Bölüm 2: Bitkilerdeki Tasarımlar ve Biyomimetik
Birisi size son yıllarda kullanmaya başladığımız fiberoptik teknolojisini (ışık ve yüksek kapasitede bilgi iletme özelliğine sahip fiber optik kablolardan oluşan sistem) milyonlarca yıldır kullanan canlılar olduğunu söyleseydi ne düşünürdünüz?
Söz konusu teknolojiyi kullananlar çok iyi tanıdığımız ancak belki de sahip oldukları üstün tasarım çoğu kimsenin aklına dahi gelmeyen bitkilerdir.
Pek çok insan çevresine alışkanlıkla, yüzeysel olarak bakar, Allah'ın canlılarda yarattığı üstün tasarım örneklerini görmezden gelerek hiç düşünmez. Oysa bütün canlılar bu alışkanlık perdesini kaldıracak sırlarla doludur. Bu sırları keşfedebilmek için sadece neden, nasıl, niçin sorularını sormak yeterlidir. Bu soruların cevaplarını düşünen insan çevremizde gördüğümüz herşeyi sonsuz güç, bilgi ve akıl sahibi olan Rabbimiz'in yarattığını fark edecektir. Örnek olarak bitkilerin gerçekleştirdiği fotosentez olayını alalım. Fotosentez sırları hala çözülememiş bir yaratılış mucizesidir.
Bitki ve ağaç (O'na) secde etmektedirler. (Rahman Suresi, 6)
Bitki hücrelerinin güneş ışığını, insanların ve hayvanların besin yoluyla alabilecekleri bir enerjiye dönüştürmelerine "fotosentez" denir. Bu tanım belki ilk okuyuşta pek çok kimse için çok dikkat çekici olmayabilir. Ne var ki biyomimetik uzmanları fotosentezin yapay olarak gerçekleştirilmesinin tüm dünyayı değiştirecek bir olay olduğuna inanmaktadırlar.
Bitkiler fotosentezi birbirini takip eden oldukça kompleks bir dizi işlem sonucunda gerçekleştirirler. Bu işlemlerin tam olarak neler olduğu henüz bilinmemektedir.
Fotosentezin sadece bu özelliği bile evrim teorisini savunanlara söz hakkı tanımamaktadır. Prof. Dr. Ali Demirsoy'un şu sözleri, evrimci bilim adamlarının fotosentez karşısında içine düştükleri açmazı çok iyi bir şekilde tarif eder:
Fotosentez oldukça karmaşık bir olaydır ve hücrenin içerisindeki organelde ortaya çıkması olanaksız görülmektedir. Çünkü tüm kademelerin birden oluşması olanaksız, tek tek oluşması da anlamsızdır.43
Bitkiler güneş ışığını "kloroplast" adı verilen doğal solar hücrelerle yakalarlar. Biz de yapay solar hücrelerle (güneş panelleri) elde edilen enerjiyi alarak pillerde depolarız.
Solar hücre (güneş paneli), ışığı elektrik enerjisine çevirir. Hücrenin düşük güçlü çıktısı (low power output), çok sayıda panel kullanılmasını gerektirir. Solar hücrelerin, insanların ihtiyaç duyduğu enerjiyi karşılayabilmeleri için yapraklarda olduğu gibi sadece güneş ışıklarına bakmaları yeterlidir. Kloroplastların yaptığı iş tam olarak taklit edilebildiğinde yüksek enerji sarfiyatı yapan cihazların bile küçücük güneş pilleri ile çalıştırılabilmesi mümkün olacaktır. Uzay mekikleri ve yapay uydular başka bir enerji kaynağına ihtiyaç duymadan sadece güneş enerjisi ile uçabilecektir.
Böylesine üstün özelliklere sahip olan, bilim adamlarının büyük bir hayranlık duydukları ve taklit etmeye çalıştıkları bitkiler de, yaratılan her canlı gibi Allah'a boyun eğmiştir. Bu gerçek, bir ayette şöyle bildirilir:
Korunan Yüzeyler
İnsanların bitkilerden öğrenebilecekleri sadece solar hücrelerle sınırlı değildir. Bitkiler insanlara, inşaat sektöründen parfüm endüstrisine kadar birçok yeni ufuk açmaktadır.
Günümüzde, gelişmiş laboratuvarlarda parfüm, deodorant, sabun kokusu üreten kimya mühendisleri ise bu salgı bezlerinin yaptıklarını taklit ederek, güzel kokular üretmeye çalışırlar. Örneğin Nina Ricci, Guerlain ve Christian Dior gibi pek çok ünlü firma ürettikleri kokuların içeriklerinde doğada bulunan bitki özlerini kullanmaktadırlar.44
Her eşyanın yüzeyinin sudan, kirden hatta parlak ışıktan bile zarar görme ihtimali vardır. Bundan ötürü bilim adamları araba ve mobilya cilalarını, ultraviyole güneş ışınlarını engelleyen sıvıları üretmişlerdir. Hepsinin amacı, yüzeyi, meydana gelebilecek herhangi bir aşınma ve yırtınmadan korumaktır. Doğadaki hayvanlar ve bitkiler de, kendi hücrelerinin içlerinde, yüzeylerini dış etkenlere karşı koruyacak birtakım kimyasal maddeler üretirler. Doğadaki canlıların bünyeleri tarafından üretilen ve bilim adamlarını hayrete düşüren bu kimyasal karışımlar, tasarımcıların taklit etmek için uğraştıkları kompleks örneklerdir.
Yaprakların dış yüzeyleri cilalı ve ince bir tabakayla kaplıdır, bu sayede bitkiler sudan korunur. Bu korunma zorunludur; çünkü havadan emilen ve bitkinin yaşaması için gerekli olan karbondioksit, yaprak hücrelerinin aralarında bulunur. Eğer bu hücrelerin arası suyla dolu olsaydı o zaman karbondioksit oranı azalacak ve bitkilerin yaşaması için gerekli olan fotofentez işlemi yavaşlayacaktı. Ama yaprak yüzeylerindeki ince tabaka sayesinde bu tehlike önlenir ve bitkiler rahatlıkla fotosentez yapabilir.
Ahşap yüzeyleri kaplamak, kirden ve aşınmadan korunmalarını sağlamak açısından oldukça önemlidir. Özellikle de yumuşak ahşapların içine girerek onları çürütebilecek su sızıntılarına karşı bunu yapmak çok gerekli bir işlemdir. Peki, kullanılan ilk ahşap kaplamaların doğal yağlardan ve böceklerin ürettiği salgılardan elde edilen malzemelerden yapıldığını biliyor muydunuz?
İnsanların günlük hayatta kullandığı birçok koruyucu malzeme aslında doğadaki canlılar tarafından çok daha önceden kullanılmaktadır. Ahşap kaplama bunlardan yalnızca bir tanesidir. Böceklerin sert kabukları da onları, suya ve dışarıdan gelebilecek hasarlara karşı korumaktadır.
"Sclerotin" adı verilen bir protein tarafından güçlendirilmiş bu kabuklar, böceklere doğadaki en sert yüzeye sahip canlılar olma özelliğini verir. Ayrıca böceklerin kabuğunda bulunan kitin tabakası da rengini ve parlaklığını zaman içerisinde yitirmez.45
Bütün bunlar düşünüldüğünde inşaatlarda dış yüzeylerin kaplaması ve korunması için üretilecek sistemlerin böceklerinkine benzer bir tasarıma sahip olmasının çok daha kazançlı olacağı açıkça görülmektedir.
Kendisini Sürekli Temiz Tutan Lotus Bitkisi
Lotus bitkisi (beyaz nilüfer), çamurlu ve kirli ortamlarda yetişir.Buna rağmen bitkinin yaprakları sürekli temizdir. Çünkü bitki, üzerine en ufak bir toz zerresi geldiğinde hemen yapraklarını sallar ve toz taneciklerini belli noktalara doğru iter. Yaprağın üzerine düşen yağmur damlaları da bu noktalara doğru yönlendirilir ve buradaki tozları süpürmesi sağlanır.
Lotus bitkisinin bu özelliği, yeni bir bina yüzeyinin tasarımı için araştırmacılara ufuk açmıştır. Bunun üzerine araştırmacılar Lotusun yaprağı gibi, yağmur sularını kullanarak üzerindeki kiri temizleyen bina yüzeyleri üzerinde çalışmaya başlamışlardır. Bu çalışmalar sonunda ISPO isimli bir Alman şirketi, Lotusan adı verilen cephe kaplama malzemesini üretmiştir. Asya ve Avrupa'da bulunan satış noktalarında piyasaya sunulan bu ürün için 'deterjana gerek kalmadan 5 yıl boyunca kendini temiz tutacağı garantisi' bile verilmiştir.46
Doğadaki pek çok canlı, kendi yüzeylerini koruyan çeşitli özelliklere sahiptir. Şüphesiz ne Lotus bitkisinin yüzey yapısı ne de böceklerdeki kitin tabakası kendi kendine oluşmuştur. Hatta bu canlılar sahip oldukları üstün niteliklerden tamamen habersizdirler. Onları tüm özellikleriyle birlikte yaratan, Allah'tır. Bir Kuran ayetinde Allah'ın yaratma sanatı şöyle bildirilir:
O Allah ki, yaratandır, (en güzel bir biçimde) kusursuzca var edendir, 'şekil ve suret' verendir. En güzel isimler O'nundur. Göklerde ve yerde olanların tümü O'nu tesbih etmektedir. O, Aziz, Hakimdir. (Haşr Suresi, 24)
Bonn Üniversitesi'nden Dr. Wilhelm Barthlott, mikroskop altında yaptığı incelemelerde, en az temizlik gerektiren yaprakların en pürüzlü yüzeylere sahip olduğunu fark etmiştir. Dr. Barthlott, bunların en temizi olan Lotus bitkisi üzerinde, bir çivi yatağı gibi minik noktalar olduğunu buldu. Bir toz ya da kir zerresi yaprak üzerine düştüğünde, belli belirsiz biçimde bu noktalar üzerinde iki yana sallanır. Bir damla su, bu minik noktalar üzerinde yuvarlanınca zayıf şekilde tutunmuş olan kiri alıp götürür. Diğer bir deyişle, nilüfer çiçeği, kendi kendini temizleyen bir yaprağa sahiptir.47
Nilüfer çiçeğinin bu özelliği araştırmacılara ilham kaynağı olmuş ve LOTUSAN adı verilen, 5 yıl kendisini temiz tutacağı garantisi verilen dış cephe malzemesi üretilmiştir.
Yağmur damlasının lotusan yaprağı üzerindeki temizleyici etkisi
Su damlasının normal bir yüzeydeki etkisi
Lotusanla kaplı bir bina cephesinde su damlalarının temizleyici etkisi
Bitkiler ve Yeni Bir Otomobil Tasarımı
Deniz yosunu
Otomobil firması Fiat, ZIC (Zero Impact Car) adlı yeni ürününü tasarlarken bitkilerdeki "kollara ayrılma" özelliğinden yararlanmıştır. Otomobilin ortasından bitkinin gövdesinde olduğu gibi küçük bir tünel geçiren tasarımcılar, bu tünele arabanın çalışması için gerekli enerjiyi sağlayan piller yerleştirmişlerdir. Arabanın koltukları ise resimdeki bitkiden esinlenilmiş ve bitkideki gibi doğrudan gövdeye (tünele) bağlanmıştır. Otomobilin tavanı ise deniz yosununun petekli yapısı gibi tasarlanmıştır. Bu yapı ZIC'e hem hafiflik hem de sağlamlık kazandırmıştır.48
Otomobil sektörü gibi insanların en son teknolojinin rahatlıkla sergilenebileceği bir alanda, mühendislere ve tasarımcılara, doğada bulunan ve canlılığın var olduğu ilk günden beri hayat süren basit bir bitki ilham kaynağı olmuştur. Canlılığın tesadüfen oluştuğunu ve zaman içerisinde gelişerek hep daha iyiye doğru gittiğini savunan evrimciler için bu ve buna benzer olaylar, kabul edilmesi çok zor şeylerdir. Nasıl olur da akıl ve şuur sahibi insanlar, hiçbir zekası ve bilgisi olmayan, yerinden bile hareket edemeyen bitkilerden bir şeyler öğrenirler ve bunların uygulaması, o güne kadar o konuyla ilgili ortaya çıkan en verimli sonuçları verir? Bunlar elbette ki tesadüflerle açıklanması mümkün olmayan özelliklerdir ve yaratılışı kanıtlar. Bu yüzden de evrimciler için bir zorluktur.
Alarm Sinyali Veren Bitkiler
Manduca güvesi ve tütün bitkisi
Herkes bitkilerin tehlikeden kaçamadıklarını, dolayısıyla düşmanlarına hemen teslim olduklarını zanneder. Ancak yapılan araştırmalar durumun hiç de zannedildiği gibi olmadığını ortaya çıkarmıştır. Tam tersine bitkiler de şaşırtıcı taktiklerle düşmanlarının üstesinden gelmektedirler.
Örneğin bitkiler, yapraklarını kemiren böcekleri uzaklaştırmak için kimi zaman zararlı kimyasallar üretirler, kimi zaman da bu böceklerle beslenen avcı böcekleri çeken kimyasal kokular yayarlar. Kuşkusuz her iki taktik de son derece akılcıdır. Nitekim tarımsal alanda yapılan faaliyetlerde bu savunma stratejisi, çok etkili bir yöntem olarak taklit edilmeye çalışılmaktadır. Almanya'daki Max Planck Kimyasal Ekoloji Enstitüsü'nde 'bitki savunması genetiği' alanında çalışmalar yapan Jonathan Gershenzon, bu akılcı stratejiyi gereği gibi taklit edebilirlerse, gelecekte tarımsal ilaçlamaların zehirsiz yapılabileceğini düşünmektedir.49
Bazı bitkiler tırtıllar tarafından saldırıya uğradıklarında hemen bu tırtıllarla beslenen avcı böcekleri kendilerine çeken, uçucu bir kimyasal madde salgılar. Yardıma çağrılan böceklerin özelliği ise yumurtalarını tırtılların içine bırakmalarıdır. Tırtıldan habersiz onun içinde barınan ve yumurtadan çıkan larvalar ise, bu tırtıllarla beslenerek büyüme imkanı bulurlar. Böylece ekine zarar veren tırtıllar dolaylı bir strateji ile imha edilir.
Bitkinin, yapraklarının bir tırtıl tarafından yendiğini anlaması ise yine kimyasal yöntemlerle gerçekleşir. Bitki, yapraklarını kaybettiği için değil, tırtılın salyasındaki kimyasallara tepki olarak böyle bir alarm sinyali verir. Basitmiş gibi görünen bu olayda üzerinde durulması gereken pek çok konu vardır. Bunlardan birkaçını şöyle sıralayabiliriz:
Bitki, tırtılın kimyasal salgısını nasıl algılamaktadır?
Bitki, alarm sinyali verdiğinde tırtıllardan kurtulacağını nereden bilmektedir?
Verilen sinyalin böceklerde davet etkisi yapacağını nereden bilmektedir?
Bitkinin, daveti doğru böceklere (saldırgan tırtıllarla beslenen) yapmasını sağlayan nedir?
Verilen sinyal sesli değil kimyasal bir salgı şeklindedir. Böceklerin kullandığı kimyasallar da son derece karmaşık bir molekül yapısına sahiptir. Kimyasaldaki en ufak bir eksiklik ya da yanlışlık, sinyalin niteliğini kaybettirebilir. Bu durumda bitki bu sinyali veren kimyasalı kendi kendine nasıl üretebilmektedir?
Şüphesiz beyni bile olmayan bir bitkinin tehlikeler karşısında çözüm üretmesi, bir kimyager gibi kimyasal maddeleri tahlil etmesi, hatta bunu üretmesi, planlı bir strateji yürütmesi mümkün değildir. Kuşkusuz ki, dolaylı yöntemlerle bir düşmanı altetmek akıl gerektiren bir davranıştır. Bitkiyi bu özellikler ile yaratan Yüce Rabbimiz olan Allah'tır.
İşte günümüzde yaygınlaşan bu gibi biyomimetik çalışmalarıyla, Allah'ın canlılar üzerinde bize gösterdiği akıl hayranlıkla taklit edilmeye çalışılmaktadır.
Nairobi'de bulunan Uluslararası Böcek Fizyolojisi ve Ekoloji Merkezi'nden ve İngiltere'deki Toprak Ürünleri Araştırma Enstitüsü'den bir grup araştırmacı da bu konuda bir çalışma gerçekleştirmiştir: Çalışma ekibi mısır ve buğday tarlalarında ekinlerin arasına, tarım zararlılarını bu strateji ile ortadan kaldıran bir çim ekmiştir. Sonuçta, tarım ilacı kullanılmasına gerek kalmadan, zararlı canlıların etkisiz hale getirilmesinde %80 oranında başarı sağlanmıştır. Bitkiler üzerinde sergilenen bu benzersiz çözümün yaygınlaştırılması durumunda tarımda daha büyük aşamalar kaydedilecektir.50
ABD Utah'ta yetişen bir tütün bitkisi ise Manduca güvesinin tırtılı tarafından saldırıya uğramaktadır. Bu zararlının yumurtaları Geocoris böceği tarafından sevilen bir yiyecek türüdür. Tütün bitkisinin salgıladığı uçucu kimyasal madde sayesinde Geocoris avcısı kimyasal salgılar aracılığıyla çağırılmakta ve yumurtalar bu böcek tarafından yendiği için tırtıl sayısının artışı engellenmektedir.51
Manduca güvesinin tırtılı
Geociris
Okyanusun Derinliklerindeki Fiber Optik Tasarım
Rossella Racovitzae,
Fiber optik kablolar
Gökleri ve yeri (bir örnek edinmeksizin) yaratandır.
O, bir işin olmasına karar verirse,
ona yalnızca "OL" der, o da hemen oluverir.
(Bakara Suresi, 117)
Rossella Racovitzae adlı su süngeri bitkisi, insanoğlunun en yeni teknolojilerde kullandığı fiber optikten yapılmış uzantılara sahiptir. Fiber optik, ışığı iletmede çok etkili bir malzemedir. Lazer ışınlarının fiber optik kablosundan geçirilmesiyle elde edilen iletişim imkanları, normal malzemeden yapılmış kablodakilere göre olağanüstü bir artış gösterir. Öyle ki, saç teli kalınlığında 100 tane fiber optik kablonun yanyana getirilmesiyle oluşan kablo kesitinden 40.000 ayrı ses kanalı geçirilebilmektedir.
Antartika kıyılarının derinliklerinde yaşayan bu sünger türü, fotosentez yapabilmek için ihtiyacı olan ışığı, fiber optikten yapılmış olan diken şekilli uzantıları sayesinde kolayca toplamakta ve çevresi için de bir ışık kaynağı olmaktadır. Bu sayede hem kendisi hem de bu süngerin ışık toplama yeteneğinden faydalanan başka canlılar hayatta kalabilmektedir. Aynı ortamda yaşayan tek hücreli yosunlar da bu süngere yapışmakta ve yaşamaları için gereken ışığı elde etmektedirler.
Antartika kıyılarının 100 ila 200 metre derinliklerinde, kalın buz kütlelerinin altında neredeyse zifiri karanlık denebilecek bir ortamda yaşayan bir canlı için güneş ışığını yakalamak, canlının hayatını sürdürebilmesi açısından son derece büyük bir önem taşır. Canlının bu sorunu çözebilmesi, ışığı en etkili şekilde toplayan fiber optik ile donatılmış olması sayesinde mümkündür. Bilindiği gibi fiber optik teknolojisi son yüzyılın en ileri teknolojilerinden biridir. Japon mühendisler bu teknolojiyi güneş ışığını gökdelenlerin ışık almayan bölümlerine aktarmada kullanırlar. Gökdelenlerin çatısına yerleştirilen dev mercekler güneş ışığını fiber optik ileticilerin ucuna odaklar. Fiber iletkenler vasıtasıyla da güneş ışığı binanın en karanlık noktalarına kadar ulaştırılır.
Yüksek teknolojiye sahip endüstrilerde imal edilen fiber optik maddesinin böyle bir ortamda bu canlı tarafından 600 milyon yıldan beri kullanılması bilim adamlarını da hayrete düşürmektedir. Washington Üniversitesi'nde mekanik mühendisi olan uzman Ann M. Mescher bu gerçeği şöyle ifade eder:
Bu fiberleri düşük ısılarda, böylesine eşsiz mekanik ve mükemmel optik özelliklerle üreten bir canlının var olması olağanüstü etkileyicidir.52
Washington Üniversitesi'nde profesör ve aynı zamanda metalurji mühendisi olan Brian D. Flinn ise bu süngerdeki üstün yapıyı şöyle tarif eder:
Bu, önümüzdeki 2 ya da 3 sene içinde (insanların) telekomünikasyona geçirecekleri türden bir şey değil, bu önümüzdeki 20 yılda ortalarda görülemeyecek bir şey.53
Bütün bunlar bize, doğanın ve içindeki canlıların insanlar için çok sayıda örnek barındırdığını göstermektedir. Allah, tüm bunları insanların öğüt alıp düşünmeleri için yaratmıştır. Kuran'da şöyle buyrulmaktadır:
Şüphesiz göklerin ve yerin yaratılışında, gece ile gündüzün ardarda gelişinde temiz akıl sahipleri için gerçekten ayetler vardır. Onlar, ayakta iken, otururken, yan yatarken Allah'ı zikrederler ve göklerin ve yerin yaratılışı konusunda düşünürler. (Ve derler ki:) "Rabbimiz, Sen bunu boşuna yaratmadın. Sen pek Yücesin, bizi ateşin azabından koru. (Al-i İmran Suresi, 190-191)
Dipnotlar
43 Prof. Dr. Ali Demirsoy, Kalıtım ve Evrim, s.80
44 http://www. parfumsraffy. com
45 Ayrıntılı bilgi için bakınız: Doğadaki Tasarım, Harun Yahya …
46 New York Times, Mühendisler tasarım için doğadan örnek alıyor, 11 Aralık 2001
47 "Engineers Ask Nature for Design Advice", Jim Robbins, New York Times, 11 December 2001
48 Carmelo Di Bartolo, "Biyonik: Tasarımda 'doğal' gelişim", Domus, Aralık 1999, s. 180
49 http://www. nature. com/cgi-taf/DynaPage.taf?file=/nature/journal/v410/n6830/full/410736a0_fs.html&_UserReference=C0A804EC46516639F0E0A2AC62BC3BB39855; John Whitfield, Nature, "Making Crops Cry For Help", 12 April 2001, s.736-737
50 http://www. nature. com/cgi-taf/DynaPage. taf?file=/nature/journal/v410/n6830/full/410736a0_fs. html&_UserReference=C0A804EC46516639F0E0A2AC62BC3BB39855; John Whitfield, Nature, "Making Crops Cry For Help", 12 April 2001, s.736-737
51 http://www. nature. com/cgi-taf/DynaPage. taf?file=/nature/journal/v410/n6830/full/410736a0_fs. html&_UserReference=C0A804EC46516639F0E0A2AC62BC3BB39855; John Whitfield, Nature, "Making Crops Cry For Help", 12 April 2001, s.736-737
52 Science News, 4 Ağustos 2001
53 Science News, 4 Ağustos 2001