Böceklerde Kimyasal İletişim: Feromonlar

Böceklerde Kimyasal İletişim: Feromonlar

Karıncalar yuvalarını, balarıları da kovanlarını çok uzaklara gitseler de şaşırmadan bulurlar. Bazı böcek larvaları tehlike anında hemen bir araya toplanarak korunurlar. Pek çok hayvan da yaşadıkları alan üzerinde belirgin bir hakimiyete sahiptir. Bunların yanı sıra tüm böcek türlerinde çiftleşmek isteyen erkek ve dişiler uzak mesafelerde de olsalar birbirlerini kolaylıkla bulurlar. Bu davranışlardaki ortak nokta; tümünün bir tür haberleşme sayesinde gerçekleşiyor olmasıdır.

Pek çok canlı türü haberleşmek için bir tür işaret kullanır. Böceklerin kullandıkları işaretin adı ‘feromon’dur. Feromon “hormon taşıyıcıları” anlamındadır ve aynı türün üyeleri arasında kullanılan kimyasal maddelerdir. Genellikle özel bezlerde üretilerek çevreye bırakılırlar. Böceklerin davranışlarında değişikliklere neden olurlar.

Feromonlar, önceleri hormonlarla eşdeğer tutulmuştur. Hormonlar gibi az miktarda salgılanmalarına ve belirli bir yaşamsal işlevi yerine getirme görevini üstlenmelerine karşın, vücut dışına salgılanmaları onları hormonlardan ayırır. Feromonlar genellikle türe özgüdür.

Çok farklı işlevleri yerine getirenleri ve değişik bileşimlerde olanları da vardır. Yayılma yetenekleri oldukça yüksek olan feromonlar 7-8 km gibi muazzam bir uzaklıktan bile  etkili olabilmektedirler. Uzaklık, sıcaklık, rüzgâr ve nem gibi etmenler de feromonların etkisini azaltıp çoğaltabilir.

Feromonlar; iz bırakma-işaretleme, alarm, toplanma, birlikte yaşayan böceklerde kraliçe yetiştirilmesi ya da eşeysel olgunluğun kontrolü gibi işlerde kullanılırlar. Ayrıca koku yoluyla etkili olan cinsiyet feromonları da vardır.

Feromon kullanarak haberleşen canlılarla ilgili verilecek bilgiler okunurken akılda tutulması gereken çok önemli bir nokta vardır. Her türün kullandığı formül kendine özgüdür. İçerdiği kimyasal maddeler ayrıdır. Hem bu maddeyi salgılayan hem de salgılanan madde ile iletilmek istenen mesajı algılayan canlı bu formülden haberdardır. Ayrıca ilerleyen sayfalarda görüleceği gibi başka türe ait formülleri çözen ve taklit eden canlılar da vardır.

Sol: Kullandığınız parfümü elinize alıp koklayın ve içinde ne gibi maddeler bulunduğunu anlamaya çalışın. Sonra bu maddelerin her birini teker teker üreterek parfümü, aynı kokuya ve aynı kaliteye sahip olacak şekilde kendiniz oluşturmaya çalışın. Bunların hiçbirini -bu konuda özel bir eğitiminiz ya da iş tecrübeniz yoksa, bir laboratuvarda değilseniz ya da uzman kişilerden yardım almıyorsanız- elbette ki yapamazsınız. Böceklerin haberleşmek için kullandıkları feromonları üretenler de böceklerin kendileri değildir. Böceklere bütün bunları ilham eden Allah’tır.

Sağ: Kiraz sineği

Feromonlarla Haberleşme

Feromonları izleyerek haberleşme şekline daha çok arı, karınca, termit gibi birlikte yaşayan böceklerde rastlanır. Toprağa bırakılan kimyasal izler, böceklerin gezindiği tüm ortamlarda, ağaçlarda, dallarda, yapraklarda ve meyvelerde olabilir. Havadaki izler ise uçan böcekler tarafından bırakılır ve sürekli yenilenmeleri gerekir. Koku yoluyla etkili olan cinsiyet feromonları bu gruba girer.

Böcekler boyutlarının küçüklüğü, uçabilme ve hızlı hareket edebilme gibi özellikleri nedeniyle, çok geniş alanlara yayılabilirler. Bu özellikleri, üremeleri için ilk anda sorun oluşturacakmış gibi düşünülebilir. Ancak bu durum, feromonlar sayesinde ortadan kalkmıştır.

Sol: Feromon kullanarak haberleşen canlılara en önemli örneklerden biri de karıncalardır. Karıncalarda, yuvadan çıkan ilk birey belirli aralıklarla feromon bırakır. Arkasından gelen diğerleri de bu sayede onun izini kolaylıkla takip eder. Bir bireyin bıraktığı kimyasal izlerin diğer bireyler tarafından algılanması; koklama ya da tatma duyusu ile gerçekleşir.

Sağ: Bagworm güvesi ve çantası

Koku yoluyla etkili olan cinsiyet feromonları erkek ve dişi böceklerin birbirlerini bulmalarını sağlar. Örneğin Limantridae ailesinden bir kelebek türünde, dişinin vücudunun son kısmından havaya salgıladığı kokuyu erkek güçlü antenleriyle algılar. Erkeğin 8 kilometre gibi muazzam bir uzaklıktan bile algılayabildiği bu çekici kokuyu, hiçbir koku bastıramaz. Bu türün dişisi kanatsız olması nedeniyle hareketsizdir. Erkek, dişinin yalnızca kokusuna kapılarak onu bulur ve çiftleşme gerçekleşir.5

Feromonlarla iletişim konusunda bir başka şaşırtıcı örneğe de kiraz sineklerinde (Rhagoletis cerasi) rastlarız. Kiraz sineği, yumurtalarını kiraz meyvesine koyduktan sonra, vücudundan salgıladığı bir feromonu meyveye bırakarak yumurtalarını korur. Bu meyveye daha sonra gelen ikinci bir sinek, feromonun varlığını fark eder ve mesajı anlar. Yumurtalarını bırakmak üzere başka bir kiraz ağacı aramak için hemen uzaklaşır.6

Sol: Barred Sulphur Kelebeği

Bagworm güvelerinin ise feromonlar olmadan soylarını devam ettirmesi mümkün değildir. Bu güve türü düşmanlarından korunmak için larva dönemlerinde kendisine bir nevi kamuflaj çantası yapar. Larva çantayı yaparken üzerinde yaşadığı bitkiden topladığı yaprak ve ağaç dalları gibi malzemeleri kullanır. Bagworm güveleri çantalarını hiç terk etmeden yaşamlarını sürdürürler. Öyle ki beslenirken bile çantalarından ayrılmazlar. Özellikle dişiler yetişkin hale gelseler de kanatları ve bacakları olmadığı için çantalarını terk edemezler.

Io Güvesi

Çiftleşme de bu kozanın içinde, dişilerin salgıladığı özel bir feromon sayesinde gerçekleşir. Dişi çiftleşmek için hazır olduğunda çantasını yumuşatarak gevşeten bir kimyasal madde salgılar. Bu madde erkek güvenin kozanın içine girmesini kolaylaştıracaktır. Dişinin salgıladığı cinsellik feromonunu fark eden erkek güve, dokusu yumuşamış olan çantanın içinde küçük bir delik açar ve hiç görmediği dişiyle çiftleşir. Ardından dişi çantanın içerisine yumurtalarını bırakır. Erkeğin açtığı boşluğu tıkamak için de dişi, vücudunda başka bir madde üretir. Bu işlemlerden kısa bir süre sonra da ölür. Tırtıllar yumurtalarından çıktıklarında çantayı aşındırarak dışarı çıkarlar ve yeni çantalar üreterek gelişimlerini sürdürürler.7

Buraya kadar verilen örneklerde çok açık olarak görülen bir gerçek vardır. Bu canlılar mükemmel işler başarmaktadırlar. Kendi türlerine ait olan kokuyu hemen tanımakta hatta kilometrelerce uzakta bile olsa bu kokuyu algılamaktadırlar. Bugünkü teknoloji ile bir insanın ya da bir makinenin kilometrelerce uzaktaki bir kokuyu fark etmesi mümkün değildir. Buna rağmen 1-2 cm.’lik böcekler vücutlarındaki özel tasarlanmış algılayıcılarını kullanarak kokuları fark edebilirler. Allah bu canlıları mükemmel sistemlerle yaratmıştır. Benzersiz şekilde yaratan Allah çok yücedir.

Keskin hatlarıyla göze çarpan Barred Sulphur türü, Florida’nın en yaygın kelebeklerinden biridir. Erkeğin ön kanatlarının üst kısmının kenarlarından siyah bir hat geçmektedir. Dişilerde bu siyah bölüm yoktur. Erkek kelebeklerdeki bu siyah hat üzerinde koku pulları bulunur. Bu pullar dişiyi etkileyen ve erkeğin bulunduğu yere çeken özel bir parfüm yaymaktadır.8

Erkek Io güvesinin başında tüy benzeri duyargaları vardır. Bu duyargalar güvenin mükemmel koku alma duyusunun kaynağıdır ve 1.5 kilometreden daha uzak bir yerden eşini fark etmesini ve yerini tespit etmesini sağlamaktadır.9

Feromonların Genel Özellikleri

Bazı böceklerdeki cinsiyet hormonları günün belirli zamanlarında bırakılır. Örneğin Sporganothis pilleriana kelebekleri, cinsiyet feromonlarını her zaman için gündüz 11.00-16.00 saatleri arasında bırakırlar. Apis mellifera türü balarılarında ise, dişinin cinsiyet feromonu salgılaması bütün yaşamı boyunca sürer. Bu arı türünün çiftleşmeden sonra salgıladığı feromon, kovan içinde kargaşaya neden olacak yeni bir kraliçe arının yetişmesini engeller.

Birarada yaşayan böceklerde feromonlar besin alışverişine de yarar. Ayrıca koloninin savunulmasına yardımcı olan feromonlar da vardır. Koloni üyeleri bu feromonlar sayesinde birbirlerini tanır ve bu kokuya sahip olmayan yabancıları koloniye almazlar.

Örneğin tatlı arılar (Holictidae türü) koloni bütünlüğünü kendilerine özgü bir feromon sayesinde korurlar. Tatlı arılar yuvalarının girişindeki toprak bölümü ve ana yuvanın yukarı bölümlerini özel bir salgı ile kaplarlar. Bu arı türünün salgısı “makrosiklik lakton” ismi verilen kimyasal bir karışımdan oluşur. Kolonideki her bireyin kendine has lakton karışımı vardır ve bu karışım o bireye bir çeşit kimyasal ‘parmak izi’ sağlar.

Kolonideki işçi arılar, yuvanın girişine ve yukarıdaki tünel bölgelerine kendi salgılarını bırakırlar. Bu şekilde kolonideki tüm bireylerin lakton karışımları birikir. Bu da girişe özel ve kendine has bir yuva kokusu verir. Bu önemlidir çünkü tatlı arıların yaşadıkları bölgelerde yüzlerce yuva birarada bulunur. Girişteki bu koku, geri dönen işçilerin yüzlerce yuvanın içinden kendi yuvalarını tanımalarını sağlar. Ayrıca kovanı koruyan bekçi arılar da, yuva arkadaşlarını dönüşte bu koku sayesinde tanırlar. Görüldüğü gibi bu küçük arılar, insan burnunun kimyasal algılama ve ayırt etme kapasitesinin çok daha üstünde bir seviyede ayırt etme kabiliyetine sahiptirler.10

Taklit Feromonlar

Feromonlar konusundaki en şaşırtıcı noktalardan biri de bazı canlıların, başka canlıların kullandıkları feromonları taklit edebiliyor olmalarıdır. Örneğin bazı çiçekler böceklerin feromonlara olan duyarlılığından yararlanır ve onları benzer maddeler salgılayarak kandırırlar.

Polyphemus güvesinin erkekleri geniş, tüylü duyargalara sahiptir. Bu duyargalar bir dişi güvenin kokusunu birkaç kilometre uzaktan fark edecek kadar hassastır. Hatta dişi saatte yalnızca 1 gramın milyarda biri kadar koku salgılasa bile erkek güveler bunu fark etmekte zorlanmazlar. Güvenin koku alma duyusunun bu kadar etkili olmasının bir nedeni, her bir duyarganın yaklaşık 17.000 tüycüğe sahip olmasıdır. Her bir tüycük de, binlerce koku alma gözeneğine sahiptir. İşte bu özel tasarım güvelerin koku alma duyarlılığını son derecede artırır.

Güveler bu kusursuz algılama yeteneğini nasıl kazanmışlardır?

Küçücük bir güvenin bedeninde 17.000 tüycüklü ve her bir tüycükte binlerce gözenek olan bu yapı nasıl ortaya çıkmıştır?

Tesadüflerin bir böcekte böylesine gelişmiş koku algılayıcı bir sistem var etmesi imkansızdır. Düşünme yeteneği olan, akıl sahibi her insan böyle bir iddianın mantıksızlığını hemen anlayacaktır. Allah güveleri bu benzersiz özellikleriyle birlikte yaratmıştır.

Bununla birlikte feromonlar türlerin devamlılığını sağlama özelliğine de sahiptirler. Orta Amerika’da yaşayan “Florida kraliçesi” adındaki bir kelebek türünün kanatlarının rengi ve deseni bir başka kelebek türünün kanatlarının rengi ve deseni ile çok benzerdir. Bu iki tür, bazen eş bulmak için uğraşırken birbirlerinin renklerine aldansalar da erkek kendi türünden olan dişiyi kokusundan tanır. Erkeğin kendi feromonunun kokusunu alabilmesini kolaylaştırmak için dişi, kanatlarını yelpaze gibi kullanarak, kokuyu erkeğe doğru gönderir. Bu sayede türünün devamı garanti altına alınmış olur.11

Toplanma Vakti Gelince …

Toplanma feromonları böceklerin dinlenme vakitlerinde salgılanır ve türün diğer bireylerini bir araya toplar. Arı, karınca ve termit gibi böceklerin bir arada yaşamasını sağlayan da bu feromonlardır.

Kabuklu böceklerde (Ipidae ve Scolytidae türlerinde) beslenmek ve yumurta bırakmak için uygun bir ağaç gövdesi bulan bireyler de feromon salgılayarak, koloninin diğer bireylerinin buraya toplanmasını sağlarlar.12

Feromonların böcekler üzerinde ne kadar etkili olduklarını görmek için ateş karıncalarını örnek verelim. Ateş karıncaları iğnelerini yere sürerek arkalarındaki koloni üyelerine kendilerini takip etmeleri için koku izi bırakırlar. Konunun uzmanlarından Harvard Üniversitesi’nden E. O. Wilson bu kokunun etkisi ile ilgili olarak şöyle demiştir:

“Karıncanın bıraktığı 1 miligramlık bir iz feromonu, bir koloniyi dünyanın etrafında üç kere dolaştırabilir.”13

Sol: Bazı feromon formülleri

Sağ: Böceklerin bir çoğu birbirleriyle haberleşmek için feromon olarak adlandırılan kimyasal maddeler kullanırlar.  Her böcek kendi türüne ait feromonu tanır ve bununla  bildirilen mesajı tam olarak uygular. Oysa böceklerde ne bir laboratuvar mevcuttur ne de bir kimya mühendisi gibi eğitim görmüşlerdir. Onlar yine de bu salgıların ne anlama geldiğini bilirler, çünkü Yüce Allah onları, bu feromonları teşhis etmelerini sağlayacak sistemlerle birlikte yaratmıştır.

Feromonların bu mükemmel etkisi düşünüldüğünde birarada yaşayan böcekler için ne kadar önemli oldukları hemen anlaşılacaktır. Özellikle bir tehlike anında haberleşme sistemindeki herhangi bir aksaklık yaşanması önemli sorunlar yaratabilecektir. Tehlike anlarında salgılanan feromonlar tüm koloniyi alarma geçirecek niteliktedir.

Uçucu özellikte ve kısa süreli etkili olan alarm feromonları birçok türde aynıdır. Herhangi bir tehlike durumunda karıncalarda vücudun son kısmındaki bezlerden, balarılarında iğne bezlerinden, diğer bazı böcek türlerinde ise ağız bölümlerinde bulunan bezlerden feromon salgılanır. Karıncalar saldırma amaçlı toplanmalar için de alarm feromonu salgılarlar. Feromon koloninin biraraya toplanmasını ve çok sayıda bireyin savunmaya katılmasını sağlar.

Örneğin bazı yaprak biti türlerinin böcekler tarafından saldırıya uğradıklarında salgıladıkları alarm feromonu, yakınlarda beslenmekte olan diğer yaprak bitlerinin uzaklaşmasına yol açar. Yaprak bitleri, kendilerini alarma geçiren bu kimyasal salgıları antenlerinin üzerindeki özel duyargalar sayesinde algılar.

Bundan başka termitler de yaptıkları tümseklerde bir yarık fark ettiklerinde alarm yerine geçen bir koku yayarak diğer termitleri deliğin bulunduğu yeri tamir etmeleri ve saldırılara karşı yuvayı korumaları için çağırırlar.

Buraya kadar verilen örneklerde dikkat çeken ortak nokta, bütün canlıların kendi türlerine ait olan feromonun formülünü tanımaları ve bu feromonla bildirilen emri tam olarak uygulamalarıdır. Bir böceğin kimyasal maddeler arasında ayrım yapabilmesi, bu maddenin şifresini çözebilmesi elbette üzerinde düşünülmesi gereken bir konudur. Böcekler bu mükemmel işi nasıl başarırlar?

Bunun için öncelikle salgının ne içerdiğini bilmeleri yani analizini yapmaları gerekmektedir. Analiz işlemi içinse teçhizatlı bir laboratuvara ihtiyaç vardır ve elbette ki bu konuda bilgi sahibi olmak da gerekmektedir. Ancak böceklerin vücutlarında ne gelişmiş laboratuvarlar vardır ne de başka bir teknik donanım… Yine de çok başarılı analizler yaparlar ve feromonlarla anlatılmak istenen mesajları tam olarak anlayarak gerekeni yerine getirirler.

Bir insanın bunları yapabilmesi için bir kimya mühendisi gibi eğitim görmüş olması ve belli bir deneyime sahip olması gerekmektedir. Ama böceklerin ne eğitime ne de deneyime ihtiyaçları vardır. Onlar salgıların ne anlama geldiğini anlamak için eğitime ihtiyaç duymazlar, çünkü doğuştan itibaren bunun bilgisine sahiptirler. Kendi türleri ile başka türlerin salgılarını birbirlerine karıştırmazlar (taklit yapılarak kandırılanlar hariç), çünkü onları bu feromonu teşhis etmelerini sağlayacak sistemle birlikte Yüce Allah yaratmıştır.

Allah Yusuf Suresi’ndeki ayetlerde göklerde ve yerde yarattıklarına dikkat çekmekte ve şöyle buyurmaktadır:

Göklerde ve yerde nice ayetler vardır ki, üzerinden geçerler de ona sırtlarını dönüp giderler. Onların çoğu Allah’a iman etmezler de ancak şirk katıp-dururlar. (Yusuf Suresi, 105-106)

editor