Kutup Ayıları Buzdan Tüylerini Nasıl Temizler?
Kutup ayıları, dondurucu Arktik ortamlarında hayatta kalmak için ellerinden gelen tüm yardımı almak zorundalar. Bu hayatta kalma sırlarından biri de yağlı tüyler. Tüylerindeki sebum – yani tüy yağı – sayesinde, buzun yapışması oldukça zorlaşıyor. Bu bulgular, 29 Ocak tarihinde Science Advances dergisinde yayınlanan bir çalışmada detaylandırıldı ve kimyagerler ile mühendislerin daha dayanıklı kumaşlar, kayaklar, snowboardlar ve daha fazlası için yeni anti-buz kaplamalar geliştirmelerine yardımcı olabilir.
Kutup hayvanlarından ilham alma
Kutup ayıları, iç vücut ısısını hapsetmeye yardımcı olan iki kat tüyün altında kalın bir yağ tabakasına sahiptir. Polar Bears International’a göre, bu katmanlar, yetişkin erkeklerin koşarken hızla aşırı ısınmasını engeller. Ayrıca, buz, onlara neredeyse tüm zamanlarını dondurucu soğuk suda geçirmelerine rağmen yapışmaz.
“Kutup habitatlarında yaşayan hayvanlar, yeni anti-buz malzemelerinin geliştirilmesi için bir ilham kaynağı olarak ortaya çıktı,” diyor Trinity College’daki bir kimyager ve çalışmanın ortak yazarı Richard Hobbs.
Daha fazlasını öğrenmek için, ekip doğal ortamında altı kutup ayısından tüy topladı. Tüyün buzun ne kadar iyi yapıştığını anlamak için yapışma kuvvetini ölçtüler. Sonra, suyun donmadan önce akıp akamayacağını belirleyen hidrofobiklik sürecine baktılar. Son olarak, belirli bir yüzeyde belirli sıcaklıklarda tek bir su damlasının donması ne kadar sürer sorusuna yanıt aradılar. Ardından, kutup ayısı tüyünün performansını insan tüyü ve iki insan yapımı kayak derisi ile karşılaştırdılar.
“Tüy yağı, buzun yapışmasını engelleyen bu anti-buz etkisini veren ana bileşen olarak hızla belirdi, çünkü tüy yıkandığında yapışma kuvvetinin büyük ölçüde etkilendiğini keşfettik,” diyor Trinity College’da bir doktora öğrencisi ve çalışmanın ortak yazarı Julian Carolan.
“Sabit kalındığında, yağlı tüyün üzerine buz yapışması çok daha zordu. Aksine, kutup ayısı tüyü yıkandığında ve yağın büyük ölçüde çıkarıldığında, buzun yapışması kolaylaşan insan tüyüyle benzer performans sergiledi.”
Soğuk bir karışım
Buzun kutup ayısı tüylerinden uzak tutmanın anahtar bileşeni olarak tüy yağını tespit ettikten sonra, sebumun detaylı bir kimyasal analizini yaptılar. Öncelikle, ana bileşenleri – kolesterol, diasilgliseroller ve yağ asitlerini tanımladılar. Bu karışım, buzun tüylerine yapışmasını zorlaştırıyor.
Ancak, ekip, bir yağ metaboliti olan skualenin eksik olduğunu görmekten şaşırdı. Skualen, insan tüylerinde ve denizayıları da dahil olmak üzere buzlu koşullarda yaşamayan deniz memelilerinde bulunur. Kutup ayısı tüylerinde skualenin bulunmamasının, buzdan korunma açısından kritik olduğu öne sürülüyor.
Ayrıca, kutup ortamlarında yaşayan diğer hayvanların tüy ve tüylerinde buz tutmamasını sağlamak için nasıl adapte olduklarına dair bazı bilgiler sunar. Örneğin, Cüce penguen tüylerinin yapısı, kutup ayılarının kullandığı yağlı yağa ihtiyaç duymadan bile buzdan kaçınır.
