Arıların Dansı ve Arılarda Demokrasi: Arılar Neden Dans Eder ve Arı Demokrasisinden Neler Öğrenebiliriz?

Avusturyalı hayvan davranış bilimcisi (etolog) Karl Ritter von Frisch, 1927 yılında "Aus dem Leben der Bienen" (Dans Eden Arılar) adlı kitabını yayınladığında çağdaşları tarafından kuşku ile karşılanmıştı. Oysa kendisini tam anlamıyla çağının ötesinde bilimsel çalışmalar yürüten bir bilim insanıydı ve arılarda koku duyusu, görsel algı, yön bulma, polarize ışık ile konumlandırma, güneş takibi, iç saat, manyetik alanın petek örümüne etkisi ve düşey (ya da yerçekimi) algısı üzerine muhteşem çalışmalar yapmıştı. İlkin biraz anlaşılamamış olsa da tekrarlanan denylerle haklılığı pekişen von Frisch, büyük buluşundan 46 yıl sonra, 1973'te Fizyoloji alanında Nobel ödülüne layık görülmüştür.

Arı Dansı Nedir?

Bal arıları, hep birlikte ve iletişim içinde çalışan, koloniler halinde varlıklarını sürdüren canlılardır. Koloniler içerisinde iş bölümü vardır ve yaşa bağlı olarak işçi arılar önce kovan içindeki görevlerde çalışırken daha sonra "tarlacı" dediğimiz ünvanı alırlar ve kovana su, nektar, polen gibi kaynakları getirirler.

Şimdi, kendinizi bir tarlacı arının yerine koyun. Sabah gün doğumunda kovanın önüne çıkıyorsunuz ve günün en güzel çiçeklerinin tatlı nektarını bulup bir an önce yuvaya getirmek niyetindesiniz. İyi de bu harika çiçekler tam olarak nerede? Eğer hiçbir fikriniz yoksa, gelişigüzel bir şekilde uçup şöyle albenili bir öbek çiçek görmeyi ya da nektarın baş döndüren kokusunu almayı ummaktan başka yapabileceğiniz pek bir şey yoktur. Minicik bir arının geniş alanlarda çiçek aramasının da ne kadar zaman alan ve zahmetli bir iş olduğunu takdir edersiniz. Peki kovandaki kızkardeşlerinizden birisi size en güzel çiçeklerin nerede olduğunu söylemiş olsa, işiniz çok daha kolay olmaz mıydı? İşte arılar tam da bunu yapmaktadır. Önceden iyi bir kaynak keşfetmiş olan tarlacı arılar kovana geri döndüklerinde kardeşlerinin yanına koşup onlara müjdeli haberi verirler. Bunun için de insan dili haricinde bildiğimiz tek temsili dil olan arı dansını kullanırlar. 

1. Çember Dansı (Round Dance)

Arı dansı temelde iki çeşide ayrılır. Birincisi, yukarıdaki fotoğrafta da görebileceğiniz, çok yakında olan ve pek de tarif gerektirmeyen kaynakları anlatmak için kullanılan çember dansıdır (İng: "round dance"). Kovandan 50 – 100 metre uzakta bulunan bir kaynak keşfeden tarlacı arı saat yönünde ve aksi yönde hızlı hareketlerle çemberler çizerek diğer arılara çok yakında bir kaynak olduğunu işaret eder. Bu iletişim biçiminde uzaklık hakkında bilgi verilmesine karşın yön ve konum açık değildir.

Çember dansı, insan yön tarifleri ile karşılaştıracak olursak, "Bizim sokakta muhteşem bir tantunici açıldı, parmaklarını yersin." demeye benzer. Sonuçta tarifi alan aç arkadaşınız sokakta aşağı yukarı biraz yürümek zorunda kalsa da çok geçmeden aranan tantunici bulunacak ve karın doyurulacaktır. Arılar bu durumu biraz da olsa kolaylaştırmak için gelişmiş koku alma duyularından da yararlanırlar. Yuvarlak dansı yapan arının üzerine sinmiş olan çiçek kokusunu dikkatle inceleyen diğer arılar, dışarı çıktıklarında bu kokuyu esas alarak yönlerini daha da çabuk bulabilirler.

Bizim benzetmemizde arkadaşınızın size gitti yerin bir tantunici olduğunu söylemediğini ama çok övdüğünü; sizin de arkadaşınızın nefesini koklayıp tantuniciye gittiğini anlayarak, aramalarınızda buna odaklandığınızı hayal edin...

Ya da vazgeçtik, etmeyin; pek de hoş bir fikir değilmiş insana uyarlanınca... 

2. Sallantı Dansı (Waggle Dance)

Arı danslarının ikinci çeşidi ise çok daha karmaşıktır. Daha uzaktaki kaynaklara dair bilgi vermeyi amaçlayan bu dansa sallantı dansı (İng: "waggle dance") denir. Şematik gösterimi yukarıda görülmektedir. 

Kovan içinde düşey olarak asılı petekler üzerinde yerini alan "bilgili" arı, önce vücudunun arka kısmını sağa sola sallayarak (köpeklerin çok heyecanlandıklarında yaptıkları gibi) düz bir çizgi üzerinde hızla koşar. Ardından sağa ya da sola keskin bir dönüş yapıp, vücudunu sallamayı bırakarak yarım çember şeklinde bir eğriyi takip ederek dansına başladığı noktaya döner. Başlangıç noktasına ulaştığında aynı düz çizgiyi (ve aynı doğrultuda) takip ederek sallantı dansını tekrarlar; ve bu defa ilk seferkinin aksi yöne dönerek diğer yarım çemberi de çizer ve başlangıç noktasına döner. "Bilgili" arı bu dansı defalarca tekrarlayarak etrafındaki kız kardeşlerinin de onun bilgisini edinmesini sağlar. 

Peki bu dansın neresi, nasıl bilgiler taşır? Dansın bilgi taşıyan kısmı sallantılı geçen düz çizgidir. Burada iki çeşit bilgi aktarılır: yön ve uzaklık. Başta dediğimiz üzere, kovandaki petekler yerçekimi esas alınarak düşey doğrultuda konumlandırılmıştır. Arılar, bu yerçekimsel doğrultuyu güneşi temsil etmek için kullanırlar (bu da arı dilini temsîlî bir dil yapmaktadır).

Eğer bir tarlacı arı, yerçekimine tam ters yönde (yani yukarı doğru) dans ederse; bunun anlamı kaynağa gitmek için güneşe doğru (tabii ki güneşin kendisine değil de o anda gökteki konumuna dayalı olarak kuzeye, güneye, doğuya vb.) uçmak gerektiğidir. Dolayısıyla dansın yukarı yönden ne yönde ne kadar saptığına göre uçulacak doğrultu da belirlenmiş olur. Örneğin, sallantı dansının yapıldığı çizgi sağa doğru 20° eğikse, kovandan çıkılıp güneş karşıya alındıktan sonra, saat yönünde 20° dönüp dosdoğru uçmak gerekir.

Elbette arılar, oturup hesap kitap yaparak bu açıyı ayarlamamaktadırlar. Biz dansı inceledikten sonra bunu açısal olarak, matematiğimizi kullanarak ifade etmekteyiz. Arıların yaptığı, dans eden tarlacı arının düşeye göre ne kadar döndüğüne bakarak, Güneş'ten o kadar dönmektir. Bu açı her zaman %100 isabetle olmaz; ancak yine de çoğu zaman oldukça isabetlidir. Sonuçta arılar kör cahil ve pasif bir şekilde uçmazlar; kendi duyularını da kullanarak hedefe daha verimli ve aktif şekilde ulaşırlar.

Uzaklık bilgisi ise, dansın doğrusal kısmının (sallantının gerçekleştiği kısmın) ne kadar sürdüğü ile ilişkilidir. Kabaca 1 saniyelik sallantı, 1000 metre uzaklıktaki bir kaynağa işaret eder. 

Muhteşem değil mi? Arılar bu temsili dil aracılığıyla, kaynağın ne yönde ve ne uzaklıkta olduğunu kızkardeşlerine nerdeyse "nokta atışı" kesinliği ile bildirmiş olurlar. Ek olarak da, tıpkı çember dansında olduğu gibi, "bilgili" arının üzerine sinen kokular sayesinde, yol tarifi alan arılar ne çeşit bir kaynak ile karşılaşacaklarını da kestirebilirler. 

İşte bundan yaklaşık 90 yıl önce, dünya savaşları ortalığı dümdüz ederken ve elinde pek az teknoloji ve kaynak bulunmasına rağmen, von Frisch arıların "dilini" çözerek tarihe adını yazdırmış ve Nobel ödülünü de kazanmıştır. Arıların büyüleyici dünyasına göz atarken kendisini de saygıyla anmayı görev biliriz.

Evsiz Arıların Dansı: Pasaklı Dansçılar ve Oğul Vermek

Buraya kadar, bal arılarının dansının (ya da dilinin) keşfediliş öyküsünü ve ayrıntılarını öğrendik. Bal arıları, kendilerine has bu dili, genellikle bir kaynağın –çiçekler ya da sizin altı şekerli çayınız– konumunu kovandaki kardeşlerine anlatmak ve onları da bu kaynaktan yararlanmak için devşirmek için kullanırlar.

Arı dilinin şimdi söz edeceğimiz kullanımı ise çok daha nadir gerçekleşir ve evrimsel süreçte geliştirilmiş bir özelliğin (ya da davranışın) başka amaçlar için de kullanılmasına ve evrimin ekonomisine çok güzel bir örnek oluşturmaktadır. Fakat gelin önce bal arısı kolonilerinin yaşamındaki özel bir anla ilgili konuşalım: oğul verme.

İnsan hayatında doğum ne kadar "mucizevi" ve türün devamlılığı için önemliyse, bal arıları için de oğul verme böyledir. Bal arıları tek bir ana arı içeren on binlerce işçi arıdan oluşan topluluklar halinde yaşarlar ve bu topluluklara koloni denir. Doğal ve dengede bir bal arısı kolonisinde işçi arıların hepsi birbiri ile kardeştir ve ana arının kızlarıdır (mevsimsel olarak erkek arılar da üretilir, fakat kovandaki iş gücüne katkı sunmazlar; yalnızca başka kolonilerin ana arıları ile çiftleşerek eşeyli üremede görev alırlar).

Koloni, yaz mevsimindeki bolluktan yararlanıp aşırı büyüdüğünde, ana arının varlığının kanıtı olan ana arı feromonu artık bazı bireylere ulaşamamaya, miktar bakımından yetersiz kalmaya başlar. Bunu takiben işçi arılar, peteklerde bulunan (ve ananın yumurtlamış olduğu) yavrulardan bazılarını, yüksek besin değeri olan, arı sütü adı verilen bir karışımla beslemeye başlarlar. Arı sütü alan yavrular daha çabuk gelişir ve daha büyük bir bedene sahip olurlar. Bunlar yeni "ana" adaylarıdır.

Yeni ana adaylarından gelişimini ilk tamamlayan (ve kendisini çevreleyen balmumu kozadan ilk çıkan) kovanda gezip hala balmumu ile çevrili diğer ana adaylarını sokarak öldürür. Ana arının iğnesi kancalı olmadığından, bu sokma gezisi için kendisi bir bedel ödemez (genelde diğer arılar, iğnelerini kullandıktan sonra ölürler). Bütün bunlar olup biterken, işçi arılar eski anayı bir tür diyete sokarlar ve uçamayacak kadar ağır olan anayı rahatlıkla uzun mesafeleri geçebilecek kadar "zayıflatırlar".

Eski ana, yeni ana tarafından imha edilme sırası kendine gelmeden önce tebasının bir kısmını (işçi arıların yaklaşık üçte ikisini) da yanına alıp kovanı terk eder. Binlerce işçi ve bir ana arıdan oluşan bu öbeğe oğul, ve bu terk-i kovan eylemine de oğul vermek denir.

Oğulun ilk yapacağı, çok da uzakta olmayan bir yerdeki bir ağaç dalına konmaktır. Tabii insan etkisiyle doğal bitki örtüsünün kaybolduğu alanlarda oğul, bulabildiği bir nesnenin üstüne konacaktır: Bu; bisikletiniz, arabanız veya evinizin balkonu olabilir (bu nedenle kimi zaman insanlar eşyaları veya evlerinde istenmeyen arı kolonileri bulabilirler).

Oğul, kovandan ayrılırken, işçi arılar karınlarına doldurabildikleri kadar bal doldururlar. Bu besin, oğulu 2-3 gün kadar yaşatmaya yetecektir. Eğer bu sürede oğul, temelli yerleşecek bir yer bulamazsa, ne yazık ki sonları ölüm olacaktır. Bu da doğal seçilimin doğasında (!) var: Oğul verme sürecini besin bitmeden tamamlayabilecek olan arılar, bunu yapamayacaklara göre daha başarılı olacak ve genleri geleceğe miras kalabilecektir.

Arılar Nasıl Yeni Bir Ev Bulurlar?

Peki bir ağaç dalında toplanmış binlerce arı, kendilerine yeni bir yuvayı nasıl bulabilir? Biz olsak, herhalde şöyle (Nuri Bilge Ceylan filmlerindeki insanlar gibi) ufka doğru bakıp gözümüze bir kovuk kestirebilir ya da göğe bir ok atıp düştüğü yeri yeni vatanımız ilan edebilirdik. Ne yazık ki bal arılarının böyle seçenekleri yoktur. Bal arılarının, bir kovuğun uygunluğunu belirleyebilmesi için önce kovuğun içine girip dört bir yanını içerden teftiş etmeleri gerekir.

Bu noktada “Evrim, ne yaptın! Zavallı evsiz barksız arıları oradan oraya koşturup ev aramaya göndermeye utanmıyor musun? Binlerce arıyı köşe bucak gezdirmenin ne alemi vardı!” diyebilirsiniz. Eğer siz de evsiz bal arılarının yeni yuvalarını ararken kullandıkları yöntemin henüz keşfedilmemiş olduğu zamanlarda doğmuş olsaydınız, bu serzenişinizde haklı olurdunuz. Fakat Karl von Frish’in öğrencisi olan Martin Lindauer, hocasının izinden giderek, arı dilinin ev aramada da kullanıldığını bulmuştur.

Şimdi gelin biraz da bu keşifin tarihine bakalım, zira tarihi bağlam içinde bilim daha da bir şahanedir.

Arı Dili, Ev Tespitinde de Kullanılıyor!

1949 Yılı’nın Mayıs ayında Münih Üniversitesi'nde bir biyolog olan Lindauer, Münih Zooloji Müzesi’nin bahçesindeki bir çalıya konmuş bir oğul ile karşılaşır. Biraz yakından baktığında (biz arı bilimciler arılara yakından bakmayı çok severiz – bazen yüzümüz gözümüz sokulup sonradan ana fotoğrafta görüldüğü gibi pişman olsak da, alışmışız bir kere) oğulun dış yüzeyinde sallantı dansı yapan bir grup arı dikkatini çeker.

Okurlarımızın artık bildiği üzere, sallantı dansını yapan arılar, buldukları bir besin kaynağının yerini kovandaki kardeşlerine anlatmaya çalışmaktadır. Fakat bu oğulda dans eden arıların hiçbiri çiçek tozu taşımıyordu (genelde çiçeklerden dönen arıların bacaklarındaki özel keselerde, kolayca görülür bir "çiçek tozu topu" bulunur). Dahası, dans eden arıların çoğu siyah bir is ya da kiremit kırmızısı bir tozla kaplıydı.

Bu oğulu izledikçe Lindauer'in aklına bir fikir geldi: Belki de bu arılar o dönem hala yıkıntılar içinde olan (İkinci Dünya Savaşı sırasında Almanya'daki önemli şehirler neredeyse taş üstünde taş kalmayana kadar bombalanmıştı) Münih'te kullanılmayan bacalar ve yıkık kiremit duvarlar arasında olası yeni yuva yerleri bulmuş kaşif arılardı.

Bu gözleminden yola çıkarak Lindauer, altı yıl boyunca çalışıp gerçekten de oğulun üzerinde dans eden pasaklı dansçıların ev aramaya gitmiş kaşif arılar olduklarını ve "uygun" bir ev bulduklarında bunu, oğuldaki diğer işçi arılara anlatmak için dans dilini kullandıklarını gösterdi: Tıpkı besin kaynaklarının yeri için yapılan danstaki gibi yerçekimini güneşin tersi yön için bir simge olarak kullanarak dans eden arılar, oğuldaki kardeşlerine bulukları yeni yuvanın reklamını yapıp onları da kendileri ile bu yuvayı teftişe çağırıyorlardı.

Tabii ki aynı anda her yöne gidip bilgi toplayan bu kaşif arılar, bazen anlaşmazlığa düşüyorlardı. Kimin bulduğu yuva diğerine göre üstündü? Hangi yuvaya gidileceğine dair son kararı vermek için her bir arının her bir aday konumu tek tek incelemesi mi gerekliydi? Bu soruların yanıtını, dünyanın yaşayan arı davranışı araştırmacıları arasında en etkili ve ünlülerinden biri olan Thomas Seeley'nin 1970'lerde yaptığı bir dizi muhteşem deney ve gözleme kadar kimse tam olarak bilmiyordu. Buna az sonra döneceğiz. 

Evrimin Müthiş Verimliliği!

Bu kısmı bitirirken, Lindauer'in pasaklı dansçıları üzerinden bir kez daha evrimin verimliliğine vurgu yapmayı uygun görüyoruz. Evrimsel süreçte geliştirilen özellikler, uzuvlar, süreçler ya da davranışlar çok değerlidir ve her birinin üretimi ve sürdürülmesinin canlı açısından büyük maliyeti vardır. Bu bakımdan, bir taşla iki kuş (ya da çok daha fazla kuş) vurma şansı belirdiğinde, türlerin bu şansı elinin tersiyle itmesi seçilimde geriye düşmeleri anlamına gelir.

Arı dansının, hiçbir temel ilke ve yönteminde değişiklik yapılmaksızın hem besin hem de yuva ile ilgili bilgilerin işçi arılar arasında paylaşılmasında kullanımı da bu bakımdan beklendik bir durum olmakla beraber yine de evrimsel süreçte geliştirilmiş muhteşem çözümlere ve evrimde sıklıkla karşılaştığımız "bir sistem güzel çalışıyorsa, yenisini üretmektense çalışanı tekrar tekrar, yeni amaçlar için kullan" ilkesine iyi bir örnektir.

Arı Demokrasisi ve Demokrat Arılar

Şimdi gelin, arıların yeni bir yuva ararken uzlaşmacı bir biçimde ellerindeki seçeneklerden en iyisine nasıl ulaştıklarına bir bakalım.

Yukarıda anlattığımız üzere halihazırda kurulu kovanı terk eden oğul, bir cismin üzerinde geçici olarak konklarken bir an önce yeni evlerini bulmak ve yerleşmek durumundadır, zira bal arıları kovuklarda yaşar ve açıkta çok uzun süre hayatta kalamazlar. Lindauer’in uzun soluklu gözlemlerle ortaya çıkardığı üzere, kaşif arılar, yakınlarda uygun bir kovuk bulup oğula geri döndüklerinde dans dilini kullanarak bunu, oğuldaki diğer işçi arılara anlatmaktadır. Oğuldaki kardeşlerine, buldukları yeni yuvanın reklamını yapıp onları da kendileri ile bu yuvayı teftişe çağıran bu arılardan bazen yüzlercesi aynı anda ve onlarca farklı konumu işaret edecek biçimde dans etmektedir.

Bu noktada durumu, ilk etapta göründüğünden bile ilginç kılan şey, işte bu birbiriyle çelişen bilgilerin, binlerce arıdan oluşan bir oğul tarafından işlenip, sonunda (2-3 gün kadar bir sürede) ortak bir karara varılıyor olmasıdır. 

Peki bal arıları kendilerine reklamı yapılan yuva adaylarından hangisinin en iyisi olduğuna nasıl karar verirler? Bu kararın alınabilmesi için oğuldaki her bir arının her bir yuva adayını tek tek incelemesi mi gerekir?

Bu soruların yanıtını, Thomas Seeley'nin 1970'lerde yaptığı bir dizi akıllıca tasarlanmış deney ve gözlem sonucunda öğrendik. Seeley'nin Honey Bee Democracy (Bal Arısı Demokrasisi) adlı kitabında, son derece zevkle okunabilecek bir biçimde bu süreci açıklamaktadır. Biz de burada son derece özet bir biçimde onun bulduklarının üzerinden geçelim. 

Oğulun geçici konaklaması sırasında yakın çevrede yuva adayları bulan yüzlerce kaşif arı, oğula döndüklerinde keşiflerini anlatıp diğer kaşif arıları da kendi buldukları yuva adaylarını yoklamaya davet ederler. Bu durumda elinde iyi bir yuva adayı olmayan arılar karşılaştıkları bilgili kaşiflerin işaret ettikleri yuvaları kolaçan etmeye giderler. Davet edildikleri yuva adaylarını beğenmeleri halinde bu kaşifler de kendilerini davet etmiş olan kaşif ile aynı yeri işaret edecek şekilde dans etmeye başlar. Bu durumda "iyi yuva" adaylarının hızla destekçi toplarken, "kötü yuva" adayları için dans eden arıların kendilerine taraftar bulması pek zordur. Buraya kadar olanlar pek de şaşırtıcı sayılmaz.

Daha da ilginç olan ve belki de Seeley'nin büyük keşfi olan ise, başta belli bir yuva adayını destekleyen arıların ilerleyen zamanda (ve daha iyi seçenekler belirdikçe) nasıl olup da "fikir değiştirdikleri" ve görece daha iyi olan yuva adayı için dans etmeye başladıklarıdır.

Bir adada yaptığı kontrollü deneylerle Seeley, kaşiflerin bulduğu yuva adayı ideale yaklaştıkça (arılar, seçenekleri olduğunda 40 litrelik boşlukları seçmektedir) daha "şevkli" dans ettiklerini göstermiştir. Kendisi buna "dürüst reklamcılık" diyor. Buna ek olarak, buldukları yuva adaylarına dair bilgiyi diğer arılarla dürüstçe paylaşan arıların kendi taraflarına çekebildikleri arı sayısının, buldukları yuva adayının kalitesi ile doğru orantılı olduğunu gördü. Bulunan yuvanın kalitesi ile kaliteli bir yuva bulan arıların yanlarına daha çok arı çekebilmesi, bir tür çarpan etkisi yaratarak iyi yuva adayları için dans eden arı sayısının hızla artmasına ve dolayısıyla (toplam kaşif arı sayısı sınırlı olduğu için) diğer yuva adayları için dans eden arı sayısının azalmasına neden olmaktadır.

Israrcıları İkna Etmek ve Çoğunluk Etkisi

Burada kesin bir karara erişilmesinin önündeki tek engel, aslında çok da iyi olmayan yuva adaylarından vazgeçmeyen arılardır. Bunun nedeni, belli bir kaşif arının daha iyi bir yuva adayından haberi olmaması gibi görünmektedir. Peki hiç görmediği bir yuva adayı yüzünden bilgi eksikliği yaşayan bu arılar nasıl ikna edilebilirler?

Burada, "çoğunluk etkisi" devreye girer ve arıların büyük bir kısmı belli bir yönü işaret ederken başka yuvaların reklamını yapan arılara "nazikçe" kafa atılır (evet, arılar birbirine kafa atıyor!). Belli bir kanat çırpma sıklığı ile eşleştirilen bu kafa atma hareketine maruz kalan arılar, ısrarlarından vaz geçer ve dans eden arıların daha da büyük bir kısmı eldeki en iyi seçeneğe oadaklanırlar. 

Birkaç güne yayılan bu "fikir beyanı" ve "tartışma" sonucunda artık dans eden arıların tamamı tek bir yuvayı (ve eldekiler içinde en iyisini) işaret etmektedir. Bunun üzerine oğul, bulunduğu geçici konumdan ayrılıp, kaşif arıları takip ederek yeni yuvanın yolunu tutar. 

Konuyla ilgili 1 saatlik (İngilizce) ve Tom Seely tarafından bizzat verilen bir ders, Cornell Üniversitesi'nin aşağıdaki videosundan izlenebilir: