.png)
Bitkiler hayatımızın her anında bize eşlik eden canlılardır. Yorgun hissettiğimiz anlardaki sığınağımız kahve, pamuklu kıyafetlerimiz, kullandığımız birçok ilacın ilk izolasyon kaynağının bitkiler olması… Ayrıca Mendel’in bezelyelerinin genetik üzerindeki katkıları düşünüldüğünde bitkiler aynı zamanda bizim ilham perilerimiz olmuştur. Görünürde bitkilerden farklı olduğumuzu kabul ediyoruz. Peki ya bu tam anlamıyla farklı olduğumuz anlamına gelmiyorsa? Böyle bir cümle ile gözünüzde “Küçük Korku Dükkânı” filminde göklerden gelen “Beni besle!” gibi cümleler kuran bitki canlanmasın ancak bir bitkinin yaptıklarının kökleriyle toprağa tutunup fotosentez yapmakla sınırlı olmadığını unutmamalısınız. Bitkiler kökleriyle toprağa tutunmuş halde yaşamlarını sürdürdüklerinden çok yüksek bir adaptasyon yeteneğine ihtiyaç duyarlar ve çevrelerinde olup bitenden haberdar olmak isterler. Peki çevrelerini sinir sistemleri olmadan nasıl algılıyorlar ve en önemlisi neyi algılıyorlar?
Bitkilerin Gözünden Dünya
Bizim için görmek, beyin ve göz koordinasyonu kullanılarak çevrenin ayırt edildiği bir eylemdir. Bitkiler bu yapılara sahip olmadıklarına göre çevrelerini tam olarak nasıl algılarlar? İnsanlarda bulunan fotoreseptörler gibi bitkinin sürgünleri ışığı algılar ve fototropizmin (ışığa yönelim hareketi) gerçekleşmesini sağlar. Işık, bitkilerin çiçeklenmesi üzerinde de oldukça etkili bir faktördür. Bitkinin sürgünleri sayesinde ışığı ayırt ettiğini biliyoruz. Ancak bitki aydınlığı mı ölçüyor yoksa karanlığı mı? Bu soruyu, bir kısa gün bitkisi olan soya fasulyesi üzerinde yapılan bir çalışma yanıtladı. Soya fasulyesi yetiştirilirken gece sürecinde açılan birkaç dakikalık ışık bile bitkinin çiçeklenmesini durdurmaya yetebiliyordu. Yani bitki günün uzunluğunu değil karanlığın uzunluğunu ölçüyor.
Işık tayfındaki renkleri düşündüğümüzde acaba renklerin bitki için bir önemi var mıdır? Bunu anlamak için gece süresince bitkilere farklı renkteki ışık uygulamaları yapılmıştır. Yapılan uygulama sonrasında bitkilerin yalnızca kırmızı ışığa tepki verdiği gözlemlenmiştir. Bunun sebebi kırmızı ışığın, güneşin doğuşu ile bitkilerin karşılaştıkları ilk ışık olması ve bitkiye gecenin bittiği sinyalini vermesidir.
Bitkilerin Koku Duyusu ve Stomalar
Bitkiler tozlaşmayı sağlamak, düşmanlarından korunmak hatta besin sağlamak için kokular yayarlar. Peki yaydıkları kokuları veya etraflarındaki kokulu uyaranları algılayabilirler mi? Sinir sistemi olmadan bu nasıl mümkün olabilir? Bir çalışmada bakteri saldırısı altındaki bitkinin metil salisilat isimli bir gaz ürettiği gözleniyor. Bu gaz aracılığıyla bitki sağlıklı kısımlarını haberdar ederek kendi içinde kırmızı alarm veriyor aslında. Böylece bitki enfeksiyonun yayılmasını önleyebilir ya da enfeksiyonla mücadele edebilir duruma geliyor. Örneğin; tütün bitkisinin viral enfeksiyona maruz kalmasıyla birlikte metil salisilat gazı, bitkinin ürettiği ana madde haline gelir. Stomalar aracılığıyla bunu algılayan yapraklar da mücadele edecekleri bir enfeksiyondan haberdar olma şansı yakalamış olurlar. Başka bir önlem olarak; bazı bitkilerde enfeksiyonla birlikte enfeksiyon bölgesinde ölü hücrelerden oluşturulmuş setlere rastlanır. Ölü hücreler enfeksiyonun başka bölgelere ilerlemesini önler. Bunu yaprak üzerinde beyaz noktalar şeklinde gözlemleyebiliriz. Yani bu durumu bizler sadece beyaz nokta olarak görürken aslında orada bitkinin sağlığı için canlılığını yitirmiş hücreler vardır.
Bitkiler de Hisseder
Bir bitkiye dokunduğumuzda o bunu fark eder mi? Bulundukları ortamın sıcaklığını ya da dallarının rüzgardaki hareketlerini ayırt edebilirler mi? Bitkiler neleri hissedebilirler? Duygusal durumları hissetmedikleri kesindir. Pişmanlık hissetmezler, duygusal kararlar vermezler ama ona dokunulduğunu hissederler ve bundan pek hoşlanmazlar. Dokunmaya tepki verirler ve amaç acıdan kaçmak değil gelişimiyle mevcut duruma en iyi şekilde uyum sağlamaktır. Bitkiler, uyarandan kaçamayacakları için en azından kendilerine ait diğer kısımları uyarmak isterler. Uyarılarını metabolizmalarında farklılıklar oluşturarak, bu duruma tepkilerini ise büyümeyi yavaşlatarak gösterirler. Bazı tepkiler daha gözle görülebilen hareketler olarak kendisini gösterir. Venüs sinek kapanında bulunan siliya isimli tüylere dokunulduğu anda saniyenin onda biri gibi bir sürede kapan kapanır. Peki Venüs sinek kapanı bu enerji gerektiren hareketi her dokunuş için gerçekleştirir mi? Yapılan çalışmalar sonucunda 20 saniye içinde en az 2 tüye dokunulması gerektiğine ulaşılmıştır. Böylece sadece beslenmek için uygun boyutlu canlıların dokunuşu için kapanır.
Sinir sistemi olmayan bir canlı nasıl hareket eder? En ufak dokunuşumuzla kapanan küstüm otu (Mimosa pudica) bu hareketi neye borçludur? Pulvinus adı verilen hücreler normal koşullarda potasyum iyonu ile doludur. Hücre içindeki potasyum yoğunluğunun yüksek oluşu hücre içine suyun dolmasına sebep olur. Artan su miktarı hücre duvarında büyük bir basınç oluşturur ve yapraklar açık konumunu korur. Ancak dokunma hareketi ile denge bozulur. Potasyum kanalları açılır ve potasyum hücreyi terk eder. Su da potasyumun etkisiyle azalır ve basıncın azalmasını yaprakların kapanması olarak görürüz. Peki bir dokunuşu sevgi olarak mı algılarlar? Aslında bitki dokunuşları gelişimi için algılar. Çok rüzgârlı bir bölgede yetişen bitkiler kısa ve kalındır. Rüzgârın dokunuşlarına dayanacak gücü oluşturmak ister.
Bitkiye dokunuşumuzun genetik bir etkinliğe sebep olabileceğini hiç düşünmüş müydünüz? Braam yaptığı çalışmalar sonucu TCH ismini verdiği genlerin dokunmayla aktifleştiğini ve bu genlerin kalsiyum sinyali göndermede görevli proteinleri kodladığını keşfetti. Kalsiyumdan faydalanarak mekanik dayanıklılık üzerinde fayda sağlanır.
Bitkiler ve Duydukları
Cıvıl cıvıl ormanın gürültüsünden etkilenen sadece biz miyiz, yoksa bitkilerin tepkilerine kör müyüz? Yapılan bir çalışmada farklı türden müzik dinletilen bitkiler sessiz ortamdaki bitkilere göre erken çimlenmiştir. Bu ilginç görünse de deneyin ilerleyen aşamalarında hoparlörün yaydığı ısı pervanelerle uzaklaştırıldığında çimlenme süresi açısından bir fark gözlenmedi. İlk deneyde gözlenen farkın sebebi ses değil ısıdır. Demek ki bitkiler sese tepki vermezler. Peki tepki vermeleri onlara bir fayda sağlar mıydı? Duymak evrimsel açıdan bakıldığında tehlikeyi duyumsayıp oradan uzaklaşmak için gelişmiş bir duyudur. Bitkiler yer değiştiremeyecekleri için bu duyunun onlar için bir önemi olmadığı aşikardır ancak Arabidopsis üzerinde yapılan çalışmada insanlarda sağırlıktan sorumlu genlerin bu bitkide de bulunduğu keşfedilmiştir.
Bitkilerin Hafızası Var Mıdır?
Her ne kadar bitkiler bizimle ortak duyusal girdilere sahip olsalar da bizim gibi anı biriktiremezler. Örneğin; tohum zarfı içindeki günlerine özlem duymazlar, güneş ışınlarının hayalini kurmazlar ancak Jaffe yaptığı çalışmalarla tigmomorfogenezi (alınan duyusal bilginin 1-2 saat kadar tutulması) kanıtladı. Bezelyenin dokunmayla kıvrılan bölgesi (sülük) ancak ışıkta dokunmayla kıvrılma göstermektedir. Bezelye sülüğüne karanlıkta dokunup birkaç saat sonra ışığa aldığında ise tekrar dokunmaya gerek olmaksızın ışıklı ortamda kıvrılma göstermiştir. Yani bezelye sülüğü dokunma hareketini depolamış oldu ve kendince kısa süreli bir anı oluşturmuş oldu. Bu anılar sadece bitkinin kendisini mi etkiler? İlk kez Barbara Hohn’un İsviçre’nin Basel şehrindeki laboratuvarında nesilden nesile anıların aktarıldığı keşfedildi. Hohn’un çalışmalarına göre patojen saldırısı, kızılötesi ışık gibi stres faktörlerine maruz kalan bitkilerin genomunda oluşan yeni DNA kombinasyonları yavrularına da aktarılmakta ve hiç strese maruz kalmamış yavruların sanki hep stres altındaymış gibi hayata başlamalarına sebep olmaktadır.
Geriye düşünülmesi gereken tek nokta kalıyor, çevresinin bu kadar farkında olan bitkilerin biz ne kadar farkındayız?
Hazırlayan: Dudu Altıntaş
Kaynak:
Baldwin I,T,. Schultz, J, C., “Rapid Changes in Tree Leaf Chemistry Induced by Damage: Evidence for Communication Between Plants”, Science 221, no:4607, 1983, 277-279: https://www.science.org/doi/abs/10.1126/science.221.4607.277
Braam, J., Davis, R, W., ‘‘Rain-Induced, Wind-Induces and Touch-Induced Expression of Calmodulin and Calmodulin-Related Genes in Arabidopsis”, Cell 60,no:3, 1990, 357-364: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/2302732/
Chamovitz,D., (2020) Bitkilerin Bildikleri (Çev. G.Koca),İstanbul, Metis.
Kırca , L. (2020, Nisan 4). Bitkilerde Büyüme Hareketleri: Bitki Tropizmaları. Popüler Tarım: https://www.populertarim.com/bitkilerde-buyume-hareketleri-bitki-tropizmalari
Marion W. Parker ve ark., “Action Spectrum fort he Photoperiodic Control of Floral Initiation in Biloxi Soybean”, Science 102, no:2641, 1945, 152-155: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17802431/
Sanderson, J,B., “On the Electromotive Properties of the Leaf of Dionaea in the Excited and Unexcited States”, Philosophical Transactions of the Royal Society 173, 1882, 1-55: https://royalsocietypublishing.org/doi/pdf/10.1098/rstl.1882.0002
Comments