İki kilo bal üretmek için Dünya-Ay arası kadar mesafe geziyorlar

Dışarıda fırtınalar esiyor ama içerideki 6085 numaranın keyfine diyecek yok. 25 santigrat derecelik sıcaklıkta bir de dev bir porsiyon tatlı var önünde. 6085, yaşlı bir arının "adı" veya numarası". Yaz aylarında dışarıda çalıştı; şu sıralar ise zamanını neredeyse tümüyle kendisinin "inşa" ettiği yaşam alanında geçiriyor.

Yaşlı arının halkı, bu ortak yaşam merkezini kışın sıcak, yazın ise serin tutabilmek için enerjisinin yarısını tüketmekte. Aile planlaması sıkı sıkıya takip edilirken, yavruların zekásı da bilinçli olarak geliştirilmekte. 6085, canlıların yaşadıkları zorlukların hepsinden uzak bir yaşam sürüyor. Açlık ve yaşlılığa bağlı bedensel zayıflıkları, arılar milyonlarca yıl önce çözmüşler.

"Bu yaşam koşulları sanki bir bilim kurgu romanından çıkmış gibi geliyor insana" diyor Alman nörobiyolog Jürgen Tautz.

Nörobiyolog, deney arılarını görevli olduğu Würzburg Üniversitesi’nde yetiştirmekte. Laboratuvarda pleksiglastan üç deneysel arı kovanı var. "Maya", "Willi" ve "Flip" olarak adlandırılan kovanlarda yaklaşık bin tane balarısı yaşıyor, tabii bunların arasında bizim 6085 numaralı yaşlı işçi arımız da var.

Cama dokunulduğunda sıcaklık hemen hissedilmekte, özellikle de kraliçenin etrafını çevreleyen işçi ordusu yüzünden orta kısım daha sıcak.

"Arılar, bizim ancak rüyamızda görebileceklerimizi bile öğrenmişler" diyor Tautz.

20 kişilik araştırma ekibi, Science, Nature ve Zoology gibi saygın bilim dergilerinde yayımladığı makalelerle bilim dünyasını şaşırtarak yepyeni bilgiler sunuyor.

İki sürpriz yeni bilgi

Mesela zoologlar daha önceleri, arıların o ünlü kuyruk dansıyla etraftaki arılara en yakın nektar (çiçek balı) kaynaklarını haber verdiklerini sanıyorlardı. Oysa Würzburglu araştırmacılar bu dansın ardında ilginç bir telsiz tekniğinin gizli olduğunu buldular. Bunun için toplayıcı arı "tepinerek" ve tıpkı boşta çalışan bir motor gibi kanatlarını "ısıtarak" bir step dansı yapıyor.

Arının bu hareketi sayesinde balmumu titreşime geçiyor ve mesajı "koridor telsizi" aracılığıyla uzaktaki toplayıcılara iletiyor. "Arılar, peteği önemli mesajlar için bir tür radyo vericisi olarak kullanıyorlar" diye açıklıyor Tautz.

Ve ikinci bir sürpriz: Uçuş sırasında bir nektar kaynağının yerini tahmin etmek isteyen arılar bunu gözleriyle yapıyorlar ki bu da olağanüstü bir beyin yetisi gerektirmekte.

Bununla birlikte bütün arılar aynı derecede yetenekli değiller. Zeka sadece kalıtımla değil, beslenme ve kuluçka sırasındaki sıcaklık ve pupaların gelişimiyle de biçimlenmekte. Tautz’un ekibi 36 santigrat derecelik kuluçkada büyüyen ateşli arıların, 34 derecede büyüyen soğuk arılardan daha zeki olduklarını saptamış.

En zoru dış hizmet

Yaşamları boyunca birçok işte çalışan balarılarının görevleri yuva ısıtıcısından, temizleyici, ve süt nineliğe, petek üretmekten bekçilik ve toplayıcılığa kadar uzanmakta.

Dış hizmetler en zor ve en tehlikeli alan olduğu için önemli bir beyin yetisi gerektirmekte ve bu beceriye arılar ancak yaşlandıktan sonra sahip olabiliyorlar.

"Anladığımız kadar arılar yaşlılığa bağlı güçsüzlüğü, güce çevirecek bir reçete bulmuşlar, ama bunu tam olarak ne şekilde yaptıklarını henüz bilemiyoruz" diyor biyolog.

Bir arkadaşının teşvikiyle on yıl kadar önce arıları araştırmaya başlayan Tautz, kendi yönettiği Beegroup’u (Arı Grubu), kimyacılarla, enfeksiyon biyologları ve beyin araştırmalarıyla birlikte araştırılan uluslararası bir projeye dönüştürmüş.

Masrafların bir kısmını arıların bizzat kendileri karşılıyor: Beegroup’un toplam 70 arı topluluğundan her biri yılda 50 kilo bal üretiyor ve bunlar piyasadaki fiyatlara göre satılıyor.

Öğreneceğimiz çok şey var

Tautz bu merakını mümkün olduğu kadar çok insana aşılamak istiyor. Beegroup, özellikle de Japonya, Rusya ve Avustralya’daki ekiplerle çalışıyor.

Arılardan hepimiz bir şeyler öğrenebiliriz, üstelik öğrendiklerimiz toplumsal işlerimizi de hafifletebilir. Homo sapiens ve Apis mellifera sonuçta bin yıllardan beri sembiyoz yaşıyorlar.

Eski Mısır’da "Bit"olarak adlandırılan arı, firavunun bir tür arma hayvanı gibi saygı görüyordu. Hatta normalde rüzgarla tozlaşan kolza gibi yararlı bitkiler, arılar sayesinde yaklaşık beşte bir oranında daha fazla ürün veriyor.

Ekonomik açıdan bakıldığında arıların önemi daha da artmakta. Arılar kendilerini iyi hissettiklerinde insanlar da mutlu oluyorlar.

Ya da tam tersi olarak örneğin arılara parazit veya enfeksiyon bulaştığında meyveler ölür, dolayısıyla da insanlar zor durumda kalır.

Ayrıntılı gözlemlerin birçoğu, Beegruop’un yeni süper teknikler kullanmaya başlamasıyla mümkün olmuş. Dünya genelinde eşsiz olan deneyleriyle kanatlı deneklerinin kesin hareket profillerini çıkarıyor araştırmacılar. Binlerce arının sırtında bu amaçta minik bir alıcı (transponder) var. Bir euro değerindeki telsiz çipi, bir parça gomalakla yapıştırılmakta. Çipin 2,4 miligramlık ağırlığı arıyı rahatsız etmiyor.

Sandığımızdan çalışkan

Arılar nektarla birlikte veri de toplamaya başladıklarından bu yana ilk kez binlerce arının sekiz aya kadar uzanan yaşam süresi didik didik incelenebiliyor. "Arı kovanlarını bir tür "Büyük Birader" konteynırına dönüştürdük" diye açıklıyor Tautz.

Örneğin kanatların detaylı bir şekilde ölçülmesi sonucunda arıların halk arasında bilindiğinden çok daha çalışkan oldukları anlaşıldı.

Toplayıcı arılar iki kilo bal üretebilmek için toplam olarak dünya ve ay arasındaki mesafeye eşit bir yol katediyorlar.

Fakat çoğu genelde yuvada kalıyor. Arı topluluğunun çok küçük bir kısmı uğraşıyor nektar toplayıcılığıyla. Hatta toplayıcılar bile üç saatten ikisini iklim şokunda geçirirler.

İçerde yapılan bir işin ne kadar zor olduğunu enfraruj kamerayla görmüşler araştırmacılar. Boş kuluçka hücrelerinde uyur gibi görünen ısıtıcı arılar, aslında göğüs kaslarını saniyeda 200 kez titreterek, 4 milivatlık randımanla beden ısılarını 43 dereceye kadar yükseltiyorlar. Yazın ise yuvayı serinletmek için su damlacıkları taşıyor ve kanatlarıyla buharlaştırıyorlar.

Meslek hastalığı

Würzburglu araştırmacılar bundan sonra daha ayrıntılı incelemeler yapacaklar. Kovan çıkışında içeri ve dışarı uçan arıları kaydetmek dışında, elektronik bir savak düzeneğiyle örneğin rutin kan görüntüleri oluşturmak için arıları yakalamak da mümkün olacak.

Arının sağlığını öğrenmek için bir miktrolitre hemolenf yeterli.

Yuvadaki yaşamları boyunca arıların savunma sistemleri en yüksek ayarda çalışır. Çünkü sıcak, nemli ve kalabalık ortamda enfeksiyon tehlikesi büyüktür. Oysa yaşlı toplayıcılar, savunma mekanizmasından neredeyse tümüyle yoksunlar. Ve bu nedenle de bunlara enfeksiyon bulaşma riski çok yüksektir. "Bu onlarda bir tür meslek hastalığıdır" diyor Tautz.

Bu durum arı topluluğu için bugüne kadar hiç sorun olmamıştır. Elli milyon yıllık arı nesli boyunca hasta dış hizmet arıları herhangi bir tehdit oluşturmuyorlardı.

Çünkü bir virüs kaptıklarında, yön duygularını yitiriyor ve yuvalarını bulamadıkları için de tek başlarına ölüyorlardı.

Zeka testi

Fakat bugün artık yoğun arıcılık yüzünden ölecek derecede "aptallaşan" toplayıcılar bile, genelde yabancı arı kovanlarına rastlıyorlar. Ve kovana alınmak için gerekli kokuya sahip olmamalarına rağmen birkaç damla nektarla içeri girmeyi bile başarıyorlar. "Arılarda küreselleşmenin küçük versiyonu söz konusu" diye açıklıyor bu durumu biyolog.

Her arının beyninde yaklaşık olarak bir milyon sinir hücresi (nöron) bulunmakta. Bir arı topluluğu ise, 100 milyar nörona sahip insanın yarısı kadar sinir hücresine sahiptir. Bu tür felsefi gözlemler genelde Tautz’un ertesi sabah yeni verileri incelemeye başlamasıyla uçup gidiyor. Bunun yerine pratik sorular çıkıyor ön plana.

Biyologun son fikri, arıcıların çok basit bir şekilde arı topluluğunun ne kadar "uyanık" ve sağlıklı olduklarını ölçebilecek bir "zeka testi".

Bu amaçta kovandaki girişlere örneğin daireler, üçgenler veya dikdörtgen işaretleri yerleştirdikten sonra kameralarla izlenmekte. Hayvanlar bu farklılığı anladıktan sonra her seferinde aynı girişi bulacak kadar akıllılar. Buna göre daireli girişten ne kadar çok üçgen veya dikdörtgen arısı girerse arı topluluğu o denli hasta demek.

Arıcılar bugüne dek hayvanların ya yaşadığını ya da öldüğünü görebiliyorlardı. Oysa arılar çok daha karmaşıklar, diyor Tautz. Biyologun elektronik olarak hazırlamış olduğu "Arılar için Pisa testi" ile şimdi arıcılar, arılar hakkında çok daha fazla bilgi edinebilecekler.

Arılar, beyinlerindeki haritaya göre uçuyor

Alman bilim adamlarının araştırmaları arıların, yönlerini bulmak için bir tür haritadan yararlandıklarını gösterdi. Yani doğadaki bazı işaretleri akıllarında tutarak hedeflerine ulaşıyorlar. Hür Berlin Üniversitesi’nden Randolf Menzel, Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) dergisinde arıların sanıldığından çok daha becerikli olduklarını ve beyinlerinde mekan için bizim harita olarak tanımlayabileceğimiz bir bellek yapısının varlığından söz ediyor. Oysa bilim arıların, yönlerini uçuş yönüne ve mesafelere göre hesapladıkları yön oklarına (vektörlerle) göre bulduklarını kabul ediyordu.

Deneyler sırasında arılar yakalandıkları yerden farklı bir bölgeye bırakılmış. Menzel’in ekibi uçuş motifini radarla ölçerken bir yandan da üç arı grubunun davranışları karşılaştırmış. Birinci grup, 200m uzaklıktaki bir yem otomatının yerini bilen ve hesapladıkları vektöre göre uçan arılardan oluşuyordu. İkinci grup, otomatın on metrelik bir daire içinde birkaç kez farklı yere konulması nedeniyle hedeflerini kesin olarak bilmiyordu.

Üçüncü grubun yem otomatıyla ilgili bilgileri ise "ikinci elden" yani diğer arıların yem dansından ibaretti. Arılar ister vektörlere göre ister hedefi bulmaya çalışarak veyahut da diğer arıların bilgilerine göre uçsunlar, serbest bırakıldıklarından sonra hep yakalanmadan önceki rotalarını takip etmişler. Ancak arılar yeniden konumlanabilmek için kısa bir süre sonra yavaşladıkları gibi yönlerini de daha sık değiştirmişler. Ve sonunda hızla doğrudan doğruya kovanlarına veyahut da önce otomata oradan da kovanlarına uçmuşlar.

Bu davranışlar, arıların farklı bir bölgede olduklarını çabucak fark etmeleri ve hemen ağaç, ev veya sokak gibi işaretler aramaya başladıklarını göstermekte diyor Menzel. İşaretleri buldukları zaman işaretlerden oluşan haritayı vektör bilgileriyle bağlayarak hedefe giden yolu hesaplıyorlar. Sincap ve kuş gibi diğer hayvanlardan da içinde birbiriyle bağlanmış işaretlerin bulunduğu soyut geometrik haritaları akıllarında tuttukları bilinmekte.

Arılar, iyi ısıtılmış pupa odaları sayesinde daha akıllı

Balarıları yavrularının öğrenme ve iletişim yetilerini belirleyebiliyor. Bu konuda pupaların içinde geliştikleri sıcaklık önemli. Bir balarısı kolonisi bir yaz mevsiminde yaklaşık beş milyon kilojul enerji içeren çiçek nektarı toplamakta. Bu görevi başarıyla yerine getirebilmek için arıların son derece gelişkin öğrenme ve iletişim yetisine sahip olmaları gerekmekte.

Örneğin çiçek tarlasına giden yolu öğrenip akıllarında tutmak veya farklı çiçek türlerini ayırt edebilmek gibi. Yuvada birlikte yaşadıkları arılara nektar kaynağının yerini bildirme için yaptıkları kuyruk dansı da arıların sinir sistemindeki en zor beceriyi gerektiren karmaşık bir iletişim biçimidir. Tüm bu yetilerin öğrenilmesi, larvaları, pupadan yetişkinliğe götüren gelişim evresinde bulundukları yuvanın sıcaklığına bağlı. Bir koloni nektarın içindeki enerjinin %40 kadarını yuvayı 35 derecede tutabilmek için harcar. Bu istatistiksel değer, Würzburg Üniversitesi’nden Jürgen Tautz’un araştırmalarıyla ortaya çıkmıştır fakat arı yuvası, gerçekte bir tür yamalı bohça gibi farklı sıcaklıkta kuluçka bölgelerine sahip. Sıcaklık farklılıklarnın arılar üzerindeki etkisini öğrenmek isteyen araştırmacılar, pupaları farklı sıcaklıklardaki kuluçka dolaplarında yetiştirmişler.

Pupaların bir kısmı genelde doğal koşullarda bulunan maksimum 34,5 santigrat derecede yetiştirilmiş. Bu pupalardan, öğrendiklerini çabuk unutan ve kuyruk dansları daha az etkili olan arılar büyümüş. Oysa en "akıllılar" 36 santigrat derecede büyüyenlerdi diyor bilim adamları. Nobel ödüllü arı uzmanı Karl von Frisch bundan 80 yıl önce "iyi" ve "kötü" dansçıları gözlemleyerek, günümüzde daha iyi anlaşılmış olan fenomenin ilk izlerine ulaşmıştı.

"Yuvadaki en iyi sıcaklığın, kuluçka hücrelerinin uygunsuz konumu gibi dış etkenler yüzünden engellendiğini düşünebiliriz" diyen Tautz, bir koloninin akıllı arı sayısını sıcaklığı ayarlayarak arttırabileceğine inanmakta. Bir koloninin ne kadar nektar toplayacağının iç ve dış koşullara bağlı olması nedeniyle bu varsayım mantıklı görünmekte.

Bu deneyler sayesinde sinir sistemlerin birbirine bağlanışıyla ilgili heyecan verici bir saptama yapılmış oldu. Arıların öğrenme ve iletişim gibi özel yetileriyle ilgili merkezi sinir sistemi enerjinin nektar olarak toplanışından sorumlu. Bu enerjinin kuluçka sıcaklığına dönüştürülmesiyle Ğ ki bu da bir davranış yetisi ve dolayısıyla da sinir sisteminin bir ürünüdür - bu "döngüyü" en iyi öğrenme ve en etkili iletişim yetisiyle sürdürebilen "akıllı" arılar yetiştirilmekte.