Kıyı Çamurçulluğu – Samet Tekin
İnsan yapımı hava araçlarının havada en uzun durduğu sürenin yaklaşık iki katı sürede (8 gün) hiç dinlenmeden ve ara vermeden Yeni Zelanda ile Alaska arasında yaklaşık 11 bin kilometre göç yolculuğu yapan kıyı çamurçulluğu bunu nasıl başarıyor?
Sınıflandırılması ve Habitatı
Limosa lapponica (kıyı çamurçulluğu) Charadriiformes takımından, Scolopacidae (çullukgiller) familyasına mensup göçmen bir kuş türüdür. Deniz kıyıları ve sulak alanlarda yaşarlar. Avrupa, Doğu Asya, Alaska, Yeni Zelanda ve Avustralya’da yayılımları vardır.[1]
Şekil 1.0 Solda çamurçulluğu (Limosa limosa) ve sağda kıyı çamurçulluğunun (Limosa lapponica) üreme-dışı formları.
Beslenme
Kıyı çamurçulluğunun diyetini ekseriyetle, polychaete, crustacean, vivalves gibi, dip omurgasızları oluşturur.[2] Bunun yanı sıra böcekleri ve su bitkilerini de yiyebilirler.
Şekil 2.0 Kıyı çamurçulluğu beslenirken. © Terence Alexander.
Göçü
Avustralya ve Yeni Zelanda’da kışı geçiren kıyı çamurçulluğu, yaza doğru Rusya kıyılarında ve Alaska’da yumurtlayıp kuluçkaya yatarlar. Limosa lapponica baueri, Yeni Zelanda’dan Alaska’ya
aralıksız dinlenmeden yaptığı göç yolculuğu, ortalama 10,060 km, ile en uzun göç yolculuğunu yapan alttürdür.[3] Buna paralel olarak bir yaşından büyük baueri alttürü, diğer alttürlere göre daha büyük bir vücut ağırlığına sahiptir (442-721 g) ve vücut ağırlıklarının 30-45%’i yağdır. Dişiler erkeklerden daha ağırdır. Yine aynı alttürün depoladığı yağ oranı diğerlerinden daha fazladır. Ayrıca, yağın dışında vücutlarındaki karbonhidratları da katabolize edebilirler.[4]
Şekil 3.0 Kıyı çamurçulluğunun göç rotası. © Te Ara, The Encyclopedia of New Zealand
Kıyı çamurçulluğunun vücudunda depoladığı yağ oranı kuş türlerine nazaran oldukça yüksektir. Sözgelimi, başka bir göçmen kuş türü olan benekli bülbülün (Luscinia luscinia) kilogram başına yağ oranı 0,025 iken, kıyı çamurçulluğunun 0,166’dır. Kıyı çamurçulluğu gibi göçmen bir kıyı kuşu olan benekli kumkuşunun (Calidris tenuirostris) ise 0,143’dür. Kıyı çamurçulluğunu diğer kuş türlerinden ayıran özelliği de saat başına harcadığı vücut kütlesinin göreli olarak oldukça düşük olmasıdır (0,42).
Şekil 4.1 Bazı türlerin sahip oldukları kilogram başına yağ oranları (m0), uçtukları mesafe (km)ve saat başına harcadıkları vücut kütlesi (X) gösterilmiştir.
Kıyı çamurçulluğunun sahip olduğu aerodinamik yapısı onun bu uzun göç yolculuğundaki başarısının nedenlerinden birisidir. Görece aynı yağ ve proteine sahip, benzer morfolojiye sahip kuşların boyutlarına bakılmaksızın aynı potansiyel uçuş mesafesine sahip olmaları beklenir. Sözgelimi, kara kırçıllı ötleğen (Setophaga striata)[5] ile kıyı çamurçulluğunun saat başına harcadıkları beden kütlesi birbirine yakındır. Fakat, kıyı çamurçulluğunun çerçeve oranı 5,8 iken, kara kırçıllı ötleğenin 9,3’tür. Kıyı çamurçulluğunun morfolojisindeki bu farklılık onun daha uzun mesafelerde uçabilmesini sağlar.[6]
Şekil 5.2 Kıyı çamurçulluğu (mavi eğim) ve kara kırçıllığı ötleğenin (kırmızı eğim) potansiyel uçuş mesafelerinin görece depo ettikleri besinlere göre karşılaştırılması.[7]
Kıyı çamurçulluğunun göçünde başarılı olmasını sağlayan bir diğer etkende uçuş hızıdır. Daha büyük kütleli cisimlerin teorik olarak daha hızlı uçma potansiyelleri vardır. Görece büyük kuşlar olan kıyı kuşları da bu avantajı kullanırlar. Bununla beraber kıyı çamurçulluğunun görece daha az enerji harcaması gerçeği, hızlı uçuşuyla beraber istikâmetine daha başarılı ulaşmasında avantajını gözler önüne serer. Ayrıca, kıyı kuşlarının sürüler halinde uçması, süzülme tarzı uçuştan ziyade kanat çırparak uçsa da, enerji tasarrufu sağlar ve göçlerinde başarıyla tamamlama olasılıklarını arttırır.
Her yıl düzenli olarak ilkbaharda Alaska’ya ve Doğu Rusya’ya kıyılarına göç eden ve aynı şekilde sonbaharda tekrar güneye dönen kıyı çamurçulluğu, bu göç zamanlanmasındaki becerisini günışığının uzunluğundaki farklılıklara borçludur. Nitekim taşkuşuları (Saxicola torquata) üzerinde yapılan deneylerde, normal günışığına maruz bırakılan deney grubundaki bireylerin göçlerini düzenli yaparken, alışık olduklarının dışında farklı günışığına maruz bırakılan bireylerde huzursuzluk ve gece aktivitesi gözlemendi.[8] Ayrıca, farklı günışığına maruz kalan bireylerin tüy değiştirme ve erbezlerinin gelişim zamanlarında farklılık ortaya çıktı. Hipotalamusun fotoperiyotik düzenlemelerin merkezi olduğu bildirilmiştir.[9] Bu fotoperiyotik düzenlemelerden sorumlu fotoreseptörlerin, hipotalamusta bulunan infundibular çekirdekte (IN) yerleştiği bulunmuştur.[10] GnRH hormonunu salgılayan hipotalamus, organizmanın erbezlerinin düzenlenmesini sağlar. Bu sayede günışığındaki farklılıklar kuşların üreme giysinin değiştirme ve göç etme içgüdülerini harekete geçirir.
Şekil 6.3 Hipotalamusta bulunan, fotoperiyotik düzenlemeleri sağlayan, Mediobasal Hipotalamus (MBH)[11]
Göçmen bir kuş türü olan kıyı çamurçulluğu, diğer göçmen kuşları gibi dünyanın manyetik alanını kullanarak yönünü bulur. İkinci Dünya Savaşı sırasında Birleşik Devletler Muharebe birliği için araştırmalar yapan Amerikalı fizikçi Henry Yeagley, posta güvercinlerinin dünyanın manyetik alanını algılayabileceğini öne sürdü. Bu varsayımı desteklemek için deneyler yapan Yeagley, on güvercine bakır, bir başka on güvercine de aynı ağırlıkta mıknatıslar yerleştirdi. Bakır şerit taşıyan o güvercinden sekizi, mıknatıs taşıyan güvercinlerden ise yalnızca biri dönüş yolunu bulabildi.[12] 1977’de Nature’da yayımlanan bir makalede manyetik duyunun kökenin gözdeki fotoreseptörler olabileceği gösterildi.13
Bir yıl sonra yayımlanan bir makalede Alman kimyager Klaus Schulten ışık ile manyetik dalgalar arasında bağlantı kuran kimyasal bir mekanizma öne sürdü.[13] İddiasına göre kuantum dolanık elektron çiftlerinin hassas dengesi, zayıf bir manyetik alan kuvvetiyle bozulabilir. Bunun içinde ışığa ihtiyaç duyuyordu. Nitekim, Alman ornitolog Wolfgang Wiltschko yaptığı deneylerde, posta güvercinlerinin karanlık bir kafeste evlerinden uzağa taşıdıktan sonra eve dönüş yollarını bulamadığını gözlemlemiştir.[14]
Serbest radikaller oluşturabilen ve sirkadiyen ritimlerin ayarlanmasından sorumlu bir protein olan kriptokrom, kuşların manyetik alandan faydalanarak yönlerini bulmasını sağlar. Kriptokromda bulunan FAD molekülü mavi ışığı soğurur ve elektron kaybeder. Kaybettiği elektrondan doğan boşluk ise triptofan amino asidinin dolanık elektron çiftinden bir elektron vermesiyle doldurulur. Süperpozisyondaki elektronların hassas dengesi manyetik alana duyarlıdır ve fotoreseptörler aracılığıyla oluşan kimyasal tepkimeler son ürünün bileşimde değişikliğe yol açar.[15]
Yazar: Samet Tekin
Dipnotlar:
[1] ebird.org/species/batgod
[2] Scheiffarth, Gregor. (2001). The diet of Bar-tailed Godwits Limosa lapponica in the Wadden Sea: Combining visual observations and faeces analyses. Ardea. 89. 481-494.
[3] Battley, P.F. et al., Contrasting extreme long-distance migration patterns in bar-tailed godwits Limosa lapponica, Journal of Avian Biology, Cilt 43, Sayı:1, 2012, ss. 21-32
[4] Phil F. Battley, Theunis Piersma, Body Composition and Flight Ranges of Bar-Tailed Godwits (Limosa Lapponica
Baueri) From New Zealand, The Auk, Volume 122, Issue 3, 1 July 2005, Pages 922–937
[5] Tablo 3.1’de Dendroica striata bilimsel ismi ile gösterilen kara kırçıllı ötleğenin bilimsel adı daha sonra Setophaga striata olarak değiştirilmiştir.
[6] Hedenström A., Extreme Endurance Migration: What Is the Limit to Non-Stop Flight?, Public Library of Science, Cilt 8, Sayı: 5, 2010
[7] https://doi.org/10.1371/journal.pbio.1000362.g003
[8] Helm B., Gwinner E,. Carry-over effects of day length during spring migration. Journal of Ornithology 146,
348–354 (2005). https://doi.org/10.1007/s10336-005-0009-5
[9] Yoshimura T., Molecular mechanism of the photoperiodic response of gonads in birds and mammals,
Comparative Biochemistry and Physiology Part A: Molecular & Integrative Physiology, Cilt 144, Sayı:3, 2006, ss.
345-350
[10] R. Silver, P. Witkovsky, P. Horvath, V. Alones, C.J. Barnstable, M.N. Lehman, Coexpression of opsin- and VIPlike-immunoreactivity in CSF-contacting neurons of the avian brain, Cell Tissue Res., 253 (1988), pp. 189-198
[11] https://doi.org/10.1016/j.cbpa.2005.09.009z
[12] Al- Khalili J, McFadden J, Kuantum Sınırında Yaşam, çev: Şiirsel Taş, Domingo, İstanbul (2020), ss. 185-186 13 M. J. M. Leask, A physicochemical mechanism for magnetic field detection by migratory birds and homing pigeons, Nature, cilt 267 (1977), s. 144-145
[13] Al- Khalili J, McFadden J, Kuantum Sınırında Yaşam, s. 202
[14] Al- Khalili J, McFadden J, Kuantum Sınırında Yaşam, s. 202-203
[15] Ritz T., Adem S. ve Schulten K., “A model for photoreceptor-based magnetoreception in birds”, Biophysical Journal, cilt 78: 2 (2000), ss. 707-718
Kaynakça
(2012, 12 17). https://doi.org/10.1371/journal.pbio.1000362.g003 adresinden alındı
(2022, 12 10). ebird.org/species/batgod adresinden alındı
Al-Khalili, J., & McFadden, J. (2020). Kuantum Sınırında Yaşam. (Ş. Taş, Çev.) İstanbul: Domingo.
Battley, P. F. (2012). Contrasting extreme long-distance migration patterns in bar-tailed godwits Limosa lapponica. Journal of Avian Biology, 43(1), 21-32.
Battley, P. F., & Piersma, T. (2005, Temmuz). Body Composition and Flight Ranges of Bar-Tailes Godwits (Limosa lapponica baueri) From Bew Zealand. The Auk, 122(3), 922-937.
Hedenstörm, A. (2010). Extreme Endurance Migration: What Is the Limit to Non-Stop Flight? Public Library of Science, 8(5).
Helm, B., & Gwinner, E. (2005). Carry-over effects of day length during spring migration. Journel of Ornithology, 348-354.
Leask, M. J. (1977). A physicochemical mechanism for magnetic field detection by migratory birds and homing pigeons. Nature, 267, 144-145.
Ritz, T., Adem, S., & Schulten, K. (2000). A Model for Photoreceptor-Based Magnetoreception in Birds. Biophysical Journal, 78(2), 707-718.
Scheiffarth, G. (2001). The diet of Bar-tailed Godwits Limosa lapponica in the Wadden Sea: Combining visual observations and faeces analyses. Ardea, 89, 481-494.
Silver, R., Witkovsky, P., Horvath, P., Alones, V., Barnstable, C. J., & Lehman, M. N. (1988).
Coexpression of opsin- and VIP-like-immunoreactivity in CSF-contacting neurons of the avian brain. Cell and Tissue Research, 189-198.
Yoshimura, T. (2006). Molecular mechanism of the photoperiodic response of gonads in birds and mammals. Comparative Biochemistry and Physiology Part A: Molecular & Integrative Physiology, 144(3), 345-350.