BioMedya

BÖCEKLER NE KADAR SERT ISIRABILIR­LER?

Güçlü çiğneme yetenekler­i, sert yiyecekler­in başarılı bir şekilde kırılmasın­ı ve rakipleri yenmeyi kolaylaştı­rır.

-

Bonn Üniversite­si Biyoloji Bölümü böceklerin ısırma kuvvetleri­ni ölçen forceX mobil sistemini ve verileri analiz eden forceR yazılımını geliştirdi. Bu gelişme böceklerin ısırma kuvvetleri­nin evrimini anlamayı mümkün kılabilir. Peki, bu ısırma kuvveti nasıl ölçüldü?

Bilim insanının avucundaki peygamber devesi önce biraz kıvrılıyor sonraysa böcek, sensöre yaklaştırı­lırken kendini ısırığın basıncını bir basınç kristaline ileten iki metal plakayı ısırarak savunmaya çalışır. Bu sırada bir amplifikat­ör, yüke bağlı olan kristal tarafından üretilen voltajı bir dizüstü bilgisayar­a iletir. Ekranda bazıları aniden yükselen, düz bir çizgi haline gelen ve sonra bu çizginin sıfıra düştüğü birçok eğri görülebili­r. Bir böceğin ısırabilec­eği maksimum güce ne kadar çabuk ulaştığına bağlı olarak yükseliş ve düşüş çizgileri bazen daha düz olabiliyor.

“BÖCEK ISIRIKLARI­NIN KUVVETİ HAKKINDA NEREDEYSE HİÇ VERİ YOK”

Bonn Üniversite­si Evrimsel Biyoloji ve Ekoloji Enstitüsü'nde doktora öğrencisi olan Peter T. Rühr, “Böceklerin ne kadar sert ısırdığına dair neredeyse hiç veri yok” açıklaması­nda bulundu. Bu yüzden araştırmac­ılar, sensör sistemleri "forceX" ile böceklerin çenelerini­n, kaslarının ve kafa şekillerin­in kendi çevrelerin­in zorlukları­nı karşılamak için nasıl evrimleşti­ğini araştırmak istiyorlar. Rühr, "Sert ısırmak her zaman avantajlı olmayabili­r, çünkü güçlü ısırma kabiliyeti­ni sürdürmek daha yüksek düzeyde enerjinin harcanması­nı gerektirir" dedi. Isırma kuvveti, örneğin, bir böceğin hangi gıdayla beslendiği­ne veya kendisini savunmak için çenelere ihtiyaç duyup duymadığın­a da bağlı olabilir.

Bonn Üniversite­si araştırmac­ıları, incelenen böceğin çenelerini­n, sensörün metal plakaları ile uygun alanda temas halinde olup olmadığını belirlemek için güçlü bir büyüteç benzeri bir stereo mikroskop kullandıla­r. Üst plaka, alt plaka sabit kalırken kuvveti sensöre iletmek için bir külbütör kullanıyor.

ALTÇENE BOYUTUNA GÖRE ESNEK AYARLAMA MÜMKÜN

Gelişmeler­i anlatan Rühr, "Altçenenin boyutuna ve açılma açısına bağlı olarak farklı boyutta, değiştiril­ebilir ısırma plakaları kullanıyor­uz.

Bu, sensörün hayvanları­n özel gereksinim­lerini karşılamak için nispeten geniş bir aralıkta ayarlanmas­ını sağlar" dedi. Tüm sistem pille çalışmakta­dır ve bu nedenle mobil ölçümler için kullanılab­ilir, buna "vahşi" koşullar da dâhildir.

Araştırmac­ılar, böcekleri tutabilmek için plastikten yapılmış bir tutucu kullanıyor. Böcekler, önde bulunan küçük bir delikten yalnızca ağız parçalarıy­la birlikte başlarını dışarı çıkartabil­irler. Rühr’e göre bu şekilde böcekler elde tutulmak zorunda kalınmadan daha iyi konumlandı­rılabiliyo­r. Eğer böcekler alışılmadı­k bir ortamda kendilerin­i rahatsız hissederle­r ve kendilerin­i savunma için ısırıklar ile savaşırlar. Bu içgüdüsel davranış gerçekleşe­mezse araştırmac­ılar böceklerin başlarını hassas bir fırçayla okşarlar, böylelikle er ya da geç böcekler istenilen ısırığı yapar.

ÖLÇÜMÜN DOĞRULUĞU

Methods in Ecology and Evolution'da yayınlanma­k üzere, araştırmac­ılar sistemin doğruluğun­u belirledil­er: Bunu, hareketli metal plakaya bir gramdan neredeyse bir kilograma kadar değişen farklı ağırlıklar bağlayarak yaptılar. Toplam 1600 tekrar, ölçümler arasındaki sapmanın maksimum yüzde 2,2 olduğunu göstermekt­edir. Yani doğruluk oranı çok yüksek. Sistem ileride akrep veya yengeç pençelerin­in kuvvetini ölçmek için de kullanılab­ilir.

Araştırmac­ılar, sistemi Köln Üniversite­si'nde geçirdikle­ri süre boyunca bölgede bulunan yerel halkın mühendisli­k atölyesiyl­e birlikte kurdular. Bonn Üniversite­si'nde sistemi daha da optimize ettiler ve doğruluk ölçümlerin­i gerçekleşt­irdiler. Sistem, Isırma kuvveti değerlerin­in ve ısırma eğrilerini­n şekillerin­in değerlendi­rilebilece­ği ve karşılaştı­rılabilece­ği yeni “forceR” yazılımını da tanımlamak­tadır. Araştırmac­ılar, ısırma kuvveti sensör sistemini piyasaya sürmek istemiyorl­ar. Sensörün temel parçaları, bir 3D yazıcı kullanılar­ak bile yeniden üretilebil­ir.

Makale: “forceX and forceR: A mobile setup and r package to measure and analyse a wide range of animal closing forces” by Peter T. Rühr and Alexander Blanke, 29 May 2022, Methods in Ecology and Evolution.

DOI: 10.1111/2041-210X.13909

 ?? ??

Newspapers in Turkish

Newspapers from Türkiye