Ayna Ayna, Göster Bana!

Deniz tarakları, özellikle Akdeniz mutfağının en leziz öğelerinden biri olarak biliniyor. Peki, kabuklarının kenarında iki yüz kadar gözü olduğunu ve bu gözleri mikroskop gibi kullanarak etrafında olup biteni anlayabildiğini biliyor muyduk?

Kabuklu yumuşakçalardan deniz taraklarının bu görme becerisi henüz yeni yeni araştırılan bir konu. Işığa tepki verebiliyor, fakat bildiğimiz anlamda “göz” organından oldukça farklı çalışıyor ve tam olarak ne gördüklerini, yani bu gözlerle ne algıladıklarını muhtemelen hiçbir zaman anlayamayacağız. Biyolojik açıdan bakarsak, bu gözlerden birinin içine giren ışık önce gözbebeğinden, sonra bir mercekten ve iki farklı retinadan geçerek gözün arkasındaki bir aynaya ulaşıyor. Yarımküreye benzer formdaki bu aynadan yansıyan ışık, retinaların arka yüzeyine odaklanıyor ve bir grup sinir hücresini tetikliyor. Tarakların görme becerisi üzerine şu günlerde yazılıp çizilen çok şey olsa da burada bizi ilgilendiren esas özelliği, bu gözlerin gelişmiş teleskoplardaki optik sistemlerle benzerliği.

İsviçreli bilim insanları, hem astronomide kullanılan teleskoplardan hem de deniz taraklarının gözlerinden ilham alan yeni bir mikroskop objektifi geliştiriyor. Teleskoplarda mercek yerine ayna kullanımı oldukça yaygın, çünkü uzay boşluğunun karanlığında mümkün olduğunca fazla ışığı yakalamak çok önemli. Örneğin, 1930’larda Bernhard Schmidt tarafından geliştirilen teleskop, büyük bir küresel ayna ve ince bir düzeltici mercek ile çalışıyor ve günümüzde birçok rasathanede hâlâ kullanılıyor.

Mikroskoplarda ise mercekler tercih ediliyor. Çok küçük, fakat karmaşık ve pahalı olan mikroskop objektifleri, genelde tek bir ortamda (immersion medium) kullanmaya müsait: hava, su veya yağ. Yani farklı bir ortamda kullanmak istiyorsanız yeni bir mikroskop objektifi edinmeniz gerekiyor. Bu, son yıllarda doku numunelerini saydamlaştıran yeni bir tekniğin geliştirilmesiyle bir sorun hâlini almaya başladı, çünkü bu saydamlaştırma tekniğinde kullanılan ortam, geleneksel mikroskop objektifleriyle örtüşmüyor (Bu yeni teknik sayesinde, örneğin bir fare beynini çok ince dilimlere ayırma ihtiyacı ortadan kalkıyor, çünkü beyni tümüyle saydamlaştırabiliyor). Bu nedenle, patolojide biyopsi inceleme veya kötü huylu tümörlerin saptanmasında ciddi bir fayda sağlayacak bu yeni tekniğin bütün potansiyeli henüz değerlendirilemiyor.

Zürih Üniversitesi bilim insanları, geleneksel bir Schmidt teleskopunun içini sıvıyla doldurarak mikroskop boyunda üretmenin mümkün olduğunu keşfetti. Nörobilimci ve amatör astronom Dr. Fabian Voigt’e göre, ‘‘Havanın yanı sıra, herhangi bir homojen sıvı ortam içinde de mükemmel görüntü kalitesi sunan bir Schmidt objektifi tasarlamak mümkün.’’ Yani, tek bir objektif, birden fazla saydamlaştırma tekniğiyle kullanılabilir. Bunu mümkün kılan şeyse, objektifte mercekler yerine aynalar kullanmak. Mikroskop içindeki küresel bir ayna, ışığı tek bir noktaya odaklıyor (deniz taraklarının gözünü hatırlayalım).

Zürih Üniversitesi’nden Prof. Dr. Helmchen, ‘‘Bütün denemelerde gördük ki, görüntü kalitesi geleneksel objektiflerden daha düşük değil, hatta daha bile iyi’’ diye açıklıyor. Üstelik, geleneksel objektifler gibi çok sayıda mercek kullanılmadığından, çok daha ucuza üretilebilir.

Dr. Voigt ve çalışma arkadaşları, bu yeni mikroskop prototipini çeşitli numuneleri incelemek için kullanmış bile; fare beyinleri, iribaşlar, tavuk embriyoları gibi. Ayrıca, saydamlaştırılmış insan beyni numunelerinin yanı sıra, zebra balığı beynindeki sinirsel faaliyetleri de gözlemleyebilmişler.

Teknolojiye farklı bir yaklaşım, biyotaklit bakış açısıyla bir arada yepyeni teknikler geliştirmeye olanak tanıyor. Umuyoruz ki, bu tip yaklaşımlar çoğaldıkça, bilimsel araştırmaların daha kolay ve ucuza yürütüldüğü olanaklar da çoğalır.

Hayvanların beş duyusuna dair bildiklerimiz, bilmediklerimiz ve ilginçlikler dünyasına kapı aralayan hoş bir okuma için, Ed Yong’un ‘”mmense World: How Animal Senses Reveal the Hidden Realms Around Us’”adlı popüler bilim kitabını öneririz.