Kelebekler, kaplumbağalar ve kuşlar gibi bazı hayvanlara dünyanın manyetik alanını algılayabilme özelliği verildiği ve yönlerini ona göre tespit ettikleri ilmî bir gerçektir. Göç eden türlerin aynı zamanda güneşten, yıldızlardan ve kokulardan istifade etme gibi farklı usulleri de vardır. Enteresan olan, çok geniş bir bilgi birikimi gerektiren yön bulma faaliyetini hayvanların hiçbir eğitim ve tahsil görmeden nasıl yürütebildiğidir.
Manyetik Alan ve Kutuplar
Hayvanların yön bulmaları hakkında farklı teoriler ileri sürülmüştür. Bugünkü çalışmalar hayvanların manyetik alanı nasıl algıladığı ve ona göre hareket ettikleri üzerinde yoğunlaşmıştır. Bu meselenin anlaşılabilmesi için “manyetik kutup noktaları” kavramı iyi anlaşılmalıdır. Coğrafi kutup ile manyetik kutup noktaları karıştırılmamalıdır. Manyetik alan ve kutuplardan kısaca bahsedecek olursak: Yerküremizin merkezinde “ateş küre” denilen bir çekirdek tabaka vardır. Burada bütün maddeler, volkan patlamalarında görülen lav gibi, eriyik halindedir. Hareketli ve eriyik halindeki nikel ve demir gibi elementler, dünyanın üzerinde bir manyetik elektrik alanı oluşturur. Böylelikle pusulamızdaki iğneyi kuzeye doğru çeviren kuvvet meydana gelir. Merkezdeki çok ağır ve akışkan olan bu yoğun kütleden dolayı dünya dönerken hafif salınım yapar ve manyetik alanda ufak değişiklikler görülür. Dolayısıyla pusulamız her zaman, tam olarak coğrafî kuzey kutup noktasını göstermez.
Dünyanın manyetik kutbu hareket etmektedir. Hatta son 10 yıl içinde değişim hızı yılda 55 km’ye kadar çıkmıştır. 1831 yılında Kanada’da bulunan manyetik kuzey kutbu, bugün 2300 km kaymış ve Sibirya’ya yaklaşmıştır. Bilim insanları yaklaşık 780 bin yıl önce, bugünkü güney ve kuzey manyetik kutuplarının tam tersi şeklinde olduğunu söylemektedir. Aslında paniğe kapılmaya gerek yok. Manyetik kutuplar kaysa da dünyamızın manyetik alanı görevini yapmaya devam etmekte; özellikle güneş patlamaları ve güneş rüzgârlarının oluşturduğu manyetik tesirden yerküremizi ve üzerindeki canlıları korumaya vesile olmaktadır.
Kaymanın Tesirleri
Manyetik kutupların kaymasından dolayı dünyamızın manyetik haritası değişmekte ve her beş yılda bir yenisi yayımlanmaktadır. Bu mesele herkes için çok önemli olmayabilir, fakat pusula kullanan insanlar ve vasıtalar için problem teşkil etmektedir. Kaymadan dolayı, manyetik kuzey kutup noktası ile coğrafî kuzey kutbu arasında “manyetik sapma açısı” adı verilen bir fark oluşmaktadır. Bu açı bulunduğumuz yere göre değişmektedir. Mesela, Kanada’da bulunuyorsak manyetik sapma açımız 13 derece, Brezilya’da 20 derecedir. Uçaklar ve gemiler yönlerini doğru şekilde tespit etmek için bulundukları yere göre sapma açısını esas alarak sürekli otomatik veya elle hesap yapmaktadır. Hatta biz farkında olmasak da cep telefonlarımız da bu hesaba göre otomatik olarak güncellenmektedir. Fizikte Lenz Kanunu olarak bilinen, dünyanın manyetik alanını hesaplamada kullanılan formül kullanılmakta veya bir gaussmetreyle (dünyanın manyetik alanını hesaplayan alet) ölçüm yapılmaktadır.
Kriptokrom
Peki, göç eden bazı kuşlar ve böcekler yönlerini manyetik alana göre buluyorsa, bu kutup değişikliğindeki sıkıntıya düşmeden göçlerini nasıl yapabiliyorlar? Araştırmalar sonunda göç eden bir kısım canlıların vücuduna bu iş için, kriptokrom (CRY)[1] ismi verilen, çok özel bir proteinin yerleştirildiği bulunmuştur. Kriptokrom-1 ve Kriptokrom-2 olmak üzere iki ayrı formda dizayn edilmiş bu moleküllerden Kriptokrom-2, canlıların günlük hayat ritminin düzenlenmesi, yani vücut saatinin ayarlanması ve göç sırasında yollarını bulmaları için vazifelendirilmiştir. Massachusetts Üniversitesi Tıp Fakültesi’nden Steven Reppert ve ekibinin meyve sinekleri ve kelebekler üzerinde yıllarca yaptığı çalışmalar; Kriptokrom-2’nin canlı vücudundaki vazifelerini ayrıntılı bir şekilde ortaya çıkartmıştır.
2009 yılında Nature dergisinde yayımlanan araştırmaya göre,[2] Dr. Reppert ve ekibi, herhangi bir kriptokrom çeşidi olmadan sineklerin manyetik alana göre kendilerini ayarlayamadıklarını, ancak sineklerin vücudunda kriptokrom-2 molekülü üretildikten sonra manyetik alana olan hassasiyetlerini geri kazandıklarını tespit etmiştir. Bu çalışmayı yaparken sineklerin genetiğine müdahale ederek önce kriptokrom üretimi engellenmiş, sonra tekrar ilgili genlerin aktifleştirilmesiyle kriptokrom üretimi başlatılmıştır.
Dr. Reppert, BBC’ye yaptığı açıklamada, manyetik alanın algılanmasına yönelik sineklerde geliştirdikleri sistemi anlatmış, başka hayvanlardan aldıkları farklı formdaki kriptokrom-2’yi sineklere naklettiklerinde, manyetik algılayıcı olarak çalışıp çalışmadıklarına baktıklarını, kelebeklerden alınan kriptokrom-2 ile de aynı neticeyi gördüklerini, kriptokromları olmayan sineklerin manyetik alanı algılama belirtisi göstermediğini, ancak genetik yapılarına müdahale edilerek, insanda da bulunan bu proteinin üretimini sağladıklarında, sineklerin yönlerini bulduklarını söylemiştir.
Başka bir çalışmada, bir grup göçmen kuşun ayağına demir çubuklar takılmış, ancak bu çubuklardan bazılarına dünyanın manyetik alanını saptırıp karıştıran farklı bir manyetik cihaz yerleştirilmiştir. Ayaklarına mıknatıslı çubuk takılan kuşların yolculukları sırasında kayboldukları, bu tür bir çubuk taşımayan kuşların ise her zamanki gibi yönlerini kolaylıkla buldukları gözlenmiştir. Çeşitli coğrafî, jeolojik, elektronik ve astronomik hesaplarla arabalarımızda kullandığımız navigasyon cihazındaki bilgi birikiminin zerresinden bile haberi olmayan hayvanların bu muhteşem faaliyetlerin gerçekleşmesini onlara veremeyeceğimize göre, bunu ancak “sevk-i ilâhî” diyebileceğimiz bir kavramla izah edebiliriz. Bu sayede manyetik alan ve kutuplar değişse de hayvanlardaki bu harikulade mekanizma onları her zaman doğru yere ulaştırmaktadır.
Caretta caretta’lar
Kuzey Carolina Üniversitesinden Kenneth Lohmann ve ekibinin deniz kaplumbağaları Caretta caretta’lar ile yaptığı bir deney de şu şekildedir: Bu hayvanlar, Florida’nın doğu kıyılarında yumurtadan çıkar çıkmaz okyanusa yöneltilmekte ve doğruca “Kuzey Atlantik Döngüsü” denen ve Sargasso Denizinin etrafını dolaşan büyük bir akıntıya sokulmaktadırlar. Bu halkanın içinde kuzeydoğuya, Avrupa’ya doğru gidip daha sonra güneye yöneltilen kaplumbağalar, bu sıcak ve besince zengin halka içinde 5–10 yıl geçirdikten sonra tekrar Kuzey Amerika’ya döndürülürler.
Lohmann ve ekibi, deniz kaplumbağalarına göç yolları buldurulurken, bu hayvanların bölgenin manyetik alanlarından faydalanıp faydalanmadıklarını gözlemlemek istemiş ve bunun için büyük bir su tankı yapmış, dışına da manyetik alanlar oluşturan bobinler yerleştirmişlerdir. Yumurtadan yeni çıkmış 79 kaplumbağa yavrusuna, ucunda bilgisayarlı takip sistemine bağlı bir tel bulunan yelek şeklinde bir kıyafet giydirerek bu su tankının içine bırakmışlardır. Yavrular Kuzey Atlantik Döngüsünün kritik noktalarında, mesela Florida’nın kuzeyindeki, Portekiz açıklarındaki ve döngünün en güney ucundakilere eşdeğer manyetik alanlara tâbi tutulmuşlardır. Neticede denenen her manyetik alanda kaplumbağalar, buna karşılık gelen yönde yüzmeye başlamaktadır. Mesela tanka göç yolunun kuzeydoğu bölümündeki manyetik alan uygulanınca, hayvanlar güneye yönelmişlerdir. Gerçek okyanusta ise bu yön onları doğru yolda tutarak, soğuk sulara girip ölmelerine engel olmaktadır.
Göç Etmenin Hikmeti
Değişen mevsimlere göre hava sıcaklığının, su ve gıda bulmanın şartlarını, yavruların uygun bir zeminde dünyaya gelmelerini sağlayacak bir üreme zamanını ayarlama gibi çok faktörlü bir planı tatbik etmek, ancak göç ederek mümkün olabilmektedir. Peki, hayvanlar hangi yöne gideceklerini nasıl biliyor ve dünyaya gelir gelmez hiç gitmediği, görmediği bir yerin kendileri için daha uygun olduğuna nasıl karar veriyorlar? Bugün bizim araştırmalarla tespit edebildiğimiz yöntemleri nasıl öğrendiler? Günümüzde sadece kuşların değil yarasaların, karıncaların, tilkilerin, geyiklerin ve hatta ineklerin manyetik alanları hissetme kabiliyetine dair deliller yayımlanmış durumdadır.
Biliyoruz ki bunların hiçbirini hayvanlar kendi akıl ve bilgileriyle yapmamaktadır. Bu bilgiler daha dünyaya gelmeden, genetik bilgi olarak genlerine yazılmakta, her şeyi en ince noktasına kadar bilen, Sonsuz İlim Sahibi olan Yaratıcı tarafından, sevk-i ilâhî olarak, onlara ilham edilmektedir. Hayvanların beyni, nöronlar, hormonlar, reseptörler ve protein molekülleri, ilâhî icraata perde olan maddî sebeplerden başka bir şey değildir.
Bütün bu girift, birine bağlı, fakat hiç aksamadan çalışan zincirleme sistem gösteriyor ki Güneş’i yaratan kim ise ondan gelebilecek zararlı ışınlara karşı yeryüzünü manyetik bir kalkanla koruyan, hayvanları yaratan kim ise Dünya’nın manyetik alanıyla onların münasebetini sağlayıp onları sevk eden O’dur.
İnsanda Kriptokrom
Kriptokrom[3] proteinlerinin insan vücudunda da bulunduğu ve özellikle Kriptokrom-2’ye çok aktif vazife yaptırıldığı, manyetik alan algısından çok biyolojik ritmimizin ayarlanmasıyla ilgili olduğu anlaşılmıştır.
Nobel Kimya Ödülü sahibi olan Prof. Dr. Aziz Sancar, sirkadiyen saati[4] deneyleriyle gözde, ciltte ve beynin bir bölümünde yer alan kriptokrom pigmentinin, memelilerin günlük uyku, beslenme ve diğer faaliyetlerinin belli bir ritm (sirkadiyen ritmi) içinde yürütülmesinde iş gördüğünü belirlemiştir. İnsanların da dünyanın manyetik alanını algılayabildiği hakkında teoriler ortaya atılmakta ve deneyler yapılmaktadır. Tabiî bu arada, dünyanın değişen manyetik kutbunun hikmeti de araştırılmayı beklemektedir.
Dipnotlar
[1] en.wikipedia.org/wiki/Cryptochrome.
[2] www.nature.com/news/2009/090924/full/news.2009.946.html.
[3] Kriptokrom; 1996–1998 yıllarında Aziz Sancar ve çalışma arkadaşlarının insanlarda keşfedilmiş, farelerde sirkadiyen saatini ayarlayan dört genden biridir. Bu protein ayrıca Aziz Sancar’ın bilim hayatı boyunca üzerinde çalıştığı DNA onarım enzimi fotoliyazın da bulunduğu bir protein ailesinin üyesidir.
[4] Sirkadiyen (Circadian) saati; yaklaşık 24 saatlik döngüsü olan ve canlıların gece ve gündüz döngülerini düzenleyen ritmik davranış ve fizyolojik değişimlerdir.
Kaynaklar
David Attenborough, The Life of Birds, New Jersey: Princeton University Press Princeton, 1998.
İnsanlar da Manyetik Alanı Algılıyor Olabilir, Popular Science Türkiye, Nisan, 2019.
Lizzie Buchen, Butterflies’ migrational timekeeper found, Nature, 2009.
Pusulanızı Kontrol edin, Popular Science Türkiye, Mart, 2019.
