Kuşların da kış uykusuna yattığı keşfedildi!
Güncelleme Tarihi:
Kaynaklar: Spiegel 1/2006, www.nabu.de, http://moderntimes.orf.at, www.surfmed.at
Oluşturulma Tarihi: Nisan 01, 2006 00:00
Dondurucu soğukları ve besin kıtlığını atlatmanın en akılcı yolu olan KIŞ UYKUSU’na ülkemizde de bulunan bazı kuş türlerinin yattığı, memeliler dışında çok sayıda canlının biraz farklı ve yarım da olsa kış uykusu geçirdiği görülüyor.
Karakış her yeri kalın bir kar örtüsüyle kaplamış, su birikintileri donmuş, cam gibi parlıyor. Mağaranın içi karanlık ve gizemli, ama her şeyden önce dışarıya göre sıcak, tavanda kanatlarına sarılmış yarasalar cansız damlalar gibi sarkıyor. Hayvanlar aleminin vampiri kış uykusuna yatmış.
Kış uykusu, zorlu kış koşulları ve besin kıtlığını atlatmak için mükemmel bir stratejidir aslında. Kuşlar gibi binlerce kilometreyi katederek uzak diyarlara uçmak, yiyecek depolamak ya da kalın bir posta bürünmek yerine yarasa, dağ sıçanı, hamster ve yediuyur gibi memeliler beden ısılarını düşürür ve tüm beden fonksiyonlarını önemli ölçüde azaltırlar.
Ancak son gözlemlerle memeliler dışında kuşların da kış uykusuna yattıkları anlaşıldı. Kaliforniya çöllerinde yaşayan 50g'lık minik Poorwill kuşu (Phalaenoptilus nutalli) dışında, Avustralya’ya özgü esmer baykuş (Podargus strigoides), ülkemizde de görülen dağkırlangıcı (Apus apus) ve çobanaldatan (Caprimulgus europaeus) gibi kuşlar, kışı tümüyle ya da kısmen "uyku kipinde" geçiriyorlar.
![/images/100/0x0/55ea59b6f018fbb8f87a3c43]()
Çok yaygın
Dahası kış uykusu veya kış durgunluğu olarak bilinen bu süreçler birçok hayvanın uç koşullara karşı gösterdiği genel bir reaksiyon gibi. Üstelik kış uykusu sanıldığından çok daha yaygın ve kesinlikle kış ve memelilerle sınırlı değil.
Viyana Üniversitesi’nden Walter Arnold ve Marburg Üniversitesi fizyologu Gerhard Heldmaier, hayvanları enerji tasarruf kipine zorlayanın soğuk değil besin veya su kıtlığı olduğunu söylüyor.
Örneğin çiçek yarasası (Glossophaga soricina) nektar bulamadığı zaman durgunluk dönemine giriyor. Madagaskar’daki yarı maymunlar kurak yazı, Kaliforniya sincapları ise kavurucu yazı uyuyarak geçiriyor.
Hatta geyikler ve bodur Przewalski atları bile metabolizmalarını tasarruf kipine göre ayarlayabiliyor. Arnold, tüm bu hayvanları, bedenlerine aktarılan algılayıcılarla (sensor) inceledi.
Geyikler için özel olarak üretilen ölçüm aleti aslında tıp dünyasında kullanılmakta. Alet kalp frekansını ve beden ısısını ölçerken, minik bir verici, veriyi aktarıyor.
Geyiklerde ısı düşüyor
İşte bu ölçüm aleti geyiklerin bedenlerine yerleştirildikten sonra, hayvanlar geniş bir alanda dolaşırken, sürekli kontrol edilebiliyorlar. Hayvanların durumu tıpkı yoğun bakımdaki hastalar gibi telsizle izlenmekte. Bu şekilde geyiklerin gün içinde birkaç saatliğine beden ısılarını düşürdükleri kanıtlandı. Geyiklerin gövdelerindeki ısı 15, ayaklarındaki ise üç derece olarak ölçülmüş.
Metabolizmayı yavaşlatma yetisi omurgalılarda o kadar yaygın ki burada kökleri çok eskileri dayanan bir mekanizmayla karşı karşıya olabiliriz ve memelilerde ve kuşlarda beden ısısı belki de sandığımız kadar sabit değildir diyor New England Üniversitesi’nden Fritz Geiser.
Bilim adamları laboratuarda yaptıkları deneylerle ilginç sonuçlara ulaştılar.
Mesela güney Sibirya’ya özgü bir cüce hamsterin gün içinde bir saat kadar süren kış durgunluğu, ya da birbirine sokulup uyuyan dağ sıçanlarının beden ısılarını sekiz dereceye kadar düşürmeleri gibi.
Bu durgunluk döneminde dağ sıçanın kalbi dakikada en fazla iki ila üç kez atıyor ve bir LED kadar bile enerji tüketmiyor.
Büyük enerji tasarrufu
Peki enerji tasarruf kipinin gizi nerede? "Heldmaier’in açıklamasına göre metabolizmanın önemli bir kısmı devre dışı bırakılmakta. Bu şekilde hayvanlar, %98’lik bir enerji tasarrufu yapabiliyor.
Bu durumda hücre çekirdeklerindeki gen sekansları okunamıyor, proteinler sentezleştirilemiyor, yani tüm reaksiyon zinciri dondurulmakta.
Hatta bağışıklık sistemi bile daha yavaş işliyor. Özellikle de beyinde radikal bir değişim söz konusu. EEG ölçümlerinde herhangi bir beyin etkinliği izlenememekte. Bu durum insanda beyin ölümü olarak tanımlanmakta. Kış uykusuna yatan hayvanların beyindeki kan akışı %90 oranında duruyor, sadece beyin sapında yaşamsal önem taşıyan bölgeler etkin.
Rekor kutup sincabında
Dondurucu soğukta uyuyarak hayatta kalma rekoru, Kuzey Kutbu sincabına ait. Toprağın ısısı eksi on sekiz dereceye kadar düşmesine rağmen sincap, beden ısısını iki dereceye sabitleyerek hayatta kalıyor.
Bu yetiyi "Supercooling" olarak tanımlayan Alaska Üniversitesi biyologu Brian Barnes, beden sıvısı "metabolik durumda" tutuluyor diye açıklıyor. Bu durumda dokuya zarar veren keskin kenarlı buz kristalleri oluşmuyor. Ama eğer filigran denge bozulursa, tek bir parmağına dokunmak bile sincabın aniden dondurabilmekte.
Bu yüzden hayvan 10-21 günde bir, beş saatliğine de olsa "ölüm uykusundan" uyanarak bedenini ısıtıyor.
Neredeyse kış uykusuna yatan tüm hayvanlarda bu uyanma evreleri yaşanıyor ve bu süre içinde enerji rezervlerinin %90’ı tükenmekte. Periyodik kış durgunluğunun amacı aslında hala tam olarak çözülmüş değil. Hayvanlar ihtiyaç molasına mı gerek duyuyorlar? Yoksa bağışıklık sistemi bedeni temizlemek zorunda mı?
Beyin donuyor
Son araştırmalarla yeni bir teori gündeme geldi. Avusturyalı zoolog Eva Millesi, tarla sincabına (Citellus citellus) bir labirenti geçtikten sonra bir kolu çalıştırarak yemi almayı öğretmiş.
Bu beceriyi kazanan sincapların bir kısmı klimalı bir odada birkaç aylığına kuş uykusuna yatırılırken, diğerleri normal yaşamlarını sürdürmüş.
Sonuç: Kış uykusuna yatanlar uyandıktan sonra bu yetilerini tamamen kaybetmelerine rağmen, diğerleri kolayca hatırlamışlar. Beynin uzun süre "dondurulması" büyük bir olasılıkla önemli kayıplara yol açmakta, bu yüzden periyodik olarak uyanarak ısıtılması gerekiyor diye açıklıyor zoolog.
Ve bu tahmin Marburg Üniversitesi bilim adamlarının bir araştırmasıyla da kanıtlanmakta. Madagaskar’da yaşayan bir yarı maymun türü olan cüce lemur (Cheirogaleus adipicaudatus) Nisan ve Ekim ayları arasındaki kuraklık döneminde ortadan kayboluyor.
Bilim adamları şimdi bu hayvanın da kış uykusuna yattığını buldular. Hem de gündüz hava sıcaklığı 30 derecenin üzerinde olmasına rağmen. Hava sıcaklığı beyni etkilemediği için de bazıları bu uyku döneminde hiç uyanmıyorlar.
Maymunlarda durum
Uyuyan hayvanların beden ısıları kışın konakladıkları bölgenin hava sıcaklığına göre değişmekte. Bedenleri birkaç günde bir 35 dereceye kadar ısıtıldığında uyanmıyorlar. Zaten lemuru uyutan da sıcak havalar aslında.
Bilim adamları şimdi diğer lemur türlerini de yakından incelemek istiyorlar. Sonuçta yarı maymunlar, insanın da dahil olduğu memeli grubuna dahil. O halde insanın kalıtımı da pekala mevsimlere bağlı olarak "miskinliğe" zorlanabilir diyor Arnold.
Mesela küçük çocukların yetişkinlere göre ani soğuklara karşı daha dayanıklı olduğu bilinmekte. Demek ki bu yeti gençlerde daha güçlü.
İnsan ve kış uykusuna yatan hayvanlar arasındaki diğer ilginç bir benzerlik de şu: Hayvanların beyin hücrelerinde, Alzheimer hastalarının beyinlerinde bulunan değişime uğramış proteinlerin benzerleri saptanmış. Hatta sinir uçları bile kış uykusuna yatan hayvanlarda benzer bir şekilde bozulmakta.
Alzheimer hastaları
Peki kış uykusundan uyanan hayvanların beyni yeniden kusursuz bir şekilde çalışmaya başlarken, Alzheimer hastaları niçin birçok şeyi hatırlamıyor? İşte araştırmacılar bundan sonra bu sorunun yanıtını bulmaya çalışacaklar. Çalışmalar öte yandan Alzheimer hastalığıyla ilgili yeni tedavi yöntemlerinin de geliştirilmesine yardımcı olacak.
Ve kimi bilim adamlarının ilginç vizyonları da var. Kış uykusu sayesinde bağışlanan organların saklama süresi önemli ölçüde uzatılabilir.
Yönetmen Stanley Kubrick’in 1968 yılında çevirmiş olduğu "2001:Uzay Macerası"/ "2001: A Spaces Odyssey" filminde, uzaktaki gezegenlere doğru uzun bir yolculuğa çıkan kahramanlar, bir tür kış uykusuna yatmıştı. Kim bilir 30 yılı aşkın bir süre sonra Kubrick’in bu vizyonu bile gerçeğe dönüşebilir!
Kış uykusu, zorlu kış koşulları ve besin kıtlığını atlatmak için mükemmel bir stratejidir aslında. Kuşlar gibi binlerce kilometreyi katederek uzak diyarlara uçmak, yiyecek depolamak ya da kalın bir posta bürünmek yerine yarasa, dağ sıçanı, hamster ve yediuyur gibi memeliler beden ısılarını düşürür ve tüm beden fonksiyonlarını önemli ölçüde azaltırlar.
Ancak son gözlemlerle memeliler dışında kuşların da kış uykusuna yattıkları anlaşıldı. Kaliforniya çöllerinde yaşayan 50g'lık minik Poorwill kuşu (Phalaenoptilus nutalli) dışında, Avustralya’ya özgü esmer baykuş (Podargus strigoides), ülkemizde de görülen dağkırlangıcı (Apus apus) ve çobanaldatan (Caprimulgus europaeus) gibi kuşlar, kışı tümüyle ya da kısmen "uyku kipinde" geçiriyorlar.
Çok yaygın
Dahası kış uykusu veya kış durgunluğu olarak bilinen bu süreçler birçok hayvanın uç koşullara karşı gösterdiği genel bir reaksiyon gibi. Üstelik kış uykusu sanıldığından çok daha yaygın ve kesinlikle kış ve memelilerle sınırlı değil.
Viyana Üniversitesi’nden Walter Arnold ve Marburg Üniversitesi fizyologu Gerhard Heldmaier, hayvanları enerji tasarruf kipine zorlayanın soğuk değil besin veya su kıtlığı olduğunu söylüyor.
Örneğin çiçek yarasası (Glossophaga soricina) nektar bulamadığı zaman durgunluk dönemine giriyor. Madagaskar’daki yarı maymunlar kurak yazı, Kaliforniya sincapları ise kavurucu yazı uyuyarak geçiriyor.
Hatta geyikler ve bodur Przewalski atları bile metabolizmalarını tasarruf kipine göre ayarlayabiliyor. Arnold, tüm bu hayvanları, bedenlerine aktarılan algılayıcılarla (sensor) inceledi.
Geyikler için özel olarak üretilen ölçüm aleti aslında tıp dünyasında kullanılmakta. Alet kalp frekansını ve beden ısısını ölçerken, minik bir verici, veriyi aktarıyor.
Geyiklerde ısı düşüyor
İşte bu ölçüm aleti geyiklerin bedenlerine yerleştirildikten sonra, hayvanlar geniş bir alanda dolaşırken, sürekli kontrol edilebiliyorlar. Hayvanların durumu tıpkı yoğun bakımdaki hastalar gibi telsizle izlenmekte. Bu şekilde geyiklerin gün içinde birkaç saatliğine beden ısılarını düşürdükleri kanıtlandı. Geyiklerin gövdelerindeki ısı 15, ayaklarındaki ise üç derece olarak ölçülmüş.
Metabolizmayı yavaşlatma yetisi omurgalılarda o kadar yaygın ki burada kökleri çok eskileri dayanan bir mekanizmayla karşı karşıya olabiliriz ve memelilerde ve kuşlarda beden ısısı belki de sandığımız kadar sabit değildir diyor New England Üniversitesi’nden Fritz Geiser.
Bilim adamları laboratuarda yaptıkları deneylerle ilginç sonuçlara ulaştılar.
Mesela güney Sibirya’ya özgü bir cüce hamsterin gün içinde bir saat kadar süren kış durgunluğu, ya da birbirine sokulup uyuyan dağ sıçanlarının beden ısılarını sekiz dereceye kadar düşürmeleri gibi.
Bu durgunluk döneminde dağ sıçanın kalbi dakikada en fazla iki ila üç kez atıyor ve bir LED kadar bile enerji tüketmiyor.
Büyük enerji tasarrufu
Peki enerji tasarruf kipinin gizi nerede? "Heldmaier’in açıklamasına göre metabolizmanın önemli bir kısmı devre dışı bırakılmakta. Bu şekilde hayvanlar, %98’lik bir enerji tasarrufu yapabiliyor.
Bu durumda hücre çekirdeklerindeki gen sekansları okunamıyor, proteinler sentezleştirilemiyor, yani tüm reaksiyon zinciri dondurulmakta.
Hatta bağışıklık sistemi bile daha yavaş işliyor. Özellikle de beyinde radikal bir değişim söz konusu. EEG ölçümlerinde herhangi bir beyin etkinliği izlenememekte. Bu durum insanda beyin ölümü olarak tanımlanmakta. Kış uykusuna yatan hayvanların beyindeki kan akışı %90 oranında duruyor, sadece beyin sapında yaşamsal önem taşıyan bölgeler etkin.
Rekor kutup sincabında
Dondurucu soğukta uyuyarak hayatta kalma rekoru, Kuzey Kutbu sincabına ait. Toprağın ısısı eksi on sekiz dereceye kadar düşmesine rağmen sincap, beden ısısını iki dereceye sabitleyerek hayatta kalıyor.
Bu yetiyi "Supercooling" olarak tanımlayan Alaska Üniversitesi biyologu Brian Barnes, beden sıvısı "metabolik durumda" tutuluyor diye açıklıyor. Bu durumda dokuya zarar veren keskin kenarlı buz kristalleri oluşmuyor. Ama eğer filigran denge bozulursa, tek bir parmağına dokunmak bile sincabın aniden dondurabilmekte.
Bu yüzden hayvan 10-21 günde bir, beş saatliğine de olsa "ölüm uykusundan" uyanarak bedenini ısıtıyor.
Neredeyse kış uykusuna yatan tüm hayvanlarda bu uyanma evreleri yaşanıyor ve bu süre içinde enerji rezervlerinin %90’ı tükenmekte. Periyodik kış durgunluğunun amacı aslında hala tam olarak çözülmüş değil. Hayvanlar ihtiyaç molasına mı gerek duyuyorlar? Yoksa bağışıklık sistemi bedeni temizlemek zorunda mı?
Beyin donuyor
Son araştırmalarla yeni bir teori gündeme geldi. Avusturyalı zoolog Eva Millesi, tarla sincabına (Citellus citellus) bir labirenti geçtikten sonra bir kolu çalıştırarak yemi almayı öğretmiş.
Bu beceriyi kazanan sincapların bir kısmı klimalı bir odada birkaç aylığına kuş uykusuna yatırılırken, diğerleri normal yaşamlarını sürdürmüş.
Sonuç: Kış uykusuna yatanlar uyandıktan sonra bu yetilerini tamamen kaybetmelerine rağmen, diğerleri kolayca hatırlamışlar. Beynin uzun süre "dondurulması" büyük bir olasılıkla önemli kayıplara yol açmakta, bu yüzden periyodik olarak uyanarak ısıtılması gerekiyor diye açıklıyor zoolog.
Ve bu tahmin Marburg Üniversitesi bilim adamlarının bir araştırmasıyla da kanıtlanmakta. Madagaskar’da yaşayan bir yarı maymun türü olan cüce lemur (Cheirogaleus adipicaudatus) Nisan ve Ekim ayları arasındaki kuraklık döneminde ortadan kayboluyor.
Bilim adamları şimdi bu hayvanın da kış uykusuna yattığını buldular. Hem de gündüz hava sıcaklığı 30 derecenin üzerinde olmasına rağmen. Hava sıcaklığı beyni etkilemediği için de bazıları bu uyku döneminde hiç uyanmıyorlar.
Maymunlarda durum
Uyuyan hayvanların beden ısıları kışın konakladıkları bölgenin hava sıcaklığına göre değişmekte. Bedenleri birkaç günde bir 35 dereceye kadar ısıtıldığında uyanmıyorlar. Zaten lemuru uyutan da sıcak havalar aslında.
Bilim adamları şimdi diğer lemur türlerini de yakından incelemek istiyorlar. Sonuçta yarı maymunlar, insanın da dahil olduğu memeli grubuna dahil. O halde insanın kalıtımı da pekala mevsimlere bağlı olarak "miskinliğe" zorlanabilir diyor Arnold.
Mesela küçük çocukların yetişkinlere göre ani soğuklara karşı daha dayanıklı olduğu bilinmekte. Demek ki bu yeti gençlerde daha güçlü.
İnsan ve kış uykusuna yatan hayvanlar arasındaki diğer ilginç bir benzerlik de şu: Hayvanların beyin hücrelerinde, Alzheimer hastalarının beyinlerinde bulunan değişime uğramış proteinlerin benzerleri saptanmış. Hatta sinir uçları bile kış uykusuna yatan hayvanlarda benzer bir şekilde bozulmakta.
Alzheimer hastaları
Peki kış uykusundan uyanan hayvanların beyni yeniden kusursuz bir şekilde çalışmaya başlarken, Alzheimer hastaları niçin birçok şeyi hatırlamıyor? İşte araştırmacılar bundan sonra bu sorunun yanıtını bulmaya çalışacaklar. Çalışmalar öte yandan Alzheimer hastalığıyla ilgili yeni tedavi yöntemlerinin de geliştirilmesine yardımcı olacak.
Ve kimi bilim adamlarının ilginç vizyonları da var. Kış uykusu sayesinde bağışlanan organların saklama süresi önemli ölçüde uzatılabilir.
Yönetmen Stanley Kubrick’in 1968 yılında çevirmiş olduğu "2001:Uzay Macerası"/ "2001: A Spaces Odyssey" filminde, uzaktaki gezegenlere doğru uzun bir yolculuğa çıkan kahramanlar, bir tür kış uykusuna yatmıştı. Kim bilir 30 yılı aşkın bir süre sonra Kubrick’in bu vizyonu bile gerçeğe dönüşebilir!