Bitki Ve Bilim

ÜCRETLİ BİR TAŞIYICI - KARINCA

Bazı tohumların yapısı genelde bilinenden farklı özelliklere sahiptir Bu özellikler incelendiğinde çok ilginç sonuçlarla karşılaşılabilir Örnek olarak çevresi yağlı, yenilebilir bir dokuyla kaplı olan bir tohumu ele alalım İlk bakışta alelade gelebilecek bu yağlı doku, gerçekte bitkinin neslinin devamlılığı açısından çok önemli bir detaydır Çünkü bu özellik karıncaların söz konusu bitkiye ilgi duymasına sebep olmaktadır Bu bitkilerin üremesi pek çok bitkiden farklı olarak karıncalar vasıtasıyla gerçekleşir Tohumunu toprağın altına kendisi koyamayan bitki, bunu karıncalara taşıtma yöntemini seçmiştir Bu bitkilerin tohumlarındaki yağlı doku, taşıyıcı karıncalar için çok cazip bir yiyecektir Karıncalar bunları büyük bir istekle toplayıp yuvalarına taşırlar Böylece daha ilk aşamada hiç bilmeden tohumu toprağın altına gömmüş olurlar




Karıncaların bu kadar çabalamalarının nedeni tohumu yiyecek olmaları diye düşünülebilir, ama bu yanlış bir çıkarım olacaktır Karıncalar binbir zahmetle tohumları yuvalarına taşımalarına rağmen sadece kabuğunu yer, etli iç kısmını bırakırlar Bu sayede hem karınca besin elde etmiş, hem de bitkinin üremesini sağlayacak bölüm toprak altına inmiş olur

TOHUMUN BİTKİYE DÖNÜŞMESİ İLK AŞAMA: FİLİZLENME

Tohumu hiç görmemiş olsaydık ve ne işe yaradığını da bilmeseydik içinden birbirine hiç benzemeyen sayısız bitkinin çıkabileceğini, bu bitkilerin de metrelerce yüksekliğe ulaşacaklarını tahmin edebilir miydik? Tabi ki tahmin edemezdik

Pek çoğu küçük kuru tahta parçalarına benzeyen tohumlar, aslında içlerinde bitkilere ait binlerce bilgiyi barındıran genetik şifre taşıyıcılarıdır İleride oluşturacakları bitkiler ile ilgili tüm bilgiler tohumların içinde saklıdır Bitkinin kökünün ucundaki tüycükten, gövdesinin içindeki borucuklara, çiçeklerinden, vereceği meyveye kadar tüm bilgiler en küçük detaylarına kadar eksiksiz olarak tohumun içinde mevcuttur




Döllenmenin ardından oluşan tohumun bir bitkiye dönüşmesindeki ilk aşama filizlenmedir Toprağın altında beklemekte olan tohum ancak ısı, nem ve ışık gibi faktörlerin bir araya gelmesiyle hareketlenip canlanır Bundan önce ise adeta bir uyku halindedir Zamanı geldiğinde uykusundan uyanır ve büyümeye başlar
Filizlenme işleminin birkaç aşaması vardır İlk önce, tohum ıslanmalıdır ki, içinde bulunan hücreler nemlensin ve ****bolizma faaliyetleri başlayabilsin Bu faaliyetler bir kez başladıktan sonra kök ve filiz de büyür ve bu aşamada hücre bölünmesi başlar Bir yandan da belli fonksiyonların özel dokular tarafından gerçekleştirilebilmesi için hücre farklılaşması olur Bütün bu aşamalar çok fazla enerji gerektirir
Tohumun büyümek için besine ihtiyacı vardır Fakat tohumun, buradaki mineralleri kökleriyle alacak hale gelene kadar beslenebileceği bir kaynağı yoktur Öyleyse tohum, büyümesi için gerekli olan besini nasıl bulmaktadır?
Bu sorunun cevabı tohumun yapısında gizlidir Döllenme sırasında tohumla birlikte oluşan besin deposu, filiz verip toprak dışına çıkana kadar tohumlar tarafından kullanılacaktır Tohumlar kendi besinlerini üretir hale gelinceye kadar, bünyelerindeki yedek besinlere ihtiyaç duyarlar




Buraya kadar anlatılanlar, aslında herkesin çok iyi bildiği, hatta sık sık gözlemlediği konulardır Tohumların toprağı yararak içinden çıkmaları herkes için çok alışılmış bir olaydır Ama tohumun büyümesi sırasında gerçekte bir mucize gerçekleşmektedir Ağırlığı ancak "gram"larla ifade edilebilecek olan tohum, üzerindeki kilolarca ağırlıktaki toprağı delerek yukarı çıkarken hiç zorlanmaz Tohumun tek amacı toprağın üstüne çıkıp ışığa ulaşmaktır Çimlenmeye başlayan bitkiler incecik gövdeleriyle sanki boş bir alanda hareket ediyormuş ve üzerlerinde onca ağırlık yokmuşçasına, oldukça rahat bir şekilde, yavaş yavaş gün ışığına doğru yol alırlar Yer çekimine karşı koyarak, yani kendileriyle ilgili olan tüm fizik kurallarını da hiçe sayarak topraktan çıkarlar
Toprağın normalde çürütücü, parçalayıcı özelliği olmasına rağmen, küçücük tohum ve milimetrenin yarısı inceliğindeki kökler hiçbir zarar görmezler Aksine sürekli gelişerek büyürler
Toprağın altındaki tohumun yüzeye çıkış yolu çeşitli yöntemlerle kapatılarak, gün ışığına ulaşmasını engellemek için deneyler yapılmıştır Deneyler sonucunda ortaya çıkan sonuçlar çok şaşırtıcı olmuştur Tohum, önüne çıkan her engelin etrafından dolaşacak kadar uzun filizler çıkartarak ya da büyüdükleri yerde baskı yaratarak sonuçta yine gün ışığına ulaşmayı başarmıştır Bitkiler büyüme süreçlerinde, büyüdükleri yerde büyük bir baskı yaratabilirler Mesela yeni yapılmış bir yolda yarıkların içinde yetişen bazı fideler yarıkların daha da genişlemesine yol açabilirler Kısacası tohumlar gün ışığına çıkarken engel tanımazlar
Bitkilerde büyümeyi yönlendiren uyarılar iki türlüdür; ışık ve yer çekimi Tohumdan çıkan ilk kök ve filiz bu iki çeşit uyarıya karşı oldukça duyarlı sistemlerle donatılmışlardır
Filizlenen bitkinin köklerinde yer çekimi sinyallerini algılayan hücreler bulunur Yukarıya doğru yükselen gövde kısmında ise ışığa duyarlı olan hücreler bulunur İşte bu hücrelerin ışığa ve yer çekimine duyarlı olması da bitkinin parçalarını gereken yerlere doğru yönlendirir Bu iki uyarı türü, köklerin ve filizin büyüme yönü eğer dikey değil de farklı bir yöne doğru ilerliyorlarsa, yönlerini düzeltmelerini de sağlar
Buraya kadar verilmiş olan bilgiler tekrar gözden geçirildiğinde çok olağanüstü bir durumla karşı karşıya olunduğu hemen görülecektir Bitkiyi oluşturan hücreler birdenbire başkalaşmaya başlamakta ve değişik şekiller alarak bitkinin bölümlerini oluşturmaktadırlar Üstelik de köklerde ve gövdede görüldüğü gibi farklı yönlerde hareket etmektedirler

ENGEL TANIMAYAN FİLİZLER

Topraktan çıkan filiz her zaman uygun bir ortama ulaşamayabilir; örneğin kendini bir kayanın veya büyük bir bitkinin gölgesi altında bulabilir Bu durumda büyümeye devam ederse, güneş ışığını alamayacağından fotosentez yapması zorlaşacaktır Eğer filiz, yeryüzüne çıktığında kendini böyle bir ortamda bulursa, hemen ışık kaynağına doğru büyüme yönünü değiştirir Fototropizm olarak bilinen bu işlem göstermektedir ki, filizler de ışığa duyarlı yön tayini sistemine sahiptir Hayvanlarla ve insanlarla karşılaştırdığımızda bitkiler, ışığı algılama konusunda daha avantajlı durumdadırlar Çünkü hayvanlar ve insanlar sadece gözleriyle ışığı algılayabilirler Bitkilerdeki yön tayin sistemleri ise son derece keskindir Bu yüzden hiçbir zaman yönlerini şaşırmazlar Işığa ve yer çekimine dayalı yön bulma sistemleri sayesinde kolaylıkla yönlerini bulabilirler
Bitkiler ışığı algılayıcı sistemlerin yanı sıra hücre bölünmesinin gerçekleştiği özel büyüme bölgelerine de sahiptirler Meristem olarak adlandırılan bu dokular genellikle kök ve gövde uçlarında bulunurlar Filizin gelişimi sırasında eğer büyüme bölgesindeki hücreler hep aynı şekilde büyürlerse bu, gövdenin düz olmasını sağlar Her bitkinin Meristem dokusunun büyüme yönüne göre şekilleri belirlenir Eğer bu hücrelerin büyümesi bir kenarda fazla, diğerinde az olursa bitkinin gövdesi eğimli büyüyecektir Bitkilerdeki büyüme eğer şartlar uygunsa tüm bölgelerde aynı anda başlar Filizden çıkan bitkinin bir yandan gövdesi acil ihtiyacı olan ışığa doğru ilerler Öte yandan topraktan bitki için gerekli olan su ve mineralleri sağlayacak olan kökler de yer çekimini algılayan rehber sistemleri sayesinde büyümelerini en etkili biçimde gerçekleştirirler İlk bakışta bitkilerin kök uzantılarının toprağın altına rasgele yayıldığı düşünülebilir Oysa gerçekte kök uzantıları bu duyarlı sistem sayesinde kontrollü bir şekilde, hedeflerine kilitlenmiş füzeler gibi ilerlerler
Bu mekanizmalarla kontrol edilen büyüme, bitkiden bitkiye farklılıklar gösterir Çünkü her bitkide büyüme kendi genetik bilgisine uygun olarak gerçekleşir Bu yüzden her bitkide maksimum büyüme oranları da farklıdır Örneğin bir mısır sapı için maksimum büyüme süresi altı hafta iken, bir kayın ağacı için bu süre çeyrek asır olmaktadır
Çimlenme küçücük bir cisimden metrelerce uzunluktaki ve tonlarca ağırlıktaki bir bitkinin oluşmasının ilk aşamasıdır Yavaş yavaş büyüyen bitkinin kökleri yere, dalları yukarıya doğru uzanırken, içindeki sistemler de (besin taşıyacak sistemler, döllenmesini sağlayacak sistemler, bitkinin uzamasını, genişlemesini ve bunların durmasını kontrol eden hormonlar) hep birlikte ortaya çıkar ve hiçbirinin oluşumunda bir aksama ya da gecikme olmaz Bitki için gerekli olan her şey aynı anda gelişir Bu son derece önemlidir Örneğin, bir yandan çiçeğin döllenme mekanizması gelişirken, diğer yandan da taşıma boruları (besin ve su taşıma boruları) oluşmaktadır Aksi takdirde, mesela çiçek döllenme mekanizması oluşmayan bir bitkide, soymuk ya da odun borularının hiçbir önemi olmayacaktır Köklerin oluşmasının da bir anlamı yoktur Çünkü böyle bir bitki neslini devam ettiremeyeceği için, ek mekanizmalar bir işe yaramayacaktır






Bitki GövdesiEn küçük otsu bir bitkiden dünyadaki en yüksek ağaçlara kadar her bitki topraktan kökleri vasıtası ile aldığı mineralleri ve suyu en uçtaki yaprakları da dahil olmak üzere her yere dağıtmak zorundadır

BİTKİ GÖVDESİ

En küçük otsu bir bitkiden dünyadaki en yüksek ağaçlara kadar her bitki topraktan kökleri vasıtası ile aldığı mineralleri ve suyu en uçtaki yaprakları da dahil olmak üzere her yere dağıtmak zorundadır Bu, bitkiler için son derece önemli bir ihtiyaçtır çünkü su ve mineraller bitkinin en fazla ihtiyaç duyduğu maddelerdir
Fotosentez işlemi de dahil olmak üzere bitkiler tüm faaliyetlerinde suya sürekli ihtiyaç duyarlar Çünkü bitkiler,
- Hücrelerinin canlılığını ve gerginliğini,
- Fotosentez işlemini,
- Topraktaki erimiş besinlerin alınmasını,
- Bitki içinde bu besinlerin değişik yerlere taşınmasını,
- Ve sıcak iklimlerde, yapraklarının üzerinde serinletici etki yaparak sıcaktan zarar görmemeleri gibi son derece hayati
işlemlerini sadece suyu kullanarak yerine getirirler Peki toprağın derinliklerinde saklı duran su ve madensel tuzlar bitki tarafından nasıl alınır? Ayrıca bitkiler kökleri vasıtasıyla topraktan emdikleri bu maddeleri, gövdelerinin farklı bölgelerine nasıl iletirler? Bu zor işlemleri yaparken ne gibi yöntemler kullanırlar?
Bu soruların cevapları verilirken unutulmaması gereken en önemli nokta hiç kuşkusuz ki, suyu metrelerce yukarıya çıkarmanın oldukça zor bir iş olduğudur Günümüzde bu işlem çeşitli hidrofor sistemleri kullanılarak gerçekleştirilir Bitkilerdeki taşıma ve dağıtma işlemleri de bir nevi hidrofor sistemi ile sağlanır
Bitkilerdeki, bu hidrofor sisteminin varlığı yaklaşık 200 yıl önce keşfedilmiştir Fakat bitkilerde suyun yerçekimine aykırı olarak çalışan bu hareketi sağlayan sistemi kesin bir şekilde açıklayabilen bilimsel bir kanun hala belirlenememiştir Bu konuda bilim adamları sadece çeşitli teoriler öne sürmekte ve bu teorilerin içinde en akla yatkın ve tatmin edici görünenini geçerli saymaktadırlar



Yandaki resimde bir ağaçtaki su taşıma sisteminin genel olarak hangi bölümlerden oluştuğu görülmekterir Su, mineralleri bitki dokularına taşıma konusunda ve fotosentez üretiminde nakilci sıvı olarak görev yapar Bitkideki her bölümün farklı görevleri vardır Hepsi gerekli yerlere gönderecekleri maddeler içermektedirler Toprakta bulunan su kökler vasıtasıyla alınır ve Ksilem dokuları kanalıyla kök tüylerinden yapraklara iletilir ve fotosentezde kullanılır

Bütün bitkiler gerekli olan maddeleri topraktan alabilecekleri bir dağıtım şebekesi ile donatılmışlardır Bu şebeke topraktan temin edilen mineralleri ve suyu, gerekli miktarlarda olacak şekilde ihtiyaç duyulan merkezlere en kısa zamanda iletir Bilimadamlarının bulgularına göre, bitkiler bu zor işi başarmak için birden fazla metod kullanırlar Bitkilerde suyun ve besinlerin taşınması birbirinden farklı özelliklere sahip yapılar sayesinde gerçekleşir Bu yapılar özel olarak tasarlanmış taşıma ve dağıtma kanallarıdır



a) Ksilem hücreleri
b) Pholoem hücreleri
Üstteki resimde bir yaprak sapının enine kesiti görülmektedir Bitkide depolama işlemi yapmak ve taşınan maddeleri gereken yerlere iletmek için değişik hücreler vardır Ayrıca kambiyum katmanı da yeni Ksilem ve pholem hücreleri üretir

SUYUN TAŞINMASI

Taşıma işleminin yapılacağı bitkinin büyüklüğü ne olursa olsun, taşıma sistemini oluşturan borular yaklaşık olarak 025 mm (meşede)-0006 mm (ıhlamurda) genişliğe sahip, kimileri ölü, kimileri de canlı bitki hücrelerinden oluşan bu saydıklarımızdan başka herhangi bir özelliğe sahip olmayan odunumsu dokulardır İşte bu yapılar bitkiler için gerekli olan suyu metrelerce yukarıya taşımak için gerekli olan en uygun tasarıma sahiptirler
Bu taşıma sisteminin faaliyete geçmesi yaprakların su kaybetmesi ile başlar Yaprakların alt kısmında ve bazı bitkilerde üst yüzde bulunan ince gözeneklerde (stomalar) meydana gelen işlemler nedeniyle bitkilerde taşıma sistemleri harekete geçer
Eğer dışarıdaki havanın nemliliği %100'den az olursa su, yaprakta meydana gelecek buharlaşma nedeni ile bu gözeneklerden dışarı verilir Hatta dışarıdaki nemlilik %99 bile olsa, bu durum yapraktaki suyun dışarı çıkması için değerlendirilecek bir potansiyel haline gelir ve yaprak süratle su kaybetmeye başlar İşte bu şekilde bitkilerin, topraktan aldıkları suyun yapraklardan buharlaşmasıyla oluşan su eksilmesini hemen gidermeleri gerekmektedir

SU TOPRAKTAN METRELERCE YÜKSEKLERE NASIL TAŞINIYOR?

Topraktan yapraklara sıvıların nasıl iletildiği sorusu üzerine üretilen teorilerin en fazla kabul görenlerinden biri "kohezyon teorisi"dir Kohezyon kuvveti, ağacın "ksilem" (iletim demetleri) adı verilen odun boruları ile sağlanan bir kuvvettir Bu kuvvet, odun borularındaki suyu oluşturan moleküller arasında bulunan çekim kuvveti sayesinde ortaya çıkar Odun boruları, suyun taşınmasını sağlayacak olan iki tipte hücreden oluşurlar Bu hücrelerin bir türü (tracheids hücreleri) belli bir ebata ve şekle ulaştıklarında sitoplazmalarını yitirerek ölürler Bunun çok önemli bir nedeni vardır Suyun borularda taşınması sırasında, herhangi bir engelle karşılaşmadan rahatça hareket etmesi gerekir Bunu sağlamak için sitoplazmanın tam anlamıyla boş bir boru oluşturması şarttır Sitoplazmanın kalın selüloz hücre çeperini bırakarak yok olmasının nedeni budur Yaşayan tüm bitkilerin ksilem boru hatları tamamıyla ölü hücrelerden oluşmaktadır Bu sistemdeki bazı hücrelerse oyuklu bir yapıya (oyuklu tracheids) sahiptirler Bunlar uzun hücrelerdir ve kalın, güçlü çeperleri vardır Ayrıca yanlarındaki hücreler ile birleşecekleri yerlerde küçük deliklere (oyuklara) sahiptirler Hücrenin oyuk bölgesi, birbirlerine kolay bağlanabilmeleri için, bir sonraki hücrenin oyuğu ile uyumludur Bu uyum sayesinde hücre uzantıları gövde boyunca bir seri boru hattı meydana getirirler Hücre çeperlerindeki delikler iki hücrenin birbiri ile birleştiği yerlerdir Bu yapı, suyun akışı için boru hattının dayanıklılığını artırır



Yandaki resimde bir ağaçta suyun ve besinin borular vasıtasıyla nasıl taşındığının şematik anlatımı görülmekterir Ağacın yüksekliği ne olursa olsun borulan suyu ve besinleri en uçtaki yapraklara kadar taşıyabilecek güce ve dayanıklılığa sahiptirler Bilim adamlarını çok yakın bir zamanda çözebildikleri bu sistem ağaçlar ilk ortaya çıktıklarından beri işlemektedir

Buraya kadar saydığımız tüm özellikler bitkilerde taşımanın güvenli bir şekilde gerçekleşmesi için gerekli olan alt yapının ilk basamaklarıdır Bu hücrelerin oluşturduğu borular öncelikle suyun emilmesi sırasında oluşacak basınca dayanıklı olmalıdır Yukarıda da görüldüğü gibi bu sağlamlık hücreler arasındaki oyuklar yoluyla sağlanmıştır Daha sonra maddelerin taşınma sırasında bir engelle karşılaşmasının önlenmesi gerekir, çünkü katedecekleri yolda karşılacakları herhangi bir engel birbirine çok bağlı olan bu sistemde aksaklıklar oluşmasına neden olacaktır Bu ihtimal de sitoplazmanın ölümü ve boş borular oluşturması ile önlenmiştir
Ksilem (odun) borularının hücre çeperleri oldukça kalındır çünkü su, emilme yoluyla ve belli bir basınç altında, ağacın içinde bulunan bu boru-yolda ilerleyecektir Borular oldukça güçlü olan bu negatif basınca karşı koymak zorundadırlar Ksilem borularında bir nevi su kolonu oluşur Bu kolonun gerilme kuvveti, bilinen en yüksek ağacın en üst noktasına kadar suyu taşıyabilecek güçte olmalıdır ki bitki hayatını sürdürebilsin Su, bu güç sayesinde Mamut ağacında olduğu gibi 120 m yükseğe kadar çıkabilir
Ksilem borularına suyun topraktan gelişi ise kökler vasıtasıyla gerçekleşir Bu noktada kökün iç tabakasının önemi ortaya çıkmaktadır Kökteki hücrelerin protoplazmaları vardır Hücrenin çevresini oluşturan bu protoplazmalar; büyük bölümü sudan, kalan bölümüyse karbon, hidrojen, oksijen, azot, kükürt, bazen de fosfor içeren proteinler, nişasta ve şeker gibi karbonhidratlar, yağlar ve çeşitli tuzlardan oluşan yapılardır Ve özel bir yarı geçirgen zar ile kaplanmışlardır Bu da belirli iyonların ve bileşimlerin kolaylıkla dışarı çıkmalarını sağlar Kökün bu özel yapısı suyun alımını kolaylaştırmaktadır

BESİN TAŞINMASI

Besinlerin taşındığı soymuk boruları (Phloem) sistemi de iki farklı tür hücreden oluşur Bu hücreler besinlerin taşındığı temel (eleyici) hücreler ve bağlantı hücreleridir Her iki hücre de uzundur ve yapı olarak ksilem sistemindeki hücrelerden tamamiyle farklıdırlar Bu farklılık hücrelerin yapısı incelendiğinde net bir şekilde görülmektedir Phloem sistemindeki hücrelerin her ikisi de oldukça ince bir hücre çeperine sahiptir Ayrıca bunlar canlı hücrelerdir Ksilem sistemindekiler ise ölüdürler



TAŞIMA SİSTEMİNİ GÖSTEREN AĞAÇ KESİTİ

Ağaçlardaki taşıma sistemlerinin en önemli özelliklerinden biri, bu zor işlemde taşınan maddelere uygun yapıda hücrelerden oluşan taşıma kanalının görev almasıdır Yandaki şematik anlatımda da görüldüğü gibi su ve besin farklı kanallar yoluyla taşınarak yapraklara iletilir Bitkilerdeki bu sistemin önemli bir özelliği de hem odun borularının (ksilem sistemi) ve hem de soymuk borularının (phloem sistemi) her sene yeni baştan oluşmasıdır Kök-yaprak bağlantısını oluşturan tüm elemanlar hiçbir aksama olmadan her sene yenilenmektedir
Soymuk (phloem) borularını oluşturan temel (eleyici) hücreler üzerindeki araştırmalar bunlarda çekirdek bulunmadığını ortaya koymuştur Buna karşın, bağlantı hücrelerininse oldukça yoğun sitoplazmaları ve dışarı doğru çıkık bir çekirdekleri vardır
Görüldüğü gibi bitkilerin taşıma sistemlerindeki borular, yapı, şekil ve oluşum olarak birbirlerinden tamamen farklıdır Bu farklılığın nedeni, hücrelerin yerine getirdikleri görevler ile bağlantılıdır Hücre çekirdeği, hücreyle ilgili tüm bilgilerin saklandığı bir merkezdir Böyle bir merkezin hücre içinde bulunmaması ise oldukça olağan dışı bir durumdur Temel (eleyici) hücrelerin çekirdekleri yoktur, çünkü bu hücrelerdeki bu tip organeller besin maddelerinin akışını engelleyebilirler
Ağaçlarda ve büyük bitkilerde odun boruları (ksilem sistemi) ve aynı zamanda da soymuk boruları (phloem) sistemi her sene yeni baştan oluşmaktadır Sistem; tüm yapıları, kendine has özellikleri, özel hücre yapıları, sistemin işleme hızı gibi detaylarıyla birlikte hiçbir aksama olmadan her sene yenilenmektedir
Aynı bitkinin gövdesi içinde yer alan iki sistemdeki bu fark çok önemlidir, çünkü besin taşınmasında (phloem sisteminde) minerallerin bitki içinde iletilebilmeleri için direkt olarak hücreler görev yaparlar, bu yüzden hücrelerin canlı olmaları gerekir Ksilem sistemindeki hücrelerse suyun taşınmasında sadece bir boru görevi görürler, suyun yapraklara iletimini sağlayansa içerideki basınçtır Besin taşınmasında canlı hücrelerden oluşan bir sistemin kurulmasının nedenidir
Bitkilerin su taşımalarında olduğu gibi, besinleri taşımalarında da sadece teoriler geçerlidir Botanikçiler bu sistemin nasıl çalıştığıyla ilgili oldukça yoğun araştırmalar yapmışlardır Yapılan araştırmalarla ortaya çıkan sonuçlardan en kabul göreni "toplu akış hipotezidir" Bu hipoteze göre yaprakların iç dokularında besin olarak üretilen şeker, aktif taşıma yoluyla taşıyıcı kanalda canlı olan özel hücrelere iletilir Bu taşıyıcı kanalı oluşturan hücrelere yani çekirdeğini kaybeden hücrelere gelen şekerli çözelti, kanal boyunca bitkinin şeker yoğunluğu az olan diğer bölgelerine taşınır

BESİNLERİN DAĞITILMASI

Köklerin topraktan aldığı mineralleri dağıtması işlemi de gövdeye düşmektedir Gövde, mineralleri ihtiyaç duyulan bölgelere en uygun şekilde dağıtmak durumundadır Örneğin kalsiyumun yaprak sapında daha fazla bulunması gerekir çünkü sap, yaprakları ve çiçekleri taşıdığı için dayanıklı ve sert bir yapıya sahip olmalıdır Tohumda ise, sapa oranla daha az miktarda kalsiyum bulunur
İnsan vücudundan bir örnek vermek gerekirse magnezyumun insan vücudundaki görevi kasların güçlenmesini, protein sentezini, hücrelerin büyümesini ve yenilenmesini sağlamaktır Yani magnezyum, büyümenin ve hücrenin motorudur Bitkilerde de magnezyum, bitkinin büyüme noktalarında depolanmıştır ve oluşacak klorofilin yapısında yer almak için bekler Bitkilerde yer alan başka bir element olan fosfor da aynı magnezyum gibi büyüme noktalarında ve bitkinin çiçek, meyve gibi kısımlarında daha fazla bulunur
Bitkilerin İlginç ÖzellikleriZamanı ölçebilme yeteneği genelde insanın dışında diğer canlılarda bulunmasının beklenmediği bir özelliktir Bunun sadece insanlara özgü olduğu düşünülebilir ama
BİTKİLERİN İLGİNÇ ÖZELLİKLERİ
Zamanı ölçebilme yeteneği genelde insanın dışında diğer canlılarda bulunmasının beklenmediği bir özelliktir Bunun sadece insanlara özgü olduğu düşünülebilir ama hem bitkiler hem de hayvanlar, zamanı ölçme mekanizmasına yani "biyolojik bir saate" sahiptirler:

BİTKİLERDEKİ BİYOLOJİK SAAT

Bitkilerin zamana bağlı hareketlerinin ilk defa anlaşılması 1920'lere dayanmaktadır Bu yıllarda Almanya'da iki bilimadamı Erwin Buenning ve Kurt Stern fasulye bitkisindeki yaprak hareketlerini inceliyorlardı İncelemeleri sonunda gördüler ki, bitkiler gün boyunca yapraklarını güneşe doğru uzatıyorlar, geceleri de tam dikey olarak yapraklarını büzüp uyku pozisyonuna geçiyorlardı
Bu bilimadamlarından yaklaşık iki yüzyıl önce de Fransız Astronom Jacques d'Ortour de Marian da bitkilerin böyle düzenli bir uyku ritmine sahip olduklarını gözlemlemişti Karanlık bir ortamda ısı ve nem ayarlaması yapılarak tekrarlanan deneylerde bu durumun değişmemesi, bitkilerin içlerinde zaman ölçen bir sistemlerinin olduğunu göstermişti
Bitkiler belirli faaliyetleri için belirli zamanları seçerler Bunu da güneş ışığındaki değişimlere bağlı olarak yaparlar İçlerindeki saat güneş ışığıyla kurulduğu için ritmik hareketlerini 24 saat içinde tamamlarlar Bitkilerin ritmik davranışlarının haftalarca sürdüğü de olabilir
Yapılan ritmik hareketler ne kadar sürerse sürsün değişmeyen bir nokta vardır Bu hareketler her seferinde bitkinin yaşaması ve neslinin devamı için, hep en uygun zamanlamada gerçekleşir Ve bu hareketlerin başarıyla tamamlanabilmesi için birçok karmaşık işlemin bir şekilde meydana gelmesi gerekir
Örneğin birçok bitkide çiçeklenme yılın belli bir zamanında olur Çünkü bu zamanlar bitkinin çiçeklenmesi için en uygun zamanlardır Bitkilerin bu zaman ayarlamalarını yapan saatleri, güneş ışığının yapraklara düşme süresini de hesaplar Her bitkinin biyolojik saati bu süreyi bitkinin kendi yapısal özelliğine göre hesaplar Yapılan hesap ne olursa olsun çiçeklenme en uygun zamanda gerçekleşir Bu şekilde bir zaman ayarlaması yapan soya fasulyesi üzerinde yapılan araştırmalar sonucunda, bu bitkilerin ne zaman ekilirlerse ekilsinler her zaman yılın aynı zamanlarında çiçek açtıkları görülmüştür



Bitkiler çiçeklenmenin dışında daha birçok faaliyetlerinde mükemmel zamanlamalar kullanırlar Örneğin gelincik çiçekleri polenlerini yayma zamanlarını, polen taşıyıcıların en yoğun şekilde dolaştıkları günlere ve saatlere denk getirirler Yine her bitki için bu günler ve saatler değişir Ama sonuçta her bitki yaptığı zaman ayarlamasıyla en garantili biçimde polenlerini yaydırır Gelincik çiçekleri Temmuz ile Ağustos aylarında sabah 0530 ile 1000 saatleri arasında polenlerini yayarlar Bu saat, arıların ve diğer böceklerin de beslenmek için dışarıya çıktıkları saatlerdir Burada bitki, kendi özellikleri dışında bir de diğer canlıların özelliklerini en ince ayrıntısına kadar hesaba katmalıdır Bu bitki kendisini dölleyecek olan canlıların yuvalarından çıkacakları zamanı, katedecekleri yolun süresini ve beslenme saatlerini tam olarak bilmelidir Bu durumda akla şu soru gelecektir: Bütün bu "bilgilere" sahip olan ve gerekli "hesaplamaları" yapan "diğer bir canlının özelliklerini analiz eden" ve bir bilgisayar merkezini andıran bu saat, bitkinin neresindedir?
Bilim adamları bitkiler dışındaki canlılardaki biyolojik saatin, genel olarak hipofiz bezinin etkisiyle oluştuğunu düşünmektedirler Fakat bitkilerdeki bu mükemmel zaman ölçme sisteminin nerede bulunduğu onlar için hala tam bir sırdır

BİTKİLERDEKİ SAVUNMA STRATEJİLERİ

Bitkiler de kendilerini düşmanlarından bir şekilde korumak zorundadırlar Bu korunma her bitki türüne göre çeşitlilik gösterir Örneğin bazı bitkiler, parazitlere ve böceklere karşı çeşitli salgılar üreterek düşmanlarıyla mücadele ederler ve kendilerini ancak bu şekilde korurlar Bir numaralı savunma silahları olan zehirli kimyasal salgılarını gereği gibi kullanabilmek için bitkiler çok çeşitli stratejiler kullanırlar Örneğin, mantar ve salatalıkların zehirli uçları vardır ve bunları saldırı anında harekete geçirirler Bu tam teçhizatlı savaşın başka bir örneği de çınar ağaçlarında mevcuttur Çınar ağacı, yapraklarından salgıladığı bir öz su yardımıyla, gövdesinin altındaki toprağı sistemli bir şekilde zehirler, öyle ki bu zehirden sonra, toprağın üstünde küçücük bir ot bile yetişemez Bu zehirli maddeyi bünyesinde barındırmasına rağmen çınar ağacı kendisi bundan herhangi bir zarar görmez



Saldırıya uğradıklarında bulundukları ortamdan uzaklaşmalarını sağlayacak ayakları veya savaşacak herhangi bir organı olmayan bitkiler düşmanlarına karşı sadece salgılarla karşılık vermezler, bunun yanı sıra pek çok savunma mekanizması ile birlikte yaratılmışlardır Bu mekanizmaların içinde haberleşme yeteneği de vardır Bazı bitkiler, ısırılan bölgeden kendilerini ısıran böceğin sindirim sistemini bozucu ve ona sahte tokluk hissettiren bir sıvı salgılar Aynı zamanda yaprak hasar gördüğü yerden "jasmonik asit" denen bir tür asit de salgılayarak diğer yaprakların saldırıdan haberdar olmalarını ve savunmaya geçmelerini sağlar
Mısır ve fasulye bitkileri ise düşmanlarından korunmak için parazit yaşayan eşek arılarını adeta paralı asker gibi kullanırlar Yapraklarına tırtıl dadandığında özel bir kimyasal salgı salgılayan bu bitkiler eşek arılarını bulundukları yere toplarlar Eşek arıları da larvalarını bitkiye saldırmış olan tırtılların üstlerine bırakırlar Büyüyen eşek arısı larvaları tırtılların ölümüne neden olur bu da bitkinin kurtulmasını sağlar Bitkilerin bazıları ise aleolu kimyasal bileşikleri yapılarında bulundururlar Bunlar böcek ve hayvanlar için bazen çekici, bazen korkutucu, bazen alerji yapıcı, bazen de öldürücü olarak etkilerini gösterirler
Örneğin kelebekler çalı çiçekli bitkilere yanaşmazlar Çünkü bu tür çiçekler savunma sistemlerinin içinde "sinigrin" adlı bir zehir maddesi bulundururlar Buna karşın kelebekler zehir maddesi taşımadıklarını bildikleri salkım çiçekli bitkileri tercih ederler Kelebeğin bunu tecrübe ederek öğrenmesi imkansızdır Bitkinin tadına bakması kelebeğin sonu olacaktır O halde bu bilgiyi kelebekler farklı bir şekilde elde etmektedirler
Akçaağaçların, özellikle şeker akçaağacının genç sürgünlerini ve yapraklarını zararlı canlılardan koruma düzeni çoğu zaman insanların ürettikleri böcek öldürücülerden çok daha etkilidir Şeker akçaağacı, gövdesinde bol şekerli öz su olmasına rağmen, yapraklarına "tanen" denen bir maddeyi gönderir Bu, böcekleri rahatsız eden bir maddedir "Tanen"li yaprakları yiyen böcekler kurtulmak için hemen daha az tanenli üst yapraklara çıkarlar Oysa üst yapraklar kuşların en çok uğradıkları yerlerdir Buraya kaçan böcekler kuşlar tarafından avlanırlar Şeker akçaağacı bu stratejisi sayesinde böcek saldırılarından az zarar görerek kurtulur
Orta ve Güney Amerika'da yetişen bir asma bitkisi siyah ve yeşil tırtıllar ve kırmızı kelebekler için çok ideal ve çekici bir yiyecek türüdür Öyle ki bu böcekler, yavrularının yumurtadan çıkar çıkmaz bu lezzetli yiyecekle beslenebilmeleri için, yumurtalarını asma bitkisinin yaprakları üzerine bırakırlar Yalnız burada çok önemli bir nokta vardır Bu kelebekler yumurtalarını bırakmadan önce asmanın yapraklarını iyice kontrol ederler Eğer bir başka hayvan yumurtalarını yerleştirmişse, aynı bitkinin yapraklarından birden fazla ailenin bireylerinin beslenmesi zor olacağından, orayı tercih etmez ve boş olan başka yaprakları ararlar
Böceklerin tercihinin bu yönde olması bitki için oldukça büyük bir avantajdır çünkü asma bitkisi saldırıdan korunmak için böceklerin bu seçiciliğinden faydalanır
Asma bitkisinin bazı cinsleri, yapraklarının üst kısımlarında, yeşil yumrucuklar oluştururlar Bazı türleri ise, yaprağın altında bulunan, dal ile birleşme yeri üzerinde, kelebeklerin yumurtalarına benzer renkte lekecikler meydana getirirler Bunu gören tırtıl ve kelebekler, başka böceklerin kendilerinden evvel bu yaprakların üzerine yumurtladıklarını zannederler ve bitkiye yumurtlamaktan vazgeçerek, kendilerine yeni yapraklar aramaya başlarlar
Yapraklarını böylesine inanılmaz bir yöntemle koruma altına almış olan asma bitkisi, herkesin bildiği gibi topraktan çıkan ve kuru bir dal ile yapraklardan oluşan bir bitkidir Bu bitki herhangi bir akıl, hafıza ve teşhis kabiliyetine sahip değildir Kendisinden tamamen farklı bir canlının, bir böceğin özelliklerini, tercihlerini, yumurtlarının şeklini bilmesine kesinlikle imkan yoktur Ama görüldüğü gibi asma bitkisi böceğin, hangi şartlarda yumurtalarını bırakmaktan vazgeçip de başka bir bitkiye yöneleceğini bilmekte, ayrıca kendi yapraklarında bu yumurtalara benzer desenler oluşturmakta ve çeşitli değişiklikler yapmaktadır Asma bitkisinin, herhangi bir böceğin yumurtalarını taklit edebilmesi için neler yapması gerektiğini birlikte düşünelim Taklit, zeka gerektiren bir yetenektir Bu nedenle bitki bir zekaya sahip olmalı, bu yumurtaları görüp idrak etmeli ve hafızasına bunu yerleştirmelidir Daha sonra bu özelliklerini, bazı sanatsal kabiliyetleri ile birleştirip, kendi bünyesinde çeşitli değişiklikler oluşturup böyle bir savunma taktiği geliştirmelidir Elbette ki bu saydıklarımızın hiçbiri, bir bitki tarafından gerçekleştirilmiş olması, ya da çeşitli tesadüfler sonucunda ortaya çıkması mümkün olan şeyler değildir

İLGİNÇ BİTKİLERDEN BİRKAÇ ÖRNEK

Arum zambağı döllenmeye hazır hale gelince keskin kokulu bir amonyak gazı (NH3) yaymaya başlar Çiçeğin son derece ilginç bir yapısı vardır Polenlerinin bulunduğu bölüm, beyaz yapraklı yapının içinde dip taraftadır ve dışarıdan görünmez Bu yüzden sadece koku yaymak böceklerin dikkatini çekmek için yeterli değildir Polenler döllenmeye hazır olduğunda zambak saldığı kokuyla birlikte çiçeğinin dışta kalan bölümünü de ısıtır İşte bu yalnızca aydınlık saatlerde ve bir gün içerisinde gerçekleşen ısınma ve koku böcekler için çok çekicidir Bu ısı ve koku nasıl ortaya çıkıyor sorusunu cevabını bulmaya çalışan bilim adamları bitkinin ****bolizmasında gerçekleşen hızlanma sonucunda ortaya özel bir asit çıktığını bulmuşlardır
Glutanamik asit denen bu maddenin kimyasal yollarla parçalanması sonucunda çiçeğin yaydığı ısı ve koku oluşur Bu sayede böcekler çiçeğe gelirler Ne var ki böcekler için bu yeterli değildir çünkü arum zambağının polen tozları dipte kapalı torbacıklarda bulunur Çiçek buna da hazırlıklıdır Yağlı olan dış yüzeyi sebebiyle gelen böcekler kayarak aşağı çiçeğin içine düşerler ve bir daha da kaygan duvarlardan yukarı tırmanamazlar Bulundukları bölümde çiçeğin dişi organlarının ürettiği şekerli bir sıvı vardır Ayrıca gece olunca polenlerin kapalı olduğu torbacıklar da açılır ve böcekler bunlara bulanırlar Böcekler çiçeğin içinde bir gece kalırlar Sabah olunca çiçeğin üzerinde bulunan dikenler bükülerek böceklerin yukarı tırmanması için merdiven işlevi görürler Merdivenden tırmanan böcekler, özgürlüklerine kavuşur kavuşmaz görevlerini yerine getirmek için dölleyici polen yükleriyle birlikte başka bir zambağa giderler
İlgi çekici bir güzellikte olan Passiflore çiçeği, yaprakları üzerinde yer alan küçük iğneler sayesinde düşmanı olan tırtıllara karşı koyabilmektedir Bu iğneler, yumurtadan çıkan tırtılların en ufak bir yer değiştirmesi halinde bedenlerine saplanır Böylece, passiflore çiçeği, bu tırtıllar henüz doğup ona zarar vermeden önlemini almış olur



Resimde görülen bu canlı kayalar gerçekte toprağın altında gizlenmiş olan bir bitkinin etli yapraklarıdır Çiçek açmadığı zamanlarda bir kayadan farksız olan taş kaktüs bitkisi aslında gerçek bir kaktüs değildir Kayaya benzeyen görünüşü onun düşmanlarından çok iyi bir şekilde korunmasını sağlar

Küstüm otunun çok ilginç bir savunma sistemi vardır Bu bitkinin yapraklarına dokunulduğunda birkaç saniye içinde, sapla birlikte yapraklarının gövdeye doğru yaslandığı görülecektir Eğer bitkiyi rahatsız eden etki devam ederse bu kez küstüm otu aşağıya doğru ikinci bir hareket yaparak gövdesinin üzerindeki sivri dikenleri ortaya çıkarır Bu da böcekleri kaçırmak için yeterlidir Bitkideki bu hareketi gerçekleştiren mekanizma elektrik akımlarıyla başlar Bu akım aynı insan vücudundaki sinirlerden geçen akım gibidir Bitkinin reaksiyonları bizde olduğu kadar hızlı değildir Bununla birlikte bitki özünü taşıyan kanallar aracılığıyla iletilen elektrik sinyalleri 30 santimetrelik mesafeyi bir-iki saniye içinde geçer Isı ne kadar yüksek olursa, reaksiyon o kadar hızlı olur Her bir yaprağın dibi (yaprağın sapıyla birleştiği yerde), oldukça şişkindir Buradaki hücreler sıvıyla doludur Uyarı buraya ulaştığı zaman, yaprağın dibindeki şişkinliğin alt yarısı aniden suyunu boşaltır ve aynı anda diğer üst yarı, bu suyu kendi bünyesine alır Ve yaprak aşağıya doğru düşer Böylece uyarı saplar boyunca ilerlerken, yapraklar domino taşları gibi teker teker, ardı ardına kapanır Bu şekilde bir savunma hareketinden sonra, bitkinin tekrar hücrelerini doldurup