Bilim Haberleri - Kuşların Yön Bulma Sırrı Çözüldü ve biyoloji dünyasının onlarca yıldır yanıt aradığı en büyük sorulardan biri yeni bir araştırmayla önemli ölçüde açıklığa kavuştu. Science dergisinde yayımlanan çalışma, postacı güvercinlerin Dünya’nın manyetik alanını algılamasında karaciğerde bulunan demir yüklü bağışıklık hücrelerinin kritik rol oynadığını ortaya koydu. Elde edilen bulgular, göçmen kuşların bulutlu havalarda ve gece karanlığında yönlerini nasıl koruyabildiğine ilişkin şimdiye kadar sunulan en güçlü deneysel kanıtlar arasında gösteriliyor.
Uzun yıllardır bilim insanları, kuşların yalnızca Güneş’i, yıldızları veya kara işaretlerini takip ederek yön bulmadığını biliyordu. Özellikle postacı güvercinlerin yüzlerce kilometre uzaklıktan yuvalarına dönebilmesi, Dünya’nın manyetik alanını kullandıklarını düşündürüyordu. Ancak bu algının vücudun hangi bölümünde gerçekleştiği net biçimde ortaya konulamamıştı.
Bilim İnsanları Beklenmedik Bir Organı İşaret Etti
Bonn Üniversitesi, Bonn Üniversite Hastanesi, Duisburg-Essen Üniversitesi ve Max Planck Hayvan Davranışları Enstitüsü araştırmacılarının ortak çalışması, yıllardır gözler, gaga ve beyin üzerinde yoğunlaşan araştırmaların aksine dikkatleri karaciğere çevirdi.
Araştırmacılar göz, beyin, gaga, dalak ve karaciğer dokularını gelişmiş manyetik analiz yöntemleriyle inceledi. Sonuçlar, en güçlü manyetik tepkinin karaciğerde ortaya çıktığını gösterdi. Özellikle makrofaj adı verilen bağışıklık hücrelerinin yüksek miktarda demir depoladığı ve bu nedenle manyetik alan değişimlerine tepki verebildiği belirlendi.
Bilim insanlarına göre bu hücrelerde bulunan demir oksit nanoparçacıkları, Dünya’nın oldukça zayıf olan manyetik alanını algılayabilecek özellikler taşıyor. Daha da önemlisi, elektron mikroskobu görüntülerinde bu hücrelerin sinir lifleriyle doğrudan temas halinde olduğu görüldü. Bu bulgu, yön bilgisinin karaciğerden sinir sistemi aracılığıyla beyne aktarılabildiğini gösteriyor.
34 Güvercin Üzerinde Yapılan Deney Sonuçları Şaşırttı
Araştırmanın en dikkat çekici kısmını saha testleri oluşturdu. Bilim insanları, eğitimli 34 postacı güvercini yaklaşık 19 kilometre uzaklıktaki bir noktadan yuvalarına dönmeleri için serbest bıraktı.
Deney öncesinde kuşların bir bölümünde karaciğerdeki demir yüklü makrofaj hücreleri geçici olarak etkisiz hale getirildi. Kontrol grubundaki güvercinlere ise herhangi bir müdahalede bulunulmadı.
Bulutlu hava koşullarında gerçekleştirilen testlerde kontrol grubundaki kuşlar doğrudan yuvalarına ulaşmayı başarırken, karaciğer hücreleri baskılanan güvercinler yönlerini kaybetti. Bu kuşların önemli bölümü ancak ertesi gün hava açıp Güneş yeniden görünür hale geldiğinde evlerine dönebildi.
Aynı deney güneşli havalarda tekrarlandığında ise iki grup arasında belirgin bir fark gözlenmedi. Bu sonuç, kuşların yön bulmak için birden fazla navigasyon sistemi kullandığını gösteriyor. Güneş görünür olduğunda görsel referanslar devreye girerken, gökyüzünün kapalı olduğu durumlarda biyolojik pusula görevi gören manyetik sistem ön plana çıkıyor.
Yıllardır Tartışılan Teoriler Yeniden Şekillenebilir
Kuşların manyetik alanı nasıl algıladığı konusunda bugüne kadar üç temel teori öne çıkıyordu. Bunlardan biri gaga bölgesindeki manyetik parçacıkları, diğeri gözlerde bulunan kriptokrom proteinlerini, bir başkası ise sinir sistemi içerisindeki özel iyon kanallarını işaret ediyordu.
Yeni çalışma bu teorileri tamamen geçersiz kılmıyor. Aksine araştırmacılar, kuşların birden fazla biyolojik navigasyon mekanizmasını aynı anda kullanabileceğini düşünüyor. Uzun mesafeli uçuşlarda karaciğerdeki manyetik sistem devreye girerken, hedefe yaklaşan kuşların görsel ve sinirsel mekanizmalardan da yararlanması olası görünüyor.
Bazı uzmanlar, bu keşfin kuş navigasyonuna ilişkin tartışmaları sona erdirmekten çok yeni bir dönemi başlatacağını belirtiyor. Çünkü manyetik alan algısının farklı organlar arasında paylaştırılmış olması ihtimali giderek güç kazanıyor.
Sadece Kuşları Değil, Diğer Türleri de İlgilendiriyor
Araştırmanın etkileri yalnızca güvercinlerle sınırlı değil. Deniz kaplumbağaları, yarasalar, köpekbalıkları ve bazı balık türleri de Dünya’nın manyetik alanından yararlanarak yön buluyor.
Bilim insanları şimdi benzer demir yüklü hücrelerin başka canlılarda da bulunup bulunmadığını araştırıyor. Eğer benzer mekanizmalar doğrulanırsa, doğadaki navigasyon sistemlerine ilişkin mevcut anlayış önemli ölçüde değişebilir.
Ayrıca biyolojik pusula sistemlerinin çalışma prensipleri, gelecekte geliştirilecek yeni nesil sensör teknolojileri için de ilham kaynağı olabilir. Özellikle GPS sinyallerinin yetersiz kaldığı alanlarda kullanılabilecek biyomimetik yön bulma sistemleri, bu tür araştırmalardan doğrudan faydalanabilir.
Araştırmanın ortaya koyduğu en dikkat çekici gerçek ise çözümün yıllardır göz ardı edilen bir organda bulunması oldu. Bilim dünyası uzun süre gözleri, gagayı ve beyni incelerken, doğanın en etkileyici navigasyon sistemlerinden birinin merkezinde karaciğerin yer alabileceği pek az kişinin aklına gelmişti. Bilim Haberleri - Hedef Bilgi Toplumu
Kuşların Yön Bulma Sırrı Çözüldü. Science dergisinde yayımlanan yeni araştırma, postacı güvercinlerin Dünya’nın manyetik alanını karaciğerlerindeki özel hücrelerle algıladığını ortaya koydu.