Kırılma İndisini Hesaplayan Balık

Doğadaki en keskin nişancılardan biri okçu balığıdır. Balık su yüzeyine yakın bir noktadan suya yakın bir dal ya da yaprakta duran böcekleri gözler. Hedefini belirlediği anda şaşırtıcı bir şey yapar: Ağzından püskürttüğü suyla hedefini vurur ve bulunduğu yerden suya düşürür. Adeta sudan bir okla vurduğu böceği hızla yakalayıp yutar. Bu avlanma şekli oldukça hassas ayarlamalara dayanır. Öncelikle balığın suyun içinden havada bulunan canlının yerini doğru şekilde belirlemesi önemli bir başarıdır. Çünkü ışık, yoğunluğu farklı ortamlar arasında geçiş yaparken açı değiştirir ve yanılmalara neden olur. Suyun içine uzattığımız bir sopanın su içindeki kısmının görüntüsünün kırılmış durması gibi...

Okçu balığı ise açı sapmasını "hesaplar" ve ona göre nişan alır. Fizikte kırılma indisi olarak bilinen faktör balığın hedefini vurmasını engellemez.

Bu avlanmanın bir diğer önemli unsuru, balığın ağzında bulunan su püskürtme sistemidir. Balığın püskürttüğü su son derece düzgün bir çizgi üzerinde ve dağılmadan hedefine doğru ilerler. Bu sistem özel bir ağız yapısı ve kas dokusuna dayanır. Suyun püskürtülmesi için belli miktar basınç gereklidir, gevşeyerek suyu içeri alan kasların aniden kasılmasıyla bu basınç elde edilir.

Balık hedefini vurup suyun içine düşürdüğü böceği yakalamada çok hızlı davranmalıdır. Çünkü başka balıklar bu avı kolaylıkla çalabilirler. Okçu balık için avını yakalamak hiç de sorun oluşturmaz, çünkü o daha avına atışını yaparken avının nereye düşeceğini hesaplamıştır bile!

Bilimsel adı Toxotes jaculatrix olan bu balık türü üzerinde son bir araştırmayı, Almanya'nın Freiburg kentindeki Albert Ludwigs Üniversitesi'nden Stefan Schuster gerçekleştirdi. Balığı hızlandırılmış video kameraya çeken Schuster, avın düşeceği yerin ne kadar sürede hesaplandığını belirledi. Buna göre balık, avının nereye ve ne zaman düşeceğini çok kısa bir sürede, saniyenin yalnızca onda birinde hesaplayabiliyor. Journal of Experimental Biology adlı dergide yayımlanan çalışmaya göre bu hesaplama için tek bir bakış yeterli oluyor.



Tüm bu özellikleri okçu balığını, mükemmel tasarlanmış bir püskürtme sistemine sahip, matematiksel hesaplamalar yapabilen bir canlı kılmaktadır. Peki ama akıldan yoksun bu balık nasıl olup böylesine kesin fiziksel hesaplamalar yapabilir? Sudan havaya geçişte kırılma indisinden kaynaklanan açısal farkı nereden biliyor olabilir? Dahası balığın bedeninde bulunan ve kas sistemiyle, ağız yapısıyla kusursuz olan püskürtme sistemi nasıl ortaya çıkmıştır?

Püskürtme sistemi de bir su tabancası gibi çalışır. Bir su tabancasını incelediğimizde bir basınç pompası, onu çalıştıracak bir tetik mekanizması ve püskürtme ağzı dikkatimizi çeker. Bunların suyu bir çizgi halinde atması için özel olarak tasarlandığını anlarız.

Aynen su tabancasında olduğu gibi balığın püskürtme sistemi de özel parçalardan oluşur. Kasılıp gevşeyerek basınç oluşturacak bir kas sistemi, kas liflerini tetikleyecek sinir hücreleri ve suyun çizgi halinde gitmesi için özel olarak şekillendirilmiş ağız... Bu parçalar olağanüstü bir organizasyon içinde biraraya getirilmiştir.