacığın çıkış deliğini kaslarıyla açması sebebiyle yüksek basınçla bu zehirli karışım dışarıya fırlar. Bu açıklık, karın bölgesinin en ucunda bulunur.

Tüm bu mekanizmalar, ayrıntısıyla Anenshansley ve Eisner'in 1969 tarihli makalesinde, Anenanshley'in 83 tarihli makalesinde ve Eisner'in 89 tarihli makalesinde ayrıntısıyla anlatılmaktadır.

Evrim Karşıtlığı ve Bombardıman Böcekleri

Evrim karşıtları, bombardıman böceklerinin bu karmaşık mekanizmasını kullanarak yaratılışçılık veya akıllı tasarım gibi bilim-dışı düşünce sistemlerine kanıtlar üretmeye çalışmışlardır. Ne var ki bunu yaparken, sıklıkla ve kimi zaman da bariz bir şekilde bilerek, akademik makaleleri hatalı bir şekilde çevirmiş, yorumlamış ve halka yanlış aktarmışlardır.

Örneğin konuyla ilgili önemli makaleler arasında olan Schildknecht ve Holoubek'in 1961 tarihli bir makalesi, bilerek çarpıtılmış ve hidrojen peroksit ile hidrokuinonların bir odacık içerisinde tutulduklarında spontane olarak patlamaya sebep olacakları iddia edilmiştir. Bu sebeple böceklerin odacıkta aynı zamanda tepkimeye engel olacak bir inhibitör bulundurması gerektiği, tam püskürme sırasında ise inhibitöre engel olacak bir anti-inhibitörün salgılanması gerektiğini ileri sürmüşlerdir. Bu sebeple kafaları karışmış ve gerçeklerden uzaklaşmışlardır. Richard Dawkins, bu mekanizmanın detaylarını 1987 yılında yayınladığı Kör Saatçi kitabında detaylarıyla ve bu iki kimyasalın bir araya karıştırıldığında asla kendiliğinden tepkimeye girmediğini göstererek anlatmıştır.

Zaten sonradan, Schildknecht'in makalesinin çarpıtıldığı fark edilmiştir. Schildknecht'in makalesinde yaratılışçıların ileri sürdüğü argümanlar yer almamaktadır. İlginç bir şekilde bu yalan, çoktan ortaya çıkarılmış olmasına rağmen 1978 yılında Gill tarafından, 1981 yılında Hitching tarafından, 1983 ve 1993 yıllarında Huse tarafından ve bazı yaratılışçı dergilerde 1990 yılında tekrar tekrar gündeme getirilmiştir. Yani bilim karşıtlığı, gücünü akademik çalışmalardan değil, verileri kendi inançlarına uydurma girişimlerinden almaktadır.

Öte yandan bu mekanizmaların evrimsel süreç haricinde herhangi bir bilimsel açıklaması bulunmamaktadır. Daha doğrusu, yaratılışçı veya akıllı tasarımcı akımlar, bu tür biyolojik sistemlerin nasıl var olduklarını açıklayamazlar. Amaçları, bu süreçleri ortaya çıkaran mekanizmaları izah etmek değil; bu mekanizmaları anlamanın ne kadar zor olduğu vurgusu üzerinden din propagadandası yapmaktır. Zira bu varlıkların "bir şekilde, süpergüçler tarafından var edildiğini" düşünmek, bilim insanları için yapıcı bir düşünce değildir. Eğer ki anlaması güç her sistemin "bir şekilde var ediliverdiğini" düşünecek olsaydık, etrafımızdaki sistemlerin çalışma prensiplerini anlamamız mümkün olmazdı ve sayısız hastalığa çözüm bulamaz; akıl almaz teknolojiler geliştiremezdik. Eğer ki süpergüçlerin yasa koyma yetisi bir kişiyi bilimsel çalışmalar yapmaya itiyorsa da, yöntemsel olarak herhangi bir diğer bilim insanıyla aralarında fark olmayacaktır: Sonuçta evrim yasası her nasıl var olursa olsun, bombardıman böceklerinin bu özelliğini ortaya çıkaran sürecin evrim süreci olduğunu bilmekteyiz. Bu yasanın nereden geldiği ile ilgilenmek isteyen birinin buna zaman harcamasında bilim açısından herhangi bir sakınca yoktur. Sakınca, bireylerin kendi inançlarına göre bilimin yöntemini ve sonuçlarını değiştirme çabasında ortaya çıkmaktadır. Yaratılışçı ve akıllı tasarımcı akımların genellikle yaptıkları hata da budur. Modern bilimi olduğu gibi ele aldıktan sonra, bu bilimsel gerçeklerin ardında bir süpergüce inanmanın bilime herhangi bir olumsuz etkisi bulunmayacaktır. Bu konularla ilgili olarak buradaki ve buradaki yazımızı veya aşağıdaki videomuzu izleyebilirsiniz:

Peki böyle bir sistem nasıl evrimleşmiş olabilir? Anlayalım ki, bir ejderhanın hangi basamaklardan geçerek evrimleşebileceğini öğrenmiş olalım! Hazırlıklı olmak iyidir.

Bombardıman Böceği
Bombardıman Böceği
Western Exterminator

Bombardıman Böceklerinin Savunma Sistemlerinin Basamaklı Evrimi

Günümüz bilimi, bombardıman böceklerinin ataları olan diğer eklembacaklı türlerden kademe kademe nasıl evrimleşmiş olabileceğini aşağıdaki basamaklarla açıklamaktadır. Bu basamaklar, her birine doğadan kanıtlar bulabileceğimiz, benzerleriyle karşılaştığımız basamaklardır.

  1. Kuinonlar, diğer yüzlerce böcekte sıradan bir ürün olarak üretilmektedir; yani sıra dışı bir kimyasal grubu değildir. Bu kimyasalların en temel üretim amacı, deri hücrelerinin tabakalarını güçlendirmektir. Bu sistem, pek çok eklembacaklıda bulunmaktadır. Bu, Dettner'in 1987 yılındaki makalesinde incelenmektedir.
  2. Bu kuinonlardan bazıları deri hücreleri tarafından emilmez ve kullanılmaz; dolayısıyla hücreler üzerinde bir katman halinde kalırlar. Bu kimyasalların tatları, kimyasalları üreten böceklerin avcılarına, böceğin tadının kötü gelmesine sebep olurlar. Günümüzde halen pek çok eklembacaklı, kuinonları avcılarından korunmak için kullanmaktadır. Bu böceklerin incelendiği bir makale olarak Eisner'in 1970 yılındaki makalesi verilebilir. 
  3. Bu katmanların etrafındaki kasların bir miktar özelleşmesi ve kılıf haline gelmesi sonucunda, bombardıman böceklerinin kuinonları az miktarda biriktirmesi mümkün olmuştur. Bu da böceğe avantaj sağlar, çünkü kuinonların biriktirilmesi, avcılarından daha kolay kurtulmasına yarar.
  4. Bu kılıf yapılarının derinleşmesi ve kaslarla desteklenmesi sonucu, bombardıman böcekleri birikmiş kuinonları dışarıya püskürtme fırsatı bulabilmiştir. Bu, önemli bir adımdır, çünkü normalde bu tip kuinon içeren savunma sistemine sahip pek çok hayvan önce avcı tarafından yenir, sonrasında ise ağızdan dışarıya atılır. Bu sırada yaralanmalar ve hatta ölümler meydana gelebilecektir. Ancak ön-uyarı (akıtma) sayesinde hayvanlar henüz avcının ağzına girmeden avcıyı uyarmış ve tiksindirmiş olurlar. Benzer bir mekanizma, Holldobler ve Wilson'ın 1990 yılındaki bir makalelerinde, 233. ve 237. sayfalar arasında aktarıldığı gibi, pek çok karınca tarafından kullanılmaktadır. Karıncalar da karınlarının üzerinde bu tip savunma sıvılarını biriktirir ve gerekirse bu sayede avcılarından kurtulurlar.
  5. Bu kılıflar, daha da fazla sıvı barındırabilmek adına derinleşir ve artık rezervuar halini alır. Rezervuarın deri tabakası da, içerisindeki sıvıya uygun olarak kademeli olarak evrimleşir (karşılıklı evrim). Bu sayede bombardıman böceği bu önemli sıvıları daha bol miktarda depolayabilir.
  6. Eisner'in 1970 yılında yazdığı gibi, pek çok böcekte, kuinon ile birlikte diğer kimyasallar da savunma sistemine katılır. Çünkü sadece kuinon kullanan yaygın böcekler sebebiyle pek çok avcı kuinona karşı savunma geliştirmiştir (Doğal Seçilim sebebiyle) ve bu sebeple değişik kompozisyonlara sahip böcekler, avcılara karşı avantaj sağlayacaklardır. Bu yeni kimyasallardan biri hidrokuinonlardır.
  7. Hidrokuinon salgılayan hücreler, rezervuar içerisinde katmanlar oluşturarak pek çok farklı hidrokuinonun oluşturulup saklanmasını sağlamışlardır. Ayrıca rezervuar dışarısında kalan bazı hücreler de özelleşerek, ürettikleri hidrokuinonları rezervuarın içerisine akıtacak şekilde evrimleşmiştir. Her biri, rezervuara ürettiklerini ince kanallar sayesinde iletebilmektedir. Bu tarz iletim kanallarını, Hayvanlar Alemi'nin her köşesinde görmekteyiz. Örneğin insanların da dahil olduğu Memeliler Sınıfı'nda süt bezleri, ürettikleri sütü meme ucuna bu tarz kanallarla aktarırlar.
  8. Bu kanallar, zamanla iletim demetleri haline gelir, çünkü çok daha sağlamdır ve çok daha hızlı ve güvenli iletim sağlanabilir. Zamanla, rezervuar içerisinde salgılamak üzerine çalışan hücreler göç ederek, bir araya gelmiş ve ayrı bir salgı organı haline gelmişlerdir. Bu organ, günümüzde net bir şekilde ayırt edilebilir. Bu evrim, diğer böceklerle kıyaslanarak, ayrıntılı bir şekilde Forsyth'in 1970 yılındaki makalesinde incelenmektedir.
  9. Normalde halen üretilen salgılar dışarıya akarak sürekli bir savunma sağlarlar. Ancak bu, evrim ekonomisini zora sokmaktadır; çünkü bir hayvan sürekli tehdit altında olamaz. Üstelik, diğer böceklere göre artık çok daha bol miktarda üretilen hidrokuinonlar, gereksiz yere dışarı akmaktadır. Bu sebeple, kaslarıyla bu sıvı çıkışını kapatabilmeye daha yatkın olanlar, avantajlı hale geçer ve bu yöne doğru evrim gerçekleşir. Nesiller sonra, rezervuarların çıkışı kas kontrolüne girer ve gereksiz sıvı akışı önlenir.
  10. Hidrojen peroksit, vücudun pek çok hücresinde meydana gelen kimyasal olayların bir yan ürünüdür. Hücrelerimizin çok büyük kısmında peroksizom denen bir organel bulunur. Bu, zehirli bir kimyasal olan hiddrojen peroksitin parçalanmasını ve hücreye zarar vermeden uzaklaştırılmasını sağlar. İşte bu atıklar, bombardıman böceklerinde, hücre dışarısında ama rezervuar içerisinde hidrokuinonlarla karışmıştır. Bu iki kimyasal, kendi başlarına bırakıldıklarında çok uzun sürelerde, çok yavaş tepkimeye girerler. Bu da, uzun bir süre bombardıman böceklerinin bu hafif ama eskisinden farklı (dolayısıyla avcıların alışık olmadıkları) kimyasalla kendilerini savunmasına yaramıştır.
  11. Katalazlar, hidrojen peroksiti su ve oksijene dönüştüren bir katalizördür ve hemen hemen her hücrede halihazırda bulunur (peroksizom içerisinde). Peroksidaz da benzer bir katalizördür ve bitki, hayvan ve bakteri hücrelerinde bolca üretilir. Dolayısıyla bunların ekstra bir üretimine gerek yoktur; tek gerçekleşen olay, bunları salgılayan hücrelerin belli bir lokasyonda bu kimyasalları biriktirmesidir. Bu da kademeli evrim ile gerçekleşebilir. Bu sayede, daha defansif bir özelliğe sahip olan kuinonlar, kimyasal bileşik içerisinde daha ağırlıklı olarak bulunabilir ve savunma mekanizmasının etkisi azalmamış olur.
  12. Her geçen nesilde daha fazla peroksidaz ve katalaz bulunduğu için, kimyasal tepkime sonucu açığa çıkan ısı artmaya, dolayısıyla karışımın sıcaklığı da yükselmeye başlar. Ayrıca buharlaşmanın ve oksijen birikiminin artmasıyla (katalazın parçalayıcı etkisi sebebiyle) rezervuar içerisindeki gaz birikimi de artar, bu da normalde dışarıya "akıtmak" üzere açılan kasların, içerideki sıvıyı hafifçe fışkırtma şeklinde fırlatmasına sebep olur. Bu noktada bir ara basamak da görmek mümkündür: Metrius contractus isimli bombardıman böceği, dışarıya bir jet halinde değil, daha çok köpüklü ve gazlı bir karışık püskürtür. Bu da, bu basamakta yapılan tanıma uymaktadır.
  13. Karşılıklı evrim sayesinde rezervuarın duvarlarndaki hücreler daha da kalınlaşıp güçlenir, böylece artan basınca dayanılabilir.
  14. Duvarlar farklılaşarak yeni bir odacık oluşmaya başlar. Bu odacık, zaten sertleşen ve kalınlaşan rezervuar odaları gibidir; ama daha güçlüdür. Bu oda, sadece kimyasalların karışması için özel olarak evrimleşen bir "reaksiyon odası" halini alır. Bu basamak, diğer basamakların arasına entegre edilebilir. Doğrudan bu sırada evrim gerçekleşmiş olmak zorunda değildir; zira evrim zincir tepkime şeklinde değil, dallanıp budaklanan bir ağaç şeklinde meydana gelir ve yukarıdaki basamaklardan birden fazlası bir arada meydana gelebilrir. Daha fazla katalaz ve peroksidazın birikimi sebebiyle odadaki basınç, bugünkü bombardıman böceklerinin tepkime odasındaki basınca yaklaşır. Bu sebeple kaslar açıldığında, çok daha yüksek bir basınçla püskürtme gerçekleşir. Bu sebeple günümüzdeki böcekler jet akımı halinde püskürtme yapabilirler.
  15. Bu sırada böceğin karın kasları da özelleşerek bu sıvının atılacağı yerin ayarlanmasını sağlar. Çünkü eskiden çok daha yaygın bir alan kimyasala bulanmaktayken, artık çok daha spesifik bir nokta atışı yapılabilmektedir. Bu da, nişan almanın gelişmesini gerektirmektedir. Kasları daha esnek olan bireyler daha avantajlı olacaktır ve nesiller içerisinde çok daha keskin nişancı olan bombardıman böcekleri evrimleşecektir. Ki günümüzde var olan böcekler, bunların torunlarıdır.

Bu basamaklar, her ne kadar uzun gibi gelse de, sıradan bir evrimsel sürecin didik didik edilmesi sonucu elde edilebilecek ara basamaklardır. Hatta bunlar da daha küçük alt-basamaklara kolayca bölünebilir; böylece daha da net bir geçiş görülebilir. Ancak uzatmamak adına 15 basamakta kesmek istedik.

Bombardıman Böceğinin Fizyolojisi
Bombardıman Böceğinin Fizyolojisi
DK Find Out

Bu basamaklardan hangisi imkansız ya da mantıksızdır? Hiçbiri. Çünkü hepsinin benzerleri doğada kolaylıkla gözlenebilen değişimlerdir. Ve hatta doğa, bunlardan çok daha karmaşık modelleri bile evrimleştirmiştir; bu sistem göreceli olarak basit bile kalmaktadır. Ve yine tekrarlayalım: Bu basamaklar bir zincir halinde olmak zorunda değildir; kimisi diğerleri ile aynı anda veya karşılıklı olarak evrimleşebilir. Biz sadece ana maddeleri açmak için böyle bir sıralandırma kullandık. 

Peki neden sadece bu türlerde bu özellik evrimleşmiş de, diğerlerinde evrimleşmiştir? Bu oldukça yanıltıcı bir sorudur; zaten sorunun soruluşu bile bunu göstermektedir. Eğer aradığınız birden fazla türde bu özelliğin gelişmesiyse, zaten "Bombardıman Böcekleri" bir tür değil, bir familya (aile) adıdır ve altında, Dünya'nın dört bir yanına yayılmış yaklaşık 40.000 tür bulunur. Bunların tamamına yakını belirli oranlarda püskürtme savunma sistemine sahiptir. Yani aranan eğer "birden fazla tür" ise, doğada zaten 40.000 farklı tür bulunmaktadır. Öte yandan sorunun diğer yanıltıcı tarafı şöyle ortaya çıkarılabilir: "Bu 40.000 tür bir yana, tek bir tür bile olsaydı, neden diğerlerinde benzer bir evrim bekleyelim ki?" Bu da çok önemli bir sorudur ve neden başka türlerde bunun evrimleşmediğine dair soruya benzer bir diğer soru şudur: "Diğer hayvanlar uçabilirken, insanlar neden uçamaz?" Bunların cevabını buradaki yazımızda görebilirsiniz.

Sonuç

Evet, bombardıman böcekleri kusursuz ejderha adayları değiller; ancak rahatsız edici, hatta ölümcül bir karışım fırlatmaktan söz ediyorsak, günümüzdeki en etkili ve sıra dışı mekanizmalardan birisini evrimleştirmiş olan canlılar bunlar!

Eğer ejderhalar gerçek olsaydı, bir bombardıman böceğine benzer bir mekanizmaya sahip olurlar mıydı bilmek zor; fakat bombardıman böceklerini incelemek, ejderhaların fantastik bilimini incelemek için doğru yöne atılmış doğru bir adım!

Bu arada Game of Thrones sevenlerdenseniz, son bölümüyle ilgili kapsamlı ve oldukça öğretici bir analizimizi buradan okuyabilirsiniz.

Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • 1
  • 2
  • 2
  • 2
  • 0
  • 0
  • 0
  • 2
  • 0
  • 0
  • 0
  • 0
Kaynaklar ve İleri Okuma
  • C. G. Walker. The Bombardier Beetle Myth Exploded. (1981, Ocak 01). Alındığı Tarih: 26 Temmuz 2018. Alındığı Yer: National Center for Science Education
  • M. Isaak. Bombardier Beetles And The Argument Of Design. (2003, Mayıs 30). Alındığı Tarih: 26 Temmuz 2018. Alındığı Yer: TalkOrigins
  • B. Brookshire. Nature Shows How Dragons Might Breathe Fire. (2018, Nisan 26). Alındığı Tarih: 23 Mayıs 2019. Alındığı Yer: Science News for Students
  • T. Eisner. (1996). Spray Aiming In The Bombardier Beetle: Photographic Evidence. PNAS, sf: 9705-9709.
  • P. C. J. Brunet, et al. (1955). Mechanism Of Sclerotin Formation: The Participation Of A Beta-Glucoside. Nature, sf: 819-820.
  • T. Eisner. (2000). Spray Mechanism Of The Most Primitive Bombardier Beetle (Metrius Contractus). Journal of Experimental Biology, sf: 1265-1275.
  • GrrlScientist. Irreducible Complexity Cut Down To Size. (2011, Ocak 17). Alındığı Tarih: 23 Mayıs 2019. Alındığı Yer: The Guardian
  • D. J. Aneshansley, et al. (1969). Biochemistry At 100°C: Explosive Secretory Discharge Of Bombardier Beetles (Brachinus). Science, sf: 61-63.
  • J. Dean, et al. (1990). Defensive Spray Of The Bombardier Beetle: A Biological Pulse Jet. Science, sf: 1219-1221.
  • D. J. Aneshansley, et al. (1983). Thermal Concomitants And Biochemistry Of The Explosive Discharge Mechanism Of Some Little Known Bombardier Beetles. Experientia, sf: 366-368.
  • K. Dettner. (1987). Chemosystematics And Evolution Of Beetle Chemical Defenses. Annual Review of Entomology, sf: 17-48.
  • T. Eisner. (1958). The Protective Role Of The Spray Mechanism Of The Bombardier Beetle, Brachynus Ballistarius Lec.. Journal of Insect Physiology, sf: 215-220.
  • T. Eisner. (1970). Chemical Defense Against Predation In Arthropods. Yayın Evi: Academic Press, NY,.
  • T. Eisner, et al. (1982). Spray Aiming In Bombardier Beetles: Jet Deflection By The Coanda Effect. Science , sf: 83-85.

Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?

Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:

kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci

Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 19/08/2019 18:13:42 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/194

İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.

Soru Sorun!

Trilobitler, Gözleri ve Evrim: Trilobitler ve Karmaşık Gözleri Nasıl Evrimleşti?

İnsanlar Maymundan Geliyorsa Şimdiki Maymunlar Neden İnsan Olmuyor?

Öğrenmeye Devam Edin!
Evrim Ağacı %100 okur destekli bir bilim platformudur. Maddi destekte bulunarak Türkiye'de modern bilimin gelişmesine güç katmak ister misiniz?
Destek Ol
Gizle
Türkiye'deki bilimseverlerin buluşma noktasına hoşgeldiniz!

Göster

Şifremi unuttum Üyelik Aktivasyonu

Göster

Şifrenizi mi unuttunuz? Lütfen e-posta adresinizi giriniz. E-posta adresinize şifrenizi sıfırlamak için bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Eğer aktivasyon kodunu almadıysanız lütfen e-posta adresinizi giriniz. Üyeliğinizi aktive etmek için e-posta adresinize bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Close
“Aktif bir uzay programınız olduğunda, toplumun beklentileri yükselir ve ortak umutlar güçlenir. Uzay keşifleri, doğası gereği optimistiktir!”
Bill Nye
Geri Bildirim Gönder