Bitkilerde gaz değişim alanına sadece yaprakların sahip olduğu gibi bir yanılgı bulunmaktadır. Gaz değişim mekanizmalarının sorunlarını ve bu sorunları, çözüm yollarını ortaya koymak için, çok iyi uyum yapmış bu organları biraz daha ayrıntılı olarak incelemek üzere seçmiş bulunmaktayız. Çok sayıda hücre arası boşluk oluşturmak üzere hücreler gevşek bir şekilde dizilip çok sayıda küçük alanlar meydana getirmemiş olsaydı birçok yaşlı gövde üzerinde bulunan nispeten geçirimsiz kabuk tabakası, gövdeye oksijen sağlamanın yolunu büyük ölçüde kesmiş olacaktı. Bu hücreler arasında bulunan hava boşluklarında, gazlar serbestçe hareket edebilir. Gevşek bir şekilde bir araya gelen böyle her bir hücre grubuna lentisel adı verilir. Büyük gövdelerin iç tabakalarındaki hücrelerin çoğu ölü olduğundan, hücrelerarası hava boşluklarında bulunan oksijenin, gövdenin daha iç kısımlarına doğru sızmasına fazla gereksinme duyulmaz.
Bu iş için özelleşmiş özel yapılara sahip olmamalarına karşın, kökler de gaz değişimi gerçekleştirir. Gazlar, kök kıllarının ve diğer epidermal hücrelerin nemli zarlarından difüzyonla kolayca geçebilirler. Bununla birlikte, köklerin yeterince oksijen alabilmesi için, içinde geliştikleri toprağın çok iyi havalandırılması gereklidir. Porların kapladığı alan miktarına, toprak partiküllerinin su tutma özelliğine ve diğer birçok faktöre bağlı olan hava bulundurma özelliği, farklı toprak tiplerinde değişiklik gösterir. Örneğin, çok yüksek oranlarda kil partikülleri içeren topraklar, çok fazla por alanına sahiptir; fakat çok küçük kil partikülleri öylesine fazla hidrofiliktir ve nemli dönemlerde öylesine fazla su absorblar ki hava boşlukları su ile dolar. Bu su tutma olayı, toprağın genellikle hava içeriğini birçok bitki türünün bodur kalacağı ya da tamamen yaşayamayacağı bir noktaya indirgeyebilir. Bazı az hava içeren topraklarda, por alanları ile toprağın üzerindeki atmosfer arasında gaz dolaşımı öylesine fazla yavaşlar ki por alanındaki hava, oksijen taşıması bakımından yetersiz olmaya başlar ve çoğunlukla zarar verecek kadar yüksek miktarda karbondioksit içerir. Bitkilendirmeden önce toprağı alt-üst etmenin yararlarından birisi, hava dolaşımının artırılmasına olanak sağlanmasıdır.
Su tutan topraklarda ya da suların içerisinde yaşamaya uyum sağlamış olan bitkiler, genellikle, köklerine oksijen götürmek için özel yapılara sahiptirler. Örneğin, derin sularda yaşayan pirinç bitkisi, suyu yukarıya yükselterek aşağıya hava geçişine izin veren küçük borular meydana getirir. Diğer birçok bitki türü, bu işi başarmak için hava kökleri üretirler. Bu, daha az özelleşmiş bir yoldur.
Bitkiler, hayvanların tersine, genellikle özelleşmiş herhangi bir gaz taşıma organına gereksinme duymaz. Kara bitkilerinin dokularındaki hücrelerarası boşlukların çoğu, hayvan dokularında sıvı ile dolu olan boşluklara zıt olarak, hava ile doludur. Hava ile dolu olan bu alanlar lentiseller ve stomalar aracılığıyla dışarıya açılan ve bitki gövdesinin en iç kısımlarına kadar uzanan hücrelerarası hava boşluk sistemini oluşturmak üzere birbirlerine bağlanmıştır. Bu nedenle, dışardan gelen gazlar, herhangi bir zar engeliyle karşılaşmaksızın havadan bitkinin iç kısımlarına doğrudan geçebilirler. Bu gazların su ya da hücre sıvısı yoluyla uzun mesafelere difüzyon yapması gerekmez.
Çünkü gazlar hücrelerin yüzeyindeki ince su tabakasına ulaşıncaya kadar çözünmüş halde değildir. Oksijen, havada sudakinden 10.000 kat daha hızlı difüzyon yapabildiğinden hücreler arası hava-boşluk sistemi, tüm hücrelerin hatta iç organlarda olanların bile yeterince oksijen almasını garantiler. Eğer oksijen, bitki organlarının yüzeyinden sıvılardan geçerek difüzyon yapma zorunluluğunda olsaydı, sadece bir milimetreden daha az kalınlıktaki dokulara girebilecekti. Daha içeride yer alan hücrelerin tümü oksijenden yoksun kalacak ve solunum yapamayacaktı. Gerçekten de deneyler eğer hava-boşluk sistemi engellenecek olursa, en içteki hücrelerin bir süre sonra ölmeye başladığını göstermiştir.
Kaynakça:
https://www.sciencedirect.com
Yazar: Taner Tunç