Ekolojik sistemde son derece önemli vazifeleri olan böcekler, fosillerden elde edilen tahmini bilgilere göre 360 milyon yıl önce de varlardı ve uçuyorlardı. Uçak ise insanoğlunun son asırdaki en önemli icatlarından biri, o da uçuyor. Ama onun uçuş mekanizması, hızı ve manevra kabiliyetiyle böceklerinki arasında ne kadar fark var biliyor musunuz? En açık bir fark olarak, böcekler türbülanslı hava akımını kendi lehlerine çevirebilirken, bu durum, uçaklar için hâlâ bir tehlike arzediyor. Bunun sırrı şimdilik bilindiği kadarıyla, böceklerin kanat çırpmasında yatıyor.

Evrimciler tarafından ilkel yaratık sınıfına dahil edilen böceklerin uçuş teknolojisinde gösterdikleri harikalar bilim adamlarını hayrete düşürmektedir. Aksine insanoğlunun şu ana kadar elde ettiği havacılık teknolojisi, böcek uçuşu ile karşılaştırıldığında çok ilkel ve basit kalmaktadır. Şu anki bilgimizle böcek uçuşunun izahını dahi yapmakta büyük zorluklarla karşı karşıyayız. Bilim adamlarının son yıllarda konu üzerinde araştırma yapmaya başlaması ile bu uçuş tipi önce anlaşılmaya sonra da teknolojiye aktarılmaya çalışılmaktadır.

Erkek at sineÄŸi hızla geçmekte olan bir diÅŸi sineÄŸi havada kovalayıp yakalamakta ve yere indirebilmektedir. Bu olayda en harika olan at sineÄŸinin hızıdır. Florida Ãœniversitesi’nden Jerry Butler plâstik bir havalı tüfek saçması ile bu hızı ölçmek istedi. At sineÄŸi saçmayı havada yakalamayı baÅŸardı. Merminin hızına dayanarak yaptığı hesaplardan sineÄŸin 144 km/saat hıza ulaÅŸtığını buldu.

Böceklerin gerek hız, gerekse üstün manevra kabiliyetlerinin arkasında yatan teknoloji nedir? Böcekler, uçaklar için büyük tehlike teşkil eden türbülanslı akışı kendi lehlerine çevirecek şekilde kullanabilmeyi kimden ve nasıl öğrenebilirler? Türbülans uçaklarda istenmeyen bir durumdur ve yolculara korkulu anlar yaşatabilir. Çoğunlukla türbulans sürüklenme kuvvetlerini artırır, kanadın kaldırma kapasitesini azaltır. Bu yüzden kanadın büyük kısmında laminer (düzgün) akışın olması arzu edilir. Laminer akışın temin edilebilmesi için NASA ve çeşitli Amerikan üniversitelerinde önemli çalışmalar yapılmaktadır. Kanat pürüzlülüğü, kanat sıcaklığının ve kanattaki havanın içeriye doğru emilmesinin laminer akış bölgesine olan tesirleri halihazırdaki araştırma konularını teşkil etmektedir. Böceklerde ise bu durumun aksine, kanatlarda türbülanslı akış meydana getirilir ve bu akış sayesinde kaldırma kuvveti, manevra kabiliyetinin artırılması ve sürüklenme kuvvetlerinin düşürülmesi sağlanır.

Rüzgâr tünellerinde böcek kanatları ile ilgili yapılan deneylerde kanatların kaldırma kuvvetinin böcek ağırlığının en fazla yarısını karşıladığı ve ekseriya ağırlığın üçte birini teşkil ettiği bulunmuştur. Böcekler havada kalabildiklerine göre havacılık mühendislerinin bilmediği bir teknolojiyi kullanmaktaydılar.

Bir böcek kanat çırparken kanadın ön kısmı önce aÅŸağıya ve ileriye, sonra da yukarıya ve arkaya hareket eder. Böylece kanatlar havada 8 ÅŸeklini çizerler (Resim 2). Bu tarz hareket ile hava daha büyük bir açı ile karşılanmış olur. Bir uçakta ise kanadın havayı karşılama açısı çok küçüktür, kanat hemen hemen paralel pozisyondadır. Bu açı artırıldığı zaman kanadın kaldırma kuvveti de artar. Bunun için uçaklar ilk kalkışta burnu havada eÄŸik olarak hareket eder ve kaldırma kuvvetini artırarak hızla yükselirler. Bu açıyı 18º ‘den fazla yapma durumunda ise bir anda kaldırma kuvveti kaybolur ve uçak düşmeye baÅŸlar. Bu kritik nokta azamî kaldırmaya karşılık gelen noktadır. Böceklerde ise kanat sabit olmayıp hareketlidir ve çırpma hareketi ile azamî kaldırma kuvveti noktasında uçuÅŸ gerçekleÅŸir.

Zoolog Charles Ellington’un rüzgâr tünelinde güvelerle yaptığı deneylerde ÅŸu önemli sonuç elde edilmiÅŸtir: Güve kanadının ön kenarının üstünde bir girdap oluÅŸmakta ve % 70 kaldırmayı bu girdap temin etmektedir. Uçak kanadında ise bu tip bir girdap kaldırmayı yok etmekte idi. Durumu analiz edebilmek için Ellington 100 cm kanat uzunluÄŸu olan bir robot kanat çırpıcı geliÅŸtirdi (Resim 1). Kanatlarda 4 dönme ekseni vardı ve havada 8 ÅŸeklini 3 saniye içinde çizebilmekte idi. Kanadın ön ucunda bir girdabın oluÅŸtuÄŸunu, ancak bu girdabın aniden yön deÄŸiÅŸtirerek kanat ucuna doÄŸru hareket ettiÄŸini gördü. Böylece girdap büyüyerek kaldırma kuvvetini yok etmemekte idi. Dönme sayesinde kanat ucu diÄŸer kısımlara göre daha hızlı hareket etmekte ve uçta hızdan dolayı basınç azalması olmakta idi. Bu basınç azalması, oluÅŸan girdabı kanat ucuna çekmekteydi. Bu deney sayesinde kaldırma kuvvetinin nasıl fazlalaÅŸtığı izah edilebilmekteydi. Ancak böceklerin harika manevra kabiliyetleri ve üstün hızlarını izah etmek bu kadar kolay deÄŸildir ve konu ile ilgili araÅŸtırmalar devam etmektedir.

Ä°nsanoÄŸlu, böceklerdeki sırları bile keÅŸfedip bir taraftan onları dünyevî maksatlar için kullanırken bir taraftan ilâhî gerçeÄŸe yollar açmaktadır. Zira Kur’ân “Şüphesiz Allah, sivrisinek ve onun da ötesinde bir varlığı misâl vermekten çekinmez” diyerek böcekler âleminde de tefekkür etmemizi istemektedir.

1980′lere kadar geçerli olan böcek uçuÅŸu ile ilgili evrim teorisinin getirdiÄŸi izah şöyle idi: Önce sabit kanat benzeri uzantılar geliÅŸmiÅŸ ve böcekler süzülme uçuÅŸu ile iÅŸe baÅŸlamıştı. Daha sonradan bu sabit kanatlar hareketli kanatçıklara dönüşmüş ve kanat çırpma hareketi ile bugünkü karmaşık uçuÅŸ teknolojisi geliÅŸmiÅŸti. 1980′lerde Ottowa Carleton Ãœniversitesi’nden paleontolog Jarmila KukalovaPeck bu teorinin geçerli olmadığını göstermiÅŸtir. Kukalova Peck’e göre süzülme teorisi kanatların yeterince büyük olmamasından dolayı pratik deÄŸildi ve bu teoriyi destekleyecek fosil delilleri de yoktu. Karbon devrine ait uçan böceklerle ilgili ilk fosiller 360 milyon yıl öncesine gitmekte idi ve bu canlılarda kanatların sabit olmayıp hareket edebilme özelliÄŸine sahip olduÄŸu bulunmuÅŸtu.

Böceklerin insanüstü bu teknolojiyi kendi başlarına geliştirebilmesi mümkün olmadığına göre, en mantıklı izah, fizik kanunları ile bu derece uyumlu tasarıyı gerçekleştiren bir Yaratıcı olduğudur.

Kaynak: -R. Kunzig, “What’s the Buzz”, Discover, Nisan 2000