Breaking News

Böceklerin Uçuş Tekniği Hava Araçlarıyla Yarışıyor


 Bir yöne uçarken aniden başka bir yöne doğru hareket edebilen helikopterler, ağır yük taşıma kapasitesine sahip kıtalar arası uçan dev uçaklar, radarlara görünmeyen ve dikey kalkış yapabilen jetler…

21.yüzyılın teknolojisi böylesi gelişmiş hava araçları üretilmesine imkân tanıyor. araçlar ne kadar gelişmiş olursa olsun böceklerin uçuş sistemleri ile boy ölçüşmekten oldukça uzak görünüyor.

Böcekler tam bir uçuş ustasıdır. Öyle ki saniyede 1000’den fazla kanat çırpan böcekler vardır. 1

Pek çok kişinin bildiğinin aksine böcekler kanatlarını yukarıdan aşağıya doğru çırpmaz. Kant çırparlarken kanatlarının esas hareket yönü öne ve arkayadır. Üstelik böcek kanatları, kuşların kanatları gibi havada tutunmayı sağlayan mekik şeklinde bir kesite de sahip değildir. Peki, öyleyse böcekler nasıl olup da düz kanat yapılarına rağmen, uçabilmektedirler? Nitekim bazı bilim adamları, yaptıkları çalışmalarda “böceklerin uçamadıklarını” esprili bir ifade ile ispatladıklarını söylemişlerdir. 2


Yapılan detaylı deneyler neticesinde, böceğin 3 farklı tekniği ustalıkla kullanarak uçtuğu tespit edilmiştir. 3  

Uçuş tekniklerini ne kadar iyi bilirseniz bilin gerekli donanıma sahip değilseniz ustaca bir uçuş yapmanız mümkün değildir. Son teknoloji ürünü bir jet pilotu ne kadar usta olursa olsun, per

sinekvaneli bir uçakla jette olduğu gibi manevralar yapamaz. Allah böcekleri üstün manevra kabiliyetlerini sergileyebilecekleri mükemmel uçuş sistemleri ile birlikte yaratmıştır. Birbirlerini tamamlayarak böceklerin mükemmel manevralar yapmalarına imkân tanıyan ana unsurlar şunlardır:

  1. Gözler,
  2. Gözlerden gelen bilginin işlenerek engel tespitinin yapılması,
  3. Konumu ve denge durumunu algılamakla görevli olan halter isimli organlar,
  4. Kanatları hareket ettiren özel kaslar,
  5. Uçuş sistemini koordine edilmesini sağlayan sinir hücreleri,

Bu 5 ayrı unsurun aynı anda var olması gerekir, birinin eksikliği ya da yetersizliği durumunda böceğin ustaca manevralar yapması imkânsızdır. Uçucu bir böcek için manevra kabiliyeti yaşamsal bir öneme sahiptir. Aksi takdirde ya besinini temin edemez ya da düşmanlarından kaçamadığı için kolaylıkla avlanır. Dolayısıyla evrim teorisinin ileri sürdüğü gibi mükemmel bir uçuş sisteminin kademe kademe gelişim sürecinde ortaya çıkması mümkün değildir. Allah tüm bu unsurları bir kerede var etmiştir.

 

Ustaca uçan bir böceğin engelden uzaklaşması için yaratılan sistem şu aşamalarla çalışır:

Böcek gözleri ile engeli görür. Görme olayından kaynaklanan ve böceğin sinir sisteminde oluşan elektrik sinyali yorumlanır. Yapılan yoruma göre kasları yönlendirmek için emir verilir. İlgili kas, doğru miktarda hareket ettirilir. Böylece böcek yön değiştirmeye başlar. Böcek yön değiştirmeye başladıktan çok kısa süre sonra halter adlı organ tarafından böceğin döndüğü tespit edilir. Halter organından kaslara bu dönüşü dengeleyecek şekilde emir gider. Böylece böcek tekrar dengeli bir şekilde hareket eder. 4


Uçan böceklerdeki halter adlı organlar günümüzde uçaklarda kullanılan jiroskop adlı cihazlarla aynı işi görür. Jiroskoplar bağlı olduğu cismin ne kadar döndüğü bilgisini hesaplar. Böceklerdeki halterlerin en az jiroskoplar kadar hassas olduğu tespit edilmiştir.

Uçuş teknikleri ve bunları icra edecek donanım da tek başına yeterli değildir. Donanımın manevraları kaldıracak bir yapı içinde olması şarttır. Bir zepline uçak motoru koyarak ona uçak gibi manevra yaptıramazsınız. Taşıyıcı sistem ve kaplama malzemesi de yüksek manevra tekniğine göre tasarlanmış olmalıdır.


Saniye de 1000 defa kanat çırpan bir sineğin sonunun “yanarak ölmek” olacağını düşünebilirsiniz.  Ama öyle olmaz, çünkü Allah böcekleri oldukça korunaklı bir yapıda yaratmıştır. Sinekler, Allah’ın yarattığı özel soğutma sistemi ile vücutlarını kaplayan esnek ve sağlam kaplama malzemesi sayesinde mükemmel manevralarını rahatlıkla yaparlar.

Pilotluken zor mesleklerden biridirUzun ve zahmetli bir eğitim gerektirirBir sinek hiç bir eğitmenden geçmediğibu konuda bir ders almadığı halde doğar doğmaz mükemmel bir şekilde uçabilirbir pilotunkinden çok daha zor manevralar yapabilirAllah sinekleri dünyaya geldikleri anda tüm uçuş bilgilerine sahip olacak biçimde yaratmıştır.


Bir uçağın kanadı havayı ikiye ayırır. Kanadın üst yüzeyinden giden hava, alttakinden daha hızlı hareket eder. Bu sayede kanadın üst kısmında daha az basınç oluşur ve uçak yerçekiminin etkisini yenerek havalanır. Kanadın şekli nedeniyle sahip olduğu bu özellik aerodinamik yapı olarak isimlendirilir. Aerodinamik havanın akışkanlığını ve uçan nesnelerin üzerinde oluşan kuvvetleri inceleyen bilim dalıdır. Böceklerdeki aerodinamik hesaplar uçaklardakine nazaran çok daha komplekstir. Hareket halindeki bir böceğin üzerinde uçakla kıyaslanmayacak kadar çeşitli hava akımları oluşur. Uçan bir sinekte tüm bu akımlar bir uçak mühendisince planlanmışçasına gibi her an kontrol altında tutulur.

 

Bütün bilimsel birikimlere rağmen, uçan bir sineğin üzerine etkiyen bu hava akımlarını nasıl kontrol altında tuttuğu bugün tam olarak anlaşılabilmiş değil. 5

böcek uçuşu2

Bu şaşırtıcı gerçek, ilk kez böcekbilimci Antoine Magnan’ın 1934 tarihli kitabında dile getirilmişti. Magnan’ın kitabında yer verdiği araştırmada bir yabanarısı model alınmıştı. O zamanlar bilinen tüm aerodinamik kurallarla hesaplar yapılmış sonuçta da şaka yollu olarak “fizik olarak böceklerin uçamayacağının ispatlandığı” ifade edilmişti. 6

O zamandan günümüze kadar geçen sürede bilim adamlarının böceklerin uçuşu hakkındaki bilgisi oldukça arttı. Buna rağmen “böceklerin uçuşundaki detaylar tam olarak bilmek” mümkün değil. 7 Yine de son yıllarda bu konuda elde edilen yeni bilimsel bulgular oldukça heyecan verici.


Bu resimlerde bir böceğin uçarken kanatlarını hangi yöne hareket ettirdiğini görebilirsiniz. Böcekler uçuş sırasında kanatlarını öne ve arkaya doğru hareket ettirirler. Böcek kanadını öne çırparken, kanadın üstü yüzü yukarı doğru bakar. Arkaya doğru çırparken ise kanadın altı yüzü ise yukarı bakar. Bu kompleks kanat çırpma tekniği, kanada yapışık sabit bir girdap oluşturur. Ön kenar girdabı adlı bu girdap, kanadı yukarı doğru eken bir kuvvet oluşturur. Bunun neticesinde de böcek havalanır.

Böcekler kanatlarını, birkaç istisna dışında, “aşağı-yukarı” değil, “ön-arka” doğru çırpar. 8  Bu gerçekten ilginç bir durumdur. Kanatlarını öne arkaya hareket ettirerek havada durmak gerçekten şaşılacak bir başarıdır. Bilim adamları sineğin uçuşunun hayret verici olduğunu şu şekilde anlatıyorlar:

İlk bakışta, sinek her şeyi yanlış yapıyor gözükür. İlk olarak, sertlik olamayan buruşmuş gibi duran, düz bir kanadı vardır ve herhangi bir aerodinamik yüzeyden de yoksundur. İkincisi kanatlarını havada akım ayırma ve tutunma kaybı açılarının sınırlarının üzerinde hareket ettirirler. Sineği, bu açık şekilde makul aerodinamik tasarımları önemsememenin yıkıcı sonuçlarından, ne kurtarıyor?ˮ9


Sineğin uçuşunun sırrını çözmek için yapılan matematiksel hesaplar ve bilgisayar analizleri o kadar karmaşıktı ki, bilim adamları en güçlü bilgisayarlarla bile sonuca ulaşamadılar. 6 Bunun üzerine bilim adamları, uçan böceklerin bir tür modelini çıkarttılar. Bu model sineğin boyutlarından daha büyüktü ve daha yavaş kanatlarını çırpıyordu. Bu modelle yapılan analizlerle böceğin etrafında oluşan hava akımlarını ve kuvvetleri ölçtüler. Sonuçta şaşırtıcı gerçeklerle karşılaştılar.

Bulgular özetle şöyledir:

Sineğin kanat hareketleri neticesinde büyük bir girdap oluşmaktadır. Bu girdap kanadın üstüne ilişik vaziyettedir. Girdap neticesinde kanat yüzeyine dik bir emme kuvveti oluşmaktadır. Sonuç olarak böcekte hem yükselme hem de sürükleme kuvveti oluşmaktadır. 10

Böceklerin uçmasına sebep olan ana kuvvet budur. Ancak yapılan araştırmalar, başka kuvvetlerin de varlığını göstermektedir. Uçan böcek bu kuvvetleri de uçmak ve manevra yapabilmek için kullanmaktadır.


Tenis topları örneğinde olduğu gibi hareket eden bir cisim, dönüş yönüne göre alçalıp, yükselir. İşte uçan böcekler, bu prensibi ustalıkla uygularlar. Kanatlarını öne arkaya hareket ettirirken aynı anda kanatlarının dönme yönünü değiştirirler. 12  Kanatların yüzlerinin dönüş hızının, kanat çırpma hızına göre geç veya erken oluşu, böceğin alçalmasına veya yükselmesini sağlar. Böcek eğer kanadı geç döndürürse kanadın öne hareket etmiş olur. Böylece tıpkı yukarı dönüşlü top örneğinde olduğu gibi, kanada aşağıya doğru bir kuvvet uygulanır. 13 Hatta böcek iki kanadın dönüş hızlarını farklı tutarak sağa sola dönüş manevralarını da büyük bir ustalıkla yapar. Çünkü bir kanada yukarı doğru bir kuvvet uygulanırken diğer kanada aşağıya doğru bir kuvvet uygulanır. Bu da böceğin havada istediği yöne dönmesine sebep olur.

Böcekler kanatlarının anlık pozisyonu, hızı ve yönü sanki gelişmiş bir bilgisayarla kontrol ediliyormuş gibi uçarlar. Kuşkusuz bir sineğin içinde ne bir bilgisayar sistemi, ne bir pervane, ne de bir jet motoru mevcuttur. Allah böcekleri ustalıkla uçmalarını sağlayacak kanat yapıları, kas ve sinir sistemi ile birlikte yaratmıştır. Böceklerin uçabilmeleri için birbirinden farklı çok sayıda sistemin aynı anda kusursuz bir biçimde beraber çalışması gereklidir. Söz konusu sistemlerden birindeki bir eksiklik böceğin usta uçucu özelliğini yitirmesine neden olacaktır.

Denizde hareket eden bir gemi gerisinde köpüklerden oluşan bir iz bırakır. Köpüklerin arasında kalan bölgedeki suyun direnci, izin dışında kalan yerlerdeki suyun direncinden daha düşüktür. Bir gemi bu izi takip ettiğinde karşılaştığı direnç daha az olduğundan, daha az enerji harcar ve suda daha kolay bir şekilde ilerler. Bu nedenle askeri ve ticari filolar denizde genelde artarda seyrederler. Böceklerde uçarken bu prensibi dâhiyane bir şekilde kullanırlar.

Böceğin bunu yaparken kullandığı metot “iz yakalama” olarak adlandırılır.14  Bu metot ince bir hesaba dayanır:

Böceklerde havada ilerlerken kanat çırpma bölgelerinde havada direnci azalmış izler bırakırlar. Böcek kanadını daha geçirdiği bir yerden geri çekerken çok daha az bir enerji harcar. Böcekler bu izleri sadece ileri giderken değil,  yükselip alçalırlarken de ustaca istifade ederler.

Evrim teorisinin iddiası, canlıların ilkelden gelişmişe doğru evrim geçirdiğidir. O halde böceklerin günümüzdekilerle aynı özellikleri taşımaları ve kendilerinden önce yaşamış ilkel canlılar olmaması, bunların evrimle var olmadıklarının kesin bir delilidir. Böcekleri de -diğer tüm canlılar gibi- kendilerine uçuş özelliği kazandıran vücut tasarımları ve kanatları ile, alemlerin Rabbi olan Yüce Allah yaratmıştır.

Şubat 2004’te, bilim adamları dünyanın bilinen en eski böcek fosilini bulduklarını duyurdular. Nature dergisinde yayınlanan bulgular, uçuş teknolojileri ile dünyadaki en kompleks tasarıma sahip canlılardan biri olan böceklerin uçuşunu, 170 milyon yıl kadar eskiye taşıdı. 15  Bu fosil göstermektedir ki, bilinen en eski fosilleşmiş böcek kanadından 70 milyon yıl önce de uçan böcekler yaşamıştır. Bu canlılar da fosil katmanlarında -hiçbir ara form olmaksızın- mükemmel halleriyle yer almaktadırlar.

       Alıntılar

  1. Dickinson, M.H. (2006) Insect Flight. Current Biology 16, 309-314.
  2.  http://www. sciam. com/2001/0601issue/0601dickinson. html; Michael Dickinson, Scientific American, Solving the Mystery of Insect Flight, June 2001
  3. http://www. sciam. com/2001/0601issue/0601dickinson. html; Michael Dickinson, Scientific American, Solving the Mystery of Insect Flight, June 2001
  4. Dickinson, M. H. (2005). The initiation and control of rapid flight maneuvers in fruit flies. Int. Biol., 45: 274-281
  5. Dickinson, M.H. (2006) Insect Flight. Current Biology 16, 309-314.
  6. http://www. sciam. com/2001/0601issue/0601dickinson. html; Michael Dickinson, Scientific American, Solving the Mystery of Insect Flight, June 2001
  7. Dickinson, M.H. (2006) Insect Flight. Current Biology 16, 309-314.
  8. Dickinson, M.H. (2006) Insect Flight. Current Biology 16, 309-314.
  9. Dickinson, M.H. (2006) Insect Flight. Current Biology 16, 309-314.
  10. Dickinson, M.H. (2006) Insect Flight. Current Biology 16, 309-314.
  11. Dickinson, M.H. (2006) Insect Flight. Current Biology 16, 309-314.
  12. http://www. sciam. com/2001/0601issue/0601dickinson. html; Michael Dickinson, Scientific American, Solving the Mystery of Insect Flight, June 2001
  13. http://www. sciam. com/2001/0601issue/0601dickinson. html; Michael Dickinson, Scientific American, Solving the Mystery of Insect Flight, June 2001
  14. Dickinson, M.H. (2006) Insect Flight. Current Biology 16, 309-314.
  15. “Fossil Find Is World’s Oldest Insect”, Scientific American, 12 Şubat 2004; http://www.sciam.com/article.cfm?chanID=sa003&articleID=0007973F-A85D-102A-A85D83414B7F0103; http://www.nytimes.com/2004/02/11/science/11CND-INSECT.html

 

Yazar / Osman Eroğlu / Elektrik Müh. / YTÜ Müh. Fak.

Hiç yorum yok