Bilim insanlarını şaşırtan keşif! Dişi karıncalar kraliçe olmak için beyinlerini feda ediyor

Karıncalar dünyanın en farklı ve en büyüleyici canlılarından. Yeryüzünde 12 binden fazla çeşidi olan karıncalar kendi yüklerinin 20 katına kadar tartı kaldırabiliyor, kimi kraliçe karıncalar milyonlarca yavru dünyaya getirebilecek kadar uzun yaşıyor.

Latince ismiyle Harpegnathos saltator olarak bilinen Hindistan zıplayan karıncası da en farklı karınca tiplerinden biri. 1851’de bilim insanı Thomas C. Jerdon tarafından sınıflandırılan bu 2,5 santimetre uzunluğundaki karıncalar, Hindistan’da ormanlık bölgelerde yaşıyor, 10 santimetre yükseğe kadar zıplayabiliyor ve kendi büyüklüğünün iki katı avcıları alt edebiliyor.

Bütün bunlar gereğince hayranlık uyandırıcı değilmiş üzere, son olarak bu karıncaların üreyebilmek için beyinlerini küçültüp sonra yine büyütebildikleri ortaya çıktı!

BÖCEKLER ALEMİNDE BİR BİRİNCİ

Sonuçları bu hafta içinde bilim mecmuası Proceedings of the Royal Society B’de yayımlanan bir araştırma, Hindistan zıplayan karıncası dişilerinin beyinlerini birkaç hafta içinde yüzde 20-25 civarında küçültüp sonra tekrar büyütebildiğini gösterdi.

Aslına bakılırsa ortalarında bal arılarının da bulunduğu kimi böceklerin beyinlerini büyütme maharetine sahip olduğu evvelden de biliniyordu. Lakin Hindistan zıplayan karıncası beyin büyüklüklerini artırıp eksiltme maharetine sahip olduğu keşfedilen birinci böcek çeşidi oldu.

Lakin daha da kıymetlisi Hindistan zıplayan karıncalarının beyin büyüklüklerini değiştirmenin altında yatan sebep… Araştırmayı yürüten bilim beşerlerine nazaran, dişi karıncalar bunu üremeye hazırlık olarak yapıyor.

BİR KARINCA KOLONİSİ NASIL İŞLER?

Dilerseniz en baştan başlayalım… Karıncalar üzere toplumsal böcekler genelde kast sistemi temelli bir koloni yapısına sahip oluyor. Kolonide bir kraliçe, misyonu üreme olan erkekler ve koloninin tüm işlerini yapan dişi çalışanlar bulunuyor.

Personel karıncalar yiyecek toplanması, avlanma, paklık, yavruların bakımı ve yuvanın korunması üzere hayati işlerden sorumlu.

Kraliçenin kolonideki yeri ise herkesten başka. Bütün muhtaçlıkları personel karıncalar tarafından karşılanan kraliçenin ömrü de başka karıncaların 5 katı daha uzun. Tipik bir karınca kolonisinde kraliçe karınca dışında yavru veren öteki birey bulunmuyor. Hatta kraliçe karınca salgıladığı feromonlar sayesinde emekçi karıncaların yumurtlamasını engelliyor. Bu nedenle kraliçe öldüğünde koloninin de sonu geliyor.

Birçok karınca çeşidinde dişinin kraliçe mi yoksa emekçi mi olacağı daha larva evresindeyken belirleniyor. Âlâ beslenen ve hakikat hormonlar verilen larva kraliçe olacak biçimde büyürken, başka larvalar birer emekçi karıncaya dönüşüyor.

ZIPLAYAN KARINCALARIN ‘TAHT OYUNLARI’

Lakin Hindistan zıplayan karıncalarında yapı tam olarak bu türlü değil. Hindistan zıplayan karınca kolonisinde kraliçe öldüğünde, o güne kadar personel olarak yaşamış dişi karıncaların önünde bir kraliçe olma fırsat doğuyor.

Kraliçe öldükten kısa bir müddet sonra kolonideki dişilerin yaklaşık yüzde 70’i, bir öteki deyişle yüzlerce karınca, 40 güne kadar uzayabilen bir dövüş turnuvasına başlıyor. Antenlerini birbirlerinin yüzüne vurarak rakiplerini alt etmeye çalışan dişi karıncalar, dövüşe dövüşe zayıfları eliyor. Geriye en güçlü ve dövüşte en başarılı 5-10 tanesi kalıyor. Bu en güçlü karıncalar kraliçe gibisi bir statüye kavuşuyor ve hayatlarının geri kalanında erkek karıncalarla çiftleşip yavru vermeye başlıyor. Elenenler ise yine emekçi misyonlarına dönüyor.

Daha da enteresan olan dövüş turnuvası başladığında personel karıncaların geçirdiği değişim. Hormon istikrarları değişen emekçi arılar bir anda üreme hünerine sahip yarı kraliçelere dönüşüyorlar. Yunanca “evli işçi” manasında “gamergate” söz olarak isimlendirilen bu yarı kraliçeler dışarıdan bakıldığında personel arılardan farksız görünse de anatomileri çok çarpıcı değişiklikler gösteriyor.

EVLİ PERSONELLER VE İNANILMAZ DEĞİŞİMLERİ

ABD’nin Georgia eyaletinde bulunan Kennesaw Eyalet Üniversitesi Biyoloji Kısmı’nda asistan öğretim üyesi olarak vazife yapan Dr. Clint Penick ve grubu tam da bu değişiklikleri inceledi. Guardian’a konuşan Penick, “Yetişkinlik evresinde kendilerini büsbütün değiştirme hünerine sahipler ve bu nedenle çok enteresan hayvanlar” derken, araştırmada elde ettikleri sonuçları da New York Times’a “Vücutlarının içine baksanız yaşadıkları dev değişimleri görebilirsiniz” kelamlarıyla özetledi.

Penick ve takımı araştırma kapsamında 30 Hindistan zıplayan karıncası kolonisini inceledi. Gamergate’lerle emekçilerin iç organlarını kıyaslayan bilim insanları, gamergate haline gelen dişilerin yumurtalıklarının olağana kıyasla 5 kat büyüdüğünü buna rağmen beyinlerinin yüzde 20 küçüldüğünü ortaya koydu. Akabinde lazer dayanaklı görüntüleme teknolojilerini kullanarak gamergate’lerin beyinlerini inceleyen uzmanlar daha da enteresan bir gerçekle karşılaştı.

Beyindeki küçülme bilhassa karıncaların görmesini sağlayan optik loblarda yaşanıyordu. Penick bunu gamergate’lerin yer altındaki yuvalarında yaşarken görme yetisine gereksinim duymamasıyla temaslı olabileceğini belirterek, “Zifiri karanlıkta yaşıyorlar. Hasebiyle görsel sinyalleri sürece hünerlerini sürdürmelerinin hiçbir sebebi yok” diye konuştu.

DÖVÜŞÜ KAZANANIN DÜŞÜNMEYE MUHTAÇLIĞI KALMIYOR

Bilim insanlarının küçüldüğünü keşfettiği bir öbür kısım de beynin merkezindeki bölgelerdi. Penick bunu da gamergate’lerin yiyecek bulmak ya da yuvayı avcılardan korumak üzere bilişsel manada güç misyonlarla uğraşmak zorunda olmamasıyla açıkladı ve ekledi:

“İşçi karıncalar bu bilişsel misyonlarla uğraşmak için büyük bir beyne muhtaçlık duyar fakat gamergate’lerin o kadar düşünmeye muhtaçlığı yoktur. Turnuvayı kazandıkları andan itibaren, yumurtlama makinelerine dönüşürler.”

Araştırmacılar karıncaların beyinlerini küçültmelerinin sebebini de güç tasarrufu olarak açıkladı. Benzeri bir davranış cüce sivri farelerde de görülüyor. Tartısı 2 gram olan bu minik hayvanlar kış aylarında bedeninin başka yerlerine ısı gönderebilmek için beynini küçültüyor. Bahar gelince cüce sivri farelerin beyinleri yine büyüyor.

Araştırmayı New York Times’a kıymetlendiren Boston Üniversitesi Biyoloji Kısmı öğretim üyelerinden Dr. James Traniello da bunun muhtemel bir açıklama olduğu görüşünde. Başka karınca cinslerinde beynin evrimi konusunda çalışmalar yürüten Traniello, “Beyin masraflı bir organdır” dedi ve beynin küçülmesiyle tasarruf edilen gücün üremeden sorumlu başka organlara transfer ediliyor olabileceğini belirtti.

KOLONİDEN AYRILAN ESKİ HALİNE DÖNÜYOR

Emsal bir varsayımı benimseyen Penick ve takımı, bu güç transferinin geri döndürülebilir olup olmadığını da inceledi. Her koloniden 2 adet gamergate işaretlendi. Bu gamergate’lerden bir tanesi koloniden ayrılıp 3-4 haftalığına bir plastik kutuda izole edildi ve burada nizamlı olarak beslendi. Öbür gamergate kolonide kaldı.

Araştırmacıların hipotezine nazaran, toplumsal etkileşim ve bakım eksikliği, plastik kutudaki gamergate’in koloniye döndüğünde tekrar emekçi statüsüne dönmesine sebep olacaktı. Sahiden de bir-iki gün içinde bu gamergate’ler yumurta üretmeyi bıraktı. Birkaç hafta içinde de tekrar personel karıncalar üzere davranmaya başladılar.

Bu gamergate’ler koloniye döndüklerinde öteki personeller tarafından yakalanıp kendi ortalarına çekildi. Penick, National Geographic’e bu olguyu “polislik” olarak tanımlarken, maksadının da kolonide çok fazla üreyebilen dişi olmasını önlemek olduğunu belirtti. Kısmen gelişmiş yumurtalıkları olan karıncaların başka karıncalar tarafından vakit zaman saatler hatta günlerce tutulduğunu da belirten Penick, “Bunu bir karınca hapishanesine konmak üzere tanımlayabiliriz” diye konuştu.

6-8 hafta sonra ayırdıkları gamergate’lerin anatomilerini tekrar inceleyen uzmanlar, iç organlarının tekrar ortalama personel karınca büyüklüğüne ulaşmış olduğunu gördü. Penick, “Hayatta kalamayacaklarını düşünmüştüm lakin birkaç gün içinde süreci büsbütün bilakis çevirdiler. Beyinlerini tekrar en baştaki büyüklüğe getirebildiklerini görmek nitekim büyüleyiciydi” dedi.

BEŞERLER İÇİN BİR MODEL OLABİLİRLER

Penick, “Bu tipler hem larva evresinde hem de yetişkinlik evresinde inanılmaz bir plastisite (esneklik) gösteriyorlar. Bu nedenle epigenetik ve beşerler dahil organizmalarda plastisitenin denetimi üzere şeyleri anlamak için bir model olabilirler” Tabirlerini kullandı.

Penick, bu sayede beyinde bir bölgenin büyüyüp küçülmesini denetim eden sistemleri anlayabilmemiz için yeni fırsatlar doğduğunu da kelamlarına ekledi. Çünkü beşerler beyin dokularını kaybettiklerinde yeni beyin hücreleri ürese bile beynin büsbütün tamir olması ve birinci günkü haline dönmesi kelam konusu değil. Lakin karıncalardaki bu durumu denetim eden genin keşfedilmesi durumunda insanlardaki nörolojik tedaviler konusunda da yeni kapılar açılabilir.

{sitename}