Bitkilerin Dünyası etiketine sahip kayıtlar gösteriliyor. Tüm kayıtları göster
Bitkilerin Dünyası etiketine sahip kayıtlar gösteriliyor. Tüm kayıtları göster

ARUM ZAMBAĞI'NIN ÇEKİCİ TUZAĞI

8 Kasım 2007 Perşembe

ARUM ZAMBAĞI'NIN ÇEKİCİ TUZAĞI
Bitkilerin Dünyası


Arum ZambağıArum zambağı büyüleyici bir güzelliğe sahiptir. Ancak bu güzellik, böcekler için hazırlanmış mükemmel bir tuzağı da içinde barındırır. Tuzağın amacı sanılanın aksine beslenmek değil neslini devam ettirebilmektir.
Zambak çiçeği, spadiks adı verilen çubuk biçiminde bir başağa sahiptir. Başağın etrafı spata olarak adlandırılan beyaz bir yaprak tarafından çevrilidir. Bitkinin çiçeklenen bölümü, beyaz yapraksı yapının içinde başağın dip tarafında yer alır. Burası dışarıdan görülmez. Çiçeklenmenin gerçekleştiği yer dikkatle incelenecek olursa dört bölümle karşılaşılır. Bu bölümleri aşağıdan yukarı olmak üzere şöyle sıralayabiliriz:
1- Dişi çiçekler,
2- Dikenli kısır çiçekler,
3- Erkek çiçekler,
4- Dikenler.
Arum ZambağıTozaklanarak üremeye hazır hale gelince, bitkinin metabolizması hızlanmaya başlar ve bitkinin bünyesinde daha önceden üretilmiş olan özel bir asit (glutanamik asit) parçalanır. Bu parçalanma sonucu başağın dışta kalan bölümü ısınır ve keskin kokulu amonyak (NH3) gazı yaymaya başlar. Bitkilerin büyük bir çoğunluğunda kimyasal tepkimelerden ortaya çıkan ısı dışarıya verilmez. Vücut içerisinde farklı kimyasal tepkimeler için kullanılır. Bu konudaki istisnalardan biri arum zambağıdır. Arum zambağındaki yukarıda bahsi geçen ısınma kimyasal tepkimesi yıl içinde tek bir günde, üstelik o belirli günün sadece gündüzün aydınlık olduğu saatlerde gerçekleşir. Başağın ucundan yayılan ısı ve gaz birçok böcek için cezbedici özelliktedir.

Arum ZambağıBu nedenle tepkime sonunda birbiri ardına farklı türlerde böcekler
çiçeğe çekilir. Başağın yüzeyi yağlıdır. Bu nedenle başağa gelen böcekler kayarak aşağı başağın dibine düşerler. Burada dişi çiçeklerin üzerinde salgılanan şekerli sıvı ile karşılaşır ve onunla beslenirler. Gece olunca erkek çiçekler açılır ve böcekler adeta bir polen yağmuruna tutulurlar. Sabah olunca da başağın üzerindeki dikenler bükülerek böceklerin dışarı çıkmasının sağlayan bir merdiven işlevi görürler. Merdivenden tırmanan böcekler, özgürlüklerine kavuşur kavuşmaz dölleyici polen yükleriyle birlikte başka bir zambağa giderler.
Arum zambağı bir fizik ya da kimya mühendisi değildir. Endüstri ürünleri tasarımcısı da değildir. Ama yine bu üç meslek grubunun birikimiyle oluşturulabilecek bir mekanizmaya sahiptir. Bu mekanizmanın her noktası inceden inceye planlanmıştır. Mekanizmayı oluşturan parçalardaki bir eksiklik ya da sıralamadaki en küçük bir hata Arumun bir daha üreyememesi ve neslinin sona ermesi ile sonuçlanacaktır. Arumun tuzağı aşama aşama incelenecek olursa bu tuzağın ne kadar mükemmel bir tasarım ürünü olduğu daha iyi anlaşılacaktır:
1- Glutanamik asidin üretilmesi.
2- Bu asidi parçalayacak olan Dinitro Fenol adlı kimyasalın üretilmesi. Bu iki basamağın gerçekleştirilebilmesi için, amaca uygun sayıda atomun, uygun sırada dizilmesi,
3- Glutanamik asit yoluyla bütün bitkiler ısı çekerken Arumun ısı salmasının sağlanması gerekir.
4- Isı salmanın zamanlamasının doğru olması, ısı salma zamanını belirleyen bir sistemin var olması. Bu aşamada zamanlama çok önemlidir. Örneğin dikenlerin merdiven şeklini almasından sonra ısı salmanın hiçbir anlamı olmayacaktır.
5- Böceklerin döllenmenin gerçekleşeceği yere gelmesi için başağın üzerinde kaygan nitelikte bir sıvının üretilmesi. Bu salgıdaki bir hata sıvıdaki kayganlık özelliğinin yitirilmesine hatta yapışkan olmasına yol açabilir ki bu da zambağın sonu demektir.
6- Böcekleri başağın dibine çekerek orada tutmaya yarayan şekerli sıvının üretilmesi.
7- Böcekler buraya geldikten sonra (daha önce değil) polen yağmurunun başlaması.

8- Tam zamanı geldiğinde dikenlerin bükülerek merdiven formunu alması ve böceklerin çıkışına izin vermeleri. Dikenler bu formu oluşturamazlarsa böcekler dipte hapis kalacaklar ve polenleri diğer zambaklara ulaştıramayacaklardır.

DeneyArumun tuzağını mühendislerin ya da bilim adamlarının bir araya gelerek tasarladığını iddia etmek şüphesiz akıl karı değildir. Peki ya tüm bunların birbiri ardına gerçekleşen tesadüflerle oluştuğunu söylemek? Şüphesiz böyle bir iddianın ilkinden daha tutarsız olacağı çok açıktır. Aklıselim her insan kabul eder ki, bir yerde işleyen mükemmel bir düzen varsa, bu düzen mutlaka biri tarafından önceden hazırlanmış olmalıdır. Planlayan, tasarlayan ve uygulayan olmadan düzen olmaz. Şüphesiz Arumdaki bu mükemmel tasarımın sahibi de yerle gök arasındaki tüm canlıları yaratan ve tüm işleri düzenleyen Allah'tır.

Alıntılar

David Attenborough, The Private Life of Plants, Princeton University Press, Princeton, New Jersey, s.

(187 KB) Word doc (zip)
(237 KB) Adobe pdf (zip)

ALARM SİNYALİ VEREN BİTKİLER

ALARM SİNYALİ VEREN BİTKİLER
Bitkilerin Dünyası


Manduca Güvesi Ve Tütün Bitkisi
Manduca güvesi ve tütün bitkisi

Herkes bitkilerin tehlikeden kaçamadıklarını, dolayısıyla düşmanlarına hemen teslim olduklarını zanneder. Ancak yapılan araştırmalar durumun hiç de zannedildiği gibi olmadığını ortaya çıkarmıştır. Tam tersine bitkiler de şaşırtıcı taktiklerle düşmanlarının üstesinden gelmektedirler.
Örneğin bitkiler, yapraklarını kemiren böcekleri uzaklaştırmak için kimi zaman zararlı kimyasallar üretirler, kimi zaman da bu böceklerle beslenen avcı böcekleri çeken kimyasal kokular yayarlar. Kuşkusuz her iki taktik de son derece akılcıdır. Nitekim tarımsal alanda yapılan faaliyetlerde bu savunma stratejisi, çok etkili bir yöntem olarak taklit edilmeye çalışılmaktadır. Almanya'daki Max Planck Kimyasal Ekoloji Enstitüsü'nde 'bitki savunması genetiği' alanında çalışmalar yapan Jonathan Gershenzon, bu akılcı stratejiyi gereği gibi taklit edebilirlerse, gelecekte tarımsal ilaçlamaların zehirsiz yapılabileceğini düşünmektedir.(1)
Bazı bitkiler tırtıllar tarafından saldırıya uğradıklarında hemen bu tırtıllarla beslenen avcı böcekleri kendilerine çeken, uçucu bir kimyasal madde salgılar. Yardıma çağrılan böceklerin özelliği ise yumurtalarını tırtılların içine bırakmalarıdır. Tırtıldan habersiz onun içinde barınan ve yumurtadan çıkan larvalar ise, bu tırtıllarla beslenerek büyüme imkanı bulurlar. Böylece ekine zarar veren tırtıllar dolaylı bir strateji ile imha edilir.
Bitkinin, yapraklarının bir tırtıl tarafından yendiğini anlaması ise yine kimyasal yöntemlerle gerçekleşir. Bitki, yapraklarını kaybettiği için değil, tırtılın salyasındaki kimyasallara tepki olarak böyle bir alarm sinyali verir. Basitmiş gibi görünen bu olayda üzerinde durulması gereken pek çok konu vardır. Bunlardan birkaçını şöyle sıralayabiliriz:
1-Bitki, tırtılın kimyasal salgısını nasıl algılamaktadır?
2-Bitki, alarm sinyali verdiğinde tırtıllardan kurtulacağını nereden bilmektedir?
3-Verilen sinyalin böceklerde davet etkisi yapacağını nereden bilmektedir?
4-Bitkinin, daveti doğru böceklere (saldırgan tırtıllarla beslenen) yapmasını sağlayan nedir?
5-Verilen sinyal sesli değil kimyasal bir salgı şeklindedir. Böceklerin kullandığı kimyasallar da son derece karmaşık bir molekül yapısına sahiptir. Kimyasaldaki en ufak bir eksiklik ya da yanlışlık, sinyalin niteliğini kaybettirebilir. Bu durumda bitki bu sinyali veren kimyasalı kendi kendine nasıl üretebilmektedir?

Geociris
Geociris
Manduca Güvesinin Tırtılı
Manduca güvesinin tırtılı

Şüphesiz beyni bile olmayan bir bitkinin tehlikeler karşısında çözüm üretmesi, bir kimyager gibi kimyasal maddeleri tahlil etmesi, hatta bunu üretmesi, planlı bir strateji yürütmesi mümkün değildir. Kuşkusuz ki, dolaylı yöntemlerle bir düşmanı altetmek akıl gerektiren bir davranıştır. Bitkiyi bu özelliklerle yaratan Yüce Rabbimiz olan Allah'tır.
İşte günümüzde yaygınlaşan bu gibi biyomimetik çalışmalarıyla, Allah'ın canlılar üzerinde bize gösterdiği akıl hayranlıkla taklit edilmeye çalışılmaktadır.
Nairobi'de bulunan Uluslararası Böcek Fizyolojisi ve Ekoloji Merkezi'nden ve İngiltere'deki Toprak Ürünleri Araştırma Enstitüsü'den bir grup araştırmacı da bu konuda bir çalışma gerçekleştirmiştir: Çalışma ekibi mısır ve buğday tarlalarında ekinlerin arasına, tarım zararlılarını bu strateji ile ortadan kaldıran bir çim ekmiştir. Sonuçta, tarım ilacı kullanılmasına gerek kalmadan, zararlı canlıların etkisiz hale getirilmesinde %80 oranında başarı sağlanmıştır. Bitkiler üzerinde sergilenen bu benzersiz çözümün yaygınlaştırılması durumunda tarımda daha büyük aşamalar kaydedilecektir.(2)
ABD Utah'ta yetişen bir tütün bitkisi ise Manduca güvesinin tırtılı tarafından saldırıya uğramaktadır. Bu zararlının yumurtaları Geocoris böceği tarafından sevilen bir yiyecek türüdür. Tütün bitkisinin salgıladığı uçucu kimyasal madde sayesinde Geocoris avcısı kimyasal salgılar aracılığıyla çağırılmakta ve yumurtalar bu böcek tarafından yendiği için tırtıl sayısının artışı engellenmektedir.(3)

Alıntılar

(1) http://www. nature. com/cgi-taf/DynaPage.taf?file=/nature/journal/v410/n6830/full/410736a0_fs.html&_UserReference= C0A804EC46516639F0E0A2AC62BC3BB39855; John Whitfield, Nature, "Making Crops Cry For Help", 12 April 2001, s.736-737
(2) http://www. nature. com/cgi-taf/DynaPage. taf?file=/nature/journal/v410/n6830/full/410736a0_fs.html&_UserReference= 0A804EC46516639F0E0A2AC62BC3BB39855; John Whitfield, Nature, "Making Crops Cry For Help", 12 April 2001, s.736-737
(3) http://www. nature. com/cgi-taf/DynaPage. taf?file=/nature/journal/v410/n6830/full/410736a0_fs.html&_UserReference= 0A804EC46516639F0E0A2AC62BC3BB39855; John Whitfield, Nature, "Making Crops Cry For Help", 12 April 2001, s.736-737

(63 KB) Word doc (zip)
(80 KB) Adobe pdf (zip)

DENİZALTI BİTKİLERİNDE

DENİZALTI BİTKİLERİNDE
POLENLEŞME YÖNTEMİ İLE ÜREME

Bitkilerin Dünyası


Zostera

Polenle üreme yöntemi, bilinenin aksine, sadece kara bitkilerine özgü bir yöntem değildir. Deniz bitkilerinde de bu yöntemle üreyen türler vardır. İlk olarak 1787 yılında İtalyan botanikçi Filippo Cavollini, açık denizde yaşayan ve polenleşme yöntemi ile üreyen "Zostera" isimli bitkiyi keşfetmiştir.
Polenleşme yönteminin sadece kara bitkilerine özgü olduğunun zannedilmesinin nedeni; su ile temas eden kara bitkilerinin polenlerinin, yarılarak işe yaramaz hale gelmeleriydi.
Suda polenleşme yöntemiyle üreyen bitkiler üzerinde yapılan incelemeler, bu konunun evrim teorisinin içinden çıkamadığı problemlerden bir yenisi olduğunu göstermiştir.
Polenleri suyla taşınan bitkilere 11 farklı familyada 31 cins olarak Kuzey İsveç'ten, Güney Arjantin'e, deniz seviyesinin 40 m altından, 4800 m yüksekte And Dağlarındaki Titicaca Gölü'ne kadar pek çok farklı yerde rastlanılır. Ekolojik yönden bakılacak olursa bu bitkilerin tropik yağmur ormanlarından, çöllerdeki mevsimlik göllere kadar çok farklı şartlarda yaşayanları vardır.
Evrimcilerin bu konudaki problemleri, evrim teorisinin kendi tezlerinden kaynaklanır. Çünkü teoriye göre polenleşme, bitkilerin karada yaşamaya başlamasından sonra kullandıkları "gelişmiş" bir üreme biçimidir. Oysa, bu yöntemi kullanan su bitkilerinin varlığı ortadadır. Bu nedenle evrimciler bu bitkileri, "yeniden suya dönen çiçekli bitkiler" olarak adlandırmışlardır. Ne var ki evrimciler bu bitkilerin ne suya dönüş zamanları, ne suya dönüşlerini gerektiren nedenler, ne de suya dönüşlerinin şekli ve ara formları hakkında mantıklı ve bilimsel bir açıklama yapamamışlardır.
Evrimcilerin diğer bir problemi ise suyun bazı özelliklerinden kaynaklanır. Daha önce de belirttiğimiz gibi su, polenin yayılması için hiç de etkin bir ortam değildir ve genellikle polen tanelerinin yarılmasına yol açar. Ayrıca, suyun hareketini tahmin etmek de zordur. Suda oldukça düzensiz akıntılar olabilir, gel-git olması bitkileri aniden batırabilir ya da suyun üstünde oldukça uzaklara götürebilir. Tüm bunlara karşın suda yetişen bitkiler, polenleşme taşıyıcısı olarak suyu büyük bir başarı ile kullanırlar. Çünkü bu bitkiler suda bu işlemleri rahatlıkla başaracakları şekilde yaratılmışlardır. İşte bu bitkilerden birkaç örnek:

VALLISNERIA

Vallisneria

Erkek Vallisneria'nın çiçekleri, bitkinin su içinde kalan bölümünde oluşur. Bunlar daha sonra dişi özellikli bitkinin çiçeklerine ulaşabilmesi için, gövdeden ayrılarak serbest kalırlar. Çiçek, serbest kaldığında kolaylıkla su yüzeyine çıkabilecek bir biçimde yaratılmıştır. Bu esnada çiçek küresel bir tomurcuk görünümündedir. Taç yaprakları birbirleri üzerine kapanmıştır ve portakal kabuğu gibi çiçeğin etrafını sarmışlardır. Bu özel yapılı form, polenlerin taşındığı bölümün, suyun olumsuz etkisinden korunmasını sağlar. Çiçekler yüzeye çıktığında, daha önce kapalı olan taç yapraklar birbirlerinden ayrılır ve geriye doğru kıvrılarak su üzerine yayılırlar. Polenleri taşıyan organlar, taç yaprakların üzerinde yükselmiş bir biçimde ortaya çıkarlar. Bunlar en hafif bir esintiyle bile hareket edebilecek yelken görevini üstlenirler. Bu organlar, bir yandan yelken gibi iş görürken, öte yandan Vallisneria'nın polenlerini de su yüzeyinden yukarıda tutarlar.
Vallisneria bitkisi polenlerini taşıtmak için suyu kullanır. Bitkinin çiçeklerinin, açacakları zamanı ve yeri bilmeleri ve polenlerinin suya dayanıklı özel yapıları gibi detaylar bitkinin bu işlemler için özel olarak yaratıldığını bize gösterir.
Dişi bitkinin çiçekleri ise, su dibinden gelen uzun bir sapın ucunda ve su yüzeyinde yer alırlar. Dişi çiçeğin yaprakları da su yüzeyinde hafif bir çöküntü oluşturacak şekilde açılmışlardır. Bu çöküntü erkek çiçek kendine yaklaştığında, dişi çiçeğin bir çekim alanı oluşturmasına yarar. Nitekim erkek çiçek, dişi çiçeğin yanından geçerken bu çekim alanına girer ve iki çiçek buluşur. Böylece polenler dişi çiçeğin üreme organına ulaşır ve polenleşme gerçekleştirilmiş olur.
Erkek çiçeğin, suda iken kapalı olup polenleri koruması, yükselerek su yüzünde açması ve suda rahatlıkla ilerleyebilecek bir form oluşturması, üzerinde özel olarak düşünülmesi gereken detaylardır. Çiçeğin bu özelliği deniz taşıtlarında kullanılan ve denize atıldığında otomatik olarak açılan tahliye botlarına benzer. Bu botlar birçok endüstri ürünleri tasarımcısının uzun süren ortak çalışmaları sonucu ortaya çıkmıştır. Botun ilk üretiminde karşılaşılan planlama hataları ve dolayısıyla botun çalışması sırasında ortaya çıkan aksaklıklar tekrar ele alınmış, hatalar düzeltilmiş ve tekrarlı çalışmalar sonunda işleyen doğru bir sisteme ulaşılmıştır.

Vallisneria
Tüm bu çalışmaları Vallisneria'nın durumunu düşünerek göz önüne alalım: Vallisneria'nın, tahliye botunu tasarlayanlar gibi birden fazla imkânı yoktur. Yeryüzündeki ilk Vallisneria'nın tek ihtimali vardır. Ancak ilk denemede tam anlamıyla başarılı olan bir sistemin kullanılması sonraki nesillere yaşama imkânı yaratacaktır. Aksaklıkları olan bir sistem ise dişi çiçeği polenleyemeyecek ve bu bitki hiçbir zaman çoğalamayacağı için yeryüzünden yok olup gidecekti. Görüldüğü gibi Vallisneria'nın polenleme stratejisinin aşamalı olarak ortaya çıkması imkânsızdır. Bu bitki suda polenlerini gönderebileceği yapısıyla birlikte yaratılmıştır.

Uydu

Uzay mekiğinin, uzay istasyonu ile kenetlenmesi, Vallisneria’nın erkek çiçeklerinin dişileriyle buluşması ile kıyaslanabilir. Hatta Vallisneria’nın sisteminin daha üstün olduğu bile söylenebilir. Uzay mekiğinin kenetleneceği noktaya kadar kontrol edilmesi gerektiği halde, erkek Vallisneria’nın dişisinin yanına yakınlaşması yetmektedir.

HALODULE
HaloduleEtkileyici polenlenme stratejisine sahip bir başka su bitkisi de Fiji adalarının kumlu kıyılarında yetişen Halodule'dir. Bu bitkinin polen taşıyıcıları uzun yüzücü iplikler biçimindedir ve suyun içinden yüzeye salınırlar. Bu tasarım Halodule'ye Vallisneria'dan bile çok daha fazla isabet sağlama imkanı verir. Ayrıca bu ipliklerin yapısında son derece özel karbonhidrat ve protein tabakaları vardır. Bu özel yapı da Halodulelerin yapışkanlık özelliği taşımalarını sağlamıştır. İplikler su yüzeyinde birbirine yapışarak uzun sallar oluştururlar. Bitkiye ait bu tip milyonlarca arama aracı, gel-git dalgalarını kullanarak dişi bitkilerin bulunduğu sığ sulara doğru yol alırlar. Bu arama araçlarının birbiriyle çarpışmasıyla döllenme işlemi kolaylıkla başarılmış olur.
Halodule gel-git dalgalarını kullanarak, uzun ve yapışkan yüzücü iplikleri sayesinde polenlerini dişi bitkilere göndermede hep başarılı olur.

Halodule

THALASSİA
ThalassiaBuraya kadar polenleri su yüzeyinde taşınan bitkilerden bahsettik. Bu durumda polenlerin hareketi iki boyutludur. Bazı bitkilerde ise üreme sistemi üç boyutlu olarak işler. Üçüncü boyut su yüzeyinin altıdır.
Su altındaki polenleşme stratejileri, su yüzeyinde gerçekleştirilenlerden daha zordur. Çünkü üç boyutlu polenleşmede, polenlerin hareketlerindeki ufak bir değişiklik dahi sonucu daha fazla etkiler. Bu nedenle bir polenin, su içinde iken dişi organı yakalaması, yüzeydeyken yakalamasından çok daha zordur.
Buna karşın, Karaib Adalarından St. Croix'da yetişen "Thalassia" bitkisi yaşamını her zaman su altında sürdürür. Çünkü Thalassia, bu zor gözüken döllenme koşullarını kolaylaştıracak bir polenleşme stratejisine sahip olarak yaratılmıştır. Thalassia, yuvarlak polenlerini uzun yapışkanlı iplikler içine gömülü durumda su altına salar. Su altında yüzen ve dalgalar tarafından yönlendirilen bu iplikler, dişi çiçeklerin üreme organlarına takılarak çoğalmayı sağlar.
Thalassia ve Halodule'nin polenlerini iplikçik paketleri şeklinde yollamalarıyla arama araçlarının taradığı yol daha da büyütülmüş olur. Hiç şüphesiz ki bu akıl örnekleriyle dolu tasarım, hem su bitkilerini hem de onların suda polenleşme stratejilerini yaratan ve her türlü yaratmadan haberdar olan Allah'ın eseridir.

Thalassia

Thalassia bitkisi diğer su bitkilerinden farklı olarak tüm yaşamını suyun altında geçirir. Buna rağmen o da polenlerini su yoluyla dişi bitkiye ulaştırır. Thalassia'nın da yukarıdaki şekilde de görüldüğü gibi yapışkanlı iplikçikleri vardır. Thalassia'nın özel yapısı su altında yaşaması için tasarlanmıştır.

Alıntılar

Scientific American, Ekim 1993, s.68-71

(374 KB) Word doc (zip)
(329 KB) Adobe pdf (zip)