21 Şubat 2009 Cumartesi

Bitkilerdeki Biyolojik Saat

Zamanı ölçebilme yeteneği genelde insanın dıflında diğer canlılarda bulunmasının beklenmediği bir özelliktir. Bunun sadece insanlara özgü olduğu düflünülebilir ama hem bitkiler hem de hayvanlar, zamanı ölçme mekanizmasına yani "biyolojik bir saate" sahiptirler…

Bitkilerdeki Biyolojik 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. (1)

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 kusursuz 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 05.30 ile 10.00 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?




Bitkilerin çiçeklenmesi kendiliğinden gerçekleşen, olağan bir olay değildir. Çünkü bitkiler polenlerini her zaman yaymazlar. Örneğin Gelincik çiçekleri polenlerini polen taflıyıcı böceklerin en fazla olduğu saatlerde yayarlar. Diğer bitkilerdeki çiçeklenme de yılın belli zamanlarında gerçekleşir. Bu zaman çiçeklenme için en uygun olandır. Bilim adamları çiçeklerdeki bu zamanlamayı biyolojik saat olarak nitelendirmektedirler.



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. (2)

Bu sonuç bize, bitkilerin her türlü faaliyetlerinin zamanlamasını belirleyen, dolayısıyla hepsini bilgisi ve denetimi altında bulunduran üstün bir aklın ve gücün delillerini ortaya koymaktadır. Allah üstün gücü ve sonsuz aklıyla her yerde yaratılış delillerini bizlere göstermekte ve bunları görerek öğüt alıp düşünmemizi istemektedir.

Bitkiler Serindir, Ama Neden?

Aynı yerde bulunan bitki ve bir taş parçası, eşit miktarda güneş enerjisi almalarına rağmen aynı derecede ısınmazlar. Güneş altında kalan her canlıda mutlaka olumsuz bir etki oluşur. Öyleyse bitkilerin sıcaktan minimum derecede etkilenmelerini sağlayan nedir? Bitkiler bunu nasıl başarırlar? Muazzam bir sıcaklıkta, bütün yaz boyunca yaprakları güneşin altında kavrulmasına rağmen bitkilere neden hiçbir şey olmamaktadır? Ayrıca bitkiler kendi bünyelerindeki ısınmanın haricinde, dışarıdan da ısı alarak dünyadaki ısı dengesini de sağlarlar. Bu ısı tutma işlemini yaparken kendileri de bu sıcağa maruz kalırlar. Peki gittikçe artan bu sıcaktan etkilenmek yerine, bitkiler nasıl olup da dışarının da ısısını almaya devam edebilmektedirler?

Yapıları itibariyle sürekli güneş altında olan bitkiler, doğal olarak diğer canlılara oranla daha fazla miktarda suya ihtiyaç duyarlar. Bitkiler aynı zamanda yapraklarında oluşan terleme vasıtasıyla da sürekli su kaybederler. Daha önceki bölümlerde de değinildiği gibi bu su kaybını önlemek için, yaprakların güneşe dönük olan üst yüzleri çoğunlukla "kütiküla" adı verilen bir tür su geçirmez, koruyucu cilayla örtülüdür. Bu sayede yaprakların üst yüzeylerindeki su kaybı önlenmiş olur.

Peki ya alt yüzleri? Bitki bu bölümden de su kaybettiği için gaz alış-verişini sağlamakla görevli özel deri hücreleri olan gözenekler genellikle yaprağın alt yüzünde bulunurlar. Gözeneklerin açılıp kapanması bitki tarafından karbondioksit alıp oksijen vermeye yetecek, ancak su kaybına yol açmayacak biçimde denetlenir.

Bunların yanı sıra bitkiler ısıyı farklı şekillerde dağıtırlar. Bitkilerde iki önemli ısı dağıtım sistemi bulunmaktadır. Bunlardan birincisi, yaprağın ısısı eğer çevrenin ısısından daha fazlaysa, hava dolaşımının yapraktan dış ortama doğru olmasıdır. Isı naklinden kaynaklanan hava değişimi, sıcak havanın soğuk havadan daha az yoğun olması nedeniyle, havanın yükselmesine dayanır. Bu yüzden yaprakların yüzeyinde ısınan hava yükselir ve yüzeyden ayrılır. Soğuk hava daha yoğun olduğu için yaprağın yüzeyine doğru iner. Böylece sıcaklık azaltılmış ve yaprak serinlemiş olur. Bu işlem yaprağın yüzey ısısı çevredeki ısıdan yüksek olduğu müddetçe devam eder. Çok kuru koşullarda yani çöllerde dahi bu durum değişmez.

Bitkilerdeki ısı dağıtım sistemlerinden diğeri de yapraklardan su buharı verilerek terlemenin sağlanmasıdır. Bu terleme sayesinde su buharlaşırken bitkinin serinlemesi de sağlanmış olur.

Bu dağıtım sistemleri bitkilerin yaşadıkları ortamın şartlarına uygun olacak şekilde ayarlanmıştır. Her bitki neye ihtiyacı varsa o sisteme sahiptir. Son derece karmaşık bir yapısı olan bu sistemin dağılımı tesadüfen gerçekleşmiş olabilir mi? Bu sorunun cevabını verebilmek için çöl bitkilerini ele alalım. Çöllerdeki bitkilerin yaprakları genelde çok kalındır. Suyu buharlaştırmaktan daha çok, muhafaza etme yönünde dizayn edilmişlerdir. (1) Bu bitkiler için ısı dağıtma işlemini buharlaşma ile gerçekleştirmek ölümcül bir sonuç getirecektir. Çünkü çöl ortamında kaybedilen suyun telafisi mümkün değildir. Görüldüğü gibi bu bitkiler ısılarını her iki yolla da dağıtabilecekken sadece bu yollardan birini, üstelik de yaşamaları için tek geçerli olan yolu kullanmaktadırlar. Çünkü tasarımları çöl ortamına göre yapılmıştır. Bunun tesadüflerle açıklanması ise mümkün değildir.





Yandaki resimde Alchemilla adlı bitkinin
aşırı nemli ortam nedeniyle yaptığı terleme görülmektedir. Bu tarz ortamlarda bitkiler hem ısıyı dağıtarak serinlemek hem de nem dengesini ayarlamak için phloem öz suyunu yapraklar yoluyla dışarı akıtırlar. Bu işlem sonucunda
bitkiler havayı nemlendirmiş olurlar.




Bitkilerin sahip oldukları bu serinleme mekanizmaları olmasaydı, güneş altındaki birkaç saat bile bitkiler için ölümcül olurdu. Öğle saatlerinde bir dakika kadar direkt olarak alınan güneş ışığı, bir santimetrekarelik yaprak yüzeyinin ısısını 37 o C'ye kadar yükseltebilir. Bitki hücreleriyse, bünyelerindeki sıcaklık 50-60 o C'ye çıktığında ölmeye başlarlar, yani bitkinin ölmesi için öğle vakti 3 dakika kadar güneş ışığı alması yeterlidir. İşte bitkiler öldürücü sıcaklıklardan bu iki mekanizma sayesinde korunabilirler. (2) Bitkilerin ısı dağıtımında kullandıkları buharlaşma olayı aynı zamanda atmosferdeki su buharı dengesi açısından da büyük bir önem taşır. Çünkü bitkilerdeki bu buharlaşma, yüksek miktarlardaki suyun düzenli olarak atmosfere ulaştırılmasını sağlar. Bitkilerin bu faaliyetleri bir nevi su mühendisliği olarak da nitelendirilebilir. Bin metrekarelik ormanlık bir alandaki ağaçlar 7.5 ton suyu rahatlıkla havaya verebilirler. Bu muazzam bir rakamdır. Bu özellikleriyle bitkiler topraktaki suyu vücutlarından geçirerek atmosfere ulaştıran dev su pompaları gibidirler. (3) Bu son derece önemli bir görevdir. Şayet, bu özellikleri olmasaydı, suyun yer ile gök arasındaki çevrimi bugünkü gibi gerçekleşemeyecekti, ki bu da yeryüzündeki dengelerin bozulmasına neden olacaktı.

Dış yüzeyleri odunsu ve kuru bir maddeyle kaplı olmasına rağmen, bitkiler bünyelerinden tonlarca su geçirirler. Bu suyu topraktan alırlar ve ileri teknolojiyle çalıştırdıkları kendi fabrikalarında birtakım yerlerde kullandıktan sonra, aldıkları suyun büyük bir bölümünü arıtılmış su olarak doğaya verirler, başka bir deyişle trilyonlarca tonluk suyu otomasyon düzenleriyle kontrollü olarak topraktan alıp, arıttıktan sonra kendilerine özgü sistemleriyle doğaya adeta pompalarlar. Bunu yaparken aynı zamanda aldıkları suyun bir kısmını da, besin üretiminde hidrojeni kullanmak amacıyla parçalarlar. (4)

Bizim yapraklardaki terleme ya da ağaçların bulunduğu ortamdaki nemlilik olarak nitelendirdiğimiz olaylar, aslında yeryüzünde yaşamın devamlılığı açısından hayati önem taşıyan bu faaliyetlerin bir sonucu olarak gerçekleşir.

Bitkilerin bu işlemlerinde de karşımıza çıkan, tek bir parçası çekilip alınsa anında felç olacak ve çalışamayacak mükemmellikte bir sistemdir. Hiç kuşkusuz ki bu düzeni tasarlayan ve eksiksiz biçimde bitkilere yerleştiren de Rahman ve Rahim olan, her türlü yaratmayı bilen Allah'tır:

O Allah ki, Yaratan'dır, (en güzel bir biçimde) kusursuzca var edendir, 'şekil ve suret' verendir. En güzel isimler O'nundur. Göklerde ve yerde olanların tümü O'nu tesbih etmektedir. O, Aziz, Hakim'dir. (Haşr Suresi, 24)

Bitkilerin Kullandıkları Yöntemler: Renk, şekil ve koku iletişimi

Bitkilerin Kullandıkları Yöntemler: Renk, şekil ve koku iletişimi

Polen taşıyıcısı hayvanlar için renkler, çiçeklerin ne kadar uzakta olduğunu belli etmekle beraber, çiçekte nektar olup olmadığını da haber verirler. Dölleyici böcekler yakınlara geldiğinde çiçekte koku ve şekil gibi uyarıcı sinyaller belirir ve böceğe nektar bölgesine kadar yol gösterir. Çiçeklerdeki renk çeşitliliği dölleyiciyi, nektarın olduğu merkeze yöneltir ve döllenmeyi sağlar. (1)

Bitkiler de sahip oldukları bu renklerin rehberliğinden haberdardırlar. Hatta bu özelliği son derece şuurlu bir şekilde kullanarak hayvanları aldatırlar. Bazı bitkiler, böcekleri kendilerine çekebilecek nektarları olmadığı halde nektar taşıyan çiçeklerin renk özelliklerine sahiptirler. Akdeniz ikliminde bulunan ormanlık bölgelerde bir arada yaşayan Mor Çan çiçekleri ile bir orkide türü olan Kırmızı Sefalanda bitkisi bu konuya güzel bir örnek oluşturur. Mor Çan çiçekleri arılar için cezbedici bir nektar salgılarken, Kırmızı Sefalanda bu işlemi yapacak özelliklere sahip değildir. Her bakımdan birbirinden farklı olan bu iki bitkinin döllenmesini sağlayanlar ise yöresel adı "yaprak kesen" olan yaban arılarıdır. Yaprak kesen arılar, Çan çiçeğinin döllenmesini sağlarken Kırmızı Sefalandayı da dölleme ihtiyacı duyarlar. Nektarı olmadığı halde bir bitkiyi dölleyen arılar bilimadamlarının ilgisini çekmiş ve bunun nedenini araştırmışlardır. (2)

Bu sorunun yanıtı "spektrofotometre" olarak adlandırılan bir alet ile yapılan araştırmalar sonucunda ortaya çıkmıştır. Buna göre çiçeklerin saçtığı ışınların dalga boylarını, yaprak kesen arıların seçemediği anlaşılmıştır. Yani insanlar Mor Çan çiçeği ile Kırmızı Sefalanda'nın saçtığı ışınların dalga boylarını ayırt edip, çiçekleri ayrı renklerde görebildikleri halde, yaban arıları bunu fark edemezler. Renk, polen yayıcılar için önemli bir faktör olduğundan nektar salgılayan Çan çiçeğine giden arı, onun yanında bulunan ve aynı renkte gördüğü ancak nektarı olmayan Kırmızı Sefalanda orkidesini de ziyaret ederek döllenmeyi sağlar. Görüldüğü gibi bu orkide, Çan çiçeği ile olan "gizli benzerliği" sayesinde neslini devam ettirebilmektedir.

Bazı bitki türleriyse çiçeklerinin rengini değiştirerek polen durumları hakkında böcekleri adeta haberdar ederler. Bu konuyla ilgili şöyle bir örnek verebiliriz:

Doğa bilimci Fritz Müller bir mektubunda Brezilya ormanlarında yetişen Lantana adlı bir bitkiden bahsediyordu:

Üç gündür renk değiştiren bir Lantana çiçeği var burada. İlk gün sarıydı, ikinci gün turuncu ve üçüncü gün mor. Çeşitli kelebekler bu çiçeği ziyaret etti. Görebildiğim kadarıyla mor çiçeklere hiç dokunulmadı. Bazı böcekler hortumlarını hem sarı hem de turuncu çiçeklere soktular, diğerleri birinci gün sarıya. Ben bunun ilginç bir durum olduğunu düşünüyorum. Eğer çiçekteki nektar ilk günün sonunda azalırsa çiçek çok daha az fark edilir duruma gelir; eğer rengi değişmezse kelebekler hortumlarını daha önce döllenmiş olan çiçeklere sokarak vakit kaybedeceklerdi. (3)

Müllerin de gözlemlediği gibi çiçeğin renginin değişmesi hem bitkinin hem de dölleyicinin yararınadır. Çiçeklerinin rengi değişen bitkiler, çiçekleri genç olduğunda dölleyicilere bol miktarda nektar ikram ederler. Çiçekler yaşlandıkça yalnızca renklerini değiştirmekle kalmaz, ayrıca daha az nektar barındırırlar. Böylece dölleyiciler nektarı olmayan veya az miktarda nektarı olan, bu yüzden de rengi değişen meyvesiz bitkilere gitmeyerek enerji tasarrufu sağlamış olurlar.

Bitki tarafından bir böceği veya kuşu cezbetmek amacı ile kullanılan yöntemlerden bir diğeri de çiçeklerin yaydıkları kokulardır. Bizim sadece hoşumuza giden çiçek kokuları, aslında böcekleri cezbetmek için salgılanır. Çiçeğin yaydığı koku da etraftaki böcekler için yol gösterici rehber özelliğine sahiptir. Kokuyu alan böcek, bu kokunun kaynağında kendisi için lezzetli bir nektarın birikmiş olduğunu fark eder. Karşılıklı gerçekleşen bu haberleşme ile böcek, duyduğu kokunun kaynağına doğru yol alır. Böcek çiçeğe ulaştığında nektarı almak için uğraşacak ve polenler üzerine yapışacaktır. Aynı böcek, uğradığı başka bir çiçeğe daha önce yapışan polenleri bırakacak ve bu sayede bitkinin döllenmesi gerçekleşmiş olacaktır. Böceğin, yaptığı bu önemli işten haberi bile yoktur. O yalnızca kokusunu aldığı nektara ulaşmak amacındadır.








Nilüferler suyun üstünde açan çiçeklerinde bulunan polenlerini taşıtmak için beyaz renge duyarlı olan kınkanatlıları kullanırlar. Nilüferlerin döllenmesinde ilginç olan yön bu beyaz rengin döllendikten hemen sonra pembeye dönüşmesidir. Çiçeğin renginin değişmesi kınkanatlılar için, çiçeğin başka bir böcek tarafından döllendiği ve poleninin bittiği anlamına gelmektedir.

OLTA BALIĞI

OLTA BALIĞI

Bu balık avlanmak istediğinde, kafasından çıkan uzantıyı bir olta gibi salar ve beklemeye başlar.

Bu uzantıyı küçük bir balık zannederek yaklaşan diğer balıklar birdenbire ortaya çıkan avcıya yem olmaktan kurtulamazlar.

Balığın kendi kendine vücudunda bir olta var edecek bir yeteneğe sahip olmadığını kesindir. Böyle bir olay, "tesadüfen böyle olmuş" gibi anlamsız bir açıklama ile de geçiştirilemez.


İlginç bir avlanma yöntemi

İlginç bir avlanma yöntemi



Canlıların besinlerine ulaşabilmek için sahip kılındıkları sistemleri akıl, mantık ve vicdan ölçüleri içinde değerlendiren bir insan için Allah'ın güç ve kudretini anlamak hiç de zor değildir.

Örneğin resimde gördüğünüz balığın "avlanma tekniği" hayret vericidir. Bu balık ne avını kovalar ne de kayalar ardına gizlenip avının üzerine atılmayı bekler. Balığın ilk bakışta diğerlerinden bir farkı yok. Ama yüzgecini kaldırır kaldırmaz birdenbire sırtında bir "sahte balık" belirir. Diğer balıklar yüzgecin sahibini fark etmeyip, küçük sahte balığı avlamak için yaklaştıklarında ise avcı balığa oldukça kolay bir yem olurlar...

Acaba bu balık yüzgecine balık görüntüsünü kendi mi vermiştir?


Yoksa rastlantılar rastlantılara eklenip balığa tesadüfen böyle bir özellik mi katmışlardır? Elbette böylesine bilinçli bir hareketin ve planın bir balık tarafından yapılabildiğini iddia etmek mümkün değildir. Kuşkusuz canlıların sahip olduğu tüm özellikler karşımıza tek bir gerçeği çıkarmaktadır: Doğada var olan üstün aklın ve tasarımın sahibinin varlığını, Allah'ın varlığını...

GÖKDELEN İÇİNDE TARIM

GÖKDELEN İÇİNDE TARIM

Bazı termitler, yuvalarının içinde yaptıkları bahçelerde, beslenmek amacıyla mantar yetiştirirler.

Ancak, bu mantarlar, normal yaşamsal faaliyetleri sonucu, termitlerin sağladığı sıcaklık dengesini bozacak şekilde ısı yayarlar. Bu aşırı ısı artışını termitlerin mutlaka dengelemeleri gerekmektedir. Termitler, hem kendilerinin meydana getirdiği ısıyı, hem de yuva içindeki bahçedeki mantarların metabolizmalarından açığa çıkan ısıyı uzaklaştırmak için ilginç yollara baş vururlar.

Oluşan sıcaklık yuvadaki ana kuleye (bacaya) doğru yükselir. Hava dolaşarak duvarlara yakın küçük kanallar boyunca yan bacalara geçer. Burada oksijen içeri alınıp, kendilerinin ve mantarların çıkardığı karbondioksit geri verilir. Bundan dolayı bir termit yuvası bütün koloni için dev bir ciğer gibi çalışır. Hava kılcal kanal sistemi boyunca ilerledikçe serinler.

Sonuçta; devamlı serin ve oksijence zengin hava, dakikada yaklaşık 12 cm kadar hızla içeri girer ve böylece içerdeki sıcaklık devamlı olarak 30 derecede sabit kalır.



BALIĞIN SU TABANCASI!


BALIĞIN SU TABANCASI!

Bu balık ağzına doldurduğu suyu, su üzerine sarkmış olan dallardaki böceklere püskürtüyor. Böcek, basınçlı su nedeniyle düşüyor ve balığa kolay bir yem oluyor.

Burada dikkat edilmesi gereken nokta, balığın bu saldırıyı gerçekleştirirken başını sudan hiç çıkarmaması ve su altından böceğin yerini doğru olarak tespit edebilmesidir.

Bilindiği gibi su içinden bakıldığında dışarıdaki cisimler —ışığın kırılması nedeniyle—bulundukları yerden farklı bir yerde gözükürler. Dolayısıyla, su içinden dışarıyı "vurmak" için, ışığın suda hangi açıda kırıldığını bilmek ve "atış"ı da bu açı farkına göre yapmak gerekir.

Ama bu balık, yaratılışı gereği, bu sorunun üstesinden geliyor ve her defasında tam isabet kaydediyor.

“O Allah ki, yaratandır, kusursuzca var edendir, 'şekil ve suret' verendir. En güzel isimler O'nundur. Göklerde ve yerde olanların tümü O'nu tesbih etmektedir. O, Aziz, Hakimdir.” (Haşr Suresi, 24)