Meyve sineğine odaklanan araştırmacı

Michael Dickinson'ın anlattıklarına bakarsanız, bir meyve sineği kadar harika bir şey yok.

Michael Dickinson'ın anlattıklarına bakarsanız, bir meyve sineği kadar harika bir şey yok.

Bunun tek nedeni, insan genetiği ve sinirbilimi için basit bir model olarak bu sineğin biyoloji tarihindeki en önemli laboratuvar hayvanlarından biri olması değil. "Onların, herhangi bir şeyin basit bir modeli olduğunu düşünmüyorum. Bu hayvanlar bizim gibi değil. Biz uçmuyoruz. Bizim gözlerimiz çok parçalı değil. Duyusal bilgileri aynı yolda işlediğimizi düşünmüyorum. Onların kullandığı kaslar, bizim kullandıklarımıza kıyasla çok daha karmaşık ve ilginç" diyor. Heyecanla konuşamaya devam eden Dickinson, "Onlar kanatları ile tat alabiliyorlar. Hiç kimse niçin kanatlarında tat alma hücreleri bulunduğunu bilmiyor. Vücutları tamamen alıcılarla kaplı. Bilim tarihinde en fazla incelenen organizmalardan biri olduğu halde, temel biyolojilerine ait birçok özellikleri hakkında aslında halen cahiliz. Bu, laboratuvarınızda bir uzaylı bulundurmaya benziyor" dedikten sonra bir duraksayıp, "Ve... Uçabiliyorlar!" diyor. 50 yaşındaki Dickinson Seattle'daki Washington Üniversitesi'nde beyindeki davranışların temeli üzerine çalışmalar yapıyor. Meyve sineğini, yani Drosophilia melanogaster'i ve onun uçma davranışını, fizik, matematik, nörobiyoloji, bilgisayarla görüntüleme, kas fizyolojisi ve diğer disiplinleri de kapsayacak şekilde çalışmak üzere gözüne kestirmiş durumda. Kar iyer inin başındayken Dickinson, danışmanıyla ile birlikte böceklerin uçmasına ilişkin uzun süredir gündemde olan bir problemi çözmüştü. Bu konuyu araştırmaya devam ediyor. Yeni araştırmalar üzerindeki etkisi, temel sinirbilimden robotbilime kadar uzanıyor. Örnek vermek gerekirse, bu yılın ilk aylarında sinek büyüklüğünde uçabilen bir robot yapan Harvard Üniversitesi'ndeki araştırmacılar bunu kısmen onun çalışmasını da kullanarak başardı. Washington Üniversitesi'ndeki tez çalışması için yaptığı araştırma sinek gelişimi ve nörobiyolojisi üzerineydi ama "Bir anda, beyinlerindeki sinir uçlarının ne kadar az büyüme gösterdiğine dair daha mekanik ve belki de çok daha iyi tanımlanmış sorunlar yerine sineğin bir bütün olarak nasıl yaşadığı i le ç ok daha fazla ilgilenmeye başladım" diyor. Doktora sonrası araştırmacı pozisyonundan ayrıldıktan sonra Tübingen Üniversitesi'nden Karl Georg Götz ile sineklerin uçuşu üzerine çalışmaya başladı. Dickinson, "200 litre şekerli suda, bir kanadın ileri geri çırpmasını gösterecek çok basit model kurguladık" diyor. Buldukları ise, kanatlar çırptığında "ön kenar korteksi adı verilen bir akım ürettikleri" oldu. O dönemde böceklerin nasıl uçabildiği hâlâ bilinmiyordu. Hat ta mühendislerin bal arı larının uçamadığını ispatladıkları yönünde araştırmacılar arasında bir fıkra bile vardı. "Süreç içindeki kuvetleri hesaplayabildik. Böceklerin nasıl uçtuğunu basit hesaplamalar yoluyla anlayabildik" diyor. Bağımlı hale gelmişti. "Sinek uçuşu, üzerinde çalışılabilecek çok ilginç bir konu. İçinde en sofistike haliyle duyusal biyolojiden tutun da çok ilginç fizik konularına, yine çok ilginç kas fizyolojisine, çok ilginç sinirsel hesaplamalara kadar her şey var. Bir sineği havada asılı tutan ya da uçmasını sağlayan tüm süreç aslında enerji ve ekolojiyle de bağlantılı" diyor. Dickinson, ilk akademik görevi için Chicago Üniversitesi'ne geçtiği dönem için, "O günden başlayarak bunun gibi fazlasıyla bütüncül şekilde çalışılabilecek bir laboratuvar kurmayı denedim" dedi. Bu laboratuvarda görev yapan lisansüstü öğrencileri ve doktora sonrası çalışmalar yapan araştırmacılar ve diğerleri, mühendislik, fizik ve biyolojinin de aralarında bulunduğu farklı alanlarda geçmişlere sahipler. Dickinson'un California Teknoloji Enstitüsü'ndeki laboratuvarında araştırmacı olarak görev yapan Gwyneth Card, merkezin bir lisansüstü öğrencisi için zengin bir ortam sunduğunu söyledi ve şöyle devam etti: "Önce size büyük bir problem sunar. Bana, sineklerin kalkış mekaniğini getirdi." Card bunun için sineklerin herhangi bir anda ya da karşılarına çıkan bir avcı türden korktukları anda havalanabilmelerini görüntülemek üzere saniyede 7 bin kare kızılötesi çekim yapabilen bir sistem kurdu. Bir düşman belirdiğinde sineklerin havalanmasının sadece bir refleks olmadığını buldu ve bunu Current Biology dergisinde 2008 yılında aktardı. Sinekler düşmandan uzağa doğru kaçmak üzere havalanmak için öncül bacak hareketleri yapıyordu, dolayısıyla sineğin beyninde bir yerde bir tehdide karşı en iyi yanıt hesaplanıyor ve karar veriliyordu. Dickinson, nöron nöron bakıldığında sinek beyninin, memelilere ait daha karmaşık beyinlerden daha fazla davranış çeşitliliğine sahip olduğunu söylüyor. "Drosophilia'nın gökyüzünde yönleri okuyabildiğine dair yeni bir gözlemimiz var" diyor ve ekliyor: "Kral kelebeğinin gökyüzüne baktığında elde ettiğine benzer bir becerileri var ve böylece ışığın polarizasyonundan hareketle yönlerini tayin edebiliyorlar." Bu beceri sayesinde gökyüzünün tamamını ya da yıldız dizilimlerini görmeleri gerekmiyor. "Gökyüzünün çok küçük bir kısmını görebilseniz bile işe yarıyor. Bu, omurgalıların değil, insanların değil ama sineklerin bulabildiği bir çözüm" diyor. THE NEW YORK TIMES