Paylaşım Yap
Tüm Reklamları Kapat
Tüm Reklamları Kapat

Denizel Memelilerin Akciğerleri Yüksek Basınca Nasıl Dayanıyor?

Denizel Memelilerin Akciğerleri Yüksek Basınca Nasıl Dayanıyor? BBC Science Focus
8 dakika
2,780
Tüm Reklamları Kapat

Balinalar, yunuslar ve foklar gibi deniz memelileri, okyanusta inanılmaz derinliklere dalabilir ve uzun süre su altında kalabilirler. Vücutlarının böylesi derinliklerde dayanması gereken muazzam basınç ve yoğun oksijen ihtiyacı göz önüne alındığında, bu, dikkate değer bir başarıdır. Derin okyanusun yüksek basıncı; akciğerlerine ve diğer iç organlarına zarar verebileceğinden, deniz memelileri için benzersiz bir zorluk oluşturur. Peki bu canlılar bu kadar zorlu koşullarda hayatta kalmayı nasıl başarıyor? Gelin, deniz memelileri fizyolojisinin büyüleyici dünyasına bir göz atalım.

Deniz Memelilerinin Solunum Adaptasyonları

Cuvier gagalı balinası (Ziphius cavirostris) gibi canlılar neredeyse 3.000 metreye kadar dalabilir, keza İspermeçet balinaları da 1000 ila 2000 metre arasındaki derin sularda sıklıkla bulunurlar.[1] Ek olarak, genelde ortalama 1 saatten uzun süre boyunca su altında kalabilirler ve birçok deniz memelisi yüzeyde görece az zaman geçirir. Peki o zaman nefeslerini nasıl bu kadar uzun tutuyorlar dersiniz? İlk akla gelen cevap belki akciğerlerinin fazla büyük olmasıdır, ama aslında durum pek de öyle değildir. Hatta vücut büyüklüğüne oranla yapılan karşılaştırmalara göre insanların balinalardan daha büyük akciğerleri vardır.[2]

Bu durumun başlıca sebeplerinden biri deniz memelilerinin karasal memelilere göre akciğerlerini daha etkili bir şekilde çökertip yeniden şişirebiliyor olmasıdır, yani dalış sırasında deniz memelileri akciğerlerini çökerterek hacimlerini ve içeride hapsolan hava miktarını azaltabilirler. Bu durum, daha derine dalarken artan basınçtan akciğerlerin zarar görmesini engellemeye yardımcı olur. Balina yüzeye doğru yükseldikçe ve dolayısıyla basınç düştükçe, akciğerlerin esnekliği onların hızla yeniden şişmesini sağlayarak düşük basınçlı bir ortam yaratır ve taze, oksijen açısından zengin hava içeri çekilir. Bu hızlı yeniden şişirme, deniz memelilerinin oksijen kaynaklarını hızlı bir şekilde yenilemelerine ve kesintisiz dalışlarına devam etmelerine olanak tanır.

Tüm Reklamları Kapat

Buna karşılık, insan akciğerleri bu kadar esnek değildir; sınırlı bir çökme ve yeniden şişme kabiliyetine sahiptir. Bu, biz insanlarda derin deniz dalışı sırasında olduğu gibi basınç çok hızlı değiştiğinde de akciğerlerde hasara neden olabilir.

Ayrıca deniz memelileri dalıştan hemen önce nefes verme eğilimindedir. Bu nedenle deniz memelilerinin ciğerlerini etkili bir şekilde çökertme ve yeniden şişirme yetenekleri, zorlu sualtı ortamında hayatta kalmalarını ve solunum sistemlerine zarar vermeden derin dalışlar yapmalarını sağlayan en önemli adaptasyonlardan biridir. Bu durumu mümkün kılan yapısal özellik ise deniz memelilerinin akciğerlerinin, karasal memelilerin akciğerlerinden daha fazla kıkırdağa sahip olmasıdır ve bu özellik akciğerlerinin daha elastik yapıda olmasını sağlar.[3], [4], [5]

Bir yüzme havuzunun dibine daldığınızda, fark edebileceğiniz ilk şey kulaklarınızın ağrımasıdır. Bunun nedeni, kulaklarınızın içindeki hava ile sizi çevreleyen su arasındaki basınç farkıdır. Gaz olan hava sıkıştırılabilir, ancak sıvı olan su sıkıştırılamaz. Basınç her 10 metrede 1 atmosfer arttığı için dalış yapan deniz memelileri için alçaldıkları her on metrede bir başka bir basınç bir atm artar. Örneğin, 1.000 metre derinliğe dalan bir erkek deniz fili yüzeydekinin 100 katı basınca maruz kalır.

Kuzey deniz fili (Mirounga angustirostris).
Kuzey deniz fili (Mirounga angustirostris).
ABC News

Evrimsel süreçte çoğu deniz memelisi, dış kulaklarını ve sinüslerini kaybedecek şekilde evrimleşmiştir. Hava dolu kulakların olmaması, dalışlar sırasında değişen basınçtan kaynaklanan rahatsızlığı ortadan kaldırır.

Tüm Reklamları Kapat

Ancak örneğin deniz aslanları ve kürklü foklar gibi bazı deniz memelilerinde hâlâ kulak bulunur. Bu canlılarınsa dalış sırasında kulakları kanla dolar, bu da basıncı eşitlemeye ve iç kulak yapılarının zarar görmesini önlemeye yardımcı olur. Yani bir deniz aslanı veya kürklü fok suya daldığında vücutlarını çevreleyen basınç, her zaman olduğu gibi artar. Basınçtaki bu artışa karşı koymak için kan, kulaklarının içindeki hava boşluklarına akar ve orayı kanla doldurur. Bu işlem kalan havayı sıkıştırır ve kulağın içi ile dışarıdaki su arasındaki basıncı eşitleyerek hassas iç kulak yapılarının yaralanmasını önlemeye yardımcı olur.[6], [7]

Kaliforniya Denizaslanı.
Kaliforniya Denizaslanı.
Orgeon State University

Vital kapasite, maksimum nefes alma ve maksimum nefes verme sonrasında ciğerlerde kalan hava miktarının toplamıdır. Yani, canlının ciğerlerine alabildiği en fazla hava miktarıdır. Deniz memelilerinde bu hacim insanlara göre daha fazladır ve her nefeste daha fazla karbondioksit dışarı atmalarına ve daha fazla temiz hava almalarına olanak tanır. Bu, uzun dalışlar sırasında bile vücutlarında oksijen ve karbondioksit dengesinin korunmasına yardımcı olur.

Bu canlılar aynı zamanda oksijeni çok dikkatli kullanırlar. Balinalar gibi deniz memelileri dalış yaptıklarında oksijeni korumak ve su altında geçirebilecekleri süreyi uzatmak için bir dizi fizyolojik değişikliğe uğrarlar. Bu değişikliklerden biri kalp atış hızındaki azalmadır. Balinalar kalp atış hızlarını yavaşlatarak vücutlarının tükettiği oksijen miktarını azaltabilir ve bu da onların su altında daha uzun süre kalmalarını sağlar.

Balinaların oksijeni muhafaza etmesinin bir başka yolu da kan akışını seçici olarak kalp, akciğerler, beyin ve bazı kaslar gibi temel organ ve dokulara yönlendirmektir. Bunu yapmak için kan damarlarının duvarlarını daraltırlar, bu da sindirim ve üreme sistemi organları gibi hayati olmayan organlara kan akışını azaltmaya yardımcı olur. Genel olarak, kalp atışlarını yavaşlatma ve temel organlara kan akışını yönlendirme yeteneği, balinalar gibi deniz memelilerinin oksijeni muhafaza etmelerine ve uzun süre su altında kalmalarına olanak tanıyan önemli bir adaptasyondur. Bu adaptasyonlar, mümkün olduğunca az enerji harcarken yiyecek aramak veya avcılardan kaçmak zorunda oldukları okyanus ortamlarında hayatta kalmaları için kritik öneme sahiptir.

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Denizel memeliler vücutlarında oldukça fazla oksijen tutarlar. Bunun bir sebebi kanlarındaki alyuvar hücrelerinin miktarıdır. Alyuvarlar, aynı zamanda kana kırmızı rengini veren hemoglobin sayesinde kanda oksijen taşırlar. İnsan kanında alyuvarların oranı %40-45'tir. Ancak örneğin balinaların kanında alyuvar oranı %60 civarındandır ve bu nedenle de balinaların kanları çok koyu bir kırmızıdır. Fakat çoğu denizel memeli buna ek olarak kaslarında da oksijen depolar.

Balina kasları; kaslara belirgin, koyu bir renk veren, miyoglobin adı verilen ve yüksek düzeyde kırmızı olan bir protein içerir. Bu yüksek miyoglobin seviyesi, balinaların derin dalış için gerekli olan büyük miktarlarda oksijeni depolamasına olanak tanır.[8] Bir balina daldığında, kaslarında depolanan oksijen yavaş yavaş tükenir ve en sonunda balina nefes almak ve oksijen kaynağını yenilemek için yüzeye çıkmak durumunda kalır. Balinaların kaslarında büyük miktarda oksijen depolayabilmeleri, daha derinlere dalabilmelerini sağlar. Derine daldıkça balinanın etraflarındaki basınç artar ve ciğerlerindeki havanın sıkışmasına neden olur. Ancak balinalar kaslarında depolanan oksijen sayesinde ciğerlerindeki hava sıkışsa bile metabolizmalarını çalıştırmaya ve vücut fonksiyonlarını sürdürmeye devam edebilirler.

Balinalardaki Hava Deliğinin Amacı ve Evrimi

Balinalardaki ilginç özelliklerden birisi de karasal memelilerdeki burun deliklerinin eşdeğeri olarak işlev gören hava deliğidir. Bununla birlikte hava deliği, sudaki yaşamı daha kolay kılan bazı önemli farklılıklara sahiptir.

Bir balina su altına daldığında, ciğerlerine su girmesini önlemek için hava deliğini sıkıca kapatır. Balina yüzeye çıktığında hava deliği açılır ve hava büyük bir güçle dışarı atılır. Bunun nedeni, az önce bahsettiğimiz üzere, vücudun içi ve dışı arasında bir basınç farkı oluşturan akciğerlerin hızlıca küçülmesi yani çökmesidir. Bu patlayıcı nefes verme eylemi insanlar tarafından genelde ilgi çekici bulunur. Dışarı çıkan hava akciğerlerden gelen sıcak hava, mukus ve solunum sisteminden gelen bakterilerin bir karışımıdır. Bu sıcak hava soğuk dış hava ile temas ettiğinde, sıcaklık değişimi nefesteki nemin su damlacıkları halinde yoğunlaşmasına neden olur. Bu nedenle, bir balinanın üflemesini bir su sisi veya püskürmesi olarak görürüz. Bu püskürmenin deniz suyundan değil, bunun yerine solunum sisteminden gelen sıcak hava, mukus ve bakterilerin bir karışımı olduğunu not etmek önemlidir. Bu olay balinanın ciğerlerinin ve solunum sisteminin dalış sırasında biriken fazla hava, mukus ve bakterilerden temizlenmesine olanak tanır.

ActiveWild

Hava deliğinin başlıca avantajlarından biri de balinanın kafasının üstünde yer almasıdır. Bu konumlandırma, balinanın hızlı bir nefes almak için hızla yüzeye çıkmasına olanak tanır. Buna karşılık, burun delikleri yüzün ön tarafında olsaydı balina nefes almak için kafasının tamamını sudan çıkarmak zorunda kalırdı. İlginç bir şekilde, Pakicetus gibi ilk balinaların karasal memelilere benzer şekilde yüzlerinin önünde burun delikleri vardı. Zamanla burun deliklerinin konumu kademeli olarak geriye doğru kaymıştır. Örneğin, Dorudon'un kafatasının ortasında bulunan burun delikleri vardı. Modern balinaların hava delikleriyle gözlerinin çok arkasındadır.

Hava deliğinin geriye doğru kaymasına rağmen, balinaların embriyo evresinde hava delikleri hâlâ kafalarının önünde bulunmaktadır. Canlı büyüdükçe, hava delikleri başlarının üzerinde daha yüksek bir konuma hareket eder.

Tüm Reklamları Kapat

Soldan sağa sırayla: Erken dönem, nesli tükenmiş bir balina cinsi olan Artiocetus Clavis, nesli tükenmiş Dorudon Atrox ve günümüzde yaşayan amazon nehir yunusunun kafatası çizimleri.  Mya: Milyon yıl önce.
Soldan sağa sırayla: Erken dönem, nesli tükenmiş bir balina cinsi olan Artiocetus Clavis, nesli tükenmiş Dorudon Atrox ve günümüzde yaşayan amazon nehir yunusunun kafatası çizimleri.
Mya: Milyon yıl önce.
Quora

Sonuç

Denizel memelilerin derin dalışlar ve su altında uzun süreler kalmak için geliştirdikleri adaptasyonlar oldukça ilgi çekicidir. Bu canlılar memeli olmalarına rağmen sulara oldukça iyi adapte olmuş; hatta katil balina gibi bazı türler, yaşadıkları ortamların en üst yırtıcıları konumuna gelmişlerdir.

Denizel memelilerinin adaptasyon ve evrimlerini anlamak, yalnızca bu inanılmaz canlıları daha iyi anlamamıza yardımcı olmakla kalmıyor, aynı zamanda su altı teknolojisinde yeniliklere ilham verme potansiyeli de gösteriyor. Kim bilir? Belki bir gün biz insanlar da derin denizin ezici basıncına uyum sağlama yeteneğine sahip olabilir ve yüzeyin altında yatan uçsuz bucaksız ve gizemli dünyayı keşfedebiliriz.

Ancak maalesef bu canlıların büyük çoğunluğu habitat kaybı, okyanus kirliliği ve küresel ısınma gibi sebeplerden ötürü tehlike altındadır.[9] Bu deniz canlılarını korumak ve gelecek nesillerin, bugün yaşadığımız merak duygusunu yaşayabilmelerini sağlamaksa bizim elimizde.

Bu Makaleyi Alıntıla
Okundu Olarak İşaretle
61
0
  • Paylaş
  • Alıntıla
  • Alıntıları Göster
Paylaş
Sonra Oku
Notlarım
Yazdır / PDF Olarak Kaydet
Bize Ulaş
Yukarı Zıpla

İçeriklerimizin bilimsel gerçekleri doğru bir şekilde yansıtması için en üst düzey çabayı gösteriyoruz. Gözünüze doğru gelmeyen bir şey varsa, mümkünse güvenilir kaynaklarınızla birlikte bize ulaşın!

Bu içeriğimizle ilgili bir sorunuz mu var? Buraya tıklayarak sorabilirsiniz.

İçerikle İlgili Sorular
Soru & Cevap Platformuna Git
Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Tebrikler! 11
  • Merak Uyandırıcı! 5
  • Muhteşem! 4
  • Bilim Budur! 3
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 3
  • İnanılmaz 3
  • Güldürdü 0
  • Umut Verici! 0
  • Üzücü! 0
  • Grrr... *@$# 0
  • İğrenç! 0
  • Korkutucu! 0
Kaynaklar ve İleri Okuma
Tüm Reklamları Kapat

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 16/06/2024 12:36:57 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/14022

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.

Tüm Reklamları Kapat
Keşfet
Akış
İçerikler
Gündem
Kara Delik
Madde
Oyun Teorisi
Filogenetik
Skeptisizm
Element
Sosyal
Evrimsel
Ağız
İletişim
Yumurta
Mikoloji
Ekonomi
Virüsler
Tehdit
Bebek
Konuşma
Müzik
Özel Görelilik
Şeker
İspat
Yemek
Hastalıkların Tedavisi
Öğrenme Teorileri
Değişim
Aklımdan Geçen
Komünite Seç
Aklımdan Geçen
Fark Ettim ki...
Bugün Öğrendim ki...
İşe Yarar İpucu
Bilim Haberleri
Hikaye Fikri
Video Konu Önerisi
Başlık
Gündem
Kafana takılan neler var?
Bağlantı
Kurallar
Komünite Kuralları
Bu komünite, aklınızdan geçen düşünceleri Evrim Ağacı ailesiyle paylaşabilmeniz içindir. Yapacağınız paylaşımlar Evrim Ağacı'nın kurallarına tabidir. Ayrıca bu komünitenin ek kurallarına da uymanız gerekmektedir.
1
Bilim kimliğinizi önceleyin.
Evrim Ağacı bir bilim platformudur. Dolayısıyla aklınızdan geçen her şeyden ziyade, bilim veya yaşamla ilgili olabilecek düşüncelerinizle ilgileniyoruz.
2
Propaganda ve baskı amaçlı kullanmayın.
Herkesin aklından her şey geçebilir; fakat bu platformun amacı, insanların belli ideolojiler için propaganda yapmaları veya başkaları üzerinde baskı kurma amacıyla geliştirilmemiştir. Paylaştığınız fikirlerin değer kattığından emin olun.
3
Gerilim yaratmayın.
Gerilim, tersleme, tahrik, taciz, alay, dedikodu, trollük, vurdumduymazlık, duyarsızlık, ırkçılık, bağnazlık, nefret söylemi, azınlıklara saldırı, fanatizm, holiganlık, sloganlar yasaktır.
4
Değer katın; hassas konulardan ve öznel yoruma açık alanlardan uzak durun.
Bu komünitenin amacı okurlara hayatla ilgili keyifli farkındalıklar yaşatabilmektir. Din, politika, spor, aktüel konular gibi anlık tepkilere neden olabilecek konulardaki tespitlerden kaçının. Ayrıca aklınızdan geçenlerin Türkiye’deki bilim komünitesine değer katması beklenmektedir.
5
Cevap hakkı doğurmayın.
Bu platformda cevap veya yorum sistemi bulunmamaktadır. Dolayısıyla aklınızdan geçenlerin, tespit edilebilir kişilere cevap hakkı doğurmadığından emin olun.
Ekle
Soru Sor
Sosyal
Yeniler
Daha Fazla İçerik Göster
Popüler Yazılar
30 gün
90 gün
1 yıl
Evrim Ağacı'na Destek Ol

Evrim Ağacı'nın %100 okur destekli bir bilim platformu olduğunu biliyor muydunuz? Evrim Ağacı'nın maddi destekçileri arasına katılarak Türkiye'de bilimin yayılmasına güç katın.

Evrim Ağacı'nı Takip Et!
Yazı Geçmişi
Okuma Geçmişi
Notlarım
İlerleme Durumunu Güncelle
Okudum
Sonra Oku
Not Ekle
Kaldığım Yeri İşaretle
Göz Attım

Evrim Ağacı tarafından otomatik olarak takip edilen işlemleri istediğin zaman durdurabilirsin.
[Site ayalarına git...]

Filtrele
Listele
Bu yazıdaki hareketlerin
Devamını Göster
Filtrele
Listele
Tüm Okuma Geçmişin
Devamını Göster
0/10000
Bu Makaleyi Alıntıla
Evrim Ağacı Formatı
APA7
MLA9
Chicago
A. K. Selçukoğlu, et al. Denizel Memelilerin Akciğerleri Yüksek Basınca Nasıl Dayanıyor?. (14 Nisan 2023). Alındığı Tarih: 16 Haziran 2024. Alındığı Yer: https://evrimagaci.org/s/14022
Selçukoğlu, A. K., Alparslan, E. (2023, April 14). Denizel Memelilerin Akciğerleri Yüksek Basınca Nasıl Dayanıyor?. Evrim Ağacı. Retrieved June 16, 2024. from https://evrimagaci.org/s/14022
A. K. Selçukoğlu, et al. “Denizel Memelilerin Akciğerleri Yüksek Basınca Nasıl Dayanıyor?.” Edited by Eda Alparslan. Evrim Ağacı, 14 Apr. 2023, https://evrimagaci.org/s/14022.
Selçukoğlu, Alper Kaan. Alparslan, Eda. “Denizel Memelilerin Akciğerleri Yüksek Basınca Nasıl Dayanıyor?.” Edited by Eda Alparslan. Evrim Ağacı, April 14, 2023. https://evrimagaci.org/s/14022.
ve seni takip ediyor

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