BEZUAR KEÇİLERİNİN KİMYA BİLGİLERİ

Bezuar keçisi dimdik, duvar gibi kayalara tırmanabilen bir keçi türüdür. Tırnak altlarının pürüzlü olması ve ayaklarının altındaki yumuşak yastıklar bu canlıların çevik hareketlerini kolaylaştırır. Ancak bu keçi türünü ilginç kılan asıl nokta sahip oldukları şaşırtıcı kimya bilgileridir. İsimleri Farsçada ilaç anlamına gelen bir kelimeden türemiş olan Bezuar keçileri kendi kendilerini tedavi etme konusunda uzmandırlar.

Bezuar keçisi ne zaman bir yılan tarafından ısırılsa hemen yaşadığı çevrede yetişen sütleğen bitkisi türlerinden birini yemeye başlar.

Bu son derece hayret verici bir davranıştır. Çünkü gerçekten de sütleğen sıvısında bulunan "öforbon" maddesi, kana karışan yılan zehirini etkisiz hale getirmektedir.3


Bu durumda şuurlu ve dikkatli bir insanın aklına hemen şu sorular gelir. Günlük otlamaları sırasında sütleğenlere ağızlarını bile sürmeyen keçilerin, bu bitkileri tedavi maksatlı kullanmalarını sağlayan nedir? Yılan zehirine karşı panzehir etkisine sahip bir ot aramaları gerektiğini bu canlılar nereden bilmektedirler? Bezuar keçileri sütleğen otlarının içinde hangi kimyasal maddelerin olduğunu ve bu kimyasalların yılan zehirini tedavi edici etkiye sahip olduğunu nasıl öğrenmişlerdir?

Keçilerin, bir yılan tarafından ısırıldıklarında buldukları tüm otları yiyerek, yani deneme-yanılma metodunu kullanarak hangi otun zehirlenmeye karşı etkili olduğunu bulmaları mümkün değildir. Bulunduğu bölgede uygun otu bulmaya çalışırken yüzlerce ot çeşidi arasında deneme yapmaya başlayan keçinin muhtemelen birkaç denemeden fazlasını gerçekleştirebilecek vakti olmayacaktır. Kaldı ki o an için başarılı olsa bile, keçinin her yılan ısırdığında aynı isabetli seçimi yapması gerekecektir. Herşeye rağmen keçinin bunu başardığını varsayalım. Ancak bu da yeterli olmayacaktır. Çünkü bu keçi türünün neslinin tükenmemesi için tamamının bu davranış özelliğine sahip olması şarttır.

Dolayısıyla başarılı olan ilk keçinin, tecrübesini diğerlerine aktarması gerekmektedir. Ancak bir canlının sonradan öğrendiği bir bilgiyi kendinden sonra gelen nesillere genetik olarak aktarması mümkün değildir. Bunu şöyle örneklendirebiliriz: Çok ders çalışarak üniversite sınavında birincilik kazanan bir kişiyi düşünelim. Bu kişinin uzun yıllar boyunca çalışıp öğrendiklerinin ya da gösterdiği çabanın doğacak çocuğuna ya da torununa hiçbir faydası olmayacaktır. Öğrenilen bilgiler ya da davranışlar sadece o canlıya aittir. Bunların canlının genlerine dışarıdan bir müdahale ile yerleştirilmesi ve dolayısıyla diğer nesillere aktarılması mümkün değildir. Her nesil aynı bilgileri en baştan öğrenerek kazanmaya mecburdur.

Bu tür örnekler üzerinde derinlemesine düşünmek canlıların davranışlarının tesadüfen ortaya çıkamayacağını anlamak için yeterlidir.

Kirliliğe Karşı Balık Dedektörü

Batı Afrika fil balığı (Gnathonemus petersii), Afrika'nın 27oC'lik sıcak ve çamurlu sularında yaşar. Anavatanı Nijerya olan 10 cm. boyundaki bu balık, çamurlu sularda gözlerini çok az kullanır. Yolunu, kuyruk tarafındaki kaslarından düzenli olarak yaydığı elektrik sinyalleri ile bulur. Normalde, dakikada 300-500 sinyal yayar. Fakat suyun kirlilik oranı arttıkça dakikada ürettiği sinyal sayısı 1.000'i aşabilir.

İngiltere'nin Bourmounth şehrinde kirliliği ölçmek için, fil balıklarından faydalanılarak yapılan dedektörler kullanılmaktadır. Bourmounth'daki bir su şirketi, Stour nehrinden aldığı su örneklerini 20 fil balığının kontrolüne vermiştir. Her balık nehirden gelen su ile doldurulmuş bir akvaryumda yaşatılmaktadır. Akvaryumlardaki alıcılar sinyalleri alıp bağlı oldukları bilgisayarlara iletmektedir. Eğer su kirli ise balığın artan sinyalleri tespit edilerek bilgisayar aracılığı ile alarm verilmektedir.

Elektrikli yılan balığı "Electrophorus electricus" Amazon nehrinde yaşamaktadır. Boyu 2 metreyi bulan bu balığın gövdesinin üçte ikisi elektrik üreten organik plakalarla kaplıdır. Balık, sayısı 5.000-6.000 kadar olan bu plakalar sayesinde 550 volt/2 amperlik bir elektrik üretir. Balıktan yayılan bu elektriğin şok etkisi, balığın 2 m. uzağındaki canlıları bile öldürecek kadar şiddetlidir.

Balığın bu denli büyük bir enerjiye sahip olması gerçekten büyük bir yaratılış mucizesidir. Sistem son derece komplekstir ve "aşama aşama" gelişmesi gibi bir ihtimal de söz konusu değildir. Çünkü balığın elektrik sistemi tam olarak işlemediği sürece, ona hiçbir avantaj sağlamayacaktır. Bir başka deyişle, bu sistemin her parçası aynı anda kusursuz bir şekilde yaratılmıştır. Bilim adamları elektrikli yılan balığının sahip olduğu bu savunma mekanizmasının benzerlerini taklit etmektedir ve günümüzde bu balığınkine benzer elektrikli savunma silahları kullanılmaktadır.

Elektrik sinyallerini, bir cismin yerini tespit amacıyla ya da haberleşme için kullanabilirsiniz. Ancak bunun için büyük bir bilimsel birikime ve ileri bir teknolojiye sahip olmanız şarttır. Nitekim günümüzde bile, bu seviyeye ulaşmış ülkelerin sayısı son derece azdır. Oysa bazı elektrikli balıkların vücutlarında etrafa sürekli olarak elektrik sinyalleri yayan, bir yandan da bu sinyallerin çarptığı cisimleri yorumlayan organik bir radar vardır. Balık bu radar sayesinde çevrelerindeki nesnelerin büyüklüğü, iletkenliği ve hareketi hakkında bilgiler edinebilir. Ayrıca aynı sistemle karşısındaki başka bir elektrikli balığın cinsiyeti ve erginlik durumu hakkında bilgi edinebilir, onu çiftleşmeye davet edebilir veya korkutabilir. İnsanların kullandıkları radarların ve haberleşme sistemlerinin ne denli kompleks aygıtlar olduklarını düşündüğümüzde, balığın vücudundaki yaratılışın harikalığı daha açık olarak ortaya çıkar.

20. Yüzyıl Bilimi, Böceklerin Uçmak İçin Kullandığı Aerodinamik Teknikleri Çözemedi

Bir böcek uçarken saniyede ortalama birkaç yüz defa kanat çırpar. Hatta kanatlarını saniyede 600 defa çırpabilen böcekler bile vardır.

Bir saniyede bu kadar hareketin olağanüstü bir hassaslıkta yapılması, bu tasarımın teknolojik olarak taklit edilmesini imkansız kılmaktadır.

Nitekim California Üniversitesi'nde biyoloji profesörü olan Michael Dickinson ve arkadaşlarının meyve sineklerinin uçuş tekniğini ortaya koyabilmek için geliştirdikleri robot, meyve sineğinin 100 katı büyüklüğünde ve sineğin kanat hızının ancak binde biri hızla kanat açıp kapama hareketi gerçekleştirebilmektedir. Üstelik her beş saniyede bir kanat hareketi yapan robot sineğin bu hareketi için 6 ayrı motor kullanılmaktadır.

Bilimsel çevreler uçak teknolojisinde büyük gelişmeler kaydedildiği konusunda hemfikirdirler. Ancak iş mikro-çırpmalı uçuşa gelince, Wright kardeşlerin 1903 yılında bulundukları seviyede olduklarını itiraf etmektedirler. Üstte böceklerin kanatları örnek alınarak yapılan bir mikro uçuş sistemi, yanda da Wright kardeşlerin yaptığı ilk uçak görülüyor.

Prof. Dickinson gibi birçok bilim adamı, yıllardır böceklerin kanat çırpma hareketlerinin ayrıntılarını ortaya koymak için çeşitli deneyler yapmaktadırlar. Meyve sinekleri üzerinde yapılan bu deneyler sırasında Dickinson, sinek kanatlarının -basit menteşelerle tutturulmuş gibi- düz hareketler yapmadığını, aksine son derece kompleks aerodinamik tekniklerden yararlandığını tespit etmiştir. Ayrıca her çırpmada kanatların yönü değişmektedir: Aşağı hareket eden kanatta üst kısım yukarı bakarken, yukarı harekette kanat döner ve bu kez kanadın alt kısmı yukarı bakar. Bu kompleks uçuş tekniğini analiz etmek isteyen bilim adamları ise, uçak kanatları için kullanılan "klasik aerodinamiğin" yetersiz olduğunu ifade etmektedirler.

Nitekim meyve sinekleri de uçmak için birden fazla aerodinamik özellikten yararlanır. Örneğin kanatlar bir vuruş meydana getirdiğinde arkasında girdaplı, komplike bir hava dalgası bırakır. Kanat geri dönerken de bunu dümen suyu gibi dalganın içinden geçirerek daha önce kaybettiği enerjisinin bir kısmını yeniden devreye sokar. Saniyede 200 kez kanat çırpan 2,5 milimetrelik meyve sineğinin uçmasını sağlayan kas, diğer tüm böceklerin uçuş kaslarının arasında en güçlüsü olarak nitelendirilir.

Büyük düz kanatlar böceklerin uçuşunda avantaj sağlar. Ancak böyle kanatların zarar görme riski de fazladır. Bu nedenle katlanabilmeleri gerekir. Ne var ki büyüklük katlanmayı zorlaştıran bir özelliktir. Arılarda bu problem, çengelcik adı verilen bir sıra hassas kanca dizisi tarafından çözülür. Çengeller kanatları birbirine birleştirir. Arı bir yere konduğunda, çengelcikler birbirlerinden ayrılır ve kanatlar rahat bir şekilde katlanabilirler.

Ayrıca sineklerde, kanatların yanı sıra sahip oldukları keskin gözler, denge için kullandıkları ufak arka kanatlar ve kanatların zamanlamasını ayarlayan alıcılar gibi daha pek çok detay da tasarımlarındaki mükemmelliği artırmaktadır.

Sinekler milyonlarca senedir bu aerodinamik kurallardan yararlanarak uçmaktadır. Günümüzde en gelişmiş teknolojileri kullanan bilim adamlarının bile sineklerin uçuş tekniklerini tam olarak açıklayamamaları, yaratılışın apaçık delillerinden biridir.

Geko Kertenkelesinin Ayakları Teknolojiye Ufuk Açıyor

Geko adlı kertenkeleler duvarları hızla tırmanarak tavana yapışabilir ve burada rahatlıkla yürüyebilirler. Uzun yıllardır yürütülen çalışmalar sonucunda hayvanın bu becerisinin hangi üstün tasarımdan kaynaklandığı bulunmuştur. Şimdiye kadar hayali film kahramanı "örümcek adam" gibi dikey yüzeylere hızla tırmanmayı sağlayacak bir yeteneğin ne şekilde mümkün olabileceği bilinmiyordu. Ancak gekonun tek bir adımı özellikle robot tasarımcıları için çok büyük gelişmelere yol açmıştır. Bunlardan bazılarını şöyle sıralayabiliriz:

- Kaliforniyalı araştırmacılar kertenkelenin yapışkanlı parmaklarının hem kuru hem de kendi kendini temizleyen yeni bir sentetik yapıştırıcının geliştirilmesine yardımcı olacağını düşünmektedirler.

- Gekolar ayaklarıyla sürtünme kuvvetinden 600 kat daha büyük bir yapışkan güç üretirler. Bu tarz bir yapışma tekniğine sahip, geko benzeri ayaklarla yapılacak robotlar, duvarlarda yürüyerek yanan bir binadaki mahsur kalmış kişileri kurtarma için kullanılabilir. Daha küçük araçların kullanıldığı tıbbi uygulamalarda ve bilgisayar mühendisliğinde ise kuru bir yapışkan olarak büyük faydalar sağlayabilir.

- Bacaklarıyla bir yüzeye dokunduklarında otomatik olarak tepki veren yaylar gibi hareket ederler. Bu da beyni olmayan robotlar için oldukça iyi bir metottur. Gekonun ayakları defalarca kullanımda bozulmaz; kendi kendini temizler ve vakumlu ortamlarda ve su altında da çalışır.

- Nano-ameliyatlar sırasında kaygan vücut parçalarını birarada tutmaya yarayabilir.

- Araba lastiklerinin yolu daha iyi kavraması sağlanabilir.

- Teknelerin, köprülerin, iskelelerin çatlaklarının onarılmasında, uydular için düzenli bakımın sağlanmasında kullanılabilir.

Geko ile yapılacak robotların yerleri, camları, tavanları, dik zeminleri temizlemesi mümkün olabilir. Ayrıca sadece dik yüzeylerin tırmanılması değil, karşılaşılan engellerden de etkilenme olmayacaktır.

Yeni Mekanik Sistemlerin Öncüsü: Solucanların Kas Yapısı

Solucan derisi son derece etkileyici bir tasarıma sahiptir. Hayvanın silindir biçimindeki vücudunu kaplayan derisi, çapraz sarmallar biçiminde kuşatılmış liflerden oluşur. Vücut duvarındaki kasların kasılması, derideki kısa ve kalın olan liflerin uzun ve ince bir şekle girerek hayvanın vücudundaki iç basıncın artmasına, böylece biçim değiştirmesine sebep olur. İşte solucanların hareket etmesini sağlayan mekanizmanın temeli de budur.

Şu an bu benzersiz mekanik sistem, Reading Üniversitesi Biyomimetik Merkezi'nde yeni projelere ilham kaynağı olmaktadır: Söz konusu projelerden birinde çok sayıda silindirik yapı solucandaki gibi yerleştirilmiştir. Bu arada silindirlerin içinin su emebilecek polimer bir jelle doldurulması planlanmıştır. Su kullanarak jelin şişmesi ve kasılması sağlanacaktır. Böylece kimyasal enerji yalnızca gereken yerde mekanik enerjiye dönüşecek ve meydana gelen basınç tamamen güvenli bir şekilde sarmal biçimli bir torbada hapsedilecektir. Jeldeki şişme ve kasılmanın bu şekilde kontrol altına alınmasıyla oluşturulan sistemin yapay bir kas olarak etkili biçimde çalışacağına inanılmaktadır.

Doğada basınçla hacim büyültüp küçülterek şekil değiştirme sıkça kullanılır. Solucan, ahtapot, deniz yıldızı ve anemonlar bu konuda verilebilecek en iyi örneklerdir. Oysa teknolojik aletlerde şekil değiştirme pek rastlanılır bir şey değildir. Var olan sayılı örnekte bu iş için hidrolik basınç kullanılır. Hidrolik basınç ağır nesneleri, mesela asansörleri kaldırmak için ince boruların içinde uygulanır. Hidrolik adı verilen sıvı, asansörü yukarı itmek için silindire pompalanır. Asansörü aşağı çekmek için de geri boşaltılır. Deniz yıldızları da hareket etmek için hidrolik basıncı kullanırlar. Hayvan, kolları içinde uzunlamasına yer alan tüp biçimli ayaklara sahiptir. Bunlar sıvıyla dolu olan bir iç boru sistemine bağlıdır. Kaslar boruları sıkıştırdığında oluşan hidrolik basınç, sıvıyı ayaklara gönderir. Deniz yıldızı kaslarını kullanarak hidrolik kuvvetin vücudunda bir dalga hareketi oluşturmasını sağlar. İşte bu dalga hareketi sonucu ayaklar bir ileri bir geri uzanarak deniz yıldızının ilerlemesine olanak tanır.

İnsanların örnek aldıkları her canlı, onların sahip oldukları her sistem üstün bir tasarıma sahip olduklarını göstermektedir.

Robo-lobster, Sudaki Akıntıları Istakozun Belirlediği Gibi Belirleyecek

Istakozlar dalgalı ve bulanık sularda, taşlı, kumlu veya yosunlu yüzeylerde bile rahatlıkla hareket edebilirler. Böyle zorlu ortamlarda tam donanımlı dalgıçlar bile ilerlemekte zorlanırlar. Şimdiye kadar deniz dibinde kullanılmak üzere yapılan hiçbir robot böyle bir yerde başarılı olamamıştır.

Northeastern Üniversitesi (Boston MA) Deniz Bilimleri Bölüm Yöneticisi Joseph Ayers, ıstakozu taklit eden bir robot geliştirme projesine liderlik yapmaktadır. Ayers projenin amacını şöyle açıklıyor:

Teknik hedefimiz, hedef ortamdaki hayvan sisteminin performans avantajlarını yakalamaktır.

Robotun, madenlerin bulunması ve açılan madenlerde çalışması düşünülüyor. Ayers bu işler için yine ıstakozun ne kadar uygun olduğunu ise şöyle dile getiriyor:

Robotun su altı madenlerini ararken yapacaklarının, bir ıstakozun yemek ararken yaptığı davranışlara uymasını bekliyoruz.

Istakozların hızlı hareket eden suda yuvarlanıp kaymalarını engelleyecek bir yapısı vardır. Hayvan en zor şartlarda bile istediği yönde hareket edebilir ve düzgün olmayan yüzeylerde ilerleyebilir. Aynı şekilde robot da durmak ya da yerinde sabit kalmak için kuyruğunu ve pençelerini kullanacaktır.

Robottaki mikro elektromekanik algılayıcılar (MEMS) ıstakozun dünyayı algılayışını taklit etmektedir. Robot, hareketlerini su içindeki akımlara ve dalgalanmalara göre ayarlayabilecek yapıdadır. Bunun için ıstakoz robota özel su akımı algılayıcıları ve antenler takılmıştır. Gerçek bir ıstakoz, akıntının yönünü tüylü organları ile belirler. Robot ıstakozda ise aynı işi elektromekanik algılayıcıların yapması planlanmıştır.

Çölün Zorlu Şartlarına Karşı Koyabilen Robot Akrep

ABD'de faaliyet gösteren DARPA adlı kuruluşun üzerinde çalıştığı projelerden biri de robot akreptir. Projede akrep modelinin seçilmesinin nedeni, robotun çölde görev yapacak olmasıdır. Akrep, yaratılışı itibariyle son derece zorlu şartlara sahip çöllerde bile yaşayabilir. Akrebin seçilmesinin bir diğer nedeni de toprakta kolaylıkla ilerleyebilmesine rağmen reflekslerinin memelilerinkinden daha basit ve taklit edilebilir olmasıdır.

Araştırmacılar robotu geliştirmeden önce gerçek akrepleri gözlemlemek için uzun zaman harcamışlardır. Akrebin tüm eklemleri işaretlenmiş ve yürüyüşü iki kamera ile kayda alınmıştır.

Daha sonra bu akrebin yürüş esnasında bacakları arasındaki organizasyon ve koordinasyon çıkarılarak model akrebe uyarlanmıştır.

Akrep projesinde robotun görevi sadece çölde 40 kilometre ötede bulunan bir hedefe girmek ve geri dönmektir. Ancak robotun bu görevi hiçbir yönlendirme almadan kendi kendine yapması hedeflenmiştir.

Boston North Eastern Üniversitesi'nden Frank Kirchner ve Alan Rudolph tarafından tasarlanan 50 santimetrelik akrebin karmaşık sorunları çözme yeteneği yoktur. Robot akrep bir sorunla karşılaştığında sadece refleksleriyle hareket etmektedir. Bu, onu durduracak herhangi bir şeyin mesela bir kayaya takılmanın üstesinden gelmesine olanak sağlamaktadır. Robotun önünde iki tane ultrasonik algılayıcı vardır. Eğer boyunun yarısından yüksek bir engelle karşılaşırsa etrafını dolaşmaya çalışacaktır. Eğer sol taraftaki dedektör bir engel teşhis ederse otomatik olarak sağa yönelecektir. Bu robottan belirli bir bölgeye gidip, kuyruğundaki kamera ile üsse resim göndermesi de istenebilmektedir.

ABD ordusu akrebin Arizona'daki denemelerinden çok etkilenmiştir. Robotun yolunu bulma yeteneğinin özellikle şehirler gibi, engellerle dolu olan savaş alanlarında kullanılması planlanmaktadır.

İç Kulaktaki Denge Merkezi Robotik Uzmanlarını Hayrete Düşürüyor

Tüm bedenimizi her saniye sürekli olarak kontrol eden ve ip üstünde yürüyen bir cambazın ihtiyaç duyduğu hassaslıkta ayarlar yapabilen denge sistemimizin önemli bir parçası iç kulakta yer alır.

Denge, insan bedenindeki en karmaşık sistemler tarafından sağlanan olağanüstü bir kavramdır. İnsanın dengesi, bir masanın ya da sandalyenin dengede durmasına benzemez. Çünkü insan vücudu sürekli bir hareket halindedir. Bu yüzden vücudun ağırlık merkezi sürekli olarak yeniden hesaplanır ve kaslara bu hesaba uygun emirler verilir.

İç kulaktaki bu denge merkezine "labirent" adı verilir. Labirent, her biri yarım daire şeklindeki üç küçük kemikten oluşur. Bu kemiklerin içleri bir tüp gibi boştur. Yarımdairelerin çapları 6,5 milimetre, içlerindeki boşluğun, yani kesitlerinin çapı ise 0,4 milimetre boyutundadır. Her üç yarım daire de çok özel açılarla birbirlerine bağlanırlar. Bu açılar incelendiğinde, her yarımdairenin üç boyutlu geometrinin temeli olan x, y ve z koordinatlarına karşılık geldiği ortaya çıkmıştır.

Labirentte bulunan bu üç yarımdairenin her birinin içinde, özel bir sıvı yer alır. Bu sıvının içinde gezindiği yüzeyde de tüycüklü hücreler vardır. Biz başımızı sağa sola çevirdiğimizde, yürüdüğümüzde ya da herhangi bir hareket yaptığımızda, bu yarımdairelerin içindeki sıvı hareket eder ve tüycükleri titreştirir. Tüycüklerdeki bu titreşim, aynı salyangozda olduğu gibi tüycüklerin bağlı olduğu hücrelerin iyon dengesini değiştirir ve elektrik sinyali üretir.

İç kulaktaki labirentte üretilen bu elektrik sinyalleri, labirentten çıkan sinirler aracılığıyla beynimizin arka tarafındaki "beyincik" adlı organa iletilir. Labirentten beyinciğe mesaj taşıyan sinirler incelendiğinde, bunların içinde 20 bin ayrı küçük sinir lifi olduğu saptanmıştır.

Beyincik, iç kulaktaki labirentten gelen bu bilgileri her an yorumlar. Ancak dengeyi sağlamak için başka bilgilere de ihtiyaç vardır. Bu nedenle beyincik, gözlerden ve vücudun dört bir yanındaki kaslardan da devamlı olarak bilgi alır. Tüm bu bilgileri müthiş bir hızla analiz eder ve vücudun yerçekimine göre konumunu hesaplar. Bundan sonra ise, bu hesaplamaya dayanarak, kasların nasıl bir hareket yapmaları gerektiğini belirler. Ortaya çıkan sonuç, kaslara yine sinirler aracılığıyla emir olarak bildirilir.

Labirentte bulunan bu üç yarımdairenin her birinin içinde, özel bir sıvı yer alır. Bu sıvının içinde gezindiği yüzeyde de tüycüklü hücreler vardır. Biz başımızı sağa sola çevirdiğimizde, yürüdüğümüzde ya da herhangi bir hareket yaptığımızda, bu yarımdairelerin içindeki sıvı hareket eder ve tüycükleri titreştirir. Tüycüklerdeki bu titreşim, aynı salyangozda olduğu gibi tüycüklerin bağlı olduğu hücrelerin iyon dengesini değiştirir ve elektrik sinyali üretir.

İç kulaktaki labirentte üretilen bu elektrik sinyalleri, labirentten çıkan sinirler aracılığıyla beynimizin arka tarafındaki "beyincik" adlı organa iletilir. Labirentten beyinciğe mesaj taşıyan sinirler incelendiğinde, bunların içinde 20 bin ayrı küçük sinir lifi olduğu saptanmıştır.

Beyincik, iç kulaktaki labirentten gelen bu bilgileri her an yorumlar. Ancak dengeyi sağlamak için başka bilgilere de ihtiyaç vardır. Bu nedenle beyincik, gözlerden ve vücudun dört bir yanındaki kaslardan da devamlı olarak bilgi alır. Tüm bu bilgileri müthiş bir hızla analiz eder ve vücudun yerçekimine göre konumunu hesaplar. Bundan sonra ise, bu hesaplamaya dayanarak, kasların nasıl bir hareket yapmaları gerektiğini belirler. Ortaya çıkan sonuç, kaslara yine sinirler aracılığıyla emir olarak bildirilir.

Bu olağanüstü işlemler, saniyenin yüzde biri kadar bile sürmeyen bir zaman dilimi içinde gerçekleşir. Biz de, içimizde gerçekleşen bu mucizenin hiç farkında olmadan rahatlıkla yürür, koşar, en zor sporları yaparız. Oysa bu işlerin tek bir anı için vücudumuzda gerçekleştirilen hesaplamaları kağıda döksek, binlerce sayfa formül yazmamız gerekecektir.

Denge sistemi, içiçe geçmiş birçok kompleks mekanizmanın uyum içinde çalışmasıyla işlev gören kusursuz bir sistemdir. Modern bilim ve teknoloji ise, bu sistemi taklit etmek bir yana, çalışma prensiplerini dahi ayrıntılarıyla çözmeyi başaramamıştır.

Elbette böylesine kompleks bir sistemin evrim teorisinin iddia ettiği gibi rastlantılarla ortaya çıkması mümkün değildir.

Arıların Peteklerindeki Depreme Dayanıklı Tasarım

Arı peteklerinin inşasında son derece önemli detaylar vardır. Bu detaylardan biri de peteklerin dayanıklılığıdır. Arılar birbirlerine yön tarif ederken kovanda, bu boyutlarda bir yapı için deprem kabul edilebilecek titreşimler oluşur. Peteğin duvarları bu ufak depremleri emer. Nature dergisi, bu üstün yapının mimarlara, depreme dayanıklı binalar inşa etmede fayda sağlayacağını belirtmiştir. Haberde Almanya'nın Wurzburg Üniversitesi'nde görevli olan Jurgen Tautz bu konuyla ilgili olarak şu açıklamayı yapmıştır:

Kovanlardaki titreşimler arılar tarafından oluşturulan minyatür depremler gibidir, dolayısıyla yapının buna nasıl bir tepki verdiğini görmek oldukça ilginç. Titreşimlerin emilmesini anlamak, mimarlara, binaların depremlere karşı hangi taraflarının daha dayanıksız olacağını söylemede yardımcı olacak. Bundan sonra bu kısımları kuvvetlendirebilirler ya da binaların kritik olmayan kısımlarına zararlı titreşimleri emecek zayıf noktalar yerleştirebilirler.

Bütün bunlardan da anlaşıldığı gibi, arıların büyük bir ustalıkla inşa ettikleri petek, kusursuz bir tasarım harikasıdır. Dolayısıyla petekteki bu yapı mimarlara ve bilim adamlarına ışık tutmakta, yeni fikirler vermektedir. Arıların peteklerini böylesine kusursuz yapmalarını sağlayan şey, evrimcilerin iddia ettikleri gibi tesadüfler değildir.

Bilgisayar Devrelerinin Tasarımı, Doğadaki Örneklerinden Taklit Ediliyor

Gözümüzün sinir hücreleri olan "retina hücreleri" gelen ışığı tanıyıp yorumlar. Retina hücreleri daha sonra değerlendirilen bu bilgileri bağlantıda oldukları diğer hücrelere iletir. Gözümüzdeki tüm bu işlemler yeni bilgisayarlara model oluşturmuştur:

Retina hücrelerinin yaptığı iş yalnızca ışığı algılamakla sınırlı değildir. Retina birbirleriyle olağanüstü bir yoğunlukta bağlantı oluşturmuş sinir hücrelerinden oluşur. Işığa ait sinyaller beyne iletilmeden önce sayısız işlemden geçirilir. Örneğin retinayı oluşturan hücreler cisimlerin kenarlarını hesaplar, ışık sinyalinin gücünü artırır, aydınlık ya da karanlığa göre uyum sağlayarak düzeltmeler yapar. Günümüzün güçlü bilgisayarları da benzeri işlemleri yerine getirebilmektedir. Ancak retinadaki sinir ağı bu iş için, bilgisayarlara nispeten çok daha az bir enerji kullanır.


California Teknoloji Enstitüsü'nden Carver Mead başkanlığında bir araştırma ekibi, retinada kolayca gerçekleştirilen işlemlere imkan tanıyan tasarımın sırrını araştırmaktadır. Carver Mead, Caltech firmasından biyolog Misha Mahowald ile birlikte retinadaki sinir ağına benzer yapıda elektronik devreler tasarlamıştır. Yapılan bu devrelerde gözdeki gibi ışık algılayıcıları bulunmaktadır. Algılayıcılar tıpkı retinada olduğu gibi bir diğer algılayıcıyla bağlantı halindedir. Kullanılan direnç, amfi gibi elektronik devre parçalarının, ışık algılayıcılarının, retina hücreleri gibi kendi aralarında haberleşebilmelerine imkan tanımaktadır.

Ancak tüm çabalara rağmen, bu devreyi, retina ağında olduğu gibi birebir olarak taklit edebilmek mümkün olmamıştır. Çünkü canlı bir retinadaki hücrelerin ve bunların arasındaki bağlantıların sayısı çok fazladır. Bunun yerine tasarım mühendisleri şu an için, retinadaki sinir ağının ön işlemlerini nasıl yaptıklarını anlamaya çalışıp, aynı işi yapabilen daha basit devreler tasarlamaktadırlar.

Okyanusun Derinliklerindeki Fiber Optik Tasarım

Rossella Racovitzae adlı su süngeri bitkisi, insanoğlunun en yeni teknolojilerde kullandığı fiber optikten yapılmış uzantılara sahiptir. Fiber optik, ışığı iletmede çok etkili bir malzemedir. Lazer ışınlarının fiber optik kablosundan geçirilmesiyle elde edilen iletişim imkanları, normal malzemeden yapılmış kablodakilere göre olağanüstü bir artış gösterir. Öyle ki, saç teli kalınlığında 100 tane fiber optik kablonun yanyana getirilmesiyle oluşan kablo kesitinden 40.000 ayrı ses kanalı geçirilebilmektedir.

Antartika kıyılarının derinliklerinde yaşayan bu sünger türü, fotosentez yapabilmek için ihtiyacı olan ışığı, fiber optikten yapılmış olan diken şekilli uzantıları sayesinde kolayca toplamakta ve çevresi için de bir ışık kaynağı olmaktadır. Bu sayede hem kendisi hem de bu süngerin ışık toplama yeteneğinden faydalanan başka canlılar hayatta kalabilmektedir. Aynı ortamda yaşayan tek hücreli yosunlar da bu süngere yapışmakta ve yaşamaları için gereken ışığı elde etmektedirler.


Antartika kıyılarının 100 ila 200 metre derinliklerinde, kalın buz kütlelerinin altında neredeyse zifiri karanlık denebilecek bir ortamda yaşayan bir canlı için güneş ışığını yakalamak, canlının hayatını sürdürebilmesi açısından son derece büyük bir önem taşır. Canlının bu sorunu çözebilmesi, ışığı en etkili şekilde toplayan fiber optik ile donatılmış olması sayesinde mümkündür. Bilindiği gibi fiber optik teknolojisi son yüzyılın en ileri teknolojilerinden biridir. Japon mühendisler bu teknolojiyi güneş ışığını gökdelenlerin ışık almayan bölümlerine aktarmada kullanırlar. Gökdelenlerin çatısına yerleştirilen dev mercekler güneş ışığını fiber optik ileticilerin ucuna odaklar. Fiber iletkenler vasıtasıyla da güneş ışığı binanın en karanlık noktalarına kadar ulaştırılır.

Yüksek teknolojiye sahip endüstrilerde imal edilen fiber optik maddesinin böyle bir ortamda bu canlı tarafından 600 milyon yıldan beri kullanılması bilim adamlarını da hayrete düşürmektedir. Washington Üniversitesi'nde mekanik mühendisi olan uzman Ann M. Mescher bu gerçeği şöyle ifade eder:

Bu fiberleri düşük ısılarda, böylesine eşsiz mekanik ve mükemmel optik özelliklerle üreten bir canlının var olması olağanüstü etkileyicidir.

Washington Üniversitesi'nde profesör ve aynı zamanda metalurji mühendisi olan Brian D. Flinn ise bu süngerdeki üstün yapıyı şöyle tarif eder:

Bu, önümüzdeki 2 ya da 3 sene içinde (insanların) telekomünikasyona geçirecekleri türden bir şey değil, bu önümüzdeki 20 yılda ortalarda görülemeyecek bir şey.

Bütün bunlar bize, doğanın ve içindeki canlıların insanlar için çok sayıda örnek barındırdığını göstermektedir. İnsana düşen kendisinin akıl edemeyerek taklit etmek durumunda kaldığı bu tasarımın kaynağını düşünmektir.

Kendisini Sürekli Temiz Tutan Lotus Bitkisi

Lotus bitkisi (beyaz nilüfer), çamurlu ve kirli ortamlarda yetişir.Buna rağmen bitkinin yaprakları sürekli temizdir. Çünkü bitki, üzerine en ufak bir toz zerresi geldiğinde hemen yapraklarını sallar ve toz taneciklerini belli noktalara doğru iter. Yaprağın üzerine düşen yağmur damlaları da bu noktalara doğru yönlendirilir ve buradaki tozları süpürmesi sağlanır.

Lotus bitkisinin bu özelliği, yeni bir bina yüzeyinin tasarımı için araştırmacılara ufuk açmıştır. Bunun üzerine araştırmacılar Lotusun yaprağı gibi, yağmur sularını kullanarak üzerindeki kiri temizleyen bina yüzeyleri üzerinde çalışmaya başlamışlardır. Bu çalışmalar sonunda ISPO isimli bir Alman şirketi, Lotusan adı verilen cephe kaplama malzemesini üretmiştir. Asya ve Avrupa'da bulunan satış noktalarında piyasaya sunulan bu ürün için 'deterjana gerek kalmadan 5 yıl boyunca kendini temiz tutacağı garantisi' bile verilmiştir.
Bonn Üniversitesi'nden Dr. Wilhelm Barthlott, mikroskop altında yaptığı incelemelerde, en az temizlik gerektiren yaprakların en pürüzlü yüzeylere sahip olduğunu fark etmiştir. Dr. Barthlott, bunların en temizi olan Lotus bitkisi üzerinde, bir çivi yatağı gibi minik noktalar olduğunu buldu. Bir toz ya da kir zerresi yaprak üzerine düştüğünde, belli belirsiz biçimde bu noktalar üzerinde iki yana sallanır. Bir damla su, bu minik noktalar üzerinde yuvarlanınca zayıf şekilde tutunmuş olan kiri alıp götürür. Diğer bir deyişle, nilüfer çiçeği, kendi kendini temizleyen bir yaprağa sahiptir. Nilüfer çiçeğinin bu özelliği araştırmacılara ilham kaynağı olmuş ve LOTUSAN adı verilen, 5 yıl kendisini temiz tutacağı garantisi verilen dış cephe malzemesi üretilmiştir.

Doğadaki pek çok canlı, kendi yüzeylerini koruyan çeşitli özelliklere sahiptir. Şüphesiz ne Lotus bitkisinin yüzey yapısı ne de böceklerdeki kitin tabakası kendi kendine oluşmuştur. Hatta bu canlılar sahip oldukları üstün niteliklerden tamamen habersizdirler.

Amerika, Savunmasında Engerekleri Örnek Alıyor

Pit denen çukur organlara sahip olan, aynı zamanda "Pit Viper" olarak isimlendirilen yılanlar "engerek yılanları" olarak bilinir. Texas Üniversitesi Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği bölümünde profesör olan Dr. John Pearce, pit engerekleri olarak bilinen "Crotaline"ları incelemiştir.

Yapılan araştırmalarda bu yılanların gözlerinin önünde bulunan ve fazla sayıda sinir barındıran küçük çukurların, sıcakkanlı avların yerlerinin tespit edilmesinde kullanıldıkları ortaya çıkmıştır. Pit denilen bu çukur organlar son derece kompleks bir ısı-algılayıcı sistem içerir. Bu sistem öylesine hassastır ki, metrelerce uzaktaki bir fareyi, zifiri karanlıkta bile algılayabilir.

Araştırmacılar engereğin tespit ve imha mekanizmasının sırlarını çözdüklerinde, yılanın uyguladığı yöntemlerin ülkenin düşman füzelerden korunmasında çok daha geniş ölçüde uygulanabileceğini ifade etmektedirler. Bununla birlikte tehlikeli görevlerde uçuş yapan pilotların da düşman silahlarından kaçmalarına yardımcı olabilecek sistemler geliştirilebilecektir. Dr. John Pearce, "Hava Kuvvetleri biyolojik sistemi taklit ederek, daha iyi bir füze dedektörü yapabilecek mi?" sorusunu gündeme getiriyor.97 Ayrıca bu amaçla yürüttüğü çalışmalarda yılanın hassasiyetine yetişmekte oldukça zorlandığını da şöyle anlatıyor:

Biz, esasen yılanın organının hassasiyetini örnek alıyoruz. Sinir uyarılarını ölçebilirsiniz, fakat sorun bu uyarıların ne anlama geldiğidir. Bunu bize söylemesi için sayısal bir model kullanıyoruz: Organa çarpan kızıl ötesi ne kadar fazlaysa, o kadar çok sinir uyarısı olmaktadır.

Yılanın pit organında, kan damarları ve sinir düğümleri bakımından zengin olan çok ince bir zar vardır. Bilim adamlarının inceleme yapabilmesi için bu zarın yaydığı sinyallerin durulduğu bir zamanı yakalamaları gerekmektedir. Ama bu zar öylesine hassastır ve tepkilerindeki çeşitlilik de o kadar kısa sürelidir ki, sinyalleri yakalayıp bunlar üzerinde bir çalışma yapmak oldukça zordur. Pit organının işleyişini anlamak için hassas ölçümler ve mikro-grafik resimler üzerinde çalışmak gerekmektedir.

Bu örnekte de görüldüğü gibi, doğadaki canlılar çok üstün bir akıl ve teknoloji sergilemektedirler. Doğadaki tasarımlardan örnek alan araştırmacılar da, bu sayede uzun yıllarını alabilecek projeler için benzersiz modeller elde etmekte ve kısa zamanda sonuca ulaşmaktadırlar.

Köpek Balığı Derisinden Örnek Alınarak Hazırlanan Mayolar ve Suyun Yüzey Direnci

1/100 saniyenin altın madalyayı belirlediği olimpiyat yarışmalarında, yarışmacılar açısından suyun vücutlarının üzerinde oluşturduğu sürtünme direnci oldukça önemlidir. Bu nedenle birçok yüzücü, sürtünme direncini en aza indirecek yeni mayoları tercih etmektedir. Bu mayolar yüzücüde olabildiğince geniş bir yüzeyi kaplar ve vücuda sımsıkı yapışır. Mayonun kumaşı, dikey reçine şeritleri üstüne köpek balığı derisinin özelliklerini taşıyan bir dokumadan ibarettir.

Köpek balıkları üzerinde taramalı elektron mikroskobuyla yapılan incelemelerde, balığın derisinin şeritler içerdiği görülmüştür. Şeritler, dikey su girdapları veya su spiralleri oluşturarak suyu balığın vücuduna daha çok yapıştırır ve suyun yüzmeye karşı direncini azaltır. Şeritlerin bu etkisi "Ribblet etkisi" olarak bilinir ve bu konu ile ilgili NASA'nın Langley Araştırma Merkezi'nde Ribblet deri araştırmaları yapılmaktadır. Son on yıldır da bu etki mayolar üzerinde uygulanmaktadır.


Yeni lifler ve yeni dokuma teknikleri ile yapılan mayolar, yüzücünün vücudunu sararak suya en az direnç gösterecek şekilde üretilmektedir. Nitekim yapılan araştırmalar bu mayoların diğer mayo tiplerine oranla sürtünme direncini %8 azalttığını göstermiştir.

Yunusların Ses Dalgaları ve Sonar Teknolojisi

Yunuslar, başlarında bulunan "melon" (kavun) adındaki özel bir organdan sıklığı saniyede 200 bin titreşime ulaşan ses dalgaları yollar. Bu canlı, kafasını hareket ettirerek dalgaları istediği tarafa doğru yönlendirebilir. Yayılan ses dalgaları katı bir cisme çarptığında yansıyarak yunusa geri döner. Balığın ağzının alt tarafı alıcı görevi görür. Alınan dalgalar önce iç kulağa, oradan da beyne gönderilir. Bu veriler oldukça hızlı olarak yorumlanır. Bu yorumlama sayesinde son derece hassas ve kesin bilgiler elde edilir. Yunus, bu sayede ses dalgasının çarptığı objenin hareket yönünü, hızını ve büyüklüğünü ayrıntılarıyla belirleyebilir.

Yunusun dalgaları yorumlama sistemi o kadar üstündür ki, bir balık sürüsü içindeki tek bir balığı bile izleyebilir.68 Hatta zifiri karanlıkta suda kendinden 3 km. uzakta duran iki ayrı metal parayı birbirinden ayırt edebilir.

Günümüzde, gemilerde ve denizaltılarda yön ve hedef tayininde SONAR 70 adı verilen cihaz kullanılır. Sonarların çalışma prensibi, yunusların ses dalgalarını kullanma sistemiyle aynıdır.

ABD'de Yale Üniveritesi'nde keşif amacı ile kullanılacak bir robot geliştirilmiştir. Robotta, profesör ve aynı zamanda elektrik mühendisi olan Roman Kuc'un yunusların sonarını taklit ederek yaptığı sonar sistemi kullanılmıştır. Bu başarısına rağmen 10 yıldır sesüstü algılayıcılar ve robot teknolojisi üzerine çalışan profesör Kuc doğaya dikkat çekerek şöyle demektedir:

Sonar yapımı için doğaya daha yakından bakmalıyız, gözden kaçırdığımız herhangi bir şey olabilir.71

Bilim adamları ve mühendislerin, doğadaki sonar tasarımlarından yola çıkarak yaptıkları birçok robot vardır. Bunlardan biri de K-Team firmasının ürettiği robottur. 6 adet sonar ünitesini kullanan "koala" adlı bu robot, uzaktan kumanda ile idare edilen keşif robotu olarak tasarlanmıştır.

Birisi size ses dalgalarının deniz suyunda saniyede 1500 m. hızla ilerlediğini söylese ve şöyle bir soru sorsa: İçinde bulunduğunuz bir denizaltıdan bir gemiye gönderilen ses dalgaları 4 saniye sonra geri geliyorsa gemi ne kadar uzaktadır?

Yapacağınız hesaplama sonucunda bulacağınız sonuç, 3 km. olacaktır. Yunuslar da benzer hesaplamaları büyük bir rahatlıkla yaparlar. Ancak elbette ki yunuslar ne ses dalgalarının sudaki yayılma hızını, ne çarpma işlemini ne de bölme yapmayı bilirler. Bu da bize, bütün bu işlemlerin yunuslar tarafından yapılmadığını, onların sadece Allah'ın kendilerine emrettiği şekilde hareket ettiklerini açık olarak gösterir.

En gelişmiş sonarların başında, cihazdan gelen verileri yorumlayabilecek özel eğitim görmüş operatörler bulunur. Oysa evrimcilerin insandan daha ilkel olduğunu kabul ettikleri yunuslar, hiçbir zaman böyle bir operatöre ihtiyaç duymazlar.

Korunan Yüzeyler

Her eşyanın yüzeyinin sudan, kirden hatta parlak ışıktan bile zarar görme ihtimali vardır. Bundan ötürü bilim adamları araba ve mobilya cilalarını, ultraviyole güneş ışınlarını engelleyen sıvıları üretmişlerdir. Hepsinin amacı, yüzeyi, meydana gelebilecek herhangi bir aşınma ve yırtınmadan korumaktır. Doğadaki hayvanlar ve bitkiler de, kendi hücrelerinin içlerinde, yüzeylerini dış etkenlere karşı koruyacak birtakım kimyasal maddeler üretirler. Doğadaki canlıların bünyeleri tarafından üretilen ve bilim adamlarını hayrete düşüren bu kimyasal karışımlar, tasarımcıların taklit etmek için uğraştıkları kompleks örneklerdir.

Ahşap yüzeyleri kaplamak, kirden ve aşınmadan korunmalarını sağlamak açısından oldukça önemlidir. Özellikle de yumuşak ahşapların içine girerek onları çürütebilecek su sızıntılarına karşı bunu yapmak çok gerekli bir işlemdir. Peki, kullanılan ilk ahşap kaplamaların doğal yağlardan ve böceklerin ürettiği salgılardan elde edilen malzemelerden yapıldığını biliyor muydunuz?


İnsanların günlük hayatta kullandığı birçok koruyucu malzeme aslında doğadaki canlılar tarafından çok daha önceden kullanılmaktadır. Ahşap kaplama bunlardan yalnızca bir tanesidir. Böceklerin sert kabukları da onları, suya ve dışarıdan gelebilecek hasarlara karşı korumaktadır.

"Sclerotin" adı verilen bir protein tarafından güçlendirilmiş bu kabuklar, böceklere doğadaki en sert yüzeye sahip canlılar olma özelliğini verir. Ayrıca böceklerin kabuğunda bulunan kitin tabakası da rengini ve parlaklığını zaman içerisinde yitirmez.

Bütün bunlar düşünüldüğünde inşaatlarda dış yüzeylerin kaplaması ve korunması için üretilecek sistemlerin böceklerinkine benzer bir tasarıma sahip olmasının çok daha kazançlı olacağı açıkça görülmektedir.

Örümceklerin İpeği Çelikten Daha Sağlam

Doğada pek çok böcek ipek üretir ama örümceğin ürettiği ipek diğerleri ile kıyaslandığında büyük farklılıklar sergiler.

Bilim adamlarına göre örümcek ağı yeryüzündeki en sağlam malzemelerden biridir. Bununla birlikte örümcek ağının özelliklerinin hepsi sayılacak olursa çok uzun bir liste elde edilebilir. Fakat bu listedeki birkaç madde bile bilim adamlarının bu konuda ne kadar haklı olduklarını ortaya koymaktadır. Örümcek ipeğinin özelliklerinden birkaçını şöyle sıralayabiliriz:

>>Örümceklerin ürettiği ve çapı bir milimetrenin binde birinden daha küçük olan ipek ipliği, aynı kalınlıktaki çelik telden beş kat daha sağlamdır.
>>Kendi uzunluğunun dört katı kadar esneyebilir.
>>İpek aynı zamanda son derece hafiftir. Bu hafifliği şöyle bir örnekle de tarif edebiliriz: Dünyanın çevresi boyunca uzatılacak bir ipek ipliğinin ağırlığı sadece 320 gram gelir.

Bu özellikler tek tek bazı malzemelerde bulunabilir. Ancak hepsinin birarada bulunması son derece özel bir durumdur. Çünkü hem sağlam hem esnek bir malzeme bulabilmek oldukça zordur. Örneğin çelik halat en sağlam malzemelerden biridir. Fakat kauçuk halatlar gibi esnek olmadıklarından zamanla deforme olurlar. Kauçuk halatlar da kolay kolay deforme olmamalarına rağmen yeterince dayanıklı olmadıkları için ağır yükleri kaldıramazlar.

Şöyle bir düşünelim… Küçücük bir canlının ürettiği ip, nasıl oluyor da insanoğlunun yüzyıllarca edindiği bilgi birikimiyle yaptığı kauçuk halatlardan daha üstün özellikler taşıyabiliyor?

Örümcek ipliğini bu kadar üstün yapan şey, ipeğin kimyasal yapısında ve üretim merkezinde gizlidir. Örümcek ipliklerinin hammaddesi, örgülü helezonik amino asit zincirlerinden oluşan "keratin" adlı proteindir. Keratin; saç, tırnak, tüy, deri gibi birbirinden çok farklı maddelerin yapı taşıdır ve oluşturduğu tüm maddelerde koruyucu özelliği ile ön plana çıkar. Ayrıca keratinin esnek hidrojen bağlarla bağlanmış amino asitlerden oluşması, bu maddelere çok esnek olma özelliğini kazandırır.

Bu esneklik Amerika'nın ünlü bilim dergilerinden Science News'de şöyle bir benzetme ile tarif edilmiştir:

İnsan ölçülerine göre, balık ağı boyutlarındaki bir örümcek ağı, bir yolcu uçağını yakalayabilir.

Örümceklerin kuyruklarında altı bölümden oluşan ve ipek kesesi denilen bir bölge vardır. Keselerin her birinde farklı salgılar üretilir. Bu keselerin salgıları değişik kombinasyonlarda birleşerek farklı türdeki ipek ipliklerini meydana getirirler. Keseler arasında ise büyük bir uyum vardır. İpek üretimi sırasında örümceğin vücudunda bulunan ve son derece gelişmiş özelliklere sahip olan pompalar, vanalar ve basınç sistemleri kullanılır. Üretilen ham ipek, musluk gibi çalışan bölümlerden lif şeklinde dışarı akıtılır.

Örümcek bu muslukların püskürtme basıncını da dilediği şekilde değiştirebilir. Bu, son derece önemli bir özelliktir. Çünkü bu işlem sayesinde sıvı keratini oluşturan moleküllerin yapısı da değişmiş olur. Valfler üzerindeki kontrol mekanizması sayesinde iplik üretilirken ipliğin çapı, direnci ve elastikiyeti de değiştirilebilir. Böylece ipeğin kimyasal yapısı değiştirilmeden ipliğe istenilen fiziksel özellikler kazandırılır. Eğer iplik üzerinde daha köklü bir değişim isteniyorsa bir başka bezin kullanımına geçilmesi gerekmektedir. Salgılanan farklı özelliklere sahip iplikçikler arka ayakların mükemmel kullanımı sayesinde istenilen doğrultuya yönlendirilir.

Örümcekteki bu kimyasal mucizeyi tam olarak taklit etmek mümkün olduğunda, gerektiği kadar esneyebilen emniyet kemerleri, son derece sağlam dikişler, iz bırakmayan ameliyat iplikleri, çok hafif kablolar, kurşun geçirmez kumaşlar gibi çok sayıda faydalı malzemenin üretimi yapılabilecektir. Üstelik bu malzemelerin üretiminde zararlı ve zehirli madde de kullanılmamış olacaktır.

Örümceklerin ürettikleri ipekler olağanüstü özelliklere sahip yapı malzemeleridir. Gerilme esneklikleri çok fazla olduğundan örümcek ipeğini koparmak için gereken enerji benzer diğer biyolojik materyalleri koparmak için gereken enerjiden on kat daha fazladır.

Örümceğin ürettiği ipi parçalamak, aynı kalınlıktaki naylon bir ipi parçalamaktan çok daha fazla güç sarf etmeyi gerektirir. Örümceğin böylesine sağlam bir iplik üretebilmesinin başlıca sebeplerinden biri, temel protein bileşenlerinin kristalleşmesini ve katlanmasını kontrol ederek düzenli bir yapıda yardımcı bileşikler eklemeyi başarmasıdır. Örgü maddesi sıvı kristal olduğundan, örümcekler bu esnada minimum kuvvet harcarlar.

Örümceklerin yaptıkları ipek, bilinen doğal ya da sentetik liflerden çok daha güçlüdür. Ayrıca örümceğin ürettiği ipeği, ipek böceklerindeki gibi direkt olarak alıp kullanmak mümkün değildir. Bu nedenle kullanım için mevcut alternatif "yapay üretim"dir. Araştırmacılar da, öncelikle örümceğin ipeğini sonra da bu ipeğin nasıl üretildiğini çok kapsamlı olarak araştırmaktadırlar. Araneus diadematus adı verilen bahçe örümceği üzerinde çalışan Dr. Fritz Vollrath, bu yöntemin önemli bir bölümünü keşfetmeyi başarmıştır. Vollrath araştırmalarının sonuçlarını şöyle anlatır:

Örümcekler ipeklerini, asitleyerek sertleştiriyorlardı. İpek, oluştuğu kanala girmeden önce, sıvı proteinlerden oluşuyordu. Kanalın içinde özel hücreler, ipek proteinlerindeki suyu kendilerine çekiyorlardı. Hidrojen atomları ise diğer bir kanalda pompalanan suyu alıyor ve bir asit havuzu oluşturuyordu. İpek proteinleri asit ile biraraya geldiğinde de, birinden diğerine bir köprü oluşturuyordu. Böylece son derece kuvvetli bir ipek oluşuyordu. Örümceğin ipeği, kurşun geçirmez yeleklerde, bisiklet kasklarında kullanılan ve bir tür plastik olan "kevlar" ile karşılaştırıldığında on kat daha sağlamdır.

Bilim adamlarının ileri teknolojinin imkanlarını kullanarak elde ettikleri Kevlar, insan yapımı en güçlü sentetiktir. Fakat örümceğin ipeği Kevlardan çok daha üstün özelliklere sahiptir. Örneğin sağlamlığının yanı sıra örümcek ipeğinin yeniden işlenip tekrar tekrar kullanılması da mümkündür.

Eğer bilim adamları örümceğin iç işlemlerini başarılı bir şekilde kopyalamayı başarabilir, protein katlanmasının kusursuz olmasını sağlayabilir ve örgü maddesinin gen dizilim bilgisini ekleyebilirlerse çok özel özellikleri olan ipek temelli ipleri endüstriyel olarak üretmeleri mümkün olabilecektir. Bu nedenle örümcek ipliğindeki örme işleminin ne şekilde olduğu anlaşılabilirse, insan yapımı materyallerdeki başarının da artacağı düşünülmektedir.

Bilim adamlarının seferber olup araştırdıkları örümcek ipliği, 380 milyon yıldan beri örümcek tarafından kusursuzca örülmektedir. Bu durum, kuşkusuz yaratılışın delillerinden biridir.

Ağacın Sertliği Dizaynında Saklı

Bitkisel kompozitler diğer canlılardakinden farklı olarak, kolajenden çok "selüloz" adı verilen bir maddeden oluşurlar. Ağacın sert ve dayanıklı yapısı, ürettiği bu selüloz lifler sayesinde oluşur. Çünkü selüloz, sert ve suda çözünemeyen bir maddedir. İşte tahtanın inşaatlarda kullanılmasını avantajlı kılan da selülozun bu özelliğidir. "Gerilebilen ve örneği bulunmayan" bir malzeme olarak tanımlanan selüloz, tahta binaların asırlarca ayakta durmasında, binaların, köprülerin, mobilyaların ve pek çok aletin yapımında diğer tüm malzemelerden daha fazla kullanılmaktadır.

Tahta, düşük hızdaki darbelerin enerjisini emerek, oluşan hasarı belirli bir yerde sınırlandıran çok etkili bir maddedir. Özellikle de darbenin tahtanın damarlarına dik açıyla geldiğinde oluşan hasarın azaltılmasında çok daha iyi sonuçlar elde edilir. Yapılan araştırmalarda tahta cinsleri arasında da dayanıklılık bakımdan farklılıklar tespit edilmiştir. Bu konudaki belirleyici faktörlerden ilki yoğunluktur. Daha yoğun olan tahtalar darbe sırasında daha fazla enerji emerler. Damarların sayısı, boyutu ve dağılımı da tahtaya uygulanan darbenin deformasyonunun azaltılmasında etkili olan faktörlerdir.

İkinci Dünya Savaşı'nın "Mosquito"ları -şimdiye kadarki en çok hasar tolere edebilen uçaklar- hafif balsa tahtasının daha yoğun olan kontrplak tabakaları arasında sıkıştırılmasından yapılıyordu. Tahtanın sertliği, ona çok güvenli bir malzeme niteliği kazandırır. Tahta kırılırken çatlamaları izleyebileceğiniz kadar yavaş bir kırılma gerçekleşir ve bu özellik tedbir alınması için vakit kazandırmış olur.

Tahta, uç uca eklenmiş uzun, oyuk hücrelerin oluşturdukları paralel kolonlardan oluşmuştur. Çevrelerinde ise spiraller halinde selüloz lifler sarılıdır. Ayrıca bu hücreler kompleks polimer yapıda reçineden yapılmış bir madde içindedir. Spiral olarak sarılmış bu tabakalar hücre duvarının toplam kalınlığının %80'ini oluşturur ve ana yükü çeken bileşen de bu kısımdır. Bir tahta hücresi içe çöktüğünde, kendisini çevreleyen hücrelerden koparak darbenin enerjisini emer. Çöküntüler lifler boyunca uzun bir çatlak oluşturdukları halde tahta bozulmadan kalır. Tahta, kırık bile olsa belli bir miktardaki yükü taşıyabilecek güçtedir. Tahtanın tasarımı taklit edilerek yapılan bir materyal, günümüzde kullanılan diğer sentetik materyallerden 50 kat daha fazla dayanıklılık göstermiştir.

Tahtanın bu dizaynı günümüzde de, mermi ve bomba gibi yüksek hızlı ve tahribatı güçlü parçalara karşı koruma sağlamak için geliştirilen maddelerde taklit edilmektedir.

Buraya kadar verilen birkaç örnekte de görüldüğü gibi, doğadaki malzemeler, son derece üstün tasarımlara sahiptir. Bir sedefin ya da bir tahtanın böylesine dayanıklı olması, özel yapılarının bulunması tesadüf eseri değildir. Açıkça görülmektedir ki, söz konusu malzemelerde üstün bir tasarım vardır. Her detay -katmanların inceliği, sıklığı, damarların sayısı, dizilimi vs.- bu dayanıklılığı sağlamak üzere özel olarak planlanmış ve kusursuz bir düzenle yaratılmıştır.

Sedefin Hasarı Azaltan Özel Yapısı

Jet motorlarındaki güçlü pervanelerin yapımında kullanılacak malzemenin geliştirilmesinde, inciyi oluşturan sedefin yapısı taklit edilmektedir. Pek çok yumuşakçanın kabuğunun iç katmanındaki sedefin %95'i tebeşirdir; fakat sedef kompozit yapısı sayesinde tebeşirden 3.000 kat daha dayanıklıdır. Bu yapı incelendiğinde 8 mikron (1 mikron=10-6 metre) eninde ve 0,5 mikron kalınlığındaki mikroskobik plakaların tabakalar şeklinde dizildiği görülür. Bu plakalar kalsiyum karbonatın yoğun ve kristal gibi parlak bir şeklidir. Fakat bu plakaların birleştirilmesi ipek benzeri yapışkanlı bir protein sayesinde mümkün olmaktadır.

Bu kombinasyon iki yönlü bir sertlik sağlar. Öncelikle sedef üzerine ağır bir yük konulduğunda oluşan kırıklar, ince tabakalar boyunca ilerler fakat protein tabakalarını geçmeye çalışırken yön değiştirirler. Bu, uygulanan kuvveti dağıtır ve böylece kırılma durdurulmuş olur. İkinci bir güçlendirici faktör de, bir kırık oluşunca, protein tabakalarının kırıklar boyunca gerilmesidir. Bu gerilim sayesinde kırılmayı devam ettirecek olan enerji emilmiş olur.

Tuğlalardan örülmüş bir duvar görünümündeki sedefin iç yapısı, organik bir harçla sıkıştırılmış tabakalardan oluşur. Darbeyle oluşan çatlaklar, bu harcı geçmeye çalışırken yön değiştirirler, böylece hızları kesilerek bir süre sonra dururlar.

İşte sedefin hasarı azaltan bu özel yapısı, pek çok bilim adamı için de araştırma konusu olmuştur. Doğadaki malzemelerin böylesine akılcı yöntemlerle dayanıklılık kazanmış olması, kuşkusuz, üstün yaratılışı göstermektedir.

Kompozitler

Birbirine karışmayan iki veya daha fazla katının bileşimiyle oluşan katı malzemelere "kompozit malzeme" denir. Doğadaki malzemelerin çoğu "kompozit" olarak adlandırılan bileşik yapılı maddelerden oluşur. Bu karışımın özelliği, kendini oluşturan maddelerin özelliklerinden çok daha üstündür.

Örneğin fiberglas yapay bir kompozittir ve gemi gövdesi, olta değneği, yay ve ok gibi birçok spor malzemesinin yapımında kullanılır. Fiberglas, "polimer" adı verilen jölemsi plastik bir maddenin içine karıştırılan cam liflerinden elde edilir. Polimerin sertleşmesi sonucunda oluşan kompozit malzeme hafif, sağlam ve aynı zamanda esnektir. Karışımda kullanılan liflerin ya da plastik maddenin nitelikleri değiştirilecek olursa, kompozit malzemenin özellikleri de değişir.

İnsanların ürettiği kompozitler, doğal kompozitlerden çok daha zayıf ve ilkel kalmaktadır. Grafit ve karbon liflerden oluşan kompozitler son 25 yılda insanoğlunun gerçekleştirdiği en iyi 10 mühendislik keşfi içinde yer almaktadır. Bununla beraber yeni uçaklar, uzay mekiği parçaları, spor malzemeleri, Formula-1 yarış arabaları ve yelkenliler için hafif yapıda kompozit malzemeler tasarlanmakta ve yeni buluşlar hızla ilerlemektedir.

Burada kısaca değindiğimiz kompozit malzemeler de doğadaki tüm olağanüstü yapı, malzeme ve sistemler gibi eşsiz yaratma sanatının birer örneğidir.

Çok Amaçlı Kullanılabilen Balina Yağı

Yunus ve balinaların vücutları yağ tabakası ile kaplıdır. Bu tabaka balinalara nefes almaları için yüzeye çıkabilmelerini sağlayan doğal bir şamandıra görevi görür. Aynı zamanda bu sıcakkanlı memeliyi okyanusun soğuk sularından korur. Balina yağının bir başka özelliği ise şeker ve proteine nazaran iki ile üç kat daha fazla enerji vermesidir. Balina, binlerce kilometre yol katettiği ve yeteri kadar beslenemediği uzun göçlerde ihtiyaç duyduğu enerjiyi vücudundaki bu yağdan temin eder.

Bunun yanı sıra balina yağı lastik gibi esnek bir malzemeden oluşur. Balina kuyruğunu suya her vurduğunda kuyruğu önce sıkışır, sonra genleşerek eski halini alır. İşte bu özellik balinaya hem ekstra bir hız kazandırır hem de uzun yolculuklarda %20 enerji tasarrufu sağlar. Balina yağı tüm bu özelliklerinden ötürü, bilinen en çok fonksiyona sahip malzeme olarak kabul edilmektedir.

Balina yağı balinalarda yüzyıllardır var olan bir maddedir. Ancak bu yağın bir ağ gibi birbirine geçen kolajen liflerden oluştuğu yakın bir zamanda keşfedilebilmiştir. Bilim adamları bu yağ-kompozit karışımının işlevlerini anlamak için halen çalışmalar yapmaktadırlar. Şu ana kadar edindikleri bilgiler bile, sentetik malzeme üretiminde son derece faydalı olmuştur.

Kaslardaki Çelik Halat Teknolojisi

Doğal kompozitlere başka bir örnek olarak kasları kemiklere bağlayan dokuları yani "tendon"ları verebiliriz. Tendonlar, kendilerini oluşturan kolajen bazlı lifler sayesinde son derece sert bir yapı kazanırlar. Bu liflerin bir başka özelliği ise birbirlerine örülme şekilleridir.

ABD Rutgers Üniversitesi öğretim üyelerinden Janine M. Benyus, Biomimicry adlı kitabında, kaslarımızdaki tendonların çok özel bir yöntemle inşa edildiğini söyleyerek bu konudaki tespitlerini şöyle ifade etmiştir:


Dirsekle bileğiniz arasındaki tendon, asma bir köprüyü taşıyan halatlarda olduğu gibi, birbirine dolanmış kablo demetlerinden oluşur. Her bir kablo demeti ise, kendi içinde daha ince kabloların birbirine dolanmasından oluşmuştur. Bu daha ince kablolar da, birbirine dolanmış molekül demetlerinden meydana gelir. Hatta moleküllerdeki atomlar bile sarmal bir yapı halinde dururlar.

Nitekim günümüz asma köprülerinde kullanılan çelik halat teknolojisi, insan vücudundaki tendonların yapısı örnek alınarak geliştirilmiştir. Tendonların bu benzersiz tasarımı, Allah'ın üstün sanatının ve sonsuz ilminin apaçık delillerinden sadece birisidir.

Timsah Derisindeki Fiberglas Tekniği

Fiberglas tekniği, teknolojide 20. yüzyılda kullanılmaya başlanmıştır. Ancak bu malzeme canlılarda, var oldukları ilk günden beri mevcuttur. Örneğin timsahın derisi fiberglasla aynı yapıda bir malzemedir.

Bilim adamları okun, bıçağın ve hatta bazen kurşunların bile işlemediği timsah derisinin neden bu kadar sağlam olduğunu yakın bir zamana kadar bilmiyorlardı. Konuyla ilgili yapılan araştırmalar çok ilginç sonuçlar vermiştir: Timsahın sırt derisinde özel bir doku bulunmaktadır. Bu dokuya sağlamlığını veren malzeme, içinde kullanılan kolajen proteini lifleridir. Bu liflerin özelliği ise dokuların içerisine eklenerek dokunun yapısını güçlendirmeleridir. Kuşkusuz bu malzeme (kolajen) bunca ayrıntıya ve özelliğe evrimcilerin iddia ettikleri gibi uzun yıllar içerisinde birbirini takip eden tesadüfler sonucunda sahip olmamıştır. Bu madde, yeryüzünde daha ilk olarak ortaya çıktığında sahip olduğu mükemmel özelliklerle birlikte yaratılmıştır.

Filin Hortumu Örnek Alınarak Yapılan Robot Kol

Bilim adamlarının robot kol tasarlarken en çok zorlandıkları konulardan biri kolun hareket özelliğidir. Bir robot kolun işe yarayabilmesi için, o işin gerektirdiği tüm hareketleri yapabilmesi şarttır. Allah doğadaki canlıların uzuvlarını ihtiyaçlarını tam karşılayabilecek hareket kapasitesine sahip olarak yaratmıştır. Bu konudaki en çarpıcı örneklerden biri de fillerin hortumudur.

Filin 50 bin adet kasla çevrili hortumu164 mükemmel yapısı sayesinde çok fazla incelik ve hassasiyet gerektiren işlemleri yapabilme kabiliyetine de sahiptir. Ayrıca hayvan hortumunu istediği her yöne doğru hareket ettirebilir.

ABD'deki Rice Üniversitesi'nde yapılan robot kol, fil hortumunun ne kadar üstün bir tasarım olduğunu daha net ortaya çıkarmıştır.

Fil hortumunda iskelet benzeri tek bir yapı bulunmaz. Bu özellik, hortuma büyük bir hareketlilik imkanı ve hafiflik sağlar. Buna karşın robotik kolun bir omurgası vardır. Fil hortumu her yere yönelebilecek kadar büyük bir hareket serbestliğine sahiptir. Oysa robotik kol sahip olduğu 16 bağlantı sayesinde sadece 32 çeşit hareket yapabilir.

Tüm bunlar göstermektedir ki, filin hortumu, her özelliğiyle Allah'ın yaratma sanatındaki kusursuzluğu gözler önüne seren özel bir yapıdır.

Yaban Arıları ve Kağıt Endüstrisi

İnsanlar ağaç kütüklerini bir dizi kimyasal işlemden geçirerek daha sonra kağıda dönüşecek olan bir tür hamura çevirirler. Kağıt yapımının doğal mucitleri ise yaban arılarıdır.

Yaban arıları yuvalarındaki petekleri yapmak için kağıt kullanırlar. Arı bu kağıdı kendi tükürüğüyle karıştırdığı çiğnenmiş tahta parçalarından yapar. Mobilyacılıkta kullanılan suntalar da yaban arısının kullandığı yöntemin aynısı ile üretilir. Sunta üretiminde arının tükürüğü yerine tutkal kullanılır.


Yaban arıları üstün bir ağaç işleme ve kağıt fabrikası gibidir. Ancak onlar, oldukça büyük endüstriyel kuruluşların yaptığı tüm işlemleri küçücük bedenlerinde yaparlar. Bu, kağıt endüstrisinin yaban arılarından daha öğrenebileceği çok şey olduğunu gösterir.

Bilindiği gibi kağıdın keşfi büyük buluşlar arasında sayılmaktadır. İnsanoğlunun yoğun birikim ve çabalar sonucunda bulduğu kağıt, yaban arılarının milyonlarca yıldır sahip olduğu bir teknolojidir. yaban arısının bu teknolojik düzeye kendi çabalarıyla gelemeyeceği açıktır. Yaban arısı Allah'ın üstün yaratma sanatlarından bir diğeridir.

Çayır Köpeklerinin Havalandırma Tekniği

Birçok hayvan düşmanlarından korunmak için özel bir yetenek gerektiren yer altı sığınakları inşa eder.

Bu sığınaklardaki tüneller yüzeyden belli bir seviyede ve yere paralel olmak zorundadır. Aksi takdirde buraları kolaylıkla su basabilir. Tüneller eğer keskin eğimler verilerek şekillendirilirse bu sefer çökme riski ortaya çıkar. Tünel inşaatlarındaki bir başka husus da hava ihtiyacının problemsiz olarak karşılanmasıdır.

Çayır köpekleri sosyal hayvanlardır. Büyük gruplar halinde yer altında kazdıkları yuvalarda yaşarlar. Nüfusları arttıkça yeni yuvalar açar, bu arada yuvalarını tünellerle birbirlerine bağlarlar. Bazen yuvaların kapladığı alan bir şehir kadar bile olabilir. Böyle bir yeraltı şehrinde havalandırma hayati bir öneme sahiptir. Bu nedenle çayır köpekleri tünellerin yeryüzüne açıldığı yerlerde volkana benzeyen havalandırma kuleleri inşa ederler. Bu kuleler yer altı şehirlerine hava akımı çekilmesini sağlar.


Hava yüksek basınç alanlarından alçak basınç alanlarına doğru hareket eder. Çayır köpeklerinin yaptıkları kulelerin kimileri alçak, kimileri de yüksektir. Aradaki bu yükselti farkı tünel çıkışlarında basınç farkı oluşmasına neden olur. Böylelikle hava, üzerinde alçak basınç oluşan kuleden girerek yüksek basınç oluşan kuleden çıkar. Tünellere çekilen hava bütün yuvalardan geçer, böylelikle mükemmel bir havalandırma sistemi kurulmuş olur.

Çayır köpeklerinin tünellerindeki gibi bir havalandırma yapabilmek için tünel açma tekniğini, alçak ve yüksek basıncın ne olduğunu, bunların yükselti ile ilgili değişimlerini bilmek gerekir. Tüm bunlar ise bilinç gerektiren, yapılan işte akıl ve muhakemenin varlığına işaret eden davranışlardır. Bu durumda çayır köpeklerindeki bu aklın kaynağının araştırılması gerekir ki bu aklın çayır köpeklerine ait olmadığı veya evrimcilerin iddia ettiği gibi kör tesadüfler sonucunda ortaya çıkamayacağı çok açıktır.

Çayır köpeklerini de dünyadaki tüm canlılar gibi Allah yaratmıştır. Allah, insanların üzerinde düşünmeleri için sayısız örnek var eder. Akıl sahibi her insanın yapması gereken, düşünmek ve vicdanının sesini dinleyerek gördüğü her güzellikte Allah'a yönelmektir. Çünkü Allah bağışlayandır, sonsuz adalet sahibi olandır. Allah Kuran'da iman eden kullarını şöyle müjdelemektedir:

Rabbiniz, sizin içinizdekini daha iyi bilir. Eğer siz salih olursanız, şüphesiz O da, (kendisine) yönelip dönenleri bağışlayıcıdır. (İsra Suresi, 25)

Sinir Hücrelerindeki Yalıtım Olmasaydı

Sinir lifleri, beyinden kaslara ve diğer organlara mesajlar gönderir ve bu mesajları beyne geri iletir. Sinir liflerinin dışı "miyelin" adı verilen yağlı özel bir madde ile kaplanmıştır. Eğer miyelin maddesi olmasaydı ya elektrik sinyalleri çevredeki dokulara sızarak mesajı bozacak ya da vücuda zarar verecekti. Miyelin tıpkı elektrik kablolarının etrafındaki plastik yalıtım malzemesi gibi görev görür.



Elektrik kabloları hem dokunanların zarar görmemesi, hem de elektrik kaçağı yapıp güç kaybına sebep olmamaları için yalıtılırlar. Bu iş için sert ve dayanıklı olduğundan plastik malzemeler kullanılır.

Elektrik kablolarının tesadüfen oluşmadığı, bu kabloların önlem amacıyla çevrelerine plastik kılıf sarmadığı açıktır. Elektrik kablolarından çok daha üstün bir teknolojiyle donatılmış olan sinir liflerimizdeki miyelin, Üstün ve Güçlü olan Yaratıcı'mız Allah'ın varlığının delillerindendir.