BİTKİLERİN YARATILIŞINDAKİ SANAT

Bitkilerin varlığı yeryüzündeki canlılığın devamı için vazgeçilmezdir. Bu cümlenin taşıdığı önemin tam olarak kavranabilmesi için şöyle bir soru sormak gerekir: "İnsan yaşamı için en önemli unsurlar nelerdir?" Bu sorunun cevabı olarak akla elbetteki oksijen, su, besin gibi temel ihtiyaç maddeleri gelir. İşte tüm bu temel maddelerin yeryüzündeki dengesini sağlayan en önemli faktör yeşil bitkilerdir. Bundan başka yine yeryüzündeki ısı kontrolünün sağlanması, atmosferdeki gazların dengesinin korunması gibi, sadece insanlar için değil bütün canlılar için son derece büyük önem taşıyan başka dengeler de vardır, ki bütün bu dengeleri sağlayanlar da yine yeşil bitkilerdir.
Yeşil bitkilerin faaliyetleri sadece bunlarla sınırlı değildir. Bilindiği gibi yeryüzündeki yaşamın ana enerji kaynağı Güneş'tir. Ancak insanlar ve hayvanlar, güneş enerjisini doğrudan kullanamazlar, çünkü bünyelerinde bu enerjiyi olduğu gibi kullanabilecekleri sistemler yoktur. Bu yüzden güneş enerjisi de ancak bitkilerin ürettiği besinler aracılığıyla, kullanılabilir enerji olarak insanlara ve hayvanlara ulaşır. Hücrelerimiz tarafından kullanılan enerji hammaddelerinin tümü, gerçekte bitkiler aracılığıyla bize taşınan güneş enerjisidir. Örneğin çayımızı yudumlarken aslında güneş enerjisi yudumlarız, ekmek yerken dişlerimizin arasında bir miktar güneş enerjisi vardır. Kaslarımızdaki kuvvetse gerçekte güneş enerjisinin farklı formundan başka bir şey değildir. Bitkiler güneş enerjisini bizim için karmaşık işlemler yaparak bünyelerindeki moleküllere depolamışlardır. Hayvanlar için de durum insanlardan farklı değildir. Onlar da bitkilerle beslenir ve bu sayede onların enerji paketleri haline getirerek depoladıkları güneş enerjisini kullanırlar.
Bitkilerin kendi besinlerini kendilerinin üretebilmelerini ve diğer canlılardan ayrıcalıklı olmalarını sağlayan ise, hücrelerinde insan ve hayvan hücrelerinden farklı olarak güneş enerjisini doğrudan kullanabilen yapıların bulunmasıdır. Bitki hücreleri bu yapıların yardımıyla, güneşten gelen enerjiyi, insanlar ve hayvanlar tarafından besin yoluyla alınacak enerjiye çevirirler ve formülü yapılarında saklı olan çok özel işlemlerle, besinlere bu enerjiyi depolarlar. Bu özel işlemlerin tümüne birden fotosentez denir.


BİTKİ HÜCRESİ

Bitki hücresinin içinde çok farklı bölümler vardır. Her bölüm farklı kimyasal maddelerden oluşmuştur ve her biri farklı bir görevi yerine getirmek için özel olarak yaratılmıştır. Yukarıda şematik resmi görülen bitki hücresinin en önemli özelliği kuşkusuz ki diğer bütün canlı hücrelerinden farklı olarak kendi besinini kendisinin üretebilmesidir.

Bitkilerin fotosentez yapabilmeleri için gerekli olan mekanizma, daha doğru bir anlatımla minyatür fabrika, bitkilerin yapraklarında bulunur. Gerekli olan mineralleri ve su gibi maddeleri taşıyacak son derece özel bir yapıya sahip olan taşıma sistemi de bitkinin gövdesinde ve köklerinde mevcuttur. Üreme sistemi ise her bitki türü için yine özel olarak düzenlenmiştir.

Bütün bu mekanizmaların her birinin kendi içlerinde kompleks yapıları vardır. Ve bu mekanizmalar birbirlerine bağlı olarak çalışırlar. Biri olmadan diğerleri fonksiyonlarını yerine getiremezler. Örnek olarak sadece taşıma sistemi olmayan bir bitkiyi ele alalım. Böyle bir bitkinin fotosentez yapması imkansızdır. Çünkü fotosentez yapması için gerekli olan suyu taşıyacak kanalları yoktur. Bitki besin üretmeyi başarmış olsa bile bunu gövdenin diğer bölümlerine taşıyamayacağından bir işe yaramayacak, bir süre sonra ölecektir.

Bu örnekte olduğu gibi bir bitkide bulunan bütün sistemlerin kusursuz bir biçimde işlemesi zorunludur. Oluşacak aksaklıklar ya da mevcut yapıdaki bir eksiklik bitkinin işlevlerini yerine getirememesine neden olacak, bu da bitkinin ölümüyle ve türünün yok olmasıyla sonuçlanacaktır.

Bu yapılar detaya inilerek incelendiğinde, son derece kompleks ve kusursuz bir düzenin ortaya çıktığı görülecektir. Yeryüzündeki bitki çeşitliliği de göz önüne alınarak değerlendirildiğinde, bitkilerdeki bu olağanüstü yapılar daha da dikkat çekici hale gelecektir.Yeryüzünde 500.000'den fazla bitki çeşidi bulunmaktadır.( Milani, Bradshaw, Biological Science, A molecular Approach, D.C.Heath and Company, Toronto, s.114 ) İşte bütün bu bitki türlerinin her biri kendi içinde özel tasarımlara ve türlerine özgü sistemlere sahiptirler. Temel olarak hepsinde aynı mükemmel sistemler bulunmakla beraber, üreme sistemleri, savunma mekanizmaları, renk ve desen açısından benzersiz bir çeşitlilik söz konusudur. Bu çeşitlilikte değişmeyen tek şey; bitkilerde kurulu olan genel düzenin işlemesi için bitkideki bütün parçaların (yaprak ve yapraktaki yapılar, kökler, taşıma sistemleri, kabuk, saplar) ve daha pek çok mekanizmanın bir anda ve eksiksiz bir biçimde var olması gerektiği gerçeğidir.

BİTKİLERDEKİ BİYOLOJİK SAAT

Bitkilerin zamana bağlı hareketlerinin ilk defa anlaşılması 1920'lere dayanmaktadır. Bu yıllarda Almanya'da iki bilimadamı Erwin Buenning ve Kurt Stern fasulye bitkisindeki yaprak hareketlerini inceliyorlardı. İncelemeleri sonunda gördüler ki, bitkiler gün boyunca yapraklarını güneşe doğru uzatıyorlar, geceleri de tam dikey olarak yapraklarını büzüp uyku pozisyonuna geçiyorlardı.

Bu bilimadamlarından yaklaşık iki yüzyıl önce de Fransız Astronom Jacques d'Ortour de Marian da bitkilerin böyle düzenli bir uyku ritmine sahip olduklarını gözlemlemişti. Karanlık bir ortamda ısı ve nem ayarlaması yapılarak tekrarlanan deneylerde bu durumun değişmemesi, bitkilerin içlerinde zaman ölçen bir sistemlerinin olduğunu göstermişti.


Bitkilerin çiçeklenmesi kendiliğinden gerçekleşen, olağan bir olay değildir. Çünkü bitkiler polenlerini her zaman yaymazlar. Örneğin Gelincik çiçekleri polenlerini polen taşıyıcı böceklerin en fazla olduğu saatlerde yayarlar. Diğer bitkilerdeki çiçeklenme de yılın belli zamanlarında gerçekleşir. Bu zaman çiçeklenme için en uygun olandır. Bilim adamları çiçeklerdeki bu zamanlamayı biyolojik saat olarak nitelendirmektedir.

Bitkiler belirli faaliyetleri için belirli zamanları seçerler. Bunu da güneş ışığındaki değişimlere bağlı olarak yaparlar. İçlerindeki saat güneş ışığıyla kurulduğu için ritmik hareketlerini 24 saat içinde tamamlarlar. Bitkilerin ritmik davranışlarının haftalarca sürdüğü de olabilir.
Yapılan ritmik hareketler ne kadar sürerse sürsün değişmeyen bir nokta vardır. Bu hareketler her seferinde bitkinin yaşaması ve neslinin devamı için, hep en uygun zamanlamada gerçekleşir. Ve bu hareketlerin başarıyla tamamlanabilmesi için birçok karmaşık işlemin kusursuz bir şekilde meydana gelmesi gerekir.

Örneğin birçok bitkide çiçeklenme yılın belli bir zamanında olur. Çünkü bu zamanlar bitkinin çiçeklenmesi için en uygun zamanlardır. Bitkilerin bu zaman ayarlamalarını yapan saatleri, güneş ışığının yapraklara düşme süresini de hesaplar. Her bitkinin biyolojik saati bu süreyi bitkinin kendi yapısal özelliğine göre hesaplar. Yapılan hesap ne olursa olsun çiçeklenme en uygun zamanda gerçekleşir. Bu şekilde bir zaman ayarlaması yapan soya fasulyesi üzerinde yapılan araştırmalar sonucunda, bu bitkilerin ne zaman ekilirlerse ekilsinler her zaman yılın aynı zamanlarında çiçek açtıkları görülmüştür.

Bitkiler çiçeklenmenin dışında daha birçok faaliyetlerinde mükemmel zamanlamalar kullanırlar. Örneğin gelincik çiçekleri polenlerini yayma zamanlarını, polen taşıyıcıların en yoğun şekilde dolaştıkları günlere ve saatlere denk getirirler. Yine her bitki için bu günler ve saatler değişir. Ama sonuçta her bitki yaptığı zaman ayarlamasıyla en garantili biçimde polenlerini yaydırır.

Gelincik çiçekleri Temmuz ile Ağustos aylarında sabah 05.30 ile 10.00 saatleri arasında polenlerini yayarlar. Bu saat, arıların ve diğer böceklerin de beslenmek için dışarıya çıktıkları saatlerdir. Burada bitki, kendi özellikleri dışında bir de diğer canlıların özelliklerini en ince ayrıntısına kadar hesaba katmalıdır. Bu bitki kendisini dölleyecek olan canlıların yuvalarından çıkacakları zamanı, katedecekleri yolun süresini ve beslenme saatlerini tam olarak bilmelidir. Bu durumda akla şu soru gelecektir: Bütün bu "bilgilere" sahip olan ve gerekli "hesaplamaları" yapan "diğer bir canlının özelliklerini analiz eden" ve bir bilgisayar merkezini andıran bu saat, bitkinin neresindedir?

Bilim adamları bitkiler dışındaki canlılardaki biyolojik saatin, genel olarak hipofiz bezinin etkisiyle oluştuğunu düşünmektedirler. Fakat bitkilerdeki bu mükemmel zaman ölçme sisteminin nerede bulunduğu onlar için hala tam bir sırdır.

Bu sonuç bize, bitkilerin her türlü faaliyetlerinin zamanlamasını belirleyen, dolayısıyla hepsini bilgisi ve denetimi altında bulunduran üstün bir aklın ve gücün delillerini ortaya koymaktadır. Allah üstün gücü ve sonsuz aklıyla her yerde yaratılış delillerini bizlere göstermekte ve bunları görerek öğüt alıp düşünmemizi istemektedir.

BİTKİLERDEKİ SAVUNMA STRATEJİLERİ

Bitkiler de kendilerini düşmanlarından bir şekilde korumak zorundadırlar. Bu korunma her bitki türüne göre çeşitlilik gösterir. Örneğin bazı bitkiler, parazitlere ve böceklere karşı çeşitli salgılar üreterek düşmanlarıyla mücadele ederler ve kendilerini ancak bu şekilde korurlar. Bir numaralı savunma silahları olan zehirli kimyasal salgılarını gereği gibi kullanabilmek için bitkiler çok çeşitli stratejiler kullanırlar. Örneğin, mantar ve salatalıkların zehirli uçları vardır ve bunları saldırı anında harekete geçirirler. Bu tam teçhizatlı savaşın başka bir örneği de çınar ağaçlarında mevcuttur. Çınar ağacı, yapraklarından salgıladığı bir öz su yardımıyla, gövdesinin altındaki toprağı sistemli bir şekilde zehirler, öyle ki bu zehirden sonra, toprağın üstünde küçücük bir ot bile yetişemez. Bu zehirli maddeyi bünyesinde barındırmasına rağmen çınar ağacı kendisi bundan herhangi bir zarar görmez.


Resimdeki mısır bitkisinin en büyük düşmanlarından biri tırtılllardır. Saldırıya uğrayan mısır bitkileri kimyasal bir salgı yayarlar ve tırtılları yok edecek olan eşek arılarını yardıma çağırırlar.

Saldırıya uğradıklarında bulundukları ortamdan uzaklaşmalarını sağlayacak ayakları veya savaşacak herhangi bir organı olmayan bitkiler düşmanlarına karşı sadece salgılarla karşılık vermezler, bunun yanı sıra pek çok savunma mekanizması ile birlikte yaratılmışlardır. Bu mekanizmaların içinde haberleşme yeteneği de vardır. Bazı bitkiler, ısırılan bölgeden kendilerini ısıran böceğin sindirim sistemini bozucu ve ona sahte tokluk hissettiren bir sıvı salgılar. Aynı zamanda yaprak hasar gördüğü yerden "jasmonik asit" denen bir tür asit de salgılayarak diğer yaprakların saldırıdan haberdar olmalarını ve savunmaya geçmelerini sağlar.

Mısır ve fasulye bitkileri ise düşmanlarından korunmak için parazit yaşayan eşek arılarını adeta paralı asker gibi kullanırlar. Yapraklarına tırtıl dadandığında özel bir kimyasal salgı salgılayan bu bitkiler eşek arılarını bulundukları yere toplarlar. Eşek arıları da larvalarını bitkiye saldırmış olan tırtılların üstlerine bırakırlar. Büyüyen eşek arısı larvaları tırtılların ölümüne neden olur bu da bitkinin kurtulmasını sağlar. Bitkilerin bazıları ise aleolu kimyasal bileşikleri yapılarında bulundururlar. Bunlar böcek ve hayvanlar için bazen çekici, bazen korkutucu, bazen alerji yapıcı, bazen de öldürücü olarak etkilerini gösterirler.

Örneğin kelebekler çalı çiçekli bitkilere yanaşmazlar. Çünkü bu tür çiçekler savunma sistemlerinin içinde "sinigrin" adlı bir zehir maddesi bulundururlar. Buna karşın kelebekler zehir maddesi taşımadıklarını bildikleri salkım çiçekli bitkileri tercih ederler. Buradaki ayrımı kelebeklerin nasıl öğrenmiş olabilecekleri ayrıca cevap bekleyen bir sorudur. Kelebeğin bunu tecrübe ederek öğrenmesi imkansızdır. Bitkinin tadına bakması kelebeğin sonu olacaktır. O halde bu bilgiyi kelebekler farklı bir şekilde elde etmektedirler.

Akçaağaçların, özellikle şeker akçaağacının genç sürgünlerini ve yapraklarını zararlı canlılardan koruma düzeni çoğu zaman insanların ürettikleri böcek öldürücülerden çok daha etkilidir. Şeker akçaağacı, gövdesinde bol şekerli öz su olmasına rağmen, yapraklarına "tanen" denen bir maddeyi gönderir. Bu, böcekleri rahatsız eden bir maddedir. "Tanen"li yaprakları yiyen böcekler kurtulmak için hemen daha az tanenli üst yapraklara çıkarlar. Oysa üst yapraklar kuşların en çok uğradıkları yerlerdir. Buraya kaçan böcekler kuşlar tarafından avlanırlar. Şeker akçaağacı bu stratejisi sayesinde böcek saldırılarından az zarar görerek kurtulur.

Orta ve Güney Amerika'da yetişen bir asma bitkisi siyah ve yeşil tırtıllar ve kırmızı kelebekler için çok ideal ve çekici bir yiyecek türüdür. Öyle ki bu böcekler, yavrularının yumurtadan çıkar çıkmaz bu lezzetli yiyecekle beslenebilmeleri için, yumurtalarını asma bitkisinin yaprakları üzerine bırakırlar. Yalnız burada çok önemli bir nokta vardır. Bu kelebekler yumurtalarını bırakmadan önce asmanın yapraklarını iyice kontrol ederler. Eğer bir başka hayvan yumurtalarını yerleştirmişse, aynı bitkinin yapraklarından birden fazla ailenin bireylerinin beslenmesi zor olacağından, orayı tercih etmez ve boş olan başka yaprakları ararlar.

Böceklerin tercihinin bu yönde olması bitki için oldukça büyük bir avantajdır çünkü asma bitkisi saldırıdan korunmak için böceklerin bu seçiciliğinden faydalanır.

Asma bitkisinin bazı cinsleri, yapraklarının üst kısımlarında, yeşil yumrucuklar oluştururlar. Bazı türleri ise, yaprağın altında bulunan, dal ile birleşme yeri üzerinde, kelebeklerin yumurtalarına benzer renkte lekecikler meydana getirirler. Bunu gören tırtıl ve kelebekler, başka böceklerin kendilerinden evvel bu yaprakların üzerine yumurtladıklarını zannederler ve bitkiye yumurtlamaktan vazgeçerek, kendilerine yeni yapraklar aramaya başlarlar.

Yapraklarını böylesine inanılmaz bir yöntemle koruma altına almış olan asma bitkisi, herkesin bildiği gibi topraktan çıkan ve kuru bir dal ile yapraklardan oluşan bir bitkidir. Bu bitki herhangi bir akıl, hafıza ve teşhis kabiliyetine sahip değildir. Kendisinden tamamen farklı bir canlının, bir böceğin özelliklerini, tercihlerini, yumurtlarının şeklini bilmesine kesinlikle imkan yoktur. Ama görüldüğü gibi asma bitkisi böceğin, hangi şartlarda yumurtalarını bırakmaktan vazgeçip de başka bir bitkiye yöneleceğini bilmekte, ayrıca kendi yapraklarında bu yumurtalara benzer desenler oluşturmakta ve çeşitli değişiklikler yapmaktadır. Asma bitkisinin, herhangi bir böceğin yumurtalarını taklit edebilmesi için neler yapması gerektiğini birlikte düşünelim. Taklit, zeka gerektiren bir yetenektir. Bu nedenle bitki bir zekaya sahip olmalı, bu yumurtaları görüp idrak etmeli ve hafızasına bunu yerleştirmelidir. Daha sonra bu özelliklerini, bazı sanatsal kabiliyetleri ile birleştirip, kendi bünyesinde çeşitli değişiklikler oluşturup böyle bir savunma taktiği geliştirmelidir. Elbette ki bu saydıklarımızın hiçbiri, bir bitki tarafından gerçekleştirilmiş olması, ya da çeşitli tesadüfler sonucunda ortaya çıkması mümkün olan şeyler değildir. Gerçek şu ki, asma bitkisi bu özelliğe sahip olarak "yaratılmış"tır. Bu, ona Allah tarafından özel olarak verilmiş bir savunma sistemidir. Her şeyi en ince ayrıntısına kadar planlayan Allah yeryüzündeki tüm bitkilerin bulundukları ortamda gereken her türlü ihtiyaçlarını yaratmıştır. Allah her şeyin hakimidir. Tüm evrende olan biten her şeyden haberdardır. Allah bir ayetinde bu gerçeği şöyle bildirmektedir:
Gökten yere her işi O evirip düzene koyar... (Secde Suresi, 5)

İLGİNÇ BİTKİLERDEN BİRKAÇ ÖRNEK

 


Arum zambağı döllenmeye hazır hale gelince keskin kokulu bir amonyak gazı (NH3) yaymaya başlar. Çiçeğin son derece ilginç bir yapısı vardır. Polenlerinin bulunduğu bölüm, beyaz yapraklı yapının içinde dip taraftadır ve dışarıdan görünmez. Bu yüzden sadece koku yaymak böceklerin dikkatini çekmek için yeterli değildir. Polenler döllenmeye hazır olduğunda zambak saldığı kokuyla birlikte çiçeğinin dışta kalan bölümünü de ısıtır. İşte bu yalnızca aydınlık saatlerde ve bir gün içerisinde gerçekleşen ısınma ve koku böcekler için çok çekicidir. Bu ısı ve koku nasıl ortaya çıkıyor sorusunu cevabını bulmaya çalışan bilim adamları bitkinin metabolizmasında gerçekleşen hızlanma sonucunda ortaya özel bir asit çıktığını bulmuşlardır. Glutanamik asit denen bu maddenin kimyasal yollarla parçalanması sonucunda çiçeğin yaydığı ısı ve koku oluşur. Bu sayede böcekler çiçeğe gelirler. Ne var ki böcekler için bu yeterli değildir çünkü arum zambağının polen tozları dipte kapalı torbacıklarda bulunur. Çiçek buna da hazırlıklıdır. Yağlı olan dış yüzeyi sebebiyle gelen böcekler kayarak aşağı çiçeğin içine düşerler ve bir daha da kaygan duvarlardan yukarı tırmanamazlar. Bulundukları bölümde çiçeğin dişi organlarının ürettiği şekerli bir sıvı vardır. Ayrıca gece olunca polenlerin kapalı olduğu torbacıklar da açılır ve böcekler bunlara bulanırlar. Böcekler çiçeğin içinde bir gece kalırlar. Sabah olunca çiçeğin üzerinde bulunan dikenler bükülerek böceklerin yukarı tırmanması için merdiven işlevi görürler. Merdivenden tırmanan böcekler, özgürlüklerine kavuşur kavuşmaz görevlerini yerine getirmek için dölleyici polen yükleriyle birlikte başka bir zambağa giderler.


İlgi çekici bir güzellikte olan Passiflore çiçeği, yaprakları üzerinde yer alan küçük iğneler sayesinde düşmanı olan tırtıllara karşı koyabilmektedir. Bu iğneler, yumurtadan çıkan tırtılların en ufak bir yer değiştirmesi halinde bedenlerine saplanır. Böylece, passiflore çiçeği, bu tırtıllar henüz doğup ona zarar vermeden önlemini almış olur.

Çevremizdeki güzellikler bazen oldukça etkileyici biçimlerde belirirler. Kışın kar örtüsünün altında donmuş bir şekilde korunan kardelenler, baharda karların erimesi ile birlikte çiçek açarlar. Karların içinden çıkan bu muazzam güzellik ve renk cümbüşü, Allah'ın yaratışındaki kusursuzluğun ve ihtişamın örneklerinden yalnızca bir tanesidir.



Resimde görülen bu canlı kayalar gerçekte toprağın altında gizlenmiş olan bir bitkinin etli yapraklarıdır. Çiçek açmadığı zamanlarda bir kayadan farksız olan taş kaktüs bitkisi aslında gerçek bir kaktüs değildir. Kayaya benzeyen görünüşü onun düşmanlarından çok iyi bir şekilde korunmasını sağlar.

 

Küstüm otunun çok ilginç bir savunma sistemi vardır. Bu bitkinin yapraklarına dokunulduğunda birkaç saniye içinde, sapla birlikte yapraklarının gövdeye doğru yaslandığı görülecektir. Eğer bitkiyi rahatsız eden etki devam ederse bu kez küstüm otu aşağıya doğru ikinci bir hareket yaparak gövdesinin üzerindeki sivri dikenleri ortaya çıkarır. Bu da böcekleri kaçırmak için yeterlidir. Bitkideki bu hareketi gerçekleştiren mekanizma elektrik akımlarıyla başlar. Bu akım aynı insan vücudundaki sinirlerden geçen akım gibidir. Bitkinin reaksiyonları bizde olduğu kadar hızlı değildir. Bununla birlikte bitki özünü taşıyan kanallar aracılığıyla iletilen elektrik sinyalleri 30 santimetrelik mesafeyi bir-iki saniye içinde geçer. Isı ne kadar yüksek olursa, reaksiyon o kadar hızlı olur. Her bir yaprağın dibi (yaprağın sapıyla birleştiği yerde), oldukça şişkindir. Buradaki hücreler sıvıyla doludur. Uyarı buraya ulaştığı zaman, yaprağın dibindeki şişkinliğin alt yarısı aniden suyunu boşaltır ve aynı anda diğer üst yarı, bu suyu kendi bünyesine alır. Ve yaprak aşağıya doğru düşer. Böylece uyarı saplar boyunca ilerlerken, yapraklar domino taşları gibi teker teker, ardı ardına kapanır. Bu şekilde bir savunma hareketinden sonra, bitkinin tekrar hücrelerini doldurup, yapraklarını açabilmesi için 20 dakika gereklidir. Malcolm Wilkins, Plantwatching, New York, Facts on File Publications, 1988, s. 141-142l

YAPRAKLARIN GENEL YAPISI

Hem genel yapı olarak, hem de mikrobiyolojik açıdan incelendiğinde yaprakların her yönüyle en fazla enerji üretimini sağlamak üzere planlanmış, çok detaylı ve kompleks sistemlere sahip oldukları görülecektir. Yaprağın enerji üretebilmesi için ısı ve karbondioksidi dış ortamdan alması gerekir. Yapraklardaki tüm yapılar da bu iki maddeyi kolaylıkla alacak şekilde düzenlenmiştir.

Öncelikle yaprakların dış yapılarını inceleyelim.

Yaprakların dış yüzeyleri geniştir. Bu da fotosentez için gerekli olan gaz alış-verişlerinin (karbondioksidin emilmesi ve oksijenin atılması gibi işlemlerin) kolay gerçekleşmesini sağlar.

Yaprağın yassı biçimiyse tüm hücrelerin dış ortama yakın olmasını sağlar. Bu sayede de gaz alış-verişi kolaylaşır ve güneş ışınları, fotosentez yapan hücrelerin hepsine ulaşabilir. Bunun aksi bir durumu gözümüzün önüne getirelim. Yapraklar eğer yassı ve ince bir yapıya değil de herhangi bir geometrik şekle ya da anlamsız rasgele bir şekle sahip olsalardı yaprak fotosentez işlevini sadece güneş ile doğrudan temas eden bölgelerinde gerçekleştirebilecekti. Bu da bitkilerin yeterli enerji ve oksijen üretememesi anlamına gelecekti. Bunun canlılar için en önemli sonuçlarından biri de hiç kuşkusuz ki yeryüzünde bir enerji açığının ortaya çıkması olurdu.



Soldaki resimde aşama aşama güneşe doğru hareketi görülen ve mini bir radar istasyonuna benzeyen kırlangıç otu çiçeği (ranunculus ficaria), diğer bütün bitkilerde olduğu gibi güneşin yönünü takip ederek döner. Bitki böylelikle güneş ışığından daha fazla faydalanabilecektir. Alttaki resimde görülen ayçiçekleri de güneşin hareketiyle kendi yönlerini değiştiren bitkilerdendir. Işığa karşı duyarlı yaprak hücreleri hemen yön belirleyerek güneşe doğru harekete geçerler.

Yapraklardaki özel olarak "tasarlanmış" olan sistemler sadece bunlarla sınırlı değildir. Yaprak dokusunun önemli bir özelliği daha vardır. Bu özellik ışığa karşı duyarlı olmasıdır. Bu sayede ışık kaynağına yönelme, yani fototropizm adı verilen olay gerçekleşir. Bu, saksı bitkilerinde de rahatça gözlemlenen, bitkilerin yapraklarını güneşin geldiği yöne doğru çevirmesine neden olan olaydır. Bitki böylelikle güneş ışığından daha fazla faydalanabilir.

Yapraklar bitkilerin hem nükleer enerji üreten santralleri, hem besin üreten fabrikaları, hem de önemli reaksiyonları gerçekleştirdikleri laboratuvarlarıdır. Yapraklarda hayati önem taşıyan bu işlemlerin nasıl gerçekleştirildiğini anlamak için yaprakların fizyolojik yapısını da kısaca incelemek gerekir.

Yaprağın iç yapısının enine kesiti alınarak bakılacak olursa dört tabakalı bir yapı olduğu görülecektir.


Yandaki resimde bir yaprağın enine kesiti görülmektedir. Yaprağın yapısı incelendiğinde her birinde çok detaylı tasarımlar olan dört tabaka ile karşılaşılacaktır. Detaya inilerek incelendiğinde bu tabakaların su geçirmeme, ışığı daha çok emme, solunumu kolaylaştırma gibi yaprağın ışığı daha iyi alması ve daha fazla fotosentez yapabilmesini sağlayacak özelliklere sahip oldukları görülecektir.

Bu yapılardan ilki kloroplast içermeyen epidermis tabakasıdır. Yaprağı alttan ve üstten örten epidermis tabakasının özelliği, yaprağı dış etkilerden korumasıdır. Epidermisin üstü koruyucu ve su geçirmez mumsu bir madde ile sarılıdır. Bu maddeye kütiküla adı verilir. Yaprağın iç dokusuna baktığımızda ise genelde iki hücre tabakasından oluştuğunu görürüz. Bunlardan iç dokuyu oluşturan Palizad dokuda kloroplastça zengin hücreler, aralarında hiç boşluk bırakmadan yan yana dizilirler. Bu doku fotosentezi yürüten dokudur. Bunun altında bulunan Sünger doku ise, solunumu sağlayan dokudur. Sünger dokudaki hücreler, diğer bölümlerdeki hücrelere göre daha gevşek bir şekilde birbirine kenetlenmiştir. Ayrıca bu dokunun hücreleri arasında hava ile dolu boşluklar vardır. Görüldüğü gibi bu dokuların hepsi yaprağın yapısında son derece önemli görevlere sahiptir.

Bu tür düzenlemeler yaprakta ışığın daha iyi dağılıp yayılmasını sağlayarak fotosentez işleminin gerçekleşmesi açısından son derece büyük bir önem taşırlar. Bütün bunların yanı sıra yaprak yüzeyinin büyüklüğüne göre yaprağın işlem yapma (solunum, fotosentez gibi) yeteneği de artar.

Örneğin birbirine geçmiş tropikal yağmur ormanlarında genellikle geniş yapraklı bitkiler yetişir.

Bunun çok önemli sebepleri vardır. Sürekli ve çok miktarda yağmurun yağdığı, birbirine geçmiş ağaçlardan oluşan tropikal ormanlarda güneş ışığının bitkilerin her yerine eşit ulaşması oldukça zordur. Bu da ışığı yakalamak için gerekli olan yaprak yüzeyinin artırılmasını gerekli kılar. Güneş ışığının zor girdiği bu alanlarda bitkilerin besin üretebilmeleri için yaprak yüzeylerinin büyük olması hayati önem taşımaktadır. Çünkü bu özellikleri sayesinde tropik bitkiler değişik yerlerden, en fazla faydalanacak şekilde güneş ışığına ulaşmış olurlar.

Tam aksine kuru ve sert iklimlerde ise küçük yapraklar bulunur. Çünkü bu iklim şartlarında bitkiler için dezavantaj olan asıl nokta ısı kaybıdır. Ve yaprak yüzeyi genişledikçe su buharlaşması, dolayısıyla ısı kaybı artar. Bu yüzden ışık yakalayan yaprak yüzeyi, bitkinin su tasarrufu yapabilmesi için iktisatlı davranacak şekilde yaratılmıştır. Çöl ortamlarında yaprak kısıtlaması aşırı seviyelere ulaşır. Örneğin kaktüslerde yaprak yerine artık dikenler vardır. Bu bitkilerde fotosentez etli gövdenin kendisinde yapılır. Ayrıca gövde suyun depolandığı yerdir.

Fakat su kaybının kontrol edilmesi için bu da tek başına yeterli değildir. Çünkü her ne kadar yaprak küçük olsa da gözeneklerin bulunması su kaybını devam ettirecektir. Bu yüzden buharlaşmayı dengeleyecek bir mekanizmanın varlığı zorunludur. Bitkiler de, fazla buharlaşmayı düzenleyen bir çıkış yoluna sahiptirler. Bünyelerindeki su kaybını, gözenek açıklığının kontrolü ile denetim altında tutarlar. Bunun için gözenek açıklıklarını (porları) genişletir veya daraltırlar.


Tropik bölgelerdeki bitkilerin yapısı ile çöl ortamlarında yetişen bitkilerin genel yapısı resimlerde de görüldüğü gibi birbirlerinden çok farklıdır.

Yaprakların tek görevi fotosentez için ışığı hapsetmeye çalışmak değildir. Havadaki karbondioksidi yakalayıp onu fotosentezin oluştuğu yere ulaştırmaları da aynı derecede önemlidir. Bitkiler bu işlemi de yaprakların üzerinde yer alan gözenekler vasıtasıyla gerçekleştirirler.

KUSURSUZ BİR TASARIM: GÖZENEKLER

Yaprakların üzerindeki bu mikroskobik delikler ısı ve su transferi sağlamak ve fotosentez için gerekli olan CO2'i atmosferden temin etmekle görevlidirler. Gözenek olarak adlandırılan bu delikler, gerektiğinde açılıp kapanabilecek bir yapıya sahiptirler. Gözenekler açıldığında yaprağın hücreleri arasında bulunan oksijen ve su buharı, fotosentez için gereken karbondioksit ile değiştirilir. Böylece üretim fazlalıkları dışarı atılırken, ihtiyaç duyulan maddeler değerlendirilmek üzere içeri alınmış olur.

Gözeneklerin ilgi çekici yönlerinden biri, yaprakların çoğunlukla alt kısımlarında yer almalarıdır. Bu sayede, güneş ışığının olumsuz etkisinin en aza indirilmesi sağlanır. Bitkideki suyu dışarı atan gözenekler, eğer yaprakların üst kısımlarında yoğun olarak bulunsalardı, çok uzun süre güneş ışığına maruz kalmış olacaklardı. Bu durumda da bitkinin sıcaktan ölmemesi için gözenekler bünyelerindeki suyu sürekli olarak dışarı atacaklardı, böyle olunca da bitki aşırı su kaybından ölecekti. Gözeneklerin bu özel tasarımı sayesinde ise, bitkinin su kaybından zarar görmesi engellenmiş olur.


Dıştan bakıldığında kimi zaman sadece yeşil bir cisim olarak düşünülebilen yapraklardaki mikroskobik alanlarda, kusursuz bir tasarım söz konusudur. Bitkiler için son derece önemli yapılardan biri olan gözenekler de bu tasarımın çok önemli bir parçasıdırlar. Görevleri ısı ve su dönüşümünü sağlamak ve CO2'i atmosferden temin etmektir. Yandaki yaprak kesitinde de görüldüğü gibi genellikle yaprağın alt kısımlarında yer alan gözenekler, bitkinin su ihtiyacına göre açılıp kapanabilir olma özelliğine sahiptirler. Dış ortamdaki değişiklikler gözeneklerin hareketlerini belirleyen etkenlerdir.

Yaprakların üst deri dokusu üzerinde çifter çifter yerleşmiş bulunan gözeneklerin biçimleri fasulyeye benzer. Karşılıklı içbükey yapıları, yaprakla atmosfer arasındaki gaz alışverişini sağlayan gözeneklerin açıklığını ayarlar. Gözenek ağzı denilen bu açıklık, dış ortamın koşullarına (ışık, nem, sıcaklık, karbondioksit oranı) ve bitkinin özellikle su ile ilgili iç durumuna bağlı olarak değişir.

Gözenek ağızlarının açıklığı ya da küçük oluşu ile bitkinin su ve gaz alışverişi düzenlenir.
Dış ortamın tüm etkileri göz önüne alınarak düzenlenmiş olan gözeneklerin yapısında çok ince detaylar vardır. Bilindiği gibi dış ortam koşulları sürekli değişir. Nem oranı, sıcaklık derecesi, gazların oranı, havadaki kirlilik… Yapraklardaki gözenekler tüm bu değişken şartlara uyum gösterebilecek yapıdadırlar.


İki kısımlı (dicot) ve tek
kısımlı (monocot) bitkilerde gözeneklerin özellikleri değişir. Bu iki tip bitkide gözeneklerin koruyucu hücreleri farklıdır. Bir çok monocot koruyucu hücresinin merkezi dar, ucu kalın olmasına rağmen, dicot koruyucu hücreleri fasulye şeklindedir. Her bir monocot koruyucu hücresi epidermis'teki özel bir hücre ile birleşmiştir. Gözeneklerin farklı koruyucu hücrelerinin sahip oldukları özellikler sayesinde her bir bitkiye gerekli karbondioksit sağlanır ve susuzluktan korunur.

Bunu bir örnekle şöyle açıklayabiliriz. Şeker kamışı ve mısır gibi uzun süre sıcağa ve kuru havaya maruz kalan bitkilerde, gözenekler suyu muhafaza edebilmek için gün boyunca tamamen ya da kısmen kapalı kalırlar. Bu bitkilerin de gündüz fotosentez yapabilmek için karbondioksit almaları gerekir. Normal şartlar altında bunu sağlayabilmek için de gözeneklerinin olabildiğince açık olması gerekir. Bu imkansızdır. Çünkü böyle bir durumda bitki, sıcaklığa rağmen sürekli açık olan gözenekleri yüzünden devamlı su kaybeder ve bir süre sonra da ölür. Bu nedenle bitkinin gözeneklerinin kapalı olması gereklidir.

Fakat bu problem de çözülmüştür. Sıcak bölgelerde yaşayan bazı bitkiler havadaki karbondioksidi yapraklarına daha verimli bir şekilde alan birer karbondioksit pompasına sahiptir ve, gözenekleri kapalı da olsa, yapraklarına karbondioksidi alabilmek için kimyasal pompalar kullanmaktadırlar. 

Bu kimyasal pompaların bir süre yokluğu durumunda CO2 temin edilemediği için bitki besin üretemeyecek ve ölecektir. Bu da yapraklardaki bu kompleks pompaların zaman içinde ortaya çıkan rastlantılarla oluşmasının imkansız olduğunun bir göstergesidir. Bitkilerdeki bu sistem de diğerleri gibi ancak bütün parçaları eksiksiz olduğunda fonksiyonlarını yerine getirebilmektedir. Dolayısıyla, bitkilerdeki gözeneklerin de tesadüfler sonucu evrimleşerek ortaya çıkmış olmaları ihtimal dışıdır. Son derece özel bir yapısı olan gözenekler de görevlerini en hassas biçimde yerine getirecek şekilde özel olarak tasarlanmışlar, yani yaratılmışlardır.

FOTOSENTEZ MUCİZESİ

Dünya, canlı yaşamına en uygun olacak şekilde, özel olarak tasarlanmış bir gezegendir. Atmosferindeki gazların oranından, güneşe olan uzaklığına, dağların varlığından, suyun içilebilir olmasına, bitkilerin çeşitliliğinden yeryüzünün sıcaklığına kadar kurulmuş olan pek çok hassas denge sayesinde dünya yaşanabilir bir ortamdır.

Yaşamı oluşturan öğelerin devamlılığının sağlanabilmesi için de hem fiziksel şartların hem de bazı biyokimyasal dengelerin korunması gereklidir. Örneğin nasıl ki canlıların yeryüzünde yaşamaları için yer çekimi kuvveti vazgeçilmez ise, bitkilerin ürettiği organik maddeler de yaşamın devamı için bir o kadar önemlidir.

İşte bitkilerin bu organik maddeleri üretmek için gerçekleştirdikleri işlemlere, daha önce de belirttiğimiz gibi fotosentez denir. Bitkilerin kendi besinlerini kendilerinin üretmesi olarak da özetlenebilecek olan fotosentez işlemi, bunların diğer canlılardan ayrıcalıklı olmasını sağlar. Bu ayrıcalığı sağlayan, bitki hücresinde insan ve hayvan hücrelerinden farklı olarak güneş enerjisini direkt olarak kullanabilen yapılar bulunmasıdır. Bu yapıların yardımıyla, bitki hücreleri güneşten gelen enerjiyi insanlar ve hayvanlar tarafından besin yoluyla alınacak enerjiye çevirirler ve yine çok özel yollarla depolarlar. İşte bu şekilde fotosentez işlemi tamamlanmış olur.

Gerçekte bütün bu işlemleri yapan, bitkinin tamamı değildir, yaprakları da değildir, hatta bitki hücresinin tamamı da değildir. Bu işlemleri bitki hücresinde yer alan ve bitkiye yeşil rengini veren "kloroplast" adı verilen organel gerçekleştirir. Kloroplastlar, milimetrenin binde biri kadar büyüklüktedir, bu yüzden yalnızca mikroskopla gözlemlenebilirler. Yine fotosentezde önemli bir rolü olan kloroplastın çeperi de, metrenin yüz milyonda biri kadar bir büyüklüktedir. Görüldüğü gibi rakamlar son derece küçüktür ve bütün işlemler bu mikroskobik ortamlarda gerçekleşir. Fotosentez olayındaki asıl hayret verici noktalardan biri de budur.

SIR DOLU BİR FABRİKA: KLOROPLAST

Kloroplastta fotosentezi gerçekleştirmek üzere hazırlanmış thylakoidler, iç zar ve dış zar, stromalar, enzimler, ribozom, RNA ve DNA gibi oluşumlar vardır. Bu oluşumlar hem yapısal hem de işlevsel olarak birbirlerine bağlıdırlar ve her birinin kendi bünyesinde gerçekleştirdiği son derece önemli işlemler vardır. Örneğin kloroplastın dış zarı, kloroplasta madde giriş-çıkışını kontrol eder. İç zar sistemi ise "thylakoid" olarak adlandırılan yapıları içermektedir. Disklere benzeyen thylakoid bölümünde pigment (klorofil) molekülleri ve fotosentez için gerekli olan bazı enzimler yer alır. Thylakoidler "grana" adı verilen kümeler meydana getirerek, güneş ışığının en fazla miktarda emilmesini sağlarlar. Bu da bitkinin daha fazla ışık alması ve daha fazla fotosentez yapabilmesi demektir.

Bunlardan başka kloroplastlarda "stroma" adı verilen ve içinde DNA, RNA, ribozomlar ve fotosentez için gerekli olan enzimleri barındıran bir de sıvı bulunur. Kloroplastlar sahip oldukları bu DNA ve ribozomlarla hem kendilerini çoğaltırlar, hem de bazı proteinlerin üretimini gerçekleştirirler.
Fotosentezdeki başka bir önemli nokta da bütün bu işlemlerin çok kısa, hatta gözlemlenemeyecek kadar kısa bir süre içinde gerçekleşmesidir. Kloroplastların içinde bulunan binlerce "klorofil"in aynı anda ışığa tepki vermesi, saniyenin binde biri gibi inanılmayacak kadar kısa bir sürede gerçekleşir.


Yeşil bitkilerde fotosentez işlemini yapan, bitki hücrelerinde bulunan kloroplast adı verilen organellerdir. Yanda büyütülmüş resmi görülen kloroplast, gerçekte milimetrenin binde biri kadar bir büyüklüğe sahiptir. İçinde fotosentez işlemini yürüten pek çok yardımcı organel vardır. Çok aşamalı olarak gerçekleşen ve bazı aşamaları henüz çözülememiş olan fotosentez işlemi bu mikroskobik fabrikalarda, büyük bir hızda gerçekleşmektedir.

Bilim adamları kloroplastların içinde gerçekleşen fotosentez olayını uzun bir kimyasal reaksiyon zinciri olarak tanımlarlarken, işte bu hız nedeniyle fotosentez zincirinin bazı halkalarında neler olduğunu anlayamamakta ve olanları hayranlıkla izlemektedirler. Anlaşılabilen en net nokta, fotosentezin iki aşamada meydana geldiğidir. Bu aşamalar "aydınlık evre" ve "karanlık evre" olarak adlandırılır.

AYDINLIK EVRE

Bitkilerin fotosentez işleminde kullanacakları tek enerji kaynağı olan güneş ışığı değişik dalga boylarındaki ışınımların birleşimidir ve bu dalgaların enerji yükü birbirinden farklıdır. Güneş ışığındaki dalgaların ayrıştırılması ile ortaya çıkan ve tayf adı verilen renk dizisinin bir ucunda kırmızı ve sarı tonları, öbür ucunda da mavi ve mor tonları bulunur. Bitkiler fotosentez sırasında güneş ışınlarından tayfın iki ucundaki renkleri, daha doğrusu dalga boylarını soğururlar, yani emerler. Buna karşılık tayfın ortasında yer alan yeşil tonlardaki ışınların pek azını soğurup büyük bölümünü yansıtırlar. Bunu da kloroplastların içinde bulunan klorofil pigmentleri sayesinde gerçekleştirirler. İşte yaprakların çoğu zaman yeşil gözükmesinin nedeni de budur.

Fotosentez işlemi bitkilerin yeşil görünmesine neden olan bu pigmentlerin güneş ışığını soğurmasından kaynaklanan hareketlenme ile başlar. Acaba klorofiller bu hareketlenme ile fotosentez işlemine nasıl başlamaktadırlar? Bu sorunun cevabının verilebilmesi için öncelikle kloroplastların içinde bulunan ve klorofilleri içinde barındıran Thylakoid'in yapısının incelenmesinde fayda vardır.


Güneş, dünyanın enerji kaynağıdır ve devamlı olarak ışın yayar. Bu ışınlardan, canlıların "görünür ışık" olarak algılayabildiği ışın aralığı bitkiler tarafından kullanılır. Resimde görülen kısa dalga boyları (mavi ışık), uzun dalga boylarından (kırmızı ışık) daha yüksek enerjilidir. Bitkiler de fotosentez yaparken daha yüksek enerjiye sahip olan uzun dalga boyuna sahip olan ışık aralığını kullanırlar.

"Klorofiller, "klorofil-a" ve "klorofil-b" olarak ikiye ayrılırlar. Bu iki çeşit klorofil güneş ışığını soğurduktan sonra elde ettikleri enerjiyi fotosentez işlemini başlatacak olan fotosistemler içinde toplarlar. Thaylakoid'in detaylı yapısının anlatıldığı resimde de görüldüğü gibi fotosistemler kısaca, thylakoid'in içinde yer alan bir grup klorofil olarak tanımlanabilir.

Yeşil bitkilerin tamamına yakını bir fotosistem ile tek aşamalı fotosentez gerçekleştirirken, bitkilerin %3'ünde fotosentezin iki aşamalı olmasını sağlayacak iki farklı fotosistem bölgesi bulunur.

"Fotosistem I", ve "Fotosistem II" olarak adlandırılan bu bölgelerde toplanan enerji daha sonra tek bir "klorofil-a" molekülüne transfer edilir. Böylece her iki fotosistemde de reaksiyon merkezleri oluşur. Işığın emilmesiyle elde edilen enerji, reaksiyon merkezlerindeki yüksek enerjili elektronların gönderilmesine, yani kaybedilmesine neden olur. Bu yüksek enerjili elektronlar daha sonraki aşamalarda suyun parçalanıp oksijenin elde edilmesi için kullanılır.

Bu aşamada bir dizi elektron değiş tokuşu gerçekleşir. "Fotosistem I" tarafından verilen elektron, "Fotosistem II" den salınan elektron ile yer değiştirir. "Fotosistem II" tarafından bırakılan elektronlar da suyun bıraktığı elek-tronlarla yer değiştirir. Sonuç olarak su, oksijen, protonlar ve elektronlar olmak üzere ayrıştırılmış olur.


Yapraklardaki klorofil maddesi, kloroplastlardaki thylakoid adı verilen yapının içinde bulunur. Yukarıda şematik anlatımı görülen thylakoidler incelenirken, bu yapının milimetrenin binde biri büyüklüğünde bir organel olan kloroplastın çok küçük bir parçası olduğu unutulmamalıdır. Thylakoidlerdeki bu detaylı tasarımın tesadüfen oluşması elbette ki imkansızdır. Evrendeki her şey gibi yaprakları da, Allah yaratmıştır.

Elektron akışının sonunda, suyun ayrışmasından sonra ortaya çıkan protonlar ve elektronlar thylakoid'in iç kısmına taşınarak hidrojen taşıyıcı molekül olan NADP (nikotinamid adenin dinükliotid fosfat) ile birleşirler. Neticede NADPH molekülü ortaya çıkar. Elektronlar elektron taşıma sistemiyle taşınırken, thylakoid zarı boyunca bir proton eğimi oluşur. Eğimin potansiyel enerjisi ATP molekülünü (hücrenin işlemlerinde kullanacağı bir enerji paketçiği) meydana getirmek için kullanılır. Bütün bu işlemler sonucunda bitkilerin besin üretebilmesi için ihtiyaç duydukları enerji artık kullanılmaya hazır hale gelmiştir.

Bir reaksiyonlar zinciri olarak özetlemeye çalıştığımız bu olaylar fotosentez işleminin sadece ilk yarısıdır. Bitkilerin besin üretebilmesi için enerji gereklidir. Bunun temin edilebilmesi için düzenlenmiş olan "özel yakıt üretim planı" sayesinde diğer işlemler de eksiksiz tamamlanır.

KARANLIK EVRE

Fotosentezin ikinci aşaması olan Karanlık Evre ya da Calvin Çevrimi olarak adlandırılan bu işlemler, kloroplastın "stroma" diye adlandırılan bölgelerinde gerçekleşir. Aydınlık evre sonucunda ortaya çıkan enerji yüklü ATP ve NADPH molekülleri, karbondioksiti organik karbona indirgemek için kullanılır. Karanlık evrenin nihai ürünü, hücrenin ihtiyaç duyduğu diğer organik bileşikler için başlangıç malzemesi olarak kullanılacaktır.

Burada kısaca özetlenen bu reaksiyon zincirini kaba hatlarıyla anlayabilmek bilim adamlarının yüzyıllarını almıştır. Yeryüzünde başka hiçbir şekilde üretilemeyen karbonhidratlar ya da daha geniş anlamda organik maddeler milyonlarca yıldır bitkiler tarafından üretilmektedir. Üretilen bu maddeler diğer canlılar için en önemli besin kaynaklarındandır.

Fotosentez reaksiyonları sırasında farklı özelliklere ve görevlere sahip enzimler ile diğer yapılar tam bir iş birliği içinde çalışırlar. Ne kadar gelişmiş bir teknik donanıma sahip olursa olsun dünya üzerindeki hiçbir laboratuvar, bitkilerin kapasitesiyle çalışamaz. Oysa bitkilerde bu işlemlerin tümü milimetrenin binde biri büyüklüğündeki bir organelde meydana gelmektedir. Şekilde görülen formülleri, sayısız çeşitlilikteki bitki hiç şaşırmadan, reaksiyon sırasını hiç bozmadan, fotosentezde kullanılan hammadde miktarlarında hiçbir karışıklık olmadan milyonlarca yıldır uygulamaktadır.
Ayrıca fotosentez işlemi ile, hayvanların ve insanların enerji tüketimleri arasında da önemli bir bağlantı vardır. Aslında yukarıda anlatılan karmaşık işlemlerin özeti, bitkilerin fotosentez sonucu canlılar için mutlaka gerekli olan glukozu ve oksijeni meydana getirmeleridir. Bitkilerin ürettiği bu ürünler diğer canlılar tarafından besin olarak kullanılırlar. İşte bu besinler vasıtasıyla canlı hücrelerinde enerji üretilir ve bu enerji kullanılır. Bu sayede bütün canlılar güneşten gelen enerjiden faydalanmış olurlar.

Canlılar fotosentez sonucu oluşan besinleri yaşamsal faaliyetlerini sürdürmek için kullanırlar. Bu faaliyetler sonucunda atık madde olarak atmosfere karbondioksit verirler. Ama bu karbondioksit hemen bitkiler tarafından yeniden fotosentez için kullanılır. Bu mükemmel çevirim böylelikle sürer gider.

FOTOSENTEZ İÇİN GEREKLİ OLAN HER ŞEY GİBİ ,güneş ışığı da özel olarak ayarlanmıştır

Bu kimyasal fabrikada her şey olup biterken, işlemler sırasında kullanılacak enerjinin özellikleri de ayrıca tespit edilmiştir. Fotosentez işlemi bu yönüyle incelendiğinde de, gerçekleşen işlemlerin ne kadar büyük bir hassasiyetle düzenlenmiş olduğu görülecektir. Çünkü güneşten gelen ışığın enerjisinin özellikleri, tam olarak kloroplastın kimyasal tepkimeye girmesi için ihtiyaç duyduğu enerjiyi karşılamaktadır.

Bu hassas dengenin tam anlaşılabilmesi için güneş ışığının fotosentez işlemindeki fonksiyonlarını ve önemini şöyle bir soruyla inceleyelim:

Güneş'in ışığı fotosentez için özel olarak mı ayarlanmıştır? Yoksa bitkiler, gelen ışık ne olursa olsun, bu ışığı değerlendirip ona göre fotosentez yapabilecek bir esnekliğe mi sahiptirler?

Bitkiler hücrelerindeki klorofil maddelerinin ışık enerjisine karşı duyarlı olmaları sayesinde fotosentez yapabilirler. Buradaki önemli nokta klorofil maddelerinin çok belirli bir dalga boyundaki ışınları kullanmalarıdır. Güneş tam da klorofilin kullandığı bu ışınları yayar. Yani güneş ışığı ile klorofil arasında tam anlamıyla bir uyum vardır.


FOTOSENTEZ İŞLEMİNİN AŞAMALARI

Güneş ışığı yaprağın üzerine düştüğünde yapraktaki tabakalar boyunca ilerler. Yaprak hücrelerindeki kloroplast organellerinin içindeki klorofiller bu ışığın enerjisini kimyasal enerjiye çevirir. Bu kimyasal enerjiyi elde eden bitki ise bunu hemen besin elde etmekte kullanır. Bilimadamlarının birkaç cümlede özetlenen bu bilgiyi elde etmeleri 20. yüzyılın ortalarını bulmuştur. Fotosentez işlemini anlamak için sayfalarca reaksiyon zincirleri yazılmaktadır. Fakat hala bu zincirlerde bilinmeyen halkalar mevcuttur. Oysa bitkiler yüz milyonlarca yıldır bu işlemleri hiç şaşmadan gerçekleştirip dünyaya oksijen ve besin sağlamaktadırlar.

Amerikalı astronom George Greenstein, The Symbiotic Universe adlı kitabında bu kusursuz uyum hakkında şunları yazmaktadır:

Fotosentezi gerçekleştiren molekül, klorofildir... Fotosentez mekanizması, bir klorofil molekülünün Güneş ışığını absorbe etmesiyle başlar. Ama bunun gerçekleşebilmesi için, ışığın doğru renkte olması gerekir. Yanlış renkteki ışık, işe yaramayacaktır.

Bu konuda örnek olarak televizyonu verebiliriz. Bir televizyonun, bir kanalın yayınını yakalayabilmesi için, doğru frekansa ayarlanmış olması gerekir. Kanalı başka bir frekansa ayarlayın, görüntü elde edemezsiniz. Aynı şey fotosentez için de geçerlidir. Güneş'i televizyon yayını yapan istasyon olarak kabul ederseniz, klorofil molekülünü de televizyona benzetebilirsiniz. Eğer bu molekül ve Güneş birbirlerine uyumlu olarak ayarlanmış olmasalar, fotosentez oluşmaz. Ve Güneş'e baktığımızda, ışınlarının renginin tam olması gerektiği gibi olduğunu görürüz.

Kısacası fotosentez işleminin gerçekleşebilmesi için şu anki şartların olması zorunludur. İşte bu noktada akla gelebilecek bir soruyu daha değerlendirmekte fayda vardır:
Zaman içinde fotosentez işleminin sıralamasında ya da moleküllerin görevinde herhangi bir değişiklik olabilir miydi?
Bu soruya, doğadaki hassas dengelerin tesadüfler sonucunda oluştuğunu iddia eden evrim savunucularının vereceği cevaplardan bir tanesi, "başka türlü bir ortam olsaydı, canlılar o ortamlara da uyum sağlayacakları için bitkiler de o ortama göre fotosentez yapabilirlerdi" olacaktır. Oysa bu tamamen yanlış bir mantıktır. Çünkü bitkilerin fotosentez yapabilmeleri için güneşin yaydığı ışıkların şu anki uyum içinde olmaları gerekmektedir. Bu mantığın yanlış olduğunu gerçekte bir evrimci olan astronom George Greenstein da şu şekilde belirtmektedir:
“Belki insan burada bir tür adaptasyonun gerçekleştiğini düşünebilir: Bitkinin yaşamının Güneş ışığının özelliklerine uyum sağladığını varsayan moleküller ışığın çok belirli bazı renklerini absorbe edebilirler. Işığın absorbe edilmesi işlemi, moleküllerin içindeki elektronların yüksek enerji seviyelerine olan duyarlılıklarıyla ilgilidir ve hangi molekülü ele alırsanız alın, bu işi gerçekleştirmek için gereken enerji aynıdır. Işık, fotonlardan oluşur ve yanlış enerji seviyesinde foton, hiçbir şekilde absorbe edilemez... Kısacası yıldızların fiziği ile, moleküllerin fiziği arasında çok iyi bir uyum vardır. Bu uyum olmasa, yaşam imkansız olurdu.” George Greenstein, The Symbiotic Universe, s. 96-7
T

ekrar önemle belirtmek gerekirse; bitkilerin fotosentez yapabilmeleri için güneşin yaydığı belirli aralıktaki ışığın varlığı şarttır. Yaşam için zorunlu olan bu uyum hiçbir şekilde rastlantılarla açıklanamayacak kusursuzlukta bir uyumdur. Yeryüzündeki her şeye hakim olan ve üstün bir aklın sahibi olan Allah, tüm bunları birbirine uygun olarak yaratmıştır.

Fotosentez işlemindeki bu kusursuz mekanizmalar şimdiye kadar gelmiş geçmiş bütün bitki hücrelerinde vardır. En sıradan gördüğünüz bir yabani ot bile bu işlemi gerçekleştirebilmektedir. Reaksiyona her zaman aynı oranda madde girer ve çıkan ürünler de hep aynıdır. Reaksiyon sıralaması ve hızı da aynıdır. Bu istisnasız bütün fotosentez yapan bitkiler için geçerlidir.

Bitkiye akletme, karar verme gibi vasıflar vermeye çalışmak elbette ki mantıksızdır. Bunun yanı sıra bütün yeşil bitkilerde var olan ve kusursuz bir şekilde işleyen bu sisteme "tesadüfler zinciri ile oluştu" şeklinde bir açıklama getirmek de her türlü mantıktan uzak bir çabadır.

İşte bu noktada karşımıza apaçık bir gerçek çıkar. Olağanüstü kompleks bir işlem olan fotosentezi üstün güç sahibi olan Allah yaratmıştır. Bu mekanizmalar bitkiler ilk ortaya çıktıkları andan itibaren vardır. Bu kadar küçük bir alana yerleştirilmiş olan bu kusursuz sistemler bize kendilerini tasarlayanın gücünü gösterirler.

FOTOSENTEZİN SONUÇLARI

Milimetrenin binde biri büyüklükte yani ancak elektron mikroskobuyla görülebilecek kadar küçük olan kloroplastlar sayesinde gerçekleştirilen fotosentezin sonuçları, yeryüzünde yaşayan tüm canlılar için çok önemlidir.

Canlılar havadaki karbondioksitin ve havanın ısısının sürekli olarak artmasına neden olurlar.Her yıl insanların, hayvanların ve toprakta bulunan mikroorganizmaların yaptıkları solunum sonucunda yaklaşık 92 milyar ton ve bitkilerin solunumları sırasında da yaklaşık 37 milyar ton karbondioksit atmosfere karışır. Ayrıca fabrikalarda ve evlerde kaloriferler ya da soba kullanılarak tüketilen yakıtlar ile taşıtlarda kullanılan yakıtlardan atmosfere verilen karbondioksit miktarı da en az 18 milyar tonu bulmaktadır. Buna göre karalardaki karbondioksit dolaşımı sırasında atmosfere bir yılda toplam olarak yaklaşık 147 milyar ton karbondioksit verilmiş olur. Bu da bize doğadaki karbondioksit içeriğinin sürekli olarak artmakta olduğunu gösterir.

Bu artış dengelenmediği takdirde ekolojik dengelerde bozulma meydana gelebilir. Örneğin atmosferdeki oksijen çok azalabilir, yeryüzünün ısısı artabilir, bunun sonucunda da buzullarda erime meydana gelebilir. Bundan dolayı da bazı bölgeler sular altında kalırken, diğer bölgelerde çölleşmeler meydana gelebilir. Bütün bunların bir sonucu olarak da yeryüzündeki canlıların yaşamı tehlikeye girebilir. Oysa durum böyle olmaz. Çünkü bitkilerin gerçekleştirdiği fotosentez işlemiyle oksijen sürekli olarak yeniden üretilir ve denge korunur.

Yeryüzünün ısısı da sürekli değişmez. Çünkü yeşil bitkiler ısı dengesini de sağlarlar. Bir yıl içinde yeşil bitkiler tarafından temizleme amacıyla atmosferden alınan karbondioksit miktarı 129 milyar tonu bulur ki bu son derece önemli bir rakamdır. Atmosfere verilen karbondioksit miktarının da yaklaşık 147 milyar ton olduğunu söylemiştik. Karalardaki karbondioksit-oksijen dolaşımında görülen 18 milyar tonluk bu açık, okyanuslarda görülen farklı değerlerdeki karbondioksit-oksijen dolaşımıyla bir ölçüde azaltılabilmektedir.56

Yeryüzündeki canlı yaşamı için son derece hayati olan bu dengelerin devamlılığını sağlayan, bitkilerin yaptığı fotosentez işlemidir. Bitkiler fotosentez sayesinde atmosferdeki karbondioksidi ve ısıyı alarak besin üretirler, oksijen açığa çıkarırlar ve dengeyi sağlarlar.

Atmosferdeki oksijen miktarının korunması için de başka bir doğal kaynak yoktur. Bu yüzden tüm canlı sistemlerdeki dengelerin korunması için bitkilerin varlığı şarttır.

BİTKİLERDEKİ BESİNLER FOTOSENTEZ SONUCUNDA OLUŞUR

Bu mükemmel sentezin hayati önem taşıyan bir diğer ürünü de canlıların besin kaynaklarıdır. Fotosentez sonucunda ortaya çıkan bu besin kaynakları "karbonhidratlar" olarak adlandırılır. Glukoz, nişasta, selüloz ve sakkaroz karbonhidratların en bilinenleri ve en hayati olanlarıdır.Fotosentez sonucunda üretilen bu maddeler hem bitkilerin kendileri, hem de diğer canlılar için çok önemlidir. Gerek hayvanlar gerekse insanlar, bitkilerin üretmiş olduğu bu besinleri tüketerek hayatlarını sürdürebilecek enerjiyi elde ederler. Hayvansal besinler de ancak bitkilerden elde edilen ürünler sayesinde var olabilmektedir.


Yeryüzündeki Ekolojik Dengeyi Sağlayanlar Bitkilerdir

Bitkiler, yeryüzünde ekolojik dengenin sağlanmasında en önemli faktörlerdendir. Bunu bir karşılaştırma yaparak rahatlıkla görebiliriz. Örneğin yeryüzündeki tüm canlılar havadan oksijen alıp, atmosfere sadece karbondioksit, ısı ve su buharı verirler. Bunun yanısıra fabrikalarda yapılan üretim ve araç kullanımı gibi işlemler sonucunda da belli miktarda karbondioksit ve ısı havaya bırakılır.

Yeşil bitkilerse bütün canlıların aksine havadan karbondioksit ve ısı alırlar. Bu iki maddeyi kullanarak fotosentez yapar ve havaya sürekli olarak oksijen verirler. Böyle hassas bir dengenin tesadüfen oluştuğunu iddia etmek elbette ki akla ve bilime uygun bir iddia olmayacaktır.

Buraya kadar bahsedilen olayların yaprakta değil de herhangi bir yerde gerçekleştiğini varsayarak düşünsek acaba aklınızda nasıl bir yer şekillenirdi? Havadan alınan karbondioksit ve su ile besin üretmeye yarayan aletlerin bulunduğu, üstelik de o sırada dışarıya verilmek üzere oksijen üretebilecek teknik özelliklere sahip makinaların var olduğu, bu arada ısı dengesini de ayarlayacak sistemlerin yer aldığı çok fonksiyonlu bir fabrika mı aklınıza gelirdi?
Avuç içi kadar bir büyüklüğe sahip bir yerin aklınıza gelmeyeceği kesindir. Görüldüğü gibi ısıyı tutan, buharlaşmayı sağlayan, aynı zamanda da besin üreten ve su kaybını da engelleyen mükemmel mekanizmalara sahip olan yapraklar, tam bir yaratılış harikasıdırlar. Bu saydığımız işlemlerin hepsi ayrı özellikte yapılarda değil, tek bir yaprakta (boyutu ne olursa olsun) hatta tek bir yaprağın tek bir hücresinde, üstelik de hepsi birarada olacak şekilde yürütülebilmektedir.
Buraya kadar anlatılanlarda da görüldüğü gibi bitkilerin bütün fonksiyonları, asıl olarak canlılara fayda vermesi için nimet olarak yaratılmışlardır. Bu nimetlerin çoğu da insan için özel olarak var edilmiştir. Çevremize, yediklerimize bakarak düşünelim. Üzüm asmasının kupkuru sapına bakalım, incecik köklerine… En ufak bir çekme ile kolayca kopan bu kupkuru yapıdan elli altmış kilo üzüm çıkar. İnsana lezzet vermek için rengi, kokusu, tadı her şeyi özel olarak tasarlanmış sulu üzümler çıkar.
Karpuzları düşünelim. Yine kuru topraktan çıkan bu sulu meyve insanın tam ihtiyaç duyacağı bir mevsimde, yani yazın gelişir. İlk ortaya çıktığı andan itibaren bir koku eksperi gibi hiç bozulma olmadan tutturulan o muhteşem kavun kokusunu ve o ünlü kavun lezzetini düşünelim. Diğer yandan ise, parfüm üretimi yapılan fabrikalarda bir kokunun ortaya çıkarılmasından o kokunun muhafazasına kadar gerçekleşen işlemleri düşünelim. Bu fabrikalarda elde edilen kaliteyi ve kavunun kokusundaki kaliteyi karşılaştıralım. İnsanlar koku üretimi yaparken sürekli kontrol yaparlar, meyvelerdeki kokunun tutturulması içinse herhangi bir kontrole ihtiyaç yoktur. İstisnasız dünyanın her yerinde kavunlar, karpuzlar, portakallar, limonlar, ananaslar, hindistan cevizleri hep aynı kokarlar, aynı eşsiz lezzete sahiptirler. Hiçbir zaman bir kavun karpuz gibi ya da bir mandalina çilek gibi kokmaz; hepsi aynı topraktan çıkmalarına rağmen kokuları birbiriyle karışmaz. Hepsi her zaman kendi orijinal kokusunu korur.



Meyvelerin ve sebzelerin lezzetleri, kokuları ve tadları düşünüldüğünde akla böyle bir çeşitliliğin nasıl ortaya çıktığı sorusu gelecektir. Aynı topraktan, aynı suyu ve mineralleri kullanarak, aynı tadı ve kokuyu hiç şaşmadan tutturan elbette ki üzümlerin, karpuzların, kavunların, kivilerin, ananasların kendileri değildir. Bu benzersiz lezzet, görünüş ve tad onlara Allah tarafından verilmektedir.

Bir de bu meyvelerdeki yapıyı detaylı olarak inceleyelim. Karpuzların süngersi hücreleri çok yüksek miktarda su tutma kapasitesine sahiplerdir. Bu yüzden karpuzların çok büyük bir bölümü sudan oluşur. Ne var ki bu su, karpuzun herhangi bir yerinde toplanmaz, her tarafa eşit olacak şekilde dağılmıştır. Yer çekimi göz önüne alındığında, olması gereken, bu suyun karpuzun alt kısmında bir yerlerde toplanması, üstte ise etsi ve kuru bir yapının kalmasıdır. Oysa karpuzların hiçbirinde böyle bir şey olmaz. Su her zaman karpuzun içine eşit dağılır, üstelik şekeri, tadı ve kokusu da eşit olacak şekilde bu dağılım gerçekleşir.

Karpuzların çekirdeklerinin dizilişlerinde de bir hata görülmez. Her bir çekirdeğin içine o karpuzun binlerce yıl sonraki nesillerine ulaşacak bilgi kodlanmıştır. Her çekirdek özel, koruyucu bir kabukla kaplıdır. Bu, içindeki bilginin bozulmasını engellemeye yönelik hazırlanmış mükemmel bir tasarımdır. Kabuk çok sert değil, çok yumuşak da değil, ideal bir sertlikte ve esnekliktedir. Kabuktan sonra çekirdeğin içinde ikinci bir kat vardır. Kabuğun alt ve üst parçalarının yapışma yerleri bellidir.

Bu yapışma yerleri çekirdeklerin tutunabilmesi için özel olarak yapılmıştır. Çekirdek, bu yapı sayesinde sadece uygun nem ve sıcaklığa kavuşunca hemen açılır. Çekirdeğin içindeki o dümdüz bembeyaz bölüm kısa bir süre sonra çimlenerek, yemyeşil bir yaprağa dönüşüverir.

Karpuzun bir de kabuğunun yapısını düşünelim. Bu pürüzsüz kabuğu ve kabuğun üstündeki cilalı yapıyı oluşturanlar hep hücrelerdir. Bu pürüzsüz cilalı yapının ortaya çıkması için, hücrelerin her birinin kabuğun yapısındaki mumsu maddeyi aynı seviyede salgılamaları gerekmektedir. Ayrıca kabuğu pürüzsüz ve yuvarlak yapan da karpuz hücrelerinin dizilişindeki mükemmelliktir. Bunu sağlayabilmek için hücrelerin her birinin yer alması gereken noktayı bilmesi gerekir. Aksi takdirde bu pürüzsüzlük, karpuzun dış yapısındaki bu kusursuz yuvarlaklık oluşmayacaktır. Görüldüğü gibi karpuzu oluşturan hücreler arasında kusursuz bir uyum vardır.

Bu şekilde düşünerek yeryüzündeki bitkilerin tümünü inceleyebiliriz. Bu incelemenin sonunda elde ettiğimiz sonuç bitkilerin insanlar ve tüm canlılar için özel olarak yaratılmış oldukları sonucu olacaktır.

Alemlerin Rabbi olan Allah tüm besinleri canlılar için var etmiştir ve bunları, her birinin tadı, kokusu, faydası farklı olacak şekilde yaratmıştır:

Yerde sizin için üretip-türettiği çeşitli renklerdekileri de (faydanıza verdi). Şüphesiz bunda, öğüt alıp düşünen bir topluluk için ayetler vardır. (Nahl Suresi, 13)

Ve birbiri üstüne dizilmiş tomurcuk yüklü yüksek hurma ağaçları da. Kullara rızık olmak üzere. Ve onunla (o suyla) ölü bir şehri dirilttik. İşte (ölümden sonra) diriliş de böyledir. (Kaf Suresi, 10-11)

BİTKİLER SERİNDİR, AMA NEDEN?

Aynı yerde bulunan bitki ve bir taş parçası, eşit miktarda güneş enerjisi almalarına rağmen aynı derecede ısınmazlar. Güneş altında kalan her canlıda mutlaka olumsuz bir etki oluşur. Öyleyse bitkilerin sıcaktan minimum derecede etkilenmelerini sağlayan nedir? Bitkiler bunu nasıl başarırlar? Muazzam bir sıcaklıkta, bütün yaz boyunca yaprakları güneşin altında kavrulmasına rağmen bitkilere neden hiçbir şey olmamaktadır? Ayrıca bitkiler kendi bünyelerindeki ısınmanın haricinde, dışarıdan da ısı alarak dünyadaki ısı dengesini de sağlarlar. Bu ısı tutma işlemini yaparken kendileri de bu sıcağa maruz kalırlar. Peki gittikçe artan bu sıcaktan etkilenmek yerine, bitkiler nasıl olup da dışarının da ısısını almaya devam edebilmektedirler?

Yapıları itibariyle sürekli güneş altında olan bitkiler, doğal olarak diğer canlılara oranla daha fazla miktarda suya ihtiyaç duyarlar. Bitkiler aynı zamanda yapraklarında oluşan terleme vasıtasıyla da sürekli su kaybederler. Daha önceki bölümlerde de değinildiği gibi bu su kaybını önlemek için, yaprakların güneşe dönük olan üst yüzleri çoğunlukla "kütiküla" adı verilen bir tür su geçirmez, koruyucu cilayla örtülüdür. Bu sayede yaprakların üst yüzeylerindeki su kaybı önlenmiş olur.

Peki ya alt yüzleri? Bitki bu bölümden de su kaybettiği için gaz alış-verişini sağlamakla görevli özel deri hücreleri olan gözenekler genellikle yaprağın alt yüzünde bulunurlar. Gözeneklerin açılıp kapanması bitki tarafından karbondioksit alıp oksijen vermeye yetecek, ancak su kaybına yol açmayacak biçimde denetlenir.

Bunların yanı sıra bitkiler ısıyı farklı şekillerde dağıtırlar. Bitkilerde iki önemli ısı dağıtım sistemi bulunmaktadır. Bunlardan birincisi, yaprağın ısısı eğer çevrenin ısısından daha fazlaysa, hava dolaşımının yapraktan dış ortama doğru olmasıdır. Isı naklinden kaynaklanan hava değişimi, sıcak havanın soğuk havadan daha az yoğun olması nedeniyle, havanın yükselmesine dayanır. Bu yüzden yaprakların yüzeyinde ısınan hava yükselir ve yüzeyden ayrılır. Soğuk hava daha yoğun olduğu için yaprağın yüzeyine doğru iner. Böylece sıcaklık azaltılmış ve yaprak serinlemiş olur. Bu işlem yaprağın yüzey ısısı çevredeki ısıdan yüksek olduğu müddetçe devam eder. Çok kuru koşullarda yani çöllerde dahi bu durum değişmez.


Yandaki resimde Alchemilla adlı bitkinin aşırı nemli ortam nedeniyle yaptığı terleme görülmektedir. Bu tarz ortamlarda bitkiler hem ısıyı dağıtarak serinlemek hem de nem dengesini ayarlamak için phloem öz suyunu yapraklar yoluyla dışarı akıtırlar. Bu işlem sonucunda bitkiler havayı nemlendirmiş olurlar.

Bitkilerdeki ısı dağıtım sistemlerinden diğeri de yapraklardan su buharı verilerek terlemenin sağlanmasıdır. Bu terleme sayesinde su buharlaşırken bitkinin serinlemesi de sağlanmış olur.
Bu dağıtım sistemleri bitkilerin yaşadıkları ortamın şartlarına uygun olacak şekilde ayarlanmıştır.

Her bitki neye ihtiyacı varsa o sisteme sahiptir. Son derece karmaşık bir yapısı olan bu sistemin dağılımı tesadüfen gerçekleşmiş olabilir mi? Bu sorunun cevabını verebilmek için çöl bitkilerini ele alalım. Çöllerdeki bitkilerin yaprakları genelde çok kalındır. Suyu buharlaştırmaktan daha çok, muhafaza etme yönünde dizayn edilmişlerdir. Bu bitkiler için ısı dağıtma işlemini buharlaşma ile gerçekleştirmek ölümcül bir sonuç getirecektir. Çünkü çöl ortamında kaybedilen suyun telafisi mümkün değildir. Görüldüğü gibi bu bitkiler ısılarını her iki yolla da dağıtabilecekken sadece bu yollardan birini, üstelik de yaşamaları için tek geçerli olan yolu kullanmaktadırlar. Çünkü tasarımları çöl ortamına göre yapılmıştır. Bunun tesadüflerle açıklanması ise mümkün değildir.

Bitkilerin sahip oldukları bu serinleme mekanizmaları olmasaydı, güneş altındaki birkaç saat bile bitkiler için ölümcül olurdu. Öğle saatlerinde bir dakika kadar direkt olarak alınan güneş ışığı, bir santimetrekarelik yaprak yüzeyinin ısısını 37oC'ye kadar yükseltebilir. Bitki hücreleriyse, bünyelerindeki sıcaklık 50-60oC'ye çıktığında ölmeye başlarlar, yani bitkinin ölmesi için öğle vakti 3 dakika kadar güneş ışığı alması yeterlidir. İşte bitkiler öldürücü sıcaklıklardan bu iki mekanizma sayesinde korunabilirler. Bitkilerin ısı dağıtımında kullandıkları buharlaşma olayı aynı zamanda atmosferdeki su buharı dengesi açısından da büyük bir önem taşır. Çünkü bitkilerdeki bu buharlaşma, yüksek miktarlardaki suyun düzenli olarak atmosfere ulaştırılmasını sağlar. Bitkilerin bu faaliyetleri bir nevi su mühendisliği olarak da nitelendirilebilir. Bin metrekarelik ormanlık bir alandaki ağaçlar 7.5 ton suyu rahatlıkla havaya verebilirler. Bu muazzam bir rakamdır. Bu özellikleriyle bitkiler topraktaki suyu vücutlarından geçirerek atmosfere ulaştıran dev su pompaları gibidirler. Bu son derece önemli bir görevdir. Şayet, bu özellikleri olmasaydı, suyun yer ile gök arasındaki çevrimi bugünkü gibi gerçekleşemeyecekti, ki bu da yeryüzündeki dengelerin bozulmasına neden olacaktı.

Dış yüzeyleri odunsu ve kuru bir maddeyle kaplı olmasına rağmen, bitkiler bünyelerinden tonlarca su geçirirler. Bu suyu topraktan alırlar ve ileri teknolojiyle çalıştırdıkları kendi fabrikalarında birtakım yerlerde kullandıktan sonra, aldıkları suyun büyük bir bölümünü arıtılmış su olarak doğaya verirler, başka bir deyişle trilyonlarca tonluk suyu otomasyon düzenleriyle kontrollü olarak topraktan alıp, arıttıktan sonra kendilerine özgü sistemleriyle doğaya adeta pompalarlar. Bunu yaparken aynı zamanda aldıkları suyun bir kısmını da, besin üretiminde hidrojeni kullanmak amacıyla parçalarlar.

Bizim yapraklardaki terleme ya da ağaçların bulunduğu ortamdaki nemlilik olarak nitelendirdiğimiz olaylar, aslında yeryüzünde yaşamın devamlılığı açısından hayati önem taşıyan bu faaliyetlerin bir sonucu olarak gerçekleşir.

Bitkilerin bu işlemlerinde de karşımıza çıkan, tek bir parçası çekilip alınsa anında felç olacak ve çalışamayacak mükemmellikte bir sistemdir. Hiç kuşkusuz ki bu düzeni eksiksiz biçimde bitkilere yerleştiren Rahman ve Rahim olan, her türlü yaratmayı bilen Allah'tır:

O Allah ki, Yaratandır, (en güzel bir biçimde) kusursuzca var edendir, 'şekil ve suret' verendir. En güzel isimler O'nundur. Göklerde ve yerde olanların tümü O'nu tesbih etmektedir. O, Aziz, Hakim'dir. (Haşr Suresi, 24)

EN KÜÇÜK TEMİZLİK CİHAZI, YAPRAK

Bitkilerin diğer canlılara verdiği hizmetler, sadece havaya oksijen ve su vermekle kısıtlı değildir. Yapraklar aynı zamanda son derece gelişmiş bir arıtma ve temizleme cihazı gibi faaliyet gösterirler. Günlük yaşamımızda sıkça kullandığımız temizlik cihazları, konunun uzmanları tarafından uzun süren çalışmalar sonucunda, yoğun emek ve para harcanarak üretilirler ve faaliyete geçirilirler.

Bunların kullanımları süresince ve kullanım sonrasında pek çok teknik desteğe ve bakıma ihtiyaç vardır. Üretimlerinin sonunda ortaya çıkardıkları atık maddeler ise ayrı bir sorundur. Bunlar temizlik aletleri hakkında oldukça özet bilgilerdir. Bunlardan başka günlük olarak ortaya çıkan aksamalar ya da bozukluklar, bunlar için gerekli olan eleman ve alet takviyeleri, ihtiyaçlara göre yapılan yenilemeler gibi pek çok işlem de gerekecektir.


Görüldüğü gibi küçük bir arıtma cihazında bile yüzlerce detaya dikkat etmek gerekir. Oysa bu cihazlarla aynı işi yapan bitkiler sadece su ve güneş ışığı karşılığında, aynı temizleme hizmetini daha kaliteli ve garantili bir biçimde verirler. Üstelik atık madde diye bir sorunları da yoktur, çünkü onların havayı temizledikten sonra ürettikleri atık maddeler, tüm canlıların temel ihtiyacı olan oksijendir!

Ağaçların yaprakları, havadaki kirletici maddeleri yakalayan mini filtrelere sahiptir. Yaprak üzerinde gözle görülmeyen binlerce tüy ve gözenekler vardır. Gözenekler tanecikler halindeki havayı kirleten maddeleri tutarlar ve sindirilmek üzere bitkinin diğer bölümlerine gönderirler. Yağmur yağınca da bu maddeler su ile toprağa ulaşırlar. Bu çok kalın bir madde değildir. Yaprak üzerindeki bu maddeler sadece bir film kalınlığındadırlar; fakat yeryüzünde milyonlarca yaprak olduğu düşünülürse, yapraklar tarafından tutulan kirli madde miktarının küçümsenemeyecek kadar çok olduğu görülür. Örneğin 100 yaşındaki bir kayın ağacının yaklaşık 500 bin tane yaprağı vardır.

Bu yaprakların tuttuğu kir miktar tahminlerin çok ötesindedir. Bir dönüm içindeki çınar ağaçları yaklaşık 3.5 ton, çam ağaçları ise yaklaşık 2.5 ton kirletici maddeyi tutabilirler. Tutulan bu maddeler ilk yağmurla birlikte toprağa geri dönerler. Bir yerleşim alanından 2 km uzaklıkta bulunan bir orman havasının, yerleşim alanının havasına oranla %70 oranında daha az toz parçacıkları içerdiği görülmüştür. Hatta ağaçlar yapraksız oldukları kış dönemlerinde bile havadaki tozları %60 oranında filtre ederler.

Ağaçlar mevcut yaprak ağırlıklarının 5-10 katına kadar toz tutabilirler, ağaçlı bir alandaki bakteri oranı ile ağaçsız bir alandaki bakteri miktarları oldukça büyük bir farklılık gösterir. Bunlar son derece önemli rakamlardır.

Yapraklarda gerçekleşen olayların hepsi başlı başına birer mucize niteliğindedir. Mikro seviyede tasarlanmış bir fabrika gibi mükemmel bir plan ile oluşturulan yeşil bitkilerdeki bu sistemler alemlerin Rabbi olan Allah'ın yaratmasındaki kusursuzluğun delilleridir ve yüz binlerce yıldır hiçbir değişiklik ya da hiçbir bozukluk olmadan günümüze kadar aynı mükemmellikte gelmişlerdir.

HERKES İÇİN TANIDIK BİR MANZARA: YAPRAK DÖKÜMÜ

Bitkiler için -özellikle de besin üretiminin yapıldığı yapraklar için - güneş ışığı çok önemlidir. Sonbaharın gelmesiyle birlikte havalar soğumaya, gündüzler kısalmaya başlar ve dünyaya gelen güneş ışığında azalma olur. Bu azalma bitkide değişikliklere sebep olur ve yapraklarda yaşlanma programı yani yaprak dökümü başlar.

Ağaçlar yapraklarını dökmeden önce, yapraktaki bütün besleyici maddeleri emmeye başlarlar. Amaçları potasyum, fosfat, nitrat gibi maddelerin düşen yapraklarla birlikte yok olmasını engellemektir. Bu maddeler, ağaç kabuğunun katmanlarının ve gövdenin ortasından geçen iliğe yönelir ve burada depolanırlar. İlikte toplanmaları bu maddelerin ağaç tarafından kolay emilmesini sağlar.



İlk resim; yapraklar döküldüğü zaman her biri ardında iz bırakır. Hemen ardından bu iz herhangi bir enfeksiyonun oluşmasını engelleyen su geçirmeyen, mantar gibi bir tabakayla kaplanır.

Yaprak dökümü ağaçlar için bir zorunluluktur çünkü soğuk havalarda topraktaki su gitgide katılaşır ve emilmesi zorlaşır. Buna karşın yapraklardaki terleme havanın soğumasına rağmen devam etmektedir. Suyun azaldığı bir dönemde sürekli terleme yapan yaprak, bitki için fazlalık olmaya başlamıştır. Zaten yaprağın hücreleri soğuk kış günlerinde don ile karşılaşıp parçalanacaktır. Bu yüzden ağaç erken davranıp kış gelmeden yapraktan kurtulur, böylece zaten kıt olan su rezervlerini boş yere kullanmamış olur.

Sadece fiziksel bir işlem gibi görünen yaprak dökümü aslında pek çok kimyasal olayın arka arkaya gelmesiyle gerçekleşir.

Yaprak ayasında yer alan hücrelerde, ışığa duyarlı ve bitkilere renk veren moleküller yani "fitokromlar" vardır. Bitkinin, gecelerin süresinin uzadığını ve böylece yapraklara daha az güneş ışığı gittiğini fark etmesini sağlayan işte bu moleküllerdir. Fitokromlar bu değişimi algıladıklarında yaprağın içinde çeşitli değişimlere sebep olurlar ve yaprağın yaşlanma programını başlatırlar.

Yapraklardaki yaşlanmanın ilk işaretlerinden biri, yaprak ayası hücrelerindeki etilen üretiminin başlamasıdır. Etilen gazı yaprağa yeşil rengini veren klorofilin yıkımını başlatır yani ağaç yapraklarındaki klorofili geri çeker. Yaprak dökülmesini geciktiren bir büyüme hormonu olan oksin maddesinin üretimini engelleyen de etilen gazıdır. Klorofilin yıkımının başlamasıyla birlikte yaprak güneşten daha az enerji alır ve daha az şeker üretir. Ayrıca o güne kadar baskı altına alınmış, yapraklardaki sıcak renklerin oluşmasına sebep olan karotenoidler kendilerini gösterirler ve bu şekilde yapraklarda renk değişimi başlar.


Soldaki resimde yaprağın düştüğü yerden çıkan yaprak sapının tabanını gösteren bir akçaağaç dalının boyuna kesiti görülmektedir. Mikroskop altında alınan diğer görüntülerde ise, yaprağın düşmesi sırasında gerçekleşen olaylar gösterilmektedir. Sağ resimde yaprak düştükten sonra dalın mikroskop altındaki görüntüsü, sağ alt resimde ise yaprak düşmeden önceki durum görülmektedir. Yaprak düşmeden önce sapın taban ucunun karşısındaki ince duvarlı hücrelerden oluşan özel bir tabaka aktif hale gelir. Daha sonra bu hücreler kendilerini yok ederler ve yaprak düşer.

Bir süre sonra etilen gazı yaprağın her tarafına yayılır ve yaprak sapına geldiğinde burada bulunan küçük hücreler şişmeye başlayıp, sapta bir gerginleşmeye neden olurlar. Yaprak sapının gövdeye bağlandığı bölümde bulunan hücrelerin miktarı artar ve özel enzimler üretmeye başlarlar. İlk olarak selülaz enzimleri selülozdan oluşan çeperleri parçalarlar, daha sonra pektinaz enzimleri hücreleri birbirine bağlayan pektin tabakasını parçalarlar. Giderek artan bu gerginliğe yaprak dayanamaz ve sapın dış tarafından içeriye doğru yarılmaya başlar.

Buraya kadar anlattığımız bu işlemler yapraktaki besin üretiminin durması ve yaprağın sapından kopmaya başlaması olarak özetlenebilir. Genişlemeye devam eden yarığın etrafında çok hızlı değişimler yaşanır ve hücreler hemen mantarözü üretmeye başlarlar. Bu madde, selüloz çepere yavaş yavaş yerleşerek onun güçlenmesini sağlar. Bütün bu hücreler, arkalarında mantar tabakasının yerini alan büyük bir boşluk bırakarak ölürler. Malcolm Wilkins, Plantwatching, New York, Facts on File Publications, 1988, s.171

Buraya kadar anlatılanlar tek bir yaprağın düşmesi için birbirine bağlantılı birçok olayın gerçekleşmesi gerektiğini göstermektedir. Fitokromların güneş ışınlarının azaldığını tespit edebilmelerinin, yaprağın düşmesi için gerekli olan tüm enzimlerin uygun zamanlarda devreye girmelerinin, tam sapın kopacağı yerde hücrelerin mantarözü üretmeye başlamasının ne derece olağanüstü bir işlemler zinciri olduğu ortadadır. Art arda işleyen ve her aşaması planlı ve birbiriyle bağlantılı olan bu kusursuz işlemler serisinin "rastlantı" ile açıklanması mümkün değildir. Bütün bu işlemlerdeki zamanlama son derece yerindedir. Yaprak dökümü planı kusursuz bir şekilde işlemektedir.

Yaprak gövdeden tamamen ayrıldığı için, iletim borularından öz su alamaz, bu yüzden yaprağın tutunduğu yer ile bağı gittikçe zayıflar. Biraz hızlı esen bir rüzgar bile yaprak sapını koparmaya yeterli olur.

Toprağa düşen ölü yapraklarda, böceklerin, mantarların ve bakterilerin yararlanabileceği besin maddeleri bulunur. Bu besin maddeleri, mikroorganizmalar tarafından değişime uğratılırlar ve toprağa karışırlar. Ağaçlar da bu maddeleri kökleri aracılığıyla topraktan tekrar besin olarak geri alabilirler.

Allah bitkilerde mucizevi özelliklere sahip bir sistem yaratmıştır. Rabbimiz yarattığı canlılardaki bu gibi yapılarla bize yaratmada hiçbir ortağı olmadığını, sonsuz güç sahibi olduğunu tanıtır.
"Allah'tan başka, sana yararı da, zararı da olmayan(ilahlar)a tapma. Eğer sen (bunun aksini) yapacak olursan, bu durumda gerçekten zulmedenlerden olursun" (diye emrolundum.) Allah sana bir zarar dokunduracak olsa, O'ndan başka bunu senden kaldıracak yoktur. Ve eğer sana bir hayır isterse, O'nun bol fazlını geri çevirecek de yoktur. Kullarından dilediğine bundan isabet ettirir. O, bağışlayandır, esirgeyendir. (Yunus Suresi, 106-107)