Rüzgar altında kalan bitkiler, neden dokularını sertleştirerek rüzgara tepki verirler?
Bir bitkinin içine yakından baktığımızda çok ilginç sistemlerle karşılaşırız. Bu sistemlerin en önemlilerinden biri, bitkilerdeki tepki mekanizmalarıdır. Yani dışarıdan bakınca ne ağzı, ne gözü, ne de bir sinir sistemi olan bitkiler, yeri geldiğinde bazı duyular konusunda insandan bile hassas olabilmektedir. Bitkilerin bunu nasıl gerçekleştirdiğini araştıran bilim adamları, Rabbimiz’in yaratma ilmini gözler önüne seren muazzam detaylar ve mucizelerle karşılaşmışlardır:
• Bitkilerin Görme Duyusu: Işığa Duyarlı Proteinler
Bitkilerin bizim gibi gözleri yoktur, ama bizim gördüğümüzden daha fazlasını görürler. Çünkü onların ışığa duyarlı bileşiklerden oluşmuş proteinleri vardır. Bu sayede bizim gördüğümüz ve göremediğimiz bütün dalga boylarını algıladıkları gibi, ışığa karşı duyarlılıkları insan gözünden daha fazladır. (Bilim ve Teknik, Bitkilerin Duyuları, Haziran 2000, s.71)
Bitkiler bu görme yeteneklerini kullanarak büyümek ve hayatta kalmak için gerekli olan; ışığın yoğunluğu, kalitesi, yönü ve periyodu gibi koşulları tespit ederler. Bitkinin bir günlük hayat düzeni kendini ışığa göre kuran bir “iç saat”in kontrolündedir. Bu aşamada neler olduğunu bilimsel olarak açıklamak gerekirse, bitkide ışığı görmekle görevli iki protein ailesi bulunur. Bu iki aileden biri, beş farklı çeşidi olan “fitokrom”, diğeri ise iki farklı çeşidiyle “kriptokrom” adlı proteinlerdir. Bu proteinler aynı zamanda ışığı algılayabilen birer ışık reseptörüdürler. Bu sayede bitkinin içindeki saati, ışığın her an yaptığı değişikliklere göre kurmakla görevlidirler. (Paul Simons, “The Secret Feeling of Plant”, New Scientist, vol 136 sayı 1843, 17 Ekim 1992, s. 29 http://www.rrz.uni-hamburg.de/biologie/b_online/e30/30b.htm)
• Tatma Duyusu Görevi Gören Enzim ve ANR1 Geni
Bitkiler sadece güneş ışığıyla yaşayamazlar; ihtiyaçları olan besinleri tatmak için dilleri yoktur ama yine de bunu başarmaları gerekir. Tat duyusu, topraktan mineral ve besinleri alan bitki kökleri için çok önemlidir. Arabidopsis (tere otu) adlı bitkide yapılan araştırmalarda, bir genin nitrat ve amonyum tuzlarının bol olarak bulunduğu yerleri tespit ettiği ortaya çıkarılmıştır. Bu gen sayesinde kökler gelişigüzel değil, besin yönünde gelişerek bilinçli bir hareket sergilemektedir. Nitratları tespit eden bu gen ANR1’dir. (http://www.biology.leeds.ac.uk/centres/LIBA/cps/zhang.htm)
Bu gen dışında, Teksas Üniversi-tesi’nde yapılan diğer bir araştırmada “apiraz” adlı yeni bir enzim keşfedilmiştir. Kök yüzeyinde bulunan bu enzim, mantar gibi toprağa karışmış mikroorganizmaların ürettiği ATP’yi (adenozin trifosfat) tadabilmektedir. ATP molekülü doğada her zaman hazır olan kısa süreli bir enerji rezervidir. Apiraz, bitkinin ATP’yi alıp fosfat besinlerine dönüştürmesini daha sonra da emmesini sağlar. (http://www.esb.utexas.edu/roux/) Bitkilerin bir çöpçü gibi hücre dışındaki ATP’yi toplayıp kullanılır hale getirmesi ise yeni keşfedilmiş bir mucizedir.
• Bitkilerin Avlanmasını ve Dayanıklılık Kazanmasını Sağlayan Dokunma Duyusu
Tatma duyusu gibi dokunma duyusu da bitkilerde çok sık rastladığımız algılardandır. Venüs (Dionaea muscipula) gibi etçil bitkiler, üzerlerine konan böceği bir anda yakalarlar. Resimde görülen mimoza (Mimosa pudica) bitkisi ise en hafif dokunuşta bile ince yapraklarını aşağı doğru indirir. Bezelye ve fasulye gibi tırmanıcı bitkiler hassas dokunma duyuları sayesinde filizlerini sağlam desteklerin etrafına sararlar. Son yapılan araştırmalarda neredeyse bütün bitkilerin bu dokunma duyusuna sahip oldukları ortaya çıkmıştır. (http://www.rrz.uni-hamburg.de/biologie/b_online/e32/32d.htm) Bitkiler genelde yapraklara büyük zarar verebilecek rüzgarın şiddetine karşı da dokunma duyusunu kullanırlar. Rüzgar altında kalan bitkiler dokularını sertleştirerek tepki verir ve böylece şiddetli rüzgarlarda kırılmaktan kurtulurlar. Araştırmacılar, dokunma duyusunun güçlendirilmiş doku üretimine nasıl yol açtığını halen bulmaya çalışmaktadırlar.
En çok üzerinde durulan teoriye göre, bitki sallandığında kalsiyum iyonları, hücrede kimyasal depo işlevi gören geniş odalardan yani vakuollerden hücre sıvısına geçer. Bu kalsiyum akışı bitki hareket ettiğinde veya bitkiye dokunulduğunda meydana gelen ilk harekettir. Bu hareket, saniyenin onda biri gibi bir hızla gerçekleşir. Daha sonra kalsiyum iyonlarının akışı hücre duvarlarının güçlendirilmesiyle ilgili olan genleri harekete geçirir ve son derece kompleks bir süreç sonunda dokunulan bölgede kalınlaşma olur. (http://www3.telus.net/Chad/pulvinus.htm)
Bir bitkinin yaşayabilmek için ihtiyacı olan tüm özelliklere son derece kompleks sistemler sayesinde sahip olması, tek bir bitkinin tek bir yaprağının dahi tesadüfen oluşamayacağını görmek ve kavramak için yeterlidir. Bitki hücreleri, beyni, eli, gözü, şuuru ve bilgisi olmayan gözle görülemeyecek kadar küçük varlıklardır. Bu varlıkların, “rüzgarda bitkiyi nasıl kurtarabiliriz?” diye düşünüp bir yöntem geliştirmeleri imkansızdır. Üstelik bu, iç içe geçmiş ve domino taşlarının birbirini yıkması gibi birbirini aktif hale getiren parçalardan oluşmuş bir sistemdir. Bu sistemi ne hücreler kendi akıl ve iradeleriyle oluşturabilirler, ne de tesadüfler böyle kusursuz bir plan ve sistem oluşturabilirler. Tüm bunlar, sonsuz bir ilim ve akıl sahibi olan Allah’ın varlığının delillerindendir.
• İşitmeden Sorumlu Hormon: Giberellik Asit
Başta North Carolina Wake Forest Üniversitesi olmak üzere çeşitli merkezlerde yapılan araştırmaların sonucunda, bitkilerin belirli bir ses frekansını veya titreşimi algılayabildikleri belirtildi. Örneğin, Wake Forrest’da yapılan bir deneyde, normal filizlenme oranı %20 olan turp tohumlarının, belirli bir frekanstaki sese uzun süre tabi tutulduklarında, filizlenme oranlarının %80-90 civarında arttığı görülmüştür. Araştırmacılar, elongasyon (uzama) ve tohum filizlenmesinde aracılık eden “giberellik asit” adlı bitki hormonunun, “işitmeden” de sorumlu olduğunu belirtmektedirler. (“Sensitive Flower”, New Scientist, 26 Eylül 1998, s.24)
• Bitkileri Sinir Sistemleri ve Beyni Olmadığı Halde İşiten, Gören ve Duyan Kılan Yüce Rabbimiz’dir
Bu aşamada unutmamamız gereken bir nokta vardır. Bitkilerin beyni ya da sinir sistemi yoktur. Yani bir insan bir nesneye dokunduğunda, onu gördüğünde veya tattığında sinir sistemi ve onun bağlı olduğu beyinde belirli mesajlaşmalar ve komutlar serisi devreye girer. Hafıza, idrak, gibi unsurların da devreye girmesiyle bilinçli bir hareket için karar alınır. Oysa bitkiler böyle bir sinir sistemi, beyin, idrak ve hafızaya sahip değildirler. Ancak buna rağmen, son derece bilinçli davranışlara sahiptirler. Adeta görüyor gibi belli bir yöne dönmekte, dokunuyor gibi kendilerine en uygun zemini bulabilmekte veya tat alabiliyormuş gibi topraktaki birçok madde içinden kendilerine yarayan maddeleri seçebilmektedirler. Dışarıdan bakınca bilinçli yapıldığı görülen hareketlerin ardındaki akıl, elbette kendilerine değil, onları üstün bir akılla yaratmış olan Allah’a aittir. Bitki de diğer canlılar gibi yaprağından köklerine varıncaya dek Yaratıcımız olan Allah’a boyun eğmiş durumdadır. Kuran’da bu gerçek şöyle bildirilmektedir:
“Göklerde ve yerde her ne varsa -isteyerek de olsa, istemeyerek de olsa- Allah’a secde eder. Sabah akşam gölgeleri de (O’na secde eder).”(Rad Suresi, 15)
Toprak Altında Filizlenen Bir Bitki Güneş Işığını Nasıl Takip Edebilir?
Tohumların toprağı yararak içinden çıkmaları herkes için çok alışılmış bir görüntüdür. 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 yokmuş gibi, oldukça rahat bir şekilde, yavaş yavaş gün ışığına doğru yol alırlar.
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 büyüdüğü yerde baskı oluşturarak sonuçta yine gün ışığına ulaşmayı başarmıştır. Tohumların filizlenme işlemi hızlandırılmış görüntü şeklinde izlendiğinde filizin kararlılığı ve yönünü şaşırmadan Güneş’e doğru hareket etmesi çok daha iyi anlaşılmaktadır. Peki zifiri karanlık toprak altında tohumdan çıkan filizler güneş ışığını nasıl tespit edebilirler?
Bitkilerde büyümeyi yönlendiren uyarılar, ışık ve yerçekimidir. Tohum-dan çıkan ilk kök ve filiz bu iki çeşit uyarıya karşı oldukça duyarlı sistemlerle donatılmıştır. Filizlenen bitkinin köklerinde yerçekimi sinyallerini algılayan hücreler bulunur. Yukarıya doğru yükselen gövde kısmında ise ışığa duyarlı olan hücreler bulunur. İşte bu hücrelerin ışığa ve yerçekimine 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. (Malcolm Wilkins, Plantwatching, New York, Facts on File Publications, 1988, 65-66)
Bu makale, İlmi Mercek Dergisi 77. sayı (Kasım 2010) 60. sayfada yayınlanmıştır.