Telif:H.R.Heilmann, HOBOS Team -Taze yapılmış hücreler başlangıçta yuvarlaktır.
Arı Petekleri Neden Altıgen Şeklindedir?
Arılar mükemmel matematik dehasımı,yoksa doğanın matematik ürünümü?Yoksa bir tasarım harikasımı?
Yeni inşa edilmiş hücrelerin duvarları her yerde mükemmel şekilde pürüzsüz ve eşit derecede kalındır; duvarların çarpıştığı açılar tam olarak 120 derecedir.
Seri olarak bir çok arının aynı anda yaptığı birbirine yapışan silindirik yumuşak duvarların istiflendikçe birbirine değen yüzeylerinin köşelenmesi durumudur sadece, ki bunun benzer örneğini sabun köpüğü gibi aşırı kırılgan bir yapıda bile görebiliyoruz.
Bilim insanları yıllar yılı bal
peteklerindeki açısal mükemmelliğe hayretle bakmış; ancak hiçbiri tam
olarak bu mekanizmayı açıklayamamıştı. İngiltere ve Çin’deki
mühendisler bu gizemi çözme yolunda ilk ve önemli bazı adımlar atmış
durumdalar. Ekip bal peteklerinde göze hoş gelen bu altıgen şeklin
aslında başlarda dairesel bir yapıda olduğunu ve saniyeler içerisinde
altıgen bir yapı aldıklarını ortaya koydu. Araştırmacılar çalışmalarının
bulgularını 16 Temmuz 2013`de Journal of the Royal Society Interface adlı
dergide yayınladılar.
Cardiff
Üniversitesi’nden mühendis ve çalışmanın yazarlarından Bhushan
Karihaloo; Galileo Galilei ve Johannes Kepler gibi iki büyük dehanın da
bu fenomenle büyülendiklerini hatırlatarak, bal arılarının peteklerini
nasıl yaptıklarıyla ilgili insanların pek çok spekülasyon ortaya
attıklarını söylüyor. Pek çok ilginç, hatta arıların matematik
kullandıklarını temel alan yer yer komik açıklamaların olduğunu da
ekledikten sonra, aslında sanılanın aksine açıklamanın çok daha basit
olduğunu belirtiyor Karihaloo.
Bal peteği mekanizması
Ekip Beijing'teki bir tesiste bal arılarının peteklerini inşasını
kolayca gözlemleyebilecekleri bir düzenek kurmuş. Yaptıkları
çalışmalarda peteklerin inşasının çeşitli aşamalarını fotoğraflayarak
belgelendirmişler. Gözlemler sonucunda peteklerin ilk aşamada dairesel
yapıda oldukları fark edilmiş. Peteğin bu ilk hücresel yapısı
oluşturulduktan sonra ekip gözlemlerinde bal arılarının peteğin
duvarlarını ısıttıklarını fark etmişler (Aslında bu daha önceki
çalışmalarda tanımlanmış fakat henüz detaylı bir açıklama
getirilememiştir.) ve bunun altıgen oluşumundaki en önemli adım olduğunu
düşünüyorlar.
Arılar bu işlemde
kullandıkları ısıyı kendi vücutlarından sağlıyorlar. Peteği
ısıttıklarında mumu akışkan hale getiriyorlar ve ardından petek en
kararlı form olan altıgene dönüşüyor. Fakat süreç henüz tüm detaylarıyla
aydınlatılmış değil. Ekibin şu an üzerinde çalıştıkları soru, arıların
bir peteği tümden mi yoksa kısım kısım mı ısıttıkları. "Benim tahminim
doğanın tasarrufu ve ekonomiyi tercih etmesinden yola çıkarak peteğin
kısmi olarak yani sadece belli noktalardan ısıtıldıkları; ancak diğer
yandan arıların bakış açısıyla düşününce de bir peteği tek seferde
ısıtmak daha kolay bir iş gibi görünüyor" diyor Karihaloo.
Ekip her iki senaryonun da ne kadar süre alacağını hesaplamış. Buna
göre bir petek hücresini altıgene dönüştürmek için tümden ısıttığınızda 6
saniye, belirli noktalardan ısıttığınızda ise 36 saniye geçiyor.
Ekipteki araştırmacılar, çalışmanın ilerleyen basamaklarında bu veriyi
kullanacaklarını dile getiriyorlar.
Aynı görüşlere sahip olan Würzburg arı araştırmacısı Jürgen Tautz “Yeni inşa edilmiş hücreler altıgen değil” diyor. “Onlar yuvarlaktır.” Arılar, ince hücre duvarlarını vücut sıcaklıkları ile ısıttıklarında balmumu çalışmaya başlar. İki hücre arasındaki akma noktasında, eşit miktarda iki sabun köpüğü birleştiğinde olduğu gibi benzer bir şey olur: düz kesimli bir yüzey oluşur.
(Image: © B.L. Karihaloo, K. Zhang and J. Wang)
En verimli depolama şekli
Bal üretiminde ilk aşama bal mumunun üretimidir. Bir çok işçi arının grup halinde kenetlenmesi ile belli sıcaklığı değerine ulaşılır ve salgı başlar. İlk salgı beyazken, salgı ve polenlerle renk sarıya doğru döner. Toplu iğnenin başı kadar minik üretilen bal mumları çok fazla enerji tüketimi ile gerçekleşir. Sonuçta 1kg bal mumu üretmek için yaklaşık 22 kg bal tüketilir.
Bilim adamları ve matematikçiler yaptıkları araştırmalar sonucu en
verimli depolama şeklinin altıgene uygun olduğunu ispatlamışlardır.
Maksimum kullanımı esas alan bu konumlanmaya çıta kenarlarından başlayan
arılar ortada kusursuz altıgenlerle petekleri tamamlarlar. Bu müthiş
matematik düzeni diğer geometrik şekiller ile mümkün olmamaktadır.
Daire, beşgen ve sekizgen gibi şekillerde muhakkak boşluk kalacaktır.
Kare ve üçgende ise, aynı hacmi doldurmak için gereken duvar çevresi
daha fazla olacağından en az malzeme ile bir alanı optimum şekilde
bölmek için altıgen en ideal olan şekil tipidir.
Evrimsel boyutuArıların milyonlarca yıllık içgüdüsel tasarrufi davranışının şekilsel yansımasıdır.Bal peşindeki ayılardan ve yahut çeşitli yırtıcı, beleşçi rakip hayvanattan sakınma amacıyla alandan kazanmak hedeflenerek yapılan yapılardır, çünkü ne kadar az alanda ne kadar çok petek olursa yuva yani kovan o kadar verimli bir depolama, üreme vesair bölgesi olur.
Görüldüğü gibi konunun açıklaması Kepler`in düşündüğü kadar karmaşık değilmiş.Doğa kuralları ile açıklanabilecek düzeyde ve basit.
Kaynaklar
1.Video-it`s Okay To Be Smart-https://www.youtube.com/watch?v=Pypd_yKGYpA
2.https://royalsocietypublishing.org/doi/full/10.1098/rsif.2013.0299
3.https://www.tagesspiegel.de/wissen/aha-warum-sind-waben-sechseckig/1596562.html
4.https://www.livescience.com/38242-why-honeybee-honeycombs-are-perfect.html
