Karınca köprüleri veya kuşların inşa ettiği pergolalar: Hayvan mimarisi bize evrim hakkında ne öğretiyor?

Vahşi dünya mimariyle doludur . Bunu arı kovanlarında, kuş yuvalarında, örümcek ağlarında, kunduz barajlarında, termit höyüklerinde, inlerde görüyoruz... Çeşitlilik muazzam, ancak tüm bu mimarilerin ortak bir noktası var: Hepsi büyük ölçüde doğuştan gelen karmaşık hayvan davranışlarının ürünü; öğrenmeye gerek yok. Nasıl gelişti?

Genetik değişimlerin farklı davranışları nasıl ortaya çıkardığı, bilim camiasını yıllardır büyüleyen bir gizemdir. Hayvanların mimari yapıları hassas bir şekilde ölçülebildiğinden, bu bilmecenin çözümü için mükemmel özelliklerdir. Aşağıda çok aydınlatıcı olan üç mimar hayvan örneği yer almaktadır:

Karınca köprüleri: karmaşık davranışlar için basit kurallar

Ordu karıncaları ( Eciton cinsi) Güney Amerika'nın tropikal yağmur ormanlarında yaşarlar ve diğer türlerin aksine göçebedirler. Her gün binlerce hatta milyonlarca bireyden oluşan koloni yiyecek arayışı içinde hareket eder. Bu yaşam tarzı çevreye hızlı uyum sağlamayı gerektirir. Diğer karıncalar verimli rotalar oluşturmak için bölgelerini derinlemesine keşfedebilirken, ordu karıncaları boşluklar ve dallar gibi engellerle dolu karmaşık bir orman zemininde yollar doğaçlamak zorundadır.

Bu zorlukların üstesinden gelmek için böcekler çok ilginç bir davranış biçimi geliştirdiler: Topluca bir araya gelme . Vücutlarını kullanarak akranlarının geçişini kolaylaştıran geçici yapılar oluştururlar; bunların arasında canlı köprüler öne çıkar. Bunların uzunluğu 12 santimetreye kadar ulaşabiliyor, bu da bir karıncanın vücut uzunluğunun yaklaşık 12 katına denk geliyor.

1874 yılında Amerikalı doğa bilimci Thomas Belt, ordu karıncalarının davranışlarını ilk kez tanımladı ve şu soruyu ortaya attı: "Bu böceklerin bir şeyi en iyi şekilde nasıl yapacaklarını akıl yürüterek belirleyebildikleri ve eylemlerinin düşünce ve yansımayla yönlendirildiği söylenemez mi?"

Daha sonra yapılan araştırmalar sonucunda karınca topluluğunun merkezi planlamaya veya ileri bilişsel yeteneklere ihtiyaç duymadığını öğrendik. Bunun yerine dokunma duyusunun ve feromonların önemli olduğu, basit kurallarla yönlendirilen bir davranıştır.

İlk kural şudur: "Yolda bir çukur bulursanız, onu örtün ve durun." İlk halka bu şekilde oluşur ve daha fazla karınca geçtikçe köprüye katılarak onu genişletir veya güçlendirir. Ardından, "Üstünüzde biri varsa kıpırdamayın" kuralı uygulanır. Bu dokunsal tepki, trafikteki dalgalanmalarda bile yapıların bütünlüğünü ve kararlılığını korumasını sağlar. Son olarak daha fazla karıncayı çekmek için feromon kullanırlar ve köprüyü güçlendirirler.

Bu kurallar karıncaların davranışlarını trafiğe göre düzenlemelerine olanak tanır. Böylece, akış yavaşladığında veya kesildiğinde köprü hızla dağılabilir ve "yapısal" karıncaların normal faaliyetlerine dönmeleri sağlanabilir.

Fare yuvaları: genişletilmiş bir fenotip modeli

Richard Dawkins, bir organizmanın genlerinin yalnızca vücudunu değil aynı zamanda değiştirdiği çevreyi de nasıl şekillendirdiğini tanımlamak için 1982'de "genişletilmiş fenotip" kavramını ortaya attı. Genlerin, organizmaların çevrelerini kendi çoğalmalarını kolaylaştıracak şekilde değiştirmelerine neden olmaları durumunda tercih edileceğini öngördü. Özellikle hayvan mimarisi, genişletilmiş bir fenotipin açık bir örneğidir ve Peromyscus cinsi fareler bunu incelemek için mükemmel bir modeldir .

Bu kemirgenler Kuzey Amerika'nın her yerine dağılmış olup ormanlar ve açık otlaklar gibi çeşitli ortamlarda yaşarlar. Bunlar arasında P. maniculatus ve P. polionotus yakın akraba iki türdür, ancak kazdıkları yuvalarda dikkate değer farklılıklar vardır.

P. maniculatus kısa giriş tüneli ve küçük yuvalama odası bulunan basit yuvalar yaparken, P. polionotus çıtayı yükseltiyor. Bir yırtıcının içeri girmesi durumunda kaçış tüneli de içeren, daha uzun ve daha karmaşık inler inşa eder. Bu farklılıklar, aynı laboratuvar koşulları altında yetiştirilseler bile devam ediyor ve davranışın güçlü kalıtımsal bileşenini ortaya koyuyor.

ABD'deki Princeton Nörobilim Enstitüsü tarafından yürütülen bir araştırmada, P. polinotus'u usta bir kazıcı yapan 4. kromozomdaki lokusu (bir genin yeri) bulundu. Bu P. polionotus lokusunu bir P. maniculatus faresine yerleştirdiler ve %20 daha uzun yuvalar inşa etti. Bu, küçük genetik değişikliklerin davranış üzerinde büyük bir etkiye sahip olabileceğini gösteriyor.

Bu, herhangi bir inşaatın nihai sonucunun çevre ile hiçbir ilgisi olmadığı anlamına gelmez. Bütün davranışlar, en doğuştan gelenler bile, genler ve çevrenin etkileşiminin sonucudur. P. polionotus tek eşlidir ve her iki ebeveyni de yuva kazısında işbirliği yapar. 2022 yılında yayınlanan bir araştırma , zıt cinsiyetten çiftlerin çok daha iyi koordine olduklarını ve ortaya çıkan yuvaların, aynı cinsiyetten iki bireyin birlikte çalışmasına göre daha büyük olduğunu gösterdi.

Çardak kuşu: Cinsel seçilimin önemi

Doğadaki karmaşık davranışların en büyük itici güçlerinden biri şüphesiz cinsel seçilimdir. En ilgi çekici örneklerden biri de Avustralya ve Yeni Gine'ye özgü çardak kuşlarıdır (Ptilonorhynchidae familyası). Bu ismin verilmesinin sebebi, erkeklerin yalnızca dişileri cezbetmek amacıyla çardaklar inşa etmeleridir .

Bu kuşlar, şaheserlerini inşa etmek ve süslemek için yapraklar, dallar ve çok çeşitli nesneler kullanırlar. Süslemeler arasında çiçekler ve deniz kabukları gibi doğal unsurların yanı sıra plastik veya teneke kutular gibi yapay nesneler de yer alır. Ayrıca, saten çardak kuşu ( Ptilonorhynchus violaceus ) gibi bazı türler, pergolaların iç kısımlarını meyvelerden elde ettikleri pigmentlerle boyarlar ve mavi gibi belirli renkleri dikkatle seçerler.

Dişi pergola alanına girdiğinde erkek dışarıdan gösteriye başlar. Hızlı hareketlerle izleyicisinin görüş alanının dışına renkli nesneler fırlatıyor ve el sallıyor, aynı zamanda çeşitli seslendirmeler yapıyor. Bütün bunların amacı onun dikkatini mümkün olduğunca uzun süre canlı tutabilmektir, çünkü dişi gösteri bittikten sonra caddede kalırsa, erkek onunla çiftleşmek için fırsattan yararlanır.

Son yapılan bir araştırma, pergolaların sadece görsel değil aynı zamanda akustik amaçlı da kullanıldığını ortaya koydu. Yapının şekli ve erkeklerin kullandığı kemik, kabuk gibi sert malzemeler, seslerini yansıtıp yükselterek, onları tam olarak dişinin bulunduğu noktaya yönlendiriyor. Bu sayede sesler size daha yoğun ve net bir şekilde ulaşır ve dikkatinizi çekme şansı artar.

İlginçtir ki, çardak kuşu familyası içerisinde inşa ettikleri yapıların karmaşıklığı bakımından büyük farklılıklar gösteren türler bulunmaktadır. En ilkel olanları pergola yapmazlar ve kur yapmalarını temel olarak seslendirmeye dayandırırlar; bu da işitsel sinyallerin çiftleşme ritüellerindeki ilk evrimsel adım olabileceğini gösterir. Zamanla görsel öğeler de eklenerek daha da sofistike bir görünüm kazandırıldı. Çok modlu iletişim olarak bilinen bu sinyal kombinasyonu, sıklıkla daha yüksek üreme başarısıyla ilişkilendirilir.