Bombus arılarının gizli klima sistemi ortaya çıktı

Havada ağır ağır asılı duran bir bombus arısı… İlk bakışta sakar, hatta komik görünebilir. Ancak bu küçük canlı, böcekler dünyasının en güçlü uçuş sistemlerinden birine sahip. Saatte 22 kilometreye ulaşabilen hızları ve durmaksızın çalışan kaslarıyla adeta biyolojik birer uçuş motoru gibi çalışıyorlar. Fakat yüksek performansın bir bedeli var: ısı.

Bilim insanları uzun zamandır bombus arılarının bu ısıyı nasıl yönettiğini anlamaya çalışıyor. Yeni araştırmalar ise bu sorunun önemli bir parçasını ortaya çıkardı: Arılar uçarken yalnızca havada kalmıyor, aynı zamanda kendilerini serinletiyor.

Görünmeyen serinleme sistemi

Havada sabit duran bir bombus arısının kanatları sadece kaldırma kuvveti üretmez. Aynı zamanda arının etrafında sürekli hareket eden bir hava akımı oluşturur. Bu akım, küçük ama etkili bir serinleme sistemi gibi çalışır.

Araştırmacıların ölçümlerine göre bu hava akımı arının vücut sıcaklığını yaklaşık 5°C düşürebiliyor. Bulgular, Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences dergisinde yayımlandı.

Art Woods (University of Montana), bu büyüklükte bir soğutmanın uçan bir böcek için son derece önemli olduğunu belirtiyor. Çünkü uçuş sırasında üretilen ısı, kontrol edilmezse arının havada kalmasını imkânsız hale getirebilir.

Uçuş kaslarının ürettiği enerji

Böceklerin uçuşu, yüzyıllardır bilimsel merakın merkezinde yer alıyor. Hatta Leonardo da Vinci bile yusufçukları inceleyerek uçan makineler tasarlamaya çalışmıştı.

Modern araştırmalar, uçuş kaslarının olağanüstü enerji üretim kapasitesine odaklanıyor. Bombus arıları soğuk havalarda kanat çırparak kaslarını ısıtabilir ve vücut sıcaklıklarını çevre sıcaklığının 30°C üzerine çıkarabilir.

Çalışmanın baş araştırmacısı Jordan Glass (University of Wyoming), bu durumu çalışmaya hazır, ısınmış bir motor gibi tanımlıyor.

Aşırı ısınmaya karşı biyolojik çözümler

Bu kadar yoğun enerji üretimi teorik olarak ciddi bir risk taşır. Özellikle sıcak havalarda uçuş kaslarının aşırı ısınması mümkündür.

Bombus arıları ise bununla baş etmek için birden fazla yönteme sahiptir. Göğüs bölgesinde üretilen ısı, hemolenf adı verilen dolaşım sıvısıyla daha serin olan karın bölgesine taşınabilir. Güneş ışınları, buharlaşma ve çevresel sıcaklık gibi faktörler de uzun süredir bilimsel modellerle inceleniyor.

Ancak araştırmacılar önemli bir boşluğu fark etti: Kanat çırpmanın oluşturduğu hava akımının gerçek soğutma etkisi ayrıntılı biçimde ölçülmemişti.

Laboratuvarda yeniden oluşturulan uçuş

Bu soruya yanıt bulmak için araştırmacılar kontrollü laboratuvar deneyleri gerçekleştirdi. Sensörlerle donatılmış özel bir odada, havada asılı duran arıların etrafındaki hava hareketi ölçüldü. Kanat çırpmanın saniyede 0,25 ile 2 metre arasında değişen hava akımları oluşturduğu belirlendi.

Ardından bu akımın hareketi sis benzeri görselleştirme teknikleriyle haritalandı. Son aşamada ise arıların etrafındaki hava akımını taklit eden rüzgâr tünelleri kullanılarak soğutma etkisi doğrudan ölçüldü.

Sonuçlar çarpıcıydı.

Soğutma olmazsa uçuş mümkün değil

Araştırmacıların hesaplamalarına göre bu doğal hava akımı olmasaydı, havada asılı duran bombus arıları iki dakikadan kısa sürede aşırı ısınarak uçuşu sürdüremezdi.

Laboratuvar gözlemleri, aşırı ısınmanın uçuş kaslarında mekanik arızaya benzer bir durum yaratabileceğini gösteriyor. Araştırmacılar, arıların bu tehlikeyi algılayıp uçuşu sonlandırarak kendilerini koruyabildiğini düşünüyor.

Hâlâ yanıt bekleyen sorular

Bilim insanları için bu çalışma önemli bir başlangıç. Ancak tüm sorular henüz yanıtlanmış değil.

Sanjay Sane (Tata Institute of Fundamental Research), bu güçlü soğutma etkisinin özellikle havada sabit durma sırasında belirgin olabileceğini düşünüyor. İleri doğru uçuşta hava akımı farklı olabilir ve soğutma etkisi azalabilir.

Isınan dünyada hayatta kalmak

Araştırmalar devam ediyor. Bilim insanları artık arıların göğüs bölgesini kaplayan tüylerin bile ısı akışını nasıl etkilediğini inceliyor.

Asıl soru ise daha büyük: Küresel sıcaklıklar yükselirken bu küçük uçuş ustaları ne kadar dayanıklı kalabilecek? Bombus arıları ve diğer tozlayıcılar değişen iklim koşullarına uyum sağlayabilecek mi?

Bu sorunun yanıtı, yalnızca böceklerin değil, onların taşıdığı yaşam döngülerinin geleceğini de belirleyecek.