Şimdiye kadar keşfedilmemiş bir protein, işitme konusunda bize avantaj sağlıyor
Biz insanlar – genel olarak memeliler gibi – evrimsel başarımızı mükemmel işitme yeteneğimize de borçluyuz. Biyolog Isabelle Lang, bunun nedenini şimdi ortaya çıkardı.
Bir bakışta
- İnsan işitme duyusu, tüm memelilerinki gibi, diğer türlere kıyasla daha hassas, daha güçlüdür ve daha geniş bir frekans aralığını kapsar.
- İşitme sistemimizin bu kadar verimli olmasının nedeni, iç kulak salyangozunun karmaşık yapısıdır.
- Şimdiye kadar, iç kulaktaki son derece karmaşık işitme süreci için potasyum ve kalsiyumun gerekli olduğu düşünülüyordu.
- Ancak biyolog Isabel Lang, fareler üzerinde yaptığı araştırma sayesinde, LRRC52 adlı bir proteinin işitme hücrelerinin bir bileşeni olduğunu ve bu proteinin hücrelerin kalsiyum akışından bağımsız olarak çalışmasını sağladığını keşfetti.
Herkesin dinlemesini istemeyenler, yalnızca belirli kişilerin duyabileceği frekans aralıklarında iletişim kurar. Polis, tıpkı birçok istihbarat teşkilatı ve onların suçlu rakipleri gibi, bu ilkeyi telsiz iletişiminde günümüze kadar uygulamaktadır – ve bu, memelilerin evrimsel başarısının nedenlerinden biridir. Dinozorlar çağında memeliler, avcılarının – aralarında dinozorların da bulunduğu – duyamadığı frekanslarda birbirleriyle iletişim kurdukları için rahatsız edilmeden gelişmeye devam edebildiler.
Diğer türlere göre daha fazlasını duyuyoruz
Bu hayati koruma, memelilerin hayvanlar aleminin diğer sınıflarına kıyasla daha geniş bir frekans aralığında duyabilmeleri sayesinde mümkün oldu. Örneğin kuşlar, yalnızca üç kilohertz (kHz) frekansına kadar sesleri algılayabilir. İnsan kulağı ise 20 hertz (Hz) ile 20 kHz arasındaki geniş frekans aralığını kapsar. Birçok küçük memeli, ultrasonik aralığı bile duyabilir ve bu sayede biz insanlar için bile artık duyulamaz olan sinyalleri algılayabilir. Bu alanda mutlak uzmanlar, 200 kHz’e kadar sesleri duyabilen ve işitme duyularını nesneleri tespit etmek için radar gibi kullanan yarasalardır. Yüksek frekanslı sesleri duyabilen hayvanlar arasında en önde gelenler yunuslardır: Onlar, 100 kHz’in üzerindeki ultrasonik aralıktaki sesleri algılarlar.
Öneri: 45 yaşından itibaren iki yılda bir işitme testi yaptırın
- Genç yaşlarda algılayabildiğimiz frekans aralığı yaklaşık olarak 20 Hz ile 20 kHz arasındadır.
- Oysa yaşlandıkça yüksek sesleri duyma yeteneği giderek azalır.
- Bu nedenle, özellikle yaş ilerledikçe, işitme yeteneğindeki azalmayı erken teşhis edip telafi edebilmek için düzenli olarak işitme testi yaptırmanız önerilir.
- İşitme uzmanları, 45 yaşından itibaren her iki yılda bir işitme testi yaptırılmasını tavsiye etmektedir.
Bunlar da ilginizi çekebilir
Wir entgehen dem Herbstblues
Die Tage werden kürzer und das Wetter ungemütlicher – die besten Voraussetzungen also für wohlige Stunden auf dem Sofa mit einer Tasse Tee und etwas Hörfutter gegen den Herbstblues. Wir stellen heute verschiedene Podcasts vor, die den Herbst noch gemütlicher machen!
Mit gesundem Gehör durch den Herbst
Das nasskalt trübe Wetter der vergangenen Tage lässt keinen Zweifel: Der Herbst ist da. Wir verraten, wie Sie Ihre Ohren am besten schützen – und erklären, wie Sie gesund und aktiv durch den Herbst kommen.
Der Ruf der Wale
Wale nutzen Schallwellen, um sich im Meer zu orientieren und mit ihren Artgenossen zu kommunizieren. Wie funktioniert das Gehör der Unterwasserriesen und was passiert, wenn der Schall gestört wird?
Dolayısıyla, gelişmiş işitme duyumuz, genel olarak türümüzün başarısında önemli bir rol oynar. Zira işitme, biz insanlarda ve memelilerde sadece iletişim için değil, aynı zamanda uzamsal yön bulma ve tehlikeleri algılama için de kullanılır. Örneğin balinalar ve yunuslar gibi deniz memelileri, okyanusların karanlık derinliklerinde yalnızca işitme duyularını kullanarak yönlerini bulurlar. Su derinliğini ve mesafeleri tahmin edebilmek ve avlarını tespit edebilmek için balinalar, “ekolok” olarak adlandırılan bir sisteme sahiptir: Ses dalgaları üretirler; bu dalgalar bir nesneye çarptığında kendilerine geri döner ve çok kısa sürede çevreleri hakkında kesin bir resim sunar. Bu kısa tıklamalar veya uzun, derin sesler sayesinde, bu deniz devleri birbirleriyle kendilerine özgü frekanslarda da iletişim kurarlar.
Kulaktaki sarmal yapılar daha iyi duymamızı sağlar
Ancak iç kulakta ses işleme süreci o kadar karmaşıktır ki, henüz en ince ayrıntısına kadar araştırılmamıştır. Buna karşın, insan işitme duyusunun diğer türlere göre neden daha gelişmiş olduğu bilinmektedir: Kulaklarımızın verimliliği, işitme salyangozu olan kokleanın yapısından kaynaklanmaktadır. Memelilerde bu yapı sarmal şekilli, nispeten uzundur ve bir gitar teline benzer şekilde mekanik olarak ayarlanmıştır. Oysa kuşların iç kulağında, yüksek frekanslı sesleri işleyemeyen, nispeten basit yapılı ve elektriksel olarak ayarlanmış bir yapı bulunur.
Bu kokleaya bir ses dalgası çarptığında, havadaki titreşimleri akustik sinyallere dönüştüren ve beynimize ileten son derece karmaşık bir fizyolojik tepki başlatılır: Gelen ses dalgası, işitme duyu hücrelerini, yani tüy hücrelerini uyarır. Bu sinyaller sinir hücreleri tarafından beyne iletilir. Orada, beynin işitme merkezi olan işitsel korteks bu uyaranları çözümler, çeşitli sesleri ve müziği ayırt eder ve birinin bizimle konuştuğunu anlar.
İşitme duyumuz nasıl çalışır?
- Ses dalgaları kulak kepçesini uyarır ve kulak kepçesi bu titreşimleri kulak zarına iletir.
- Timpani zarı titreşmeye başlar ve bu titreşimleri kulak kemikçiklerine iletir.
- Timpanik zar ile çekiç, örs ve üzengi arasındaki geçiş noktasında ses basıncı 20 kat artar.
- Stapedanın hareketli ayağı, ses basıncını kokleaya iletir.
- Salyangozun içinde bir zar titreşime geçirilir.
- Kokleyi çevreleyen sıvıdaki saç hücreleri bu dalgaları elektriksel uyarılara dönüştürür ve işitme siniri bu uyarıları beyindeki işitsel kortekse iletir.
İşitme yeteneğimizin sırrının anahtarı olarak protein keşfedildi
Bu süreçte, bu zincir reaksiyonun gerçekleşmesini sağlayan ve ardından saç hücrelerini tekrar başlangıç durumuna getirerek yeni ses dalgalarını alabilmelerini sağlayan potasyum ve kalsiyum mineralleri belirleyici rol oynuyor. Şimdiye kadar araştırmacılar, her iki maddenin de iç kulakta sinyal iletimi için gerekli olduğunu varsaymışlardı – örneğin kuşlarda olduğu gibi. Bilimsel araştırmalar, kalsiyum akışı olmadığında işitme sinirinin beyne herhangi bir sinyal göndermediğini ortaya koymaktadır. Oysa memelilerde bu sinyal iletimi, işitme hücrelerinin kalsiyum taşıyıp taşımamasına bakılmaksızın devreye girer. Bunun altında yatan mekanizma, bilim dünyası için uzun süredir bir muammaydı. Saarland Üniversitesi’nden biyolog Isabelle Lang, bu temel soruyu artık yanıtladı: Lang, LRRC52 adlı bir proteinin, memelilerin işitme sisteminin kuşlarınkinden farklı işleyişinden sorumlu olduğunu kanıtlamayı başardı.
Tesadüfi bir keşif, işitme duyumuzla ilgili gizemi çözdü
Bilim insanı, farelerin doğumlarından sonraki on ikinci günün öncesinde ve sonrasında saç hücrelerini inceleyerek, türümüzün bu işitme avantajını keşfetti. Bu tarihten itibaren kemirgenler işitme yeteneğine kavuşur. Henüz duyamayan farelerin saç hücrelerinde, işitmeden sorumlu LRRC52 proteini saptanamadı. Ancak daha yaşlı farelerde bu protein, kalsiyumu taşıyan kanalların tam da bulunduğu yerde tespit edildi. Bu sayede Lang, proteinin işitme duyu hücrelerinin bir bileşeni olduğunu ve kalsiyum akışından bağımsız olarak çalışmasını sağladığını kanıtlayabildi. Ancak bu bilimsel başarıda araştırmacının şans da işine yaradı: İnsan işitme duyusunun verimliliğindeki gizemi çözmeye çalışan dünya çapındaki diğer araştırma grupları, bu proteinin işitmede herhangi bir rol oynadığından şüphelenmemişti. Oysa gerçekte, işitme duyumuzun diğer türlerin kulaklarına kıyasla daha hızlı bir şekilde yeniden işlevsel hale gelmesi ve daha geniş bir frekans aralığını kapsayabilmesi, işitme duyumuzun daha hassas ve daha yüksek performanslı olmasının temel nedenidir.
Yüksek performanslı ve verimli işitme duyumuz, sadece evrim sürecinde bize sık sık avantajlar sağlamakla kalmamış, bugün de her gün hayati öneme sahip hizmetler sunmaktadır. Burada, kulaklarınızı nasıl koruyabileceğiniz konusunda faydalı bilgiler bulabilirsiniz.
