Geko ve Moleküler Çekim Kuvveti
Geko, nemli tropik bölgelerde yaşayan bir tür kertenkeledir. Ancak bu kertenkele diğer hem cinslerinden bir özelliğiyle ayrılır. Geko duvarda veya tavanda, düz bir yolda yürüyormuşçasına rahat hareket edebilir ya da cilalı bir zeminde baş aşağı bir konumda koşturabilirler. Hatta düz bir tavana tek ayağı ile tutunup, vücudunu aşağı bırakarak asılı durabilirler.
Gekonun ayaklarının hangi özelliği zemini sıkıca kavranmasına imkân tanımaktadır? Geko ayaklarında bir yapışkan madde salgılayarak tutunuyor olabilir mi? Bu mümkün değil; çünkü hayvanda yapıştırıcı madde salgılayacak herhangi bir salgı bezi mevcut değildir.
Üstün kavrama özeliğinin vantuzlama yoluyla sağlanması da imkânsız. Çünkü gekonun ayakları vakum ortamında da iş görebiliyor. Bu gekonun vantuzlama yöntemini kullanmadığının en büyük göstergesi. Havanın olmadığı yerde, bir pompayı zemine yapıştırmanın imkânsız olduğunu hatırlayın. Elektrostatik çekimde de söz konusu değil; çünkü yapılan deneylerde gekonun elektron iyonu yüklenmiş havada bile yüzeylere tutunabildiği görülmüştür. Eğer elektrostatik çekim kullanılıyor olsa idi havaya yüklenen iyonlar, bu çekim kuvvetini etkileyip gekonun tutunmasını engellerdi.
Portland'taki Lewis & Clark College'dan Çevre Fizyoloğu Kellar Autumn ve University of California Berkeley'den Bio-mühendis Robert Full tarafından liderlik edilen ve Massatchusetts IS Robotics tarafından desteklenen geko takımı gekonun nasıl tırmandığını mikroskobik açılardan incelemişlerdir. Geko ayaklarında, belki de sadece nükleer fizikçilerin haberdar olabilecekleri bir kuvvet mevcuttur: Hayvanın ayak parmakları,
tıpkı bir kitaptaki sayfalar gibi ince doku yaprakları ile kaplıdır. Her bir yaprak "setae" adı verilen yüz binlerce kıl benzeri uzantılarla kaplıdır. Bir tek gekoda bu kıllardan 2 milyonun üzerinde sayıda mevcuttur. Bu staeler spatula benzeri yüzlerce uca ayrılmaktadır. Her bir ucun kalınlığı milimetrenin beş binde biri kadardır (bir bakteriden bile küçük).
Geko takımının üyeleri bir tane setae'yi ayırıp mikroskobik bir alıcıyla yapışkanlık gücünü ölçtüler. Gekonun ayaklarını uyararak araştırmacılar setayı alıcıya bastırdılar ve sonra geri çektiler. Ve bir tek setanın şaşırtıcı bir güçle çabalarına karşı geldi, bir karıncayı kaldırabilecek kadar bir gücü vardı. Bu kıllar hayvanın topuklarına bakacak biçimde konumlandırılmıştır. Geko adım atarken, ayak tabanını yüzeye bastırır ve hafifçe geriye çekerek, kılların zemine maksimum düzeyde temas etmesini sağlar. Bu esnada ayak ile yüzey arasında, moleküler düzeyde "Van der Vaals" adı verilen zayıf bir çekim kuvveti oluşur. Bu bağlar, bitişik iki atomun taşıdığı elektrostatik yükten kaynaklanır.
Bir atom pozitif yüklü çekirdeğin negatif yüklü elektron bulutuyla çevrilmesinden oluşur. Eğer çekirdeğin pozitif yükü elektronların negatif yüküne eşitse atom bir yük taşımaz. Ancak elektronlar çekirdeğin etrafında gelişi güzel dolaşırlar. Bazen hepsi çok kısa bir an için olsa dahi atomun bir tarafında toplanırlar. Bu durumda atomun bir tarafı geçici olarak negatif yüke sahipken diğer tarafı artı yüke sahip olacaktır. Bu değişken yükler çevredeki atomları da etkiler: Bir ağacın gövdesine değen bir setayı gözünüzde canlandırın. Şimdi setanın ucundaki atomun elektrik yüklendiğini ve pozitif yüklü tarafının ağaca yakın olduğunu hayal edin. Pozitif yük ağacın gövdesindeki en yakın atomların elektronlarını çekecek ve her iki atomu bir araya getirecektir. Ayak dolayısıyla da kıllar, belirli bir açı ile kaldırılınca çekim kuvveti de ortadan kalkacak ve hayvan ilerleyebilecekti.
Van der Waals kuvveti sizin eliniz ve duvar arasında da vardır ama çok zayıftır. Atomik seviyede bakacak olursak elinizin yüzeyi dağlarla kaplı gibidir ve sadece tepedeki atomlar duvarla temas ederler. Ancak gekonun ayağındaki binlerce ıspatula ucu tıpkı bir tutkal gibi duvara yapışır. Ancak eğer gekonun parmakları gerçek yapışkanla kaplı olsaydı (veya bir zamanlar bilim adamlarının sandığı gibi vantuzlarla) gekonun her ayağını kaldırdığında bu yapışkanlığı kırmak için çok fazla enerji harcaması gerekirdi. Ancak geko takımının bulgularına göre, gekonun duvara değdiği açıyı değiştirmesi ayağını çekmesi için yeterlidir.
Van der Vaals kuvvetini ortaya çıkaran faktör ayaktaki tüycüklerin konumu ve sıklıklarıdır.
Kaynak: http://www.populerbilgi.com/hayvanlar/geko.php
Emre ALTINTAŞ
Eğitim ve STK'lar Sorumlusu/Education and Non-Governmental Organizations Representative
Faruk Yalçın Zoo
Faruk Yalçın Hayvanat Bahçesi ve Botanik Parkı A.Ş.
Tuzla Yolu Cad. No: 15 (297) 41870 Darica Kocaeli Turkiye
Gsm: +90 541.852.37.36 Tel: +90262.653.66.66 Faks: +90262.654.02.69
www.farukyalcinzoo.com [email protected]
BİYOLOJİ HABERLERİ
-
Amonyum, Dünya’da Yaşamın Ortaya Çıkmasını Sağladı
-
16 Nisan, 'Dünya Biyologlar Günü'
-
Protonların Aşamalı Değişimi, ATP Sentaz Enzimi ve Mitokondriyum
-
Biyoloji Kongre Sponsorluğu
-
Dünya'da Yaşamın Nasıl Başladığının Sırrı...
-
Kazdağları Yaban Mantarları Eğitim Festivali
-
Işığın Değişmesi İle Algler
-
Trikotilomani Nedir
-
Araştırma üniversitelerinin listesi belli oldu. İşte 10 araştırma üniversitesi
-
Bilim İnsanları Tarafından Yapılan Yeni Çalışmada “Hücre İçi Saati” Bulundu
-
UCLA biyologları yaşlanmayı yavaşlatıyor, meyve sineklerinin ömrünü uzatıyor
-
Bilim insanları betalain sentezlemeyi başarmışlar. Betalain üretmenin bize faydaları nelerdir ?
-
Beyin Tanıdık Yüzleri Nasıl Ayırt Ediyor
-
Hakkâri Sat Dağlarında İki Yeni Buzul Gölü Keşfedildi
-
Her Nöron 1000’den Fazla Mutasyon Taşıyor Olabilir