Kuşların “uçma yollarını” nasıl buldukları, tarih boyunca her zaman merak uyandıran bir gizem olmuştur. Bu yeteneklerin, manyetik bir pusula sağlayan gagalarındaki demirden kaynaklandığına dair hipotezlerin yerini artık basit bir gerçek aldı. Göçmen kuşların gözlerinde bir proteinin varlığı, onların Dünya’nın manyetik alanlarını “görmelerini” sağlar.
Göçmen kuşlar her yıl üreme alanları ile kışlama alanları arasında yaptıkları binlerce kilometrelik uzun yolculuklarla dikkat çekiyor. Bunun kısmen Dünya’nın manyetik alanının yönünü belirleme yeteneklerinden kaynaklandığı ve bazı kuşların kendilerini beş derece veya daha az bir hatayla yönlendirebildikleri biliniyordu. Ancak bilim adamları, bu olağanüstü manyetik algılamayı mümkün kılan biyolojik mekanizmaların ayrıntılarını uzun süredir çözemediler.
İlgili göz proteini “Cry4” olarak adlandırılır ve kriptokromlar adı verilen bir protein sınıfının üyesidir. Bu mavi ışığa duyarlı fotoreseptörler hem bitkilerde hem de hayvanlarda bulunur. Bu proteinler sirkadiyen ritimlerin düzenlenmesinde rol oynar. Yakın zamanda yapılan araştırmalar, kuşların gözlerinde bulunan bu kriptokromların, kuşların manyetik alanları algılama ve kendilerini ustalıkla yönlendirme yeteneklerinden sorumlu olduğuna dair kanıtlar sağladı.
Kuşlar, yalnızca belirli ışık dalga boyları altındaki manyetik alanları algılayabilir. Çalışmalar, manyetik algılamanın özellikle mavi ışığa bağlı olduğunu göstermektedir. Bu, ilgili mekanizmanın, kuantum bileşenlerinin tutarlılığı nedeniyle alanları algılayabilen kriptokromlara dayalı bir optik yetenek olduğunu doğrular. İsveç’teki Lund Üniversitesi’nden ve Almanya’daki Carl von Ossietzky Üniversitesi’nden biyologlar, kriptokromlar hakkında daha ayrıntılı bilgi arayışlarında kobayları (zebra finch) ve ardıç kuşlarını (kızıl boyunlu) incelediler.
Lund Üniversitesi ekibi, bülbülün beyin, kas ve gözlerindeki üç kriptokromun (Cry1, Cry2 ve Cry4) gen ifadelerini ölçtü. Cry1 ve Cry2’deki sürekli dalgalanmalar, ancak Cry4’ün sabit seviyelerde kalması, onu en muhtemel aday yaptı. Yazarlar, Cry1a, Cry1b ve Cry2 mRNA’nın farklı sirkadiyen salınım modelleri gösterdiğini, Cry4’ün ise sadece zayıf sirkadiyen salınım gösterdiğini belirlediler.
Ayrıca yapılan araştırmalardan birçok ilginç bulgu ortaya çıktı. İlki, Cry4’ün, ışığa bağımlı manyetik algılama sağladığından, rasyonel ve anlamlı olması için gerekli olduğu gibi, retinanın oldukça ışığa duyarlı bir bölgesinde kümelenmesidir. Diğeri ise, diğer göçmen olmayan kuşlara göre göç mevsiminde kızılgerdanlarda Cry4 ifadesinin artmasıdır.
Kuşların gerçekte gördüklerini kendi gözleriyle göremesek de, teknolojideki olağanüstü gelişmeler sayesinde artık somut kanıtlarla açıklamalarda bulunabiliyoruz. Geçmişte, Illinois Üniversitesi’nde teorik ve hesaplamalı biyofizik grubunda araştırmacı olan Klaus Schulten, 1978’de kuş görüşünde bir manyetik alan “filtresinin” varlığını öne sürmüş, ancak bunu tam olarak kanıtlayamamıştı.
Kaynak:
– Atticus Pinzon-Rodriguez, Staffan Bensch, Rachel Muheim, “Retinadaki kriptokrom genlerinin ifade kalıpları, Cry4’ün ışığa bağlı manyetik alımda yer aldığını gösteriyor”, Journal of the Royal Society, DOI: 10.1098/rsif.2018.0058.
Anja Günther, Angelika Einwich, Emil Sjulstok, ve diğerleri, “Çift koni lokalizasyonu ve mevsimsel ifade paterni, Robin Cryptochrome 4’ün manyetik alımında bir rol olduğunu öne sürüyor”, Current Biology, (2017).
yazar: Juni Saraoğlu’nu aç
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]