Bir Termometre Olarak Cırcır Böceği.. | Bilimya

”Cırcır böceğinin 8 saniyedeki toplam ötüş sayısına 5 ekleyerek ortam sıcaklığını belirleyebilirsiniz. Buna ‘Dolbear Yasası’ diyoruz.”

‘Dışarıda hava sıcaklığını nasıl bulursunuz?’ diye birine sorsaydınız en bariz yanıt termometre kullanmak olurdu. Diğer cevaplar arasında termostatı kontrol etmek, cep telefonundaki hava durumu uygulamasını kullanmak, Siri veya Google Asistan’a sormak sayılabilir. Alamayacağınız yanıtlardan biri ise yakındaki bir cırcır böceğinin çıkardığı sesleri saymaktır.

Ancak ya doğruysa? Ya bir cırcır böceğinin kaç kez öttüğünü sayarak çevre sıcaklığını belirleyebilseydiniz? Evet aslında bu doğru ve adı Dolbear Yasası!

Dolbear Yasası

Dolbear Yasası adını Amerikan fizikçi ve mucit olan Amos Dolbear’dan almıştır. Dolbear, 1897’de The Amerikan Naturalist’ de gözlemleri üzerine bir makale yayınladı. Makalenin başlığı ‘Bir Termometre Olarak Cırcır Böceği’  idi. 1881 de Margarette W. Brooks da cırcır böceği ötüş hızı ve hava sıcaklığı arasındaki bu ilişkiyi fark etti. Brooks’un bulguları ancak Dolbear makalesini yayınladıktan bir gün sonra aydınlandı.

Dolbear’ın makalesine göre;

‘Cırcır böceğinin ötüş hızını tamamen hava sıcaklığı belirliyor gibi görünüyor ve öyle ki dakikadaki ötüş sayısı bilindiğinde sıcaklığı kolaylıkla hesaplayabiliriz.’

Yasa cırcır böceği ötüş hızının hava sıcaklığı ile orantılı olduğu formül ile açıklanıyor:

Formülde:

bir dakikada duyulan ötüş sayısı,

Fahrenheit cinsinden ortam hava sıcaklığıdır.

Dolbear, gözlemlerinin ve yukarıdaki formülün hangi cırcır böceği türleri için olduğundan bahsetmedi. Ancak, ondan sonra gelen araştırmacılar bilimsel olarak Oecantus Fultoni olarak bilinen karlı ağaç cırcır böceğinin olması gerektiğini düşünüyor. Bu nedenle karlı ağaç cırcır böceği günümüzde çoğunlukla Temperature Cricket olarak anılıyor.

Dolbear’ın makalesinde bahsedilen formül karlı ağaç cırcır böcekleri için en iyi sonucu verir ancak çayır cırcır böcekleri için de uygulanabilir. Çayır böcekleri için ortaya çıkan sonuç gerçeğe çok yakındır,  genellikle gerçek değerden 1-2 derece eksik olur.

İki değişken arasındaki ilişki şu şekilde daha da sadeleştirilebilir:

Buna göre 14 saniyede sayılan ötüş sayısına 40 eklenebilir. Sonuçta bulunan sayı Fahrenheit cinsinden ortam sıcaklığına yaklaşık olarak karşılık gelir.

Santigrat olarak Dolbear Yasası

Dolbear Yasası daha sonra Santigrat cinsinden belirlemek için düzenlendi. Formüle göre:

Yukarıdaki formülün ileri sadeleştirilmiş versiyonu:

Bu şekilde, Santigrat cinsinden ortam sıcaklığını bulmak, 8 saniyedeki toplam ötüş sayısına 5 eklenmesiyle oldukça kolay hale gelebilir.

Dolbear, ne var ki, ötüş hızı ve ortam sıcaklığının bu orantısının nedenini açıklamadı. Bu soruya Svante Arrhenius tarafından sunulmuş bir eşitlikle cevap bulabiliriz. Ancak, öncelikle bir cırcır böceğinin nasıl ses çıkardığına bakalım.

Bir Cırcır Böceği Nasıl Ses Çıkarır?

Cırcır böcekleri stridülasyon yoluyla kendilerine özgü sesi çıkarırlar. Stridülasyon, belirli vücut kısımlarının birbirleriyle sürtünmesiyle üretilen sestir. Popüler inanışın aksine, cırcır böcekleri bacaklarının birbirine sürtünmesiyle ses çıkarmazlar. Kanatlarının birbirine karşılıklı sürtünmesiyle bunu yaparlar. Sol kanat bir tarak gibidir ve yaklaşık 50-300 çıkıntıya sahiptir ki buna eğe denir. Sağ kanat ise kazıyıcı gibi hareket eder.  Kendilerin özgü bu ötme, sol kanat (eğe) yaklaşık olarak 45 derece yükselip sağ kanadın da (kazıyıcı) ona sürtünmesiyle üretilir.

Bununla birlikte, yalnız erkek cırcır böceği öter.  Bu ses, dişi cırcırböceğini kendine çekmek ve diğer erkek cırcır böceklerini korkutmak veya onlar için tehlike belirtmek içindir.

Ötüşler neden sıcaklığa göre değişir?

Sesin üretimi için kanatlar sürtünür, bu da kas kasılmalarından kaynaklıdır. Kas kasılmaları da vücut içinde meydana gelen sıralı kimyasal reaksiyonlarının sonucudur. Böylece ötüş sıklığı, vücut içerisindeki bu kimyasal reaksiyonların hızlı ya da yavaş olmasına bağlı olarak değişir.

Arrhenius’un eşitliğine göre kimyasal reaksiyonların hızı çevre sıcaklığına bağlıdır. Bu eşitlik şu şekildedir:

Formülde k; hız sabiti ve T; Kelvin cinsinden sıcaklığın göstergesidir. Diğer harfler bir grup sabit değişkendir.

Böylelikle çevre sıcaklığının yüksek olduğu yaz aylarında, iç kimyasal reaksiyonlar daha hızlı meydana gelir, bu da dakika başına daha fazla ötüşe neden olur. Benzer şekilde hava sıcaklığının düşük olduğu kış aylarında, dakikadaki ötüş sayısı düşer.

Ayrıca, tüm diğer böcekler gibi cırcır böcekleri de soğukkanlı organizmalardır. Vücut içi sıcaklıklarını kontrol mekanizmaları yoktur ve bunun yerine çevre sıcaklığını alırlar. Cırcır böcekleri bu sebeple ötüş sıklıklarını kendi isteğiyle değiştiremez. Çevrelerindeki sıcaklık her şeyi kontrol eder!

Sonuç

Dolbear yasası bu nedenlerden dolayı sıcaklığı belirlemek için cırcır böceklerinin soğukkanlı doğasından faydalanır. Bu yasa günümüz popüler kültüründe de referans alınmıştır. En popüler referans The Big Bang Theory ‘nin bir bölümündedir. Dizide öne çıkan karakterlerden biri olan Sheldon, oda sıcaklığı ve ötüş sıklığına bakarak yakındaki cırcır böceğinin türünü bildiğini iddia eder. Ancak bölümün sonunda Sheldon’un tahminin aslında yanlış olduğunu öğreniyoruz. Kendiniz kontrol edin:  Bölüm, The Jiminy Conjecture başlıklı ve dizinin üçüncü sezonunun ikinci bölümüydü!

 



Kaynaklar: 

Orijinal İngilizce Metin: https://www.scienceabc.com/nature/animals/is-it-possible-to-determine-temperature-by-counting-cricket-chirps-the-dolbear-law.html

https://insectssoundsoftheheart.weebly.com/cricket-mate-attraction.html

Çeviren: Esra Ugar