Ahtapotların kollarını ayrı ayrı kontrol etmesini sağlayan eşsiz sinir sistemi açığa çıktı

Ahtapotlar, kollarındaki vantuzlarla etraflarındaki şeylerin kokusunu ve tadını alabiliyor (Unsplash)
Ahtapotlar, kollarındaki vantuzlarla etraflarındaki şeylerin kokusunu ve tadını alabiliyor (Unsplash)
TT

Ahtapotların kollarını ayrı ayrı kontrol etmesini sağlayan eşsiz sinir sistemi açığa çıktı

Ahtapotlar, kollarındaki vantuzlarla etraflarındaki şeylerin kokusunu ve tadını alabiliyor (Unsplash)
Ahtapotlar, kollarındaki vantuzlarla etraflarındaki şeylerin kokusunu ve tadını alabiliyor (Unsplash)

Ahtapotların, kollarını muazzam bir beceriyle kontrol etmesini sağlayan sinir sistemi mekanizması tespit edildi.

Etkileyici bir zekaya sahip ahtapotların, üç kalp taşımalarından renk değiştirebilmelerine kadar pek çok ilgi çekici özelliği var. 

Ancak bunlar arasında belki de en çarpıcı olanı, kollarını birbirinden bağımsız bir şekilde kullanabilmeleri. Bu hayvanların 8 kolu, adeta ayrı beyinlere sahip gibi hareket ediyor. 

Kolların her birinin merkezinde eksenel sinir kordonu (axial nervous cord / ANC) denen bir yapı var. Bilim insanları ANC'nin omurilik gibi düşünülebileceğini söylüyor. Ayrıca kollardaki toplam nöron sayısı, ahtapotun beynindekinden daha fazla. 

Bu sayede kollar ve bunların üzerine yayılan vantuzlar bağımsız bir şekilde hareket edebiliyor. 

Ancak ANC'nin nasıl çalıştığı ve kas sistemine nasıl bağlandığı tam olarak bilinmiyordu. Chicago Üniversitesi'nden araştırmacılar bu gizemi aydınlatmak adına Kaliforniya iki benekli ahtapotlarını (Octopus bimaculoides) inceledi. 

Bulguları hakemli dergi Nature Communications'ta dün (15 Ocak) yayımlanan çalışmada, sinir sisteminin bölümlere ayrılmış yapısının kolların bağımsızlığını sağladığı ortaya kondu.

Kollardan alınan doku örneklerindeki ince şeritleri inceleyen ekip, nöronların septa denen boşluklarla bölümlere ayrıldığını gözlemledi. Ayrıca her bir bölüm, diğerlerinden farklı bir kas bölgesine bağlıydı. 

Ardından vantuz sinirlerinin de septalar yoluyla bağlandığı ve bu sayede ANC'de vantuzların konumunu içeren bir harita olduğu tespit edildi. Böylece her bir vantuz, dokunma, koklama ve tatma işlevlerini bağımsız bir şekilde yerine getiriyordu. 

Bilim insanları bu tür bir haritalamayı başka bir canlıda görmediklerini söylüyor. Çalışmaya liderlik eden Cassady Olson, "Bunu modelleme açısından düşündüğümüzde, bu çok uzun ve esnek kol için bir kontrol sistemi kurmanın en iyi yolu, onu parçalara bölmektir" diyerek ekliyor: 

Bölümler arasında bir tür iletişim olmalı, bunun da hareketleri kolaylaştırdığı düşünülebilir.

Araştırmacılar, ahtapotlardan yaklaşık 270 milyon yıl önce ayrıldığı tahmin edilen kalamarda da böyle bir özellik olup olmadığını merak etti. 

Doryteuthis pealeii türündeki kalamarları inceleyen ekip, sadece vantuz içeren uzuvlarda bölümlere ayrılmış ANC olduğunu saptadı.

Bulgular bölümlere ayrılmış bir sinir sisteminin, vantuz kontrolüyle ilgili olduğuna ve hassas bir kontrol için kritik önem taşıdığına işaret ediyor. Kalamarlar vantuzlarını çevrelerini keşfetmekten ziyade avlanmak için kullandığından çok fazla bölüme ihtiyaç duymuyor olabilir. 

Ahtapot gibi hayvanların eşsiz organizmaları, teknolojik çalışmalara ilham verdiğinden, yeni araştırma yumuşak robot üretimi gibi alanlara katkı sağlayabilir. 

Olson "Araştırmamız, ANC'nin kol ve vantuzları kontrol etmesini sağlayan devrenin bir çerçevesi sunuyor ve bu, ahtapot kolunu taklit etmeye çalışan yumuşak robot tasarımında kullanılabilir" diyor.

Independent Türkçe, IFLScience, Popular Science, Science Alert, Nature Communications



Pompeii, Antik Roma betonunun sırlarını açığa çıkardı

Vezüv Yanardağı'nın MS 79'da patlaması sonucu Pompeii yerle bir olmuştu (Reuters)
Vezüv Yanardağı'nın MS 79'da patlaması sonucu Pompeii yerle bir olmuştu (Reuters)
TT

Pompeii, Antik Roma betonunun sırlarını açığa çıkardı

Vezüv Yanardağı'nın MS 79'da patlaması sonucu Pompeii yerle bir olmuştu (Reuters)
Vezüv Yanardağı'nın MS 79'da patlaması sonucu Pompeii yerle bir olmuştu (Reuters)

Pompeii'de keşfedilen bir inşaat alanı, Antik Roma betonunun nasıl üretildiğine ilişkin tartışmalara son noktayı koydu.

Beton, Romalıların Kolezyum ve Pantheon'un yanı sıra hamamlar, büyük binalar, su kemerleri ve köprüler gibi o döneme kadar eşi benzeri görülmemiş yapılar inşa etmelerine olanak sağladı. 

Öte yandan bu betonu nasıl elde ettikleri süregelen bir tartışma konusuydu. Mimar Vitruvius'un MÖ 1. yüzyılda yazdığı formüle göre Romalılar, kalsiyum hidroksit kullanıyor ve kireci suyla karıştırdıktan sonra  volkanik kül gibi diğer malzemeleri karışıma dahil ediyordu.

Ancak bu formülle hazırlanan beton, Roma mimarisinde görülen ve malzemeye kendi kendini onarma kapasitesi kazandıran "kireç topaklarını" oluşturmuyordu.

Vezüv Yanardağı'nın MS 79'da patlaması sonucu Pompeii'de zamanda donup kalmış bir inşaat alanı keşfeden bilim insanları betonun nasıl üretildiğini saptamayı başardı.

Araştırmacılar, yarım kalmış bina inşaatında bitmemiş duvarlar ve beton üretimi için önceden karıştırılmış kuru malzemeler buldu.

Bulguları hakemli dergi Nature Communications'ta 9 Aralık Salı yayımlanan çalışmayı yürüten Admir Masic, son derece iyi korunmuş alan hakkında "Malzemeler, patlamanın şehri zamanda dondurduğu andaki gibi kalmıştı" diyor. 

Bu alanı incelemek, MS 79'a zaman yolculuğu yapmışım ve beton karıştıran işçilerin yanında duruyormuşum hissi yarattı.

Beton karışımı üzerine yapılan kimyasal analiz, Romalıların Vitruvius'un anlattığından farklı bir şekilde, "sıcak karıştırma" denen bir yöntemle ürettiğini ortaya koydu.

Bu yöntemde kalsiyum oksit, doğrudan su ve volkanik kayayla kül karışımıyla birleştiriliyor ve kimyasal reaksiyon karışımı kendiliğinden ısıtıyordu. 

Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'nden (MIT) Masic, "Kanıtlarımız, kalsiyum oksidin yapıların betonunda birincil rol oynadığını gösteriyor" diyerek ekliyor: 

Buna karşılık kalsiyum hidroksit genellikle işlenebilirlik ve pürüzsüz yüzeylerin önemli olduğu, harç ve sıvaların kaplamasında kullanılıyordu.

Ayrıca Vitruvius'un anlattığı yöntemin, Pompeii'deki inşaat zamanında artık pek kullanılmıyor olması da muhtemel.

Sıcak karıştırma yöntemi, betonun çatlakları kimyasal yolla onarması nedeniyle öne çıkıyordu. Bu yolla üretilen beton, yapımında kullanılan kirecin beyaz kalıntıları olan "kireç topakları" içeriyor. Bunlar çözünüp yeniden kristalleşerek suyun sızması sonucu oluşabilecek çatlakları onarıyor.

Masic, "Modern betonlar genellikle kendi kendini onarma özelliğinden yoksun" ifadelerini kullanıyor: 

Bu nedenle, bu antik yöntem modern standartlara doğrudan bir alternatif sunmasa da ortaya çıkarılan prensipler, yeni nesil dayanıklı ve düşük karbonlu betonların tasarımına ilham verebilir.

Independent Türkçe, Reuters, New Scientist, Scienc Alert, Nature Communications


Japonya'da kendi kendini süren yolcu gemisi üretildi

Japonya'nın Olympia Dream Seto feribotu bugünden itibaren yarı otonom navigasyona başlayacak (Nippon Vakfı)
Japonya'nın Olympia Dream Seto feribotu bugünden itibaren yarı otonom navigasyona başlayacak (Nippon Vakfı)
TT

Japonya'da kendi kendini süren yolcu gemisi üretildi

Japonya'nın Olympia Dream Seto feribotu bugünden itibaren yarı otonom navigasyona başlayacak (Nippon Vakfı)
Japonya'nın Olympia Dream Seto feribotu bugünden itibaren yarı otonom navigasyona başlayacak (Nippon Vakfı)

Gelişmiş otonom navigasyon sistemine sahip, dünyada bir ilk olan yolcu feribotu Japonya'da görücüye çıktı. Duyuru, gemilerin ticarileştirilmesi projesinde yer alan Asya merkezli bir kâr amacı gütmeyen kuruluş tarafından tanıtıldı.

Olympia Dream Seto feribotu Okayama Prefektörlüğü'ndeki Shin-Okayama limanıyla Kagawa Prefektörlüğü'ndeki Tonosho limanı arasında yolcu taşıyacak ve bugünden itibaren yarı otonom olarak seyire başlayacak.

Azalan ve yaşlanan nüfus, Japonya'yı birçok alanda insan kaynakları kıtlığı kriziyle karşı karşıya bırakıyor.

Bu alanlardan biri de kıyı taşımacılığı sektörü; bazı tahminlere göre mürettebatın yarısından fazlası 50 yaşın üzerinde.

Japonya'da Honshu, Hokkaido, Kyushu ve Shikoku ana adalarıyla bağlantıda kalmak için günlük feribot seferlerine büyük ölçüde bağımlı birçok küçük ada var.

Kuruluş, internet sitesindeki açıklamada "Nippon Vakfı Tam Otonom Gemi Programı, kıyı taşımacılığı için tam otonom seyirin gösterim testlerini gerçekleştirmede dünyaya öncülük ediyor" diye belirtti.

Vakıf, testlerin başarısıyla "bu alanda teknolojik gelişme için daha fazla fırsat yaratmayı, Japonya'nın lojistik, ekonomi ve sosyal platformlarında yeniliği teşvik etmeyi ve ilgili teknolojik gelişmeyi desteklemeyi" amaçladığını açıkladı.

Uzak ada rotalarındaki mürettebat üyelerinin çoğu, rotanın hizmet verdiği bölgeden geliyor ve bu rotalarda mürettebat eksikliği olasılığı var. Bu durum, uzak ada rotalarında hizmetin azaltılmasını kaçınılmaz hale getirecek ve bu bölgelerde yaşayanları rahatsız edecektir. Tam otonom navigasyonun bu sosyal sorunları çözmenin bir yolu olduğuna inanıyoruz.

Nippon Vakfı yöneticisi Mitsuyuki Unno, Olympia Dream Seto yolcu feribotunun en erken gelecek ay sonuna kadar otonom navigasyon kullanarak ticari operasyonlara başlayacağını söyledi.

Teknoloji devleri, karayolu için sürücüsüz otomobiller ve diğer otonom araçlar geliştirme konusunda büyük adımlar atarken, denizlerde bu tür bir seyahat için hâlâ birçok engel bulunuyor.

Örneğin, kara ve deniz arasında telekomünikasyon altyapısının yetersizliği ve denizcilik gemileri için engelden kaçınma teknolojisinin nispeten daha az gelişmiş olması sözkonusu.

Ancak Nesnelerin İnterneti, yapay zeka ve görüntü analizinde dünya lideri olan Japonya'yla uzmanlar, otonom gemi navigasyonunun ülkede hayata geçebileceğini umuyor.

Mevcut projenin önceki bir aşamasında, 2020'yle 2022 arasında Tokyo Körfezi de dahil 5 şirket grubuna ait 6 gemi test edilmişti.

2026'ya kadar sürmesi beklenen projenin mevcut aşaması, çarpışmadan kaçınma ve gemilerin otomatik yanaşma (rıhtıma yanaşma) ve ayrılma (rıhtımdan ayrılma) süreçlerindeki gelişmelerle birlikte teknolojinin uygulanmasını iyileştirmeyi amaçlıyor.

Independent Türkçe


İnsanlar sanılandan 350 bin yıl önce çakmaktaşıyla ateş yakmaya başlamış

Çakmaktaşına vurulduğunda kıvılcım çıkaran pirit, 400 bin yıl önce ateş yakmak için kullanılmaya başlanmış (Craig Williams/British Museum)
Çakmaktaşına vurulduğunda kıvılcım çıkaran pirit, 400 bin yıl önce ateş yakmak için kullanılmaya başlanmış (Craig Williams/British Museum)
TT

İnsanlar sanılandan 350 bin yıl önce çakmaktaşıyla ateş yakmaya başlamış

Çakmaktaşına vurulduğunda kıvılcım çıkaran pirit, 400 bin yıl önce ateş yakmak için kullanılmaya başlanmış (Craig Williams/British Museum)
Çakmaktaşına vurulduğunda kıvılcım çıkaran pirit, 400 bin yıl önce ateş yakmak için kullanılmaya başlanmış (Craig Williams/British Museum)

İnsanların ateş yakmaya sanılandan 350 bin yıl önce başladığı ortaya çıktı.

Ateşi kontrol etmek, daha fazla türden gıdayı tüketme ve zorlu koşullarda hayatta kalma gibi beceriler kazandırdığı için insanlık tarihinin en önemli dönüm noktalarından biri kabul ediliyor.

İnsanların yaklaşık 1 milyon yıl önce doğal  yangınlardan elde edilen ateşi kullanmaya başladığı düşünülüyor. 

Ancak ateşi kendilerinin yakmasının çok daha sonra gerçekleştiği tahmin ediliyor. Bugüne kadar buna dair en eski örnek 50 bin yıl önceyi işaret ediyordu. Fransa'da keşfedilen el baltalarının, ateş yakmak için pirit gibi bir minerale tekrar tekrar vurulduğu belirlenmişti.

Bununla beraber odunları birbirine sürtme yöntemiyle ateş yakmanın, Fransa'daki çakmaktaşı ve pirit yönteminden çok daha eskiye dayandığına inanılıyor. Ancak odunlar organik materyal olduğu için buna dair net kanıtlara ulaşılamıyor. 

British Museum araştırmacılarının liderliğindeki yeni bir çalışmada, Birleşik Krallık'ta (BK) 400 bin yıl önce çakmaktaşıyla ateş yakıldığını gösteren kanıtlar bulundu.

Bilim insanları BK'nin Barnham köyündeki eski bir kil ocağına odaklandı. 1900'lerin başlarında taş aletlerin keşfedildiği bu alanda ateş yakıldığına dair ilk işaretler 2014'te ortaya çıkmış ancak kesin bir sonuca varılamamıştı.

Bulguları önde gelen hakemli dergi Nature'da dün (10 Aralık) yayımlanan çalışmada iki küçük oksitlenmiş pirit parçası tespit edildi. 

Araştırmacılar ateş yakmada kullanılan piritin bölgede son derece nadir olduğunu ve muhtemelen onlarca kilometre uzaktan getirildiğini söylüyor.

fgthyju
Barnham'da keşfedilen piritin ateş yakmak için kullanıldığı tespit edildi (Jordan Mansfield/Pathways to Ancient Britain Projec) 

Jeokimyasal testler de bölgedeki kil tabakasının 700 derecenin üzerinde sıcaklıklara kadar ısıtıldığını gösteriyor. Bulgular tek seferlik bir kullanımdan ziyade, defalarca yakılan bir kamp ateşi veya ocağın varlığına işaret ediyor.

Çalışmanın ortak liderliğini üstlenen Rob Davis, "Bu olağanüstü keşif, bu dönüm noktasını yaklaşık 350 bin yıl geriye çekiyor" diyerek ekliyor:

Bunun muazzam sonuçları var. Ateşi yakma ve kontrol etme yeteneği, insan evrimini değiştiren pratik ve sosyal faydalarıyla insanlık tarihinin en kritik dönüm noktalarından biri.

Bilim insanları buradaki ateşi Neandertallerin yaktığını tahmin ediyor. Makalenin yazarlarından Chris Stringer, "Elbette, türümüz (Homo sapiens) Afrika'da evrimleşirken, bu insanlar Britanya ve Avrupa'da yaşıyordu. Bizim türümüz de bu bilgiye sahip olabilir ancak elimizde kanıt yok" diye açıklıyor.

Ateşi kontrol etme becerisinin 400 bin yıl önce başlaması, insan evrimindeki kritik değişimlerde daha önemli bir rol oynamış olabileceğini düşündürüyor. 

Bu beceri; ısınma, ışık, avcı hayvanlardan korunma gibi faydalar sunmanın yanı sıra insanların daha geniş bir yelpazedeki yiyecekleri işlemesine olanak tanıyarak hayatta kalma ihtimalini artırdı. Bu kazanımlar daha geniş grupları ve beyin gelişimini destekledi.

Davis, "Tüm bunlar bir araya gelerek insanların daha uyumlu olmasını, daha sert, daha soğuk ortamlara yayılmasını ve Britanya gibi kuzey enlemlerinde daha başarılı bir şekilde yaşamasını sağladı" diyerek ekliyor:

Ateş; sosyal etkileşimler, yiyecek paylaşımı, dil gelişimi, erken dönem hikaye anlatımı ve mit oluşturma için bir merkez haline geldi.

Independent Türkçe, Science Alert, Guardian, Nature