Doğa Bize Ne Öğretiyor?

“Sor hayvanlara, ve sana öğretsinler; ve göklerin kuşlarına, ve sana bildirsinler; yahut toprağa söyle, ve sana öğretsin; denizin balıkları da sana anlatırlar” (EYUB 12:7, 8).

SON yıllarda bilim adamları ve mühendisler, bitkiler ve hayvanlardan gerçek anlamda birçok şey öğrendiler. Onlar biyomimetik denen bilim dalına başvurarak, yani çeşitli canlıların tasarım özelliklerini inceleyip taklit ederek yeni ürünler üretmeye ve var olan gereçlerin performansını artırmaya çalışıyorlar. Şimdi ele alacağımız örnekleri okurken kendinize ‘Bu tasarımlar için övülmesi gereken asıl kişi kim?’ diye sorun.

Bir Balinanın Yüzgeçlerinden Öğrenilenler

Acaba uçak tasarımcıları kambur balinadan ne öğrenebilirler? Oldukça çok şey. Yetişkin bir kambur balinanın ağırlığı 30 ton kadardır, yani tamamen dolu bir kamyonun ağırlığına eşittir ve kanada benzer büyük yüzgeçleri olan nispeten esnek olmayan bir vücudu vardır. 12 metre uzunluğundaki bu hayvan su altında hayret verici şekilde çeviktir. Örneğin kambur balina yiyecek aradığında, yiyebileceği kabukluların veya balıkların altında yukarı doğru daireler çizerek yüzerken bir sürü hava kabarcığı bırakır. Çapı 1,5 metre kadar küçük olan bu kabarcık ağıyla, yiyeceği canlıları yüzeye toplar. Sonra da güzelce bir araya topladığı yemeğini hızla silip süpürür.

Araştırmacıların ilgisini özellikle çeken nokta esnek olmayan bir vücudu olan bu canlının, imkânsızmış gibi görünen çok küçük daireler çizerek dönmeyi nasıl becerebildiğiydi. Araştırmacılar işin sırrının, balinanın ön yüzgeçlerinin şeklinde yattığını fark ettiler. Kambur balinanın yüzgeçlerinin ön kenarı uçak kanadı gibi  pürüzsüz değildir, bunun yerine tırtıklıdır ve üzerinde bir sıra çıkıntılı yumru bulunur.

Balina suda hızla ilerlerken bu yumrular suyun kaldırma kuvvetini artırıp direncini azaltır. Nasıl mı? Natural History dergisinin açıklamasına göre, balina çok dik açıda yükselirken bile yumrular, yüzgecin üzerinden geçen suyu düzgün dairesel hareketlerle hızlandırıyor. Eğer yüzgecin ön kenarı pürüzsüz olsaydı, su yüzgecin arkasında döneceğinden ve kaldırma kuvveti kesileceğinden balina böyle küçük daireler çizerek yukarı doğru yüzemeyecekti.

Peki bu keşiften nasıl yararlanılabilir? Anlaşılan uçak kanatları, kambur balinanın yüzgeçlerine dayanarak tasarlanırsa flaplara veya hava akımını değiştiren başka mekanik gereçlere daha az gerek duyulur. O zaman böyle kanatlar daha güvenli olur ve bakımları daha kolay yapılır. Biyomekanik uzmanı John Long’a göre çok yakında bir gün “her bir yolcu uçağının kanadında kambur balina yüzgeçlerine benzer yumrular görebiliriz.”

Martıların Kanadı Taklit Ediliyor

Bilindiği gibi uçak kanatlarında zaten kuşların kanat şekli taklit edilmektedir. Fakat mühendisler son zamanlarda bu taklitçiliği yeni boyutlara taşıdılar. New Scientist dergisinde şöyle yazıyor: “Florida Üniversitesi’ndeki araştırmacılar bir martının havada asılı durma, pike yapma ve hızla yükselme yetisine sahip olan uzaktan kumandalı, pilotsuz bir uçak yaptılar.”

Martılar havadaki etkileyici hareketlerini, kanatlarını dirsek ve omuz eklemlerinden bükerek yaparlar. Bu esnek kanat tasarımını taklit ederek tasarlanan 60 santimetrelik “uçağın, kanatları oynatan bir dizi metal çubuğu kontrol eden küçük bir motoru var.” Zekice tasarlanmış bu kanatlar sayesinde bu küçük uçak havada asılı durabiliyor ve uzun binalar arasında pike yapabiliyor. Bir ülkenin askeri teşkilatı, büyük şehirlerde kimyasal ve biyolojik silahları aramak için böyle yüksek manevra yeteneğine sahip bir uçak üretmek istiyor.

Gekonun Ayakları Taklit Ediliyor

Kara hayvanlarından da birçok şey öğrenilebilir. Örneğin geko adı verilen küçük bir kertenkele, düz duvara tırmanabiliyor ve tavanda baş aşağı durabiliyor. Bu canlı, Mukaddes Kitabın yazıldığı dönemlerde bile bu şaşırtıcı yetisiyle tanınıyordu (Süleyman’ın Meselleri 30:28).  Acaba gekonun yerçekimine meydan okuyan bu yetisinin sırrı ne?

Gekonun düz cam yüzeylere bile yapışabilme yeteneğinin sırrı, ayaklarını kaplayan çok küçük tüycüklerdir. Ayakları yapışkan bir madde salgılamaz. Bunun yerine çok küçük bir molekül kuvvetinden yararlanır. Van der Waals kuvvetleri olarak bilinen çok zayıf çekim kuvvetleri nedeniyle iki yüzey üzerindeki moleküller birbirine yapışır. Normalde yerçekimi bu kuvvetlerden üstün gelir, zaten bizler de bu yüzden ellerimizi düz bir şekilde dayayarak duvara tırmanamayız. Fakat gekonun ayaklarındaki minik tüycükler duvarla temasta olan yüzeyin alanını artırır. Gekonun ayağındaki binlerce tüycük karşısında artan van der Waals kuvvetleri, küçük kertenkelenin ağırlığını taşıyacak kadar çekim kuvveti üretir.

Peki bu keşiften nasıl yararlanılabilir? Gekonun ayakları taklit edilerek tasarlanan sentetik malzemeler, doğadan esinlenerek yapılan bir başka buluş olan cırt cırt bandına alternatif olarak kullanılabilir. * The Economist dergisine göre bir araştırmacı “geko bandının” özellikle de “kimyasal yapıştırıcıların kullanılamadığı tıbbi durumlar” için yararlı olabileceğini söyledi.

Övülmeyi Kim Hak Eder?

Bu arada Ulusal Havacılık ve Uzay Dairesi akrep gibi yürüyen, çok ayaklı bir robot geliştiriyor. Finlandiya’daki mühendisler ise engellerin üzerinden büyük bir böcek gibi tırmanarak geçebilen altı bacaklı bir traktör üretti. Başka araştırmacılar da çam kozalaklarının açılıp kapanma şeklinden esinlenerek küçük kapakçıkları olan bir kumaş ürettiler. Araba üreticisi bir şirket, kutubalığının su direncinin etkisini şaşırtıcı ölçüde azaltan yapısını taklit eden bir araç geliştiriyor. Başka araştırmacılar da vücudu koruma amaçlı daha hafif ve daha güçlü zırhlar yapmak için denizkulağı kabuklarının darbelere dayanıklı yapısını inceliyorlar.

Doğa o kadar çok mükemmel fikre esin kaynağı oldu ki araştırmacılar, şimdiden binlerce biyolojik sistem içeren bir veri tabanı oluşturdular. The Economist dergisi bilim adamlarının, “tasarımla ilgili sorunlarına doğal çözümler” bulmak için bu veri tabanını araştırabildiklerini söylüyor. Bu veri tabanındaki doğal sistemler “biyolojik patentler” olarak biliniyor. Normalde bir patent sahibi yeni bir fikri veya makineyi yasal olarak kaydettiren kişi veya şirkettir. Yukarıda adı geçen dergi bu biyolojik patent veri tabanı hakkında şöyle yazıyor: “Araştırmacılar biyomimetik hünerlere, ‘biyolojik patentler’ adını vermekle asıl patent sahibinin doğa olduğunu vurguluyorlar”.

Peki doğa bunca parlak fikri nasıl edindi? Birçok araştırmacı doğada açıkça görülen usta tasarımları, milyonlarca yıllık evrimsel deneme-yanılmaya atfediyor. Başka araştırmacılar ise farklı bir sonuca varıyor. Mikrobiyoloji uzmanı Michael Behe 2005’te The New York Times’da şöyle yazdı: “[Doğadaki] tasarıma işaret eden güçlü belirtiler ikna edici ve basit bir sonucu ortaya koyuyor: Eğer bir şey ördeğe benziyorsa, ördek gibi yürüyorsa ve ördek sesi çıkarıyorsa, aksi yönde bir kanıt olmadıkça, ‘evet bu bir ördek’ diyebilmeliyiz!” Behe’nin vardığı sonuç neydi? “Tasarım, sadece çok belirgin olduğu için inkâr edilmemeli.”

Daha güvenli ve daha hızlı bir uçak tasarlayan bir mühendis elbette tasarımı için övülmeyi hak eder. Benzer şekilde çok daha kullanışlı bir sargı, daha rahat bir kumaş veya daha hızlı ve verimli bir motorlu araç tasarlayan bir mucit de yaptığı tasarım için övülmeyi hak eder. Aslında bir başkasının tasarımını taklit edip asıl tasarımcıyı kabul etmeyen biri suçlu olarak görülebilir.

Öyleyse zor mühendislik sorunlarını çözmek için doğadaki sistemleri kabaca taklit eden eğitimli araştırmacıların, asıl fikri tasarlama yeteneğini akıldan yoksun evrime yüklemeleri size makul geliyor mu? Eğer taklidi, akıl sahibi bir  tasarımcı gerektiriyorsa aslı için ne denebilir? Kim daha çok övülmeli? Usta sanatçı mı, yoksa onun tekniğini taklit eden öğrenci mi?

Makul Bir Sonuç

Doğadaki tasarımın kanıtlarını inceleyip üzerinde düşünen birçok insan Mezmur yazarının şu düşüncelerine katılmaktadır: “Ya RAB, işlerin ne çoktur! Onların hepsini hikmetle yaptın; yer senin servetinle dolu” (Mezmur 104:24). Mukaddes Kitap yazarı Pavlus da benzer bir sonuca vardı. O şöyle dedi: “[Tanrı’nın] görünmez nitelikleri, sonsuz gücü ve Tanrılığı, dünyanın yaratılışından bu yana açıkça görülüyor, yaratılan şeyler yoluyla algılanabiliyor” (Romalılar 1:19, 20).

Fakat Mukaddes Kitaba saygı duyan ve Tanrı’ya inanan birçok samimi insan Tanrı’nın doğadaki harikaları yaratmak için evrimi kullanmış olabileceğini ileri sürüyor. Acaba Mukaddes Kitap bu konuda ne öğretiyor?

[Dipnot]

[Sayfa 5’teki pasaj]

Doğa bunca parlak fikri nasıl edindi?

[Sayfa 6’daki pasaj]

Doğanın patent sahibi kim?

 [Sayfa 7’deki çerçeve/resimler]

Eğer taklidi, akıl sahibi bir tasarımcı gerektiriyorsa aslı için ne denebilir?

Gekonun ayakları kirlenmez, asla iz bırakmaz, Teflon dışındaki her yüzeye yapışır ve bir yere kolaylıkla tutunup ayrılır. Araştırmacılar gekoları taklit etmeye çalışıyorlar

Yüksek manevra yeteneğine sahip bu uçak, martının kanadı taklit edilerek yapıldı

Kutubalığının su direncinin etkisini şaşırtıcı derecede azaltan yapısı yeni bir araca esin kaynağı oldu

[Tanıtım Notları]

Uçak: Kristen Bartlett/ Florida Üniversitesi; geko ayağı: Breck P. Kent; kutubalığı ve araba: Mercedes-Benz USA

[Sayfa 8’deki çerçeve/resimler]

YOLUNU İÇGÜDÜSEL OLARAK BULAN HİKMETLİ YOLCULAR

Birçok canlı, yeryüzü çevresinde yolunu bulmak konusunda içgüdüsel bir hikmete sahip. İki örnek ele alalım.

▪ Karıncaların Trafik Düzeni Yiyecek arayan karıncalar yuvalarına dönüş yolunu nasıl buluyorlar? Britanya’daki araştırmacılar kimyasal izler bırakmanın yanı sıra bazı karıncaların da yuvayı bulmayı kolaylaştıran yollar oluşturmak için geometriden yararlandığını buldular. Örneğin New Scientist dergisine göre firavun karıncaları (Monomorium pharaonis) “yuvadan dört bir yana yayılan ve 50-60 derecelik bir açıyla ikiye ayrılan yollar oluşturuyorlar.” Peki bu model ne açıdan etkileyicidir? Bir karınca yuvaya dönüş yolunda ikiye ayrılan bir yolla karşılaştığında içgüdüsel olarak en az kıvrılan ve kesinlikle yuvaya ulaşan yoldan gidiyor. Makalede şöyle yazıyor: “İkiye ayrılan yolların geometrisi karıncaların yol ağındaki akışın –özellikle de karıncalar iki farklı yönde yürürken– en iyi şekilde ilerlemesini sağlıyor ve her bir karıncanın yanlış yönde gittiği takdirde boşa harcayacağı enerjiyi en aza indiriyor.”

▪ Kuşların Pusulaları Birçok kuş uzun mesafelerde ve her türlü hava şartında yönünü şaşmaz şekilde buluyor. Nasıl mı? Araştırmacılar kuşların dünyanın manyetik alanını hissedebildiğini bulmuşlardı. Ancak Science dergisine göre dünyanın “manyetik alan çizgileri yerden yere değişiyor ve her zaman gerçek kuzeyi göstermiyor.” Acaba göçmen kuşların doğru yönden sapmasını ne önlüyor? Görünüşe göre kuşlar, içlerindeki pusulayı her akşam batan güneşe göre ayarlıyorlar. Batan güneşin konumu enleme ve mevsime göre değiştiğinden araştırmacılar bu kuşların, “onlara mevsimi bildiren biyolojik bir saat” aracılığıyla değişiklikleri telafi edebildiklerini düşünüyorlar.

Karıncaya geometri anlayışını veren kim? Kuşlara bir pusula, biyolojik bir saat ve bu araçların sağladığı bilgileri doğru şekilde kullanmayı sağlayan beyni kim verdi? Zekânın rol oynamadığı evrim mi? Yoksa akıl sahibi bir Yaratıcı mı?

[Tanıtım notu]

© E.J.H. Robinson 2004