Açlık Sırasında Beyne Enerji Tercih Ediyor: Karıncalarda İnsanlarda Görülen Desen Tekrarlanıyor

Boston Üniversitesi araştırmacısı James Traniello’nun laboratuvarındaki bir karınca. Kredisi: Boston Üniversitesi için Chris McIntosh

İnsan beyni toplam vücut ağırlığının yaklaşık %2’sini oluşturur ancak vücudumuzun enerjisinin yaklaşık %20’sini kullanır. Vücut boyutumuza göre insan beyinleri diğer memelilere göre çok daha büyüktür ve insanları ayakta tutmak için büyük miktarda enerji gerektirir. Olağandışı derecede büyük “sosyal beyin”in evrimi, bize gelişmiş zeka kazandırdığı ve büyük, karmaşık toplumların oluşumunu sağladığı düşünülmektedir.

Boston Üniversitesi’nden gelen araştırmalar, bu beyin metabolik işlevselliğinin yalnızca insana özgü olmadığını öne sürüyor.

Araştırmacılar kaldırım karıncalarını inceledi ve beyinlerinin vücut ağırlığının yaklaşık %5’ini oluştururken toplam vücut enerjisinin yaklaşık dörtte birini tükettiğini, insanlar ve diğer memelilerde görülen neredeyse aynı enerji ilişkisini buldu. Karıncalar yetersiz beslendiğinde, vücutları enerji kullanımını dramatik şekilde azaltırken, beyinleri neredeyse tam kapasitede çalışmaya devam etti.

Araştırmanın sonuçları Proceedings of the National Academy of Sciences dergisinde yayımlandı.

Bulular, stres dönemlerinde beyinin korunmasının, benzersiz bir insan uyumundan çok, evrimin derinlemesine korunmuş bir özelliği olması thểkiliğini gösteriyor. Araştırma, karınca beyinlerinin, insan beyinleri gibi, işçi karıncaların sosyal davranışlarını gerçekleştirmesi için orantısız miktarda enerji gerektirdiğini ortaya koyuyor.

Beyin evrimi konusunda neden ilgileniyorsunuz?

Karmaşık toplumlarda yaşayan hayvanlarda beyin evrimini anlamak, onlarca yıldır önemli bir araştırma alanı olmuştur ve çok sayıda tartışma yaratmıştır. Sosyal hayat, beyin boyutunu ve işlevlerinin enerji maliyetini nasıl etkiler? Araştırmamız, sosyal hayatın beyin evrimini nasıl etkilediğine odaklanmak için sociobiyolojiyi ve evrimsel nörobiyolojiyi birleştiriyor. Beyin boyutu evrimi sorularının, metabolik açıdan pahalı olan beyin dokusunun enerji maliyetinin kapsamlı çalışmalarla ele alınması gerektiği vurgulanıyor.

Karınca beyinlerini neden inceliyorsunuz ve ne öğrenmeyi umuyordunuz?

Beyinlerin herhangi bir boyutta ve herhangi bir hayatta karmaşık sosyal davranışları nasıl ürettiği konusunda sınırlı bir anlayışımız var. İnsanlar ve karıncalar, özellikle çarpıcı bir karşılaştırma sunar: karıncaların beyinleri çok küçüktür ve hem karıncalar hem de insanlar son derece sosyaldir.

İnsan beyinleri, beden boyutumuza göre olağanüstü derecede büyüktür; diğer memelilerin beyinlerinden orantısız biçimde daha büyüktür ve sürdürülmesi için orantısız miktarlarda enerji gerektirir.

Bunu açıklamak araştırmacılar “bencil beyin” teorisini öne sürmüştür—yani enerji kıtlaştığında beyinin kritik işlevleri korumak için diğer organlara öncelik vererek kendine talep koyduğu fikri. Önceki çalışmalar bu durumun insanlar ve diğer memelilerde meydana geldiğine işaret etse de, bunu doğrudan ölçmek için hem beyin metabolizması hem de tüm beden metabolizmasının aynı anda ölçülmesi zor olmuştur. Biz bu değişkenlerin tümünü karıncalarda ölçebiliriz.

Araştırmamız, karıncaların beyin metabolizma hızlarını tüm beden metabolizmasını ölçerek kaydederek beyin evrimi hakkındaki temel soruları ele alıyor. Enerjinin, sistemler stres altında zayıflarken beyine ayrılan enerjinin korunup korunmadığını belirlemek istedik. Kaynaklar kıtlaştığında işçi karıncalar, düşük enerjili koşullarda hayatta kalmak için fizyolojilerini düzenlemek yerine, bunun yerine sadece ölürler.

Ana araştırma bulgularınız nelerdir?

Birkaç ana bulgu, beden boyutu, beyin boyutu ve fizyoloji arasındaki önemli farklara rağmen, karıncalar ve insanlar arasında son derece benzer beyin enerji kullanım örüntülerine işaret ediyor. İşçi karıncaların beyinlerinin beden ağırlığının yaklaşık %5’ini oluşturduğunu ancak beden enerjisinin yaklaşık %25’ini kullandığını bulduk; bu da memeli örüntüsüyle tutarlı.

Ayrıca, tüm beden metabolizma hızlarının düştüğü halde, işçi karıncaların beyin metabolizma hızlarının fizyolojik stres altında anlamlı biçimde azalmadığını bulduk. Beyne ayrılan enerjinin oranı neredeyse ikiye katlandı; bu da insan beyinlerinde gözlemlenen enerji önceliklendirme örüntüsüyle tutarlı.

İşçiler ciddi fizyolojik sınırlamalarla, örneğin açlıkla karşılaştığında, ölümünden sadece birkaç gün önceye kadar beyin fizyolojilerini koruduklarını bulduk. Bu beyin metabolik ölçümlerini, yuva tanıma ve koloni savunması gibi önemli sosyal davranışlar için hâlâ bilgi işleyebilip işleyemediklerini belirlemek için davranışsal görevlerle eşledik ve açlığa uğratılmayan işçilerle karşılaştırılabilir performans gösterdiklerini gördük.

Bu sonuçlar, açlık sırasında işçilerin beyin fizyolojilerini, diğer fizyolojik açıdan yoğun sistemlerin pahasına koruduklarını ve uyarıcı sosyal davranışları koruduklarını gösteriyor.

Ayrıca insan ve memeli verilerini ölçeklendirerek bir karıncadan boyutlu bir memelinin beyin enerji kullanımını tahmin ettik. Model, karınc türümüzü doğru şekilde eşledi ve bir beynin küçülmesinin temel enerji gereksinimlerini değiştirmediğini gösterdi.

Bulgularımız, minik beyinlerin bile çalıştırılmasının maliyetli olduğunu ve koloniyi bireyin üzerine koyan sosyal böceklerde bile, beyin işlemi için enerji önceliklendirmenin temel önemini koruduğunu gösteriyor.

Bu araştırma insanlarla nasıl ilişkilendiriliyor?

Türümüzün özgünlüğünün sorusu uzun süredir ilgi çekiyor. Araç kullanımı, sosyal öğrenme, kişilik, bilinç ve hatta sayısal yetenek ve yüz tanıma dahil olmak üzere diğer türlerde, böcekler dahil, tümüyle bulunmuştur. Büyük beyinlerimiz bireyselliğimizi ve yaratıcılığımızı şekillendiriyor, karmaşık, dinamik ve nüanslı sosyal ilişkilerde yol almamızı sağlıyor ve insan olarak tanımlayan kültürel olgunluğun kritik öneme sahip.

Karıncaların beyinlerini işletmek için insancan az enerji ayırmadıklarını bulmamız şaşırtıcı. Beyinlerimiz karıncaların beyinlerine göre karmaşık, ancak yine de önemli nörofizyolojik özellikleri paylaşıyor ve dolayısıyla beynin evrimsel nörobiyolojisini anlamaya dair içgörüler sunuyor.

Zach N. Coto et al., Energy prioritization and neurometabolic scaling in a social insect brain, Proceedings of the National Academy of Sciences (2026). DOI: 10.1073/pnas.2605431123

Dergi bilgileri:
Proceedings of the National Academy of Sciences

hayvan davranışı
insansı maymunlar
Allelopati

Bu haberi sunan:

Haberin arkasında kim var?

Bilim ve ekoloji alanında Lisans Derecesi. Petrol, gaz ve yenilenebilir enerji sektörlerinde ilaç haberleri deneyimine sahip mikrobiyoloji laboratuvarı geçmişi.

Profilin tamamı →

Matematiksel biyoloji alanında Lisans, yaratıcı yazım alanında Yüksek Lisans. Bilim ve dil hakkında özgün bakış açılarına sahip, geniş bir coğrafyaya yolculuk etmiş.

Profilin tamamı →

Atıf

:
Harlıklar açlık sırasında beyin enerjisini önceliklendiriyor; insanlarda görülen bu örüntüyü yansıtıyor (2026, 28 Ekim)
28 Ekim 2026 tarihinde erişildi
https://phys.org/news/2026-10-ants-prioritize-brain-energy-starvation.html adresinden

Bu belge telif hakkına tabidir. Özel çalışma veya araştırma amacıyla yapılan adil kullanım dışında, içerigin hiçbir kısmı yazılı izinsiz çoğaltılamaz. İçerik yalnızca bilgi amaçlı sunulmaktadır.