Kuşlar ve Böceklerin Nefes Alma Şekli
HER gün aşağı yukarı 23.000 defa yapmanıza rağmen, zor farkına vardığınız bir şey vardır; bu nedir? Nefes almaktır. Solunum sistemi o kadar iyi planlanmıştır ve o kadar etkili çalışmaktadır ki, şu anda bile nefes aldığınızı zor fark edersiniz.
Tabii ki, hava yoğunluğu az olan yüksek bir dağın tepesinde olsaydınız, nefes almanız bu kadar olmayacaktı; değil mi? Veya suyun altında yüzerken çok zaman geçmeden nefes alma ihtiyacını hissedecektiniz. Oysa kuşlar çok yükseklerden uçabilirler ve nefes almakla ilgili bir sorunları yoktur. Böceklerin de her ne kadar atmosferde bulunan oksijene ihtiyacı varsa da, bazıları su altında da nefes alabilirler. Bunu acaba nasıl yapabiliyorlar? Kuşların ve böceklerin bu ortamlarda nasıl nefes aldıklarını yakından incelersek, gerçekten olağanüstü bir zekânın ürünü olan bir plan ortaya çıkar.
KUŞLARIN NEFES ALMASI
Uçağa binmiş olan her kişi, uçak için gerekli olan iki şeyin farkında olur: Hafif gövde ve bol yakıt. Kuşun solunum sisteminin planı bu iki ihtiyacı da karşılar.
Enerjik bir faaliyet oksijeni çok çabuk harcar. İnsan oksijen azlığını daha derin ve daha sık nefes almakla giderir. Yükseklerde kan sistemindeki oksijen miktarını ayarlamayı sağlayabilmek için, insan yavaşlamalı ve sık sık dinlenmelidir. Bir kuşun uçarken aynı şekilde etkilendiğini düşünün! Ancak kuşun solunum sistemi bunu öyle ayarlar ki, kuş 6.000 metre yükseklikte uçsa bile, nefes almakta hiç zorluk çekmez. Gözleri şişmez, yüzü solmaz ve oflayıp puflamaz. Acaba bunu nasıl yapabiliyor?
Kuşun solunum organı oksijeni çok yüksek randımanla emebilecek şekilde planlanmıştır. İnsanın akciğerleri dolup boşalan torbalara veya körüklere benzer. Kuşlarınki ise, böyle değildir. Onların akciğeri eşsiz bir yapıdadır. Hava normal yoldan akciğere girer, fakat akciğerin içinden geçerek, göğüs ve karın boşluğunda bulunan ince duvarlı küçük hava torbacıklarına dolar. (Resme bakın) John Hunter adında bir adam, 1758 yılında, gerçekten şaşırtıcı bir şey gördü. Nefes borusu tıkalı ve kanat kemiği kırık olmasına rağmen, hâlâ nefes alabilen yaralı bir kuş buldu. Bu kuş acaba nasıl nefes alabiliyordu?
Kuşların kemiklerinde ilik yoktur. Kemiklerin içi boştur, içlerinde sadece hava vardır. Kemiklerdeki hava boşluğu, akciğerlerle bağlantılı olan hava torbacıklarına bağlıdır. Böylece kuşun nefes borusu tıkanmış olduğu zaman, hava, kırık olan hava kanat kemiğinin boşluğundan akciğere gidebildi. Hem ağırlık, hem de yakıt sorununu birlikte halletmek için, ne kadar ustaca bir düzen—yani tüm iskelet içinde her tarafına dağıtılmış olan yakıt depoları!—Fakat yakıtın depolanması için ne denilebilir?
Aslında kuş çok az yakıt depolar. Kuş yakıtını, yani oksijeni uçarken havadan alır ve aldığı hava akciğerden tüm torbacıklara ve kemiklerinin içlerinden geçerek, geniş bir doku alanı ile temas edip dışarı çıkmadan önce bedene çok miktarda oksijen sağlar. Ancak yükseklerde uçmak çok enerji isteyen bir iştir. Bu sebepten yakıt, yani oksijen mümkün olduğu kadar randımanlı kullanılmalıdır. Bunun sağlanması için, kuşun solunum organının içinde ters akım diye bilinen bir sistem vardır. Bu sistem çok basit bir yöntemle kuşun havadan oksijeni çabuk ve randımanlı bir şekilde almasını sağlar.
Kuşun akciğerine, hava ve kan birbirlerine karşı yönlerden girer. Böylece akciğerin içinden geçen hava kanla daha uzun süre temas ettiğinden fazlaca oksijen verir; sonuç olarak kan fazla oksijen alabilir. Başka sözlerle oksijene “susamış” toplar damardaki kan ilk önce, içinde sadece birkaç “damlacık” oksijen kalmış olan az oksijenli havaya ulaşır. Oksijene “susamış” kan, bu oksijeni hemen emer ve içinde oksijen miktarı bol olan daha “nemli” havaya doğru ilerler. Ancak kan artık o kadar oksijene “susamış” olmadığı için şimdi daha az oksijen emer. Bu olağanüstü sürecin sonucunda havadaki oksijen son damlasına kadar yüksek randımanla emilmiş olur. Bu da kuşun yükseklerde uçabilmek için tam ihtiyacı olan şeydir.
BÖCEKLERİN NEFES ALMASI
Hiç fil boyunda olan bir karıncayı düşündünüz mü? Eğer olsaydı, ne kadar kuvvetli olurdu, değil mi? Bir karınca ağırlığının iki mislini taşıyabilir. Böcekler, her ne kadar küçük yaratıklarsa da (en büyüğü Atlas güvesidir ve kanat uçlarından ölçülürse, sadece 25-30 santimdir) ama iştahları muazzamdır. A.B.D.’nin Kuzey Dakota eyaletinde çekirgeler, sadece bir yılda 1.714.000 dolarlık ürünün yok olmasına neden olmuşlardır! Eğer çekirgeler at boyunda olsalardı, bu zarar ne kadar büyük olurdu!
Fakat telaşlanmak için bir neden yoktur. Böceklerin bir solunum sistemi, boyları açısından onları kısıtlı tutar. Scientific American dergisinde yayımlanan ve “biyolojik mühendisliğin inanılabilecek sınırların ötesindeki inceliği” başlıklı makaleye göre, böceklerin solunum sisteminde bulunan boyları sınırlama faktörü vardır! Ayrıca, nasıl kuşun soluma sistemi uçmak için ideal ise, böceğinki de yaşamına göre idealdir. Nasıl?
Böcekler sanki birer enerji fabrikasıdır. Boylarına oranla Herküle özgü işler yaparlar. Böylece oksijen ihtiyaçları çok yüksektir. Ancak böceklerin akciğerleri yoktur. Buna rağmen nefes almayan bir böceğe rastlamak gerçekten imkânsızdır. Neden? Zira böceklerin sınırsız ihtiyacını karşılayabilecek şekilde planlanmış bir solunum sistemleri vardır.
Embriyonal gelişme devresinde, bir böceğin derisi, birçok noktada içeri doğru çökerek atmosfere açılan içi boş borular oluşturur. Bu borular, böceğin bedeninin derinine inerken gittikçe kollara bölünür; her kol gittikçe daralır. Nihayet boruların biri veya birkaçı, hücre ile temas eder. Böylece her hücrenin atmosfere açılan bir boru ile direkt bağlantısı vardır. Bu sistem, oksijenin, kan dolaşım sisteminden geçmeden hemen hücreye ulaşımını sağlar. Bu da, böceğin çok enerji sarf eden faaliyetinin devamı için sağlanan uygun bir sistemdir!
Ancak bu borular sistemi ile nefes alabilmek için, iki yönden hava akımına ihtiyaç vardır, yani oksijen içeri girerken, karbondioksit gazı dışarı çıkmalıdır. Oksijen böceğin borularıyla içeri girerken karbondioksite ne olur? Karbondioksit, oksijenden daha kolay dokulardan geçebildiği için onun borulardan çıkmasından gerek kalmaz; fakat, böceğin derisinden geçerek dışarı atılır.
Böcekler, her ne kadar oksijen için atmosfere bağlı iseler de, bazı kurtçuklar su altında da yaşayabilirler. Acaba su altında nasıl nefes alırlar? Bazıları “deniz atı” borusunu kullanırlar; bazen su çalkantılı olduğu zaman, suyun içeri girmesini önlemek için hatta bir supap bile vardır. Başkaları ise, bir hava kabarcığının içinde yaşarlar. Tabii, kabarcığın içindeki oksijen kullanılınca yerine yenisi gerekecektir. Araştırmacılar, böceklerin, kabarcıktaki oksijeni kullanmış olmaları gereken zamandan sonra bile bir süre suyun altında kalabilmelerine şaşmışlardır. Bu acaba nasıl mümkün oluyor?
Dağılma süreci bunu sağlar. Hava kabarcığında bulunan oksijenin basıncı suda erimiş olan oksijen basıncının altına düşünce, sudaki oksijen, kabarcığın içine girmeye başlar. Unutmayın ki, (su iki hidrojen atomu ile bir oksijen atomundan oluşur) “Fakat hava kabarcığı neden patlamıyor?” diye sorabilirsiniz. Kabarcıktaki havada nitrojen vardır ve bu ise, suya dağılmaz, kabarcıkta kalır. Böylece her ne kadar kurtçuğun metabolizması için nitrojene ihtiyacı yoksa da, “yaşamını destekleyen sistem” kesinlikle nitrojene bağlıdır.
Kuşların ve böceklerin nasıl nefes aldıklarına bir göz attıktan sonra, şüphesiz bu yaratıkların solunum sisteminin olağanüstü bir zekâyı gerektirdiğini kabul edeceksiniz. Kuşların ve böceklerin bilimsel kurallara bağlı olan bu solunum sisteminin kör şansın eseri olarak bizzat kendileri tarafından geliştirildiğine inanmak kolay mı? Yoksa aşağıdaki sözleri söyleyen ünlü mucit Thomas Edison ile aynı sonuca mı varıyorsunuz? “Yıllarca doğa süreçlerini izledikten sonra, artık bir Üstün Zekânın varlığından şüphe edemem.”
[Sayfa 28’deki resim]
Kuşun Solunum Sistemi
Nefes borusu
2 Akciğer
Hava Torbacıkları
[Sayfa 29’daki resim]
Böceğin Solunum Sistemi Çalışma Şekli
Akciğer Yok
Nefes Borusu
Hücreler