1 Kas, 2016

Mavi Yapraklar, Bitkilerin Güneş’ten Daha Fazla Enerji Alınmasını Sağlıyor

Mavi Yapraklar, Bitkilerin Güneş’ten Daha Fazla Enerji Alınmasını Sağlıyor

Mavi Yapraklı Begonya

Yeryüzündeki neredeyse tüm yaşam, bitkilerin ışığı kimyasal enerjiye dönüştürme yeteneği üzerine kuruludur. Bu dönüşümü gerçekleştiren fabrikalar olan kloroplastların bu işte edilgen olduğu yaygın biçimde düşünülür: Sadece orada oturur ve kendisine değen ne kadar ışık varsa hepsini absorbe eder.  Ancak son zamanlarda durumun her zaman öyle olmadığı  sonuçları ile karşılaşan bilim insanları bu konuyu daha derinlemesine incelemeye ve gözlemsel araştırmalar planlayıp yürütmeye karar vermiş görünüyor.

Birleşik Krallık’tan bir araştırmacı ekibi geçtiğimiz hafta Nature Plants‘te yayımladıkları çalışmalarında, Begonia pavonina adı verilen, gölgede yaşayan bir begonya türünün, yapraklarındaki ışığı absorbe eden bileşenlerini ayarlayıp düzene sokarak, ışık emme kuvvetlerini artırabildiğini keşfetti.

Normal şartlarda bitkilerin gün ışığından daha fazla yararlanmalarını sağlayan klorofillerle yüksek enerjili kırmızı ışığı absorbe ederek, besin üretiminde (fotosentez) gereken yeterli enerjiyi elde ettiklerini biliyoruz. Aynı zamanda bilinen tipik kloroplastlar, içeriden kendi zarlarına tutunmuş tilakoid adı verilen kompartmanlar içerirler. Bu tilakoidler, üst üste konmuş bozuk paralar gibi  sıralanmakta ancak bir anlamda da gelişigüzel bir dizilişe sahip olmaktadır.

Bahsi geçen tüm bu alışıldık organizasyon ve işleme biçimi Begonia pavonina için biraz daha farklı seyrediyor: Tilakoidlerin üst üste dizilişi çok daha düzenli ve organize iken, aynı zamanda bu yapılar ‘fotonik kristal’ denen cisimcikleri oluşturuyorlar.

Bu kristalin ağları da (diziliş itibari ile) mavi ışığı yansıtmakta ve bu bitkinin yapraklarına alışılmadık parlaklık ve canlılıkta bir mavi renk kazandırmaktadır. Renk ve görüntünün ötesinde de, mavi rengi yansıtabilen dizilişe sahip olan tilakoidler, daha yüksek oranda yeşil ve kırmızı ışığın emilimini sağlayarak, yaprakların üzerine düşen ışıktan normalden daha fazla enerji üretilebilmesini sağlıyor.

Yapılan incelemeler ve ölçümler, bu begonya türünün yapraklarının, orman ekosistemindeki diğer yere yakın gölgede yaşayan (yüksek ağaçların gölgesinde kalan) bitkilerden yüzde 10 oranında daha fazla enerji elde etmesini sağlıyor. İlk bakışta çok büyük bir fark gibi görünmese de, Malezya ormanlarındaki kalın kanopilerin altında, bu ekstra enerji B. pavonina‘nın rakiplerinden daha fazla enerji ve besin elde edebilmesini ve hayatta kalma potansiyelinin artmasını sağlıyor.

Devam araştırmalarının, tilakoidlerdeki bu diziliş biçiminin neden evrimsel gelişim tarihinde kendisine daha büyük bir gen havuzu yaratamadığına ve daha fazla tür tarafından neden kullanılmadığına odaklanması planlanıyor. Acaba gerçekten neden bitkilerin tamamı mavi yapraklı değil?


Kaynak: Robert F. Service, Blue leaves help plants get extra energy from sun, 24 Ekim 2016, www.sciencemag.org/news/2016/10/blue-leaves-help-plants-get-extra-energy-sun
BilimFili, “Mavi Yapraklar, Bitkilerin Güneş’ten Daha Fazla Enerji Alınmasını Sağlıyor”, http://bilimfili.com/mavi-yapraklar-gunesten-daha-fazla-enerji-elde-edilmesini-sagliyor/


Bu içerik leventkirca.com.tr tarafından oluşturulmuştur. leventkirca.com.tr'nin belirtmiş olduğu "Kullanım İzinleri" ne bağlı kalmak kaydıyla kullanabilirsiniz.

KIRCA

Bilim ve teknoloji meraklısı... Ziraat Yüksek Mühendisi... Meyveleri çok seviyor...

Bunlar da ilginizi çekebilir...

  • Bitkinin fotosentez yapabilmesi için, klorofil maddesinin emdiği ışık parçacıklarının enerji seviyesinin yeterli olması gereklidir. Kısaca fotosentez işlemini özetleyelim. Bitki, bu ışık parçacıklarından aldığı enerjiyle su moleküllerini kırar ve oksijen ile hidrojen molekülleri elde eder. Elde edilen hidrojen, bitkinin yaşamını sürdürmesi için karbondioksit gazındaki karbon atomlarıyla reaksiyona girerek bitkinin öz suyu haline dönüşür. Yani bitki kendi besinini oluşturmuş olur. Kullanılmayan oksijen ise havaya verilir. Atmosferde soluduğumuz oksijenin çok büyük bir bölümü bu yolla oluşur.
    Görüldüğü gibi bitkilerin yeşil olması estetik bir görüntü vermesinin yanı sıra hem bitkilerin hem de diğer canlıların yaşamlarını sürdürebilmeleri için son derece hayati bir öneme sahiptir.

    • Emre Bey, fotosentezin tanımı için teşekkür ederim 🙂