Doğa, her köşesinde şaşırtıcı sırlar barındırır. Bunlardan biri de bazı canlıların Dünya’nın manyetik alanını algılayarak yollarını bulabilmeleridir. Özellikle uzun mesafeli göç yapan kuşlar, deniz kaplumbağaları ve hatta bazı böcekler, Dünya'nın görünmeyen ama sürekli var olan bu pusulayı kullanarak şaşmaz bir yön duygusuna sahiptirler.
Dünya’nın Görünmeyen Pusulası: Manyetik Alan Nedir?
Dünya’nın çekirdeği demir ve nikel gibi metalleri içerir. Bu çekirdek sürekli hareket halindedir ve bu hareket, gezegenimizin etrafında dev bir mıknatıs etkisi yaratır. İşte bu etkiyle oluşan ve Dünya’yı çevreleyen görünmez kuvvet çizgilerine Dünya’nın manyetik alanı diyoruz.
Manyetik alan, kutuplardan girip ekvator çevresinden çıkan bir manyetik "kalkan" gibidir. Bu alan sadece pusulaları yönlendirmez; aynı zamanda göçmen kuşlar, deniz kaplumbağaları, balinalar ve bazı böcekler gibi birçok canlının yön bulma sisteminde doğrudan rol oynar.
Her bölgenin manyetik alanı kendine özgüdür. Şiddeti, yönü ve eğimi farklılık gösterebilir. İşte bu küçük farklar, hayvanlar için birer "manyetik işaret" gibi çalışır. Tıpkı insanların harita üzerindeki koordinatlara bakarak konumunu anlaması gibi, bu canlılar da manyetik alanı okuyarak nerede olduklarını ve nereye gitmeleri gerektiğini belirler.
Manyetik Algı Nedir?
"Manyetik algı“ ya da bilimsel adıyla magnetoreception, bazı hayvanların Dünya’nın manyetik alanını algılayarak yönlerini tayin edebilme yetisidir. Bu yetenek, hayvanların göç yollarını belirlemesinde, yeni yaşam alanları bulmasında ve mevsimsel davranışlarını düzenlemesinde kilit rol oynar.
Bu doğaüstü gibi görünen yetenek aslında evrimsel bir adaptasyonun ürünüdür. Canlılar bu algıyı ya vücutlarındaki biyolojik pusulalar aracılığıyla (örneğin demir içeren hücreler) ya da ışığa duyarlı proteinler (kriptokromlar gibi) yardımıyla gerçekleştirirler.
Canlıların Mavi Işığa Duyarlı Pusulası: Kriptokromlar
Manyetik algının arkasındaki mekanizmalar hâlâ araştırılmakta olsa da, bu süreçte görev alan bazı özel proteinler bilim insanlarının ilgisini çekmiştir. Bunlardan biri "gizli renk" anlamına gelen kriptokromlar (cryptochrome), yani bir protein ailesidir. Kriptokromlar hem bitkilerde hem de hayvanlarda bulunur ve mavi ışığa duyarlıdır. Biyolojik saat (circadian rhythm) üzerinde etkili oldukları gibi, bazı türlerde manyetik alanı algılamada da rol oynarlar.
Bu proteinler, hücre içinde ışıkla tetiklenen kimyasal tepkimeler sonucu radikal çiftleri oluşturabilir. Bu radikal çiftler, manyetik alanlara duyarlı bir biçimde davranarak hayvanların yön tayin etmesine katkı sağlayabilir. Özellikle CRY1 ve CRY2 olarak adlandırılan iki temel kriptokrom geni, bu işlevlerde görev alır:
CRY1, ışığı algılayan bir alıcı (fotoreseptör) gibi çalışırken,
CRY2, biyolojik saat mekanizmalarında düzenleyici (baskılayıcı) rol oynar.
Bitkilerde ise kriptokromlar mavi ışığı algılayarak gelişim süreçlerine sinyal verir. Bu yönleriyle kriptokromlar sadece yön bulma değil, aynı zamanda hücresel düzeyde ışıkla kontrol edilen süreçlerin temelinde de yer alır. Günümüzde optogenetik gibi alanlarda kriptokromların bu özelliklerinden yararlanılarak hücre davranışlarını ışıkla yönlendirmek mümkün hâle gelmiştir.
Göçmen Kuşların Kusursuz Pusulası
Türkiye, göçmen kuşlar için önemli bir kavşak noktasıdır. Avrupa, Asya ve Afrika arasında adeta bir hava koridoru olan ülkemiz, her yıl milyonlarca kuşa ev sahipliği yapar. Bu kuşlar, binlerce kilometrelik yolculuklarında yollarını kaybetmeden ilerlerken, Dünya'nın manyetik alanından da yararlanırlar.
Örneğin leylekler ve turnalar gibi büyük göçmen kuşlar, hem görsel ipuçlarını hem de manyetik alanı kullanarak rotalarını belirlerler. Yapılan araştırmalar, genç kuşların ilk göçlerinde bu pusulayı kalibre ettiklerini, sonraki yıllarda ise bu yeteneklerinin daha hassas hale geldiğini göstermiştir.
Deniz Kaplumbağaları ve Manyetik Haritalama
Akdeniz'de yumurtlayan Caretta caretta gibi deniz kaplumbağaları da manyetik alanı kullanan hayvanlar arasındadır.
Yüzlerce kilometre açık denizlerde yüzüp, yıllar sonra doğdukları kumsala dönebilen bu canlılar, manyetik alanın şiddetindeki ve yönündeki farklılıkları kullanarak adeta bir “manyetik harita” oluştururlar.
Caretta carettalar Hakkında Genel Bilgiler ve Yaşam Döngüleri
Caretta caretta, dünya genelinde yaygın olarak bulunan büyük bir deniz kaplumbağası türüdür. Ortalama olarak 100-120 cm boyunda ve 100-150 kg ağırlığında olabilirler. Genellikle yaz aylarında kıyılara gelir ve uygun plajlarda yuvalarını yaparlar. Dişiler, yuvalarına ortalama 100-120 yumurta bırakır ve kuluçka süresi yaklaşık 2 ay sürer. Yavrular, gece saatlerinde kumdan çıkarak denize doğru ilerlerler.
Manyetik Alan Kirliliği Tehlikesi
Ne yazık ki, insan kaynaklı elektromanyetik kirlilik, bu canlıların doğal yön bulma sistemlerini bozabilmektedir. Cep telefonları, baz istasyonları, yüksek gerilim hatları, radar sistemleri gibi teknolojik yapılar tarafından oluşturulan yapay elektromanyetik alanlar; özellikle göçmen kuşlarda ve deniz canlılarında yön duygusunun şaşmasına neden olabilmektedir.
Bu durum, hem bireysel hayatta kalım hem de türlerin neslini sürdürebilmesi açısından ciddi bir tehdit oluşturmaktadır.
Doğanın Sessiz Pusulası
Manyetik algı, gözle göremediğimiz ama etkisi her yerde hissedilen bir doğa mucizesidir. Bu yetenek sayesinde kuşlar kıtaları aşar, kaplumbağalar okyanusları geçer, hatta bazı arılar bile kovanlarını manyetik alan yardımıyla bulur. Doğayı anlamak, bu görünmez ama güçlü bağlantıları fark etmekle başlar. Türkiye’nin zengin yaban hayatı içinde, manyetik algı gibi doğanın bu incelikli sistemlerine yer vermek; sadece hayranlık değil, aynı zamanda koruma bilinci de uyandırır.
Araştırma ve Paylaşım
Nisa Betül Yıldırım
İstanbul Üniversitesi
Fizik Bölümü
Kaynaklar:
- Wiltschko, R. & Wiltschko, W. (2005). Magnetic orientation and magnetoreception in birds and other animals.
- Lohmann, K. J., et al. (2008). The magnetic map of hatchling loggerhead sea turtles.
- https://en.wikipedia.org/wiki/Cryptochrome.
-https://lindosnaturals.com/blog/caretta-carettalar-yasam-dongusu-tehditler-ve-korunma-calismalari?srsltid=AfmBOopLLJ4rmNmmCQoLoT13oXOH4kUYJ8OsbglovXFH-fv28Se8uI7W
Fotoğraf:Getty Images -Cankarayel- pixabay