Bir düşünün, bitkiler sizi görüyor… Aslında bitkiler bulunduğu ortamlarını daima izlerler. Yanlarına gidip gitmediğinizi anlarlar. Hatta üzerinizdeki gömleğin mavi mi yoksa kırmızı mı olduğunu bile bilirler!
Elbette, bitkiler sizin benim gibi çevrelerini görseller halinde görmezler ama ışığı bizim ancak hayal edebileceğimiz renk ve biçimde görebiliyorlar. Örneğin: ortamda az ışık olduğunu, gün ortası olduğunu veya güneşin ufukta batmakta olduğunu anlarlar. Işığın soldan mı, sağdan mı, yoksa tepeden mi geldiğini bilirler.
Peki görmek nedir? İlk önce onu açıklayalım bence:
Merriam-Webster sözlüğünde “görme” şöyle tanımlanıyor: “Göze gelen ışık uyaranlarının beyin tarafından yorumlanıp uzaydaki nesnenin konumuna, şekline, parlaklığına ve genellikle rengine dair bir temsilinin oluşturulduğu fiziksel duyu.”
Biz insanlar “görünür tayf veya görünür ışık spektrumu” olarak tanımladığımız bir alan içindeki ışığı görürüz. Bizim gördüğümüz 400 ile 800nm (nanometre) aralığındaki elektromanyetik dalgalardır, çünkü gözlerimizde bu enerjiyi nasıl alacağını bilen, onları tıpkı antenlerin radyo dalgalarını emdiği gibi emen fotoreseptör adlı özel proteinler vardır. Beyin bu hücrelerden gelen bilgiyi işlemden geçirir ve bu sayede ışığa tepki veririz.
Peki bitkilerde durum nedir? Bitkiler çevrelerini nasıl görüyor? Gelin kısaca öğrenelim.
Bitkilerin Gördükleri
Bitkiler hayatta kalmak için çevrelerindeki görsel ortamın farkında olmak zorundadır. Bunun için ışığın yönünü, miktarını, süresini ve rengini bilmeleri gerekir. Biz insanlar kısıtlı bir spektrum içindeki elektromanyetik dalgaları algılayabiliriz. Tabi ki bitkiler gördüklerini görseller halinde göremiyorlar çünkü onlarda ışık sinyallerini görsellere dönüştürecek bir sinir sistemi yoktur. Onun yerine ışık sinyallerini büyümek için ipuçlarına dönüştürüyorlar.
Biliyoruz ki bitki bunu ucundaki hücrelerin zarlarındaki ışık reseptörü olan fototropinler aracılığıyla yapıyor. Fototropinler mavi ışığa duyarlıdır. Bunu algıladıklarında, oksin hormonunun aktivitesini modüle eden bir dizi sinyal iletimi başlatırlar. Bu, gövdenin gölgeli tarafındaki hücrelerin uzamasına ve bitkinin ışığa doğru bükülmesine neden olur.
Konuyu daha geniş perspektiften değerlendirirsek; bitkilerdeki fitokromla insanlardaki kırmızı fotopsin aynı fotoreseptörler değildir. İkisi de kırmızı ışığı emer ama farklı kimyasal yapılara sahip farklı proteinlerdir.
Size Charles Darwin ve oğlu Francis‘in yaptığı fototropizm deneyinden kısaca bahsedeceğim. Bu deneyle bitkilerin doğasında var olan, ışığa doğru yönelme duyarlılığından kaynaklandığını kanıtlamışlardır.
Şimdi kısaca deneye bakalım,
Deneyleri için baba oğul Darwinler, saksıda yetiştirdikleri bir Kanarya Otunu (Phalaris canariensis) günlerce karanlık bir odada beklettiler. Sonra bitkinin üç buçuk metre uzağına yerleştirdikleri bir gaz lambası yaktılar. Aşağıdaki şekilde tasvir edildiği gibi, beş farklı fidede fototropizm olayını incelediler.
- İlk fideye hiçbir şey uygulamadılar, bu fide deney koşullarının fototropizme uygun olduğunu gösteriyordu.
- İkinci fidenin tepe kısmını kestiler.
- Üçüncü tepe kısmını ışık geçirmez bir başlıkla örttüler.
- Dördüncünün tepe kısmını şeffaf bir cam başlıkla örttüler.
- Beşincinin orta kısmını ışık geçirmez bir tüple kapattılar.
Fidenin tepe kısmını kestiklerinde veya bu kısmı ışık geçirmez bir başlıkla örttüklerindeyse fide körleşti ve ışığa doğru eğilemedi. Tepesinde başlık olan fide başlık olmasına rağmen ışığa doğru eğilmişti.
Darwin ve oğlu 1880’de yayımlanan bu basit deneyle fototropizmin ışığın bitkinin sürgününe ulaşmasının bir sonucu olduğunu, sürgünün ışığı gördüğünü ve bu bilgiyi bitkinin orta kısmına göndererek bu kısmın ışığın geldiği yöne doğru eğilmesini sağladığını kanıtladılar. Böylece bitkilerdeki ilkel görme olayını kanıtlamış oldular.
Kaynak
Bitkilerin Bildikleri, Daniel Chamovitz, syf 18-31.
