Mantis karidesinin ölümcül vuruş mekanizması

8485

18 Şubat, 2018

Mantis karidesleri, (Stomatopod’lar) avlarının kabuklarını kırmada kullandıkları beslenme uzantıları ve mermi kadar hızlı vuruşlarıyla tanınırlar. Nature dergisinde yayınlanan son bir çalışmaya göre, Odontodactylus scyllarus türüne ait mantis karidesinin vuruşları, özel bir yay mekanizmasına dayanıyor. (resimler için tıklayınız)

Mantis karidesleri, tropikal ve subtropikal denizlerin sığ bölgelerinde yaşayan yırtıcı kabuklulardır. Boyları 2 ila 70 cm arasında değişen bu kabuklular, en agresif canlılardan biridir. Bilimsel isimlerini, beslenmede kullandıkları ve göğüslerinden çıkan uzantıdan alırlar (stomato: ağız; pod: ayak). Bunların her biri kıskaçlıdır; ikincisi özellikle iridir ve avı vurmada ve yakalamada kullanılır. İkinci uzantının dikenli şekli, mantis böceğinin uzantılarına benzediği için, bu canlılar yaygın olarak “mantis karidesi” olarak bilinirler.

Mızraklı ve ökçeli olarak iki tipte olan uzantılar, türler arasında değişiklik gösterir. Göğüsten çıkan ayakların diğer üçü yürümede kullanılır. Karından çıkan uzantılardan solungaçlar çıkar ve bunlar yüzmede kullanılabilir. Mantis karidesinin, ikinci uzantılarını temel besin kaynakları olan salyangozların kabuklarını kırmada kullanırlar. Vuruşları son derece güçlüdür. İrice bir mantis karidesi, 22 kalibrelik bir tabancadan çıkan mermi kadar kuvvetle vuruş yapabilir .(1)

Daha önceki araştırmalar, mantis karideslerinin maksimum 10 m/sn hızla vuruş yaptıkları yönünde bilgiler ortaya koymuştu. Ancak daha hızlı mantis karidesi türü üzerinde yeni bir görüntüleme teknolojisi kullanılarak yapılan son çalışmada, bu canlıların uzantılarının saniyede 14 ila 23 m hızla fırlatıldığı ortaya kondu. California Üniversitesi Birleştirici Biyoloji bölümü bilim adamlarınca gerçekleştirilen araştırmada(2) , bu hızın özel bir yay sistemi sayesinde üretildiği ortaya çıkarıldı.

Kas lifleri ve tendonun biriktirdiği elastik gerilim enerjisi tek başına uzantıyı bu kadar hızla fırlatmada yetersiz kalıyor. Bilim adamlarının hesaplamalarına göre, mantis karidesinin bu hızdaki bir vuruşu için bir kilogram kas başına 4.7x105 watt büyüklüğünde kuvvet gerekiyor.

Ancak bu kadar büyük bir kuvvetin üretimi, mevcut bilgilere göre, en hızlı kasılan kaslarla dahi mümkün değil. Bu yüzden bilim adamları mantis karideslerinin vuruşunu özel bir yay sisteminin varlığıyla açıklıyor.

Mantis karideslerinin su gibi yoğun bir ortamda bu çok hızlı hareketleri gerçekleştirdiklerinde, yüksek miktarda enerjiyi çok kısa bir süre içinde salıvermiş oluyorlar. Bunu ise çok hızlı bir yay mekanizmasıyla gerçekleştiriyorlar. Mekanizma, bir mancınık gibi çalışıyor: Uzantıya bağlı kaslar kasılmaya başladığı anda başka bir kas grubu olan ve mandal görevi gören fleksör kaslar devreye girerek uzantının hareketini erteliyor.

Uzantıya bağlı kaslar maksimum kasılmaya ulaştığında mandallar serbest bırakılıyor. Böylece uzantı hızla fırlatılmış oluyor. Bir mantis karidesinin vuruşu saniyenin binde ikisi kadar bir sürede ve bir insanın göz kırpmasından elli defa daha hızlı şekilde gerçekleşiyor .(3) (Fırlatmayı açıklayan grafik için tıklayınız)

Bilim adamlarının yazısına göre, mantis karidesinde bu yay mekanizmasının yuvası, mühendislik ve mimaride kullanılan hiperbolik-paraboloid şekilde bir tasarıma sahip (bu şekil bir atın eyerinin tepesindeki kıvrımlı yüzeye benziyor). Bu şekilde inşa edilmiş yapılarda, zıt ve çaprazvari kavisler, gerilimleri üç boyutlu yüzey boyunca dağıtarak azaltıyor. Böylelikle yıkım riski azalmış oluyor. Benzer şekilde mantis karidesindeki yay sisteminin yuvasının eyer şeklinde olması, sıkışma ve fırlatılma esnasında ortaya çıkan kuvvetlerin etkisini azaltarak bükülmeyi engelliyor.

Mantis karidesinin, mühendis ve mimarlarca kullanılan bir tasarım prensibinden faydalanıyor olması son derece şaşırtıcı. Çünkü bilinç ve akıl sahibi mühendis ve mimarların aksine, bir mantis karidesinin bu prensibin matematiksel temellerini bilmesi ve buna göre tasarımlar yapması mümkün değil.

Av olarak seçtiği bir salyangozun kabuğunun sertliğini gören bir mantis karidesi, bunu kıracak bir silahı kendi bedeninde üretmeyi düşünemez ve gerçekleştiremez. Önce ön uzantılarında mızrak ve ökçe üretmesi, sonra bunu hızla fırlatmak için bir yay sistemi planlaması ve kendi bedeninde uzantıya bağlı kasları ve uzantının fırlatılmasını erteleyen fleksör kasları geliştirmesi imkansızdır. Bu durumda mantis karidesinin bu sistemle birlikte yaratıldığı ortaya çıkar. Hiç şüphesiz mantis karidesini vareden Alemlerin Rabbi olan Yüce Allah’tır. Allah örneksiz yaratandır. Rabbimiz bir Kuran ayetinde şöyle buyurmaktadır:

“Gökleri ve yeri (bir örnek edinmeksizin) yaratandır. O, bir işin olmasına karar verirse, ona yalnızca "OL" der, o da hemen oluverir”. (Bakara Suresi, 117)

Not: Mantis karidesinin bir salyangozun kabuğunu nasıl kırdığını görmek istiyorsanız burayı tıklayınız. (Quick Time gerektiriyor)

1- “Seeing the World in Many Colors”, Maryland Üniversitesi İnternet Sitesi, http://www.umbc.edu/gradschool/research/profile_11.html
2- S. N. Patek, W. L. Korff & R. L. Caldwell, “Biomechanics: Deadly strike mechanism of a mantis shrimp” Nature 428, 22 Nisan 2004, sf. 819 - 820
3- “Secrets of the Stomatopod: An Underwater Research Adventure”, California Üniversitesi İnternet Sitesi, http://www.ucmp.berkeley.edu/aquarius/raps.html

Ölüm

Mantis Karidesi

Hayvanlar Alemi

PAYLAŞ

İNDİRMELER

ESERLER

KATEGORİLER

Mantis karidesinin ölümcül vuruş mekanizması