Renk Veren Moleküller: PİGMENTLER

Göklerin ve yerin mülkü Allah'ındır. Allah, her şeye güç yetirendir.
(Al-i İmran Suresi, 189)

Maddelerde bulunan pigment molekülleri farklı atom özellikleri nedeniyle ışıkları farklı şekillerde yansıtırlar ve bu sayede renk tonları ortaya çıkar. Etrafınıza yine şöyle bir bakın. Gözünüzün gördüğü alanda ne kadar çok farklı renk varsa, bu o kadar farklı sayıda pigmentin varlığını gösterir. Çünkü çevremizde gördüğümüz her şeyin rengi, maddelerin yapısında bulunan pigmentlere bağlıdır. Bitkilerin yeşil rengi, derinizin rengi, gözünüzün rengi, hayvanların rengi kısacası tüm renkler hep pigmentlerin yapısal özelliğinden kaynaklanır.

Pigment Nedir?

Pigmentler hem gözümüzde hem de nesnelerin genellikle dış yüzeylerinde bulunarak renklerin oluşmasını sağlayan özel moleküllerdir. Pigment moleküllerinin harekete geçmesi için belirli bir enerji gereklidir. Elbette ki renklerin oluşmasındaki diğer tüm aşamalarda olduğu gibi, pigmentlerle ışık arasında da yine kusursuz bir uyum vardır. Çünkü yeryüzüne ulaşan "görünür ışık", canlılarda renk molekülü olarak bilinen "pigment" molekülleri için özel olarak tasarlanmıştır.

Bundan başka insan gözü de buna uygun bir yapıya sahiptir. Gözümüzün retinasında bulunan koni hücrelerinin de üç ana rengi, yani kırmızı, yeşil ve maviyi algılamasının nedeni de içlerinde bulunan özel pigment molekülleridir. Bu pigmentlerin renkli bir dünya görmemiz için gerçekleştirdikleri en hayati işlem kendilerine gelen ışığın "renk" enerjisini elektrik sinyaline çevirmeleridir. Yani renk diye bildiğimiz her şey aslında bu pigmentlerin kendilerine gelen ışığın dalga boyunu elektrik sinyali olarak beyne iletmeleridir.

Görünür ışığın sahip olduğu enerji düzeyi, canlıların derilerinde, derilerini kaplayan pullarında, tüylerinde veya kürklerinde bulunan pigment moleküllerini harekete geçirmek için gereken enerji düzeyine eşittir. Görünür ışığın aralığı içinde olan ve belirli renklere karşılık gelen dalga boyları bu pigmentleri harekete geçirerek canlıların renklerini oluştururlar.

Görüldüğü gibi canlıların hem görme merkezlerinde hem de vücutlarında bulunan pigmentler, işleyen diğer vücut sistemleriyle birlikte tam bir uyum halindedirler. Bir canlının görme merkezinde özel bir pigment molekülünün bulunmaması veya gerektiğinden az bulunması onun çevresindeki renkleri ayırt edememesine neden olur.

Burada üzerinde durulması gereken nokta bu özel moleküllerin canlıların derilerinde nasıl oluştuğu sorusunun cevabıdır. Bu sorunun cevabını da yine sorular sorarak verebiliriz. Canlılar yeryüzüne ulaşan özel ışık tayfının özelliklerini bilip ona göre özel pigment molekülleri seçerek mi bu renklere sahip olmuşlardır? Elbette böyle bir tesadüfün gerçekleşmesi ihtimali sıfırdır. Bu özel moleküller canlıların derilerine bilinçli bir tasarımla yerleştirilmiştir. Açıktır ki ne canlıların böyle bir işlemi kendi iradeleriyle gerçekleştirmeleri, ne de kontrolsüz tesadüflerin böyle bir oluşum meydana getirmesi mümkün değildir. Çünkü söz konusu uyum ancak her şeyi kontrol altında tutan bir İrade'nin yaratmasıyla gerçekleşebilecek bir uyumdur. Allah her canlıyı kendine has çok detaylı özelliklere sahip olarak yaratmıştır. Canlı cansız her nesne kendi özelliğine uygun pigmentlere sahiptir. Pigmentler ışığı kendi moleküler yapılarına göre seçici bir şekilde emerler. Her pigment ışığa karşı aynı tepkiyi vermez. Bundan dolayı da aynı kimyasal reaksiyonu gerçekleştirmez ve aynı rengi oluşturmaz.

Örnek olarak bitkilerin yeşil görünmelerine neden olan pigment moleküllerini yani klorofilleri verebiliriz. Bu pigmentler güneşten gelen belirli dalga boylarını emerler ve yeşil rengi veren dalga boyundaki ışığı yansıtırlar. Bitkilerdeki pigment molekülleri olan klorofiller, dalga boylarının özelliği nedeniyle yeşil görünen fotonları yansıtırlar. Aynı zamanda güneş ışığından aldıkları enerji, bitkilerin tüm canlıların besin kaynağı olan karbonhidratları üretmelerini sağlar. 12 Farklı pigment molekülleri de kendi moleküler özelliklerine göre belirli dalga boylarındaki renkleri yansıtırlar ve farklı kimyasal reaksiyonlar meydana getirirler.

Doğada oldukça fazla pigment çeşidi vardır. Pigment moleküllerinin canlılık için özel olarak tasarlanmış olduğunu görmek için sadece birkaç tane örnek vermek yeterli olacaktır.

Pigment Çeşitlerinden Örnekler: Koruyucu Renk Kaynağı Melanin

Canlı gözleri gerçekte ışığa karşı son derece hassastır ve olumsuz yönde çok kolay etkilenebilir. Ama biz gözlerimizde Allah tarafından özel olarak yaratılmış olan destek sistemler sayesinde güven içinde güneşe bakabiliriz, etrafımızı rahatlıkla görebiliriz. Bu destek sistemlerden bir tanesi de gözlerde bulunan pigment molekülleridir.

Bilindiği gibi canlı gözlerinin renkleri çeşitlilik gösterir. Bu rengi sağlayanlar da yine pigmentlerdir. Melanin, gözün içinde bulunan ve göze rengini veren pigment maddelerinden bir tanesidir. Saçınıza ve cildinize rengini veren madde de melanindir. Ancak melaninin görevi sadece renk verici bir madde olması değildir. Araştırmacılar gözde bulunan melanin maddesinin hem gözün zararlı ışınlardan korunmasında kullanıldığını, hem de görüş gücünün artırılmasını sağladığını ortaya çıkarmışlardır. Doğada ışığın oluşturacağı zararlı etkilere karşı en doğal çözüm olan melanin maddesi, özellikle yüksek enerjili ışıkları, düşük enerjili ışıktan daha kuvvetli bir şekilde emer. Yani maviden çok mor ötesini, yeşilden çok maviyi emer. Bu yolla melanin gözün lensini zararlı mor ötesi ışınlara karşı korumuş olur. Retinanın dokusuna zarar verme ihtimali olan farklı renkleri filtreleyerek en ideal korumayı sağlar. Ayrıca yaş ilerledikçe melaninin azalması yaşlılık etkisini de artırmaktadır. Örneğin kırk yaşında gözdeki pigmentler % 15, altmış yaşında ise % 25 azalır ve bu durum yaşlılık etkilerinin daha da belirginleşmesine sebep olur.

Bütün bunlardan da anlaşıldığı gibi melanin maddesinin görevlerinin her biri, bize bu maddedeki özel tasarımı göstermektedir.

Bu mükemmel maddenin nasıl ortaya çıktığı sorusuna verilecek cevap kuşkusuz ki böyle kusursuz bir yapıya sahip olan çok fonksiyonlu bu maddenin tesadüfen ortaya çıkmasının imkansız olduğudur. Melanin maddesi, evrendeki her şey gibi Allah tarafından insanlara fayda verecek şekilde özel olarak yaratılmış bir maddedir.

Canlı Renklerin Kaynağı Karotenoidler

Karotenoidler (ve lipokromlar) sarı, kırmızı ve portakal rengini yansıtan ve bitkiler tarafından sentezlenen pigment molekülleridir. Hayvanların bu pigmentten faydalanması ise ancak bitkilerle beslenmeleri yolu ile gerçekleşir.

Zehirli süngerler, deniz laleleri, zehirli deniz hıyarları ve bazı yumuşakçalar bünyelerinde barındırdıkları karotenoid maddesinin bir sonucu olarak ya kısmen ya da tamamen sarı, kırmızı veya turuncu renklere sahiptirler. Bundan başka kelebeklerin kanatlarında ve kuşların gagalarındaki sarı kısımlarda da karotenoid maddesi mevcuttur. Bazı böceklerde özel bezler sarı ve kırmızı renk salgılar. Bu bileşikler genelde mat yeşildir hatta renksizdir, ama zehirli böceklerin kanında parlak sarı bir renge dönüşür. Bu renkler düşmanlara karşı bir uyarı niteliği taşımaktadır. Bundan başka karotenoidler, bazı böceklerin vücutlarında zehirli bileşiklere dönüşürler, böylece hem silah hem de uyarıcı olarak ikili bir görev yaparlar. Allah'ın yarattığı bu özel sistem sayesinde pek çok canlı yaşamını rahatlıkla sürdürür.

Buraya kadar doğada var olan pigment çeşitlerinden sadece birkaç tanesini inceledik. Bu incelemeler ışığında vardığımız sonuç pigmentlerin, bu pigmentleri oluşturan atomların, oluşan renklerin tümünde kendini gösteren özel tasarımın varlığı oldu. Bu üstün tasarımın sahibi tüm alemlerin Rabbi olan Allah, doğada yarattığı benzersiz renk sanatı ile bize Kendisi'ni tanıtmaktadır.

Yeryüzünde gezip dolaşmıyorlar mı, böylece onların kendisiyle akledebilecek kalpleri ve işitebilecek kulakları olsun? Çünkü doğrusu, gözler kör olmaz, ancak sinelerdeki kalpler körelir.
(Hac Suresi, 46)

Çiçeklerin Döllenmesinde Arıların Önemli Rolü

Arılar çiçekleri nektar ve polen toplamak için ziyaret eder. Ancak arılar polen toplamaya çalışırken, çiçekler için hayati önemi olan bir işlevi yerine getirir...

Çeşitli çiçeklerle dolu bir çayırda bal toplayan arılar bir müddet izlenecek olursa ilginç bir durum dikkat çekecektir. Arılar her seferde sadece tek bir çiçek cinsi arasında gidip gelirler. Bir çiçekten diğerine uçarken başka cins çiçeklere dikkat bile etmezler.

Bazen günlerce aynı tür çiçekleri bu şekilde ziyaret eden arıların bu davranışları hem kendileri hem de çiçekler açısından faydalıdır. Bu durumu şöyle açıklayabiliriz. Bir çiçeğe ilk defa konan bir arı o çiçeğin yapısını tanımadığı zaman ufak bir nektar damlasını bulmak için çok uzun bir süre uğraşmak zorunda kalabilir. Arı ancak aynı çiçeğe beşinci veya altıncı kere konduktan sonra sürat ve beceri kazanır ve hedefine kolayca ulaştığı için zamandan kazanmaya başlar.

Bu durumun çiçekler açısından faydalı olan yönü ise, arıların tek çiçek türünü tercih etmeleri sayesinde süratli ve güvenilir bir döllenmenin sağlanıyor olmasıdır. Çünkü bir çiçeğin poleni başka çiçekleri dölleyemez ve ancak arıların aynı çiçekler arasında yaptıkları turlar sırasında çiçekler döllenmiş olur. Arılar aynı tür çiçekleri bulmak için kokudan faydalanırlar.

Arılar çiçekleri nektar ve polen toplamak için ziyaret eder. Ancak arılar polen toplamaya çalışırken, çiçekler için hayati önemi olan bir işlevi yerine getirir ve onların döllenmelerine aracılık etmiş olurlar. Çiçeklerdeki döllenme olayının gerçekleşebilmesi için çiçeğin dişi tohumunun erkek tohumlarla (polenlerle) birleşmesi gerekir. Yani çiçeğin bir miktar poleni yapışkan olan başçık üzerine gelerek buradan dişi tohumla birleşmelidir. Çiçekler genel olarak erkek organlarındaki polenleri kendi başçıkları üzerine kendileri ulaştıramazlar. Ancak böcekler sayesinde gerçekleşen birleşme ile döllenme olur ve yeni çiçekleri oluşturacak tohumlar meydana gelir.

Görüldüğü gibi çiçekler ve arılar arasında çok önemli bir bağlantı vardır. Her iki canlı da birbirlerini cezbedecek şekilde Allah tarafından yaratılmışlardır. Örneğin böcekler tarafından döllenmesi gereken çiçekler, böcekleri kendilerine çekecek nektarları salgılarlar ki gerçekte arıları çeken bu nektarlardır. Ayrıca çiçekler kokuları veya canlı renkleriyle de böceklerin dikkatini çekerler.

Gökyüzündeki Muhteşem Işık Gösterisi: Aurora (Kutup Işıkları)

Kuzey ve Güney Kutup bölgelerinde görülen auroralar (Kutup ışıkları) nasıl oluşmaktadır?

Auroraların rengarenk ışıkları nasıl belirlenir?

Auroraların yalnızca Kutup bölgelerinde meydana gelmesinin sebebi nedir?

Bu muazzam güzellikteki gökyüzü olayının yaşamımıza etkileri nelerdir?

Yüce Allah’ın yarattığı en muhteşem gökyüzü olaylarından bir tanesi hiç şüphesiz gökyüzündeki doğal ışık görüntüleri olan “Kutup ışıkları”dır. Yüce Rabbimiz’in Sani (Sanatçı) isminin tecellisi olan kutup ışıkları veya bilimsel adıyla “aurora”lar, dünyanın manyetik Kuzey ve Güney Kutup bölgelerinde görülen bir gece ışımasıdır.

Auroralar, Güneş’in Dünya üzerindeki etkilerinin en belirgin şekilde görünebilenidir. Gece vakti oldukça net bir şekilde izlenilebilen auroraların, kuzey yarımküredeki görüntüsüne “Aurora Borealis”, güney yarımküredekine ise “Aurora Australis” adı verilir. Bu ışıklar en yoğun şekilde Eylül ve Nisan ayları arasında gözükürler. Auroralar, doğudan batıya doğru dalgalanırlar ve yeryüzünden bakıldığı zaman taç, yay ve çizgi gibi şekillerde görünürler. Yalnızca uzaydan bakıldığı takdirde çember şeklindeki tüm bir aurorayı görmek mümkün olur.

Auroralar Nasıl Oluşurlar?

Bu muhteşem güzellikteki doğal ışık gösterisinin oluşumunda gözle görülemeyecek derecede küçük olan, aklı ve şuuru olmayan atomlar çok önemli bir rol üstlenmişlerdir.

Auroralar, Güneş’ten saçılan yüklü parçacıklardan oluşan solar rüzgârlarının, Dünya’nın manyetik alan kuvvetiyle etkileşime girmesi sonucu ortaya çıkarlar. Güneş, saniyede yaklaşık olarak 300 ile 1200 km arası bir hızla etrafa saçtığı enerji yüklü parçacıklar (iyonlar) üretir. Bu parçacıkların bir araya gelmesiyle oluşan bulutlara plasma adı verilir. Güneş’ten gelen plasma akıntısına ise solar rüzgârı denir.

Güneş’ten saatte yaklaşık olarak 1 milyon mil hızla uzaklaşan solar rüzgârlarının, manyetosfere girerek dünyanın manyetik alanı ile etkileşmesiyle bazı parçacıklar hapsedilir ve bu parçacıklar atmosferin dış kuşaklarından iyonosfere doğru inen manyetik gücün hatlarını takip ederler.

Elektronlar, atmosferin üst katmanlarına girdiklerinde, yerkabuğunun yüzeyinden yaklaşık olarak 20 – 200 mil yukarıda oksijen ve nitrojen atomlarıyla karşılaşırlar.

Yüksek enerjiyle desteklenmiş elektronlar kazanan atomlar, böylece kapasitelerinin çok üzerinde bir enerjiyle yüklenirler.

Normal şartlar altında, bir atom veya molekül yüksek seviyede bir enerjiyle yüklendiğinde, bu enerjiyi diğer atomlara çarparak hızla kaybeder. Fakat molekül yoğunluğunun santimetreküp başına birkaç atom olduğu 80 ve 150 km arası yüksekliklerde, bir atomun enerjisini aktaracağı başka bir atoma rastlaması oldukça düşük bir olasılıktır.

Etkileşim sonucu ortaya çıkan bu enerjiyi kaybetmenin bir diğer yolu ise ışığın soğurulmasıdır. Böylece atomlar yüklendikleri ekstra enerjiyi soğurarak gökyüzüne ışık olarak yayarlar. Bu da gökyüzündeki rengârenk doğal ışık gösterisinin ortaya çıkmasına sebep olur.

Aurora’nın Renkleri Nasıl Belirlenir?

Auroralar, renkli televizyonlardan gelen ışığa oldukça benzerlik gösterirler. Televizyonda, görüntü tüpündeki elektrik ve manyetik alanlar tarafından kontrol edilen elektron demetleri, ekrana çarpar ve ekranı kaplayan kimyasal fosforlu maddenin türüne göre onu parlatır. Aurora ışığında da ortaya çıkacak renk, yüklü parçacıklarla çarpışan atom ve moleküllerin türüne bağlıdır. Yüksek enlemlerde, yaklaşık 200 mil yukarıda bulunan oksijen atomları oldukça nadir bulunur ve tamamen kırmızı bir aurora oluştururlar. 60 mil seviyelerinde bulunan oksijen atomları ise en yaygın olarak görülen yeşil ve sarı renkleri oluştururlar. İyonize atom molekülleri mavi ve tonlarında, notral azot molekülleri ise kırmızı ve mor tonlarında ışık üretirler. Auroralar, ışık oluşturmak için ihtiyaçları olan yakıtı Güneş’ten atılan yüklü parçacıklar sayesinde karşılarlar. Güneş ne kadar aktifse, auroralar da o kadar fazla ve yoğun olurlar.

Auroralar Neden Sadece Kutup Bölgelerinde Meydana Gelirler?

Auroraların, kutuplarda meydana gelmesi, direkt olarak Dünya’nın manyetik alanıyla bağlantılıdır ve bu ışıkları da yönlendiren manyetik alan çizgileridir. Dünya, elips şeklinde bir mıknatıs gibidir ve bu nedenle çevresinde bir manyetik alana sahiptir. Dünya’nın manyetik alanı, Dünya’nın merkezine konulmuş çubuk şeklinde bir mıknatısın oluşturduğu bir manyetik alana benzer. Bu çubuğun ekseni Dünya’nın dönme ekseniyle 11 derecelik bir açı yapar. Bu da coğrafi Kuzey ve Güney Kutup noktalarının, manyetik Kuzey ve Güney Kutup noktalarından farklı yerlerde olmasını sağlar. Dünya’nın manyetik alanı, çok büyük bir elektrik akımının oluşturduğu etkiye benzer. Gezegenimizin çekirdeğinin hareketi nedeniyle sürekli yerleri değişen manyetik alan çizgileri, Güney Kutup bölgelerinden çıkıp, Kuzey Kutup bölgelerine giren ince çizgiler olarak da düşünülebilir. Farklı açılardan gelip tek bir noktaya giren manyetik alan çizgileri, ters koni benzeri bir şekil oluşturdukları için manyetik alan, yerden yükseldikçe zayıflar ve birkaç kilometre yukarıda Dünya’nın manyetik alanının etkisi sıfırlanır. Manyetik alanın sıfırlandığı kısımlarda, solar rüzgarlarının içindeki parçacıklar Dünya’ya ulaşabilirler. Auroralar da, yalnızca bu parçacıkların Dünya’ya ulaşabildikleri bölgelerde, yani Kutup dairelerinde görülürler. Dünya’nın manyetik alanının en büyük göreviyse, yeryüzünü Güneş’ten gelen solar rüzgarlarının yıkıcı etkilerinden koruyan bir kalkan görevi görmesidir. Yüce Allah, Dünya’yı koruduğunu, bir mucize olarak Kuran’da “…Biz dünya göğünü de kandillerle süsleyip-donattık ve bir koruma (altına aldık)…” (Fussilet Suresi, 12) ayetiyle haber vermiştir.

Diğer Gezegenlerde Meydana Gelen Auroralar

“Hubble Uzay Teleskobu”nun yaptığı gözlemler sonucunda Dünya dışında diğer gezegenlerde de auroraların oluştuğu saptanmıştır. Auroraların gözlemlendiği gezegenlerden olan Jüpiter ve Satürn’ün manyetik alanları, Dünya’nınkine göre çok daha güçlüdür. Jüpiter’de görülen auroralar, Dünya’da üretilenlerden yaklaşık bin kat daha fazla bir güce sahiptir. Dünya’daki auroraların oluşum sebebi solar rüzgârları iken, Jüpiter’deki auroraların kaynağı ise uydularıdır. Araştırmacılar, Io adlı uydunun üzerinden kopup saçılan materyallerin, Jüpiter’in manyetik alanı tarafından hapsedildiğini gözlemlemişlerdir. Jüpiter ve Satürn’ün yanı sıra araştırmacılar, Venüs ve Mars’ta da auroralar gözlemlemişlerdir. Kendine ait bir manyetik alanı olmayan Venüs’te oluşan auroralarsa parça parça, farklı çeşitlerde ve parlak bir renkte görülmektedir.

Auroraların Yaşamımıza Etkileri

Bilim adamları, auroraların sadece güzel bir gökyüzü gösterisi olmadığını aynı zamanda üzerinde yapılacak araştırmalarla, solar rüzgarlarını, bu rüzgarların atmosfere olan etkilerini ve auroralar tarafından üretilen bu yüksek enerjiden nasıl faydalı bir şekilde yararlanılabileceğinin de keşfedileceğini düşünmektedirler.

Ancak auroraların güzel görüntüsü ve faydaları olabileceği gibi zararları da vardır. 1989 yılında Quebec şehrinde, auroraların oldukça yoğun olduğu bir gecede ortaya çıkan yüksek elektrik akımı, bölgedeki bir güç istasyonuna zarar vererek radyo sinyallerini ve haberleşmeyi bozmuş ve 9 milyon insanın elektriksiz ve iletişimsiz kalmasına sebep olmuştur. Aurora sırasında elektrik akımları 50.000 voltta 20.000.000 ampere ulaşabilirken evlerimizdeki akım 120 voltta 15-30 amperi aştığında akım, vericiler tarafından kesilmektedir.

Auroralar Yüce Rabbimiz’in Üstün Kudretinin Bir Başka Delilidir

Bizden milyonlarca ışık yılı uzaktaki gök cisimlerinin hareketlerinden Güneş’te meydana gelen olaylara, Dünya atmosferine giren ışınlardan yeryüzünün katmanlarında yaşanan gelişmelere kadar kainatta meydana gelen bütün olaylar Yüce Allah’ın kontrolünde ve O’nun dilemesiyle gerçekleşirler. Auroralar da üstün güç sahibi olan Yüce Rabbimiz’in herşeye güç yetirdiğini ve sonsuz ilmiyle herşeyi kuşattığını düşünmek için birer delil olarak yaratılmıştır. Bu büyük gerçeği düşünmek, Yüce Allah’a kul olan her insan için bir sorumluluktur. Rabbimiz bir ayette şöyle bildirmektedir:

“Allah, yedi göğü ve yerden de onların benzerini yarattı. Emir, bunların arasında durmadan iner; sizin gerçekten Allah’ın herşeye güç yetirdiğini ve gerçekten Allah’ın ilmiyle herşeyi kuşattığını bilmeniz, öğrenmeniz için.” (Talak Suresi, 12)