*MeleK*
♥Ben Aşık Olduğum Adamın Aşık Olduğu Kadınım♥
Tohumların Dizaynı
Gerek rüzgarlarla, gerekse diğer taşıyıcılarla çiçeklerin dişi organlarına ulaşan erkek polenler için artık yolculuklarının sonu gelmiştir. Tohumun oluşturulması için her şey hazırdır. Eşeyli üreme olarak adlandırdığımız üreme biçiminin gerçekleşmesi için en önemli aşama tohumun oluşmasıdır. Söz konusu oluşumu, en başından çiçeğin genel yapısından başlayarak incelemekte fayda vardır.
Çiçeklerin tam ortasında, meyve yapraklarından (karpellerden) oluşmuş tek ya da birkaç tane dişi organ bulunur. Her dişi organın en üst bölümünde bir tepecik, bunun altında tepeciği taşıyan bir boyuncuk ve en dipte de tohum taslaklarını barındıran şişkince bir yumurtalık vardır.
Erkek organlardan gelen çiçek tozları, yüzeyi yapışkan bir sıvıyla kaplı olan tepeciğe konarlar, sonra boyuncuk kanalıyla dipteki yumurtalığa ulaşırlar. Bu yapışkan sıvının çok önemli bir görevi vardır: Çiçek tozları boyuncuğun altındaki yumurtalığa ulaşamadıkça buradaki tohum taslaklarını dölleyemezler, bu sıvı ise çiçek tozlarının boş yere harcanmasını önler ve birleşmeyi sağlar. Tohum taslağı, ancak bu dişi ve erkek üreme hücreleri birleştiğinde tohuma dönüşür.
Çiçek tozları, tepeciğin üstüne konduktan sonra büyümeye başlar ve her çiçek tozu taneciği yani her erkek üreme hücresi, kök kadar ince bir borucuk geliştirerek, dişi organın boyuncuğundan yumurtalığa doğru uzatır. Bu borucuklardan her birinin içinde iki tane çekirdek vardır. Borucuk uzayarak yumurtalığa ulaştığında kopar ve içindeki hücre çekirdekleri serbest kalır. Böylece çekirdeklerden biri yumurtalıktaki yumurta hücresiyle birleşir. Bu oluşum ileride tohumu meydana getirecektir. Diğer çekirdek de aynı tohum taslağındaki başka bir hücreyle birleşerek tohumun çimlenmesi için gerekli besin deposunu oluşturur. İşte bu olaya döllenme denir.
Döllenmeden sonra dayanıklı bir tabaka yumurtayı sarar ve embriyo bir tür dinlenme evresine girer, çevresinde depolanan besin maddeleriyle tohumu oluşturur.
Erkek ve dişi eşey hücrelerinin birleşmesiyle oluşan her tohumda, bir bitki embriyosu ve bir de besin deposu vardır. Bu, tohumun gelişimi için çok önemli bir detaydır çünkü toprak altında bulunduğu ilk zamanlarda, tohumun kökleri ve besin üretebilecek yaprakları yoktur ve bu süre zarfında büyüyebilmek için bir besin kaynağına ihtiyacı olacaktır.
Bu tohumları çevreleyen embriyo ve besin deposu gerçekte bizim meyve olarak adlandırdığımız besinlerdir. Bu yapılar, tohumu beslemek amaçlı olduğu için besin değeri yüksek olan proteinleri ve karbonhidratları içerirler. Bu haliyle hem insanlar, hem de diğer canlılar için vazgeçilmez bir besin kaynağı oluştururlar. Her meyve içerdiği tohumu en iyi şekilde koruyup besleyecek niteliklere sahiptir. Etli kısmı, su miktarı, dış zarının yapısı tohumu en etkili koruyacak şekildedir.
Burada önemli bir detay daha vardır: Her bitki yalnız kendi türünden bir bitkiyi dölleyebilir. Eğer bir bitkinin çiçek tozları başka türden bir bitkinin tepeciğine konarsa, bitki bunu anlar ve yumurtalığa ulaşmak üzere bir borucuk uzatmaz; sonuçta döllenme olmadığından tohum gelişmez.
Tohum embriyosunun ne gibi bir ortamda gelişeceği, gelişme evrelerinde nelere ihtiyacının olacağı, topraktan çıktığı zaman nelerle karşılaşacağı ve nasıl bir korunmaya gereksinim duyacağı gibi, ihtiyacı olacak her detay önceden düşünülmüş ve tohum bu ihtiyaçlara göre tasarlanmıştır. Tohumların koruyucu dış katmanları (tohum kılıfları) genellikle çok serttir. Bu yapı, tohumu karşılaşacağı dış etkenlere karşı korur ve bulunulan ortama göre değişiklikler gösterir. Örneğin bazı tohumların gelişiminin son aşamasında dış yüzeylerinde dayanıklı mumlu bir yapı birikir, bu sayede su ve gaz tesirine karşı dirençli olurlar.
Bitkilerin yaşamındaki yapılar sadece bu kadarla sınırlı değildir. Tohum kılıfları da bitkinin türüne göre değişik malzemelerle kaplanabilir; mesela fasulye tanesinde olduğu gibi ince bir zarla ya da kiraz çekirdeğinde olduğu gibi odunsu ve sert bir kabukla örtülü olabilir. Suya dayanıklı olması gereken tohumların kabukları diğerlerine göre daha sert ve kalındır. Ayrıca her türe göre tohumlara çok farklı şekiller ve farklı büyüklükler verilmiştir. Uzun süre çimlenmeden dayanması gerekenlerin (örneğin hindistan cevizi tohumları) içindeki besin miktarı ile suyla karşılaştıktan kısa bir süre sonra filizlenmeye başlayanların (kavun, karpuz vs.) besin miktarı farklıdır.
SIRA DAĞITIMDA: TOHUMLARIN DAĞITILMASI
Bitkilerin tohumlarını dağıtırken kullandıkları, her biri son derece etkili olan yöntemler, her bitkinin sahip olduğu tohum yapısına göre değişir. Örneğin çok hafif bir meltemle uçacak kadar küçük ve hafif olan tohumlar, rüzgar tarafından sallandıklarında hemen dökülürler ve zahmetsiz bir şekilde döllenirler. Bazı bitkilerin üremek için sadece tohumlarını toprağa düşürmeleri yeterlidir. Bazı bitkilerse doğal mancınık yöntemiyle , yani fırlatarak tohumlarını dağıtırlar. Bu fırlatma, tohum kabı içinde büyüme sırasında oluşan gerilimin bir şekilde boşalmasıyla sağlanır. Bazı bitkilerdeki tohum kabukları, güneşte kuruduktan sonra çatlayarak açılır, bazılarındaysa rüzgar ya da hayvan çarpması gibi dış etkenlerle açılıp, dağılırlar.
TOHUMLARINI PATLATARAK DAĞITAN BİTKİLER AKDENİZ SALATALIĞI
Bitkilerin üremesinde son derece büyük bir önemi olan dağıtım işleminde kullanılan mekanizmalar incelendiğinde, çok hassas dengeler üzerine kurulu oldukları görülür. Örneğin Akdeniz salatalığı gibi bazı bitkiler, tohumlarının yayılması için kendi güçlerini kullanırlar. Akdeniz salatalıkları olgunlaşmaya başladıkça içleri yapışkan bir sıvıyla dolmaya başlar. Bir müddet sonra bu sıvıdan kaynaklanan basınç öylesine artar ki, buna salatalığın içindeki tohumlar dayanamaz ve patlar. Tohum patlarken, havaya fırlatılan roketin arkasında bıraktığı ize benzer bir şekilde içindeki sıvıyı da fışkırtır. Sıvıyla birlikte salatalığın tohumları da toprağa dağılmış olur.
Buradaki mekanizma çok hassastır; kapsüle sıvının dolması salatalığın tam olgunlaşmaya başladığı dönemde, patlama da olgunlaşmanın bittiği dönemde olur. Bu sistem daha önce çalışmaya başlasa tohumlar olmadan patlayan kapsül hiçbir işe yaramayacaktır. Bu durum da bu bitki türünün sonu olacaktır. Fakat bitkide, yaratılmış mükemmel zamanlama sayesinde söz konusu tehlike oluşmaz. Her birinin en başından itibaren aynı anda var olması gereken bu mekanizmaların yüzlerce, binlerce hatta milyonlarca yıl süren bir değişimin sonucunda evrimleşerek geliştiğini iddia etmek akıl, mantık ve bilime dayanan bir iddia değildir.
ÇALI BİTKİSİ VE HURA AĞACI
Çalı bitkisinin üremesi ise yine kendi kendine açılma yöntemiyle ama Akdeniz salatalığının tam tersi bir şekilde gerçekleşir. Çalıdaki tohumların patlaması, içindeki herhangi bir sıvının yardımıyla değil, bitkide meydana gelen buharlaşma sayesinde oluşur. Çalının üzerindeki tanelerin güneşe bakan yüzü, sıcaklık arttıkça gölgede kalan yüzünden daha hızlı bir şekilde kurumaya başlar. Tane, üzerinde iki taraf arasında yaşanan basınç sonunda ortadan ikiye ayrılır böylece içerdeki küçük siyah tohumlar dört bir yana dağılır.
Tohumunu patlatarak yayan bitkilerin en başarılılarından birisi de Brezilya'ya özgü bir bitki olan Hura adındaki ağaçtır. Ağaç kuruyup tohumlarını yayma vakti geldiğinde, tohumlarını yaklaşık olarak 12 m uzaklığa kadar fırlatabilir. Bu mesafe bir ağaç için oldukça büyük bir uzaklıktır.
HELİKOPTER TOHUMLAR
Avrupa Akçaağaçları ve çınarlarının tohumları çok ilginç bir tasarıma sahiplerdir. Bu tohumların sadece tek bir taraftan çıkan kanatları vardır. Tohum kanadının ağırlığı ile rüzgarın şiddeti o kadar mükemmel bir araya getirilmiştir ki bu tohumlar spin hareketi yaparak, yani kendi etraflarında dönerek hareket edebilirler. Akçaağaçlar yaşadıkları bölgeye seyrek olarak dağıldıkları için, döllenme işlemlerinde en büyük yardımcıları rüzgârlardır. Ufak bir rüzgar esintisinde dahi kendi etrafında dönme hareketi yapan helikopter tohumları kilometrelerce süren uzun mesafeleri aşabilirler.
Güney Amerikada yetişen Bertholletia ağaçlarının kapsül içindeki tohumları, orman zeminine düştükten sonra bir süre bulundukları yerde kalırlar. Bunun sebebi hayvanların ilgisini çekecek özelliklerinin olmamasıdır. Örneğin bu tohumların kokuları yoktur, dış görünüş olarak da dikkat çekici değildirler, ayrıca kırılmaları da çok zordur. Bu ağacın üreyebilmesi için de bir şekilde tohum olarak oluşturduğu kapsüllerin içindeki fındıkların çıkarılıp toprağın altına gömülmeleri gereklidir.
Ama bütün bu olumsuz özellikler Bertholletia için hiç sorun teşkil etmez. Çünkü kendisiyle aynı ortamda yaşayan ve bu olumsuzlukları aşacak özelliklere sahip olan bir canlı vardır.
Güney Amerika'da yaşayan bir tür kemirici hayvan olan Agouti bu kalın, kokusuz kabuğun altında kendisi için bir yiyecek olduğunu bilmektedir. Agoutilerin dişleri kesici ve sivridir. Özel diş yapıları sayesinde sert kapsülü kolayca kırarlar. Tek bir kapsül içinde yaklaşık 20 civarında fındık bulunur. Bu da Agoutilerin bir seferde yiyeceğinden çok fazladır. Agouti, çenesine aldığı fındıkları taşır ve onları açtığı küçük deliklere yerleştirdikten sonra üstünü örter. Agoutiler bu işlemi daha sonra fındıkları yemek için yapmış olmalarına rağmen gömdükleri fındıkların çoğunu onlara buldurmaz. Bu da Bertholletia ağacının işine yarar. Bu sayede ağacın filizlerinden pek çoğu toprağa filizlenmek üzere gömülmüş olur. Görüldüğü gibi Agouti'nin beslenme şekli ile Bertholletia ağaçlarının üreme şekli, birbirlerine son derece uyumludur. Bu uyum tabii ki tesadüfen ortaya çıkmış bir uyum değildir. Bu canlılar birbirlerini tesadüfen de keşfetmemişlerdir. Bu canlılar yaratılmışlardır. Doğada sayısız örnekleri olan bu uyum hiç kuşkusuz ki çok üstün bir aklın ürünüdür.
HER TÜRLÜ KOŞULA DAYANIKLI TOHUMLAR
Canlılardaki üreme hücreleri genelde kendi doğal ortamlarından ayrıldıktan kısa bir süre sonra ölürler. Bitkilerdeyse böyle bir şey söz konusu değildir. Bitkilerin gerek polenleri gerekse tohumları kendi ana gövdelerinden kilometrelerce uzakta dahi canlılıklarını sürdürebilirler. Ayrıca ana gövdeden ayrılmalarından itibaren geçen sürenin de bir önemi yoktur. Aradan yıllar hatta yüzyıllar geçse de bozulmadan kalabilen tohumlar vardır.
Lupin bitkisinin tohumları sıcaklığın yeterli olmadığını gördüklerinde, çatlamadan toprağın altında yıllarca bekleyebilirler.
Arktik tundralardaki "Lupin Bitkisi" bu beklemeye çok güzel bir örnektir. Bitkinin tohumları, büyümek için yılın belli zamanlarında sıcak havaya ihtiyaç duyarlar. Bu sıcaklığın yeterli olmadığını gördüklerinde bir mucize gerçekleşir, ortam diğer şartlar açısından uygun da olsa tohumlar çatlamaz ve donmuş topraklarda sıcaklığın artmasını beklerler. Uygun ortam tam olarak sağlandığında da aradan geçen zamanın uzunluğuna bakmaksızın kaldıkları yerden gelişmeye devam ederler. Öyle ki kaya yarıkları arasında yüzlerce yıl bozulmadan, çimlenmeden kalan bitki tohumları bulunmuştur.
Yine aynı şekilde mimosa glomeratanın tohumları, kurutulmuş bitki koleksiyonlarının saklandığı bir kapta 220 yıl saklanmış ve bu tohum suyla ıslatılır ıslatılmaz filizlenmiştir. Dayanıklı tohumlara başka bir örnek olarak da, 1942 yılında, 2. Dünya Savaşı sırasında 147 yıllık albizia julibrissin adlı bitkiyi verebiliriz. Londra'daki British Museum'da saklanan bu tohum yangın söndürme çalışmaları sırasında ıslanınca bu kadar yıldan sonra filizlenmiştir.
Tundra bölgelerinde hava sıcaklıkları düşük olduğu için bozulma daha yavaş olur. Öyle ki bazı tohumlar, 10.000 yaşındaki buzul tabakalarından çıkarılıp, laboratuvara alındığında gerekli miktardaki ısı ve nemin sağlanmasıyla birlikte tekrar hayata dönebilmektedirler.
Tohum hepimizin bildiği gibi içinde belli miktarda besin bulunan ve dış kabuğu tahtayı andıran bir cisimdir. İçine sıcaklığı ölçen bir aleti koyması, dış dünyadan bilgi alış-verişi yapmasını sağlayacak herhangi bir yöntem bulması ve sonucunda elde ettiği verileri değerlendirmeye alarak, bu bilgiler doğrultusunda hareket edecek muhakeme yeteneğine sahip olması gibi bir düşünce, son derece mantıksız hatta "akıl dışı" olarak nitelendirilebilir. Dış görünüşüne bakıldığında küçük bir tahta parçasına benzeyen, bulunduğu kapalı yerden, dışarısıyla hiçbir bağlantısı olmadan hava sıcaklığını ölçüp, daha sonraki safhalardaki gelişimi için sıcaklığın yeterli olup olmadığına karar verebilen olağanüstü bir cisimle karşı karşıyayız... Olumsuz koşulların çimlendikten sonra büyümesine engel olacağının farkında olan, bu şartları gördüğü anda gelişimini durdurmak için neler yapması gerektiğini bilen, sıcaklık yeterli hale geldiğinde kaldığı yerden gelişmesine devam edebilecek kadar mükemmel sistemlere sahip olan bir tahta parçası…
SUDA 80 GÜN KALABİLEN TOHUMLAR
Soğuk hava şartlarına dayanıklı olan tohumların yanı sıra bazı tohumlar da oldukça uzun süre suyun içinde kalmaya dayanıklı bir yapıya sahiptirler. Öyle ki 80 gün süreyle suda kalabilen ve bu süre içinde hiç bozulmayan, çimlenmeyen tohumlar bile vardır. Bunlardan en meşhuru hindistan cevizi palmiyesidir. Palmiyenin tohumu taşımanın güvenli olması için sert bir kabuğun içine yerleştirilmiştir. Bu sert kabuğun içinde uzun bir yolculuk için su da dahil olmak üzere ihtiyaç duyulan her şey hazırdır. Dış tarafı ise tohumun sudan zarar görmemesi için oldukça sert bir dokumayla kaplanmıştır.
Hindistan cevizi palmiyesinin tohumları suda yaptıkları uzun yolculuktan sonra karaya ulaştıklarını anladıkları anda çimlenmeye başlarlar. Bu tohumlar suya karşı çok dayanıklı olacak şekilde yaratılmışlardır.
Deniz fasulyesi de tohumlarını su aracılığıyla yayan bitkilerdendir. Tohumları hindistan cevizi kadar büyük değildir ve taşıma işleminde sadece nehirleri kullanır.
Bu iki örnekte de görüldüğü gibi, su yoluyla üreyen bitkilerdeki en önemli özellik, tohumların tam karaya ulaştıkları zaman açılmalarıdır. Aslında bu son derece ilginç ve istisnai bir durumdur, çünkü bilindiği gibi bitki tohumları genellikle suya değdikleri anda çimlenmeye başlarlar. Ama bu durum söz konusu bitkiler için geçerli değildir. Tohumlarını suyla taşıyan bitkiler özel tohum yapıları sebebiyle bu konuda ayrıcalıklıdırlar. Eğer bu bitkiler de diğerleri gibi suyu görür görmez hemen çimlenmeye başlasalardı, soyları çoktan tükenmiş olurdu. Oysa yaşadıkları şartlara uygun genel mekanizmaları nedeniyle bu bitkiler varlıklarını sürdürebilmektedirler.
Yeryüzündeki tüm bitkiler kendileri için en uygun yapılara sahiptirler.
1. Palmiye tohumlarının suda uzun süre kalabilmek için dayanıklı bir yapıya ihtiyaçları olacaktır, bu yüzden kabukları oldukça kalındır. Kabukların sudan koruyucu özel bir yapısı vardır.
2. Uzun yolculukları sırasında normalden daha fazla besine ihtiyaçları olacaktır ve tam gerektiği kadar besin, palmiye tohumunun içine yerleştirilmiştir.
3. Karaya geldiklerini anlayıp tam o anda açılırlar.
Görüldüğü gibi bu tohumlar sert kabuklarıyla, besin depolarıyla, büyüklükleriyle, kısacası tüm özellikleriyle gerekli durumlarda uzun süre dayanıklı olacak şekilde tasarlanmışlardır. Kabuğun sertlik miktarının ölçüldüğü, gerekli besin miktarının tespit edildiği bu ince ayarlı yapının tesadüfler sonucunda oluşmasını beklemek, tohumun daha karaya ulaşmadan su içinde çimlenmesi, yani ölmesi demek olacaktır.
ÜCRETLİ BİR TAŞIYICI - KARINCA
Bazı tohumların yapısı genelde bilinenden farklı özelliklere sahiptir. Bu özellikler incelendiğinde çok ilginç sonuçlarla karşılaşılabilir. Örnek olarak çevresi yağlı, yenilebilir bir dokuyla kaplı olan bir tohumu ele alalım. İlk bakışta alelade gelebilecek bu yağlı doku, gerçekte bitkinin neslinin devamlılığı açısından çok önemli bir detaydır. Çünkü bu özellik karıncaların söz konusu bitkiye ilgi duymasına sebep olmaktadır. Bu bitkilerin üremesi pek çok bitkiden farklı olarak karıncalar vasıtasıyla gerçekleşir. Tohumunu toprağın altına kendisi koyamayan bitki, bunu karıncalara taşıtma yöntemini seçmiştir. Bu bitkilerin tohumlarındaki yağlı doku, taşıyıcı karıncalar için çok cazip bir yiyecektir. Karıncalar bunları büyük bir istekle toplayıp yuvalarına taşırlar. Böylece daha ilk aşamada hiç bilmeden tohumu toprağın altına gömmüş olurlar.
Karıncaların bu kadar çabalamalarının nedeni tohumu yiyecek olmaları diye düşünülebilir, ama bu yanlış bir çıkarım olacaktır. Karıncalar binbir zahmetle tohumları yuvalarına taşımalarına rağmen sadece kabuğunu yer, etli iç kısmını bırakırlar. Bu sayede hem karınca besin elde etmiş, hem de bitkinin üremesini sağlayacak bölüm toprak altına inmiş olur.
TOHUMUN BİTKİYE DÖNÜŞMESİ İLK AŞAMA: FİLİZLENME
Tohumu hiç görmemiş olsaydık ve ne işe yaradığını da bilmeseydik içinden birbirine hiç benzemeyen sayısız bitkinin çıkabileceğini, bu bitkilerin de metrelerce yüksekliğe ulaşacaklarını tahmin edebilir miydik? Tabi ki tahmin edemezdik.
Pek çoğu küçük kuru tahta parçalarına benzeyen tohumlar, aslında içlerinde bitkilere ait binlerce bilgiyi barındıran genetik şifre taşıyıcılarıdır. İleride oluşturacakları bitkiler ile ilgili tüm bilgiler tohumların içinde saklıdır. Bitkinin kökünün ucundaki tüycükten, gövdesinin içindeki borucuklara, çiçeklerinden, vereceği meyveye kadar tüm bilgiler en küçük detaylarına kadar eksiksiz olarak tohumun içinde mevcuttur.
Döllenmenin ardından oluşan tohumun bir bitkiye dönüşmesindeki ilk aşama filizlenmedir. Toprağın altında beklemekte olan tohum ancak ısı, nem ve ışık gibi faktörlerin bir araya gelmesiyle hareketlenip canlanır. Bundan önce ise adeta bir uyku halindedir. Zamanı geldiğinde uykusundan uyanır ve büyümeye başlar.
Filizlenme işleminin birkaç aşaması vardır. İlk önce, tohum ıslanmalıdır ki, içinde bulunan hücreler nemlensin ve ****bolizma faaliyetleri başlayabilsin. Bu faaliyetler bir kez başladıktan sonra kök ve filiz de büyür ve bu aşamada hücre bölünmesi başlar. Bir yandan da belli fonksiyonların özel dokular tarafından gerçekleştirilebilmesi için hücre farklılaşması olur. Bütün bu aşamalar çok fazla enerji gerektirir.
Tohumun büyümek için besine ihtiyacı vardır. Fakat tohumun, buradaki mineralleri kökleriyle alacak hale gelene kadar beslenebileceği bir kaynağı yoktur. Öyleyse tohum, büyümesi için gerekli olan besini nasıl bulmaktadır?
Bu sorunun cevabı tohumun yapısında gizlidir. Döllenme sırasında tohumla birlikte oluşan besin deposu, filiz verip toprak dışına çıkana kadar tohumlar tarafından kullanılacaktır. Tohumlar kendi besinlerini üretir hale gelinceye kadar, bünyelerindeki yedek besinlere ihtiyaç duyarlar.
Buraya kadar anlatılanlar, aslında herkesin çok iyi bildiği, hatta sık sık gözlemlediği konulardır. Tohumların toprağı yararak içinden çıkmaları herkes için çok alışılmış bir olaydır. Ama tohumun büyümesi sırasında gerçekte bir mucize gerçekleşmektedir. Ağırlığı ancak "gram"larla ifade edilebilecek olan tohum, üzerindeki kilolarca ağırlıktaki toprağı delerek yukarı çıkarken hiç zorlanmaz. Tohumun tek amacı toprağın üstüne çıkıp ışığa ulaşmaktır. Çimlenmeye başlayan bitkiler incecik gövdeleriyle sanki boş bir alanda hareket ediyormuş ve üzerlerinde onca ağırlık yokmuşçasına, oldukça rahat bir şekilde, yavaş yavaş gün ışığına doğru yol alırlar. Yer çekimine karşı koyarak, yani kendileriyle ilgili olan tüm fizik kurallarını da hiçe sayarak topraktan çıkarlar.
Toprağın normalde çürütücü, parçalayıcı özelliği olmasına rağmen, küçücük tohum ve milimetrenin yarısı inceliğindeki kökler hiçbir zarar görmezler. Aksine sürekli gelişerek büyürler.
Toprağın altındaki tohumun yüzeye çıkış yolu çeşitli yöntemlerle kapatılarak, gün ışığına ulaşmasını engellemek için deneyler yapılmıştır. Deneyler sonucunda ortaya çıkan sonuçlar çok şaşırtıcı olmuştur. Tohum, önüne çıkan her engelin etrafından dolaşacak kadar uzun filizler çıkartarak ya da büyüdükleri yerde baskı yaratarak sonuçta yine gün ışığına ulaşmayı başarmıştır. Bitkiler büyüme süreçlerinde, büyüdükleri yerde büyük bir baskı yaratabilirler. Mesela yeni yapılmış bir yolda yarıkların içinde yetişen bazı fideler yarıkların daha da genişlemesine yol açabilirler. Kısacası tohumlar gün ışığına çıkarken engel tanımazlar.
Bitkilerde büyümeyi yönlendiren uyarılar iki türlüdür; ışık ve yer çekimi. Tohumdan çıkan ilk kök ve filiz bu iki çeşit uyarıya karşı oldukça duyarlı sistemlerle donatılmışlardır.
Filizlenen bitkinin köklerinde yer çekimi sinyallerini algılayan hücreler bulunur. Yukarıya doğru yükselen gövde kısmında ise ışığa duyarlı olan hücreler bulunur. İşte bu hücrelerin ışığa ve yer çekimine duyarlı olması da bitkinin parçalarını gereken yerlere doğru yönlendirir. Bu iki uyarı türü, köklerin ve filizin büyüme yönü eğer dikey değil de farklı bir yöne doğru ilerliyorlarsa, yönlerini düzeltmelerini de sağlar.
Buraya kadar verilmiş olan bilgiler tekrar gözden geçirildiğinde çok olağanüstü bir durumla karşı karşıya olunduğu hemen görülecektir. Bitkiyi oluşturan hücreler birdenbire başkalaşmaya başlamakta ve değişik şekiller alarak bitkinin bölümlerini oluşturmaktadırlar. Üstelik de köklerde ve gövdede görüldüğü gibi farklı yönlerde hareket etmektedirler.
ENGEL TANIMAYAN FİLİZLER
Topraktan çıkan filiz her zaman uygun bir ortama ulaşamayabilir; örneğin kendini bir kayanın veya büyük bir bitkinin gölgesi altında bulabilir. Bu durumda büyümeye devam ederse, güneş ışığını alamayacağından fotosentez yapması zorlaşacaktır. Eğer filiz, yeryüzüne çıktığında kendini böyle bir ortamda bulursa, hemen ışık kaynağına doğru büyüme yönünü değiştirir. Fototropizm olarak bilinen bu işlem göstermektedir ki, filizler de ışığa duyarlı yön tayini sistemine sahiptir. Hayvanlarla ve insanlarla karşılaştırdığımızda bitkiler, ışığı algılama konusunda daha avantajlı durumdadırlar. Çünkü hayvanlar ve insanlar sadece gözleriyle ışığı algılayabilirler. Bitkilerdeki yön tayin sistemleri ise son derece keskindir. Bu yüzden hiçbir zaman yönlerini şaşırmazlar. Işığa ve yer çekimine dayalı yön bulma sistemleri sayesinde kolaylıkla yönlerini bulabilirler.
Bitkiler ışığı algılayıcı sistemlerin yanı sıra hücre bölünmesinin gerçekleştiği özel büyüme bölgelerine de sahiptirler. Meristem olarak adlandırılan bu dokular genellikle kök ve gövde uçlarında bulunurlar. Filizin gelişimi sırasında eğer büyüme bölgesindeki hücreler hep aynı şekilde büyürlerse bu, gövdenin düz olmasını sağlar. Her bitkinin Meristem dokusunun büyüme yönüne göre şekilleri belirlenir. Eğer bu hücrelerin büyümesi bir kenarda fazla, diğerinde az olursa bitkinin gövdesi eğimli büyüyecektir. Bitkilerdeki büyüme eğer şartlar uygunsa tüm bölgelerde aynı anda başlar. Filizden çıkan bitkinin bir yandan gövdesi acil ihtiyacı olan ışığa doğru ilerler. Öte yandan topraktan bitki için gerekli olan su ve mineralleri sağlayacak olan kökler de yer çekimini algılayan rehber sistemleri sayesinde büyümelerini en etkili biçimde gerçekleştirirler. İlk bakışta bitkilerin kök uzantılarının toprağın altına rasgele yayıldığı düşünülebilir. Oysa gerçekte kök uzantıları bu duyarlı sistem sayesinde kontrollü bir şekilde, hedeflerine kilitlenmiş füzeler gibi ilerlerler.
Bu mekanizmalarla kontrol edilen büyüme, bitkiden bitkiye farklılıklar gösterir. Çünkü her bitkide büyüme kendi genetik bilgisine uygun olarak gerçekleşir. Bu yüzden her bitkide maksimum büyüme oranları da farklıdır. Örneğin bir mısır sapı için maksimum büyüme süresi altı hafta iken, bir kayın ağacı için bu süre çeyrek asır olmaktadır.
Çimlenme küçücük bir cisimden metrelerce uzunluktaki ve tonlarca ağırlıktaki bir bitkinin oluşmasının ilk aşamasıdır. Yavaş yavaş büyüyen bitkinin kökleri yere, dalları yukarıya doğru uzanırken, içindeki sistemler de (besin taşıyacak sistemler, döllenmesini sağlayacak sistemler, bitkinin uzamasını, genişlemesini ve bunların durmasını kontrol eden hormonlar) hep birlikte ortaya çıkar ve hiçbirinin oluşumunda bir aksama ya da gecikme olmaz. Bitki için gerekli olan her şey aynı anda gelişir. Bu son derece önemlidir. Örneğin, bir yandan çiçeğin döllenme mekanizması gelişirken, diğer yandan da taşıma boruları (besin ve su taşıma boruları) oluşmaktadır. Aksi takdirde, mesela çiçek döllenme mekanizması oluşmayan bir bitkide, soymuk ya da odun borularının hiçbir önemi olmayacaktır. Köklerin oluşmasının da bir anlamı yoktur. Çünkü böyle bir bitki neslini devam ettiremeyeceği için, ek mekanizmalar bir işe yaramayacaktır.
Çiçeklerin tam ortasında, meyve yapraklarından (karpellerden) oluşmuş tek ya da birkaç tane dişi organ bulunur. Her dişi organın en üst bölümünde bir tepecik, bunun altında tepeciği taşıyan bir boyuncuk ve en dipte de tohum taslaklarını barındıran şişkince bir yumurtalık vardır.
Erkek organlardan gelen çiçek tozları, yüzeyi yapışkan bir sıvıyla kaplı olan tepeciğe konarlar, sonra boyuncuk kanalıyla dipteki yumurtalığa ulaşırlar. Bu yapışkan sıvının çok önemli bir görevi vardır: Çiçek tozları boyuncuğun altındaki yumurtalığa ulaşamadıkça buradaki tohum taslaklarını dölleyemezler, bu sıvı ise çiçek tozlarının boş yere harcanmasını önler ve birleşmeyi sağlar. Tohum taslağı, ancak bu dişi ve erkek üreme hücreleri birleştiğinde tohuma dönüşür.
Çiçek tozları, tepeciğin üstüne konduktan sonra büyümeye başlar ve her çiçek tozu taneciği yani her erkek üreme hücresi, kök kadar ince bir borucuk geliştirerek, dişi organın boyuncuğundan yumurtalığa doğru uzatır. Bu borucuklardan her birinin içinde iki tane çekirdek vardır. Borucuk uzayarak yumurtalığa ulaştığında kopar ve içindeki hücre çekirdekleri serbest kalır. Böylece çekirdeklerden biri yumurtalıktaki yumurta hücresiyle birleşir. Bu oluşum ileride tohumu meydana getirecektir. Diğer çekirdek de aynı tohum taslağındaki başka bir hücreyle birleşerek tohumun çimlenmesi için gerekli besin deposunu oluşturur. İşte bu olaya döllenme denir.
Döllenmeden sonra dayanıklı bir tabaka yumurtayı sarar ve embriyo bir tür dinlenme evresine girer, çevresinde depolanan besin maddeleriyle tohumu oluşturur.
Erkek ve dişi eşey hücrelerinin birleşmesiyle oluşan her tohumda, bir bitki embriyosu ve bir de besin deposu vardır. Bu, tohumun gelişimi için çok önemli bir detaydır çünkü toprak altında bulunduğu ilk zamanlarda, tohumun kökleri ve besin üretebilecek yaprakları yoktur ve bu süre zarfında büyüyebilmek için bir besin kaynağına ihtiyacı olacaktır.
Bu tohumları çevreleyen embriyo ve besin deposu gerçekte bizim meyve olarak adlandırdığımız besinlerdir. Bu yapılar, tohumu beslemek amaçlı olduğu için besin değeri yüksek olan proteinleri ve karbonhidratları içerirler. Bu haliyle hem insanlar, hem de diğer canlılar için vazgeçilmez bir besin kaynağı oluştururlar. Her meyve içerdiği tohumu en iyi şekilde koruyup besleyecek niteliklere sahiptir. Etli kısmı, su miktarı, dış zarının yapısı tohumu en etkili koruyacak şekildedir.
Burada önemli bir detay daha vardır: Her bitki yalnız kendi türünden bir bitkiyi dölleyebilir. Eğer bir bitkinin çiçek tozları başka türden bir bitkinin tepeciğine konarsa, bitki bunu anlar ve yumurtalığa ulaşmak üzere bir borucuk uzatmaz; sonuçta döllenme olmadığından tohum gelişmez.
Tohum embriyosunun ne gibi bir ortamda gelişeceği, gelişme evrelerinde nelere ihtiyacının olacağı, topraktan çıktığı zaman nelerle karşılaşacağı ve nasıl bir korunmaya gereksinim duyacağı gibi, ihtiyacı olacak her detay önceden düşünülmüş ve tohum bu ihtiyaçlara göre tasarlanmıştır. Tohumların koruyucu dış katmanları (tohum kılıfları) genellikle çok serttir. Bu yapı, tohumu karşılaşacağı dış etkenlere karşı korur ve bulunulan ortama göre değişiklikler gösterir. Örneğin bazı tohumların gelişiminin son aşamasında dış yüzeylerinde dayanıklı mumlu bir yapı birikir, bu sayede su ve gaz tesirine karşı dirençli olurlar.
Bitkilerin yaşamındaki yapılar sadece bu kadarla sınırlı değildir. Tohum kılıfları da bitkinin türüne göre değişik malzemelerle kaplanabilir; mesela fasulye tanesinde olduğu gibi ince bir zarla ya da kiraz çekirdeğinde olduğu gibi odunsu ve sert bir kabukla örtülü olabilir. Suya dayanıklı olması gereken tohumların kabukları diğerlerine göre daha sert ve kalındır. Ayrıca her türe göre tohumlara çok farklı şekiller ve farklı büyüklükler verilmiştir. Uzun süre çimlenmeden dayanması gerekenlerin (örneğin hindistan cevizi tohumları) içindeki besin miktarı ile suyla karşılaştıktan kısa bir süre sonra filizlenmeye başlayanların (kavun, karpuz vs.) besin miktarı farklıdır.
SIRA DAĞITIMDA: TOHUMLARIN DAĞITILMASI
Bitkilerin tohumlarını dağıtırken kullandıkları, her biri son derece etkili olan yöntemler, her bitkinin sahip olduğu tohum yapısına göre değişir. Örneğin çok hafif bir meltemle uçacak kadar küçük ve hafif olan tohumlar, rüzgar tarafından sallandıklarında hemen dökülürler ve zahmetsiz bir şekilde döllenirler. Bazı bitkilerin üremek için sadece tohumlarını toprağa düşürmeleri yeterlidir. Bazı bitkilerse doğal mancınık yöntemiyle , yani fırlatarak tohumlarını dağıtırlar. Bu fırlatma, tohum kabı içinde büyüme sırasında oluşan gerilimin bir şekilde boşalmasıyla sağlanır. Bazı bitkilerdeki tohum kabukları, güneşte kuruduktan sonra çatlayarak açılır, bazılarındaysa rüzgar ya da hayvan çarpması gibi dış etkenlerle açılıp, dağılırlar.
TOHUMLARINI PATLATARAK DAĞITAN BİTKİLER AKDENİZ SALATALIĞI
Bitkilerin üremesinde son derece büyük bir önemi olan dağıtım işleminde kullanılan mekanizmalar incelendiğinde, çok hassas dengeler üzerine kurulu oldukları görülür. Örneğin Akdeniz salatalığı gibi bazı bitkiler, tohumlarının yayılması için kendi güçlerini kullanırlar. Akdeniz salatalıkları olgunlaşmaya başladıkça içleri yapışkan bir sıvıyla dolmaya başlar. Bir müddet sonra bu sıvıdan kaynaklanan basınç öylesine artar ki, buna salatalığın içindeki tohumlar dayanamaz ve patlar. Tohum patlarken, havaya fırlatılan roketin arkasında bıraktığı ize benzer bir şekilde içindeki sıvıyı da fışkırtır. Sıvıyla birlikte salatalığın tohumları da toprağa dağılmış olur.
Buradaki mekanizma çok hassastır; kapsüle sıvının dolması salatalığın tam olgunlaşmaya başladığı dönemde, patlama da olgunlaşmanın bittiği dönemde olur. Bu sistem daha önce çalışmaya başlasa tohumlar olmadan patlayan kapsül hiçbir işe yaramayacaktır. Bu durum da bu bitki türünün sonu olacaktır. Fakat bitkide, yaratılmış mükemmel zamanlama sayesinde söz konusu tehlike oluşmaz. Her birinin en başından itibaren aynı anda var olması gereken bu mekanizmaların yüzlerce, binlerce hatta milyonlarca yıl süren bir değişimin sonucunda evrimleşerek geliştiğini iddia etmek akıl, mantık ve bilime dayanan bir iddia değildir.
ÇALI BİTKİSİ VE HURA AĞACI
Çalı bitkisinin üremesi ise yine kendi kendine açılma yöntemiyle ama Akdeniz salatalığının tam tersi bir şekilde gerçekleşir. Çalıdaki tohumların patlaması, içindeki herhangi bir sıvının yardımıyla değil, bitkide meydana gelen buharlaşma sayesinde oluşur. Çalının üzerindeki tanelerin güneşe bakan yüzü, sıcaklık arttıkça gölgede kalan yüzünden daha hızlı bir şekilde kurumaya başlar. Tane, üzerinde iki taraf arasında yaşanan basınç sonunda ortadan ikiye ayrılır böylece içerdeki küçük siyah tohumlar dört bir yana dağılır.
Tohumunu patlatarak yayan bitkilerin en başarılılarından birisi de Brezilya'ya özgü bir bitki olan Hura adındaki ağaçtır. Ağaç kuruyup tohumlarını yayma vakti geldiğinde, tohumlarını yaklaşık olarak 12 m uzaklığa kadar fırlatabilir. Bu mesafe bir ağaç için oldukça büyük bir uzaklıktır.
HELİKOPTER TOHUMLAR
Avrupa Akçaağaçları ve çınarlarının tohumları çok ilginç bir tasarıma sahiplerdir. Bu tohumların sadece tek bir taraftan çıkan kanatları vardır. Tohum kanadının ağırlığı ile rüzgarın şiddeti o kadar mükemmel bir araya getirilmiştir ki bu tohumlar spin hareketi yaparak, yani kendi etraflarında dönerek hareket edebilirler. Akçaağaçlar yaşadıkları bölgeye seyrek olarak dağıldıkları için, döllenme işlemlerinde en büyük yardımcıları rüzgârlardır. Ufak bir rüzgar esintisinde dahi kendi etrafında dönme hareketi yapan helikopter tohumları kilometrelerce süren uzun mesafeleri aşabilirler.
Güney Amerikada yetişen Bertholletia ağaçlarının kapsül içindeki tohumları, orman zeminine düştükten sonra bir süre bulundukları yerde kalırlar. Bunun sebebi hayvanların ilgisini çekecek özelliklerinin olmamasıdır. Örneğin bu tohumların kokuları yoktur, dış görünüş olarak da dikkat çekici değildirler, ayrıca kırılmaları da çok zordur. Bu ağacın üreyebilmesi için de bir şekilde tohum olarak oluşturduğu kapsüllerin içindeki fındıkların çıkarılıp toprağın altına gömülmeleri gereklidir.
Ama bütün bu olumsuz özellikler Bertholletia için hiç sorun teşkil etmez. Çünkü kendisiyle aynı ortamda yaşayan ve bu olumsuzlukları aşacak özelliklere sahip olan bir canlı vardır.
Güney Amerika'da yaşayan bir tür kemirici hayvan olan Agouti bu kalın, kokusuz kabuğun altında kendisi için bir yiyecek olduğunu bilmektedir. Agoutilerin dişleri kesici ve sivridir. Özel diş yapıları sayesinde sert kapsülü kolayca kırarlar. Tek bir kapsül içinde yaklaşık 20 civarında fındık bulunur. Bu da Agoutilerin bir seferde yiyeceğinden çok fazladır. Agouti, çenesine aldığı fındıkları taşır ve onları açtığı küçük deliklere yerleştirdikten sonra üstünü örter. Agoutiler bu işlemi daha sonra fındıkları yemek için yapmış olmalarına rağmen gömdükleri fındıkların çoğunu onlara buldurmaz. Bu da Bertholletia ağacının işine yarar. Bu sayede ağacın filizlerinden pek çoğu toprağa filizlenmek üzere gömülmüş olur. Görüldüğü gibi Agouti'nin beslenme şekli ile Bertholletia ağaçlarının üreme şekli, birbirlerine son derece uyumludur. Bu uyum tabii ki tesadüfen ortaya çıkmış bir uyum değildir. Bu canlılar birbirlerini tesadüfen de keşfetmemişlerdir. Bu canlılar yaratılmışlardır. Doğada sayısız örnekleri olan bu uyum hiç kuşkusuz ki çok üstün bir aklın ürünüdür.
HER TÜRLÜ KOŞULA DAYANIKLI TOHUMLAR
Canlılardaki üreme hücreleri genelde kendi doğal ortamlarından ayrıldıktan kısa bir süre sonra ölürler. Bitkilerdeyse böyle bir şey söz konusu değildir. Bitkilerin gerek polenleri gerekse tohumları kendi ana gövdelerinden kilometrelerce uzakta dahi canlılıklarını sürdürebilirler. Ayrıca ana gövdeden ayrılmalarından itibaren geçen sürenin de bir önemi yoktur. Aradan yıllar hatta yüzyıllar geçse de bozulmadan kalabilen tohumlar vardır.
Lupin bitkisinin tohumları sıcaklığın yeterli olmadığını gördüklerinde, çatlamadan toprağın altında yıllarca bekleyebilirler.
Arktik tundralardaki "Lupin Bitkisi" bu beklemeye çok güzel bir örnektir. Bitkinin tohumları, büyümek için yılın belli zamanlarında sıcak havaya ihtiyaç duyarlar. Bu sıcaklığın yeterli olmadığını gördüklerinde bir mucize gerçekleşir, ortam diğer şartlar açısından uygun da olsa tohumlar çatlamaz ve donmuş topraklarda sıcaklığın artmasını beklerler. Uygun ortam tam olarak sağlandığında da aradan geçen zamanın uzunluğuna bakmaksızın kaldıkları yerden gelişmeye devam ederler. Öyle ki kaya yarıkları arasında yüzlerce yıl bozulmadan, çimlenmeden kalan bitki tohumları bulunmuştur.
Yine aynı şekilde mimosa glomeratanın tohumları, kurutulmuş bitki koleksiyonlarının saklandığı bir kapta 220 yıl saklanmış ve bu tohum suyla ıslatılır ıslatılmaz filizlenmiştir. Dayanıklı tohumlara başka bir örnek olarak da, 1942 yılında, 2. Dünya Savaşı sırasında 147 yıllık albizia julibrissin adlı bitkiyi verebiliriz. Londra'daki British Museum'da saklanan bu tohum yangın söndürme çalışmaları sırasında ıslanınca bu kadar yıldan sonra filizlenmiştir.
Tundra bölgelerinde hava sıcaklıkları düşük olduğu için bozulma daha yavaş olur. Öyle ki bazı tohumlar, 10.000 yaşındaki buzul tabakalarından çıkarılıp, laboratuvara alındığında gerekli miktardaki ısı ve nemin sağlanmasıyla birlikte tekrar hayata dönebilmektedirler.
Tohum hepimizin bildiği gibi içinde belli miktarda besin bulunan ve dış kabuğu tahtayı andıran bir cisimdir. İçine sıcaklığı ölçen bir aleti koyması, dış dünyadan bilgi alış-verişi yapmasını sağlayacak herhangi bir yöntem bulması ve sonucunda elde ettiği verileri değerlendirmeye alarak, bu bilgiler doğrultusunda hareket edecek muhakeme yeteneğine sahip olması gibi bir düşünce, son derece mantıksız hatta "akıl dışı" olarak nitelendirilebilir. Dış görünüşüne bakıldığında küçük bir tahta parçasına benzeyen, bulunduğu kapalı yerden, dışarısıyla hiçbir bağlantısı olmadan hava sıcaklığını ölçüp, daha sonraki safhalardaki gelişimi için sıcaklığın yeterli olup olmadığına karar verebilen olağanüstü bir cisimle karşı karşıyayız... Olumsuz koşulların çimlendikten sonra büyümesine engel olacağının farkında olan, bu şartları gördüğü anda gelişimini durdurmak için neler yapması gerektiğini bilen, sıcaklık yeterli hale geldiğinde kaldığı yerden gelişmesine devam edebilecek kadar mükemmel sistemlere sahip olan bir tahta parçası…
SUDA 80 GÜN KALABİLEN TOHUMLAR
Soğuk hava şartlarına dayanıklı olan tohumların yanı sıra bazı tohumlar da oldukça uzun süre suyun içinde kalmaya dayanıklı bir yapıya sahiptirler. Öyle ki 80 gün süreyle suda kalabilen ve bu süre içinde hiç bozulmayan, çimlenmeyen tohumlar bile vardır. Bunlardan en meşhuru hindistan cevizi palmiyesidir. Palmiyenin tohumu taşımanın güvenli olması için sert bir kabuğun içine yerleştirilmiştir. Bu sert kabuğun içinde uzun bir yolculuk için su da dahil olmak üzere ihtiyaç duyulan her şey hazırdır. Dış tarafı ise tohumun sudan zarar görmemesi için oldukça sert bir dokumayla kaplanmıştır.
Hindistan cevizi palmiyesinin tohumları suda yaptıkları uzun yolculuktan sonra karaya ulaştıklarını anladıkları anda çimlenmeye başlarlar. Bu tohumlar suya karşı çok dayanıklı olacak şekilde yaratılmışlardır.
Deniz fasulyesi de tohumlarını su aracılığıyla yayan bitkilerdendir. Tohumları hindistan cevizi kadar büyük değildir ve taşıma işleminde sadece nehirleri kullanır.
Bu iki örnekte de görüldüğü gibi, su yoluyla üreyen bitkilerdeki en önemli özellik, tohumların tam karaya ulaştıkları zaman açılmalarıdır. Aslında bu son derece ilginç ve istisnai bir durumdur, çünkü bilindiği gibi bitki tohumları genellikle suya değdikleri anda çimlenmeye başlarlar. Ama bu durum söz konusu bitkiler için geçerli değildir. Tohumlarını suyla taşıyan bitkiler özel tohum yapıları sebebiyle bu konuda ayrıcalıklıdırlar. Eğer bu bitkiler de diğerleri gibi suyu görür görmez hemen çimlenmeye başlasalardı, soyları çoktan tükenmiş olurdu. Oysa yaşadıkları şartlara uygun genel mekanizmaları nedeniyle bu bitkiler varlıklarını sürdürebilmektedirler.
Yeryüzündeki tüm bitkiler kendileri için en uygun yapılara sahiptirler.
1. Palmiye tohumlarının suda uzun süre kalabilmek için dayanıklı bir yapıya ihtiyaçları olacaktır, bu yüzden kabukları oldukça kalındır. Kabukların sudan koruyucu özel bir yapısı vardır.
2. Uzun yolculukları sırasında normalden daha fazla besine ihtiyaçları olacaktır ve tam gerektiği kadar besin, palmiye tohumunun içine yerleştirilmiştir.
3. Karaya geldiklerini anlayıp tam o anda açılırlar.
Görüldüğü gibi bu tohumlar sert kabuklarıyla, besin depolarıyla, büyüklükleriyle, kısacası tüm özellikleriyle gerekli durumlarda uzun süre dayanıklı olacak şekilde tasarlanmışlardır. Kabuğun sertlik miktarının ölçüldüğü, gerekli besin miktarının tespit edildiği bu ince ayarlı yapının tesadüfler sonucunda oluşmasını beklemek, tohumun daha karaya ulaşmadan su içinde çimlenmesi, yani ölmesi demek olacaktır.
ÜCRETLİ BİR TAŞIYICI - KARINCA
Bazı tohumların yapısı genelde bilinenden farklı özelliklere sahiptir. Bu özellikler incelendiğinde çok ilginç sonuçlarla karşılaşılabilir. Örnek olarak çevresi yağlı, yenilebilir bir dokuyla kaplı olan bir tohumu ele alalım. İlk bakışta alelade gelebilecek bu yağlı doku, gerçekte bitkinin neslinin devamlılığı açısından çok önemli bir detaydır. Çünkü bu özellik karıncaların söz konusu bitkiye ilgi duymasına sebep olmaktadır. Bu bitkilerin üremesi pek çok bitkiden farklı olarak karıncalar vasıtasıyla gerçekleşir. Tohumunu toprağın altına kendisi koyamayan bitki, bunu karıncalara taşıtma yöntemini seçmiştir. Bu bitkilerin tohumlarındaki yağlı doku, taşıyıcı karıncalar için çok cazip bir yiyecektir. Karıncalar bunları büyük bir istekle toplayıp yuvalarına taşırlar. Böylece daha ilk aşamada hiç bilmeden tohumu toprağın altına gömmüş olurlar.
Karıncaların bu kadar çabalamalarının nedeni tohumu yiyecek olmaları diye düşünülebilir, ama bu yanlış bir çıkarım olacaktır. Karıncalar binbir zahmetle tohumları yuvalarına taşımalarına rağmen sadece kabuğunu yer, etli iç kısmını bırakırlar. Bu sayede hem karınca besin elde etmiş, hem de bitkinin üremesini sağlayacak bölüm toprak altına inmiş olur.
TOHUMUN BİTKİYE DÖNÜŞMESİ İLK AŞAMA: FİLİZLENME
Tohumu hiç görmemiş olsaydık ve ne işe yaradığını da bilmeseydik içinden birbirine hiç benzemeyen sayısız bitkinin çıkabileceğini, bu bitkilerin de metrelerce yüksekliğe ulaşacaklarını tahmin edebilir miydik? Tabi ki tahmin edemezdik.
Pek çoğu küçük kuru tahta parçalarına benzeyen tohumlar, aslında içlerinde bitkilere ait binlerce bilgiyi barındıran genetik şifre taşıyıcılarıdır. İleride oluşturacakları bitkiler ile ilgili tüm bilgiler tohumların içinde saklıdır. Bitkinin kökünün ucundaki tüycükten, gövdesinin içindeki borucuklara, çiçeklerinden, vereceği meyveye kadar tüm bilgiler en küçük detaylarına kadar eksiksiz olarak tohumun içinde mevcuttur.
Döllenmenin ardından oluşan tohumun bir bitkiye dönüşmesindeki ilk aşama filizlenmedir. Toprağın altında beklemekte olan tohum ancak ısı, nem ve ışık gibi faktörlerin bir araya gelmesiyle hareketlenip canlanır. Bundan önce ise adeta bir uyku halindedir. Zamanı geldiğinde uykusundan uyanır ve büyümeye başlar.
Filizlenme işleminin birkaç aşaması vardır. İlk önce, tohum ıslanmalıdır ki, içinde bulunan hücreler nemlensin ve ****bolizma faaliyetleri başlayabilsin. Bu faaliyetler bir kez başladıktan sonra kök ve filiz de büyür ve bu aşamada hücre bölünmesi başlar. Bir yandan da belli fonksiyonların özel dokular tarafından gerçekleştirilebilmesi için hücre farklılaşması olur. Bütün bu aşamalar çok fazla enerji gerektirir.
Tohumun büyümek için besine ihtiyacı vardır. Fakat tohumun, buradaki mineralleri kökleriyle alacak hale gelene kadar beslenebileceği bir kaynağı yoktur. Öyleyse tohum, büyümesi için gerekli olan besini nasıl bulmaktadır?
Bu sorunun cevabı tohumun yapısında gizlidir. Döllenme sırasında tohumla birlikte oluşan besin deposu, filiz verip toprak dışına çıkana kadar tohumlar tarafından kullanılacaktır. Tohumlar kendi besinlerini üretir hale gelinceye kadar, bünyelerindeki yedek besinlere ihtiyaç duyarlar.
Buraya kadar anlatılanlar, aslında herkesin çok iyi bildiği, hatta sık sık gözlemlediği konulardır. Tohumların toprağı yararak içinden çıkmaları herkes için çok alışılmış bir olaydır. Ama tohumun büyümesi sırasında gerçekte bir mucize gerçekleşmektedir. Ağırlığı ancak "gram"larla ifade edilebilecek olan tohum, üzerindeki kilolarca ağırlıktaki toprağı delerek yukarı çıkarken hiç zorlanmaz. Tohumun tek amacı toprağın üstüne çıkıp ışığa ulaşmaktır. Çimlenmeye başlayan bitkiler incecik gövdeleriyle sanki boş bir alanda hareket ediyormuş ve üzerlerinde onca ağırlık yokmuşçasına, oldukça rahat bir şekilde, yavaş yavaş gün ışığına doğru yol alırlar. Yer çekimine karşı koyarak, yani kendileriyle ilgili olan tüm fizik kurallarını da hiçe sayarak topraktan çıkarlar.
Toprağın normalde çürütücü, parçalayıcı özelliği olmasına rağmen, küçücük tohum ve milimetrenin yarısı inceliğindeki kökler hiçbir zarar görmezler. Aksine sürekli gelişerek büyürler.
Toprağın altındaki tohumun yüzeye çıkış yolu çeşitli yöntemlerle kapatılarak, gün ışığına ulaşmasını engellemek için deneyler yapılmıştır. Deneyler sonucunda ortaya çıkan sonuçlar çok şaşırtıcı olmuştur. Tohum, önüne çıkan her engelin etrafından dolaşacak kadar uzun filizler çıkartarak ya da büyüdükleri yerde baskı yaratarak sonuçta yine gün ışığına ulaşmayı başarmıştır. Bitkiler büyüme süreçlerinde, büyüdükleri yerde büyük bir baskı yaratabilirler. Mesela yeni yapılmış bir yolda yarıkların içinde yetişen bazı fideler yarıkların daha da genişlemesine yol açabilirler. Kısacası tohumlar gün ışığına çıkarken engel tanımazlar.
Bitkilerde büyümeyi yönlendiren uyarılar iki türlüdür; ışık ve yer çekimi. Tohumdan çıkan ilk kök ve filiz bu iki çeşit uyarıya karşı oldukça duyarlı sistemlerle donatılmışlardır.
Filizlenen bitkinin köklerinde yer çekimi sinyallerini algılayan hücreler bulunur. Yukarıya doğru yükselen gövde kısmında ise ışığa duyarlı olan hücreler bulunur. İşte bu hücrelerin ışığa ve yer çekimine duyarlı olması da bitkinin parçalarını gereken yerlere doğru yönlendirir. Bu iki uyarı türü, köklerin ve filizin büyüme yönü eğer dikey değil de farklı bir yöne doğru ilerliyorlarsa, yönlerini düzeltmelerini de sağlar.
Buraya kadar verilmiş olan bilgiler tekrar gözden geçirildiğinde çok olağanüstü bir durumla karşı karşıya olunduğu hemen görülecektir. Bitkiyi oluşturan hücreler birdenbire başkalaşmaya başlamakta ve değişik şekiller alarak bitkinin bölümlerini oluşturmaktadırlar. Üstelik de köklerde ve gövdede görüldüğü gibi farklı yönlerde hareket etmektedirler.
ENGEL TANIMAYAN FİLİZLER
Topraktan çıkan filiz her zaman uygun bir ortama ulaşamayabilir; örneğin kendini bir kayanın veya büyük bir bitkinin gölgesi altında bulabilir. Bu durumda büyümeye devam ederse, güneş ışığını alamayacağından fotosentez yapması zorlaşacaktır. Eğer filiz, yeryüzüne çıktığında kendini böyle bir ortamda bulursa, hemen ışık kaynağına doğru büyüme yönünü değiştirir. Fototropizm olarak bilinen bu işlem göstermektedir ki, filizler de ışığa duyarlı yön tayini sistemine sahiptir. Hayvanlarla ve insanlarla karşılaştırdığımızda bitkiler, ışığı algılama konusunda daha avantajlı durumdadırlar. Çünkü hayvanlar ve insanlar sadece gözleriyle ışığı algılayabilirler. Bitkilerdeki yön tayin sistemleri ise son derece keskindir. Bu yüzden hiçbir zaman yönlerini şaşırmazlar. Işığa ve yer çekimine dayalı yön bulma sistemleri sayesinde kolaylıkla yönlerini bulabilirler.
Bitkiler ışığı algılayıcı sistemlerin yanı sıra hücre bölünmesinin gerçekleştiği özel büyüme bölgelerine de sahiptirler. Meristem olarak adlandırılan bu dokular genellikle kök ve gövde uçlarında bulunurlar. Filizin gelişimi sırasında eğer büyüme bölgesindeki hücreler hep aynı şekilde büyürlerse bu, gövdenin düz olmasını sağlar. Her bitkinin Meristem dokusunun büyüme yönüne göre şekilleri belirlenir. Eğer bu hücrelerin büyümesi bir kenarda fazla, diğerinde az olursa bitkinin gövdesi eğimli büyüyecektir. Bitkilerdeki büyüme eğer şartlar uygunsa tüm bölgelerde aynı anda başlar. Filizden çıkan bitkinin bir yandan gövdesi acil ihtiyacı olan ışığa doğru ilerler. Öte yandan topraktan bitki için gerekli olan su ve mineralleri sağlayacak olan kökler de yer çekimini algılayan rehber sistemleri sayesinde büyümelerini en etkili biçimde gerçekleştirirler. İlk bakışta bitkilerin kök uzantılarının toprağın altına rasgele yayıldığı düşünülebilir. Oysa gerçekte kök uzantıları bu duyarlı sistem sayesinde kontrollü bir şekilde, hedeflerine kilitlenmiş füzeler gibi ilerlerler.
Bu mekanizmalarla kontrol edilen büyüme, bitkiden bitkiye farklılıklar gösterir. Çünkü her bitkide büyüme kendi genetik bilgisine uygun olarak gerçekleşir. Bu yüzden her bitkide maksimum büyüme oranları da farklıdır. Örneğin bir mısır sapı için maksimum büyüme süresi altı hafta iken, bir kayın ağacı için bu süre çeyrek asır olmaktadır.
Çimlenme küçücük bir cisimden metrelerce uzunluktaki ve tonlarca ağırlıktaki bir bitkinin oluşmasının ilk aşamasıdır. Yavaş yavaş büyüyen bitkinin kökleri yere, dalları yukarıya doğru uzanırken, içindeki sistemler de (besin taşıyacak sistemler, döllenmesini sağlayacak sistemler, bitkinin uzamasını, genişlemesini ve bunların durmasını kontrol eden hormonlar) hep birlikte ortaya çıkar ve hiçbirinin oluşumunda bir aksama ya da gecikme olmaz. Bitki için gerekli olan her şey aynı anda gelişir. Bu son derece önemlidir. Örneğin, bir yandan çiçeğin döllenme mekanizması gelişirken, diğer yandan da taşıma boruları (besin ve su taşıma boruları) oluşmaktadır. Aksi takdirde, mesela çiçek döllenme mekanizması oluşmayan bir bitkide, soymuk ya da odun borularının hiçbir önemi olmayacaktır. Köklerin oluşmasının da bir anlamı yoktur. Çünkü böyle bir bitki neslini devam ettiremeyeceği için, ek mekanizmalar bir işe yaramayacaktır.
