Penguenler Uçamaz Ama İlginç Bir Konuda Tüm Canlıları Geçer

Fizik aslında eğlencelidir...

Sevimli görüntüleri ile hepimizin izlemekten hoşlandığımız penguenler, uçamayan, dimdik durabilen, perde ayaklı deniz kuşlarıdır. Güney Kutbu, Yeni Zelanda, Avustralya, Güney Amerika, Güney Afrika ve Galapagos Adaları’nın kıyılarında yaşarlar. Penguenlerin niçin Güney Kutbu ve çevre ülkelerde yaşadığı, Kuzey Kutbu’nda niçin penguen bulunmadığı kesin olarak bilinmemektedir. Bunun nedeninin Kuzey Kutbu’nun zorlu yaşamsal koşullarından dolayı olduğu düşünülmektedir. İki kutup arasında belirgin farklar vardır. Mesela Arktik’te hava sıcaklığı +13°C ile -43°C arasında değişirken Antarktika’da hava sıcaklığı -89°C’ye kadar düşer.

Aslında penguenler ile kutup ayıları hiç karşılaşmamıştır.

Ayrıca Kuzey Kutbu’nda bulunan kutup ayıları ve kutup tilkileri gibi yırtıcı hayvanların hayatta kalma ihtimallerini azalttığı düşünülünce, bu hayvanlar 40 milyon yıl boyunca, çoğunlukla Güney Kutbu civarında, kabaca aynı bölgede kalmışlardır. Bazılarına biraz daha kuzeyde rastlansa da çoğunun Güney Kutbu’ndaki evlerini terk etmeye ihtiyaçları yok.

Birçok kuş gibi penguenler de beslenme ve üreme alanları arasında uzun bir yol kat etmek zorundadır. Ama uçmak yerine yüzmeyi tercih ederler. Ancak madem yüzeceklerdi, o zaman neden kanatları var. Aslında sadece onların değil. Tavukların da kanatları var ama onlarda verimli bir biçimde uçamıyor. Bu gibi sorular bizim aklımıza fazla gelmese de aslında biyologlar açısından önemlidir. Sonuçta insanlar uçmak için yüzyıllar boyunca hayaller kurdu. Bu nedenle bu beceriye sahip olan herhangi bir canlının neden vazgeçtiğini anlamak önemlidir.

Penguenler uçma yeteneklerini çok uzun zaman önce kaybettiler yani aslında bir zamanlar bu kuşlar uçuyordu. Ancak bunun yerine onları su altında enerji açısından verimli kılan bir dizi fiziksel özelliğe sahip oldular. Penguenler balıklar ile beslenir ve bu balıkları avlamak için yüzmekten başka bir çare yoktur. Karınlarının doymasının bedeli ise uçma yeteneklerinden ödün vermek olmuştur. Bugün bir imparator pengueni nefesini 20 dakikadan daha uzun bir süre tutarak beslenmek için 450 metre derine dalabilmektedir.

Penguenler Neden Uçamıyor?

Penguen kanatları daha çok dalmaya ve yüzmeye adapte olmuş durumda. Bunun nedeni ise enerjiyi verimli bir biçimde kullanabilmek.

Geçtiğimiz yıllarda yapılan bir araştırmada, kimisi hem uçup hem de dalış yapan bazı kuş türleri incelendi. Araştırmanın sonucu dalan kuşların uçarken diğer kuşlara oranla çok daha fazla enerji harcamak zorunda olduğunu ortaya koydu. İnceledikleri kuşlar ayaklarını kullanarak dalış yapıyorsa, aynı boyutlardaki penguenlere oranla çok daha fazla enerji harcıyorlardı. Fakat eğer kanatlarını kullanıyorlarsa, ayaklarını kullananlara oranla daha az enerji harcamış olsalar bile yine penguenlere oranla %30 daha fazla enerji tüketmiş oluyorlar.

Bu keşif, incelenen bu kuşların bazılarının adaptasyonlarını hala tamamlamamı olduklarını ortaya koydu. Görünen o ki penguenler bu aşamayı 62 milyon yıl önce geçmişti.

Aslında bir zamanlar tavuklar da uçabiliyordu. Ancak avuklar bulundukları bölgede yemek bulmakta zorlanmadıkları için zamanla uçmayı bıraktılar çünkü uçmak fazlasıyla güç ve enerji gerektiren bir eylemdir. Bunun sonucunda da zamanla kanatları ufaldı, vücutları ağırlaştı ve uçmak için verimsiz bir hale geldi.

Penguenler Uçamasa da Garip Bir Özelliğe Sahip

Uzun mesafe dışkılama konusunda yarışma yapılsa penguenler açık ara birinci olacaktır. Bu sevimli su kuşları dışkılarını kendi vücut uzunluklarının neredeyse iki katı uzağına kadar fışkırtabilirler. Son yapılan çalışmada da bilim insanları onların küçük rektumlarının bunu yapmak için ne kadar güç ürettiğini ve dışkının ne kadar uzağa gidebileceğini hesaplamaya çalıştılar.

Penguenlerin dışkılama yeteneğini tahmin etmek için, araştırmacılar mide basıncı (P = P0 + Pt), atmosferik basınç (P0 = 1013 hPa) ve rektal basınç (Pt) gibi değişkenleri incelediler. (İmaj kredisi: Hiroyuki Tajima ve Fumiya Fujisawa)

Basınç, kilopaskal (kPa) adı verilen birimlerde ölçülür; burada 1 kPa metrekare başına 1.000 newton’dur. Yeni çalışmada, bilim insanları penguenlerinin rektumlarında üretilen dışkı baskının 28.2 kPa kadar olduğunu hesapladı. Bu sonuç daha önceki çalışmada yapılan tahminin yaklaşık 1.4 katı kadar idi. Humboldt penguenleri sadece 71 cm boyunda olmasına rağmen, bilim insanları bu kuşların dışkılarının yaklaşık saatte 8 kilometre hıza ulaşabildiğini ve 134 cm öteye isabet edebileceğini de keşfettiler.

Peki ama neden?

Penguenlerin dışkılarını uzaklara yollama alışkanlığı onların yuvalarını temiz tutmasına yarıyor. Ancak bu yüksek basınçlı bu dışkılar hayvanat bahçelerinde ve akvaryumlarda bulunan penguen bakıcıları için mesleki bir tehlike oluşturuyor. Bu nedenle bu çalışma pratikte penguenlere bakım hizmeti veren vahşi yaşam uzmanlarının kendilerine bir güvenlik bölgesi kurmalarına ve menzilden uzak durmalarına yardımcı oluyor. Bu çalışma ayrıca okullarda öğrendiğimiz temel fizik ve matematiğin günlük hayatımızı çevreleyen çeşitli şeylerin ilginç yönlerini tanımladığını da bizlere gösteriyor.



Kaynaklar:


Dip Not

Matematiksel, 2015 yılından beri yayında olan ve Türkiye’de matematiğe karşı duyulan önyargıyı azaltmak ve ilgiyi arttırmak amacıyla kurulmuş bir platformdur. Sitemizde, öncelikli olarak matematik ile ilgili yazılar yer almaktadır. Ancak bilimin bütünsel yapısı itibari ile diğer bilim dalları ile ilgili konularda ilerleyen yıllarda sitemize dahil edilmiştir. Bu sitenin tek kazancı sizlere göstermek zorunda kaldığımız reklamlardır. Yüksek okunurluk düzeyine sahip bir web sitesi barındırmak ne yazık ki günümüzde oldukça masraflıdır. Bu konuda bizi anlayacağınızı umuyoruz. Ayrıca yazımızı paylaşarak da büyümemize destek olabilirsiniz. Matematik ile kalalım, bilim ile kalalım.

Sibel Çağlar

Merhabalar. Matematik öğretmeni olarak başladığım hayatıma 2016 yılında kurduğum matematiksel.org web sitesinde içerikler üreterek devam ediyorum. Matematiğin aydınlık yüzünü paylaşıyorum. Amacım matematiğin hayattan kopuk olmadığını kanıtlamaktı. Devamında ekip arkadaşlarımın da dahil olması ile kocaman bir aile olduk. Amacımıza da kısmen ulaştık. Yolumuz daha uzun ama kesinlikle çok keyifli.
Başa dön tuşu