Bitkilerin Gözüyle Dünya

[aLiCaN]

Bitkiler gerek görünümleri gerekse ekosistemdeki fonksiyonları ile birer tabiat harikalarıdır.Bitkiler insanlar için birer şifa kaynağı olup bir çok türü ilaç sanayiinde kullanılmaktadır.
Şu an yaşamımız için gerekli oksijenin tamamı bitkiler tarafından üretilir.Eğer bitkilerin gerçekleştirdiği fotosentez enzimlerinden bir tanesi bile olmasaydı şu an yeryüzünde hiçbir canlı varolmayacaktı.Bitkilerin canlılara sağladığı en onemli fayda sadece fotosentez ile değildir.Bunun yanı sıra böcekler, memeli hayvanlar (inek,zurafa,geyik vs.), kuşlar ve hemen hemen tüm yaratıklar için birer besin kaynağı ve birer yuvadır.
Bitkilerin nasıl yaşadıklarını, ne ile beslendiklerini, canlılarla nasıl bir ilişki içerisinde olduklarını ilginç resimler eşliğinde inceleyelim.
Bitkinin sahip olduğu 3 temel öğe vardır.Bunları tek tek ele alalım.
1-)Kök: Bu temel öğelerden ilki bitkinin "kök" üdür.Kök bitki için gerekli tüm su ve mineral maddeleri tıpkı bir vakum gibi emerek gövde ve yapraklara kadar iletir.Kökün mucizevi bir özelliği ise salgıladığı bazı kimyasal maddelerle kendisini toprak altında yaşayan kurt, solucan ve mikroorganizmalara karşı korumasıdır.Bu gerçektende bir bitki için ilginç bir durum teşkil etmektedir.Çünkü kapkaranlık toprağın içinde bir kök'ün böcek ve mikroorganizmaların hoşlanmadığı bir kimyasalı üretip salgılaması dış dünyadan habersiz bitkiden beklenilmeyecek bir durumdur.
2-)Gövde: İkinci temel öğe olan gövde, yerine getirdiği fonksiyonlar itibariyle mükemmel bir yapıdır.
Bahçelerde sokaklarda koskoca ağaçları görürüz.Devasal bir gövdeleri vardır, üzerlerinde de binlerce yaprak.Fakat gövde dışarıdan görüldügü gibi sadece odunsu bir dokudan oluşan basit bir yapı degildir.
Ağacın gövdesi inanılmaz bir esnekliğe sahiptir.Bu esneklik, rüzgar ve vahşi hayvanların yaptığı dış etkilere karşı bitkinin gövdesinin kırılmasını engeller.Tabii saatte 200 km. ile esen kasırgaları saymazsak.Elbetteki gövdenin harikulade özellikleri saymakla bitiremeyiz.
Gövde içerisinde tıpkı bir su şebekesi gibi döşeli bir borucuk ağı vardır.Bu ağı oluşturan boruların büyütülmüş şekilleri aşağıdaki resimlerde görülmektedir.(Sağdaki resimde gerçek hali görülmekte)

Şekilerde görülen kısa borular, bitki içerisinde bir intizamla dizilerek hem suyu yukarı doğru çıkarmakta hemde yukarı çıkarma esnasında suyun bir kısmını boruların etrafında dizilen hücrelere aktarmaktadır.
Bu sistem tıpkı insandaki kandamarı ağına benzer.Yukarı çekilen su böylelikle serbest bir akımla her tarafa dağıtılmış olur.
Suyun yukarı çıkmasına sebep olan kuvvet ise "osmotik basınç" ve "emme basıncı" adı verilen iki kuvvetdir.Örnegin kuru bir kağıdı diklemesine suya batırdığınızda suyun yukarı doğru çekildiğini görürsünüz.Burada meydana gelen hadise emme basıncıdır ve bitkilerde suyun hücreler tarafından yukarı çekilmesine neden olur.Hücreyi, örneğimizdeki kağıt olarak düşünebilirsiniz.
Osmotik basınç ise hücre içindeki iyon ve mineral konsantrasyonu fazla olduğu hallerde ortaya çıkar.Hücre içerisindeki iyon ve mineral konsantrasyonu yükselince hücre derhal su almaya başlar.Hücrenin bunu yapmasındaki amaç, içerisindeki iyon konsantrasyonunu düşürerek normal seviyeye getirmek istemesidir.
İşte hücrenin, iyon konsantrasyonunu düşürmek için suyu çekmek istemesi, "Osmotik basınç" kuvvetini doğurur.Bu basınç tek bir hücre için çok küçük bir kuvvet olsa bile bir ağaçta trilyonlarca hücre vardır ve herbir hücrenin çekiminden doğan kuvvetlerin toplamı, suyun toprak yüzeyinden onlarca metre yukarı çekilmesini sağlar.
Yandaki ağacın yüksekliği yaklaşık 35 metredir.Bu kadar yüksekliğe su çıkarmak için apartmanlarda kullanılan güçlü bir hidrofora ihtiyacınız olacaktı.
Fakat bitki, sahip oldugu mükemmel anatomik yapısı sayesinde bu problemin üstesinden gelerek suyu rahatlıkla topraktan çeker ve yapraklara kadar iletir.
Afrikada ki bazı balta girmemiş ormanlarda yuksekliği 120 metreye kadar varan ağaçlar yaşamaktadır.Bu ağaçlar topraktan o kadar fazla su çekerlerki, ağacın gövdesine kulağınızı dayadığınızda akan suyun sesini net bir şekilde duyabilirsiniz.
Gövdenin diğer bir muhteşem özelliği kabuk üretip zamanla bu kabukları dökmesidir.Hiç merak ettinizmi bitkiler neden kabuk üretirler ve neden belli bir zaman sonra bu kabukları dökerler?.Bir bitki çok zor şartlar altında yaşar.Bitkinin en büyük düşmanlarından birisi ise mikroorganizmalardır.
Mikrroorganizmalar insanları hasta ettiği gibi bitkileride hasta ederler. Fakat bitkiler bu hastalıklardan korunmak için gene dahiyane bir çözüm bulmuşlardır.
Ağaçlar etraflarını saracak bir şekilde kabuk üretirler.Bu kabuklar oldukça kalın bir yapıya sahip olup bakterilerin iç taraflara kadar nüfus etmesini engeller.Bazen kabuk bağlamakta işe yaramaz.Bu sefer ağac bu kabukları dökmeye başlar.Böylelikle hem taze bir örtüye kavuşur hemde bakteri yuvasına dönen kabukları kendilerinden uzaklaştırmış olur.
Bazı ağacların etraflarından yapışkan bir sıvının sızdığını görürsünüz.Halk arasında "Çam sakızı" adı verilen "Reçine" sıvısı, biyokimyasal olarak bitki tarafından üretilmiş mükemmel bir ilaçtır. Ağac, vahşi hayvanlar ve insanlar tarafından üzerinde bir yara meydana getirildiği takdirde bu sıvıyı derhal salgılamaya başlar.Yaralanan bölge bu sıvı ile kapatılarak hem mikroorganizma saldırısı engellenmiş olur hemde yaranın çabucak iyileştirilmesi sağlanır.
Bu sıvının en önemli özelliği mikrop kırma özelliğinde olmasıdır.Yani bu sıvıya yaklaşan bakteriler sıvıyla temas etmesi halinda ölürler.Ayrıca "Kalloz" adı verilen ve reçineye benzeyen diğer bir ilaç ise kış mevsimi geldiğinde, yukarıdaki resimlerde görülen boruları bir tıkaç gibi tıkayarak su akışını engeller.Böylelikle suyun ulaşamadığı yerlerde donma tehlikesi ortadan kalkar.
3-)Yapraklar:
Yapraklar bir bitki için vazgeçilmez organlardır.Biz insanlar nasıl ki ellere muhtacız, bitkilerde o derece yapraklara muhtaçtır.
Bir yaprak bitkinin terleme, fotosentezle oksijen üretme, yine fotosentez sayesinde besin üretme, bazı bitkilerde üremeye yardımcı olma ve atmosferle gaz alışverişinde bulunma gibi bir çok fonksiyonunu yerine getirir.Tabii bu kadar fonksiyonu yerine getiren yaprak oldukça karmaşık bir yapıya sahip olup hücrelerinde karma karışık kimyasal reaksiyonlar cereyan eder.
Yaprakların içerisinde meydana gelen fotosentez, olağan üstü bir karmaşayla gerçekleşmektedir.Hücrelerin kendi karmaşaları bir kenara fotosentez için yüzlerce enzim görev almıştır.
Bu reaksiyonlarda görev alan en önemli yapı ise "Klorofil" adı verilen bir moleküldür.Bu molekül güneşten gelen ışığı soğurarak kimyasal enerjiye çevirir.Çevrilen bu enerji bir çok kimyasal reaksiyon basamakları için gerekli olan enerjidir.
Karmaşa ise bunda sonra başlamaktadır.Bitkinin yapraklarında gercekleşen fotosentez olayında elektron transfer zinciri adı verilen bir dolanım sistemi sayesinde, su molekülleri, fotosentez reaksiyon basamaklarının birisinde parçalanır.Tabii bu parçalanma esnasında hidrojen(H) ve oksijen(O)atomları serbest kalır.

Serbest kalan bu atomlardan hidrojen atomu bitki içerisinde tekrar kullanılırken oksijen atomları ise atmosfere bırakılır.
Aşağıda klorofil molekülünü ihtiva eden "Kloroplast" pigmentinin bir şeması görülüyor.
Şekilde görülen yapı "Kloroplast" pigmentidir.Pigmentin içinde miskete benzeyen daha kücük yapılar görülmektedir.Bu yapılar ise "Grana" adını alır ve fotosentez basamaklarının bazıları bu bölgede meydana gelir.
Işığı absorbe ederek kimyasal enerjiye çeviren "Klorofil" molekülleri ise granaların içerisinde bulunurlar.Kloroplast pigmenti güneş ışığına maruz kaldığında hareketlenmeye başlar ve yaprak hücresinin içerisinde sürekli dolanırlar.Bu dolanım hareketlerini yapmasının nedeni ise güneş ışığından maksimum verim alabilmesi içindir.
Kloroplast pigmentinin rengi ise yeşildir.Bitkilerin yapraklarının yeşil görünmesinin nedeni bu pigmentlerden dolayıdır.Buna karşın bitkinin gövdesinde kloroplast miktarı daha düşüktür.

Şu an bu yazıları okurken soluduğunuz oksijen, dışarıdaki bitkilerden birisinin yapraklarındaki fotosentez reaksiyon basamaklarında parçalanan suyun oksijenidir.Eğer fotosentez basamaklarındakı yuzlerce enzimden birisi eksik olsa idi şu an yeryüzünde olmayacaktık.Görüyoruzki hayatımız, bitkilere verilen kusursuz görevler sayesinde devam ediyor.
Bitkiler yaprakları sayesinde diğer canlılar gibi solunum yaparlar.Yapraklardaki özelleşımiş yapılar, solunumun belli bir düzen içerisinde meydana gelmesini sağlarlar.Nasılki biz koşarken solunum hızımızda koşma hızımıza paralel olarak artıyorsa, bitkilerde de aynen böyle bir feedback mekanizması mevcuttur.

Yukarıda görülen ilginç şekiller, yaprak üzerinde bulunan ve "Stoma" adını alan açılıp kapanma özelliğine sahip yapılardır.
Örneğin hava çok sıcak ise bitki stomalarını kapayarak terlemeyle dışarı atılacak su kaybını engeller.Veya havadaki karbondioksit (CO2) miktarı fazla olursa stomalar ardına kadar açılır.Bu sayede havadan maksimum CO2 yi absorbe eden bitki hızlı bir şekilde fotosentez yapar ve kendisi için besin üretir.Tabii aynı zamanda atmosferede oksijen verir.
Yapılan tahmini hesaplara göre yer yüzünde her yıl bitkiler tarafından kullanılan su miktarı 280 milyar ton, CO2 miktarı 680 milyar ton, ve kullanılan bu maddelere karşılık olarak atmosfere bırakılan oksijen miktarı ise 500 milyar tondur.Biraz düşünecek olursak bitkilerin gerçekte hayatımız için ne kadar önemli olduğunu kavrayabiliriz.Dış dünyadan bihaber olan bu harika yaratıklar her an her saniye hiç durmadan, canlıların oksijen soluması icin çalışmaktadırlar.
BİTKİLERİN MUCİZEVİ ÜREME SİSTEMLERİ
Bitkilerin üreme sistemleri diğer canlı hayvanlarınkinden oldukça farklıdır.Farklı olmalarına karşın nesillerini devam ettirebilmek için kullandıkları yöntemler akıllara durgunluk vermektedir.
Bitkilerde tıpkı diğer canlılar gibi iki cinsten oluşur.Erkek çiçeklerin görevi, dişi çiçeği döllemek için polen üretmektir.Polen dişi çiçeğe vardığı vakit erkek çiçekten getirdigi DNA yı dişi çiçeğin eşey organlarındaki DNA ile karıştırır ve böylelikle yavru bir bitkinin macerası başlamış olur.
Öncelikle bir çiçeğin anatomisini inceleyelim.

Şekilde bir çiçeğin enine kesitini, gerçeğiyle karşılaştırmalı olarak görmektesiniz.
En alttan başlayacak olursak ; 10 numara ile gösterilen yeşil bölge çiçeğin tabanını oluşturmaktadır.Üremede bir rolü yoktur.11 numara ile gösterilen bölge bu tabanın yapraklarıdır.4 numara ile gösterilen kısım çiçeğin dişi üreme organıdır (ovaryum).6 numara ile gösterilen yapılar erkek üreme organlarıdır (anter).7 numara ile gösterilen yapı ise anter'in sapıdır ve "Filament" adını alır.Son olarakta 9 numara ile gösterilen yapı çiçeğin güzel renklere sahip yapraklarıdırki bu sayede böcekleri üstüne çeker.
"Stylus" adı verilen yapı ise, polenin, dişi çiçeğin üreme organına gittiği tüp şeklinde bir yol olup en üst noktasına "Stigma" adı verilir.
Not : Bir bitkide erkek üreme organları ile dişi üreme organları aynı çiçek üzerinde olabilir.
Bitkilerde erkek üreme organları ve dişi üreme organları aynı çiçek üzerinde olsa bile birbirlerini döllemeleri bazı mekanizmalarla engellenmiştir.Bu mekanizmalara ileriki satırlarda değineceğiz.
Bir bitki yavrusunun macerası polen üretimiyle başlar.Polen, erkek üreme organları (anter) tarafından üretilen ve kendisine verilen yarı miktardaki DNA yı dişi çiçeğe götürmekle yükümlü yapılardır.Bu yapılar çok uzaklardaki dişi çiçeğe kadar ulaşabilirler.Asağıdaki şekillerde polenlerin üretildiği "Anter" lerden kesitler görülmektedir.

Şekillerde anterlerin içinde gelişmekte olan polenler gayet net bir biçimde görülmektedir.Bu polenler zamanı gelince anterin patlamasıyla dışarı saçılacak ve saçılmasıyla birlikte rüzgar, su ve böcek gibi iletici faktörlerle dişi çiçeğe kadar ulaşacaktır.
Böceklerin ve rüzgarların bitkiler açısından hayati bir önemi vardır.Çünki bitkilerin üremelerinde rol oynayan böcekler, polenleri taşıyan birer aracı gibidirler.
Polenler, az öncede belirttiğimiz gibi erkek üreme organları tarafından kendilerine verilen yarı miktarda DNA yı taşırlar.Bu yarı miktardaki DNA dişi çiçekteki yarı miktar DNA ile birleşince bir bitkide olması gereken tam DNA yı verir.Dolayısıyla meydana gelecek yavruda bir anormallik olmaz.Fakat buna karşın doğada yarı miktardan daha fazla DNA taşıyan polenlerde vardır. Bu polenler anormal bir gelişmenin ürünü olarak dişi çiçeği döllediklerinde meydana gelen yavruda anormal olur.
Yukarıda anter içinde gelişmekte olan polenlerin birde orijinal hallerini görelim (anterden çıkmış hali).

Yukarıdaki şekillerde tabiatta serbest gezinen polenlerin göze hoş gelen resimleri görülüyor.Polenlerin dış yüzeyindeki dikensi yapılara dikkat edin.
Bu yapılar, rüzgar ve böceklerle dişi çiçeğe ulaşan polenin, dişi çiçekteki "stigma" yani dişi üreme organına giden tüpün en uc noktasına sağlam bir şekilde tutunması içindir.Eğer bu dikensi yapilar olmasaydı polen rüzgarla geldiği gibi aynen savrulup başka yerlere sürüklenirdi.
Bir bitkinin ürettiği polenlerin sayısı yüzbinleri bulabilir.Sanıyoruz, bitkinin neden bu kadar çok sayıda polen ürettiğini merak ediyorsunuzdur.Bunun nedeni ise hayli ilginç.
Üretilen polenlerden çok azı rüzgar ve böceklerle dişi çiçeğe ulaştırılmaktadir.Diğer polenler ise dişi çiçeğe ulaşamaz.Rüzgarların etkisine kapılarak başka yerlere yada yanlış çiçeğe ulaşırlar.Bitki ise, ürettiği polenlerin kendi cinsindeki dişi çiçeğe ulaşma olasılığını arttırmak için 15-20 polen değil yüzbinlerce polen üretir.
Polenlerin dişi çiçeğe ulaştırılmalarında büyük rolleri olan böcekler, erkek çiçeğin alımlı renklerine aldanarak çiçeğin etrafında gezinmeye başlarlar.Bu gezinme esnasında bitkinin anterine sürtünürler.(Resimde polen üreten anterler sarı renkte görülüyor).Tabii anterlere sürtündükce polenler böceğin her tarafına bulaşır.
Bazı bitkiler vardır ki polenlerini böceklere bulamak için kullandıkları yöntemler insanı hayrete düşürmektedir.
Böcekler nektar aramak için çiçeğin anterlerinin etrafında dolaşmaya başlayınca çiçeğin yaprakları (yukarıdaki resimde 9 numaralı bölge) süratle kapanır ve böceği içine hapseder.Böcek hapsolunca kaçmak için çırpınmaya başlar.Çırpındıkça polenler üzerine daha fazla bulaşır.
Aradan bir gün geçtikten sonra yapaklar açılır ve böcek özgürlüğüne kavuşur.Tabii her tarafı polene bulanmış bir vaziyette.Çiçek böylelikle hapsettiği böceğe polenlerini bulaştırarak dişi çiçeğe ulaşmasını sağlar.
Gercekten akıllıca bir plan.
Bu akıllıca plan, doğadaki milyonlarca canlı türü içerisinden yanlızca bir bitki türüne aittir.Her canlının kendine özgü harikulade üreme, beslenme, korunma ve avlanma yöntemleri vardır.


Polenler dişi çiçeğe ulaşınca tüp şeklini almaya başlarlar.Bu şekle girmeleri, gerek stilus (dişi üreme organına giden ince yol) içerisine rahat girmek gerekse ovaryumdaki diğer eşey hücresiyle birleşme kolaylığı açısından önem taşır.
Polen, stigma üzerine geldiğinde, stigmanın salgıladığı bazı besin maddelerini kullanarak tüp şeklini almaya başlar.Aşağıdaki resimde polenin tüp şekli net olarak görülmektedir.
Polenin tüp şekline değişmeye başlamasıyla dişi üreme organına olan yolculuğu baslamış olur.
Dişi üreme organına varan polen, burada dişiye ait DNA nın yarısını taşıyan diğer eşey hücresi (yumurta) ile birleşerek zigot'u meydana getirir.Bundan sonra zigottan bir embriyo ve embriyodan da yavru bir bitki husule gelir.
Bütün bu olaylar dizisi tamamen programlanmış olup her bilgisi DNA da saklanmaktadır.
Bu noktada aklınıza " Polen ya yanlış bir bitkiye rast gelirse ne olur ? " şeklinde bir soru gelebilir.Bu sorunun cevabı, bitkilerin üreme mekanizmalarındaki üstün tasarımın ne kadar akıllıca planlandığını gözler önüne sermektedir.
Eğer dişi çiçeğin stigmasına başka bir bitkinin poleni denk gelirse bitki poleni derhal imha eder.

Polen daha stigmanın üzerine gelir gelmez üretilen bazı salgı maddeleriyle etkisiz hale getirilir.Fakat bitki daha kapsamlı bir önlem alarak, stigmanın devamı olan stilus kanalına bir sıvı salgılayarak stilusun tıkanmasını sağlar.Bu tıkanma vesilesiyle polen stilusa girse bile oluşan tıkaç yüzünden ovaryuma kadar ilerleyemeyecektir.
Peki bitki kendi polenini nasıl tanımaktadır ?
Bitkinin kendi polenini tanıması yine salgılanan bazı maddeler sayesinde olur.Salgılanan bu maddeler polen üzerinde olumlu bir etki yapar.Polenin kendiside bir tür salgı içerir ve bu salgıyı stigma uzerine bırakır.Tabii salgı doğru çiçeğe ait ise stigmanın polene karşı vereceği yanıt olumlu olacaktır.Yabancı bir çiçeğin poleninin salgısı ise aksine, stigma üzerinde olumsuz etki yaratacak ve stigma derhal poleni etkisiz hale getirecektir.
Yazımızın ilk bölümlerinde erkek üreme organları ile dişi üreme organlarının aynı çiçek üzerinde bulunmasına rağmen bitkinin kendi kendini döllemesini engelleyecek bazı mekanizmalardan bahsetmiştik.Yabancı polen için uygulanan bu koruma mekanizmaları aynı şekilde bitkinin kendi poleni içinde uygulanır.Bir bitki ancak kendi türünden baska bir çiçeğe ait polen tarafından döllenebilir.Ayrıca mevsimsel gelişme farklılıklarıda kendi kendini dölleme olayına engel teşkil eder.
Mesela bitkinin polenleri ilkbaharda gelişmelerini tamamlayabiliyorlarsa, ovaryumları ise sonbahar yada yaz aylarında gelişmelerini tamamlarlar.Eşey hücrelerinden birisi geliştiginde diğeri henüz gelişme aşamasında olacağından birbirlerini dölleme imkanı olmaz.
Saydığımız bu koruma mekanizmaları, gerek fiziksel gerekse kimyasal olarak bitkiler arası mucizevi bir anlaşma sistemini ortaya koymaktadır.Karşımızda aynı zamanda muhteşem hormonlar üreten bir kimyager durmaktadır.
Buraya kadar sizlere aktarılan tüm bu bilgiler, okyanusta bir damla gibidir.Hiç bir canlı yokturki ilginç bir yaşamı olmasın. Görmekmi istiyorsunuz?.
Yanlızca etrafınıza bakmanız yeterlidir.