Meyve sinekleri neden düşündüğünüzden daha akıllıdır?

Meyve sinekleri veya Kara karınlı meyve sineğiMeyve sinekleri, biyolojik süreçlere yönelik araştırmalar için ucuz ve erişilebilir bir platform sağlamaları nedeniyle en çok incelenen organizmalar arasındadır. Meyve sinekleri insanlardan pek farklı görünmeseler de hastalığa neden olan genlerin %75’ini bizimle paylaşıyor, bu nedenle bilim insanları insan hastalıklarını daha iyi anlamak için bu genleri kullanıyor.

Araştırmacılar, bu küçük böceklerin rüzgarlı ortamlarda yiyecek kaynakları bulmak için “ara ve kaç” olarak bilinen kasıtlı bir strateji uyguladıklarını uzun süredir belgelemektedir. Bu tekniği kullanarak, meyve sinekleri lezzetli bir şeyin kokusunu alır, ardından kokuyu takip etmek için rüzgara karşı ok atar ve kokuyu kaybettiklerinde onu tekrar bulmak için bir yandan diğer yana ok atarlar.

Bilim insanları rüzgarda koku almanın kaynağın yakınlarda olduğu anlamına gelmediğini açıkladı. Esinti kokuyu uzak bir noktadan bile taşımış olabilir. Sonuç olarak, fırlat ve at tekniği rüzgardaki kokunun kökenini bulmanın etkili bir yoludur.

Peki rüzgar olmadığında ne olur?

Lund Üniversitesi’nde duyusal biyoloji alanında doçent olan ve araştırmaya dahil olmayan Markus Stensmeier, “Ellerinde bir numara daha var” dedi.

Rüzgar olmadığında işin püf noktası: Sinekler aşağıya doğru dairesel bir hareket yapar. Yazarlar, sineklerin bir kokuyla karşılaştıklarında ve daha sonra onu sakin havada kaybettiklerinde, kokunun kaynağını bulmak için aşağı doğru döndüklerini buldular.

Bu davranış şok edici olmayabilir; çoğu sinek karikatürü, onları kötü kokulu bir yiyecek yığınının etrafında dönerken gösterir. Ancak bu, bilim adamlarının meyve sineklerinin durgun hava ortamlarında nasıl davrandığını ilk kez belgelemesi ve köklü insan sezgilerini doğruluyor.

Durgun havada bir koku almak, kaynağın yakınlarda olabileceğini gösterir ve bu da batma ve daire yaklaşımını daha kullanışlı hale getirir.

Bazı araştırmacılar, köpeklerin ve farelerin, bir kokuya yaklaşmak için yüksek ve alçaktan kokladıklarında benzer davranışlar sergilediklerini öne sürdü.

Araştırmayı yürütmek için yazarların öncelikle rüzgarsız bir ortamda sineğin koku alma duyusunu uyarmanın bir yolunu bulmaları gerekiyordu. Peki rüzgar olmadan kokuları nasıl iletirsiniz? Araştırmanın baş yazarı ve Nevada Üniversitesi Reno’da biyoloji ve mühendislik alanında doktora sonrası araştırmacı olan David Stupski, bilim adamlarının yaklaşımını şöyle anlattı: “Koku duyusu için sanal gerçeklik” yaklaşımı.

Araştırmacılar, antenlerinde ışıkla aktive olan nöronlar bulunan, yani aslında sineğin burnu olan genetiği değiştirilmiş sinekler kullandılar. Sonuç olarak araştırmacılar, gerçek kokular yerine kırmızı ışık parıltıları kullanarak sineğin koku alma duyusunu uyarmayı başardılar. Işığa dayalı yaklaşım, araştırmacıların, uzayda bulunması zor olan kontrollü koku bulutlarının sağlanmasıyla ilgili zorlukların üstesinden gelmelerine olanak sağladı.

Araştırmacılar, koku yerine ışık sağlamak için ışıkları kolayca açıp kapatabildiler. Araştırmacılar, sineğin hareketini üç boyutlu olarak takip edebilmek için çalışmalarını 12 kameralı özel olarak tasarlanmış bir rüzgar tünelinde gerçekleştirdiler. Böcekleri uçuş sırasında doğal hallerinde gözlemlemek çok zordur, bu nedenle hareketlerinin üç yerine iki boyuta yayıldığı yürüyen sinekler üzerinde birçok araştırma yapılıyor.

Meyve sineklerinin hava koşullarına bağlı olarak farklı hareket ettiğini gözlemledikten sonra yazarlar, meyve sineklerinin rüzgarın varlığını ve yönünü algılayabildiği sonucuna vardı.

“Araba kullanırken başınızı arabanın camından dışarı çıkarırsanız rüzgarın olup olmadığını anlayabilir misiniz?” diye sordu çalışmanın baş araştırmacısı ve makine mühendisliği yardımcı doçenti Floris van Brueghel. Havada hareket ederken hafif bir esintiyi tespit etmek zordur, ancak meyve sinekleri yine de bu konuda çok başarılıdır.

Yazarlar, sineklerin bir kokuyla karşılaştıklarında rüzgarın olup olmadığını ve nereden geldiğini belirlemek için yavaşladıklarını ve döndüklerini öne sürüyorlar.

Araştırmada yer almayan Caltech sinir bilimi profesörü Elizabeth Hong, “Bu, çok küçük ve sözde basit beyinde gerçekleşen çok karmaşık bir hesaplama sürecidir” dedi.

Lozan Üniversitesi’nde profesör ve sinir bilimi uzmanı Richard Benton’a göre, meyve sineklerinin kokuları nasıl takip ettiğini anlamak, bilim adamlarının sivrisinekler gibi zararlı zararlıları daha iyi anlamalarına yardımcı olabilir. Bilim adamları, hastalık bulaşmasını azaltmak için sivrisineklerin insanları bulma ve onlarla beslenme yeteneklerinin önlenmesiyle özellikle ilgileniyorlar.

Koku duyusu, kapalı alanlardaki kimyasal sızıntıların kaynağını bulmak için tasarlanan yeni nesil izleme cihazları için de bilgi sağlayabilir.

Belki bu çalışma meyve sineklerine biraz saygı kazandırabilir. Sonuçta bu sinek, rüzgarsız evlerimizin içindeki kokuları takip ederek insanlarla birlikte nasıl gelişeceğini buldu.

Benton, “Küçük bir beyinleri var ama onunla pek çok şey yapıyorlar” dedi.