Örümcek Ağı

İnsanoğlunun binlerce yıldır meşgul olduğu inşaat ve kimya mühendisliği prensiplerini örümcekler milyonlarca yıldır kullanıyorlar. Laboratuarlarımızın gelişmişliği ölçüsünde örümcek ağlarındaki İlahi sanatı anlayabiliyoruz. Bu minik ustalardan alacağımız birçok dersler var.

Aslında biz örümcekleri daha çok kurdukları evlerinin mimari yönleriyle tanıyorduk. Kullandıkları malzemenin de çok seçkin hususiyetleri olduğunu yeni yeni öğreniyoruz. İplik üreten diğer bir hayvan olan ipek böceğinin ipeğini ise, binlerce yıldır topluyor ve kullanıyoruz. Örümceğin ipliği ise, dünyanın bazı yörelerinde asırlardır, daha çabuk iyileşmesini temin etmek için yaraların üzerine sürülüyordu.

Örümceğin ipliği, elbise yapmasak da pek çok açılardan ipek böceğininkinden üstün. Çeşit olarak da daha fazla. Örümcekler değişik fonksiyonlar için değişik iplikler üretir ve ipliğin hususiyetlerine uygun yapılar inşa edebilir. Bir örümcek, elindeki malzemeyle bir gökdelen inşa etmeye uğraşmıyor hiçbir zaman. O yalnızca kendisine ilham edileni yapıyor.

Birazdan göreceğimiz gibi örümceği yaratan, yuvasını nasıl yapacağını da ona öğreten hep aynı Zât...

Bir bahçe örümceği ‘Araneus diadematus’un ipliği, ıslanınca yumuşayan cinsten. Bu ıslak iplikle bir ağ kurabilmek için ciddi fizik bilgisine ihtiyaç vardır. Örümcek ve ipek böceğinin ipekleri incelendiğinde görülüyor ki, her ikisinde de aynı zamanda boynuz, saç ve tüylerin yapısında da bulunan keratin proteini kullanılmış. Hem örümcek, hem de ipek böceğinin, bu proteinleri iplik haline sokan basınçlı pompa ve kapakçık sistemleri var. Yavaş donan jel kıvamındaki alfakeratin, salgılayıcı kanallarda koyulaşır ve çıkışta yerleştirilmiş pompa sisteminin mekanik tesiriyle basınç altında kristal bir yapı kazanır. Bu kristal yapıda protein molekülleri tabakalar oluşturup bir akordiyon gibi üst üste yığılmışlardır. Kristal yapı aynı zamanda lastik benzeri bir matriks¹ içine gömülmüştür. Bu matriks, keratin plakalardan bağımsız aminoasit zincirlerinden meydana gelmiştir. Aminoasit zincirler yüksek entropili ² düzensiz bir yığın oluştururlar. Bu düzensizliktir ki, ipliğe lastik gibi bir esneklik verir. İplik gerilince protein iplikçikleri kararlı halde bulundukları düzensizlikten çıkarlar ve serbest bırakıldıklarında geri dönerler. Buradan anlıyoruz ki, aslında bize düzensizlik gibi görünen şeyler dahi neticede belli bir gayeye ulaşabilmek için bilhassa ve kasten o şekilde yapılmış olup, bu da bütün kâinatta bir plan, program ve nizamın hâkim olduğunu gösterir.

İpliğin elastikiyeti, dayanıklılığıyla denge halindedir. Gerilmiş bir iplik, sathındaki çatlağın ilerlemesi ile bıçakla kesilir gibi kopar. İplik boyunca tesirini gösteren gerilim çatlakta yoğunlaşır ve derinleşmesine yol açar. Ama örümcek ipliğinin matriksindeki kristaller bu gerilimin yönünü değiştirir ve kopmaya engel olurlar. Tıpkı reçine içine gömülmüş camın kırılmaya karşı dayanıklı oluşu gibi.

Bazı örümcekler ipliklerini eğirirken, çapını, mukavemet ve elastikiyetini değiştirebiliyorlar. Bunu kimyevi yapısından ziyade püskürtme bezlerinin kapakçıklarını kontrol ederek başarıyorlar. Tamamiyle farklı bir iplik gerektiğinde başka bir salgı bezine geçmeleri kâfi. Mesela, dişi bahçe örümceği en az yedi değişik iplik üretebiliyor. Belki ileride bu iplikleri kodlayan genleri mikroorganizmalara aktarıp çok geniş ve farklı sahalarda kullanmak üzere üretimini yapabileceğiz.

Diğer bir ağ şekli de çalılıklarda sık rastlayabileceğimiz üç boyutlu kompleks örgülü ağlardır. Bu ağın misafirleri diğer ağ türlerinde olduğundan çok daha çeşitlidir. Karmaşık yapıdaki bu ağın kontrolü de zor oluyor haliyle. Davetsiz misafirler, ki bazen başka türden örümcekler de olabilir, ev sahibinden izinsiz onun evlerine ortak çıkabiliyorlar. Günlük azıklarını garantiye almak için bir köşeye, daha kolay kontrol edebilecekleri hususi ağlar hazırlarlar. Mesela Kara Dul Örümceği, ağının alt kısmında sık bir ormanı andıran yapışkan av bölgesi inşa eder. Av bölgesinin kenarlarındaki kalın iplikler yapışkan bir zamkla kaplıdır. Bu zamka yerde sürünen bir böcek yapışır yapışmaz kalın ipliklerin yerle bağlantısı kesilir ve kurban bir yay gibi dolanan iple beraber yukarıya doğru çekilir.

Zarlı Kubbe Örümceği, kubbe şeklindeki ağının altında dolaşır. Yukarıdan düşen av, kubbeyi tutan ağlara yakalanır. Ağların bir kısmı koparak yer değiştirir. Bu arada kurtulmaya çabalayan kurbanın enerjisi tükenir.

İki boyutlu ağlarda ise, birkaç tane iplik koparsa av kolaylıkla kurtulur. Ama buna karşılık iki boyutlu ağlar daha özel iplikler ve daha üstün mimari ile donatılmışlardır. Bahçe Örümceğinin yakalama ipleri başka hiçbir ağda bulunmayan üstün özellikler taşır. Kopmadan orijinal boyunun dört katına kadar uzayabilir ve çok kısa zamanda eski haline gelebilir. Hâlbuki bu ipliğin kimyevi özellikleri de diğerlerinden farklı değildir. Öyleyse bu elastikiyeti nasıl sağlıyor: Yüksek viskozitede bir sıvıyla çevrilmiş merkezi lifler, atmosferdeki suyu küçük damlacıklar halinde tutarlar. Kimyevi analizler bu sıvanın enteresan özelliklerini ortaya çıkardı. Yapışkanlık, merkezi liflerin üzerinde boncuk dizisi gibi duran mikroskobik glikoprotein halkaları tarafından sağlanmaktadır. Gerildiği takdirde eski haline ancak birkaç saatte gelebilir. Ama ıslanınca O kadar esnekleşir ki çoğu durumda bu kadar esneklik örümceğin pek de işine gelmez. Ağın bütün kısımları bu kadar elastik olsaydı, o takdirde avın ağırlığıyla ağ nasıl şekil değiştirirdi? Oysa bu esneklik ağın iskeletinde değil, yalnızca yakalama ipliklerinde mevcuttur ve yakalama iplikleri söz konusu olduğunda bu hususiyet örümceğin işine yarar. Kurban ne kadar çırpınırsa çırpınsın bir türlü kendisini yakalayan iplerin esneklik sınırını aşıp da onu koparamaz ve çaresizlik içinde sonunu bekler.

Islanmış ipliğin gerildiği zaman uzun sürede eski haline gelebildiğini söylemiştik. Öyleyse tek başına bu mekanizma gerginliği, istenen seviyede tutmaya yeterli değil. Burada ikinci bir mekanizma devreye giriyor. Damlacıklardaki yüzey gerilimi, adeta bir makara sistemi gibi yakalama ipini sürekli salıp toplayarak onu belli bir gerginlikte tutuyor.

Gerilim altındaki bir madde için satıhtaki en ufak bir kusur tehlikelidir. Örümceğin ipliğinde, tıpkı lastik bir şeritte olduğu gibi, bir çentik açıldı mı kolaylıkla yırtılabilir. Bu yüzden çatlak meydana gelmesinin engellenmesinin hayati önemi vardır. Endüstride, kablolardaki çatlağın önlenmesi kaplama işlemiyle gerçekleştirilir. Örümcekler de kuru iplikleri ince bir yağ tabakasıyla, yakalama ipliklerini su tabakasıyla kaplayarak aynı işi yaparlar. Bu kaplamanın besleyici proteinleri, bakteri ve mantarlar için cazip bir ziyafet olabilirdi. Ama örümcek, damlacıkların içine antibakteriyal ve antifungal maddeler koyarak bakteri ve mantarlara karşı korumayı da ihmal etmiyor. Kâinatın bu küçük kısmında düzeni sağlama yönünde herşey eksiksiz. Kopması gereken ipler kopuyor, kopmaması gerekenler kopmuyor.

Bu antibakteriyal ve antifungal maddeler, örümcek ipliğinin halk arasında yara iyileşmesinde kullanılmasının yerinde olduğunu gösteriyor.

İki boyutlu ağ yapan bu örümcekler, çapa vazifesi gören uzun iplerle destekleyebilmeleri sayesinde ağlarını adeta boşluğa kurabilirler. Karda veya ormandaki açıklıklarda yani nerede onların bulunması gerekiyorsa orada bulunurlar ve besin zincirindeki vazifelerini eksiksiz yaparlar. Bu konuda o kadar başarılıdırlar ki Yusufcuk ve Küçükhanım böceği gibi birkaçı dışında ağlarına meydan okuyabilecek böcek pek yok gibidir. Başka bir örümcek grubu, ipliklerinin gücünü ve yapışkanlığını arttıran farklı vasıflarla donatılmışlardır. Bu örümceklerin kamındaki yüzlerce muslukçuk birlikte çalışarak çok lifli iplik üretir. Bu iplikler yağ veya başka bir maddeyle kaplanmamıştır. Kaplamalı ipliğin 1 mikron olan kalınlığına karşılık her ipliğin kalınlığı yalnızca 0.05 mikron kadardır. Bu örümcek arka ayağının baldırındaki sık taraktan ipliğini geçirir. Bu tarama işlemi ipleri ya gerip sertleştirir veya durgun elektrikle yükler. Her iki halde de tarama işlemi iplikleri kabartır ve yay gibi vazife yapabilmesine imkân tanır. Yayın merkezinde çok daha kalın ve kuvvetli olan merkezi lifler bulunur. Taranmış lifler tamamen kurudur. Bu ağın yapışkanlığı, ya durgun elektrik kuvvetinden veya ayın çıkıntı ve tüylerinin kabarık ipliklere dolanmasıyla gerçekleşir.

Yakalanmış ayın çırpınışlarını yani kinetik enerjisini söndürme ve böylelikle boşa harcatma kabiliyeti kuru ağlarda, su kaplı ağlardan azdır ama ipliğin oldukça yapışkan ve uzun ömürlü oluşu açığı kapatır. Belki bu ifade dahi yanlış, çünkü değişik ağların arasındaki farkı bir eksiklik veya üstünlük olarak göremeyiz. Bulundukları vasatın özelliklerine göre örümcekler de farklı farklı yaratılmışlardır. Görülüyor ki, pek çok ekolojik besin zincirinde örümceklerin yeri doldurulamaz.

Mehmet ERSOY

DİP NOTLAR:

2) Matriks: Bir cisme şekil veren veya dayanak olan şey.

2) Entropi: Herhangi bir sistemin düzensizliğe olan eğilimi,

3) Viskozite: Sıvıların akma kabiliyeti, yüksek viskozitedeki sıvılar geç akarlar.

4) Antifungal: Mantarları yok eden ilaç.