Begonia pavonina

Sabah sabah (veya gece gece) ufkunuzu açalım biraz.

Malezya’nın karanlık yağmur ormanlarında, koca koca ağaçların gölgesinde, ormanın tabanında kendine yaşam alanı bulan bir begonya türünün yapraklarının neden mavi göründüğü ve aldığı az ışıkla nasıl fotosentez yaptığı çözülmüş. Neredeyse karanlıkta yaşayan bu canlının bir kısım kloroplastının “yeter ulan biz de ışık alacaz” diyerek kendilerini modifiye ettiği ve normal bir kloroplastın yapamayacağı şekilde ışığı soğurma yeteneğine sahip oldukları bulunmuş.

Bitkibilimci Heather Whitney ve Bristol Üniversitesi’ndeki ekibi, belli bir açıdan bakıldığında yeşil değil de böyle yanarlı dönerli (İng. iridescent), capcanlı, parıltılı mavi renkte yapraklara sahip olan Begonia pavonina bitkisini incelemişler. Mavi renk demek mavi ışık yaymak/yansıtmak demek. Fakat zaten gölgedesin hacı ne diye şov yapcam diye o azıcık değerli ışığı da yansıtıyorsun? Son damlasına kadar kullanman lazım o ışığı. Sömür sömürebildiğin kadar. Hem bi kere sen neden yeşil değilsin? Diyor mantığımız. Meğer kazın ayağı öyle değilmiş. Meğer bu bitkiler ışığı inanılmaz verimli kullanmanın bir yolunu bulmuşlar da, bu renk onun sonucu olarak beliriyormuş. Yani senden benden daha akıllılar.

Begonia pavonina

Fotosentez neydi? Fotosentez emekti. Hatta fotosentez yemekti. Çünkü bitki ışığı alır, hokus pokus yapar ve kendi besinini ve enerjisini üretir. Bir de oksijen tabi ki. Hokus pokusun geçtiği mekan yapraktaki yeşil kloroplast, fakat asıl aksiyon bu mekanın içindeki nano-yataklarda, yani tilakoidlerde oluyor. Normalde bunlar üst üste binmiş tabakalar ve mekanda dağınıklar, gruplar halinde sağa sola saçılmışlar, üçyüz beşyüz üçyüz beşyüz takılıyorlar. Ama iridoplastlarda öyle mi? Hayır, iridoplastlarda inanılmaz düzenliler. İridoplast temelde isyan eden kloroplastlar olsalar da içeride temiz aile çocukları var. Hem de maviler. Bunların içindeki tilakoidler böyle pankekler gibi üst üste öyle muntazaman yerleşmişler ki, oluşturdukları yapı fotonik kristaller gibi ışığı yavaşlatabiliyormuş. Parıldayan mavi yaprağın sırrı da buymuş. Hoppala!

İridoplastlardaki tilakoid zarlar güllaç yufkası gibi üst üste dizili. Yufkaların kalınlığı 100 nanometre. İnce açmışlar yufkaları. Yufkaların arası da öyle ideal bir genişlikte ki iridoplast bir fotonik kristal gibi davranıyor. Yani ışığın hızını manipüle ediyor, yavaşlatıyor. Begonia pavonina mavi ışığı yansıtıyor, büyük ağaçlardan kendine yansıyan yeşil-kırmızı ışığı da yavaşlatıyor. Böylece ışığı dibine kadar soğurabiliyor! Bak afacana ya! Böylece inanılmaz az ışık olan, neredeyse karanlık diyebileceğimiz ortamlarda çok verimli fotosentez yapabiliyor. Ortamdaki ışık miktarı arttırıldığında mavi parıldamalar hop kayboluyorlar, normal kloroplastlar aktive oluyor, bitkinin yaprakları da yeşile dönüyor. Yani mavi iridoplastlar sadece çok az ışık geldiğinde devreye giriyor. Çaresiz zamanlar çaresiz tedbirler gerektirir sonuçta.

Polia Condensata

Bu mekanizmanın adı yapısal renklenme ve doğada başka bazı canlılarda da görülüyor. En bilineni tavuskuşu. Robert Hooke 1665 yılında tavuskuşunun tüylerini suya batırmış ve renklerin kaybolduğunu görmüş. Sudan çıkarınca tüyler yeniden yanardöner hale gelmiş. Su ışığı farklı kırdığı için renkler kayboluyormuş. Yapısal renklenme fenomenine örnek olarak verebileceğimiz bir de Polia Condensata meyvesi var mesela, rengini 100 yıl kaybetmezmiş diyolla. Koyu lacivert, pasparlak, metalik, yanardöner renkli meyve bu özelliğini içindeki selüloz kaplı hücrelerin dizilişinden alıyormuş. Selüloz kaplı hücreler öyle bir diziliyormuş ki, “Spartaaaaaa!!” diye bağırarak ışıkla dövüş tutmak suretiylen ışığı seçici olarak yansıtıyorlarmış. Bunun sonucu olarak da parlak, alacalı bulacalı metalik mor-lacivert bir renk ortaya çıkıyormuş.

Mavi yapraklı begonyaların karanlık ormanlarda yakalayabildikleri azıcık ışıkla hayatta kalmak için kloroplastlarını değiştirmeleri önünde saygıyla eğiliyoruz. Nanoteknoloji ve kuantum mekaniği kullanarak neler yapıyor canlılar. Bir alkış da bu fenomeni açıklayabilen araştırmacı ekibe gelsin.

The following two tabs change content below.

Tılsımlı Kuark

Beğendiği bilimsel haberleri kendi çapında paylaşırken bir gün “gel burda paylaş, bir işe yarasın” dediler. O gün bugündür yazıyor işte. Durduramıyoruz. Mühendis ama gönlü sosyal bilimlerde. Işığı çok sever. Bir de Solvay Konferansı’na katılmak isterdi çünkü bütün favori insanları orada.

Yazar: Tılsımlı Kuark (tümünü gör)

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.