Kaslar, organizmanın iş yapan, onun uyarıma yanıt vermesini sağlayan kısımlarıdır. İşlevleri çeşitlidir. Bunlar arasında, bezlerin salgı yapması, ateşböceklerinin ışık üretmesi, bitkilerdeki fototropik ve geotropik tepkiler, hem bitki hem hayvan hücresinde sitoplazmanın akma hareketi ve bize en aşina olanı, hayvanların kas hareketleri sayılabilir.
Bitkiler ışığa ve yerçekimine bağlı yavaş hareketler ve hormonlar tarafından kontrol edilen farklı büyüme hızlarından kaynaklanan hareketler yapabilirler. Birçok bitki de bazı hızlı tipte hareketler yapma yeteneğine sahiptir. Örneğin bazı yapraklar gece bükülüp ya da katlanıp, sabah tekrar genişlerler. Birçok bitkinin çiçekleri, günün farklı zamanlarında düzenli olarak açılıp kapanırlar. Küstümotunun (Mimosa pudica) yaprakları, kendilerine dokunulduğunda birkaç saniye içinde büzüşür ve sarkar. Venüs sinek kapanının yaprakları, böceklerin etrafında hızla kapanıp onları hapseder. Bazı bitkilerin tohum zarfları, olgunlaşmayla birlikte aniden açılıp tohumlarını saçarlar.
Bütün bu hareketler, farklı büyüme hızlarına bağımlı olamayacak kadar hızlıdır. Bir başka mekanizma, turgor basıncının değişmesidir. Yapraklar, bazı hücreleri su kaybedip artık yaprağa sertlik sağlayacak kadar şişkin olmadıkları için büzüşürler. Çiçeklerin solması petaller boyunca sıralar halinde dizilmiş duyarlı hücrelerin şişkinliklerini kaybetmesi sonucunda meydana gelir. Bu hücreler şişkinliklerini yeniden kazanınca da çiçekler tekrar açarlar. Venüs bitkisinin davranışından da, bu bitkinin yapraklarının eklem yerleri boyunca yerleşmiş olan özel efektör hücrelerin şişkinliğindeki hızlı değişimler sorumludur.
Buna benzer biçimde, duyarlı çiçeğin bir dokunmaya ya da diğer mekanik uyarılara verdiği yanıttan da, yaprak ve yaprak sapının tabanındaki özel efektör hücrelerin şişkinliklerinde meydana gelen hızlı değişimler sorumludur.
Böylece, açıkça anlaşılıyor ki, aktif hareket sadece hayvanlara has bir özellik değildir. Bununla birlikte, yer değiştirmeyle sonuçlanan ince mekanizmaların çoğunun hayvanlar aleminde görüldüğü de gerçektir.
Efektörler genelde sinir sistemi tarafından kontrol edilirler. Her ne kadar refleks yaylarının son bileşenleriyseler de, efektör hücreleri duyu reseptörleri ve iletici hücrelerin aksine, sinir sisteminin bir parçası değildirler. Sinir kontrolü altında olmayan çok sayıdaki efektör sistemler arasında sölenterlerin nematosistleri, omurgalıların silleri, kamçıları ve bazı düz kasları sayılabilir. Çeşitli tipte efektör faaliyetlerinin—sitoplazmanın akışından kas hareketine kadar— hemen hepsinin altında yatan mekanizma ya mikrofilamentlere ya da mikrotubüllere bağımlıdır.
Kas ve İskeletin Yapısal Düzeni
Süngerler dışındaki tüm çok hücreli hayvanların en göze çarpan efektörleri kaslardır. Özelleşmiş kasılabilir hücrelerden oluşan dokulara kas denir. Bütün hücreler bir dereceye kadar kasılma yeteneğine sahiptir. Fakat çok hücreli hayvanlar daha büyük ve daha karmaşık duruma gelince ve hücreleri ve dokuları arasındaki iş bölümü arttıkça, kasılma için özelleşmiş, uzun hücreler evrimleştiler ve bunlar, yüksek hayvanlarda hareketin esas efektörleri haline geldiler.
Hidrostatik İskeletli Hayvanlar
İlk çok hücreli hayvanlar (süngerleri dikkate almadan) küçük olmalıydılar, büyük bir olasılıkla uzunluk olarak bir milimetrenin katları civarında. Yine büyük bir olasılıkla siller yardımıyla yüzmekteydiler. Bugün bile en küçük yassısolucanların ve birçok sölenterin küçük larvalarının yer değiştirici efektörü sillerdir. Fakat siller sadece çok küçük organizmalar için pratiktir. Hayvanların büyüklüğü arttıkça önce sillere ek olarak kasılabilir dokular evrimleşti, daha sonra bunlar yer değiştirici esas efektörler olarak sillerin yerini aldılar. Her ne kadar sölenterlerin sadece ayrı dokular oluşturmamış ilkel kasılabilir lifleri varsa da, bir denizanasının çanı içindeki bu liflerin kasılmaları hayvanın zayıf da olsa yüzmesini sağlar. Bir denizanasının ya da hidranın diğer liflerinin kasılmaları ise bunların tentaküllerini hareket ettirir. Hatta hidra parende atma hareketi bile yapabilir ki, böyle bir hareket bu derecede ilkel sinir ve kas hücrelerine sahip bir hayvan için şaşırtıcıdır. Yassısolucan ve sümüklüböcek gibi bazı hayvanlar, boyuna kaslarında oluşan kasılma dalgaları sayesinde ileri doğru kayma hareketi yaparlar. Her bir dalgada vücutlarının alt yüzeyindeki noktalar bir milimetrenin kesirleri kadar ilerler. Daha sonra bu noktalar, dalga geriye doğru geçince, zemini kavrar ve daha fazla noktanın kendilerine doğru çekildiği tutunma noktaları oluştururlar. Bu tip bir yer değiştirme hareketinde vücudun dairesel kaslarından ya da vücut bileşenlerinin hidrostatik özelliklerinden çok az yararlanılır.
Birçok hayvanda vücut duvarının kas lifleri boyuna ve dairesel tabakalar halinde yerleşmişlerdir. Bu iki tabakadaki lifler birbirlerine antagonistiktir. Yani zıt etkiler yaratırlar. Boyuna kasların kasılması hayvanın boyunu kısaltır, dairesel kasların kasılması ise uzatır. Yarı sıvı vücut içeriği sıkıştırmaya karşı koyduğu ve böylece, bir hidrostatik iskelet işlevi gördüğü için, vücut hacmi değişmez ve kısalmanın etkisi, çap genişletilerek giderilir. Birçok yüksek hayvanı n kemiksiz uzantısı bu yolla hareket ettirilir. Örneğin dil, filin hortumu ve mürekkepbalığının tentakülleri.
Hidrostatik iskeletin bütünüyle vücut işlevleri için kullanıldığı durumlara toprak solucanı gibi bazı halkalı solucanlarda rastlanır. Bunlarda vücut boşluğu, bir dizi sıvı doku bölmelere ayrılmıştır. Vücut boşluğunun bu segmentasyonuna uygun olarak, kaslar da benzer bir segmentasyon gösterirler. Öyle ki, her bir vücut segmentinin kendine ait dairesel ve uzunlamasına kasları vardır. Böylece, hayvanın aynı anda vücudunun bir kısmını uzatırken diğerini kısaltması mümkün olur. Sonuç peristalsistir. Yani, önce boyuna, sonra da dairesel kasların aktivasyonuyla oluşan dönüşümlü kasılma dalgalarıdır. Bir segmentin uzunlamasına kasılması sırasında, seta olarak bilinen sert kısımlar dışarı doğru çıkıntı yaparak tutunma sağlarlar.
Bölünmemiş vücut boşluğuna sahip olan bir solucanda, sıvı basıncındaki değişiklikler vücudun her kısmına serbestçe iletileceği için, çeşitli lokalize hareketler yapmak bu derece kolay olamazdı.
Kuşkusuz, segmentasyon beraberinde sinir sisteminin bir dereceye kadar segmental organizasyonunu ve nefridiyumlar gibi diğer bazı organların seri tekrarını da getirir.
Mevcut bulgular, annelit tipi segmentasyonun tünel kazma için bir uyum olarak ortaya çıktığına işaret etmektedir. Bölümlere ayrılmış hidrostatik iskelet, peristaltik dalgalarla harekete yardımcı olmaktadır.
Bu da toprak içinde ilerlemeyi ve toprak partiküllerini iki yana itmeyi sağlar. Her ne kadar peristaltik dalga hareketleriyle tünel açabilen çok sayıda segmentsiz solucan varsa da bunların hiçbirinde tünel kazma hareketi sürekli ve verimli değildir. Birçok deniz halkalı solucanında, her segmentte bir çift yan çıkıntı bulunur. Prapot adı verilen bu yapılar, ilk olarak daha çok hareketsiz halkalı solucanın içinde yaşadığı tüplerde solunum ve beslenme amaçlı akıntılar yaratmak üzere ortaya çıkmış olabilirler. Hala da bu şekilde, ilkel solungaçlar ve hareket etmeyi sağlayan uzantılar olarak işlev görüyor olabilirler. Parapotları özellikle hareket için iyi uyum yapmış halkalı solucanlar, boyuna ve dairesel tabakalar halinde yerleşmiş kaslara ek olarak, değişik açılarda uzanan büyük kaslara sahiptirler. Bu kaslar kısmen, hidrostatik iskelete karşı koyan kaslara karşı kasılırlar; fakat kısmen de, toprak solucanınkinden daha sert ve daha az esnek bir kutikulaya sahip olan vücut duvarına karşı kasılırlar. Bu kutikula o kadar serttir ki, vücut çevreleri sabit kaldığından ve çok az dönüşümlü şişip kasılma hareketi yapılabildiklerinden, bunlar genellikle peristaltik kasılmalar yoluyla hareket etmezler. Birçoklarında, her ne kadar vücut duvarı kaslarında segmentasyon varsa da, toprak solucanlarında ve akrabalarında görülen yüksek derecede iç segmentasyon yoktur. Büyük bir olasılıkla, yumuşak gövdeli halkalı solucanlar (toprak solucanı gibi) ve eklem bacaklılar, bu genel atasal tip solucanlardan evrimleşmişlerdir.
Kaynakça:
https://www.sciencedirect.com
Yazar: Taner Tunç