Balıkların etindeki “ V ” şeklindeki doku balıkların şekli ve cinsine göre hiç değişmiyor. Bunun birçok türde kas oluşumundan kaynaklandığı biliniyor olsa da böylesi benzer bir V şeklinin nasıl ortaya çıktığı bilim insanlarının ilgisini çekti.
Singapur Ulusal Üniversitesi (NUS) Mekanobiyoloji Enstitüsünden bir araştırma ekibi, balıkların yüzme kaslarındaki bu V (şevron) yapıyı (ton balığı veya somon etine baktığınızda gördüğünüz desen) incelemeye karar verdi. Çalışmada, balığın gövdesinin büyük kısmını oluşturan myotom (omurilik sinir köklerine bağlı kas grubu) üzerine odaklanıldı. Bu kaslar, balığın sağa-sola yüzme hareketini sağlıyor; şevron yapının ise yüzme etkinliğini (verimini) yükselttiği düşünülüyor.
Ekip, bu şeklin yalnızca genetik yönergeler ve biyokimyasal yollar sonucunda meydana gelmediğini; doğru bir şekilde oluşması için fiziksel gücün gerekli olduğunu da ortaya çıkardı.
BALIK KASLARI, SÜRTÜNME VE BASKI ILE ŞEKILLENIYOR Şevron yapı yalnızca somon veya orkinos gibi balıklarda değil; zebra balığı gibi diğer balıklarda ve semender ve kurbağa gibi bazı anfibilerin gelişim evresinde de karşımıza çıkıyor. V şekli öncelikle, iskelet kaslarını oluşturan myotomun yapıtaşı olan somilerde beliriyor. Somitler, balık gelişiminin ilk birkaç gününde oluşuyor. Zebra balığı embriyosunun myotomunda şevron oluşumunu araştıran ekip, ilk süreçte myotom segmentlerinin kübik yapıda olduğunu gözlemledi. Ancak 5 saatlik bir sürenin sonunda bu yapı deforme olarak sivri bir V şeklini aldı.
Bu deformasyonun nasıl gerçekleştiğini incelemek için araştırmacılar farklı teknikleri bir araya getirdiler: Öncelikle gelişmekte olan zebra balığı myotomu tek hücre çözünürlüğünde görüntülendi; daha sonra bu görüntü nicel olarak analiz edildi ve elde edilen veriler biyofizik modellere aktarıldı. Yapılan deneylerin ve teorik çalışmaların ışığında araştırmacılar, balık gelişimi sırasında şevron oluşumunu yönlendirdiğini düşündükleri bazı fiziksel mekanizmaları şöyle tanımladılar: Öncelikle; gelişmekte olan myotomlar fiziksel olarak (nöral tüp, notokorda, deri ve ventral dokular gibi) diğer embriyonik dokulara bağlı. Bu farklı dokularla olan bağlantının gücü, myotom oluşumunun evrelerinde de farklılık gösteriyor. Dolayısıyla doku boyunca farklı sürtünme kuvvetleri meydana geliyor.
Gelişmekte olan myotomun yan bölgelerinde -merkeze göre- daha fazla sürtünme gerçekleşiyor. Yeni segmentler myotomu ileri ittikçe myotom dokusu kısa bir U şeklini alıyor. İkincil olarak; myotoma dönüşecek bölgedeki hücreler, kas ipliklerini olurştururken uzamaya başlıyor. Araştırmacılar, bu dönüşüm sürecinin somit dokusunda belirli yönlerde aktif, asimetrik bir kuvvet oluşturduğunu; böylece U şeklinin sivrilerek V şeklinde şevrona dönüştüğünü düşünüyorlar. Son olarak; myotoma dönüşecek hücrelerin dizilimi ile yeni şevron şekli sabit hale geliyor.
ORGAN OLUŞUMUNU DEŞIFRE EDEN IPUÇLARI Gelişim sırasında meydana gelen biyolojik süreçleri tanımlamak için fizik prensiplerini kullanan teorik fizikçi Prof. Saunders, “Bu çalışma, hücre morfolojisi ve mekanik etkileşimler arasında doğru bir denge kurmanın, gelişim sırasında karmaşık yapılar oluşmasına ne kadar önemli bir katkı sağladığını gösteriyor” diyor: “Gözlemlediğimiz prensiplerin diğer organların şekillenmesinde de geçerli olup olmadığını görmek için sabırsızlanıyoruz”. Bir organizmadaki her görsel özelliği genetik etkilere bağlamak sık karşılaşılan bir durum. Bu çalışma sayesinde Singapur Üniversitesi araştırmacıları, zaman ve ortama bağlı olarak değişen biyofiziksel kuvvetlerin, bir organizmanın şeklini belirlemekte ne kadar büyük rol oynadığını göstermiş oldular.