Son bir haftadır Titanik enkazını ziyaret etmek isteyen ancak daha dibe varamadan basınç nedeniyle patlama neticesinde yaşamını yitiren 5 kişi hakkında oldukça çok haber okuduk. Bunun bir sonucu olarak da okyanuslar hakkında aklımıza bir çok soru takıldı. Örneğin son teknoloji insan yapımı araçlarımızla derin denizlerde yol almayı başaramıyorsak, balıklar ve diğer deniz canlıları basınç ile nasıl baş ediyor?
Aslında bu soruların takılması son derece mantıklı. Her geçen gün Evren hakkında yeni keşifler yapıyoruz. Ancak okyanuslar hakkında Evren hakkında bildiklerimizden çok daha azını biliyoruz. Aslına bakarsanız okyanusların sadece %5 insanlar tarafından haritalandı. Bu yüzde size az geldi ise şöyle düşünün.
Okyanus yüzeylerini keşfetmek ve haritalandırmak kolaydır. Ancak okyanusların bir de derinliği vardır. Neler olup bittiği hakkında fikir sahibi olamadığımız kısım aslında burasıdır. Bunu başaramama nedenlerinin başında da okyanus doğasının dayattığı zorlukların ötesinde, fiziki bir gerçek bulunur. Bu da basınçtır.
Dünya atmosferinin üzerinde uzaya süzülürseniz, vücut basıncınız sıfıra düşer. Bu nedenle uzaya gitmek nispeten daha kolaydır. Ama okyanusun derinliklerine inerseniz, basınç derine indikçe artar.
Tüm dünya okyanuslarının en derin kısmı olan Mariana Çukuru’ndaki Challenger Deep’te basınç yüzeyde hissedeceğinizden yaklaşık 1000 kat daha fazla olacaktır. Bunu üzerinizde 50 adet uçağın olmasıyla eş değer biçimde düşünebilirsiniz.
Basınç Balıklar Ve İnsanları Neden Aynı Biçimde Etkilemez?
Sonucunda derin deniz yaşaması çok zor bir yerdir. Işık yoktur, ortam soğuktur, fazla oksijen yoktur ve yiyecek azdır. Üstelik orada yaşayan canlılar yukarıdaki suyun muazzam basıncıyla baş etmek zorunda. İşte bu noktada akla gelen soru balıkların basınç altında ezilmeden nasıl hayatta kaldığı olur?
Bu sorunun bir değil birden çok cevabı vardır. Örneğin yukarıda gördüğünüz salyangoz türü, geçtiğimiz haftalarda deniz yüzeyinin yaklaşık 8336 metre aşağısında keşfedildi. Bunun sonucunda da en derinde yaşayan canlı olma rekorunu kırdı. Ondan önceki keşif, Mariana Çukuru’nda 8.178 m derinlikte kaydedilen Mariana salyangozuydu. Ancak bunu başarabilmelerinin bir nedeni vardı.
Biz insanlar karada yaşama ayak uyduracak biçimde geliştik. Atmosferimizdeki hava ağırlığından dolayı temas ettiği yüzeylere basınç uygular. Sonucunda aynı basınca her gün bizler de maruz kalırız. Aslına bakarsanız havanın insan vücuduna uyguladığı toplam kuvvet 150.000 N’dur. Bu, 15.000 kg’lık yani 15 tonluk bir kütleye etki eden kütleçekim kuvvetine eşdeğerdir. Bu yükün karşısında ezilmeden durabilmemizin nedeni ise kan basıncıdır.
Derin bir yüzme havuzunun dibine daldığınızda kulaklarınızda ve sinüslerinizde rahatsız edici bir his hissetmeye başlarsınız. Bunun nedeni, vücudumuzda bulunan hava keselerinin su basıncıyla sıkışmasıdır. Ancak okyanusun en derin kısımlarında yaşayan canlıların, ezici basınç da dahil olmak üzere bu zorlu koşullarla başa çıkmalarına yardımcı olan bazı özellikleri vardır. Çoğu okyanus türü, okyanusta yaşamak için özel olarak uyarlanmıştır.
Balıklar ve Diğer Canlılar Okyanus Basıncına Nasıl Dayanıyor?
Okyanus yüzeyine daha yakın yaşayan balıkların yüzme kesesi adı verilen, içinde hava bulunan ve suda yüzmelerine veya batmalarına yardımcı olan, iç düzenleyici görevi gören bir organı vardır. Ancak derin deniz balıklarının vücutlarında bu hava kesecikleri yoktur.
Ancak hava boşlukları olmayan bir vücuda sahip olmak sizi yalnızca bir yere kadar götürür. Sonucunda yüksek basınç aynı zamanda moleküllerin yapısını da bozacaktır. Buna yardımcı olmak için, derin deniz canlılarının vücutlarında piezolitler (adı Yunanca basınç anlamına gelen ” piezin ” kelimesinden gelir ) adı verilen organik moleküllere sahiptir .
Bu piezolitler, canlıların vücudundaki zarlar ve proteinler gibi diğer moleküllerin basınç altında ezilmelerini engeller. Arka planındaki mekanizma henüz tam olarak keşfedilmese de araştırmalar okyanus canlılarında piezolit molekülü trimetilamin N-oksit (TMAO) miktarının derinliğine bağlı olarak arttığını göstermektedir.
Bu molekül ile ilgili bir başka ayrıntı ise, balıklara balık kokusu dediğimiz şeyi vermeleridir. Bu nedenle bir balık ne kadar derinde yaşıyorsa aslında o kadar çok balık gibi kokacaktır.
Balinalar Derinlerde Basınç İle Nasıl Başa Çıkar?
Balinalar gibi deniz memelileri için durum biraz farklıdır, çünkü onlar da bizim gibi hava solurlar. Cuvier gagalı balinaları, dünyanın en derine dalan türlerin başında gelir. Bir nefeste yaklaşık 3000 metre civarındaki derinliklere inebilirler.
Bu balinalar dalarken soludukları havadaki oksijeni kanlarında ve kaslarında depolarlar. Bunu yapabilmelerinin temel nedeni kanlarında, oksijen depolamak için kullanılan hemoglobin ve miyoglobin moleküllerinin, diğer balina türlerine göre çok daha fazla olmasıdır. Özel yenekleri sadece bunla da sınırlı değildir.
Cuvier’in gagalı balinaları ayrıca kalp atış hızlarını da azaltabilir. Ayrıca vücudun belirli bölgelerine akan kanı geçici olarak durdurabilir. Tüm bunlar sonucunda da depoladıkları oksijeni çok daha uzun süre korumayı başaracaklardır.
Gördüğünüz gibi balıkların basınç ile baş etmesinin birden çok yolu mevcut. Ancak bu süreçlerin işleyiş mekanizmaları ile ilgili bilgilerimiz ise son derece sınırlı. Bunun en temel nedeni de bir nevi farklı dünyalara ait olmamız.
Onları dünyaya çıkardığımız zaman hayatta kalamayacaklardır. Bizlerin ise yanlarına gidip inceleme yapma şansımız henüz mevcut değil. Yazımızın devamında okumaya devam etmek isterseniz: Dünyanın Yaşayan En Büyük Hayvanı Mavi Balina Neden Bu Kadar Büyüdü?
Kaynaklar ve ileri okumalar
- Why Do Deep-Sea Fishes Not Get Crushed By Pressure On The Sea Floor?. Yayınlanma traihi: 16 Haziran 2022; Bağlantı: https://www.scienceabc.com/
- Papini CM, Pandharipande PP, Royer CA, Makhatadze GI. Putting the Piezolyte Hypothesis under Pressure. Biophys J. 2017 Sep 5;113(5):974-977. doi: 10.1016/j.bpj.2017.07.012. Epub 2017 Aug 10. PMID: 28803626; PMCID: PMC5611670.
- How do fish survive in the deep ocean? Yayınlanma tarihi: Bağlantı:
- how do creatures living in the deep sea stay alive given the pressure? Yayınlanma tarihi: 1 Mart 2019; Bağlantı: https://theconversation.com/
- Bockus, Abigail B. and Brad A. Seibel. “Trimethylamine oxide accumulation as a function of depth in Hawaiian mid-water fishes.” (2016).
Size Bir Mesajımız Var!
Matematiksel, 2015 yılından beri yayında olan ve Türkiye’de matematiğe karşı duyulan önyargıyı azaltmak ve ilgiyi arttırmak amacıyla kurulmuş bir platformdur. Sitemizde, öncelikli olarak matematik ile ilgili yazılar yer almaktadır. Ancak bilimin bütünsel yapısı itibari ile diğer bilim dalları ile ilgili konular da ilerleyen yıllarda sitemize dahil edilmiştir. Bu sitenin tek kazancı sizlere göstermek zorunda kaldığımız reklamlardır. Yüksek okunurluk düzeyine sahip bir web sitesi barındırmak ne yazık ki günümüzde oldukça masraflıdır. Bu konuda bizi anlayacağınızı umuyoruz. Ayrıca yazımızı paylaşarak veya Patreon üzerinden ufak bir bağış yaparak da büyümemize destek olabilirsiniz. Matematik ile kalalım, bilim ile kalalım.
Matematiksel
