Bitkiler ne zaman çiçek açmaları gerektiğini nereden bilirler?

İlkbahar mevsiminin geldiğini ve çiçeklenmeye uygun olduğunu nasıl anlarlar?


İlkbaharın gelişi ile birlikte ağaçlar da çiçeklerini açmaya başlar, etrafınızda değişik renklerde birçok ağaç ve çiçek görürsünüz. Çiçeklenme, birçok bitkinin gelişim sürecinin bir parçasıdır. Bitkilerin çiçeklenmesi kendiliğinden gerçekleşen, sıradan bir olay değildir. Bitkiler belirli faaliyetleri için belirli zamanları seçerler. Çiçeklenme de bu olaylardan biridir. Bildiğiniz gibi çoğu bitki yılın sadece belli zamanlarında çiçeklenir. Bitkiler adeta çiçeklenme için en uygun olan mevsimi seçerler. Bunu da güneş ışığındaki değişimlere bağlı olarak yaparlar. Bu hareketler her seferinde bitkinin yaşaması ve neslinin devamı için, hep en uygun zamanda gerçekleşir.

 

1950’li yılardan bu yana bitkilerin gün uzunluğunu yapraklarıyla tespit ettikleri biliniyor.  Çiçekler dalların ucunda oluştuğu için, çiçeklenmeyi sağlayan sinyal, yapraklardan çiçeklenmenin başlayacağı alana doğru ilerler. Bitkilerin bu zaman ayarlamalarını yapan biyolojik saatleri, güneş ışığının yapraklara düşme süresini de hesaplar. Her bitkinin biyolojik saati bu süreyi bitkinin kendi yapısal özelliğine göre ayarlar. Yapılan hesap ne olursa olsun çiçeklenme en uygun zamanda gerçekleşir.

 

Bu öyle bir moleküler sistemdir ki, bitkilerin ilkbahar ve sonbahar arasındaki sıralama ve ısısal farklılıklarında ayırım yapmasını da sağlar. Tabi ki bu durum akla “Nasıl oluyor da, ilkbahar hücreleri genç filizin soğuğa maruz kaldığını hatırlayabiliyorlar?” sorusunu getirecektir.

 

Allah, işte bu bilgiyi, bitkinin DNA’sında “yazmıştır”.

 

Gelişimin önemli bir basamağı olan çiçeklenme, bitkide harekete geçen özel sinyallere ve hücre çekirdeğinde kayıtlı bulunan genetik bir programa bağlıdır. Peki, acaba bunları harekete geçirerek çiçeklenme için en uygun mevsimin geldiğini bitkiye haber veren esas faktörler nelerdir? Bu faktörlerden biri bilim adamlarının “Fotoperiyot” olarak adlandırdığı gündüz süresi ve diğeri de soğuk dönemin varlığıdır.

Bitkilerdeki Özel Mesajcı: Florigen

Bitkiler güneşe maruz kaldıkları süreyi “florigen” adlı özel bir hormon sayesinde yaprakları aracılığı ile algılayabilmektedirler.

 

Florigen hormonu çiçeklerdeki mevsimlere bağlı gelişimleri başlatan ilk sinyali verir. Yapraklar “florigen” adı verilen bu sinyali, çiçeklerin olduğu dalların uç kısımlarına doğru gönderirler. Günler yeterince uzadığında faaliyete geçen bu hormon, bitkilerde tomurcukların doğru yer ve zamanda ortaya çıkmalarını sağlar. Bitkiler bu sinyale dayalı özel bir sistemi Ağustos ayının sonuna kadar kullanırlar.

 

Almanya’daki Max Planck Enstitüsü, Japonya’daki Kyoto ve İsveç’teki Umea Üniversiteleri’nden araştırma görevlileri “tere bitkisi” üzerinde yaptıkları inceleme ve gözlemler sonucunda florigen hormonunun yapraklardaki FT geninin (Flowering Locus T) mesajcı RNA’sı üzerinden sentezlendiğini keşfettiler.

 

Bitkiler çiçeklenmeyi teşvik eden bir uyarı aldıktan sonra FT geni yapraklarda uyarılır.  Söz konusu mRNA yapraklardan büyümenin meydana geldiği uca doğru ilerler. Orada FT proteini FD olarak bilinen büyüme ucuna özgü proteinle etkileşime geçer. Bu çift etkili moleküler unsur, bitkilerde tomurcukların doğru yer ve zamanda ortaya çıkmalarını sağlar.

FT GENİNİN HAREKETE GEÇİŞİ ve MOLEKÜLER OLAYLAR ZİNCİRİ

FT proteininin çiçeklenmeyi sağlayıcı güçlü bir etken olduğu bilinmesine rağmen, FT’nin çiçeklerin oluşmasını kontrol eden genler üzerinde nasıl bir etkisi olduğu konusu belirsizdi. Esas buluş FT proteinin FD denilen bir başka proteine bağlandığının keşfedilmesi oldu. FD proteini bitki gövdesinde tomurcuklanmaya sebep olan genler üzerine doğrudan etki eder. Dalların uçlarında üretilen FD proteini yalnızca FT proteini ile bağlandığında aktif hale gelir. İki molekül birlikte çiçeklerin doğru zaman ve doğru yerde oluşmasını sağlarlar. Bu moleküler olaylar zinciri FT geninin harekete geçişi ile başlar.

 

Yapraklarda, FT geni üzerinden mRNA sentezi yapılır. Yapraklarda bulunan FT geni, çiçeklenme için yılın en uygun zamanını belirler. Işığın artışına hassas olan FT geni günün en uygun zamanı geldiğinde harekete geçer. İlk olarak DNA molekülündeki genetik şifrenin kopyasının çıkarılması gerekmektedir. Bu aşamada DNA molekülü üzerinden, DNA’daki genetik bilginin bir kopyasını içeren tek zincir şeklindeki mRNA molekülünün yazılımı gerçekleşir. RNA polimeraz adlı enzim aracılığıyla DNA dizisindeki genlerin şifresi mRNA şeklinde oluşturulur. DNA’daki her baza mRNA zincirindeki tamamlayıcı bir baz karşılık gelir. Mevcut bir genin bilgilerini ihtiva eden mRNA molekülü hücre çekirdeğinden ayrılarak sitoplazmadaki ribozomlara varır ve bilgilerini işlemeye başlar. Bu mesaj daha sonra ribozomda çözülebilecek ve taşıyıcı RNA’lar sayesinde ilgili protein zincirini oluşturacak olan aminoasitlerin birleşiminde kullanılacaktır.

 

Bu mRNA filizlere ulaşana kadar bitkinin damar ağında yer değiştirir. Çiçek tomurcuklarının üretildiği en yüksek noktada, mRNA, FT proteinin sentezlendiği hücrelere geçer. FT proteini de tomurcuğun hücrelerinde üretilen FD proteiniyle bağlantı kurar. İşte bu iki protein bir araya geldikten sonra, çiçeklenmeye sebep olurlar.

 

Max Planck Gelişimsel Biyoloji Enstitüsü yöneticisi Detlef Weigel bu mekanizmayı şöyle açıklıyor:

 

“FT genini 1990’ların sonunda keşfettik ancak bu küçük proteinin nasıl olup da çiçeklerin oluşmasını sağlayan genlerin faaliyetlerini kontrol ettiğini uzun yıllar anlayamadık. Araştırmalar sonucu, FT’nin bitkilerin büyüme noktalarında var olan FD proteinine ihtiyacı olduğunu gördük ki, bunun da çok büyük önemi var. Çünkü FD ve FT ancak aynı hücrede güçlerini birleştirdikleri takdirde aktif olabilirler.”

 

Yapılan tüm araştırmalar, elde edilen bu olağanüstü sonuçlar, bitkilerdeki çiçeklenme olayının zamanlamasından, genlerin ve proteinlerin işleyiş ve kontrolüne kadar her türlü faaliyetlerini düzenleyen, hepsini bilgisi ve denetimi altında bulunduran üstün bir Aklın ve gücün delillerini ortaya koyar. 

 

Allah üstün gücü ve sonsuz ilmiyle her yerde yaratış delillerini bizlere göstermekte, bunları görerek öğüt almamızı ve düşünmemizi istemektedir. Kuran’da da bildirildiği gibi, ancak aklını kullanabilen kişiler öğüt alıp düşünür ve Rabbimiz’i gerektiği gibi tanıyıp takdir edebilirler. Bir Kuran ayetinde şöyle bildirilir:

 

Yeryüzünde birbirine yakın komşu kıtalar vardır; üzüm bağları, ekinler, çatallı ve çatalsız hurmalıklar da vardır ki, bunlar aynı su ile sulanır; ama ürünlerinde (ki verimde ve lezzette) bazısını bazısına üstün kılıyoruz. Şüphesiz, bunlarda aklını kullanan bir topluluk için gerçekten ayetler vardır. (Rad Suresi, 4)