Sedef Çakır
Giriş
Ayçiçekleri, gökyüzündeki güneşi takip etmek için yüzlerini çevirmeleriyle bilinirler. Peki ayçiçekleri, güneşi takip etmek için nasıl görür? Kaliforniya Üniversitesi Davis’teki Bitki Biyologları’nın 31 Ekim’de PLOS Biology’de yayınlanan yeni araştırması, önceden düşünülenden farklı olarak yeni bir mekanizma kullandıklarını gözler önüne seriyor.
UC Davis’te Bitki Biyolojisi Profesörü ve makalenin yazarı Stacey Harmer, “Bu bizim için tam bir sürprizdi.” ifadelerini kullandı. Birçok bitki, bir ışık kaynağına doğru büyür. Bu duruma ise Fototropizm adı verilir. Bitkilerin güneşi takip etme yeteneğine ise Heliotropizm denir. Bilim insanları Heliotropizm olayının, fototropin adlı molekül tarafından yönetilen ve spektrumun mavi ucundaki ışığa yanıt veren aynı mekanizmadan kaynaklandığını varsaydılar.
Ayçiçekleri, gündüzleri gövdenin doğusunda büyüyerek başlarını batıya yönlendirirler, geceleri ise biraz daha batıya doğru dönerek büyürler ve başlarını aşağıya doğru eğerler. Böylelikle, başları doğuya dönük olur. Harmer’ın UC Davis Biyolojik Bilimler Fakültesi’ndeki laboratuvarı, ayçiçeklerinin gün doğumunu öngörmek ve sabahları polen yayan böceklerin gözükmesiyle çiçeklerin açılmasını düzenlemek için iç sirkadiyen saatlerini ne şekilde kullandıklarını ortaya koymuştu.
Yeni araştırmada, yüksek lisans öğrencisi Christopher Brooks, Doktora Sonrası Araştırmacı Hagatop Atamian ve Harmer, kapalı bir mekanda yetiştirilen ayçiçeklerinde ve açık bir mekanda güneş ışığından yararlanarak yetişen ayçiçeklerinde hangi genlerin aktifleştirildiğini (transkripsiyona uğradığını) araştırdılar.
Kapalı mekandaki ayçiçekleri, fototropin ile ilgili genleri aktifleştirerek ışığa doğru büyüdü. Fakat açık mekanda büyüyen ve güneşi takip eden bitkiler, apayrı bir gen ifadesi yapısı gösterdi. Gövdenin bir ucu ile diğer ucu arasında fototropin açısından dikkat çekici bir fark yoktu.
Araştırmacılar, heliotropizmde görev alan genleri hala tanımlayabilmiş değil. Harmer, “Fototropin yolunu bertaraf ettik fakat kesin bir delile ulaşamadık.” dedi.
Mavi yani ultraviyole ile kırmızı yani uzak kırmızı ışığın bloke edilmesi, heliotropizm üzerinde herhangi bir etkiye sebep olmadı. Bu, aynı amaca ulaşmak için ışığın farklı dalga boylarına karşılık veren birçok yolağın var olabileceğine işaret ediyor. Önümüzdeki çalışma, bitkilerdeki protein düzenlemesine odaklanacak.
Harmer, “Ayçiçekleri hızlı öğreniyor. Kapalı mekanda yetiştirilen bitkiler açık bir mekana alındığında, ilk gün güneşi takip etmeye başladılar. Bu halden sonra bitkinin gölge gören kısmında, sonraki günlerde tekrarlanmayan bir gen ekspresyonu görüldü. Bu durum, bir çeşit yeniden yapılandırmanın devam ettiğini gözler önüne seriyor.” ifadelerini kullandı.
Harmer, “Bu araştırma, bitkilerde ışığı algılama ve büyüme ile alakalı önceden bilinmeyen yolakları açığa çıkardı.” dedi.
Halen Chapman Üniversitesi’nde Yardımcı Doçent olarak görev yapan Atamian, “Büyüme odası gibi kontrollü bir ortamda tanımlanan şeyler, gerçek dünyada başarılı bir şekilde sonuç vermeyebilir.” sözlerini kullandı.
Kaynak: https://phys.org/news/2023-10-sunflowers-sun-mechanism.html
Editör: Elif Berfin KORGAN