BİO NATİO NAL Ahtapotların kanı neden mavi? Nisan 2023 Sayı: 7 ÖZEL SAYI 2022' de yaşanan önemli gelişmeler. Şempanzelerin de kendi sosyal medyası var. Karıncalar kanserli hücreyi saptayabiliyor! İstanbul Nişantaşı Anadolu Lisesi ve Uşak Vala Gedik Anadolu Lisesi tarafından hazırlanmıştır.
UŞAK VALA GEDİK ANADOLU LİSESİ İSTANBUL NİŞANTAŞI ANADOLU LİSESİ BİOnatioNAL Nisan 2023 2
DERGİ EKİBİ Nişantaşı Anadolu Lisesi Ekibi Emirhan GEDİK Enis Tan KOCAELLİ Eyüp Efe ÖZÇELİK Fatih SÖYLEMEZ Mehmet Ali YILMAZ Nesli Naz KÜLLÜK İmtiyaz Sahibi: Nişantaşı Anadolu Lisesi adına Ertan DEMİRTAŞ Genel Yayın Yönetmeni: Ela METİN Görsel Yönetmen: Fatih SÖYLEMEZ Yazı İşleri Yönetmeni: Mehmet Ali YILMAZ Yazı Kurulu: Uşak Vala Gedik Anadolu Lisesi Ekibi Eylül BAŞINHAN Gülben TIRPAN Gülsüm BİLGİ Hakan ÖZDEMİR Mehmet KARAHAN Mısra Azra ERYILMAZ Musa Alperen ZEREN Mustafa KIZILDAŞ Mustafa MOHAMMADİ Rabia KARABOYUN Seyfi DİNÇER Ümmü AKBAY Danışman Öğretmenler: Uşak Vala Gedik Biyoloji Öğretmeni: Cemil CENGİZ Nişantaşı Anadolu Lisesi Biyoloji Öğretmeni: Yasemin ALTAN Yayın Türü: Süreli yayındır. Kaynaklar yazıların sonunda belirtilmiştir. BİOnatioNAL Nisan 2023 3
BİOnatioNAL Nisan 2023 4
BİOnatioNAL Nisan 2023 5
BİOnatioNAL Nisan 2023 6 İçindekiler İnsanlar kendi oksitlenme alanlarını oluşturup etraflarındaki havanın kimyasını değiştiriyor. Albino – Albinizm. Ahtapotların kanı neden mavi ? Bilim insanları deri hücreleri kullanarak 3 boyutlu el derisi üretti. Karıncalar kanserli hücreyi saptayabiliyor! 2022’de yaşanan önemli bilimsel gelişmeler. Antarktika - Antifriz Proteinleri İnternete her girdiğimizde iklimi biraz daha bozduğumuzu biliyor muyuz ? En ilginç canlılar- Şeffaf başlı balık. Kör nokta deneyi, beynimiz görüntüdeki boşluğu nasıl dolduruyor? Şempanzelerin de kendi ‘sosyal medyası’ var. Deniz kabuğunu kulağımıza dayadığımızda hangi sesi duyuyoruz ? Elektrik tellerine konan kuşlara neden elektrik çarpmıyor ? Sinir hücreleri bilgisayar oyun “oynayabiliyorlar”. Ölü bakteriler kullanılarak terden güç üreten pil yapıldı. Görme engelli insanlar rüya görebilir mi? Okulların deney çalışmalarından örnek fotoğraflar. 10 12 15 16 20 18 26 27 28 30 29 Kelimeler ve yüzler yarım beyinle tanınabiliyor. Jaguar 39 40 31 48 42 46 44 50
Merhaba sevgili okuyucular. BİOnatioNAL isimli biyoloji dergimizin 7. sayısını, bu kez Nişantaşı Anadolu Lisesi ve Uşak Vala Gedik Anadolu Lisesi öğrencileri olarak ortaklaşa bir çalışmayla hazırladık. " Okul Ortaklığı Projesi " kapsamında bir araya geldik ve değerli öğretmenlerimiz Yasemin ALTAN ve Cemil CENGİZ’ in destekleriyle sizler için ilgi çekici ve ufuk açıcı bir özel sayı yaratmaya çalıştık. Çabalarımızı birleştirmiş olmamız daha doyurucu ve daha zengin bir dergiye ulaşmak için bize hem güç verdi hem de teşvik edici oldu. Bunu ne kadar başardığımıza elbette siz karar vereceksiniz. Çalışmalarımızda bizi destekleyen okul müdürlerimiz Sayın Ertan DEMİRTAŞ ve Sayın Kemal AKYIL'a ve biyoloji öğretmenlerimize çok teşekkür ediyoruz. Keyifli okumalar diliyoruz. Sevgiyle kalın... BİOnatioNAL Nisan 2023 7
BİOnatioNAL Nisan 2023 8 2020 Yılından bu yana dijital olarak yayımlanan BİOnatioNAL dergimizin özel sayısı yayıma hazırlanmıştır. Özel sayı diyorum çünkü; '' BİOnatioNAL Özel '', MEB Ortaöğretim Genel Müdürlüğü'nün ülke çapında yürütmüş olduğu "Okul Ortaklığı Projesi" kapsamında eşleştirilen Uşak Vala Gedik Anadolu Lisesi ve Nişantaşı Anadolu Lisesi Biyoloji öğretmenleri ve öğrencileri tarafından hazırlanmıştır. Geniş yelpazede, bilimsel nitelik taşıyan BİOnatioNAL zengin içeriği ile özenle hazırlanmıştır. Bu derginin hazırlanmasında öğrencilere rehberlik eden Uşak Vala Gedik Anadolu Lisesi Biyoloji öğretmeni Cemil Cengiz ve öğrencilerini, Nişantaşı Anadolu Lisesi Biyoloji öğretmeni Yasemin Altan ve öğrencilerini tebrik ediyorum. Ayrıca öğretmen ve öğrencilerine desteklerini esirgemeyen Vala Gedik Anadolu Lisesi Müdürü Kemal Akyıl'a teşekkür ederim. Böyle güzel çalışmaların nicelerini gerçekleştirmek dileği ile... Sevgilerimle. Ertan DEMİRTAŞ Nişantaşı Anadolu Lisesi Müdürü
BİOnatioNAL Nisan 2023 9 Nişantaşı Anadolu Lisesi ve Vala Gedik Anadolu Lisesi öğrencilerinin beraber hazırlamış oldukları “BİOnatioNAL” dergisinin bu sayısında okulumuz öğrencilerinin de katkılarının olmasının bizleri sevindirdiğini belirtmek isterim. Bu ortak çalışmanın öğrencilerimizin başarı ve motivasyonunu artıracağı muhakkaktır. Bunun yanında birbirinden uzak iki okulun öğrencilerinin kaynaşması ve hem kültürel hem de duygusal paylaşımların artmasına da vesile olması yönünden güzel bir çalışma olacağını düşünüyorum. “BİOnatioNAL” dergisinin dijital platformda hazırlanan bir dergi olması günümüzün şartlarına ve çağdaş anlayışa uygunluk yönünden de dergiye ayrı bir değer katmaktadır. Zira günümüzde sanal alemden soyutlanmanın mümkün olmadığı bir gerçektir. Ve kitlelere ulaşma noktasında bulunmaz bir kolaylık sağladığı yadsınamaz. Günümüz gençliğinin dijital platformlara yakınlığından dolayı derginin bu sahada çıkarılması gençlere hitap etme noktasında artı bir yön olarak kendini göstermektedir. Umuyoruz ki bu sayede dergimiz birçok gencimize ulaşacak ve öğrencilerimizin özverili çalışmaları hakkettiği değeri bulacaktır. “Okul Ortaklığı Programı” projesinde önemli bir yeri olan bu çalışmanın bundan sonra yapılacak olan çalışmalara da örnek olacağını ve diğer öğrenci ve öğretmen arkadaşlarımızın da bu tür etkinliklerde iş birliği yapacaklarına inancım tamdır. “BİOnatioNAL” dergisini büyük bir heyecan ile hazırlayan her iki okulumuz öğrencileriyle onlara rehberlik eden Biyoloji öğretmenlerimizi yürekten kutluyor ve onlara teşekkürü bir borç biliyorum. Sevgili Gençler; Kemal AKYIL Vala Gedik Anadolu Lisesi Okul Müdürü
İnsanlar genelde hayatlarının yüzde 90’ını içeride, evde, işte veya taşıtta geçiriyor. Bu kapalı alanlarda, işgalciler çeşitli kaynaklardan gelen büyük miktarlarda kimyasala maruz kalıyor. Bu kimyasallar arasında dış mekandan iç mekanlara giren kirleticiler, inşaat malzemeleri ve döşemelerden yayılan gazlar ve pişirme ile temizlik gibi kendi faaliyetlerimizin ürünleri yer alıyor. Ek olarak, kendimiz de güçlü ve hareketli birer kimyasal kaynağıyız. Söz konusu kimyasallar, nefesimiz ile cildimizden çıkarak iç mekan havasına giriyor. Peki bu kimyasallar tekrar nasıl yok oluyor? Dış mekandaki atmosferde bu durum, yağmur yağınca ve kimyasal oksitlenme yoluyla belli bir dereceye kadar kendiliğinden ve doğal biçimde gerçekleşiyor. Bu kimyasal temizlikten büyük oranda hidroksil (OH) radikalleri sorumlu. Atmosferin deterjanları şeklinde de adlandırılan ve çok tepkisel olan bu moleküller, çoğunlukla Güneş’ten gelen morötesi (UV) ışının ozon ve su buharıyla etkileşime girmesiyle oluşuyor. Diğer taraftan doğrudan Güneş ışığı ve yağmur, iç mekanlardaki havayı elbette çok daha düşük miktarda etkiliyor. UV ışınları büyük oranda pencere camlarıyla süzüldüğünden, OH radikallerinin genellikle iç mekanlarda önemli miktarda düşük yoğunluk sergilediği ve dış mekanlardan içeri sızan ozonun, iç mekan havasındaki kimyasal kirleticilerde önemli bir oksitleyici olduğu varsayılıyor. İnsanların bir masanın etrafında oturduğu tipik bir iç mekan durumunda, insan vücutlarının etrafındaki OH tepkiselliği (solda) ile OH yoğunluğunu (sağda) gösteren bilgisayar modellemesi. Görüntü: Irvine - California Üniversitesi BİOnatioNAL Nisan 2023 10
Görülemiyor fakat ölçülebiliyor: Danimarka Teknik Üniversitesinde bulunan ve paslanmaz çelikten yapılan iklim odasındaki her bir kişinin etrafında oksitlenme alanı oluşuyor. OH radikalleri, ozon ve cilt yağlarından oluşuyor Ancak şimdi, sadece insanların ve ozonun bulunduğu iç mekanlarda da yüksek seviyelerde OH radikallerinin oluşabileceği keşfedilmiş. Max Planck Enstitüsü Kimya Bölümü öncülüğünde çalışan bir araştırma takımının ABD ve Danimarka’da çalışan bilim insanlarıyla birlikte ulaştığı bulgular bu yönde. Bugün Science bülteninde yayımlanan çalışmanın birinci yazarı olan ve İtalya Bologna’daki Atmosfer Bilimleri ve İklim Enstitüsünde çalışan Nora Zannoni şöyle aktarıyor: “Biz insanların sadece tepkisel birer kimyasal kaynağı olmadığını, aynı zamanda bu kimyasalları kendi kendimize dönüştürebildiğimizi de gösteren bu keşif bizi çok şaşırttı. Oksitlenme alanının kuvveti ve şekli, içeri sızan ozon miktarıyla ve iç mekan alanının nasıl havalandırıldığıyla belirleniyor.” Bilim insanlarının bulduğu seviyeler, gündüz vakti dışarıda görülen OH yoğunluğu seviyeleriyle bile benzer miktarda. Bu oksitlenme alanı, ozonun cildimizdeki yağ ve lipitlerle tepkimeye girmesi sonucunda oluşuyor; özellikle de cildimizi koruyarak onun esnek durmasını sağlayan ve cildimizin yaklaşık yüzde 10’unu oluşturan doymamış triterpen skualen ile. Bu tepkime, çift bağ içeren ve havada ozonla daha fazla tepkimeye girerek önemli miktarlarda OH radikalleri oluşturan gaz halindeki bir sürü kimyasal yayıyor. Bu skualen bozunma ürünlerinin miktar ve özellikleri, Foton Aktarım tepkimeli Kütle Tayfölçümü ve hızlı gaz kromatograf-kütle tayfölçümü yöntemleriyle tek tek belirlenmiş. Buna ilaveten, toplam OH tepkiselliği de OH seviyelerinin deneysel şekilde ölçülmesinin sağlanmasıyla belirlenmiş. Kaynak: Max Planck Enstitüsü Kimya Bölümü. Çeviren: Ozan Zaloğlu. Kaynak: https://popsci.com.tr/insanlar-kendi-oksitlenme-alanlarini-olusturup-etraflarindaki-havanin-kimyasini-degistiriyor/ Fotoğraf: Nora Zannoni BİOnatioNAL Nisan 2023 11
Albino – Albinizm ALBİNİZM (ALBİNO) NEDİR? Latince’deki albus kelimesinden türeyen ve beyaz anlamına gelen albinizm, pigment melanin üretiminin çok az olduğu veya hiç olmadığı bir genetik bozukluktur. Vücut tarafından yeterli miktarda üretilen melanin cildin, saçların ve gözlerin rengini belirlemekle beraber gözlerdeki optik sinirlerin gelişimi açısından da önemlidir. Vücuttaki pigment melaninin kısmi ya da tam eksikliği albino hastalığına neden olarak cilt ve saç renginde solukluğa, gözlerde ise görme kaybına neden olabilmektedir. Albino ya da albinizmin belirtileri genellikle hastanın teninde, saçında ve göz renginde daha belirgin şekilde gözlenmektedir. Albino hastaları güneş ışınlarına karşı çok daha hassas oldukları için önlem almadıkları takdirde cilt kanseri riski normal kişilere nazaran daha yüksektir. Melanin; cilt, saç ve gözlerde bulunan melanosit adı verilen hücreler tarafından üretilmektedir. Bu genlerden herhangi birinde oluşan bir mutasyon, melanin üretimini azaltabilir veya hiç üretilmemesine neden olabilir. Farklı genlerdeki mutasyonlara bağlı olarak farklı albinizm türleri ortaya çıkabilmektedir. Melanin normalde güneşten gelen UV ışığını emerek cildin zarar görmesini engeller ve güneşe maruz kalındığında derideki artan melanin sayesinde cilt bronzlaşır. Albinizmli hastalarda melanin eksikliği/yokluğu nedeniyle güneş ışığı maruziyeti güneş yanığı gelişimine neden olmaktadır. Gözün ve optik sinirin gelişiminde de önemli olan melaninin eksikliği sonucunda; retina ve beyin arasındaki sinirsel bağlantılarda değişiklik ve Fovea hipoplazisi denilen hastalık görülebilmekte ve görme kusurları meydana gelebilmektedir. ALBİNİZM NEDENLERİ NELERDİR? BİOnatioNAL Nisan 2023 12
ALBİNİZM HASTALIĞININ BELİRTİLERİ NELERDİR? • Deri (Cilt-ten): Albinizm hastalığının en bilinen özelliği olup, genellikle hastanın kardeşlerine göre beyaz saç ve açık renkli cilt ile kendini gösterir. Ten rengi (Pigmentasyon) ve saç rengi beyazdan kahverengiye kadar değişebilir ya da albinizmi olmayan anne-baba veya kardeşlerin rengiyle hemen hemen aynı da olabilir. Oküler albinizmde cilt belirtileri belirgin olmayabilir. Yaşla beraber artan pigment ve güneş maruziyeti ile bronzlaşma görülebilir. • Saç: Hastanın saç rengi beyazdan kahverengiye kadar değişebilmektedir. Albinizm hastalığı olan Afrika veya Asya kökenli insanların saç renkleri sarı, kahverengi veya arasında bir tonda olabilir. Hastanın ilerleyen yaşlarında maruz kaldığı çevresel faktörlerden kaynaklı bazı mineraller, saçların lekelenmesine ya da yaşla birlikte daha koyu hale gelmesine sebep olabilir. • Çiller: Pigmentli veya genelde pembe renkli pigmentsiz benler görülebilir. Hastalarda mercimek büyüklüğünde çil benzeri noktalar da olabilmektedir. • Göz rengi: Albino hastalarının kirpikleri ve kaşları genellikle soluktur. Göz rengi çok açık maviden kahverengiye kadar değişebilir. Gözlerin renkli kısmında yani iriste pigment eksikliği nedeniyle yarı saydam bir görünüm ortaya çıkabilir. İristeki bu durum hastanın gözlerine ışığın girmesini tamamen engelleyemediği ve ışığın içeri girerek de görme keskinliğinde azalmaya neden olduğu anlamına gelir. Bu nedenle çok açık renkli gözler bazı ışıklarda kırmızı olarak da görülebilirler. • Görme bozukluğu: Albino hastaları için en önemli belirtilerden biridir. Albinizmde aşağıdaki göz problemleri ile karşılaşılmaktadır: ✓ Görme keskinliğinin azalması ✓ Kısmi veya tam görme kaybı ✓ Göz içerisinde ışık saçılmasının neden olduğu ışığa duyarlılık (Fotofobi) ✓ Normal sinir yollarını takip etmeyen retinadaki görüntünün yanlış yönlendirilmesi (Optik sinir liflerinin anormal çaprazlanması) ✓ Gözlerin hızlı, istemsiz hareketi (Nistagmus) ✓ İstemsiz göz hareketlerini azaltmak ve daha iyi görmek için başı sallamak ya da eğmek gibi baş hareketleri ✓ Her iki gözün aynı noktaya bakamaması veya aynı anda hareket edememesi (Strabismus/Şaşılık) ✓ Uzağı/Yakını net görememe (Miyopi/Hipermetropi) ✓ Bulanık görmeye neden olan gözün ön yüzeyinin veya göz içindeki merceğin anormal eğriliği (Astigmatizm) ✓ Zayıf derinlik algısı BİOnatioNAL Nisan 2023 13 Fotoğraf: https://www.thehealthsite.com/
ALBİNİZM HAKKINDA SIK SORULAN SORULAR Albinizm türleri nelerdir? Albinizm bir grup hastalığın genel adıdır, farklı DNA bölgesindeki farklı mutasyonlar albinizmin farklı türlerine neden olabilmektedir. Albinizm türleri şunlardır: Okülokutanöz Albinizm (OCA): En yaygın albinizm türüdür. Hastalardaki melanin sentezindeki azalma saçları, cildi ve gözleri etkileyebilmektedir. Bu fenotipten en az 12 gendeki mutasyonlar sorumludur. Oküler Albinizm: Daha az yaygın görülen albinizm türüdür. Oküler albinizm sadece gözleri etkilemektedir. Gözün iris ve fundus tabakalarında pigment kaybına bağlı renk değişikliği görülebilmektedir. Oküler albino hastalarının cildi ve saç renkleri ise genellikle normaldir. Hermansky-Pudlak Sendromu: Hermansky-Pudlak sendromu; trombositlere bağlı kanama bozuklukları, akciğer fibrozisi, kardiyomiyopati, böbrek yetmezliği, diş eti iltihabı gibi hastalıkların eşlik edebileceği, daha nadir görülüp daha kompleks olan bir okülokutanöz albinizm tipidir. Chediak-Higashi Sendromu: Bağışıklık sistemini etkilediği için tekrarlayan enfeksiyon öyküsü, kanama bozuklukları ve nörolojik problemlerin birlikte olabileceği seyrek görülen bir okülokutanöz albinizm türüdür. ALBİNİZM HASTALIĞI (ALBİNO) NASIL ÖNLENİR? Albinizm görüldüğü gibi çok farklı türleri olan ve toplumda taşıyıcılığı da yaygın olan genetik bir hastalık grubudur. Bu nedenle ailesinde albinizm hastalığı öyküsü olan veya kendisi hasta olan anne baba adaylarının, çocuk sahibi olmadan önce genetik danışmanlık alması; sonraki kuşaklarda hastalık görülme riski açısından gereklidir. Yapılan testler sonucunda ailede olan albinizm taşıyıcılığı saptanabilmekte, doğacak çocuklar için risk varsa belirlenebilmekte ve hastalığın sonraki kuşaklara geçme ihtimali en aza indirilebilmektedir. Kaynaklar: https://trsondakika.com/albino-nedir-albinizm-belirtilerinelerdir-saglik-haberleri https://ozhanozturk.com/2017/11/26/albinolar-vealbinizm/ https://www.memorial.com.tr/hastaliklar/albinizimalbino-nedir-tedavisi-var-midir BİOnatioNAL Nisan 2023 14
Ahtapotların Kanı Neden Mavi? Ahtapotlar gerçekten çok ilginç canlılar. Nöronları bile sadece kafalarında değil, tüm vücutlarına yayılmış halde bulunuyor. İnsan beyninde 100 milyar nöron olduğu biliniyor. Ahtapotlardaysa 500 milyon civarında. Onların en iyi bilinen yeteneğiyse bulundukları çevreye çabucak uyum sağlayıp, bir saniye gibi son derece kısa bir sürede renk ve şekil değiştirebiliyor olmaları. Bu muhteşem becerinin sırrı kanlarında saklı. Ahtapotun kanına mavi rengi veren hemosiyanin adlı pigment, zorlu koşullarda hayatta kalmasını da sağlıyor. Kandaki hemosiyanin proteini, bizdeki demirin aksine bakır atomları içermekte. Ahtapotların üç kalbi olduğu için normalden daha fazla oksijene ihtiyaç duyuyorlar. Hemosiyanin içindeki bakır atomları da fazla sayıda oksijen atomuyla bağlanabilme özelliğine sahip. Dolayısıyla kanlarına rengini veren bu madde, vücutlarının oksijen ihtiyacını üst seviyeden karşılayabilir durumda. Hatta o anda çevresinden oksijen elde edemiyor olsa bile kanında bu ihtiyacı bolca depolamış oluyor. Bu proteinin bir diğer faydası, birçok canlı için ölümcül etkiler doğurabilecek kadar düşük sıcaklıklarda bile hayatta kalmasını sağlaması. Araştırmacılar, ahtapotların uzaklara göç edemeyen bir tür olduğu gerçeğinden yola çıkarak, mavi kan adaptasyonunu bu nedenle geliştirdiklerini düşünüyorlar. Böylece zorlu koşullara bile kolayca uyum sağlıyor ve bulunduğu yeri değiştirmesi gerekmiyor. Kaynak: https://popsci.com.tr/ahtapotlarin-kani-neden-mavi-2/ BİOnatioNAL Nisan 2023 15
Kolombiya Üniversitesi’nden Doç. Dr. Hasan Erbil Abacı ve ekibi tarafından 3 boyutlu bir el derisi üretildi. Fibroblast, kolajen ve keratinosit deri hücreleri yardımıyla üretilen biyolojik deri sayesinde, özellikle yanık tedavilerinde operasyonların süresi kısaltılarak, estetik uyum arttırılabilir.Normalde bu biyosentetik deri hücreleri düz yapraklar halinde üretiliyordu. Fakat bu parçalar eller,parmaklar gibi kıvrımlı bölgelerde tam uyum sağlamadığından, çok parçalı ekler halinde zorlu bir işçilikle adapte ediliyordu. Bilim insanlarının geliştirdiği yeni 3 boyutlu biyosentetik deri sayesinde, kıvrımlı ve eğimli vücut bölgelerinde bu hücreler aynı elbise gibi giydirilebilir. Doç. Hasan Erbil Abaci ve ekibi 3 boyutlu bir deri BİLİM İNSANLARI DERİ HÜCRELERİ KULLANARAK, 3 BOYUTLU EL DERİSİ ÜRETTİ. parçası üretmek için, öncelikle gerçek boyutlardaki bir parçanın, 3 boyutlu taramasını yaptı ve üretim aşamasın 3 boyutlu yazıcıdan faydalandı. Modelin dışında cilt fibroblast hücreleri (ciltte dokuları bağlıyor), kollajen (cildin şeklini almasını sağlıyor) ve keratinosit hücreleri (cildin dış tabakasını sağlıyor) üretildi. Modelin içi ise, dış kısımda bulunan hücreleri besleyen büyüme ortamı ile perfüze edildi. BİOnatioNAL Nisan 2023 16
Bu hücreler gerçek deri içinde bir kez ürediğinde, modelin üstündeki deri kaldırıldığında 3 boyutlu tek bir parça olarak çıkarılarak istenilen bölgeye nakledilebilir. Tüm bu işlem 3 hafta kadar sürüyor, yani düz yaprakların üretim süresiyle nerdeyse aynı sürede. Yapılan laboratuvar deneylerinde üretilen 3D insan cilt hücreleri farelerin arka ayaklarına başarıyla nakledildi. Bu ameliyat sadece 10 dk sürdü ve 4 hafta içinde fare cildine tümüyle entegre oldu. Ayrıca üretilen bu tek parça greftlerin çok parçalı yamalara göre, mekanik açıdan daha güçlü olduğu bulundu. Daha fazla araştırma yapılması gerekse de bu sayede yüz nakilleri gibi nakillerde hastaların kendi hücrelerinden üretilen deriler, kullanılarak hastalara uyumlu nakiller yapılabilir. Üç boyutlu cilt yapılarının naklini, biyolojik giydirme gibi kullanmanın bir çok avantajı olabilir. Böylece atılan dikişler sayısı azaltılırken, ameliyatların süresi kısaltılabilir ve estetik açıdan faydaları olabilir,” diyor Doç. Dr. Hasan Erbil Abacı. Araştırma Science Advances dergisinde yayınlandı. Doç. Dr. Hasan Erbil Abacı ve ekibini çalışmasından dolayı kutlarız. Oğuz Sezgin 02 Şubat 2023 Kaynaklar: Columbia University Irving Medical Center, EurekAlert Kaynak: https://www.gercekbilim.com/bilim-insanlari-deri-hucreleri-kullanarak-3-boyutlu-elderisi-uretti/ BİOnatioNAL Nisan 2023 17 To make sure the skin was evenly distributed and working ef ectively, the researchers tested small areas with fluorescent dye. Image credit: Pappalardo et al, Science Advances 2023 (CC BY 4.0)
Karıncalar Kanserli Hücreyi Saptayabiliyor! Fotoğraf: iStock / andersboman Bilim insanları, Fransa’da karıncalar üzerine ilginç bir araştırma gerçekleştirdi. Bu araştırmaya göre karıncalar, kanserli hücreyi sağlıklı hücreden ayırt edebiliyor. Bu çalışma sayesinde karıncaların eğitilerek kanserli hücreyi tespit edebileceği gözlemlendi. Pek çok bilimsel çalışmada faydalanılan koklayıcı köpeklerin yerini, maliyetinin daha az olması nedeniyle karıncaların alabileceği konusu gündeme geldi. Kanserin Erken Tespiti İçin Ucuz ve Verimli Bir Araç Sorbonne Paris Nord Üniversitesi’nde bir grup araştırmacının yaptığı çalışma iScience üzerinden yayınlandı. Yayınlanan bilimsel makalede, “Kanser dünyada önde gelen ölüm nedenleri arasında gelir. Halk sağlığı için kritik bir zorluğu vardır. Kanserin erken tespiti için ucuz ve verimli bir araç geliştirmek gerekiyor” şeklinde açıklama yapıldı. Araştırmada ölüm oranı yüksek bir hastalık olarak bilinen kanserin, daha az maliyetle ve verimli bir şekilde erken tespitinin amaçlandığı duyuruldu. BİOnatioNAL Nisan 2023 18
BİOnatioNAL Nisan 2023 19 Bu çalışmada kanser hücrelerinde bulunan uçucu organik bileşikler (Volatile Organic CompoundsVOC)’den yola çıkıldı. Araştırmacılar kanser hücrelerinin farklı yapıda VOC’lar ürettiğini söyleyerek, “Köpekler koku alma bağlantılı öğrenme yoluyla VOC’ları tespit edebilir. Ancak köpekleri eğitmek maliyetli ve zaman alan bir iştir. Karıncalar da gelişmiş koku alma duyusuna sahiplerdir ve hızla eğitilebilirler” dedi. Karıncaların koku duyularını araştıran bilim insanları, “Belirli karıncaların, insan kanser hücrelerinin kokusunu öğrenmek, ezberlemek ve güvenilir bir şekilde algılamak için yalnızca birkaç eğitim denemesine ihtiyaç duyduğunu gösteriyoruz” diye belirtti. Eğitimli Karıncalar Birer Biyo-Dedektör Yapılan bu araştırmada belirli bir karınca türü olan Formica Fusca ’nın, kanserli hücre ile sağlıklı hücreyi birbirinden ayırt edebildiği ortaya koyuldu. Çalışmada karıncalar kanserli hücrenin VOC kokusuna bağlı olarak yiyecekle ödüllendirildi. Bu sayede klasik koşullanma yoluyla karıncaları eğiten araştırmacılar, karıncaların kanserli hücreyi tanıyabildiğini saptadı. Bu önemli çalışmaya imza atan bilim insanları, karıncaları “uygun fiyatlı birer biyo-dedektör” olarak görüyor ve hızlıca eğitilebilmeleri yönünü vurguluyor. Eğitimden sonra karıncaların sağlıklı ve kanserli iki meme hücresi karşısında tepkisini inceleyen araştırmacılar, ilginç sonuçlara ulaştı. Karıncaların net bir şekilde, koşullandıkları hücrenin etrafında daha fazla zaman geçirdikleri gözlemlendi. Bu sayede araştırmanın sonucu “Karıncalar, VOC (uçucu organik bileşikler)’lar aracılığıyla kanser hücrelerini tespit eder” şeklinde duyuruldu. Fotoğraf: Mark W. Moffett / Minden Resimleri. Karıncaların Koku Yeteneği Köpeklere Eş Değer Araştırmacılar günümüzde bilimsel çalışmalarda sıklıkla kullanılan köpekler ile ilgili de şunları söyledi, “Köpekler kanserin biyo-dedektörleri olarak en sık kullanılan hayvanlardır. Çünkü koku ayırt etme kabiliyetleri fazladır. Ancak köpek kullanımı, yavaş öğrenmeleri açısından dezavantajlıdır. Karıncaların algılama yetenekleri de, biyo-dedektör köpeklere eş değerdir. Bu sebeple hızlı ve kolay olarak kullanılabilen karıncalar daha avantajlı bir yöntemdir”. Gelecekte karıncaların kanserin erken teşhisinde kullanılması bekleniyor. Kaynak: iScience Kaynak: https://www.bilimma.com/karincalar-kanserli-hucreyi-saptayabiliyor/
Güneş sisteminde, gelecekte bir gün Dünya’ya çarpma olasılığı bulunan çok sayıda gök taşı var. Üstelik bu gök taşlarının bazıları yıkımlara sebep olabilecek kadar büyük. NASA 2022 yılında gelecekte Dünya’yı bu potansiyel tehlikeli gök taşlarından korumak için kullanılabilecek bir teknolojiyi test etti. Kısaca DART olarak adlandırılan, 570 kilogram kütleli bir uzay aracı yaklaşık 8 ay uzayda yol aldıktan sonra Dünya’ya 11 milyon kilometre uzaklıktaki bir gök taşına çarparak gök taşının yörüngesini değiştirdi. Gelecekte bir gün devasa bir gök taşının Dünya’ya doğru yönelmesi durumunda, benzer bir biçimde yörüngesinin değiştirilmesi planlanıyor. 2022’de Yaşanan Önemli Bilimsel Gelişmeler Dünya’yı Gök Taşlarından Korumak BİOnatioNAL Nisan 2023 20 Ron Miller/Science Photo Library
BİOnatioNAL Nisan 2023 21 İki Milyon Yıl Önceki Biyoçeşitlilik Ağaçlardan düşen yapraklardan, hayvanların dökülen derilerinden ve ölülerin çözülen dokularından etrafa DNA parçaları saçılır. Çevresel DNA olarak adlandırılan bu DNA parçaları çoğunlukla kısa süre içerisinde yok olur. Ancak uygun koşullar altında çok uzun süre bozulmadan kalabilirler. 2022 yılında bugüne kadar keşfedilmiş en eski çevresel DNA parçaları bulundu. Grönland’da keşfedilen parçalar yaklaşık 2 milyon yıllıktı. Analizler, Grönland’ın 2 milyon yıl önceki biyoçeşitliliğinin bir benzerine bugün dünyanın hiçbir bölgesinde rastlanmadığını gösterdi. O dönemler Grönland’da yaşayan canlıların bazılarına bugün kutup bölgelerinde bazılarına ise daha ılıman coğrafyalarda rastlanıyor. En şaşırtıcı bulgulardan biri de o dönemler Grönland’da mamutların yaşadığının anlaşılması oldu. Mark P. Witton/Science Photo Library Nükleer Füzyon Atom çekirdeklerinin kaynaşarak daha büyük atomları oluşturduğu füzyon süreçleri, temiz enerji üretmenin yollarından biri olabilir. Ancak yıldızların merkezindeki bu tepkimeleri, kontrollü bir biçimde gerçekleştirerek enerji üretmek çok zor. Onlarca yıldır devam eden araştırmalardan sonra bilim insanları 2022 yılında ilk kez füzyonla enerji elde etmeyi başardı. ABD Ulusal Ateşleme Tesisi’nde yapılan deneyler sırasında döteryum ve trityum izotopları kaynaştırılarak helyum üretildi. Füzyon tepkimelerini tetiklemek için sisteme 2,05 MJ enerji verildi ve sonuçta 3,15 MJ enerji açığa çıktı. Richard Kail/Science Photo Library
BİOnatioNAL Nisan 2023 22 Çıplak Gözle Görülebilen Bakteri Kateryna Kon/Science Photo Library Bakteriler mikroskobik canlılar olarak bilinir. Bu tek hücreli canlıları görmek için mikroskoplara ihtiyaç duyarız. Ancak 2022 yılında çıplak gözle görülebilecek kadar büyük bakterilerin de olabileceği anlaşıldı. 2009 yılında Karayipler’deki mangrov ormanlarında keşfedilen 9 milimetre uzunluğundaki bir canlının bakteri olduğu anlaşıldı. Thiomargarita magnifica adı verilen bakteri, sülfürlü sulara batmış yapraklara tutunarak yaşıyor. James Webb Uzay Teleskobu Uzun yıllar süren çalışmalardan sonra James Webb Uzay Teleskobu, 2021’in sonlarında uzaya fırlatılmıştı. 2022’de teleskobun kurulumu tamamlandı ve Dünya’ya veri göndermeye başladı. Elde edilen ilk görüntüler teleskobun eşsiz kapasitesini gözler önüne serdi. Özellikle ışık tayfının kızılötesi bölgesinde gözlem yapması için tasarlanan teleskobun 20 yıla yakın bir süre görevine devam etmesi bekleniyor. European Space Agency/Science Photo Library
BİOnatioNAL Nisan 2023 23 Kara Ölüm’ün Genetik Mirası Bilinen en büyük salgın günümüzden yaklaşık 700 yıl önce yaşanmıştı. Veba bakterilerinin sebep olduğu, Kara Ölüm olarak adlandırılan salgın sırasında Asya, Avrupa ve Kuzey Afrika’da yaşayan 75- 200 milyon insan hayatını kaybetmişti. Kara Ölüm’den kurutulmayı başaranlar büyük olasılıkla bağışıklık sistemleri veba mikrobuna karşı daha güçlü olanlardı. Ancak bağışıklık genleri yeni patojenlere tepki olarak sürekli değiştiği için hangi genlerin veba salgını karşısında insanlara avantaj sağladığı bilinmiyordu. 2022 yılında araştırmacılar, İngiltere’de ve Danimarka’da salgının öncesinde ve sonrasında hayatını kaybetmiş insanlardan kalan kemikleri inceledi. ERAP2 adlı bir genin iki varyantından birine sahip olan insanların salgından kurtulma şansının daha fazla olduğu görüldü. ERAP2 geninin koruyucu varyantına bugün hâlâ sıklıkla rastlanıyor. Bu durum, 19. yüzyılın başlarına kadar Asya ve Avrupa’da vebanın çok can almaya devam etmesine bağlanıyor. Kateryna Kon/Science Photo Library Oyun Oynayan Beyin Hücreleri Deney kaplarındaki hücrelerin organların işleyişini taklit eden çiplerle etkileştiği sistemler, son yıllarda organların çalışma mekanizmasını daha iyi anlamak için yapılan bilimsel araştırmalarda sıklıkla kullanılıyor. 2022 yılında, çip üstü organ olarak adlandırılan bu sistemlerle yapılan deneyler sırasında, sinir hücreleri Pong oyununu oynamasını öğrendi. Elektriksel sinyallerle uyarılarak topun konumu hakkında bilgilendirilen hücreler, çipe sinyaller göndererek paleti hareket ettirebildi. Laguna Design/Science Photo Library
BİOnatioNAL Nisan 2023 24 İnsan Genomu İnsanların genlerini çözümlemeyi amaçlayan İnsan Genomu Projesi, 1990 yılında başlamıştı. Çok sayıda bilim insanının yer aldığı proje kapsamında üç milyardan fazla nükleotid çiftinin yer aldığı dizilimin haritalanması amaçlanıyordu. 2003 yılında sonlandırılan projede gen haritasının tamamını çıkarmak mümkün olmamıştı. 2022 yılında, 2003 yılındaki haritada eksik kalan %8’lik kısım da tamamlandı. Böylece insan genomunun tamamı çözümlenmiş oldu. Artur Plawgo/Science Photo Library Gök Adamızın Merkezindeki Kara Deliğin Görüntüsü Bir kara deliğin görüntüsünün elde edilmesi, 2019’ın en önemli bilimsel çalışmalarından biri olmuştu. İlk kara delik fotoğrafı, Messier87 Gök Adası’nın merkezindeki kara deliğe aitti. Aynı araştırma grubu bu yıl da içinde bulunduğumuz Samanyolu Gök Adası’nın merkezindeki kara deliğin görüntüsünü yayımladı. Olay Ufku Teleskopları ile toplanan veriler kullanılarak üretilen görüntü, gök adamızın merkezinde gerçekten de süper kütleli bir kara delik olduğunu doğruladı. Hesaplar, Sagittarius A* adı verilen kara deliğin kütlesinin Güneş’inkinin dört milyon katı kadar olduğunu gösteriyor. İnsan Kanında Mikroplastikler İnsanlar tükettikleri besinler ve soludukları hava nedeniyle mikroplastiklere maruz kalıyor. 2022 yılında yapılan bir çalışmada, bir grup gönüllünün kanında mikroplastikler olup olmadığı incelendi. Çapı 0,7 mikronun üzerinde plastiklerin tespit edilebildiği analizlerde, gönüllülerin yaklaşık yarısının kanında plastik parçaları bulundu. Tespit edilen plastik türleri arasında polietilen tereftalat (PET), polietilen (PE) ve stirenden üretilen polimerler var. Microgen Images/Science Photo Library
BİOnatioNAL Nisan 2023 25 Protein Yapılarını Tahmin Eden Yapay Zekâ Yapay zekâ uygulamaları gün geçtikçe gelişmeye devam ediyor. Temmuz ayında protein yapılarını tahmin eden bir yapay zekâ uygulaması geliştirildiği açıklandı. AlphaFold adı verilen uygulama, bugün bilinen ve veri tabanlarında bilgileri bulunan 200 milyonun üzerinde proteinin yapısını tahmin edebiliyor. ESMFold adı verilen başka bir sistem de izole edilememiş bakterilerde, virüslerde ve diğer mikroorganizmalarda bulunabilecek 600 milyondan fazla proteinin yapısını tahmin etmek için kullanıldı. Bu uygulamaların ilaç geliştirme çalışmalarında yararlı olması bekleniyor. Laguna Design/Science Photo Library Tetranötronlar Gözlemlendi Uzun yıllardır nötronların bir araya gelmesiyle oluşabilecek en küçük kararlı yapının dört nötrondan oluşan tetranötronlar olduğu düşünülüyordu. Ancak bu kuramsal tahmin, deneylerle doğrulanmamıştı. 2022 yılında tetranötronlar ilk kez gözlemlendi. 8He izotopları ile protonların çarpıştırılmasıyla üretilen tetranötronların ömrü (3,8±0,8)x10-22 saniye olarak ölçüldü. Arscimed/Science Photo Library Dr. Mahir E. Ocak Kaynak: https://bilimgenc.tubitak.gov.tr/makale/2022de-yasanan-onemli-bilimsel-gelismeler
Deniz Kabuğunu Kulağımıza Dayadığımızda Hangi Sesi Duyuyoruz? BİOnatioNAL Nisan 2023 26 Çocukluğumuzda çoğumuz kulağımızı deniz kabuğuna tutmuş ve gelen sesin dalga sesi olduğunu düşünmüşüzdür. Bazı insanlar, duyulan bu sesin vücuttaki kan basıncı olduğunu söylerler. Fakat duyduğumuz şey kan basıncı değil. Zaten öyle olsaydı, dinlemeyi bıraktığımız anda bile sesi duymaya devam ediyor olurduk. Bazıları ise duyulan ıslık benzeri sesin, kabuğun içinden geçen hava olduğunu düşünür. Fakat izolasyon yapılmış olan bir odada denendiği zaman, ortamda hava olmasına rağmen bu ses duyulmaz. Dolayısıyla sebebi bu da değil. Denizden uzakta bile olsak, bir deniz kabuğunu kulağımıza iyice yaklaştırıp ses duyduğumuz doğru. Buna en uygun deniz kabukları ise sarmal şekilde olanlar. Peki tam olarak neyi duyuyoruz? Aslında dalgaları andıran bu ses, o sırada bulunduğumuz ortamın sesi. Deniz kabuğu, yapısı nedeniyle sesi farklı frekanslara çevirerek iletiyor. Tıpkı bir müzik aleti gibi işleyen bu yapı, çevremizdeki sesi dalgaların çıkardığına benzer bir frekansa getirerek bize iletiyor. Dolayısıyla denize yakın bir yerde bulunuyorsak, duyduğumuz şey gerçekten dalgaların sesi olabilir. Aslında böyle bir etki için deniz kabuğuna bile ihtiyaç yok. Boş bir kahve fincanıyla denediğimizde de aynı frekanstaki sesleri duyabiliriz. Sesin seviyesi fincanın kulağınıza yakınlığı ve hacmi ile orantılı olarak artacaktır. Popular Science Türkiye arşivinden. Kaynak: https://popsci.com.tr/deniz-kabugunu-kulagimiza-dayadigimizda-hangi-sesi-duyuyoruz/
Elektrik Tellerine Konan Kuşlara Neden Elektrik Çarpmıyor? Fotoğraf:https://www.thayerbirding.com/how-can-birds-sit-on-power-lines/ Elektrik çarpması için kapalı bir devrenin parçası olmanız gerekir. Bunun için de hem pozitif bir kabloya hem de negatif veya nötr (ya da “topraklama”) bir kabloya dokunmanız gerekir. Eğer bir kuş tele dokunurken yere de dokunursa, yer nötr bir kablo görevi görür ve elektrik akımı kuş üzerinden geçerek kuşun elektriğe çarpılmasına sebep olur. Eğer kuş telde dururken elektrik direğinin metal kısmına veya başka bir tele dokunursa, devre yine tamamlanmış olur ve elektrik çarpar. Fakat kuşlar sadece bir telde durduklarından, güvende olurlar. Aynı şey, birisinin başka bir şeye dokunmadan teli tutması durumunda da geçerlidir. Elektrik akımı kaçacak bir yol bulmadığı sürece, tel ile bütünleşmiş olursunuz ve elektrik herhangi bir zarar meydana getirmeden üzerinizden akıp gider. Hazırlayan: Ozan Zaloğlu. Kaynak: https://popsci.com.tr/elektrik-tellerine-konan-kuslara-neden-elektrik-carpmiyor/ BİOnatioNAL Nisan 2023 27
Kelimeler ve Yüzler Yarım Beyinle Tanınabiliyor. Canlandırma: piranka/iStock Beyin plastisitesi* ve görsel algılama üzerine yürütülen eşsiz bir çalışmada, çocukken beyinlerinin yarısının alındığı bir ameliyat geçiren kişilerin kelime ve yüz çiftleri arasındaki farklılıkları %80 doğru şekilde tanıdığı ortaya çıkarılmış. Bu şaşırtıcı başarı oranı, alınan beyin dokusunun hacmi düşünüldüğünde beynin yeniden bağlantı oluşturma ve dramatik bir ameliyat ya da travmatik yaralanmaya karşı uyum sağlama kapasitesini (ve kısıtlarını) vurguluyor. Pittsburgh Üniversitesinde çalışan araştırmacıların üç gün önce PNAS bülteninde yayımlanan bulguları, insanlardaki nöroplastisiteyi karakterize etmek ve beynin tek bir yarımküresinin, genelde beynin iki tarafı arasında ayrıştırılan işlevleri yerine getirip getiremeyeceğini anlamak için gerçekleştirilen ilk girişim olma özelliğini taşıyor. Pittsburgh Üniversitesi ve Carnegie Mellon Üniversitesinde göz hekimliği ve psikoloji profesörü olan kıdemli makale yazarı Dr. Marlene Behrmann şöyle aktarıyor: “Beynin işlevsel kabiliyetleri ile doğuştan mı yapılandığı yoksa bu işlevi olgunlaşıp çevresini tecrübe ettikçe dinamik şekilde mi düzenlediği sorusu, görme bilimi ve nörobiyolojinin büyük bir kısmına yön veriyor. Hemisferektomi hastalarıyla çalışmak, beynin tek bir yarımküresinin işlev kapasitesinin üst sınırlarını incelememize olanak sağladı. Bu çalışmadan gelen sonuçlarla, artık insan nöroplastisitesine kapı araladık. Yeniden düzenlenen beynin kabiliyetlerini nihayet incelemeye başlayabiliriz.” Nöroplastisite, beynin faaliyetini değiştirmesini ve çevresindeki değişimlere karşı kendini yapısal ya da işlevsel olarak yeniden yapılandırmasını sağlayan bir süreç. Beyin plastisitesi gelişimin ilk dönemlerinde zirveye ulaşsa da, beyinlerimiz yetişkinliğe kadar değişmeye devam ediyor. (* yoğrulabilirlik, şekil verilebilirlik.) BİOnatioNAL Nisan 2023 28 Kaynak: Pittsburgh Üniversitesi. Çeviren: Ozan Zaloğlu. Kaynak: https://popsci.com.tr/kelimeler-ve-yuzler-yarim-beyinle-taninabiliyor/
Jaguarlar (Panthera onca) dünyanın en büyük üçüncü kedi türüdür. Amerika’ya özgü Panthera cinsinin yaşayan tek üyesidir. Aynı zamanda 185 santimetreye kadar vücut uzunluğu ve 158 kilograma kadar olan ağırlığıyla Amerika kıtasının en büyük vahşi kedisidir. Jaguarlar, önceleri Amerika Birleşik Devletleri’nin güney batısından Arjantin’e kadar olan bölgede bulunurdu. Şimdiyse çoğu Amazon yağmur ormanlarında ve dünyanın en büyük tropikal sulak alanı olan Pantanal’da yaşar. Jaguar kelimesi Amerikan Yerlileri’nin dilinde avını bir sıçramada yakalayan anlamındaki “yaguara” sözcüğünden gelir. Kısa ve kalın bacak yapısı jaguarın iyi tırmanmasını, sürünerek ilerlemesini ve yüzmesini sağlar. Jaguarın postu genelde sarımsı kahverengi renktedir ancak kızıl kahverengiden siyaha kadar da çeşitlilik gösterir. Post üstündeki benekler her bir jaguar için kendine özgüdür. Birçok kedinin aksine jaguarlar suya girmekten çekinmez. Islak ortamlarda yaşayabilir; göllerde, nehirlerde ve sulak alanlarda yüzebilirler. Büyük nehirleri yüzerek geçebilmeleriyle tanınırlar. Dünyada yaklaşık 173.000 jaguar kaldığı tahmin ediliyor. Jaguarlar, habitat kaybı ve habitat parçalanması gibi çevresel tehditlerin yanı sıra kürkleri nedeniyle de kaçak avlanma tehlikesiyle yüz yüzedir. Orta ve Güney Amerika’daki çiftlik sahipleri tarafından da zaman zaman öldürülürler. 2002’den beri nesli tehdit altında olan tür koruma statüsündedir. Jaguarları tehdit eden en önemli unsurlardan biri iklim değişikliğidir. Bilim insanları jaguarların kısa vadede aşırı iklim koşullarıyla başa çıkabileceğini ancak olumsuz hava olaylarının sıklığı artarsa ve besin kaynakları azalmaya devam ederse sayılarının çok hızlı bir şekilde düşeceğini öngörüyor. BİOnatioNAL Nisan 2023 29 Dr. Bülent Gözcelioğlu Kaynak: https://services.tubitak.gov.tr/edergi/yazi.pdf? dergiKodu=4&cilt=56&sayi=659&sayfa=82&yil=2022&ay=10&yaziid=47136
Dünyanın en soğuk yeri olarak kabul edilen Antarktika okyanuslarla çevrili, donmuş bir kıta. Bölgedeki buz dağlarının büyüklüğü kilometrelerle ifade ediliyor. BİOnatioNAL Nisan 2023 30 Dünyanın en soğuk yeri olarak kabul edilen Antarktika okyanuslarla çevrili, donmuş bir kıta. Bölgedeki buz dağlarının büyüklüğü kilometrelerle ifade ediliyor. Buna rağmen hayvanlar ve bitkiler kıta üzerinde yaşamlarını sürdürebiliyor. Bu bölgeye uyum sağlayan en ilginç canlılar ise, vücutlarında donmalarını önleyen antifriz proteinleri bulunan, Notothenioidei alt takımına ait bazı balık türleri. Antifriz proteinleri sayesinde balıklar sıfırın altındaki sıcaklıklarda da yaşamlarını devam ettirebiliyor. Antifriz proteinleri vücut sıvılarının donma noktasını düşürerek canlıların sıfırın altındaki sıcaklıklarda da yaşayabilmesini sağlıyor. Antifriz proteinleri idrar ve göz sıvıları dışındaki vücut sıvılarında ve hücre sitoplazmasında bulunuyor. Bu moleküller ilk olarak Antarktika’da yaşayan ve levreğin akrabası olan, Notothenioidei alt takımına ait bazı balıklarda keşfedildi. Zaten Antarktika’da yaşayan balıkların %90’ı Notothenioidei alt takımının üyeleri. Ilıman iklimlerde yaşayan balıkların buzlu bir ortamda donması için vücut sıcaklıklarının 0,8°C olması yeterli. Ancak Antarktika’daki Notothenioidei alt takımına ait bazı balıkların buzlu bir ortamda donması için vücut sıcaklıklarının -2,2°C’ye kadar düşmesi gerekiyor. Dr. Bülent Gözcelioğlu Kaynak: https://bilimgenc.tubitak.gov.tr/makale/antarktika-antifriz-proteinleri
BİOnatioNAL Nisan 2023 31 İnternete her girdiğimizde iklimi biraz daha bozduğumuzu biliyor muyuz? Araştırmalara göre Dünya’da 2022’de her gün 5,03 milyar kişi internette, bunlardan 4,7 milyarı ise sosyal medyada aktif ! Dünya’da İnternet’te 2021’de kullanılan elektrik miktarı 120 adet Akkuyu gücündeki reaktörlerde üretilecek kadar çok. Bu aşırı elektriğin üretilmesi sırasında kullanılan yakıtlardan atmosfere salınan sera gazı miktarı (özellikle CO2), Dünya uçak trafiğinden atmosfere salınan kadar fazla! Bizler, bir yandan sera gazlarını azaltmakla ilgili çok çeşitli önlemlerin zorunlu olduğunu onaylarken (kömür santrallerini kapatmak gibi), diğer yandan kendimiz internet yoluyla, sera gazlarını artırarak, iklimin biraz daha bozulmasına, farketmeden katkıda bulunuyoruz! Ancak, internetin, yaşamımızı kolaylaştıran olumlu yanlarının da çok fazla olduğunu ve bu yollardan bir çoğunda da, internetsiz yüz yüze ortamlara göre, daha az sera gazı salındığını da göz ardı etmemeliyiz. Örneğin uçaklarla ya da başka araçlarla iş gezileri yerine, video görüşmeleri yoluyla daha az enerji ve sera gazı salınması gibi. İnternet alışverişleri de internet yoluyla daha az sera gazlarının salındığı başka bir örnektir. İnternet Cin’i artık şişeden çıktı! İnterneti hepimiz kullanıyoruz ve vazgeçmemiz de söz konusu değil. O zaman ne yapmalıyız? Açıklamalar, ayrıntılar, karşılaştırmalar ve öneriler bu yazımızda. Dünya’da 1 dakikada 350 bin Twit atılıyor. Facebook’a bir fotoğraf koyup her gün 5 dakika internette kalan ya da WhatsApp’tan iki video yollayan bir kişi, yılda, 20 kg kadar sera gazı salınmasına katkıda bulunuyor. Bir kişi için az olan bu miktar, bunu her gün 1 milyar kişi yaptığında ise, bu, yılda 20 milyon ton sera gazı ediyor. Bu, 20 tonluk 1 milyon kamyon yükü demek. Bu ise, 40 metre aralıklarla 40.000 km’lik dünya çevresini dolaşacak kadar uzun bir konvoy demek!
BİOnatioNAL Nisan 2023 32 Şekil 1: Eğer internet bir ülke olsaydı, Dünya’da en fazla sera gazı salan 6.ülke olurdu Şekil 2: Dünyada en çok tıklanan web sayfaları: Sadece Kasım 2021 sayıları (Milyar) Şekil 3: Haftada kaç saat online video izliyoruz? Şekil 4: Dünya’da 2022’de internete ve sosyal medyaya girenlerin sayısı (5,03 ve 4,7 milyar kişi) Türkiye’de günde yaklaşık 7,5 saat internette geçiriliyor. Sosyal medyada ise günde 3 saat. Sosyal medyayı kullanan kişi sayısı yaklaşık 12 milyon /10,11/. Sosyal medyada 5 dakika bulunmak yılda ortalama olarak 20 kg CO2 salınmasıyla sonuçlanıyor. Sosyal medyada geçen 180 dakika sonucu, Türkiye’de 1 kişinin yılda atmosfere salınmasına neden olacağı CO2 miktarı 720 kg. Bu 12 milyon kişi için: 8,64 milyon ton CO2. Çizelge 1’de internette yapılan bazı işlemler bir kaç örnekle gösteriliyor. Ayrıca internete bağlı olmayan bir TV ile ve otomobil kullanıldığında atmosfere salınan sera gazları miktarlarıyla karşılaştırılıyor.
Kişi sayısı İŞLEMLER Günde gram CO2, yılda toplam miktar 1 Günde 1’i resimli 2 e-posta ve 1 dakikalık videolu Whs App iletilmesi 100g x 365 gün= 36,5 kg 1 Milyar Günde 1’i resimli 2 e-posta ve 1 dakikalık videolu Whs App iletilmesi 36,5 milyon ton 1 Sosyal medyada (örneğin Facebook) günde 5 dakika 55g x 365 gün= 20 kg 1 Milyar Sosyal medyada (örneğin Facebook) günde 5 dakika Yılda toplam: 20 milyon ton 1 Günde 1 saatlik video film ya da Zoom toplantısı 175 g x 365 gün= 64 kg 1 Milyar Günde 1 saatlik video film ya da Zoom toplantısı 64 milyon ton 1 kişi Türkiye’de Sosyal Medya’da 3 saat (5 dakika: yılda 20 kg CO2) 3 saat: yılda 720 kg 12 Milyon Türkiye’de Sosyal Medya’da 3 saat (5 dakika: yılda 20 kg CO2) 8,64 milyon ton Aşağıdaki değerler internetsiz TV için: (466 g /kWh) 1 Günde 1 saat 100 Watt’lık bir TV izlemek (Almanya ortalama) 46,6 g x 365 gün=17 kg 1 milyar Günde 1 saat 100 Watt’lık bir TV izlemek (Almanya ortalama) 17 milyon ton 1 1 km otomobil kullanmak (karşılaştırmak için) (150 g/km) 1 1 000 km ve 10 000 km otomobil kullanmak 150 kg ve 1500 kg BİOnatioNAL Nisan 2023 33 Çizelge 1: Dijital yaşamda sera gazı salınımıyla ilgili bazı karşılaştırmalar Görüldüğü gibi, günde 5 dakika Facebook’ta kalmakla (yılda 20 kg), günde 1 saat internete bağlı olmayan 100 Watt gücünde TV izlemekle (17 kg) ya da 133 km otomobil kullanmakla (20 kg) atmosfere salınacak sera gazları miktarları kabaca aynı. Ancak TV gitgide online’ dan izleniyor ve internet kullanımı TV kullanımını geçmek üzere (Bkz. Şekil). Türkiye’de sosyal medya yoluyla 1 kişinin atmosfere salınmasına neden olduğu CO2 miktarı ise 720 kg ile epey fazla. Yılda 8,64 milyon ton CO2. Kuşkusuz bu ortalama değerler büyük değişimler gösterebilir. Özellikle internette çok kişinin izlediği film ve diziler, bu miktarları çok artırabilir.
BİOnatioNAL Nisan 2023 34 Dünya’da internette kullanılan elektrik ve bunun neden olduğu sera gazı (CO2, eşdeğeri) miktarı ne kadar? Dünya’da toplam olarak kullanılan elektrik ve salınan sera gazları (CO2) miktarını hesaplarsak: 2021 yılında dünyada üretilen toplam 27 000 TeraWhat Saat (TWh) elektriğin yaklaşık olarak % 4’ü internette harcandı. Bu, 1 080 TWh elektrik kullanımı demektir. Akkuyu büyüklüğünde 1200 MW kurulu gücünde bir nükleer reaktör yılda yaklaşık olarak 9 TWh elektrik üretiyor. Bu demektir ki 2021, yılında her biri Akkuyu reaktörü gücünde, 120 reaktör eşdeğerindeki elektrik santralinin ürettiği elektrik, dünyada internet için kullanıldı. 2030’da dünyada internetin kullanacağı elektriğin dünyada kullanılacak tüm elektriğin % 10 kadar olacağı ve sera gazlarının da çok daha fazla olacağı kestiriliyor. Fotoğraf: https://www.istockphoto.com/ Sadece internet yoluyla değil, her birimiz enerji (ısı), araç (petrol) ve elektrik kullanırken atmosfere sera gazı salınmasına katkıda bulunuyoruz. Bunun yanı sıra ulaşım ve kendimize gereken maddelerin üretimi ve tüketimi sırasında bizler için kullanılan enerji sonucu atmosfere sera gazları salınıyor. Tüm bu yollarla ortaya çıkan toplam sera gazı miktarı Almanya’da kişi başına yılda kabaca 12 ton CO 2E. Türkiye’de bu miktar bunun yarısı kadar. Bu 12 ton içinde, besinlerin üretiminin en başından, tüketiminin en sonuna kadar geçen sürede, tüm işlemler sonunda kişi başına düşen sera gazı miktarı, yapılan araştırmalara göre, 2 ton CO2 kadar. Dijital yaşamın 12 ton içindeki payı ise, Almanya’da 849 kg CO2 (Şekil 6). Şekil 6: Almanya’da 2020 yılında dijital yaşam yoluyla kişi başına toplam: 849 kg CO2 eşdeğerinde sera gazı salında. Bunun ayrıntıları: Şekilde sağda: Veri merkezleri (Datacenter ve web sunucular /Serverler), Backup (Cloud, Veri depolama), arama motorları), Üretim/yapım: TV, Laptop, Akıllı telefon, Konuşma yardımcısı, Şekilde Solda: Kullanım: TV, Laptop, Akıllı telefon, konuşma yardımcısı, Şekilde ortada İletişim ağı (şebeke): Video akımı, sosyal medya, konuşma yardımcısı /5/ . Değerler, kestirimler olup yapım ve kullanım özelliklerine göre büyük farklılık olabilir.
BİOnatioNAL Nisan 2023 35 Fransız Thinktanks Shift Araştırma Projesi‘nde, 2018 yılında video izlenmesiyle, atmosferer 300 milyon CO2 miktarında sera gazı salındığı sonucuna varılıyor. Bu ise, tüm İspanya’nın atmosfere saldığı sera gazı kadar çok! Araştırmacılara göre, Dünya Veri (data) trafiğinin % 80’i video izlenmesinden oluşuyor/3/. Öte yandan Netflix, 2020 yılında atmosfere 1,1 milyon ton CO2 saldığını ve bunun yarısının da film ve dizilerin yapımı sırasında ortaya çıktığını açıkladı /4/. Netflix’te ‘Stranger Thıngs’ 64 milyon kişi izlemiş ve bu yolla atmosfere salınan sera gazı miktarının 56.700 Alman otomobil sürücüsünün 1 yılda atmosfere salacağı sera gazı miktarında denk geleceği hesaplanmış (Save on energy’nin verisi). Neden bu kadar çok video izleniyor sorusuna ise verilen yanıt: a- kendimiz istiyoruz, b-istemediğimiz halde bize ya reklamlarla ya da tanıdıklarla yollandığından izliyoruz deniliyor. Video izlenmesinde kullanılan baz istasyonu sistemiyle (Mobilfunk) bu sistemdeki kablo cinslerine göre de sera gazı salınımı farklı oluyor. En az CO2 salınmasını cam lifli kablolar sağlıyor. Fotoğraf: https://www.fidelity.com. İnternet için elektrik neden gitgide artıyor? Dünyada internete bağlı 30 milyar alet ve sistem var. İnternet’te kullanılan bu çok çeşitli aletlerin, iletişim sistemlerinin yapımı, taşınması, kullanımı için aşırı miktarda enerji ve elektrik gerekiyor. Veri merkezlerinin, web sunucularının (Serverlerin) ve milyarlarca veri trafiğini iletirken ısınan sayısız kablonun, büyük bilgisayarların veri merkezlerinde sürekli soğutulması için elektrik gerekiyor. İnternet ağı, veri merkezleri ve serverler günün en yoğun kullanım durumu için tasarlanmış olduklarından, her an emre amade bekletiliyorlar. Bu nedenle gereğinden fazla elektrik kullanıyorlar. İnternet için gereken elektrik miktarı 2000 yılından beri, her 5 yılda bir, iki katına yükseldiği görülüyor ve daha da ne kadar artacağı belli değil. Dünya nüfus artımı sonucu her gün internete giren kişi ve işlem sayısının, oyunların, videoların, filmlerin, dizilerin gitgide artması, internet için gereken elektriğin ve dolaylı olarak da sera gazı miktarının artmasını hızlandırıyor. Yakın gelecekte IOT (Internet of Things) sistemi devreye girip, örneğin dünyanın bir yerindeki yük kamyonu, dünyanın başka bir yerindekiyle ya da iş merkeziyle doğrudan iletişim kurduğunda, benzer milyarlarca yeni işlem için çok daha fazla elektrik gerekecek ve çok daha fazla sera gazı atmosfere ulaşacağı kesindir. 2030 yılında internetin kullanacağı elektriğin, dünyada kullanılacak miktarın %20’sine yükseleceği öngörülüyor. Şekil 5’de bir Şekil 5: İnternet veri merkezi veri merkezi (datacenter) görülüyor.
Cep telefonlarına yüklenen Apps’lar sürekli çoğalırken ya da yenilenirken milyarlarca kişi daha fazla elektrik kullanıp CO2 salınımına neden oluyor. Benzer durum gitgide artan Twitt ve yenilenen Facebook, İnstagram ve başka çok çeşitli portallar için de geçerli. Bunlara, gitgide artan filmler, diziler, milyarlarca chad, yazışma ve yorumlar da eklenirse, bunları harekete geçirmek ve çalıştırmak için gereken elektriğin ve salınan CO2 miktarının büyüklüğü kestirilebilir. Almanya’da 2021 yılında internet ile ilgili kullanılan tüm sistemler, veri merkezleri (datacenter) web sunucular (serverler) ve diğer aletler için toplam olarak 46,7 TWh elektrik kullanılmış ve bu elektriğin üretilmesi sırasında 22 milyon ton CO2 sera gazı atmosfere salınmıştır (Almanya‘da 50.000 veri merkezi var). 2021 yılında üretilen toplam elektrik 490 TWh ve her türlü enerji kaynağından atmosfere salınan CO2 sera gazı miktarı 228 milyon ton. Almanya internetinin neden olduğu 22 milyon ton CO2 içinde % 48 PC ve ilgili sabit aletlerin, % 25 hesap merkezlerinin, % 18 iletişim ağlarının ve % 9 da iletişim sistemlerinde en sondaki aletlerin payları bulunuyor. Şekil 6’de dijital yaşamın sera gazları salınımındaki ayrıntıları görülüyor. En büyük katkı TV’nin gerek üretimi gerekse kullanımından geliyor: kişi başına 350 kg CO2 salınıyor. Veri merkezleri de kişi başına düşen 213 kg CO2 ile epey katkıda bulunuyorlar. Sera gazları, madenlerin çıkarılması, işlenmesi ve yarı iletkenlerin üretilmesi sırasında salınıyor. Şekil 6’deki değerler ortalama yaklaşık değerler olup aletlerin tipik kullanım sürelerine göre hesaplanmıştır. Örneğin düz ekran büyük bir TV’nin üretimi sırasında 1000 kg ve bir laptopun üretiminde ise 250 kg CO2 sera gazı salındığı açıklanıyor. Aletlerin kullanımı sırasında salınan sera gazları ise, aletlerin kullandığı elektrik miktarına ve kullanan kişinin kullanma süresine, alışkanlığına göre değişim gösteriyor. Benzer durum Veri Merkezlerinde web sunucularında/ Serverlerde verilerimizin depolanma miktar ve süresine bağlı olarak değişiyor. BİOnatioNAL Nisan 2023 36 Fotoğraf: https://www.maicresse.fr İnternetin olumlu yanları İnternetin, bize, dünyanın her yeriyle anında iletişim sağlamasının yanı sıra, internet üzerinden telefon, veri aktarımı (fotoğraf, video, grafik vb.), internet bankacılığı, e-devlet, alış veriş, kitap, gazete, dergi, makale, müzik indirimleri gibi daha birçok yararlı yanı olduğunu biliyoruz. Gerek internetteki bu gibi işlemlerin birçoğuyla gerekse örneğin uzak yerlerdeki katılımcılarla internet videolarıyla yapılan görüşmeler, toplantılar, konferanslar yoluyla atmosfere salınacak sera gazlarının, bunların uçak gezileriyle yüz yüze yapılmasından çok daha az olacağı da açıktır. Bu durum özellikle 2020/2021 yıllarındaki Covid salgını sırasında gitgide artan ‘Home Offıce’ için de geçerlidir Gitgide artan internet alışverişlerinde de satın alınacakları gidip aramak ve ayrıca trafiğe girip vakit yitirmek, park yeri aramak yerine bunları internet üzerinden yapmanın çok daha az sera gazıyla sonuçlanacağı da kestirilebilir.
İnternetin, iklimin daha da bozulmasına olan katkısını nasıl azaltabiliriz? Öneriler 1- Epostalarının sayısını ve her bir epostasındaki ekleri, resimleri, videoları azaltmak, büyük dosyaları küçülterek (ZIP) yollamak 2- Eposta ekleri yerine web bağlantılarını (links) yazmak (bu, herkesin açmayacağı ekleri gereksiz yere yollamamızı önleyecektir) 3- Gelen her zincir epostasını, resimleri, videoları çok kişiye yollamamak (forward etmemek), seçici olmak 4- Önemli olmayan epostalarını silmek, posta kutularını boşaltmak ya da kendi PC ya da USB‘de depolamak 5- Sürekli gelen ve okunmayan haber ileti kanallarından çıkmak 6 Akıllı telefonların optimizasyon olanağını kullanarak arka planda çalışan programları yok etmek 7- Sık sık yeni alet (akıllı telefon, tablet vb) satın almamak, bunların pillerini yenileyerek ya da onarımla kullanmaya devam etmek (her yeni alet, elektrik üretimini artırmak ve sera gazı üretmek demek) 8- Desktop bilgisayar yerine örneğin laptop kullanmak. Bir laptopun, yapımında % 75 daha az malzeme ve kullanımında ise %70 daha az elektrik gerekiyor. 9- Sadece internette arama ve epostalarına bakmak için PC, laptop yerine tablet ve kitap okumak için ise e-kitap okuyucu (e-reader) kullanmak hem elektrik üretimini hem de CO2 salınımını azaltacak. BİOnatioNAL Nisan 2023 37 İnternetin gitgide TV’nin yerini almakta olduğu görülüyor. Şekil 7: Dünya’da kişi başına TV ve internet’in izlenme süreleri (dakika)
10- Çocuklarımıza evde ve okullarda interneti bilinçli kullanmayı öğretmek, önermek, internette oyun oynamaları yerine onları, oyun alanlarında oynamalarına özendirmek. Bu, ayrıca hem arkadaşlığı pekiştirecek hem de gitgide artan obezite eğilimini de azaltacaktır. 11- Video toplantılarında, çok gerekmiyorsa, videoyu kapatmak. 12- Video filmlerde çözünürlük kalitesini düşürmek. 13- İnternete çok gerekmiyorsa girmemek, akıllı telefonları daha az kullanmak, daha az resim ve video yollamak. BİOnatioNAL Nisan 2023 38 Sonuç Artık yaşamımızın bir parçası olan, bizlere büyük olanak sağlayan interneti bırakmamız söz konusu değil. Ancak, gitgide artan internet işlemlerimizi, yukarıdaki açıklamalarımızın ve önerilerin ışığında daha bilinçli olarak kullanmak, hem elektrik gereksinimini, hem de atmosfere salınan sera gazı miktarını azaltacaktır. Bugün dünyada elektrik daha çok fosil yakıtlardan üretiliyor. Güneş ve rüzgar kaynaklı elektrik oranı, dünyada ilk kez 2021’de % 10’u geçti. Umarız bu oran daha da artar. Ancak Güneş ve rüzgar enerjileri de sütten çıkmış ak kaşık değiller. Örneğin güneş panellerinin her 25 yılda bir hurdaya çıkması sonucu, bunların geri dönüşümlerinin yapılması, içlerindeki zehirli maddelerin ayrıştırılmaları, geri kazanımları ve yeni panellerle değiştirilmeleri gerekiyor. Bunların yapımı ve geri dönüşümleri için de elektrik gerekiyor. Geri dönüşümlerin her ülkede tam olarak yapılamayacağı ve doğaya karşı korunmasız çöplüklerde hurda panel dağlarının yükseleceği, içlerindeki kurşun, antimon ve kadmiyum gibi zararlı maddelerin zamanla eko sistemi bozacağı kestirilebilir. Tek çözüm daha az enerji kullanmaktır. Bunun yolu ise, daha önceki yazılarımızda da vurguladığımız gibi, nüfus planlamasıyla, nüfus artımını frenlemek, konfor ve savurganlığı azaltmaktır ama bunlar hem ülkelerin politikalarıyla, hem de her birimizin yaşam tarzıyla ilgili olduğundan ulaşılması çok zor hedeflerdir /1-11/. Yüksel Atakan, Dr. Y. Müh. Almanya (*) Bu yazımızda CO2, CO2 eşdeğerindeki toplam sera gazları anlamındadır. Kaynak: https://www.herkesebilimteknoloji.com/haberler/surdurulebilirlik/internete-her-girdigimizde-iklimi-biraz-dahabozdugumuzu-biliyor-muyuz
BİOnatioNAL Nisan 2023 39 En İlginç Canlılar Şeffaf Başlı Balık Transparan kafalı balık veya barreleye balığı olarak da bilinirler. Fıçı gözlüler ailesine aittirler. En ilginç özellikleri, kubbe şeklindeki başlarının şeffaf olmasıdır. Başlarının içi sıvı ile doludur ve bu sıvının içerisinde ışığa duyarlı dürbüne benzer gözler bulunur. Gözlerinin ışığa duyarlı olmasının nedeni, retinalarında görsel iletimi sağlayan rodopsin reseptör proteinlerinin ve insanlarda siyah-beyaz görmeyi sağlayan çubuk hücrelerinin yüksek oranda bulunmasıdır. Hassas gözleriyle güneş ışığını ve biyolüminesans yapan canlıları kolayca ayırt edebilirler. Işık miktarının az olduğu koşullarda gözlerinin üzerine düşen gölge ile avlarını tanırlar. Gözleri avlarını ararken yukarıya, avlarını yerken ileriye dönük durur. Geniş ve düz yüzgeçleri ile suda tamamen hareketsiz kalarak pusuya yatarlar. Fakat avlarını yakalamak için net ve keskin dönüşler yapabilirler. Genelde küçük kabuklularla, zooplanktonlarla ve denizanaları ile beslenirler. Şeffaf başlarının altında delik şeklindeki burunları ve uzun dişsiz ağızları bulunur. Derin su balıkları olup Pasifik, Atlantik ve Hint okyanuslarının 600 m-800 m derinliklerinde yaşarlar. Ayşenur Okatan Kaynaklar: https://www.mbari.org/products/creature-feature/barreleye-landing-page/ https://earthsky.org/earth/barreleye-fish-rare-video-transparent-head/ https://bilimgenc.tubitak.gov.tr/makale/en-ilginc-canlilar-seffaf-basli-balik
BİOnatioNAL Nisan 2023 40 Kör Nokta Deneyi: Beynimiz Görüntüdeki Boşluğu Nasıl Dolduruyor? Gözlerimiz aracılığı ile çevremizi görür, anlamlandırır ve etkileşim kurarız. Bir kişiye, bir nesneye veya bir manzaraya baktığımızda onu tam ve eksiksiz olarak gördüğümüzü düşünürüz. Ancak aslında karşımızdaki görüntünün tamamını görmeyiz ve eksik kalan kısımları tamamlarız. Nasıl mı? Gözlerimizde "kör nokta” adı verilen, üzerinde ışığı algılayan sinir hücrelerinin bulunmadığı bir alan vardır. Görme olayının gerçekleşmesi için ışığın gözde bulunan retina tabakasındaki ışığa duyarlı hücreler (koni ve çubuk hücreleri) tarafından algılanması gerektiğinden kör noktada görüntü oluşmaz. Fotoğraf: Anastasia Usenko / iStock Sağ gözdeki kör nokta nedeniyle oluşan görsel bilgilerdeki boşluk sol gözden gelen bilgiler sayesinde doldurulur. Aynı durum sol göz için de geçerlidir. Dolayısıyla her iki gözümüzle baktığımızda görüntüdeki kör noktayı fark etmeyiz. Buna rağmen kör noktayı tek gözümüzle baktığımızda da göremeyiz. Çünkü retinanın diğer bölgelerinden iletilen bilgi sayesinde görüntüdeki bu boşluk beyinde otomatik olarak tamamlanır.
BİOnatioNAL Nisan 2023 41 Kör Noktayı Kim Keşfetti? Kör noktanın keşfi eski zamanlara dayanıyor. 1668 yılında Fransız fizikçi Edme Mariotte, görme ile ilgili yeni keşiflerini açıkladığı kitabında kör noktadan söz ediyordu. Mariotte, araştırmaları sırasında, optik sinirlerin gözden çıktığı bölgede yer alan boşluğun çevresinde görüşün daha güçlü mü yoksa daha zayıf mı olduğunu belirlemek amacıyla bir deney yaptı. Bu deneyde iki beyaz kâğıdın üzerine birer daire çizdi. Tek gözünü kapatıp diğer gözünü kâğıtlardan birinin üzerindeki daireye sabitledi. Bu durumda, görüş alanında olmasına rağmen diğer kâğıdın üzerindeki dairenin görülmediğini fark etti. Daha sonra İsviçreli matematikçi ve fizikçi Daniel Bernoulli kör noktanın büyüklüğünü ölçtü ve çapının 3,4 mm olduğunu belirledi. Kör Noktayı Nasıl Görebiliriz? Sizler de Mariotte'ninkine benzer bir yöntem kullanarak gözünüzdeki kör noktayı fark edebilirsiniz. Öncelikle sol gözünüzü kapatın ve yaklaşık 50 cm mesafeden bilgisayar ekranındaki daire şekline bakın. X işareti görüş alanınızda olsa da ona odaklanmamanız gerekiyor. Daha sonra ekrana doğru yaklaşmaya başlayın. Belirli bir mesafede X işaretinin kaybolduğunu fark edeceksiniz. Bu durum X işareti sağ gözünüzdeki kör noktaya düştüğü zaman gerçekleşir. Kör Noktanın Boyutu Küçülebilir veya Büyüyebilir mi? Kör noktanın çapının değişmesi çok yaygın ve olası değil. Ancak tek taraflı kör nokta büyümesi veya çoklu uçucu beyaz nokta sendromu gibi ani gelişen rahatsızlıklar sebebiyle nadir de olsa görülebiliyor. Sonuçları Current Biology dergisinde yayımlanan bir çalışmada, gözde yön (sağ-sol) ve renk (kırmızıyeşil) hassasiyetini artırmak amacıyla yapılan egzersizlerin gözdeki kör nokta çapını küçültebileceği gösterildi. Kör nokta çevresindeki sinyallerin güçlendirilmesini sağlayan bu egzersizlerden sonra egzersizin yapıldığı gözde kör nokta küçülürken, diğer gözdeki kör noktanın sabit kaldığı gözlendi. Sonuç olarak, insan bedeni hayli ilginç özelliklere sahip. Bunlardan bazıları sadece laboratuvarlarda gözlemlenebilirken bazılarını ise evde oturduğumuz yerden bile deneyimleyebilme şansına sahibiz. Dr. Mine İmren Kaynak: https://bilimgenc.tubitak.gov.tr/makale/kor-nokta-deneyi-beynimiz-goruntudeki-boslugu-nasil-dolduruyor
BİOnatioNAL Nisan 2023 42 Şempanzelerin de kendi ‘sosyal medyası’ var. Şempanzeler uzun mesafelerle iletişim kurmak için ağaç köklerine vururlar. Son bir araştırmaya göre her maymunun kendi ritmi var, böylece hangi şempanzenin köklere vurduğu anlaşılıyor. Doğal ortamlarında yaşayan şempanzeler çevredeki diğer türlere üstünlüklerini ve güçlerini göstermek için yağmur ormanlarındaki ağaçların büyük köklerini vururlar. Aynı zamanda dalları sallar ve bir şeyler fırlatarak çığlık atarlar. Tek başlarına yolculuk ederken de elleri ve ayaklarıyla iri ağaç köklerine vururlar. Bu şekilde bir kilometre öteden duyulabilen düşük frekanslı sesler üretirler. Viyana Üniversitesi’nde Vesta Eleuteri ile çalışan ekip, Batı Uganda’daki Budongo ormanında yaşayan 120 üyelik Waibira şempanze grubunu inceledi. Araştırmacılar 22 erkek şempanzenin bulunduğu gruptaki farklı yaşlarda olan ve farklı statülere sahip sekiz hayvanı daha yakından incelediler. Özellikle de vuruşların akustik yapısı, yani vuruş süresi, sayısı ve vuruşlar arasındaki süreyi ve vuruşlara eşlik eden çığlıklar üzerinde duruldu Ve maymunların farklı stillere sahip olduğu tespit edildi.
BİOnatioNAL Nisan 2023 43 Tristan olarak isimlendirilen bir şempanze örneğin o kadar hızlı vuruyordu ki ellerini görmek neredeyse imkansızdı. Ayrıca, grubun alfa erkeği olan Ben’in de kendine özgü bir ritmi vardı. İki aralıksız vuruşu bir aralıktan sonra bir veya iki vuruş takip ediyordu. Araştırmacılara göre bu vuruşlar bir tür “Şempanze sosyal medyası”. Maymunlar gerçekten de yalnız veya daha küçük gruplar halinde yol alırken daha fazla iletişim kuruyor vuruşlarıyla. Anlaşıldığı üzere bu şekilde diğerlerinin nerede olduğunu ve onları izleyip izlemeyeceğini öğreniyorlar. Araştırma ekibi de bu vuruşlar sayesinde tropikal ormanda aradıkları şempanzeleri buldular. Biz bulabiliyorsak, şempanzelerin de kendi aralarında bunu yapabildikleri kesin diyor Catherine Hobaiter ( St.Andrews Üniversitesi, Psikoloji Okulu). Bununla birlikte kendilerine özgü ritimle vurmadıkları zamanlar da oluyor. Mesela diğer gruplardaki üyelere üstünlüklerini göstermek istediklerinde. Bu şekilde daha uzaktaki diğer maymunların, vuruşların kime ait olduğunu anlamalarını önlüyorlar. Sonuçta bu daha baskın olan ve onlara meydan okuyabilen biri olabilir diye açıklıyor araştırmacılar. Bundan sonraki çalışmalarında uzmanlar, komşu veya daha uzak şempanze topluluklarında da üyelerin kendilerine özgü stilleri ve kültürel farklılıkların bulunup, bulunmadığını öğrenmek istiyorlar. Nilgün Özbaşaran Dede Kaynak: https://www.herkesebilimteknoloji.com/haberler/yasam/sempanzelerin-de-kendi-sosyal-medyasi-var
Sinir hücreleri bilgisayar oyunu “oynayabiliyorlar” BİOnatioNAL Nisan 2023 44 Beden dışındaki sinir hücreleri bir bilgisayara bağlandıklarında bilgileri işleyip, öğrenebiliyorlar. Avustralyalı bir araştırma ekibi beyin hücrelerinin, örneğin “Pong” bilgisayar oyununu oynayabildiklerini söylüyorlar. Zorlu matematik problemlerini çözen insanlar, vidalı kapakları açan ahtapot ve sanal tenis oynayan sinir hücreleri: Tüm bunlar zeka göstergesi olarak kabul edilebilir mi? Bunun yanıtı pek tatmin edici değildir. Yoruma göre değişir. Zekanın varlığı ve yokluğu kesin bir şekilde tanımlanmış değildir çünkü. Zeka sadece kendimize mal ettiğimiz bir özelliktir. Sinek de çok zeki şeyler yapabilir ama yine de onu zeki olarak tanımlamayız diyor araştırmacılar. Zeka, bilgileri işlemek ve belli bir hedefe göre kullanabilme yetisidir. Bu açıklamaya göre “Pong” oynayabilen sinir hücrelerini de çok ilkel bir zeka türüne sınıflandırılabilirdi. Ama olay bu kadar basit değil. Neuron dergisinde yayımlanan bir araştırmayla, sinir hücrelerinin beden dışında, bilgileri ne derece iyi işleyip, öğrenebildikleri incelendi. Melbourne’daki Cortical Labs girişimci firmasının araştırma ekibi, biyolojik bilgisayar çipi geliştirmek istiyor. Bunlar problemleri çözebilmek için kendi kendine organize olacaklar. Bu, yapay zekanın arkasındaki fikri andırıyor: Yapay zeka ile insanların karar verme yapılarını taklit ederek, bilgisayarları, problemleri mümkün olduğunca kendi başlarına çözecek şekilde programlamaya çalışılır.
BİOnatioNAL Nisan 2023 45 Araştırma çerçevesinde insanlardan ve farelerden alınan sinir hücreleri özel bir plakaya yerleştirildi. Sinirsel sinyaller plaka üzerinden alınıp, verilebiliyor. Bu açıdan bakıldığında sinir hücreleri ve elektronik devreler arasında bir arayüz görevini görüyor. Araştırmacılar bu şekilde sinir hücrelerini, deney için uyumlu hale getirilen “Pong” versiyonuyla bağlayabildiler. Pong, 1970’li yıllardan kalma bir video oyunudur. Tenis oyununa benzer bu oyunda beyaz nokta biçimindeki bir top, eğik bir çizgiyle yakalanılmaya çalışılıyor. Bu çizgi topa değdiğinde top sekiyor ve oyun karşı tarafta devam ediyor. Ancak topa “vurulamadığında” rakip oyuncu bir puan alıyor. Plaka deney için iki kısma ayrıldı: Bir bölümden sinyaller gönderilirken (Input), diğer kısımdan algılanıyordu (Output). Araştırmacılar, topun oyun alanında olduğu sinir hücrelerine sinyal verebilmek için input bölümünü kullandılar. Bunun için de plaka üzerinde uygun noktalara elektrik sinyalleri gönderdiler.Sinyallerin frekansı, topun vurucunun sinir hücrelerine ne kadar mesafede bulunduğunu gösteriyor. Output bölümünde hücrelerin etkinliği ölçüldü. Ve bu bölge de ikiye ayrıldı: Birinci bölüm “vurucuyu aşağı doğru hareket ettir” diğeri ise “vurucuyu yukarı doğru hareket ettir” olarak. Sinir hücrelerinin hangi bölgede daha etkin olmalarına göre vurucu aşağı veya yukarı doğru hareket etti. Araştırmacılar ayrıca hücrelere, topa vurup vurmadıklarını bildiren bir geri bildirim döngüsü de eklemişler. Top başarılı bir şekilde geri döndüğünde nöronlar “öngörülebilir bir uyarıyla” uyarıldı. Vurucu topu kaçırdığında ise hücreler “öngörülemeyen bir uyarı” ile uyarıldı. Bir süre sonra sinir hücreleri kendilerini organize edebilir ve “sopayla” topu savurabilir hale geldiler. Değişen çevrelerine etkinliklerini amaca uygun bir şekilde ayarlayabilmişlerdi. Bu açıdan bakıldığında sinir hücrelerinin ilkel bir türde öğrenebilir durumda oldukları söylenebilir. Her ne kadar bunu bir bilgisayar ağı da yapabiliyorsa da hiç kimse bilgisayarın bu davranışını zeka ile bağdaştırmaz diyen araştırmacılar, sonuçların bilişsel bozukluklar için geliştirilebilecek teknolojiler için bir potansiyel olarak görüyorlar. Nilgün Özbaşaran Dede ( Kaynak ) Kaynak:https://www.herkesebilimteknoloji.com/haberler/yasam/sinir-hucreleri-bilgisayar-oyunu-oynayabiliyorlar
BİOnatioNAL Nisan 2023 46 Ölü Bakteriler Kullanılarak Terden Güç Üreten Pil Yapıldı. Yutmayı tespit etmek için bir gerdirme sensörü yerleştirilen biyofilm terden elektrik üretiyor. Yutmayı tespit etmek için bir gerdirme sensörü yerleştirilen biyofilm terden elektrik üretiyor. Liu et al / University of Massachusetts Amherst Massachusetts Amherst Üniversitesi’nden araştırmacılar ölü bakteriler kullanarak, terden elektrik üreten bir biyofilm yaptılar. Yeni icat edilen biyofilmin giyilebilir elektroniklerde kullanılacak bir pil kadar verimli olduğu ifade ediliyor. Nature Communications dergisinde yayınlanan makalede Geobacter sulfurreducens türü bakteriler kullanıldı. Elektrikjen(electricigens) olarak bilinen bu mikroplar buharlaşma dahil, bazı özel koşullarda elektrik üretebiliyor. İşte bundan dolayı, bu mikroplar biyofilm olarak kullanmak için uygun adaydır. Biyofilm oluştuğunda cilde kolayca yapışarak buharlaşan terden giyilebilir elektronikler için güç üretebilir. Fakat bugüne kadar en büyük problem bu mikropları uygun koşullar altında canlı tutmanın zor olmasıydı. İşte araştırma ekibi G. Sulfurreducens’den elektrik üretmek için canlı tutmanın gerekmediğini keşfetti. Hatta onları canlı tutmak yerine, ölü tutmak çok daha verimli olabiliyordu. “Bu gerçekten daha verimli oluyor. Elektrik üretmek için gereken prosesi radikal bir biçimde kısalttık. Biyofilm içinde sürdürülebilir bir şekilde hücre üretebiliyoruz ve bunu hücreleri bir araya getirmek için kullanabiliyoruz. Bu enerji girdilerini azaltırken, her şeyi daha basitleştirerek, uygulama alanlarını genişletiyor. G. sulfurreducens ince dolanık koloniler halinde üretiliyor ve her mikrop yakın komşusuna bağlanarak doğal nano teller oluşturuyor. Ekip bu kolonileri alarak, lazerle küçük devrelere kazıyor. Sonra bu devreler yumuşak gözenekli bir polimerle kaplanarak elektrotların arasına yerleştirildi. Sonra cilde yapıştırılan bu deriden buharlaşan terden elektrik üretiyor.
BİOnatioNAL Nisan 2023 47 Bir biyofilm cihazının şematik görünümü ve gerçek fotoğrafı . G. sülfürreducens kolonilerini birbirine bağlayan minik nanoteller. En ilginci de bu biyofilm, tuzlu suyla çalışan inorganik tabanlı akım jeneratörlerine gelince çok iyi çalışıyor. Giyilebilir elektroniklerdeki en büyük problemin batarya olduğunu düşünürsek, bu doğal biyo-batarya terden elektrik ürettiğinden çok verimli olabilir. Yapılan testlerde biyofilm yamanın 35. günde bile ilk gündeki gibi çalıştığı gösterildi. Bu piller vücuda bağlı nabız, solunum veya glukoz sensörü gibi sensörleri çalıştırmada kullanılabiliyor. Araştırmacılar giyilebilir teknolojiler için terden elektrik üreten biyofilm pillerin birçok yeni teknolojiyi de beraberinde getireceğine inanıyor. Araştırma Nature Communications dergisinde yayınlandı. Kaynak: UMass Amherst Referans: Xiaomeng Liu, Toshiyuki Ueki, Hongyan Gao, Trevor L. Woodard, Kelly P. Nevin, Tianda Fu, Shuai Fu, Lu Sun, Derek R. Lovley, Jun Yao. Microbial biofilms for electricity generation from water evaporation and power to wearables. Nature Communications, 2022; 13 (1) DOI: 10.1038/s41467-022-32105-6 Kaynak: https://www.gercekbilim.com/olu-bakteriler-kullanilarak-terden-guc-ureten-pil-yapildi/
Görme Engelli İnsanlar Rüya Görebilir mi? Görme engelinin başladığı yaşa göre değişir. Genel kanının aksine her görme engelli, görsel rüyalar göremiyor diye bir genelleme yapmak doğru değildir. Görme engelli insanlar, bu engellerinin başladığı yaşa bağlı olarak normal veya yarı-normal şekilde görsel rüyalar görebilirler. Dahası bir rüyanın görülme biçimi, o bireyin "görselliği" nasıl deneyimlediğine de bağlıdır. Yani teorik olarak görsel herhangi bir detay içermeyen rüyalar “görmek” de mümkündür. . Bu, uykuda olan kişinin anıyı nasıl canlandırdığına, onu hangi materyallerle hatırladığına göre değişir. Fakat çoğu durumda, görselliğe dair bir deneyimi olmayan bireylerin görsel rüyalar da göremediği söylenebilir. Dolayısıyla doğuştan görme engelli birinin görsel bir rüya görmesi pratik olarak imkansızdır. Fakat başta da belirttiğimiz gibi bu durum biraz da yaşa bağlıdır. 5 yaşından daha küçükken görsel yetisini kaybetmiş olan ve doğuştan kör insanların rüyalarının görüntülerle canlanmadığını biliyoruz. Bu gruptaki insanların rüyaları, görme haricindeki duyuların canlandırılmasıyla oluşuyor. Sesler, kokular, tatlar ve hisler içeren rüyalar görebiliyorlar. 5-7 yaş arasında kör olan insanların rüyalarının içerikleriyse kişiden kişiye değişiyor. ? BİOnatioNAL Nisan 2023 48
6 yaşında kör olmuş iki farklı bireyden biri görsel rüyalar görürken, diğeri görsel olmayan rüyalar görebiliyor. Dolayısıyla bireysel ve gelişimsel farklılıklar ile engelin türü gibi özellikler, rüyaların ortaya çıkış biçimini etkileyebiliyor. Fakat 7 ve daha sonraki yaşlarında kör olmuş insanlar, rüyalarını halen bizim anladığımız anlamıyla fiziksel görüntüler şeklinde “görebiliyor”. Renkler, görüntüler gerçeğe en yakın halleriyle rüyalarında boy gösteriyor. Bu insanlar için rüyaların ne kadar kıymetli olduğunu hayal dahi edemezsiniz! Tabii ki bu noktada körlüğü iki ana gruba ayırmak gerekiyor: gözdeki bir hasardan ötürü görme engeli ile beyindeki bir hasardan ötürü görme engeli. Eğer ki beyin görsel verileri işleyemeyecek şekilde hasar gördüyse, bu hasarın tipi ve yerine bağlı olarak birey hangi yaşta kör olmuşsa olsun rüyalarında görüntüler göremeyebilir. Ancak bireyin gözlerindeki bir hasar körlüğe neden olduysa ve görsel veri beyinde normal şekilde işlenebiliyorsa, yukarıda söylediklerimiz büyük oranda geçerli olacaktır. Rüya Kaynak: 1- Department of Physics. Do Blind People Dream?. (22 Ekim 2007). Alındığı Yer: University of Illinois at Urbana-Champaign | Arşiv Bağlantısı 2- D. Hiskey. How The Blind Dream. (12 Temmuz 2010). Alındığı Yer: Today I Found Out | Arşiv Bağlantısı 3- AFB. Do Blind People See In Their Dreams? Do They See In Color?. (16 Kasım 2004). Alındığı Tarih: 16 Ekim 2019. Alındığı Yer: American Foundation for the Blind | Arşiv Bağlantısı BİOnatioNAL Nisan 2023 49
Uşak Vala Gedik Anadolu Lisesi öğrencileri memeli kalbi diseksiyonu yaparken... BİOnatioNAL Nisan 2023 50