Hareket

Canlı organizmaların, özellikle etkin bir biçimde yer değiştirmelerini belirten terim. Canlı organizmalar, yer değiştirmek için çevrelerine uyguladıkları mekanik güçleri (kuvvetleri), kimyasal enerjiden yararlanarak üretirler. Hareket güçlerini yaratan biyolojik düzenlerin az sayıda olmasına karşılık, bu düzenler çok çeşitli tür­ler tarafından kullanılır. Söz konusu dört düzen bakteri kamçıları, daha üstün yapılı hücrelerin kirpikleri ile kamçıları, yalancı ayaklar ve kaslardır.

Bakteri kamçıları. Bakteriler yüzmek için dönel bir us­kur kullanırlar. Bakteri kamçısı, bakteri çeperinde bulu­nan bir “motor”a bağlı sarmal ince bir telciktir; bazı bakterilerde birçok kamçı, bazılarındaysa yalnızca tek bir kamçı bulunur. Her “motor”, bakterinin içinde bulu­nan kimyasal bir “yakıt”la çalışır ve saniyede yaklaşık 50 devirle döner. Kamçı “motor’ları ışıktan, ısıdan ve bes­leyici maddelerden etkilenen bir sıklıkla zaman zaman tersine çalışıp, bakterinin takla atarak yeni bir yol bo­yunca ilerlemesini sağlarlar.

Üstün yapılı hücrelerin kirpikleri ve kamçıları. Daha ge­lişmiş hücrelerin birçoğu, kendilerini kirpikler (ya da haşlamlar) ya da kamçılar aracılığıyla hareket ettirirler. Bu organcıkların yapıları birbirine benzer, ve bakteri, kamçılarından bütünüyle farklıdırlar. Tübülin protei­ninden oluşan özgün bir biçimde sıralanmış 20 uzun ve birbirine koşut içi boş çubuk içerirler. Bu çubukların göreli kayması, bükülmeye yol açar. Kayma gücü, bir başka protein olan dineinden oluşan ve bir çubuk çif­tinden İkincisine uzanan sıra biçiminde düzenlenmiş “kollar” aracılığıyla uygulanır. Dinein, adenozin trifos- fatın (ATP) kimyasal enerjisini, mekanik bir çekiş gücü­ne dönüştürür. Aşağıdaki kirpik ya da kamçıya yayılan dalgalar biçiminde çevrimsel bir ritim vardır. Bir kamçı­nın sarmal salınımı, hücreyi, yılanbalığının kıvrıla kıvrıla yüzmesi gibi, ileri iter. İnsan dahil, aşağı yukarı bütün hayvanların spermaları, bazı suyosunlarının, küf man­tarlarının, eğreltiotlarının sperma hayvancıkları ve ögle- na gibi birçok birhücreli, bu biçimde yüzer Parameci- um gibi öbür birhücrelilerde, bir ya da birkaç kamçı ye­rine, yüzeylerinin üstünde kirpiklerle kaplı bir alan var­dır. Eşdüzenli bükülme dalgaları bunlara yayılarak, bir buğday tarlası üstünde esen rüzgârınkine benzeyen bir görünüm yaratır ve organizmayı bir dizi kürek hareke­tiyle ilerliyormuşçasına ileri götürür. Birkaç çokhücreli hayvan (bazı yumuşakçalar ve küçük yassısolucanlar) da kirpikler aracılığıyla sürünerek ilerlerler. Daha üstün yapılı hayvanlarda, kirpikler genellikle, çevredeki or­tamda dalgalanma yaratırlar. Sözgelimi, insanda soluk borusu çeperindeki kirpikler akciğerlerden balgamı (müküsü) süpürür.

Yalancıayaklar. Bir hücre, kendisini ileri itmek için bazı organları sürekli kullanacak yerde, “yalancıayak” adı verilen geçici uzantılar çıkarabilir. Yalancıayağın ucu, alt tabakaya yapışır ve hücre içi bağlantı noktasına doğ- ruakar. Bu harekete amiplerörnekgösterilebilir: Amip­lerde hücre içeriği (ya da sitoplazması), hücrenin arka ucundan, yalancıayağın ortasına ve ucuna doğru sürek­li ve çevrimsel bir biçimde akar. Yalancıayakla hareket oldukça yaygındır. Sözgelimi, insanda akyuvarlar, do­kuların içinde bu yolla hareket eder; embriyodaki bir­çok hücre tipi de aynı biçimde hareket eder. Birçok du­rumda, amiplerdeki gibi düzenli bir sitoplazma akışı gözlemlenmese de, birtürsitoplazma hareketinin orta­ya çıkması zorunludur ve hareket enerjisini sağlayacak bir iç mekanizma bulunması gerekir. Söz konusu me­kanizmanın, bütün organizmalarda standart olduğu düşünülmektedir. “Yakıt”, ATP’dir; gücün de protein telciklerinin göreli kaymasından doğduğu sanılmakta­dır. Söz konusu proteinler arasında başlıcaları, kasla ya­kın benzerlikler gösteren aktin ve miyozindir.

Kas. Çokhücreli hayvanlarda bazı hücreler, kimyasal enerjiyi, mekanik işe çevirmekte uzmanlaşmıştır. Mo­lekül düzeneği hayvanlarda da aktin ve miyozin kayar telciklerini içerir ve yakıt olarak ATP kullanır (Bk. KAS KASILMASI). Kas, hücreleri çekebilir; ama itemez. Hayvanlarda hareketin sonsuz çeşitliliğini, çoğunlukla, bu kasılma gücünün dizginlenmesi ve uygulanmasının farklı yöntemleri sağlar.

Omurgalılarda, kas güçlerine taşıyabilecekleri bir bi­lezik, kaldıraç ve menteşe sistemi sağlayan katı bir iske­let bulunur. Eklembacaklılar (böcekler, örümcekgiller, kabuklular, kırkayaklar, vb.) da, benzer işlev gören katı, eklemlenmiş bir kabukla (dış iskelet) çevrilmiştir. Derisidikenlilerde(sözgelimi|denizyıldızı ve denizkestane­si) bu tür bir iskelet bulunur. Tersine, yumuşak bedenli omurgasız hayvanlar yapışma yoluyla ya da bedenleri­nin sıvıyla dolu bölmelerinin biçimini başka bir yolla değiştirerek, kas kasılmalarından niteleyici uzama güç­leri üretirler.

Yumuşak bedenli omurgasızlar. Yersolucanı ve sülük gi­bi halkalısolucanların bedenleri, her birinin hacmi de­ğişmeyen, ama biçimi değişen bömelerden (bölütlerden) oluşur. Beden çeperlerinde birbirine karşıt iki kas tabakası bulunur: Daralan, böylece bölmenin uzaması­nı sağlayan yuvarlak kaslar bölmeyi daha kısa, daha ka­lın biçime sokan uzunlamasına (boyuna) kaslar. Bu hay­vanlar, beden bölmelerini bu kasların hareketleriyle rit­mik biçimde uzatıp kısaltarak sürünebilir, çevrelerine tutunmak için çeşitli yöntemler kullanırlar. Yersolucanı kısalmış, kalınlaşmış bölmeleriyle, kendisini deliğinin kenarlarına iyice bastırırken, ince uzamış bölmeleri ilerler. Sülüğün iki ucunda birer vantuz (ya da çekmen) bulunur ve dönüşümlü olarak ön ve arkadaki alt taba­kaya yapışırlar. Sülük ayrıca, bedenin dalgalanma hare­ketleriyle, uzunlamasına kaslarını sırtı ve karnı boyunca dönüşümlü olarak kasma yoluyla bir yılanbalığı gibi yü­zebilir. Birçok yassısolucan ve yuvarlaksolucan da aynı biçimde hareket eder.Denizanası, çanını ritmik bir biçimde kasarak yüzer.

Mürekkepbalıkları ve؛ ahtapotlar, manto boşlukların­daki suyu bir huniyle dışarı fışkırtarak, tepkili itmeden yararlanırlar. Deniztarağı, kabuğunun iki kanadını bir­birine çarparak yüzer. Başka bazı ikiçenetliler, kabukla­rını, kayaları oyarak ilerlemek için kullanırken, bazıları da uzun, dil biçiminde bir “ayak”la apansız uzatma ha­reketleri yaparak, çamurun içinde tünel açarlar. Sü­müklüböcek ve salyangozlar, yavaş kas kasılmaları dal­gasının boylu boyunca ilerlediği tek bir düz ayağın üs­tünde sürünerek hareket ederler; tabanın her bölgesini sırayla yerden kaldırarak ileri hareket ettirip, yeniden yere koyarlar.

Eklembacaklılar. Eklembacaklılar aslında, eklemli ba­caklarıyla, omurgalılar arasında benzerleri bulunan bir biçimde hareket ederler: Bir kırkayağın yürüme ilkesi, bir atınkiyle aynıdır; tek fark, kırkayakta eşgüdümle ha­reket ettirilecek daha çok sayıda ayak vardır; her ayağın hareket evresi, sonrakine oranla hafifçe gecikerek, adımlama dalgası beden boyunca yayılıyormuş gibi bir görünüm alır. Böceklerin hareket özelliklerinden bir­çoğu, bedenlerinin hafif olmasına dayanır; bazıları ayaklarındaki yapışkan yastıklardan destek alarak baş aşağı durumda yürürler; bazılarıysa, yüzey gerilimin- den destek alarak su üstünde yürüyebilirler. Ayrıca pek çok böcek, suya batmış ya da yarı batmış durumda yüzebilir. Kabukluların çoğu, denizin dibinde yürüye­bilir, bazıları da ayaklarını kürek gibi kullanarak yüzebi­lirler. Pirelerde havaya fırlamalarını sağlayan özelleşmiş iç esnek telcikler vardır. Çiftkanatlı sineklerde, kanatla­rın gizli çifti “halter” adı verilen bir sap üstünde iki küçük tokmak biçimine dönüşmüştür ve aşağı-yukarı titreşe­rek, dönüşümlü cayroskoplar gibi işlev görür. Omurgalılar. Balıkların çoğu, bedenlerini nispeten da­ha az dalgalandırarak, kuyruklarını iki yana sallayarak yüzerler. Kuyruk orta çizgiden arkaya doğru ok biçi­minde çıkıntı yaptığından, beden ekseniyle oluşturdu­ğu açı, su tepkisiyle balığı ileri iten bir yardımcı organ haline gelmiştir (aynı biçimde, bir kayık, kıç tarafından tek bir kürekle hareket ettirilebilir). Kuyruk dışındaki yüzgeçler, genellikle hareketin düzgünlüğünü sağlar ve dümen işlevi görürler. Su kertenkelesi gibi bazı ikiyaşa- yışlılar ve timsah gibi bazı sürüngenler de, kuyruğun sarmal hareketiyle yüzerler. Balinalar, kuyruklarını iki yana değil, aşağı ve yukarı vururlar. İnce, uzun balıklar ve sürüngenler, sözgelimi yılanbalıkları ile yılanlar, bü­tün bedenlerini dalgalandırarak yüzerler; bükülme dal­gaları kuyruğa doğru geçer; böylece su, hayvanın üstü­ne ileri doğru bir hareket tepkisi uygular. Kurbağa gibi kuyruksuz ikiyaşayışlılar, sukaplumbağası gibi sürün­genler, kuşlar ve memelilerin çoğu, yüzerken ayakları­nı kürek ya da kanat gibi kullanırlar.

Yürüme, ayaklı kara hayvanlarının standartyavaş ha­reket biçimidir. Bedenin dengesi bütün hareket çevrimi boyunca korunur. Sözgelimi, dört ayaklı hayvanlar, ya­vaş yürürlerken, her seferinde yerden yalnızca bir ayaklarını kaldırırlar. Hızlandıkça, hareketsiz destek noktaları giderek daha az gerekli olur ve iki ya da daha çok sayıda ayak birlikte yerden kesilebilir. Sonunda, dörtnala koşma durumunda, hayvan zaman zaman yerle ilişkisini keser. Kertenkelelerden ayılara kadar çe­şitli dört ayaklı hayvanlar, iki arka ayakları üstünde yü­rüyebilir ya da koşabilirler; öbürleriyse sıçrarlar. Kangu­ru, yavaş yürürken, kuyruğunu beşinci bir destek nok­tası olarak kullanır.

Bir hayvanın hareket biçimi, beden yapısına ve boyuna bağlıdır. Bütün omurgalılarda iskelet çizgili (düz) kaslarla hareket ettirilir. Hızla koşan memelilerde bacak, güç sağlayan kalın kaslı bir üst bölüm ile hızlı hareket sağlayan ince kaslı bir alt bölümden oluşur. At, bacak kaslarının kullanılış biçimine göre farklı hız ve biçimlerde koşabilir. Bunlardan en hızlısı, iki toynağın aynı anda yere değdiği ve hayvanın kısa aralıklarla yerle ilişkisinin kesildiği dörtnaldır. Semender genellikle, kısa bacaklarının erimini uzatabilmek için bedenini dalgalandırarak ilerler. Böcekler, örümcekgiller gibi eklembacaklıların, koruyucu bir dış iskeletleri vardır; kaslar dış iskelete bağlanmışlardır. Hamamböceği, altı bacağını, bakışımlı, eşgüdümlü biçimde hareket ettirir. Genellikle bedeninin bir yanındaki bacaklardan ikisi ile öbür yanındaki bacaklardan birini hareket ettirir; kalan üç bacağından, dengeyi sağlamada yararlanır. Halkalısolucanların bedenleri esnek, sıvı dolu■ ve iskeletten yoksundur. Bir halkalısolucanlar şubesi üyesi, kasılmış durumda, bütün bedeni ileri uzatıp, yeni bir yere yapıştıktan sonra, bedeni öne doğru çekerek ilerler.

Ağaçlar arasında sallanan örümcek maymunu, kav­rayıcı özellikli kuyruğunu beşinci bir ayak olarak kulla­nır; büyük maymunlar daldan dala kollarıyla sallanarak sıçrarlar. Sürüngenler arasında bukalemunun, tuhaf birniteliği vardır: Parmaklarını yürüdüğü ince dalları kavra­yabilecek biçimde karşı karşıya getirebilir. Geko, ayak­larındaki yapışıcı yastıklar sayesinde dik duvarda ve ta­vanda yürüyebilir.

Yıları genellikle, çevresindeki yüzey üstünde bedeninin çeşitli bölmelerini öne doğru iterek yürür; bedenin çeşitli bölümleri, başın izlediği yolu izlerler. Bedenin arka bölümünün, özellikle de kuyruğun dalgalanma hareketi, balıkların çoğunun suda hareket etmesini sağlar. Kat’adanbacaklı yumuşakçalar (mürekkepbalığı, ahtapot, vb.), tünel biçimi sifonlarından su püskürterek jet itimiyle yüzerler. Kuşların normal hızlı uçuşunda, kanatların ön kenarı aşağı doğru kıvrılır ve hem kaldırma, hem de ileri itme gücü sağlar; daha basit kanat, çırpışlarındaysa, bu eğim tersine döner ve kanat havayı yararken kaldırma gücü doğurur; ama ileri doğru itme gücü yaratmaz

Bazı sürüngenlerin iyice küçülmüş ya da körelmiş ayakları, tünel kazmak için özelleşmiştir; amphisbaena (yeraltında yaşayan pullu sürüngen türü), toprağın için­de kendisini bir yersolucanı gibi ileri iter; ıkumkertenke- leleri ve köryılanlar, kumun ve yumuşak toprağın için­de, yılanbalıklarının su içinde yaptıkları gibi dalgalana­rak hareket ederler. Yılanlartoprak üstünde aynı biçim­de kayarlar: Bükplme dalgaları bedenin gerisine doğru yayılarak çevredeki dikey çıkıntıları şiddetle iter; pürüz­süz ve düz bir cam boru içinde bir yılan, bedeninin bö­lümlerini, borunun kenarlarına iyice yapışan akordeon biçimi katlar halinde ileri atarak ilerleyebilir. Boayılan- ları gibi bazı yılanlar, yersolucanının yaptığı biçimde, kas kasılmaları dalgasının karnın üstünde yayılmasıyla, bedenleri boyunca sürünebilirler.

Uçuş ilkeleri kuşlarda, yarasalarda ve böceklerde, arada oran farkları olmakla birlikte, aynıdır. Bir kanat üstündeki kaldırma gücü ile karşı koyma gücü, hızın ka­resi kadar ve yüzey alanıylaıorantılı olarak artar velkaldır- ma gücünün, hayvanın ağırlığını dengelemesi gerekir.

Böceğin kanadının, hayvanın bedenine bir eklemle bağlı bir kütiküla tabakasından oluşmasına karşılık, bir kuşun kanadında, hamle açısını düzenleyen kaslar ve kanat tüy takımı vardır. Normal hızlı uçuşta, kuşun ka­nadının ön kenarı, güçlü kanat çırpışında aşağı doğru kıvrılır; bu, ileri doğru itme ve yükselme gücü sağlar.

Daha basit kanat çırpışlarında bu eğim tersine döner ve kanat, bir uçaktaki gibi, havayı yararken kaldırma gücü doğurur; ama ileri doğru itme gücü yaratmaz. Süzüle­rek uçmada da, kanatlar aynı biçimde işlev görürler.

Kanat hareketleri, havaya kalkışta kaldırma gücü sağla­yacak ileri momentinin bulunmadığı kanat çırpışların­da, oldukça farklıdır. En büyük kuşların, rüzgârın olma­dığı durumlarda yerden havalanmaları zordur ve dur­gun havada kanat çırpmadan uçmayı sürdürmeler¡,, enerji açısından güçtür; buna karşılık küçük kuşlar ve yarasalar ile böcekler için bu durumda hiçbir güçlük yoktur. Uçanbalık, uçankertenkele ve uçansincaplar- sa, havada süzülebilirler; ama uçamazlar.

Sinirsel denetim. Hareketlerin eşdüzenli (eşgüdümlü) olmasını sinir sistemi sağlar. Sözgelimi, bir kuşun kana­dındaki tek tek 40 kasın her birinin; omurilik ve beyin­den çıkan çevre sinirler¡ aracılığıyla gönderilen, kesin biçimde zamanlanmış ve şiddeti düzenlenmiş buyruk­larla çalıştırılması gerekir. Bacakların ve ön üyelerin eş- düzenlenmesi, omurilikteki sinirsel bağlantıların iç dü­zenlenmesiyle sağlanmıştır. Çeşitli biçimlerde yürüme, beyin hasara uğradıktan sonra bile sürdürülebilir. Beyin omuriliğe bağlı hareket ritimlerini eyleme geçirerek, değiştirir.

Dört ayaklı bir omurgalı embriyosunun ilk hareketle­ri, gövdenin sarmal (yılansı) bükülmeleridir (bunlar, ata­sı balık olan embriyonun yüzme hareketleridir). Daha sonra embriyo, büyüyen el ve ayaklarını, gelişigüzel biçimde, tıpkı dölyatağında tekme atan bir bebek gibi sallar. Sonunda, sinirlerin özelleşmesi geliştikçe, bu ha­reketler eşgüdümlü duruma gelir.