Karıncaların Akıl Dolu Besin Arama Teknikleri

Karıncalar, mutfağımızdan sokaklara, çöllerden tropik ormanlara kadar çok farklı koşullarda yaşayabilen mükemmel canlılardır. Tüm karınca kolonilerinin ortak bir özelliği vardır: Merkezi bir otoritelerinin olmaması.

Bir yerde toplu bir yaşam varsa, olası bir kaosu ve çatışmayı önlemenin en iyi yolu kararları veren bir otoritenin olmasıdır. Örneğin; bir apartmanda yönetici, bir sınıfta öğretmen ya da bir ülkede hükümet son sözü söylediği için işler belli bir düzenle hallolur. Peki, ama binlerce karıncanın yaşadığı bir kolonide emir veren merkez olmadığı halde düzen nasıl sağlanıyor?

Karınca kolonilerinde “kraliçe” olarak adlandırılan bir karınca bulunur. Ancak kraliçe karınca diğer karıncalara emirler vermez. Kraliçelik ünvanının nedeni diğer karıncaların ona hizmet etmesidir.

Kraliçe karınca (solda), diğer karıncaların 8-10 katı büyüklüğünde olup; türlere göre 10-20 yıl yaşayabilir. Örneğin, kırmızı karıncaların işçisi; 3, kraliçesi; 15-20 yıl yaşar. Kraliçenin her türlü ihtiyacı, işçiler (sağda) tarafından sağlanır. Beslenme sırasında, işçi karıncalar, feromenler (tür içi sinyaller) sayesinde, yuvadaki durumla ilgili bilgileri, kraliçeye iletirler. Kraliçe, bu bilgilere dayanarak; örneğin savaş sırasında çok sayıda asker kaybı olduysa, yeni yavruların, daha çok asker karınca olmalarını sağlayacak bir kimyasal yayınlar. Böylece çoğalma, ihtiyaca göre şekillenir.

Karınca Yuvası İçin Hayati Bir Faaliyet: Besin Aramak

Karıncaların en göze çarpan faaliyeti, yuva dışında gezinerek besin aramaktır. Dışarıda gezerken gördüğünüz karıncalar, kısır olan dişi karıncalardır. Pek çok karmaşık işte olduğu gibi dişiler bu karmaşık işin de başarıyla üstesinden gelirler.

Besin aramaya çıkan karıncalar antenlerin tat alma, koku alma ve dokunmaya duyarlılık özelliğine sayesinde birleriyle rahatlıkla haberleşirler. Antenlerin bu üstün özellikleri karıncaların besin aramada ve bulunan besin taşımak için arkadaşlarını çağırmadaki rolü çok önemlidir.

Dışarıda besin arama işi iyi bir organizasyonu, dahası etkin bir iletişimi gerektirir. Karıncalar kokuyu kullanarak birbirleriyle iletişim kurarlar. Karıncaların konuştukları bir lisan yoktur ama Allah onları bazen burun, bazen de dil olarak kullandıkları antenleri ile yaratmıştır. Karıncalar işte bu antenleriyle koklarlar ve birbiriyle iletişimde antenlerini kullanırlar. Böylece bir karınca, anteniyle diğer karıncaya dokunarak onunla aynı yuvayı paylaşıp paylaşmadığını veya o karıncanın hangi görevde bulunduğunu anlayabilir.

Karıncalar arasındaki iletişimin kusursuz ve hızlı bir biçimde sağlanması, koloninin varlığını sürdürebilmesi için şarttır.

Yuvanın bulunduğu koşullara göre kolonide besin aramakla görevli karıncaların sayısı değişiklik gösterir. Daima ideal sayıda arayıcının görevlendirilmesi, üzerinde düşünülmesi gereken hususları da barındırır. Ne kadar çok arayıcı olursa o kadar çok besin bulunur, diye düşünebilirsiniz. Ne var ki çok hassas dengeler nedeniyle böyle olmaz. Öncelikle yuvanın tek ihtiyacı, besin temini değildir. Yuvanın temizlenmesi, yavrulara ve kraliçeye bakılması, yuvanın genişletilmesi ve daha da önemlisi yuvanın savunulması gibi her an devam etmesi gereken işler vardır. Gerekenden fazla karınca arayıcı olarak görevlendirilirse, bu hayati işler duraksar ve kolonideki düzen bozulur. Eğer arayıcılar gerekenden az sayıda olursa, yuvadaki besin sayısı hızla azalır ve karıncalar işlerini yapacak güçten mahrum kalırlar.

Maliyeti En Düşük, Kazancı En Yüksek Besin Arama Teknikleri

Bir karınca kolonisinde yaşayan karınca sayısı 12 binden fazla olabilir. Aslında koloninin büyüklüğü çevresel şartlardan etkilenir. Tropik ormanlardaki bir karınca kolonisi ile kurak bir çöldeki karınca kolonisinin mücadele etmesi gereken zorluklar birbirinden çok farklıdır. Peki, ama gıda imkânı kısıtlı, fiziksel koşulları da oldukça zorlu bir yerde yaşayan karınca kolonisi, nasıl daha elverişli bir yerdeki karınca kolonisi kadar başarılı olup büyüyebiliyor?

Karınca kolonileri Allah’ın aklı ile hareket ettikleri için bu akıl sayesinde işletme maliyeti konusunda birçok işletme mühendisinden çok daha başarılıdırlar. Bir işletmenin varlığını devam ettirebilmesi, kazançlarını en az ihtiyaçlarını karşılayabilecek seviyede sağlayabilmesine bağlıdır. İhtiyaçlar azalabilir ya da artabilir ama kazançların ihtiyaçlardan az olmaması gereklidir. Başarılı bir işletme, bu temel prensip ile yapılanır; tıpkı bir karınca kolonisi gibi.

Söz gelimi çölde yaşayan ve tohumla beslenen karıncaların işletme maliyeti oldukça yüksektir. Çöldeki bir karınca için tohum bulmak çok önemlidir; çünkü tohum yalnızca besin değil, aynı zamanda su kaynağıdır. Karınca, tohum (yani su) bulabilmek için su harcamak zorundadır. Yani bir karınca besin bulmaya çıktığında, çok sıcak olan çölde tohum ararken kaybettiği suyu havaya verir. Sonuç olarak ne kadar çok karınca besin bulmak için çölde dolaşırsa, kaybedilen su miktarı da o kadar fazla olur.

Su ve besin kaynaklarını kontrol altında tutmak için dışarıda gezen karıncalar döndüklerinde, yuvadaki karıncalarla iletişime geçerler. Eğer dışarıda bir besin bulunmuşsa, bulunan besin miktarı ve mesafesine göre yuvada beklemekte olan uygun sayıdaki karınca dışarı çıkar. Bu karıncalar dışarıda dolaşmaz; doğrudan doğruya besine doğru yönelip onu yuvaya taşıma işine girişirler.

Bu yöntem bir karınca kolonisindeki işletme maliyetlerini en aza, kazancı ise en yükseğe çıkarabilecek ideal bir yöntemdir. Üstelik sistemdeki akıl dolu başka hususlar da vardır.

Besin Arama Maliyetlerini Dengelemede Konum Tayininin Önemi

Karıncalar besin ararken yuvalarından 200 metre uzağa kadar gidebilirler. Bu bir karınca için oldukça uzak bir mesafedir. Dahası karınca besin ararken arazide sık sık zikzaklar çizer, yükseltiler ve çukurlar aşar. Bu kadar zorluğa ve gezinmeye rağmen karınca, tereddütsüz bir biçimde yuvasına ulaşan ve bir doğru şeklinde olan yolu izleyerek yuvasına geri döner. (1)

Besin aramak üzere yuvasından (1) çıkan bir öncü karınca dolambaçlı bir yol (2) izleyerek oldukça uzaklara gidebilir. Buna karşın Allah’ın kusursuz yaratması sayesinde bulunduğu yerden yuvasına doğrudan giden yolu (3) izleyerek dönebilir.

Bu elbette büyük bir ustalık isteyen bir iştir. Çünkü bir insan, kendi boyutuna uyarlanmış böyle bir uzaklık için mutlaka pusula, saat ve hatta kimi zaman çok daha karmaşık aletler kullanmalı ve mükemmel bir matematik bilgisine sahip olmalıdır.

Burada üzerinde düşünülmesi gereken çok önemli bir soru akla gelmektedir. Bir beyne sahip olmayan, düşünme ve muhakeme etme yeteneğinden yoksun olan bu küçücük canlılar, nasıl olup da böyle bir hesap yapabilmektedirler?

Yuvalarının konumunu tayin etmede Allah, karıncaların kafalarının üstünde ayrıca ışık düzeylerini ve polarizasyonu ayırt eden üç küçük göz de yaratmıştır (2). Karıncalar bu gözler sayesinde güneş ışığındaki bizim göremediğimiz polarize ışınları görürler. Böylece tek bir yönü göstererek yayılan bu ışınları, tıpkı pusulanın hep kuzeyi gösteren ucu gibi kullanan bir karınca, hava güneşsiz olsa bile, her zaman yuvasının ne yönde olduğunu bilir.

Eğer bir karınca, yuvasının nerede olduğunu bilmeseydi, doğrudan kolonisine dönmek yerine dolanarak yuvasını arayacaktı. Bu sebeple işletme maliyetleri de misliyle artardı. Ancak öncü karıncalar yuvalarına en kısa yoldan dönerek besin arama işini en az maliyetle gerçekleştirmiş olurlar.

Kimyasal Dil ile Besin Arama Tekniğinin İdeal Hale Getirmek

Karıncaların besin aramaları sırasında karşılaştığımız yaratılış mucizeleri, bu anlattıklarımızla kısıtlı değildir. Öncü karıncanın yuvadaki karıncalara, bulduğu yiyeceğin yerini nasıl tarif edeceği çok önemlidir. Çünkü tarif tam olmazsa onlarca karınca dışarıda boş yere dolaşacak ve bu da büyük bir kaynak israfına yol açacaktır. Bunun anlamı ise işletme maliyetlerinin artması ve buna bağlı olarak da koloninin yok olması tehlikesiyle yüz yüze gelmesidir.

Yiyeceğe giden dört farklı yol olmasına karşın, karıncalar en güçlü feromon kokusu ile işaretlenmiş en kısa yolu izlerler.

Karıncaların dili ne bizimki gibi sözcüklere, ne de arılarınki gibi işaretlere dayanır. Onlar kimyasal bir dil kullanırlar. Karıncalar besin aramaya çıktıklarında, geçtikleri yol üzerine uçucu bir koku olan feromonlardan bırakırlar. Besin bulunduğunda yuvaya dönen öncü karıncalar, yine feromonlar sayesinde yiyeceğin uzaklığı, büyüklüğü ve miktarı ile ilgili bilgileri diğer karıncalara iletirler.

Karıncaların, yuvalarını ve yollarını şaşırmadan bulmasında yine feromonlar etkili olmaktadır. Besin bulan karınca, yuvasına doğrudan dönerken dönüş yolunu güçlü bir biçimde feromonla işaretler. Bu, bir haritada gidilmesi gereken yolun işaretlenmesine benzer.  Besin toplamak için yuvada bekleyen işçi karıncalar bu sayede yiyeceğe giden en kısa yolu takip edebilirler. Yol kullanıldıkça feromon daha çok güçlenir ve karıncaların yoldan sapmaları ihtimali de oldukça zayıflar.

Ancak feromonun giderek güçlenmesi, besin arama tekniğinde yeni bir ayarlamayı daha gerektirir. Yeterli sayıda karınca yiyeceğe ulaştığında, daha fazla karıncanın gelmesinin önüne geçilmelidir. Aksi takdirde gerekenden fazla karınca yol kat edeceği için bu durum, işletme maliyetini yükseltecektir. Burada iletişim devreye girer ve yeterince karınca seferber olduğunda, daha fazla karıncanın çıkmasının önüne geçilir. Karıncalar hangi miktarda yiyeceği yuvaya taşımak için ne kadar karıncaya ihtiyaç duyulduğunu biliyor olmalıdırlar. Dahası, gerekli sayıda karıncanın yuvadan çıktığı da bilinmelidir. Kısacası, arama tekniğinin başarıya ulaşması için bir ölçüm ve sayım işleminin yapılması şarttır.

Bilgisayar Yazılımına İlham Veren Besin Arama Tekniği

Karıncaların besin arama teknikleri kusursuzdur. O kadar ki bu teknik Marco Dorio isimli bir araştırmacıya ilham kaynağı olmuş ve bu araştırmacının “Karınca Kolonisi Optimizasyonu” (ACO) olarak adlandırılan özel bir yazılımı geliştirmesini sağlamıştır. Bu yazılım, bir problemin çözümlenmesinde çok fazla sayıda seçenek varsa ve her bir seçenek çok fazla değişkene bağlı ise, en ideal seçeneğin belirlenmesini sağlamaktadır.

Dünyanın önde gelen üniversitelerinden MIT tarafından basılan, ACO yazılımının anlatıldığı kitap 300 sayfadır ve oldukça karmaşık hesaplar, algoritmalar içermektedir (3). Sadece bu bilgi bile karıncaların besin aramada kullandıkları yöntemin ne kadar muhteşem olduğunu anlamak için yeterlidir.

Değişen Koşullara Göre Belirlenen Stratejiler

Yapılan araştırmalar, karıncaların koşullara göre besin arama stratejilerinde değişiklikler yaptıklarını göstermiştir. Örneğin; koloniler yağmursuz günlerde daha az besin aramaktadırlar; böylece su harcayarak tohum arama ve tohum bularak su elde etme arasındaki dengeyi sağlamaktadırlar.

Birbirine yakın dolayısıyla aynı kuraklığa maruz kalan iki koloniden biri diğerinden çok daha az arama yapmaktadır. Bu da her kolonin kendi tohum stoklarının miktarından ve o gün yapılan arama için ne kadar kaynak kullanıldığından her an haberdar olduklarını, anlık olarak ortaya koymaktadır.

Karıncaların yuvalarında insanların işletmelerde kullandıkları stok kontrol yazılımları da, stok memurları da yoktur. Ayrıca besin arayan bir karıncanın ne kadar mesafede, ne kadar besin ve su tükettiğini gösteren ölçüm cihazları da yoktur. Tüm bunlara rağmen karıncaların her defasında en ideal dengeyi tutturması, Allah’ın karıncalar üzerindeki tecellisinin ne kadar büyük olduğunu göstermektedir.

Allah, karıncaların kullandıkları, işletme maliyetini kontrol etmelerini sağlayacak başka bir yöntemle daha yaratmıştır. Eğer herhangi bir nedenle besin aranan sahaya çok sayıda karınca çıkmışsa, karıncalar tarama sahalarını küçük tutarlar ve çok detaylı arama yapabilmelerini sağlayan, küçük dolambaçlar barındıran sık tarama yöntemine geçerler. Bu şekilde birbirleriyle sık sık karşılaşmalarına karşın, bir karınca başka bir karıncanın tarama yaptığı bir alana girmez. Böylece zaman ve kaynak israfının önüne geçilmiş olur.

Eğer büyük bir tarama alanı varsa ve öncü karınca sayısı sınırlıysa, bu kez ters yönde bir strateji kullanılır. Bu stratejiyle her bir karıncanın taradığı alan büyür; karıncalar daha az dolambaçlı yollar barındıran geniş tarama yöntemini kullanırlar.  Bu yöntem ile en az kaynak kullanılarak besin bulunması hedeflenmiş olur.

Bilim adamları, karıncalardaki bu strateji değişikliklerinde karıncalar arasındaki iletişimin büyük rol oynadığını düşünüyorlar. Ancak koloni için hayati öneme sahip strateji değişikliğinin nasıl yapıldığı ve seçilen stratejinin karıncalara nasıl aktarıldığı, henüz ayrıntılarıyla bilinmiyor.

Karıncalar arasındaki iletişim mekanizması, besin arama faaliyeti sırasında anında güvenlik mekanizmasına dönüşebilmektedir. Bunu tropik bölgelerindeki karınca kolonilerinde sıklıkla gözlemlemek mümkündür. Tropiklerde işletme masrafları düşüktür; çünkü iklim çok nemlidir ve karıncaların dışarıda dolaşabilmeleri kolaydır. Ancak tropiklerde çok fazla sayıda ve türde karınca yaşamaktadır. Bu nedenle çok fazla rekabet vardır. Bir türün kullandığı kaynak ne olursa olsun, başka bir tür de muhtemelen onu kullanıyordur.

Hortum uçları birbirine yakın iki koloninin yuva girişi. Renkli çizgiler karıncaların yiyecek aramasındaki yolları gösteriyor.

Yiyecek arama faaliyetleri sona erdiğinde izlenen yollar.

Eğer tarama alanına başka bir koloninin karıncaları girmişse, iletişim ağı derhal devreye girer. Ancak sanılacağı gibi onlarca asker karınca hemen ortaya sürülmez. Bunun yerine işletme masrafının en düşük olduğu bir yöntem tercih edilir. İri kafalı bir karınca yuva girişine geri geri girer. Bu sayede karıncanın kafası yuvanın girişine sıkışarak yuvayı tıkar. Böylece onlarca asker karıncayı seferber ederek büyük bir kaynak kullanımının önüne geçilmiş ve minimum bir maliyetle koloninin güvenliği sağlanmış olur. Fakat daha ciddi veya tehlikeli durumlarda koloninin güvenliği, hesaplı davranmanın önüne geçmekte ve ciddi bir seferberlik ilan edilmektedir.

Karıncaların sergiledikleri bu olağanüstü davranışları, öğrenerek elde ettiklerini de söyleyemeyiz. Çünkü karıncaların tümü dünyaya geldikleri andan itibaren bu davranışları kusursuz bir şekilde sergilemeye başlarlar. Herhangi bir konuda belirli bir eğitim süresi geçirmezler; tüm davranışları doğuştan sahip oldukları bilgiler doğrultusundadır. Bu durum, dünyanın her köşesinde yaşayan tüm karınca, balarısı, termitler ve diğer tüm canlılar için geçerlidir. Öyleyse onlara bu davranışlarını kim öğretmektedir?

Karıncaların Besin Arama Teknikleri Nasıl Ortaya Çıktı?

Deborah Gordon, karıncaların besin arama stratejileriyle ilgili önemli bilgilere sahip bir ekolojisttir. Gordon, bir vakıf için yaptığı bir sunumda onlarca yıl araştırma yaptıktan sonra öğrendiği bu karmaşık sistemin, güya evrimin bir sonucu olduğunu açıklar (4).  Ancak bir başka evrimci Gordon R. Taylor ise, evrimin karıncalardaki akıl dolu besin arama tekniklerini açıklamakta son derece yetersiz kaldığı gerçeğini ortaya koyar.  Taylor’a göre bazı biyologların, davranışların kalıtımsal olarak sonraki nesillere aktarılabildiği iddiasını “acınacak” bir iddia olarak değerlendirmektedir:

“Biyologlar belirli bazı davranış şekillerinin kalıtımının mümkün olduğunu ve aslında bunun gerçekten görüldüğünü kabul ederler. Dobzhansky şunu iddia etmektedir: “Tüm beden yapıları ve fonksiyonlar, hiçbir istisna olmaksızın, çevresel zincirler sırasında oluşan kalıtımın ürünleridir. Bu durum, hiçbir istisna olmaksızın tüm davranış şekilleri için de geçerlidir”. Bu doğru değildir ve Dobzhansky gibi saygın birinin bunu dogmatik olarak savunması acınacak bir durumdur. Bazı davranış şekillerinin kalıtımsal olduğu doğrudur; ancak tümünün kalıtımsal olduğunu söylememize imkân yoktur.

Açık olan gerçek şudur ki, genetik mekanizma, belirli bazı davranış biçimlerini nesilden nesile aktarabildiğine dair en küçük bir belirti bile göstermemektedir. Genetik mekanizma sadece protein üretir. Belirli hormonlardan daha fazla üreterek, davranışı genel olarak etkileyebilir örneğin bir hayvanı daha agresif veya daha pasif yapabilir veya bir canlıyı annesine daha bağımlı hale getirebilir. Ancak yuva yaparken gereken bir dizi hareket gibi belirli bir davranış programını nesilden nesile aktarabildiğine dair hiçbir delil yoktur.

Eğer davranış gerçekten kalıtımsal ise, o halde nesilden nesile aktarılan davranışın birimi nedir? Çünkü birimler olduğu varsayılmaktadır. Hiç kimse bu soruya bir cevap verememiştir.” (5)

Karıncaların besin arama tekniklerinde yer alan karmaşık davranış biçimlerinin kalıtımsal olduğunu iddia etmek, bilimsel değildir. Bilinçli kararlar, tasarım ve ileri görüşlülük gerektiren besin arama tekniklerinin kalıtımsal olamayacağının en çarpıcı delili, arama işini yapan işçi karıncaların tamamının kısır olmasıdır.  Evrim Teorisi’nin kurucusu Charles Darwin de karıncaların olağanüstü özelliklerini evrim ile açıklamaya çalışmanın büyük bir çelişki olduğunu şöyle itiraf etmiştir.

“Bir işçi karınca, ya da bir başka eşeysiz böcek, sıradan bir hayvan olsaydı, bütün ıralarının (özelliklerinin) Doğal Seçmeyle yavaş yavaş edinilmiş olduğunu, yani yararlı küçük değişikliklerle doğan ve bunları soyaçekimle döllerine ileten bireylerin varlığını ve onların döllerinin yeniden değiştiğini ve yeniden seçildiğini vb. hiç duraksamadan kabul ederdim. Ama işçi karınca ana babasından büyük ölçüde farklı bir böcektir ve üstelik tümüyle kısırdır; bu yüzden art arda edinilmiş yapı ve içgüdü değişikliklerini döllerine iletmesi söz konusu olamaz. Bu durumun Doğal Seçme teorisiyle nasıl uzlaştırılabileceği elbette sorulur.” (6)

Milyonlarca yıldır sadece işçi karıncalar akıl, yetenek, dayanışma, disiplin, işbölümü ve fedakârlık ürünü tavırlar sergilemektedirler. Fakat ilk var oldukları günden bu yana söz konusu canlılar sahip oldukları hiçbir özelliği bir başkasına aktarma yeteneğine sahip değildirler. Evrimcilere öncelikle şu soruyu sormak gerekir: İlk olarak kısır işçi karıncalara özgü davranış biçimini edinen bir karınca, bunu nasıl edinmiştir?

Karıncaları tüm mucizevi özellikleri ve kusursuz yaşam biçimleriyle yaratan güç, tüm doğaya ve tüm evrene hâkim olan Allah’tır. Allah Kendi yaratması hakkında bir ayette şöyle buyurmaktadır:

“Göklerin ve yerin mülkü Allah’ındır. Allah, herşeye güç yetirendir. Şüphesiz göklerin ve yerin yaratılışında, gece ile gündüzün art arda 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, 189-191)

Yazar / Onur Yıldız Biyolog / İstanbul Üniversitesi Biyoloji Bölümü

Referanslar:

1. Bilim ve Teknik Dergisi, TÜBİTAK, Nisan 1991, s.49
2. Fent K, Rudiger W (1985). “Ocelli: A celestial compass in the desert ant Cataglyphis”. Science 228 (4696): 192–194.
3. http://www.researchgate.net/profile/Thomas_Stuetzle/publication/36146886_Ant_colony_optimization_
   /links/0fcfd50be44333c223000000.pdf
4. http://www.ted.com/talks/deborah_gordon_what_ants_teach_us_about_the_brain_cancer_and_the_
   internet/transcript?language=tr#t-174461
5. Gordon R. Taylor, The Great Evolution Mystery, Harper & Row Publishers 1983, s. 221
6. Charles Darwin, Türlerin Kökeni, s. 304