Duyular - 1: Koku - Kendi Kokumuz, Feromonlar ve Parfümler

Yeni bir yazı dizisi ile karşınızdayız. Bu yazı dizimizde hayvanlarda bulunan eşsiz duyuları ve bunların kökenlerini inceleyeceğiz. Bunu yaparken pek çok yan bilgi de vererek yazılarımızı zengin tutacağız. Umarız herkes için faydalı bir yazı dizisi olacaktır. Öyleyse konumuza giriş yapalım.

Koklamak Nedir?

Koklamak, temel olarak herkesin bildiği gibi, bir ortamda bulunan kimyasalların, belirli reseptörler üzerinde meydana getirdikleri elektrokimyasal uyarıların beyin tarafından değerlendirilmesi sonucu ortaya çıkan hissin adıdır. Koklamanın temel işlevi, bir ortamda diğer duyu organları ile algılanması zor/olanaksız olan kimyasalların ayırt edilmesidir. Koku duyumuz sayesinde gözlerimizle asla göremeyeceğimiz ve çoğu zaman dokunarak hissedemeyeceğimiz kimyasalların varlığını ayırt edebiliriz. 

Pek çok hayvanda koklama duyusu çok önemli rollere sahiptir. Fareler, köpekler, köpekbalıkları gibi türler bilinen örneklerdir. Ancak kimi hayvanda da koku duyusu, diğer organların gerisinde kalmıştır. Bu hayvanlara da insanı, kartalları, vb. hayvanları örnek verebiliriz. Elbette bu ikinci kategorideki hayvanlar da koku duyularını kullanmaktadır ve kimi zaman önemli konumda olabilir ancak temel olarak görme gibi diğer duyular bu organlarda daha önemli konumdadır.

Koklama Duyusunun Genetik Kökeni Nedir? 

Kokuyla ilgili olan genler, OR (Olfactory/Odorant Receptor - Koku Reseptörleri) genleridir. Günümüze kadar insan türünde toplamda 900 adet, farelerde ise toplamda 1500 adet OR geni tespit edilmiştir; yani koku almamızı sağlayan genler bir gen ailesi oluşturmaktadır. Memelilerin evriminde bu genlerin bir kısmı işlevlerini yitirmiştir. Antropogeni Akademik Araştırma ve Eğitim Merkezi'nin yaptığı bir araştırmaya göre insanların kokuyla ilgili genlerinin %60'ı işlerliğini yitirmiştir ve insansı maymunlar arasında en kötü koku yeteneklerine sahip tür insandır. İnsan haricindeki insansı maymunlarda bu genlerin %30'u, farelerde ise %20'si "sahte-gen" (pseudogene) haline gelmiştir ve artık bir işleve sahip değildir. Bu genlerin eksikliğinden ötürü hücreler gerekli koku reseptörlerini üretemezler ve insanın koku alma repertuvarı daralır.

Bu körelmeler ışığında, insanın koku duyusunun oldukça kör olduğu; ancak kendi yaşam alanına göre halen iyi bir koklama becerisine sahip olduğu düşünülebilir. İnsan beyninin %5-7 arası koku bölgelerine aittir. Her ne kadar bu önemli sayılabilecek bir kısım olsa da, neokorteksin %20-40 arasının görüşe ayrıldığı düşünülürse bu oranın küçüklüğü görülebilir. Bunun sebebi insan türü için koklama yeteneğinin diğer hayvanlara göre oldukça azalmış olmasıdır.

Koku Yeteneğimiz ve Bir Kıyaslama

İnsan, 10.000 civarı farklı kokuyu algılayabilmektedir. Aslında koku alma becerisini farklı kokularla değil ama kokulara ve kokuya sebep olan kimyasal moleküllere hassas reseptör çeşidi ile kıyaslamak daha doğru olacaktır. Bu kıyaslamaya göre insanlarda 350 farklı işlevsel koku reseptörü türü bulunurken, farelerde 1300 farklı tür, köpeklerde ise 125-220 milyon farklı tür koku reseptörü bulunmaktadır. Tazılarda bu sayı 300 milyona kadar çıkmaktadır. Ayrıca köpekler koku konsantrasyonlarına (santimetreküp başına düşen koku molekülü), insanlardan 100 milyon kat daha fazla hassastırlar. 

Yani bir insanın, bir odada, bir santimetreküp alanda belirli bir kokuyu ayırt edebilmesi için o kokuya ait 100 milyon tane molekül bulunması gerekirken, aynı kokuyu (eğer ilgili reseptör mevcutsa) köpek sadece 1 tane molekül mevcutken ayırt edebilir. Köpekbalıkları da benzer bir şekilde son derece gelişmiş koku duyularına sahiptir. 

Bir köpek balığı, 100 litre su içerisindeki 1 damla koku molekülünü ayırt edebilecek kadar hassas koku duyusuna sahiptirler. Bir diğer kaynağa göre köpek balıkları, 10 milyar molekül arasından avı olan balıklara ait tek bir molekülü ayırt edebilmektedir. Bu, bir havuz içerisindeki bir çay kaşığı kadar molekülü ayırt edebilmek gibidir. Bazı araştırmacıların iddiasına göre köpek balıkları yaklaşık 10 kilometre öteden 1 damla kan kokusunu ayırt edebilmektedirler; ancak bu ispatlanmamıştır. İspatlanan sınırlar dahilinde köpek balıklarının 400 metre kadar mesafeden 1 damla kan kokusunu ayırt edebildikleri bilinmektedir. Öyle ki, köpek balıklarının beyinlerinin tamamının %70'i koku almak için özelleşmiştir.

Koku Yayılma Hızı Tespit Edilebilir mi?

Günümüzde ışık ve sesin aksine kokunun yayılma hızını kabaca söylemek bile pek mümkün olamamaktadır. Çünkü kokuların yayılma hızları, o kokulara neden olan kimsalların içinde çözündükleri madde içerisindeki efüzyon hızlarına bağlıdır. Bu da, içinde bulunulan ortamın sıcaklığına, basıncına, dış kuvvetlerin fiziksel özelliklerine, yayılacak olan kimyasalın moleküler boyutlarına ve daha nice değişkene bağlıdır. Kokuların hareketlerinin fiziksel olarak hesaplanması, Graham'ın Efüzyon Yasası ile belirlenir. Bu yasa dahilinde moleküllerin birbirleriyle çarpışma miktarları en üst düzeyde öneme sahiptir. Bu yasa sayesinde farklı kimyasalların birbirlerine oranla ne hızla yayılacaklarını tespit edebilmekteyiz. Dolayısıyla bu yasa dahi bir kokunun yayılma hızını net olarak belirleyememektedir.

Günümüzde bazı yeni araştırmalarla kokuların yayılma hızını belirleyebilmenin teorik yolları aranmaktadır. Elbette bir kokunun belirli bir ortamdaki yayılım hızı pratik olarak ölçülebilir. Ancak teorik yöntemlerle henüz genel geçer olarak kabul edilen bir yöntem keşfedilememiş olsa da, bilimin gelişmesi, evrenin sırlarının çözülmesi ve kimyasalların daha iyi tanınmasıyla bunun mümkün olacağı düşünülmektedir.

Koklama Duyusu ve Evrimi

Koku duyusunun ilk olarak ne zaman ortaya çıktığı tam olarak bilinmese de, yaklaşık olarak Kambriyen Patlaması ve sonrasında çok hücrelilerde özelleşme meydana gelmeye başlamasıyla bazı hücrelerin etraftaki kimyasalları ayırt edecek şekilde evrimleştiği bilinmektedir. Bu da yaklaşık olarak 542 milyon yıl öncesine işaret etmektedir. Koklama duyusunun en ilkel kökenlerinin (kimyasallara tepki verme), çok daha eskilere gitmektedir. 

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Neden Desteğe İhtiyacımız Var?

Aslında maddi destek istememizin nedeni çok basit: Çünkü Evrim Ağacı, bizim tek mesleğimiz, tek gelir kaynağımız. Birçoklarının aksine bizler, sosyal medyada gördüğünüz makale ve videolarımızı hobi olarak, mesleğimizden arta kalan zamanlarda yapmıyoruz. Dolayısıyla bu işi sürdürebilmek için gelir elde etmemiz gerekiyor.

Bunda elbette ki hiçbir sakınca yok; kimin, ne şartlar altında yayın yapmayı seçtiği büyük oranda bir tercih meselesi. Ne var ki biz, eğer ana mesleklerimizi icra edecek olursak (yani kendi mesleğimiz doğrultusunda bir iş sahibi olursak) Evrim Ağacı'na zaman ayıramayacağımızı, ayakta tutamayacağımızı biliyoruz. Çünkü az sonra detaylarını vereceğimiz üzere, Evrim Ağacı sosyal medyada denk geldiğiniz makale ve videolardan çok daha büyük, kapsamlı ve aşırı zaman alan bir bilim platformu projesi. Bu nedenle bizler, meslek olarak Evrim Ağacı'nı seçtik.

Eğer hem Evrim Ağacı'ndan hayatımızı idame ettirecek, mesleklerimizi bırakmayı en azından kısmen meşrulaştıracak ve mantıklı kılacak kadar bir gelir kaynağı elde edemezsek, mecburen Evrim Ağacı'nı bırakıp, kendi mesleklerimize döneceğiz. Ama bunu istemiyoruz ve bu nedenle didiniyoruz.

Destek Ol

Tek hücrelilerden çok hücrelilerin evrimleşmeye başladığı 900 milyon yıl kadar öncesinden itibaren, sistemsel özelleşmenin de başladığını bilmekteyiz. Yaşam, öncelikle sıvı halde olan okyanusları doldurduğundan, koku almak, daha doğru tanımıyla çözünmüş haldeki kimyasalları tespit edebilmek de bir o kadar önem arz etmeye başladı. Bu süreçte, suyun içerisindeki kimyasallara giderek hassas hale gelen türler evrimleşmeye başladı. 

Koklama becerisinin getirdiği evrimsel avantaj son derece açıktır: koku, ışığın olmadığı yerlerde bile hızlı bir iletişim aracıdır. Avların avcıları, avcıların avları, çiftlerin birbirini, akrabaların birbirlerini görmeden tanıyabilmeleri ve iletişim kurabilmeleri için koklama son derece avantajlı bir yöntemdir. Özellikle de ışığın erişemediği derin okyanuslarda, koku alma duyusu, yani suda çözünmüş kimyasalları tespit edebilme yetisi ekstra önem kazanmaktadır.

Ancak bu durum sadece sular için geçerli değildir. Omurgalıların karaları işgal etmeye başlamasıyla birlikte, günümüzdeki türlerin evrimine yol açacak olan evrimsel tarihin içerisinde koklama çok önemli bir rol oynamıştır. Öyle ki, günümüzdeki insan beyninin temellerini barındıran memeli beyinlerinin evriminin koklamaya bağlı olarak özellikle gerçekleştiği düşünülmektedir. 190 milyon yıl önce yaşamış, bilinen en eski memeli türlerinden olan Morganucodon oehleri ile Hadrocodium wui türlerinin fosillerinde yapılan analizler, koku ile beyin evrimi arasında önemli ilişkiler ortaya koymuştur. Bu çalışmalar sonucunda, memelilerin atası konumundaki türlere göre özellikle koklama bölgesinde ciddi bir evrimsel değişim tespit edilmiştir. Bu da, koklamanın evrim üzerindeki önemli etkilerini göstermektedir.

Her tür, yaşadığı ortama göre farklı koku alma becerileri geliştirmiştir. Evrimsel olarak meydana gelen bu değişimler, türlerin yaşadıkları ortamdaki av, avcı ve çiftleşilebilecek birey durumlarına göre değişim göstermektedir. Bazı türler için koku duyusu birincil önemdeyken, bazı diğer türlerde, evrimsel süreç içerisindeki farklılaşmadan ötürü bu duyu ikincil ve üçüncül sıraya düşebilmiştir.

Anozmiya (Anosmia) Nedir?

Anozmiya, koku alamama hastalığına verilen isimdir. Nasıl ki bir kör göremiyor, bir sağır duyamıyorsa, bir anozmi de koku alamaz. Bu yüzden tatma duyusu da yeterince işlevini yerine getiremez. Bu hastalığın temel sebepleri sinüs hastalıkları, burun boşluğundaki büyümeler, viral enfeksiyonlar ve kafa travmalarıdır. 

Anozmi doğan bebekler çoğu zaman büyüdüklerinde bu hastalığa sahip olduklarını fark etmezler. Çünkü hiçbir zaman koklamanın nasıl bir his olduğunu bilmemişlerdir. Anozmi Vakfı, anozmiye sahip olanlar kokuya karşı hiçbir duyarlılığa sahip olmadıkları için evlerinde yangına karşı çok sayıda alarm kullanmalarını ve gazla çalışan hiçbir alet kullanmamalarını önermektedirler. 

Koku ve Tat Birlikte mi Çalışır?

Evet, koklama duyumuz ile tatma duyumuz birlikte çalışır. Oldukça popüler olan bu bilgi, son derece bilimseldir de... Bu birlikte çalışmanın en temel sebebi mekanik bazı etmenlerdir. Bir besini çiğnediğimizde, burun boşluğumuzu da hareket ettirerek besinin üzerinden yayılan koku moleküllerini hissetmeye zorlarız. Kolorado-Denver Tıp Fakültesi'nden Prof. Tom Finger, burnumuzu tutarak herhangi bir besini yediğimizde tadını tam olarak alamadığımızı söylemektedir. Özellikle de karmaşık tatları ayırt etmemiz mümkün olmamaktadır. 

Feromonlar Nedir?

Feromon, bir türün, genellikle kendiyle aynı türden olan bireylerin algılaması amacıyla vücudun dışarısına salgılanan bazı özel kimyasalların genel adıdır. Bu konuda omurgalılar ve bitkiler üzerinde göreceli olarak az çalışma bulunsa da böceklere ait feromonlar çok net bir şekilde bilinmektedir.

Çok farklı çeşitlerde feromonlar bulunmaktadır: Yığılma feromonları, alarm feromonları, açıklayıcı feromonlar, salıcı feromonlar, sinyal feromonları, birincil feromonlar, bölgesel feromonlar, iz feromonları, bilgi feromonları, seks feromonları, Nasonov feromonları, Asil feromonlar, sakinleştirici feromonlar, nekromonlar bunların bazılarıdır. 

Feromonlar, genellikle doğrudan koklama duyusu ile algılanmaktadırlar. Burunda, Jacobson Organı tarafından algılanırlar. Örneğin bir bireyin annesine cinsel istek duymama sebebinin feromonlar olduğu, bu feromonların salgılanmasında sorun yaşandığında ensest eğilimler görüldüğü düşünülmektedir. Ancak bu halen net olarak bilinen bir gerçek değildir ve araştırmalar sürmektedir.

Neden Parfüm Kullanıyoruz?

Bu sorunun cevabı, insanın sosyokültürel evriminde gizlidir. İnsanın doğayı tanımaya başlamasıyla birlikte kültürü ve algıları da oldukça değişmiştir. Öncelikle kendisini, sonrasında etrafını, etrafını tanıdıkça da kendisini daha iyi bir şekilde algılamaya başlamıştır. Bu noktada, zekanın evriminin hızlanmasıyla beraber, yaşam alanlarımızın değişmesiyle birlikte duyu organlarımız ve dolayısıyla duyularımızın kendileri de evrimleşmiştir. Ancak bu evrim, her zaman, önceden olduğundan daha iyiye doğru olmamış, körelmeler de meydana gelmiştir. Koku duyumuz da körelen duyularımız arasındadır.

Muhtemelen bir "trend" (moda, akım) olarak başlayan doğal kokuları kullanma eğilimi, popülasyon içerisinde yayılarak günümüze kadar aktarılmıştır.

Aslında halen kendi öz kokumuz, bir hayvan olduğumuzu ispatlar şekilde işe yaramaktadır. Karşıt cins, bir bireyin yapay kokusunu her ne kadar çekici bulsa da, asıl cinsel uyarılmayı kişinin kendi kokusu ve yukarıda açıklanan feromonlar ile sağlamaktadır. Örneğin yapılan çalışmalarda, erkeğin sperm ve ter kokusunu alan dişilerin cinsel olarak almayanlara göre cinsel açıdan daha fazla uyarıldığı bilinmektedir. Dolayısıyla körelmiş bir duyumuz olmasına rağmen halen ciddi görevleri bulunmaktadır.

Yani ne kadar kendimizi deodorant ve parfüme bulasak da, karşı tarafı asıl "amaç" için uyaran koku, kendi kokumuzdur. Ne yazık ki sosyal yaşantı içerisinde birer "mem" olarak doğan davranışlarımız, kimi zaman doğa yasalarını etkileyebilmekte ve normları değiştirebilmektedir. Bu da, o durumlardan birine örnektir.