Bisýrasýnda, saniyede yüzlerce kez çýrpýlan kanat kaslarýnýn koordineli hareket etmesi gerekmektedir. Kanatlardan birinin bedene yaptýðý açý ile diðerinin bedene yaptýðý açý arasýndaki bir oransýzlýk, sineðin havada takla atarak yere düþmesine yol açacaktýr. Ancak böyle birþey olmaz. Kanatlar bir yandan sineðe yön verecek þekilde kývrýlýrken bir yandan da birbirleriyle hep uyumlu þekilde çýrpýlýrlar. Burada ortaya çýkan önemli bir soru, sineðin böylesine mükemmel hareketleri hatasýz bir þekilde nasýl gerçekleþtirdiðidir.

Bilim adamlarýnýn, sinekteki uçuþ mucizesini aydýnlatma çabalarý sürüyor. Amerikalý bilim adamlarýnca yapýlan son bir çalýþmada, sinek kanatlarýný hareket ettiren kaslar, özel bir X-ýþýný cihazý ve uçuþ simülatörü kullanýlarak incelendi . Çalýþmada elde edilen bilgiler bu harika sistemin detaylarýnýn tam anlamýyla anlaþýlmasýný saðlamasa da, sinekteki uçuþ sisteminin ne denli hassas ayarlamalarla mümkün olduðunu bir kez daha gözler önüne serdi.

Çalýþma, ABD’deki Illinois Teknoloji Enstitüsü’nden Tom Irving ve ekibince gerçekleþtirildi. Bilim adamlarý, sineðin kas hareketlerini incelemede, bu harekette rol oynadýðý daha önceden bilinen aktin ve miyozin moleküllerine odaklandýlar.


aktin ve miyozin
Aktin ve miyozin, kaslarýmýzýn kasýlmasýnda kilit rol oynayan iki molekülün ismidir. Bir kas hücresi miyofibril isimli üniteler barýndýrýr (Bkz. yandaki resim). Aktin ve miyozin molekülleri, bu üniteler içinde yerleþik bulunurlar ve aktomiyozin ismi verilen kasýlma mekanizmasýný oluþtururlar. Enerji saðlayýcýsý ATP molekülünün yardýmýyla, miyozin lifinin baþý uzanarak aktin lifine baðlanýr. Onu gerilme ya da gevþetme yoluyla hareket ettirdikten sonra serbest kalýr.

Bir meyve sineði, kanatlarýný saniyede yaklaþýk olarak 200 defa çýrpabilir. Bu rakam, yukarýda kýsaca özetlenen moleküler mekanizmanýn ne kadar hýzlý çalýþtýðýnýn bir göstergesidir ayný zamanda.

Peki ama bu moleküller, bir kanat çýrpmanýn aþamalarý boyunca nasýl bir faaliyet halindedirler?

Bu soruya cevap arayan araþtýrmacýlar, Drosophilia metleri türüne ait bir sinek üzerinde yaptýklarý çalýþmada, Argonne Ulusal Laboratuvarý'ndaki Geliþmiþ Foton Ünitesi'ni kullandýlar. Bu cihaz, diðer laboratuvarlarda mevcut bulunan cihazlara oranla milyonlarca defa daha yoðun olan X-ýþýnlarý yollayabiliyor. Moleküllere X-ýþýnlarýný odaklayan araþtýrmacýlar, ýþýnlarýn kýrýlma þeklinden, kanatlar hareket halindeyken ilgili kas hücrelerindeki moleküllerin faaliyetlerini izleyebildiler.


uçuþ simülatörü
Ancak cihaz, hassas incelemeler için ideal olmakla birlikte, sinekler üzerinde oluþturacaðý ýsý sebebiyle kontrollü olarak kullanýldý. Sineklerin yanmasýný engellemek için cihazýn kýsa aralýklarla açýlýp kapanmasý gerekti. Buna paralel olarak, sineklerin kanat hareketlerini buna uyumlu þekilde düzenleme gereði doðdu.

Bunun içinse bir baþka cihaz; bir uçuþ simülatörü kullanýldý. Araþtýrmacýlar önce sineði tungsten bir tel ve tutkal kullanarak, simülatör içine sabitlediler. Ayaklarý yerle temas halinde olmayan sinek kendisini uçuyor zannetti. Ayrýca simülatörün, yanda resmi görülen karanlýk ve aydýnlýk bölgeleri kontrollü olarak deðiþtirilerek, sineðin kanat çýrpma hýzý deðiþtirilebildi.

Bu çalýþmanýn sonucunda sineðin kanat kaslarýndaki moleküllerin hareket aþamalarý aþaðýda görülen þekillerde görüntülendi.


Moleküllerin (aktin-miyozin mekanizmasýnýn) X-ýþýný kýrýnýmý ile elde edilen görüntüleri. Soldan saða doðru 1) sinek dinlenme halinde iken moleküllerin durumu 2) sinek hareket halinde iken moleküller gerilip uzanma anýnda ve 3) Sinek yine hareket halinde iken moleküller bu defa kýsalma anýnda (bir sonraki kanat çýrpmaya kadar)
Üç aþamalý olarak görüntülenen kanat vuruþu, saniyede yaklaþýk iki yüz kez tekrarlanýyor. Bu da þu anlama geliyor: Moleküler mekanizma saniyede yaklaþýk olarak 400 kez uzanýyor ve 400 kez de kýsalýyor. Sineðin zorlu manevralar arasýnda bu mekanizmayý nasýl böyle çalýþtýrabildiði sorusu bilim adamlarý için bir gizem oluþturmaya devam ediyor. Tom Irving bu konuda "Bir sinek için, beyinden kasa saniyede 200 kez elektrik sinyali gitmesi çok zorlu bir iþ” diyor.(2) Irving elektrik sinyali açýklamasýnýn yerine baþka bir açýklama öneriyor. Irving’e göre sineðin kanatlarý, herhangi bir sinyal olmaksýzýn çalýþýyor. Bu modele göre kanatlarý kontrol eden iki kas grubu birbirine zýt hareket ederek kanat hareketini (sinyal olmaksýzýn) tetikliyor.

Bu modelde anlatýlan kaslarýn, yukarýdaki resimde görülen pazu kaslarý ile onun altýndaki triseps kaslarý arasýndaki gibi bir iliþki sayesinde bunu baþardýðý düþünülüyor. Pazu kaslarýnýzý kastýðýnýzda triseps kaslarý uzar. Tam aksini yaptýðýnýzda yani kolunuzu dümdüz gerip triseps kaslarýnýzý kastýðýnýzda bu defa pazu kaslarýnýz uzar. Irving’in varsayýmýna göre kanat kaslarý, sinek boþluða zýpladýðýnda aktin ve miyozin’in gerilip kýsalmasýný tetikleyen böyle bir hareket baþlatýyor. Peki Irving bu gerilip kýsalmanýn nasýl duruyor olabileceði sorusuna nasýl cevap veriyor?

Irving bu konuda hiçbir fikri olmadýðýný itiraf ediyor. Kýsacasý, bilim adamlarýnýn sinek uçuþunu anlamak için epey daha çalýþmasý gerekiyor.

Bir sinek, bilim adamlarýnýn hayranlýðýný uyandýran son derece geliþmiþ bir teknolojinin, minyatür ebatlarda uygulandýðý mükemmel bir canlýdýr. Bir sineðin yeteneklerine sahip minyatür bir robot geliþtirmek, birçok bilim adamýnýn hayal ettiði ancak sinekteki mükemmel teknolojiye kýyasla oldukça uzak görünen bir fikirdir. Bu yönde çalýþmalar yapan mühendislerden Matt Keennon, þu andaki imkanlarýyla insanoðlunun sinekler karþýsýnda Wright kardeþlerin 1903 yýlýnda bulunduðu seviyede olduklarýný itiraf etmiþtir. (1)

Bilim adamlarý sinekteki teknolojiyi araþtýrmak için yoðun çabalar sarfetseler de uçuþ sisteminin detaylarý hala karanlýkta olmayý sürdürmektedir. Ancak detaylarý bilimsel olarak aydýnlatýlmasa dahi burada bir mucizenin varlýðý çok açýktýr. Hiçbir tesadüf, bilim adamlarýnýn en yüksek teknolojiyle dahi taklit edemedikleri bir tasarým meydana getiremez. Sineðin böyle bir sistemi kendi bedeninde üretemediði de açýktýr. Bu noktada sineði bu mükemmel sistemlerle birlikte vareden üstün bir bilgi ve güç sahibi bir Yaratýcý’nýn varlýðýyla karþý karþýya kalýrýz. Hiç þüphesiz sineði vareden Yaratýcý, Yüce Allah’týr.r sinek, havada uçarken son derece zorlu manevralar gerçekleþtirebilir; yönünü aniden ters tarafa doðru deðiþtirebilir, tavana ters konabilir. Tüm bu manevralar