içinde ,

Kelebek Hakkında Bilime Göre Bilmeniz Gereken Her Şey

Bu yazıda kelebeklerin büyük ve ürkütücü maharetlerinden, minik kanat pullarına ve gözlerinin ışıltısına kadar uçacağız. Kelebekler görünüşte kırılgan böceklerdir, çiçek ziyafetlerini keserseniz korkuyla kanat çırparlar. Yine de olağanüstü görünüşlerinden, hassas olmayan doğuşlarına kadar aydınlanacak çok fazla konu var.

Kelebek kanatlarının rengarenk desenleri ve kanat çırpışları bile göründüğünden çok daha fazlası. Bu şaşırtıcı yaratıklar hakkında bildiğimiz her şeyi ve kelebek biliminin teknolojideki yeniliklere nasıl katkıda bulunduğunu öğrenmek için okumaya devam edin.

Bir tırtılın, kelebeğe dönüşmesi ne kadar zaman alır?

Sonunda bir kelebeğe dönüşene kadar büyürken yemeye devam eden Aç Tırtıl’ın hikayesini duymuşsunuzdur. Aslında hikayenin arkasındaki gerçek bilim ne? Bir kelebeğin oluşması ne kadar sürer?

Pokémon’daki Charmeleon’un Charizard’a olan evrimi gibi tırtıl da kelebeğin hayatındaki ilk formdur. Bir kelebeğin larvası olan tırtıl, yaprakların ve eğlencenin tatlı hayatını yaşarken, ‘kritik büyüklüğe’ ulaşana kadar büyümeye devam eder.

Bu noktada ekdizon isimli bir hormon salgılanır. Bu, küçük adama tekrar tekrar derisini değiştirmesi veya tüy dökmesi gerektiğinin sinyalini verir.

Tüy dökerken değişse de kelebeğe benzer özellikler geliştirmesini engelleyen başka bir dizi hormon sayesinde tırtıl olarak kalır. Bir tırtıl, kelebeğe dönüşmeden önce, kıtır kıtır yediği bitkileri ve karıncaları sindirmenin yanı sıra kendisini de etkili bir şekilde sindirmelidir.

Tırtıldan kelebeğe olan bu başkalaşım genellikle pupa olarak bilinir. Bu bir büyüme, değişim ve oldukça kaba bir sindirim süreci zamanıdır.

Böceğin yaşam döngüsünün bu aşaması, birkaç haftadan iki yıla kadar sürebilir. Zaman çerçevesindeki fark, kelebek türlerine bağlıdır.

© Getty Images

Kozanın içinde neler olur?

Bir tırtılın krizaliti veya kozası, tırtılın kendi vücudundan oluşan sertleştirilmiş bir uyku tulumu gibidir.

Bu kabukları oluşturmak için, tırtıllar önce “kremaster” adı verilen gövde benzeri uzantıları kullanarak kendilerini bir yaprağa veya dala tuttururlar. Bunu kullanarak, geçişe hazırlanırken kendilerini bir daldan veya yapraktan baş aşağı asarlar. Bazı kelebek tırtılların ağızlarında, krizalitlerini yerine sabitlemek için yapışkan ipek bir madde bırakan özel bezler bulunur.

Kelebek kozası © Getty Images

Tırtıl dala bağlandıktan sonra, kendi vücudundan koruyucu krizalit muhafazasını oluşturur. Dış deri tabakasını tekrar tekrar titreterek, sağlam kılıfın içinde kendini sıkıştırabilir.

Tırtılın derisini değiştirirken çok fazla değişmesini engelleyen hormon grubunu hatırlıyor musunuz? Bu noktada, bu hormonlar azalmıştır ve ikinci bir ekdizon çığı, özelleşmiş hücrelerin gelişmesine yardımcı olur. Bunlar kelebeği inşa etmeye devam edecek, farklılaştıkça ve büyüdükçe kanatlarını, gözlerini ve daha fazlasını oluşturacaktır.

Bir zamanlar bizim uzun, bitki yiyen yaratığımızdan, sonunda 27 cm’ye kadar uzayabilen kanat çırpan narin kelebeğe ulaşırız.

Kelebek Metamorfoz Aşamaları © Getty Images
Kelebek Metamorfoz Aşamaları © Getty Images

Kelebek kozadan nasıl çıkar?

Bir başka hormon kontrollü süreç olan kelebeğin kılıfından çıkması, kanat çırpıp serbest kalması kadar basit değildir.

Bir kelebek tamamen oluştuğunda, kabuğu yumuşatan ve kelebeğin hareket etmeye başlamasına yardımcı olan hormonları salgılar. Genellikle kabuk şeffaf hale gelir ve bize içeride yeni oluşan yaratığa bir göz atmamızı sağlar.

Koza yumuşadığında, kelebek onu açmaya başlayabilir. Bunu havayı soluyarak ve kanatlarını genişleterek yapar. Daha sonra bacaklarıyla iterek dışarı çıkabilir ve kanatları kuruyup yayılana kadar asılı kalmaya devam edebilir. O kadar uzun süre içeride kıvrıldıktan sonra bir esneme şart olsa gerek!

Kelebek koza çıkış anı © Getty Images
Kelebek koza çıkış anı © Getty Images

Kelebekler nerede yaşar?

Kelebekler hemen hemen her habitatta kanat çırparken görülebilir. Bilim insanları Kuzey Kutbu’nda bile kelebekler gözlemlediler. Bazıları da tundrada 15 ila 18°C arasındaki “daha sıcak” günlerde ortaya çıkmıştı. Sıçanlar gibi, kıtada kelebeklerin bulunamadığı tek yer, sıfırın altındaki iklimi nedeniyle Antarktika’dır.

Kral kelebeklerinin çoğu diğerlerinden daha uzun bir ömre sahiptir ve kış için kendi ABD ve Kanada habitatlarından Meksika’nın daha sıcak iklimine uçarlar. Bazı göçmen kral kelebekleri, sıcak evlerine ulaşmak için 4800 km’den fazla yol kat ederler.

Kuşların aksine, kelebekler yuva yapmaz ama bazen tırtıl bebekleri yapar. Kelebekler yumurtalarını yuvalamak için mükemmel bitkiyi bulurlar ve yeteri kadar birlikte yumurtalınmış ise tırtıllar için yaşam ortamı oluşur.

Bilim insanları, aynı bitki üzerinde tırtıl grupları yumurtadan çıktıklarında birlikte çalıştıklarını ve bitkilerinin etrafına bir çadır kurduklarını gördüler. Güvenilir ipekleriyle, küçük bir tırtıl yuvası yaratmak için yaprakları birbirine bağlarlar. Bu kelebekler özel ipek bezelerine ihtiyaç duyduğundan, ipeksi bir ev inşa eden güve tırtıllarını bulmanız daha olasıdır.

Kelebeklerin yaşam alanı © Getty Images

Uzayda başkalaşım gerçekleşebilir mi?

2009’da NASA, kelebekleri bir teste tabi tuttu. Birkaç tırtılı yörüngeye fırlattı ve mikro yerçekiminde nasıl geliştiklerini takip etti. Mikro yerçekimi neredeyse ağırlıksız koşullar yaratır. Ancak ekip, Kral ve Diken kelebeklerinin uzayda başkalaşımını gözlemleyebildi.

Biraz zorlukla, kelebekler ortaya çıkmayı başardılar. Yaşam alanlarının kenarlarına çarptılar ve burada Dünya’da olduğu kadar hızlı bir şekilde kanatlarını tamamen genişletmek ve kurutmak için mücadele ettiler.

Kelebekler ne yer?

Teknik olarak hiçbir şey. Kelebekler hiçbir şey yiyemez ama bunun yerine içerek besin ihtiyaçlarını karşılar.

Aç tırtıl, bitki ve karıncaları ısırmak ve çiğnemek için çene adı verilen diş benzeri yapılarını kullanırken, kelebekler aynı avantaja sahip değildir.

Başkalaşım sırasında sadece kanatlar oluşmaz, aynı zamanda tüm anatomi de değişir. Böyle bir değişiklik, kelebeklerin beslenme alışkanlıklarını da büyük ölçüde etkiler. Kelebekler, bitkilerden sıvı besinleri emmek için kullandıkları uzun bir tüp geliştirmişlerdir. Fazlasıyla uzun bir yapıya sahip bu dil benzeri C şeklindeki yapı, başkalaşım sırasında oluşur.

Hortum adı verilen bu yapı, kelebeklerin bir çiçekteki sulu merkeze ulaşması için kıvrılır. Çiçekten çiçeğe uçuşan kelebekler, nektarları içebilmek pipet benzeri yapıyı kullanırlar.

Ama yine de kelebekler tüm besinlerini nektarlardan alamazlar, öyle midir?

Tatlıdan önce yemeğini ye derler. Kelebekler için sağlık açısından en ağır işi tırtılları yapar. Aç tırtılın neden bu kadar aç olduğunu merak ettiyseniz, bunun nedeni kelebeğe daha sonraki yaşamında yardımcı olmak için besinleri depolamasıdır.

Kelebek beslenme anı © Getty Images

Obur bir böcek gibi görünebilir, ancak tırtılın bitki ve karıncalardan oluşan beslenmesinden elde edilen proteinler ve mineraller kelebek için depolanır. Başkalaşım ve kelebeklerin üremeye devam etmesi için o kadar önemlidir ki bilim insanları açlıkları başa vurmuş tırtılları gözlemlemişlerdir.

Bu şiddetli davranış, metamorfozdan hemen önce tırtılların daha agresif hale gelmesiyle birlikte gıda kıtlığı tarafından tetikleniyor gibi görünüyor. Sürünen tırtıllarının çabası sayesinde, kelebekler nektardan anlık enerji şekerlerini almakta özgürdürler. Bazı kelebekler ıslak topraktan veya su birikintilerinden su içerken de görülebilir.

Kelebek nasıl tat alır?

Kelebekler yemeklerini çiğneyemeseler ve tadını çıkaramasalar da ayaklarıyla tat alırlar. Tüm tat alma tomurcuklarımız ağzımızın içindeyken, kelebeklerin kanatlarında, ayaklarında, antenlerinde ve hortumlarında bulunur.

Ayağınızın altında olanı tatmak, çoğunlukla nektar olsa bile, uçmak kadar heyecan verici olmayacaktır. Ancak bunları inceleyen bilim insanları, kelebeklerin tat reseptörlerinin sadece tatlılığı algılamadığını, aynı zamanda bitkileri inceleyerek besinleri ve engelleyicileri ayırt etmelerine yardımcı olduklarını açıklıyor.

Bir kelebeğin ayaklarındaki tat alıcılar, bitkilerin tabanına dokunarak bir bitkinin yumurta bırakmaya uygun olup olmadığını kelebeğe bildiren bir biyokimyasal sinyal akışı gönderir. Bilim, kelebeklerin acı tatları, bildikleri ve sevdikleri nektarla yapışan toksinlerle ilişkilendirdiğini öne sürüyor.

Bir kişinin tatlıya düşkünlüğü sağlıklı olmasa da kelebeklerin tatlı ayakları hayat kurtarıcı olabilir.

© Getty Images

Kelebek nerede uyur?

Kelebekler gündüz yaşayan böceklerdir ve yapraklardan baş aşağı sarkarak uyumak için kamp kurarlar. Bu sadece krizalit günlerine atfen bir nostalji değil. Yapraklarda asılı kalmak onları yağmurdan ve solucanlardan biraz daha fazlasını yakalamak isteyen sabahın erken saatlerindeki kuşlardan korur.

Kelebekler, enerjilerini korumak ve insanlar gibi yiyecekleri sindirmek için geceleri “düşük metabolik duruma” girerler. Bilim insanlarına ait tanımlarda farklılık görülebilir bu nedenle bu davranış uykudan ziyade iyi bir gece dinlenmesi olabilir.

Kralın turuncu ve siyah gibi “uyarıcı renkleri” olan uzun kanatlı kaplan ve zebra kelebekleri, uyurken saklanma gereksinimi duymazlar. Bu renkler yırtıcılara, tırtılken yedikleri ipek otunun toksinlerini depolayarak evrimleştiklerinden dolayı yenmek için zehirli olacaklarını bildirir.

Bu koruma olmasına rağmen, kelebeklerin aslında göz kapakları olmadığı için tam olarak gözlerini kapatamazlar. Kelebekler kış aylarında gelişimlerini durdurur ve ilkbahara kadar kış uykusuna yatarlar.

Kelebeklerin, uyanma ve tekrar olağan kelebek aktivitelerine dönme zamanının geldiğini söyleyen dahili çalar saati vardır. Henüz rüya gördüklerine dair bir kanıtımız yok ancak bilim, kelebeklerin ve güvelerin tırtıl günlerini hatırladığını öne sürüyor.

Kelebek uyku anı © Getty Images
Kelebek uyuma anı © Getty Images

Kelebeklerin kaç gözü var?

Kelebekler her zaman göz alıcı bir rekabeti kazanmakla kalmayacak, aynı zamanda teknolojik gelişmelere ilham veren görme yeteneğine de sahip olacaklar. Her bir gözde binlerce minik merceği bir araya getiren iki “bileşik” göze sahiptirler.

Kelebek gözleri, ışığı beyne gönderilen elektrik sinyallerine dönüştüren “foto reseptörler” adı verilen, gözlerimizden daha fazla ışık algılayan hücre içerir. Olağanüstü gözleri, kelebeklerin her yönden bilgi almasına izin verir, avcılara veya üzerine konacak o mükemmel çiçeğe dikkat eder.

Kelebekler, ışık algılayan bu hücre kümelerini bir mozaik gibi düzenleyen inanılmaz bir renk görüşüne sahiptir. 2016 yılında bilim insanları, yaygın mavi üçgen kelebeğinin boncuk benzeri gözlerinin her birinde 15 set foto reseptöre sahip olduğunu buldu.

Bu kelebekleri inceleyen bilim insanları, daha geniş ışık aralığını algılamanın, kelebeklerin renkteki ince değişiklikleri algılamasına olanak tanıdığını ve bunun da çiftleşmeye veya rakiplerini kovalamaya yardımcı olabileceğini söylüyor.

Böceklerin görme ve renklenmesini araştıran Profesör Doekele Stavenga’ya göre binlerce küçük lens, kelebeklerin tek büyük lensimiz kadar ışık alması anlamına geliyor.

Bu becerikli, küçük yaratıklar görüşlerini ayarlayabilir. Kelebekler, ışığa duyarlı hücre gruplarını istifleyerek, ışık spektrumunun belirli bir kısmına daha duyarlı olmak için görüşlerini değiştirir. Ayırt edici tapetum lucidum tabakası ışığı, ışık spektrumundaki farklı alanlarla etkileşimlerden de kaynaklanır. Kelebeklerin gözlerinin parlamasına neden olan, bu hücreler tarafından emilmeyen, bunun yerine yansıyan ışıktır.

Kelebeklerin gözlerinin karmaşık işleyişini anlamak, kendi optik sistemlerimizi zaten geliştirmeye yardımcı olmuştu. Stavenga, “Doğada gelişen optik ilkeler, örneğin LED’lerin ve renk ayrımcılığının iyileştirilmesine ilham veriyor,” diyor.

Kelebeklerin kaç kanadı var?

Kelebeklerin dört kanadı vardır. Bir kelebeğin kanatlarındaki güzel desenler türler arasında farklılık gösterir ve bilim insanlarının onlarca yıldır ilgisini çekmiştir.

Kelebeklerin uçmalarına yardımcı olmak için birlikte çalışan iki arka ve iki ön kanatları vardır ki bunlar, genellikle öngörülemeyen uçuş yollarında yırtıcılardan kaçmalarına yardımcı olur.

Uçmak yeterince havalı olurdu ama kelebek kanatları onları gökyüzünde taşımaktan fazlasını yapar. Eşlerini cezbetmek veya yırtıcıları caydırmak için hareket edebilirler ve hatta bazı kelebekler kendilerini yaprak gibi kamufle edecek şekilde evrimleşmişlerdir.

Kelebek kanatlarının rengarenk desenleri göründüğünden çok daha fazlasıdır. Milyonlarca minik pul ile farklı proteinlerin ince katmanlarından oluşan kelebek kanatları, renklerini farklı şekillerde kazanırlar.

“Sadece bazıları gerçekten şeffaf olabilir. Çoğu kelebeğin, onları renkli yapmaya yetecek kadar pigmentli pullara sahip kanatları vardır. Morfo (ve diğerleri), optik çok katmanlı yansımalar nedeniyle yapısal olarak renklendirilmiştir,” diye açıklıyor Stavenga.

Bu tür kelebeklere renk veren pigment değil, kanatlarındaki minik yapıların özel organizasyonudur.

Basitçe, küçük ölçeklerin kendilerini farklı desenlerde yapılandırdığı zaman bu gerçekleşir. Bu desenli yapılar üzerinde ışık parladığında, görünür ışık aralığındaki renklerin bir kısmını yutacak ve diğerlerini yansıtacaktır.

Morfo kelebekleri için bu, yoğun mavi yansıtan kanatlar oluşturan bu hücrelerin düzenlenmesinden kaynaklanan mavi kanat renklerinde görülebilir. Mavi ışık absorbe edilmediğinden, güzel mavi rengi kanatlarında görebiliriz.

Kelebek kanat yapısı © Getty Images
Kelebek kanat yapısı © Getty Images

Cam kanatlı kelebekler gibi bazı türler, ne güçlü renkli (pigmentli) hücrelere ne de parlak yansımaya müsait bir yapıya sahiptir ve bu nedenle şeffaftır.

2015 yılında bir grup araştırmacı bu şeffaflığın arkasındaki bilimi ortaya çıkardı. Ölçeklerin rastgele yükseklikteki nano yapılı sütunlarla düzensiz bir şekilde düzenlendiğini ve neredeyse hiç ışığı yansıtmadıklarını buldular.

Kelebeklerde bu fenomeni inceleyen bilim insanları, bu anlayışı yeni akıllı telefon ekranları geliştirmeye uygulayabilirler. Bazı araştırmacılar, kelebeklerin kanatlarının rengini değiştirmek için CRISPR-Cas9 teknolojisini kullanarak sarı pulları beyaza çevirmiştir.

Kelebek nasıl uçar?

İlk olarak, sıcak olmaları gerekir. Soğukkanlı canlılar olarak sıcaklıklarını düzenlemek için dış kaynaklara güvenirler ve vücut sıcaklıkları 30°C civarında olana kadar gökyüzüne çıkamazlar. Yani güneşte yıkanan bir kelebek görürseniz, bronzlaşmıyor, kanat kaslarını ısıtıyor.

Kelebeklerin kanatlarının çarpıştığını yıllardır biliyorduk, ancak bu kadar küçük bir vücutla nasıl bu kadar iyi uçtukları yakın zamana kadar bir gizemdi. 2021’in başlarında, İsveçli bilim insanlarından oluşan bir ekip, kelebeklerin uçarken değil, uçmaya hazırlanırken kanatlarını çırptığını ortaya çıkardı.

Bir rüzgar tünelinde kelebekleri incelerken, havayı toplayıp kullandıkları yerde belirgin kanat çırpışları gözlemlediler. Araştırmacılara göre, bu kelebekler bir boşluk oluşturuyor ve uçuşlarına güç sağlamak için havayı kullanıyor.

“Daha önce düşündüğümüz gibi değildi, kanatlar çok ilginç bir şekilde hareket ediyor. Aslında simbal şekilli kanatları var,” diyor bu çalışmayı yayınlayan evrimsel bir ekolojist olan Profesör Per Henningsson.

“Alkış hareketinden hemen önce, kanatlar bükülüyor, bir cep şekli gibi görünüyor ve sonra düşüyor ve tekrar dışarı itiliyorlar. Yani temelde bir hava jeti yaratıyorlar. Kelebekler, yırtıcılardan kaçmak için hızla havalanmak zorunda kaldıklarında bu teknikten yararlanırlar,” diye ekliyor.

Davranışı esnek ve katı olarak sınıflandırılan mekanik kanatlarla modellediler ve bu alkış hareketi sırasında uçuş için gereken enerji açısından esnek kanatların yüzde 28 daha verimli olduğunu buldular.

Kelebek uçuşunu ne kadar çok anlarsak, teknoloji o kadar ilerleyebileceği başka bir yöndür.

Henningson, “Kelebek kanatlarının şekli ve esnekliği, gerçekten hafif ve verimli olması gereken küçük mikro araçlar veya dronelar için gerçekten önemli olabilir,” diyor.

Belirli bir türü incelemelerine rağmen, bu çukurlaşma eyleminin kelebekler arasında gerçekleştiğini hayal ediyor ve gelecekte uçuş manevraları hakkında öğrenecek daha çok şey olduğunu söylüyor.

BÜŞRA EKİZ

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir