Bitkiler Neden Yer Çekimine Karşı Çok Hassastır?
Bitkiler Neden Yer Çekimine Karşı Çok Hassastır?
Bitkiler en ufak bir eğim açısını algılayabilir. Oysa yerçekimi algıladıkları mekanizma mikroskopik tanelere dayanır. Teoride, böyle bir sistem, eğimin hassas bir şekilde tespit edilmesine neredeyse izin vermemelidir. CNRS’den araştırmacılar, Fransız Ulusal Tarımsal Araştırma Enstitüsü (INRA) ve Université Clermont Auvergne şimdi bu ilginç paradoksu açıkladılar: Taneler sürekli olarak bitki hücreleri içinde çalkalanıyor. Bir tesisi eğerseniz, orijinal eğimine geri dönmek için büyümesini değiştirecektir. Fakat yeni eğilimini nasıl tespit ediyor? Bitkiler, hücresel klinometreler, statolitler denilen mikroskopik nişasta tanecikleri ile doldurulmuş hücrelere sahiptir . Bu hücrelerin her birinde, statolitlerin yığını dibe çöker. Bu, bir büyüme hormonunun dağılımını değiştirerek büyümeyi yönlendirmek için bir referans noktası sağlar, böylece bitki dik konuma geri dönebilir.
Bitkilerin gizemi, onları yerçekimine bu kadar aşırı duyarlı kılan şey, hatta dikeyden en küçük sapmada bile. Ama bir yığın tanecik berbat bir klinometre gibi görünüyor. Normal olarak, sürtünme ve parçacıklar arası kilitleme tanelerin akışını sınırlandırarak granül sistemi eğimin bir eşik açısı altında etkisiz hale getirir. Ancak, bitki tabancaları şaşırtıcı derecede hassastır. CNRS / Aix-Marseille Üniversitesi ve INRA / Université Clermont Auvergne’den araştırmacılar bu bulmacayı çözmek için bir araya geldi. Birincisi, standart bir granüler sistem gibi davranmadıklarını keşfeden, ayaklanmaya tepki olarak statolitlerin hareketlerini doğrudan gözlemlemişlerdir. Statolitler hücre nasıl açılı olursa olsun hareket eder ve akar. Statolit yığınlarının yüzeyi, tıpkı bir sıvı gibi, daima yatay bir düzleme yerleşir. Ama hücreler bu yığınları nasıl bu kadar sıvı yapar?
Bu özelliğin kökenini açıklamak için ekip, bir bitki tabakası modeli geliştirerek çalışmalarına devam etti: yapay hücrelerdeki gerçekler gibi büyük boyutlu mikroboncuklar. İki sistemin karşılaştırılması, statolitlerin kollektif akışkanlığının, her birinin bağımsız hareketinden ortaya çıktığı sonucuna varmalarını sağlamıştır. Hücrenin moleküler “motorları” sürekli olarak bunları karıştırmaktadır. Sonuç olarak, birlikte sıkışmazlar ve yeterince uzun bir zaman dilimi boyunca, bir bütün olarak statolitlerin yığını sıvılarınkine benzer özellikler gösterirler. Bu davranış, bitki için çok önemlidir. Bu, hiçbir eşik eğiminin olmadığı anlamına gelir, bu yüzden en ufak bir sapma tespit edilir ve bitki rüzgarla sarsıldığında büyüme bozulmaz.
Takımın keşfi, statolit hareketinin kısmi bir açıklamasını sağlayarak bitkileri yerçekimine bu kadar hassas yapan şeyleri ortaya çıkarır. Bitkinin statolitlerin konumunu nasıl tespit ettiğini anlamak için daha fazla çalışmaya ihtiyaç duyulsa da, bu bulgular günümüzün jiroskoplarına ve ivmeölçerlerine alternatif sunan sağlam, minyatür klinometreler gibi biyo-endüstriyel uygulamaların önünü açmaktadır.