Ağustos 1999 · s. 14 · 3 dakikalık okuma
Hızlı yüzmek İçin Örenk Bir Tasarım: Ton Balığı
M. Sami Polatöz · Doç.Dr. · Zooloji
Doç. Dr. M. Sami Polatöz
Hareket hâlindeki bütün cisimler, içerisinde bulundukları akışkan ortamın uyguladığı sürtünme kuvvetine (sürüklenme kuvveti) maruzdurlar. Bu ortam hava veya su olabilir. Yoğun ortam olan sudaki hareket, çok az yoğunluktaki havaya göre daha zordur. Sürüklenme kuvvetinin hızın karesi ile doğru orantılı olarak artmasından dolayı, az yoğun ortamlarda bile, yüksek hızlarda bu kuvvet oldukça tesirli olmaktadır. Eskiye nazaran hızları artan otomobillerde, aerodinamik tasarım daha önemli hâle gelmiştir. Yeni modellerde sürüklenme kuvvetini azaltacak geometriler seçilmektedir. Tren, uçak gibi diğer vasıtalar için üretilen yeni tasarımlarda da aynı prensip gözetilmektedir.
Bütün ideal şekillerin sonsuz bir ilim ve kudretin eseri olarak sadece tabiatta bulunduğuna inanan, idealist mühendisler, hızlı hareket kabiliyetine sahip bütün canlılarda, benzer şekilde sürüklenme kuvvetini minimuma indirecek tasarımların seçildiğini fark etmişlerdir. Bu tasarımlar o kadar mükemmeldir ki, birçok şeklin seçilme gayesi yeni yeni anlaşılabilmekte ve bu tespit edilen bilgilerin teknolojiye aktarımı için yoğun çalışmalar yürütülmektedir.
Yukarıdaki kısa bilgilerin ışığında, ton balığının mükemmel tasarımı üzerinde biraz daha geniş duralım: 3,5 m uzunluğa ve 600 kg'ı aşkın ağırlığa ulaşabilen bu balık, 38 km / saat gibi su ortamında çok yüksek sayılabilecek bir hıza ulaşabilmekledir. Balığın bütün vücudu, bu özelliği destekleyebilecek şekilde sonsuz bir ilmin eseri olarak tasarlanmıştır.
Ton balığının gözleri kafa yüzeyi ile aynı seviyede olup çıkıntı oluşturmamaktadır. Bu da sürüklenme kuvvetini azaltmaktadır. Diğer balıklar, çenelerini açarak suyu içeri emer ve ağızlan kapalı vaziyette suyu sıkıştırarak solungaçlarından geçirir ve oksijen temin ederler. Ton balığı ise. hızlı yüzebilmek için hareketsiz kafatasına sahiptir. Suyu ememediği için ağzı açık durmak zorundadır. Böylece, hızla yüzerken su, solungaçlara çarparak geçer ve ton balıkları, ihtiyaçları olan oksijeni böylece almış olurlar. Bu özellik bazı köpekbalıklarınınki ile aynıdır. Eğer ton balığı çok yavaş yüzerse boğulabilir; çünkü yavaş yüzmesi durumunda ağızdan giren taze oksijenli suyun miktarı azalacağından balığın solungaçlarından kanına yeteri kadar oksijen girişine kâfi gelmez. Ancak hızlı yüzdüğü ve ağzından devamlı olarak oksijenli temiz su girdiği takdirde gerekli oksijeni alabilir. Nitekim, araştırmacıların Bahama'da işaretledikleri bir balık, 50 gün sonra 6.200 mil katetmiş olarak Norveç kıyılarında yakalanmıştır.
Ton balığının solungaçları, hızlı yüzerken gerekli miktarda oksijeni alabilmesi için kılcal damarlarla doludur ve aynı büyüklükteki soğukkanlı balıklara göre 10 kat daha büyüktür. Hemen bütün balıkların kalbi sabit hızla atar. Ton balığının kalbi ise memelilerde olduğu gibi hızlanarak atabilir.
Hızlı yüzerken, sürüklenme kuvvetini azaltmak için sırt yüzgeçlerini katlayarak sırtındaki yarığa yerleştirir. Avına yaklaştığında ise. daha iyi manevra yapabilmek ve yavaşlayarak dengeyi sağlayabilmek için bu yüzgeçleri ortaya çıkarır. Yağmur damlasına benzer şekildeki gövde tasarımı, hareket sırasında sürüklenme kuvvetini azaltır.
Balığın gövdesinin arka alt kısmında ve üstünde, pinnül adı verilen küçük çıkıntılar vardır. Bu çıkıntılar küçük türbülanslar oluşturarak sürüklenmeyi azaltır. Otomobillerin arka kısımlarında, benzer bir mantıkla çıkıntılar konarak türbülans olması sağlanır. Balığın kuyruğunun, kırlangıçlarda olduğu gibi ay şeklinde yaratılmış olması da, verimi artırmaktadır.
Balığın dış gövdesi hızı artıracak bütün özelliklerle teçhiz edildiği gibi, iç yapısı da bu amaca uygun tasarlanmıştır. Ton balığı, kaslarını, ince kılcal damarlar sayesinde sıcak tutar.
Yüzeyden soğuk kan taşıyan damarlar ile iç bölgelerden sıcak kan taşıyan damarlar birlikte yan yana uzanırlar. Böylece içeri doğru gelen soğuk kan. içeriden gelen sıcak kan ile ters akım prensibine göre verimli olarak ısıtılır. Beyin ve diğer organlar da benzer şekilde ısı kaybını önleyici aynı prensiple çalışan kan damarları ağı ile sıcak tutulurlar. Böylece balık buzlu kuzey Atlantik sularında bile problemsiz bir şekilde hayatiyetini devam ettirir.
Ton balığının kaslarının koyu kırmızı rengi miyoglobin molekülünden kaynaklanmaktadır. Hemoglobinin oksijeni kanda taşıması gibi, miyoglobin de kas dokusunda oksijeni depolar. Bu ek kaynak, balığın daha hızlı yüzmesini sağlar. Hemen bütün balıklar, vücutlarını sağa sola eğerek yüzerler. Ton balığı ise vücut olarak rijittir (deforme olmayan). Balığın kaslarındaki kuvvet, birbiri ardına bağlanmış tendonlarla kas demetlerinden kuyruğa aktarılır ve sadece kuyruk çok güçlü bir şekilde hareket eder.
Görülüyor ki bir balığın hızlı yüzebilmesi için. hem iç hem de dış tasarım ile ilgili birçok özelliğin bir arada olması gerekmektedir. Bütün bu özelliklerin bir plân ve program dahilinde olmayıp tesadüfi olarak bir araya gelmesi fikrini savunabilmek mümkün değildir.
Kaynak:
- Douglas Whynott, The most expensive fısh in the sea, Discover, April 1999.