Canlıların Dayanıklılığı

25 Mayıs 2014 tarihinde tarafından eklendi.

Bir insan kendi ağırlığının 0,86 katını kaldırabilir iken atlar  kendi ağırlıklarının sadece yarısı kadarını kaldırabilirler. Fakat  Leaf Beetle (Donacia) isimli böcek kendi ağırlığının 42,7 katı kadarını kaldırabilirken karıncalar kendi ağırlıklarının 52 katını kaldırabilmektedirler. İnsanları yük kaldırma bakımından karınca ile kıyaslayabilmemiz için bir insanın 4500 kg’lık (4,5 tonluk) ağırlığı kaldırabilmesi gerekir. Dünyanın en iyi haltercisi olarak kabul edilen Naim Süleymanoğlu, en fazla kendi ağırlığının 3 katını kaldırabilmişti.

Vücutlarının 200 katı uzunluğundaki bir mesafeye kadar zıplayabilen pireleri kendimizle kıyasladığımızda bizim 70 katlı bir binaya zıplayabilmemiz gerekir. Pireler kadar yetenekli olmasalar da bazı böcekler de vücutlarının 80 katı kadar uzağa zıplayabilmektedir.
Hamam böcekleri vücutlarının 50 katı uzunluğundaki bir mesafeyi birkaç saniyede koşabilirler. Bu yaklaşık 30 cm demektir.
Bir koşucunun hamam böceği ile yarışabilmesi için saniyede 91 metre koşması gerekir. Atletizmde en hızlı koşucunun 100 m mesafeyi 9,69 saniyede koştuğunu düşünürsek aradaki farkı daha iyi anlarız. Bu ve benzeri örnekleri çoğaltabiliriz. Canlılar alemi birbirinden çok farklı sanatlar ve mimari harikalarla doludur . Her bir canlı fark-lı ölçeklerde yaratılmıştır. Bir kediyi vücuduna ait tüm oranları koruyarak bir fil kadar büyük veya bir pire kadar küçük hâle getirebilseydik nasıl bir görüntüyle karşılaşırdık acaba? Bu durumda kediler mevcut olan yeteneklerini ve özellik-lerini koruyabilirler miydi dersiniz?
Büyüme ile ilgili olan genleri kontrol edip üzerlerinde oynama şansımız olsaydı filmini seyrettiğimiz dev goril King Kong gerçek olabilir miydi sizce? Bu tür soruların cevabını mantık yürüterek ve boyut analizi yaparak bulabiliriz:
yüzey alanı
yüzey alanı2

Bir filin kulaklarının neden o kadar büyük olduğunu hiç merak ettiniz mi? Canlılarda ısı üretimi hacimleri ile orantılıdır. Isının dış ortama verilmesi canlıların yüzey alanlarına bağlıdır. Eğer filin kulakları o kadar büyük olmasaydı ürettiği fazla ısıyı dış ortama aktaramazdı. Yani kendi ısısı ile pişerdi.

Küçük canlılarda ısı kaybı çok olduğu için bu canlıların metabolizmalarının çok hızlı çalışması gerekir. Farenin metabolizma hızı filinkine göre çok çok büyüktür . Bu da tükettiği besinlerin miktarına yansır . Fareler vücut ağırlıklarının % 25 ile % 50’si kadar yerken minik bir kuş olan arı kuşu, ağırlığından daha fazla yem yemek zorundadır .

9. sınıfta gördüğümüz gibi güç birim zamanda yapılan iştir. Kısaca gücü, kuvvet ile hızın çarpımı olarak da düşünebiliriz. Her bir hayvanın harcadığı güç (metabolik hızları), yüzey alanı veya L2 ile orantılıdır. Yani kaslara oksijen sağlanması birim zamanda kas hücrelerine gelen oksijenle ilgilidir.

Benzer bir mantık yürütme canlıların dayanıklılığı hususunda yapılabilir. Ayakları üzerinde yürüyen bir canlıyı ele alırsak vücut ağırlığını destekleyen bacaklar bir çubuk olarak düşünülebilir. Bacakların dayanıklılığı kesit alanları ile orantılı iken ağırlığı hacmi olan L3 ile orantılıdır. Başka bir değişle dayanıklılık 1/L ile orantılıdır. Canlının karakteristik uzunluğu (L) arttıkça dayanıklılık oranı azalacaktır yani aynı dayanıklılığı sağlamak için normalden daha kalın bacak kemiklerine ve daha fazla kasa ihtiyaç duyacaktır. Bu nedenle bir fareyi, orantılı şekilde filin büyüklüğüne ulaştırmış olsanız bile bu garip canlı muhtemelen yetersiz kaslardan dolayı hareket edemeyecek veya hareket sırasında bacakları kırılacaktır. Fil ve Brachiosaurus dinozoru gibi dev canlıların vücutları ile orantısız kalın bacakları, canlılarda tesadüfe yer olmadığını açıkça göstermektedir. Bu durumda dev goril, dev arılar veya böcekler gibi kurgu filmler her zaman bir fantezi olarak kalacaktır.

Dayanıklılıktan bahsetmişken bir kediyi 10 katlı bir binadan attığımızda fazla zarar görmez ama aynı durum bir insan veya fil için ölümcül sonuçlar doğurabilir.

Bir bebeğin tüm organlarını aynı oranda büyüterek yetişkin bir insan oluşturamayız. Çünkü bebek doğduğunda kafasının büyüklüğünün vücut büyüklüğüne oranı yetişkinlere göre daha fazladır . Ayrıca bebekte burun ucu, yukarıdan
aşağı doğru yüzün tam ortasında yer alır Yetişkinlerde ise burun ucu yukarıdan aşağı doğru yüzün 3/2′ sinde yer almak-
tadır. İnsan, yetişkinliğe ulaştığında gözleri iki kat büyürken kolları dört kat büyür.

NOT: Canlılardaki büyüme oranları, insan eliyle yapılmış mühendislik tasarımlarında olduğu gibi sabit olmayıp büyümenin her safhasında değişim gösteren dinamik bir süreçtir.

Canlıları silindir şeklinde düşünüp şimdiki uzunluklarını iki kat büyütürsek,

BÜYÜTÜLMÜŞ KÜTLE FORMÜLÜ

Yani canlıların boyutlarını iki katına çıkarırsak kütleleri dolayısı ile ağırlıkları 8 kat artar . Dayanıklılık r2 ile orantılı olduğundan yarıçap 2 katına çıkarsa dayanıklılık 4 katına çıkar . Ama ağırlık 8 katına çıktığından bağıl olarak ağırlığımızdaki artış iki kat olur. Bunu daha iyi anlayabilmeniz için kilonuzun şimdiki değerinin iki katına çıktığını düşünmeniz yeterlidir. Bu durumda iki saat bile yürüyemez, yere yığılırsınız.

Etiketler:

Yorumlar

  1. berksair dedi ki:

    çok işime yaradı saolun

Şu Sayfamız Çok Beğenildi
Şifrelerle KPSS Eğitim Bilimleri