|
|
#1
8 December 2008, 10:53
|
|||
|
|||
Koku Dedektörü HayvanLar
Koku tespit ve analizinin birçok sahada insanlığa faydaları araştırılmaktadır. Emniyet maksadıyla yapılan aramalarda patlayıcıların, silâhların, uyuşturucu maddelerin yakalanması ve adlî soruşturmalarda cesetlerin bulunmasından sonra; gıdalardaki zararlı maddelerin, olgun olmayan meyve veya sahte yiyecek-içeceklerin tespiti ile gıda kalitesinin garanti altına alınmasında, kanser ve tüberküloz gibi hastalıkların teşhisinde koku dedektörleri ve analizinin yeni ufuklar açacağı görülmektedir.
Araştırmacılar elektronik burun geliştirebilme maksadıyla yoğun çalışmalara girişmişlerdir. Ancak sahip olduğumuz teknoloji ile insan burnunun koku alma istidadına yaklaşmanın bile oldukça zor olduğu görülmüştür.1 İnsandan çok daha iyi koku alma istidadı bahşedilmiş bazı hayvanların (köpek vs.) seviyesine gelmek ise, şu an ulaşılmaz bir zirve olarak görünmektedir. Hayvanlar âlemi incelendiğinde balık, tilki, kurt, köpek, keçi, koyun, kedi, böcek, karınca, yılan, kunduz, kelebek, geyik, kurbağa, arı ve beyaz ayı gibi hayvanlara verilen koku alma duyusu, insanınkinden kat kat üstündür. Bazı hayvanlar, insanlardan bir milyon kat daha iyi koku alma kabiliyetiyle teçhiz edilmiştir.2 Bu durumda sahip olduğumuz teknolojik imkânlarla istediğimiz seviyede koku alma istidadına sahip cihazları nasıl yapabiliriz? Bediüzzaman Hazretleri, peygamber mucizelerinin, insanların maddî gelişmelerine birer ilham kaynağı olduğunu ifade ederek, bu hususta yeni kapılar açmakta ve araştırmacıları o yönde çalışmaya teşvik etmektedir.3,4 Hz. Dâvud ve Hz. Süleyman'a (as) "Bize kuşların dilleri öğretildi." (Neml, 16.) ve "Kuşlar da onun etrafında toplanırdı." (Sâd, 19.) âyetlerinden öğrendiğimize göre- kuşlarla iletişim kurma mu'cizesi verilmiştir. Hz. Dâvud ve Hz. Süleyman (as), kuşların dilini konuşarak onları hizmetinde kullanmıştır. Aynı şekilde birçok kuş ve hayvanın dili bugün insanlar tarafından bilinse, onların evcil hayvanlar gibi mühim işlerde istihdamları mümkün olabilecektir. Bu bilgilerden, koku alma cihazlarının geliştirilmesinde insanın hizmetine sunulmuş hayvanlardan istifadenin mümkün olabileceği anlaşılmaktadır. Hayvanların çok hassas koku alma kabiliyetlerini insanlığın hizmetinde kullanmayı hedefleyen bilim adamları, son yıllarda bilhassa yaban ve bal arıları üzerindeki çalışmalarını hızlandırmışlardır. Koku avcısı yaban arıları Böceklerin antenleri mikroskobik koku alıcılarıyla (sensörler) kaplanarak, en hafif kokuları dahi alma istidadı ile donatılmıştır. Bazı böceklerin kokuları oldukça hızlı tanıdığını tespit eden, Georgia Üniversitesi Biyoloji Mühendisliği'nden Glen Rains ve Sam Utley ile ABD Tarım Bakanlığı Tarım Araştırma Bölümü'nden Böcekbilimci Joe Lewis, birkaç siyah yaban arısının (Microplitis croceipes) sensör olarak kullanıldığı taşınabilir bir koku dedektörü yapmışlardır. Lewis, yaban arılarını tarlalardaki tahıl ve tütün kurtçuklarının tespitinde kullanırken, onların uçucu kimyevî maddelere karşı oldukça hassas olduklarını keşfetmiştir. 10-12 mm uzunluğundaki siyah yaban arısı oldukça narindir. Balözü ile beslenen yaban arıları, havada uçuşan birkaç tane koku molekülünden hareketle nektarlı çiçeğin yerini tam olarak tespit edebilmektedir. Dişi arılar, yumurtalarına ev sahipliği yapacak tırtılları, onların çiçekleri çiğnerken çıkardığı kokunun izini takip ederek bulabilmektedir.5 Acaba yaban arılarının bu kabiliyetlerinden faydalanılarak patlayıcı ve uyuşturucu maddelerin yerleri tespit edilebilir mi? ABD Savunmaya Yönelik Araştırma-Geliştirme Projeleri Ajansı'nın (DARPA) desteklediği bir çalışmada, yaşanılan vasatta daha önce hiç duyulmayan ve canlılarda olmayan sentetik kokuların bile arılara kolayca öğretilebileceği görülmüştür. Arılar, kısa aralıklarla üç defa birer damla şekerli su verilerek istenen kokuya mârûz bırakıldıkları 10 saniyelik süre sonunda, kokuyu hafızalarına almaktadırlar.6 Araştırmacı Glen Rains, arıların koklatılan bütün kokuları öğrendiğini belirtmektedir. Öyle ki arılar, TNT patlayıcısının havaya yaydığı sadece bir molekülü bile tespit edebilmektedir.7 Arılar, köpeklere benzer şekilde birçok kokuyu oldukça hassas şekilde sezmektedir. Araştırmalar arıların, elektronik burundan yüzlerce defa daha hassas olduğunu ortaya koymuştur. Bu araştırmalardan sonra, yaban arılarının koku alma kabiliyetlerinden nasıl faydalanılabileceği sorusuna cevap aranmaya başlanmıştır. Arıları havaalanlarında -köpeklerde olduğu gibi- tasma takarak dolaştırmak mümkün değildir. Bu yüzden arıların belirli bir hacim içinde tutularak işlerine yoğunlaşmaları sağlanmaktadır. Bir sonraki adım, arılarla iletişimin nasıl kurulacağıdır. Polis köpekleri altı ay eğitime tâbi tutulurken, yanlarında bakıcıları sürekli bulunmaktadır. Böylece bakıcı ile köpek iletişim içinde olabilmektedir. Köpek, bakıcısının komutlarına uymakta ve çömelerek, hırlayarak veya burnu ile işaret ederek bulduğu kokuyu haber vermektedir. Arıları eğitmek köpeklere nazaran daha hızlıdır; ancak arıların kokuyu tespit ettikleri nasıl anlaşılacaktır? Bu sorunun cevabı, böcek davranışı ile teknolojinin birleşiminde gizlidir. Aç arı, kokusunu aldığı yiyeceği aramaya başlamaktadır; kokunun kaynağını bulduğunda ise, geriye doğru kıvrılarak antenlerini aşağıya indirmektedir. Eğitimli yaban arıları, koku ile yiyecek arasında kurduğu bağlantıdan dolayı yiyecek arama davranışı göstermektedir. Yaban arılarının hafızalarına kazınan yiyecek-koku münasebeti sebebiyle sergiledikleri hareketler kullanılarak, taşınabilir basit bir cihaz geliştirilmiştir.5 Cihazda, saydam oda içinde bulunan beş yaban arısına bir ucunda vantilatör bulunan boru ile sürekli hava üflenmektedir. Kamera ile arıların hareketinin kaydedilmesi için odacık özel olarak aydınlatılmakta ve kameradan alınan görüntüler bilgisayara gönderilmektedir. Yaban arıları teşhis edemedikleri bir koku karşısında odacık içinde dağınık hâlde dolaşırken, tanıdıkları bir koku olduğunda ise, odacığın ortasında toplanarak beraberce deliğin etrafında dönmektedir. Arılar 25 saniye içinde kokuyu tanıdıklarının sinyalini vermektedir. Cihazda istihdam edilen yaban arısı sayısı beştir. Beşten daha az arı olduğunda kamera ?evet' veya ?hayır' cevabını birbirinden ayırt edememekte; arı sayısı beşten fazla olduğunda ise, ilâve bir imkân sağlamamaktadır.8 Koku uzmanı bal arıları Hertfortshire'deki Inscentinel firması (İngiltere), sensör olarak bal arılarının kullanıldığı bir koku dedektörü üretmiştir. Arabalardaki patlayıcıları başarılı bir şekilde bulan bu cihaz İngiltere'de bir kargo havaalanında denenmektedir. Bu cihazlarda, bal arılarının kullanılması onlara ekstra avantajlar kazandırmıştır. Bal arılarına, polenleri ve nektarlı çiçekleri bulmada koku ile birlikte görüntüyü de kullanma kabiliyeti bahşedilmiştir. Yuvaya dönen bal arıları, en iyi yiyeceğin yönünü meşhur sallanma ve dönme hareketleri ile göstermektedir; ayrıca izi sürülecek kokuyu, topladıkları nektar ve poleni diğer arılara koklatarak tanıtmaktadır. Dört haftalık hayatları boyunca arılar çok fazla sayıda kokuyu tanımakta ve hatırlayabilmektedir.5 Yaban arılarının eğitiminde olduğu gibi, öğrenilecek kokuya mârûz bırakılırken, bal arılarına da bir damla şekerli su verilmektedir. Altı saniye içinde dört kere, kısa aralarla kokuya mârûz bırakılarak, hedef koku ile yiyecek arasında bağlantı kurmaları sağlanan bal arıları da en az köpekler kadar hassas bir şekilde, trilyonlarca parçadan oluşan bir kütlenin bir kaç molekülünün kokusunu alabilmektedir. Bu da, bir yüzme havuzunun içindeki bir adet tuz kristalinden, havuzun tanınması gibidir.5 Ayakkabı kutusu büyüklüğündeki üçüncü prototip cihaz ise, her biri kendi yuvasında duran üç arının bulunduğu, takılıp sökülebilen gözlerden ibarettir. Arı yiyecek beklemeye başladığı zaman otomatik olarak dilini dışarı çıkarmaktadır. Başlarına hava üflenen arıların davranışları kamera ile kaydedilerek bilgisayara gönderilmektedir. Eğer arılar dillerini dışarı çıkartırsa, bilgisayar yazılımı, neticenin müspet olduğuna karar verir, aksi durumda netice menfîdir. Bu davranış çok barizdir. Arıların dilleri yeteri kadar uzun olduğu için karar safhasında hata nispeti sıfıra düşmektedir.5 Arıların istihdam edildiği cihazlar ile koku tespitinin yanında gıdaların kalite kontrolü de yapılabilmektedir. Meselâ, bu cihazlarla süpermarketlere gönderilmeden önce çileklerin olgun olup olmadığı kontrol edilebilmektedir. Böcekleri hastalık teşhisinde kullanma çalışmaları ise, henüz başlangıç safhasındadır. Bazı sindirim yolu hastalıkları ve kanser çeşitlerinde, karaciğer yetmezliği ve tüberküloz gibi vakalarda hastalığın açık belirtilerinden çok daha önce nefes, idrar ve tükürükte mühim kokular oluşmaktadır.9 Bu kokular, hastalığın erken dönemde teşhis ve tedavisine imkân sağladığı için ehemmiyetlidir. Tamamlanan araştırma ve uygulamalar, çeşitli hayvanların istihdamı ve teknoloji desteğiyle küçük ve hassas koku dedektörlerinin yapılabileceğini göstermektedir. Bu hususlarda başarılı çalışmalar yapılabilmesi için, ilim adamlarının kâinat kitabının sırlı sayfalarına daha çok dikkat etmeleri gerekmektedir. 
|
Normal
