Polenlerden Tohuma DoĞru

#1 31 December 2008, 17:34

Rüzgara yelken açan Polenler
Yeryüzündeki pek çok bitki, türünün devamını polenlerini rüzgar vasıtasıyla dağıtarak sağlar. Birçok açık tohumlu bitki, çam ağaçları, palmiye ve benzeri ağaçlar ve ayrıca çiçek veren tüm tohumlu bitkiler ile çimensi otların tamamı rüzgarlarla döllenir. Rüzgar, çiçek tozlarını bitkilerden alıp, aynı türden diğer bitkilere taşıyarak döllenmeyi gerçekleştirir.Rüzgarla döllenme işleminde, halen bilimadamlarının açıklama getirmekte zorlandıkları pek çok nokta ve cevap bekleyen pek çok soru vardır. Örneğin rüzgarla taşınan binlerce polen çeşidinden her biri, kendi türüne ait olan bitkinin çiçeğini nasıl tanımaktadır? Bitkiden fırlatılan polenler hiçbir yere takılmadan nasıl olup da bu bitkinin dişilik organlarına ulaşırlar?

Döllenme ihtimali oldukça düşük olmasına rağmen nasıl olup da binlerce bitki, üstelik de milyonlarca yıldır bu yolla döllenmektedir?İşte bu soruların cevabını verebilmek için yola çıkan Cornell Üniversitesi'nden Karl J. Niklas ve ekibi rüzgarla döllenen bitkileri incelemeye almışlardır. Buldukları sonuçlar son derece şaşırtıcı olmuştur. Niklas ve ekibi rüzgarla döllenen bitkilerin havadan bol miktarda polen yakalayabilmelerini sağlayan, aerodinamik çiçek yapılarının olduğunu keşfetmişlerdir.Bitkilerdeki bu aerodinamik yapı nedir? Nasıl bir etkisi vardır?

Bu soruların cevaplarını verebilmek için öncelikle aerodinamik yapı" tanımının açıklanması gerekir. Havada hareket eden cisimlere hava akımlarından kaynaklanan bazı kuvvetler etki eder. Aerodinamik kuvvetler olarak adlandırılan bu kuvvetler sayesinde, hareket etmeyi başarabilen cisimler de "aerodinamik yapıya sahip cisimler" olarak adlandırılırlar. Rüzgarla polenleşme sistemini kullanan bazı bitkiler işte bu aerodinamik yapıyı çok etkili bir biçimde kullanırlar. Bu konudaki en güzel örnek çam kozalaklarının yapısında görülür.

Bitkiler her üreme dönemlerinde havaya milyonlarca polen bırakırlar. Polenlerin sayıca bu kadar çok olmasının nedeni, herhangi bir etki ile oluşacak tehlikelere karşı bitkinin üremesinin garanti
altına alınmasıdır.

Aerodinamik kozalaklar

Karl Niklas ve ekibinin rüzgarla polenleşmeyi incelemelerine sebep olan sorulardan belki de en önemlisi, "nasıl olup da havada bu kadar çok çeşitte polen dolaşırken, bir bitki çeşidinin polenleri başka bir bitki türü tarafından tutulmamakta ve sadece kendi türünden diğer bitkilere ulaştırılmaktadır" sorusu olmuştur. İşte bu soru, bilimadamlarını rüzgarla döllenen bitkileri, özellikle de kozalakları incelemeye yöneltmiştir.

Oldukça uzun olan yaşam süreleri ve yüksek boylarıyla tanınan kozalaklı ağaçlarda, kozalaklar erkek ve dişi yapıları oluştururlar. Erkek ve dişi kozalaklar aynı ağaçta olduğu gibi farklı ağaçlarda da olabilirler. Kozalaklarda, polenleri taşıyan hava akımını kendilerine çekecek özel tasarlanmış kanallar vardır.Polenler, oluşan bu kanallar sayesinde üreme alanlarına kolaylıkla gelirler.
Kozalaklı ağaçlar diğer bitki türleri arasında en ilginç üreme sistemine sahip olanlardan bir tanesidir. Yandaki resimde bir kozalağın döllenme aşamaları görülmektedir
.Resmi ayrıntılı görmek için üzerine tıklayınız...

Dişi kozalaklar, erkek kozalaklara göre daha büyüktürler ve tek olarak büyürler. Dişi kozalakların merkez eksenleri etrafında çok fazla miktarda yaprak benzeri yapılar olan "sporofil"ler vardır. Bunlar, balık puluna benzeyen kabuk şeklinde yapılardır. Sporofillerin iç yüzeylerinde iki adet ovül (yumurtanın oluşturulduğu kısım) bulunur. Kozalaklar polenleşmeye hazır olduğunda bu kabuklar iki yana açılır. Böylece erkek kozalaktan gelen polenlerin içeri girmesine olanak sağlanmış olur.

#2 31 December 2008, 17:36

Aerodinamik kozalaklar
Bundan başka polenlerin kolaylıkla kozalağın içine girmesini sağlayan özel yardımcı yapılar da vardır. Örneğin dişi kozalakların pulları yapışkan kıllarla döşenmiştir. Bu kıllar sayesinde polenler döllenme için kolaylıkla içeri alınabilmektedirler. Döllenmeden sonra dişi kozalaklar, çekirdek ihtiva eden odunsu ve derimsi yapılara dönüşürler. Daha sonra çekirdekler de uygun koşullarda gelişerek yeni bitkileri meydana getirirler. Ayrıca dişi kozalakların çok şaşırtıcı bir özellikleri daha vardır: Yumurtanın oluştuğu kısım (ovül) kozalağın merkezine çok yakındır. Bu da polenin bu bölüme ulaşması için bir zorluk gibi görünmektedir. Çünkü kozalağın iç kısımlarına ulaşabilmek için, iç eksene açılan özel bir yoldan da geçilmesi gerekmektedir.

Bu ilk bakışta kozalakların döllenmesinde bir dezavantaj gibi görülmesine rağmen, yapılan incelemeler sonucunda böyle olmadığı anlaşılmıştır.1 Kozalaklardaki bu özel döllenme sisteminin nasıl işlediğinin bulunabilmesi için bir model kozalak hazırlanarak deney yapılmıştır. Helyum doldurularak yapılmış baloncuklar hava akımına bırakılarak hareketleri gözlenmiştir. Bu baloncukların hava akımını rahatlıkla izleyerek, kozalağın içindeki sıkışık koridorlardan hiç zorlanmadan geçme özelliğine sahip oldukları anlaşılmıştır.Daha sonra bu maket deneyinde gözlemlenen baloncukların hareketleri özel bir fotoğraflama tekniğiyle görüntülenmiştir. Bir bilgisayar yardımıyla görüntüler analiz edilerek rüzgarın yönü ve hızı da tespit edilmiştir.

Bilgisayardan elde edilen sonuçlara göre, kozalakların rüzgarın doğrusal hareketini üç şekilde değiştirdiği anlaşılmıştır. İlk olarak rüzgarın yönü dallar ve yapraklar vasıtasıyla merkeze doğru döndürülmüştür. Daha sonra bu bölgedeki rüzgar kıvrılarak yumurtanın oluşturulduğu bölgeye doğru sürüklenmiştir. İkinci harekette, kabukçukların tümünü yalayan rüzgar sanki bir girdaptaymış gibi dönerek kozalağın iç eksenine doğru açılan bölgeye yönelmiştir. Üçüncüsünde ise kozalak, çıkıntıları sayesinde çalkantıya neden olarak, rüzgarı aşağıya doğru döndürerek kabuklara yönlendirmiştir.

Dişi çam kozalağının etrafında yaratılan hava akımı tozlaşmada çok önemli rol oynar. Önce rüzgar kozalağın merkezine saptırılır.
a) Merkezde eksen ekrafında döndükten sonra pulların yüzeyini fırçalar
b) Her pulun üzerinde hava, yumurta açıklığına yakın yerden aniden düzensiz bir şekilde döllenmeye başlar ve polenler bu bölgede birikir.
c) Rüzgar yönüne paralel olarak kozalaklarda hava aşağıya ve pullara dogru gönderilir.
d) Dişi kozalağın etrafındaki iğne yapraklar görülmektedir.

İşte bu hareketler sayesinde havada uçuşan polenler çoğunlukla hedeflerine ulaşmaktadırlar. Burada dikkat edilmesi gereken nokta hiç kuşkusuz ki, birbirini tamamlayan üç aşamanın olması ve bunların mutlaka bir arada olması gerektiğidir.

Kozalaklardaki tasarımın mükemmelliği işte bu noktada ortaya çıkmaktadır. Evrim teorisi tüm canlılarda olduğu gibi bitkilerde de aşamalı olarak, zaman içinde bir gelişim olduğunu iddia eder. Bitkilerdeki kusursuz yapıların sebebi evrimcilere göre tesadüflerdir. Bu iddianın geçersizliğini görmek için sadece kozalaklardaki üreme sisteminin sahip olduğu kusursuz yapıyı incelemek yeterli olacaktır.

#3 31 December 2008, 17:41

Üreme sistemi olmadan bir canlının neslini devam ettirmesi mümkün değildir. Bu kaçınılmaz gerçek elbette ki çam ağacı ve kozalakları için de geçerlidir. Yani, kozalaklardaki üreme sisteminin çam ağaçlarının ilk ortaya çıkışı ile birlikte var olması zorunludur. Kozalaklardaki bu mükemmel yapının var oluşunda ise kendiliğinden kademeli oluşma gibi bir süreç imkansızdır. Çünkü rüzgarı kozalağa yönlendiren yapının, daha sonra bu rüzgarı kanala yönelten ayrı bir yapının ve en sonunda da yumurtanın olduğu bölüme ulaştıran kanalın her birinin eksiksizce aynı anda ortaya çıkmış olmaları gerekmektedir. Bu üç yapıdan birinin eksikliği durumunda, bu üreme sisteminin çalışması mümkün değildir. Kaldı ki kozalaktaki yumurta hücresinin ve onu dölleyecek olan sperm hücrelerinin kendiliklerinden tesadüfen oluşabilmelerinin imkansızlığı da evrim teorisi açısından apayrı bir çıkmazdır.

Tek bir parçasının dahi tesadüflerle var olması imkansız olan böyle bir sistemin tüm parçalarının aynı anda tesadüflerle ortaya çıkması, imkansız kavramının dahi ötesinde bir durumdur. Bu durum da evrim teorisinin tesadüfen oluşum iddialarını her yönüyle geçersiz kılmaktadır. Dolayısıyla, şu çok açık bir gerçektir ki, kozalaklar ilk ortaya çıktıkları andan itibaren, eksiksiz bir şekilde bu kusursuz sistemle birlikte Allah tarafından yaratılmışlardır. Çam ağaçlarının, polenlerin yakalanmasını hızlandıran daha başka özellikleri de vardır. Örneğin yumurta hücreleri genellikle dalların ucunda oluşur. Bu da polenlerin kaybını en aza indirir. Bundan başka çam kozalağının etrafındaki yapraklar, hava akımının hızını azaltarak kozalak üzerine daha fazla polen düşmesine yardım ederler. Kozalak etrafındaki yaprakların simetrik dizilişi de, herhangi bir yönden gelen
polenlerin kolaylıkla tutulmasına yardımcı olur.

Tüm polenlerde olduğu gibi çam polenlerinin de türlere göre farklı biçimleri, büyüklükleri ve yoğunlukları vardır. Bu sayede her polen hava akımından değişik yönde etkilenmiş olur. Örneğin, bir türün polenleri, başka bir türün kozalağının oluşturduğu hava akımlarını izleyemeyecek bir yoğunluğa sahiptir. Bu sebeple kozalağın oluşturduğu akımın dışına çıkarak toprağa üşerler. Bütün kozalak çeşitleri kendi türlerinin polenlerine en uygun hava akımını oluştururlar. Kozalakların bu özelliği sadece polenleri tutmaya yaramaz. Hava akımının meydana getirdiği bu filtre özelliğini bitkiler çok değişik işler için de kullanırlar. Örneğin bu yöntem sayesinde dişi kozalaklar, yumurta hücrelerine zarar verebilecek mantar polenlerinin yönünü de değiştirebilirler.

Bitkiler tarafından havaya rastgele atılan polenlerin kendi türdeşlerine ulaşabilmesi için alınan önlemler sadece bunlarla sınırlı değildir. Bitkinin polenlerinin ihtiyaçtan çok daha fazla miktarda üretilmesi de, polenleşme işlemini bir yere kadar güvence altına almış olur. Çeşitli sebeplerle oluşabilecek polen kayıpları bu sayede bitkiyi etkilemeyecektir. Örneğin çam ağaçlarındaki her bir erkek kozalak yılda 5 milyondan fazla polen üretirken, tek başına bir çam ağacı ise yılda 12.5 milyar civarında polen üretmektedir ki bu, diğer canlıların üreme hücreleriyle karşılaştırıldığında son derece olağanüstü bir sayıdır.1

Bununla birlikte rüzgarla taşınan polenlerin önünde daha pek çok engel vardır. Bunlardan biri de yapraklardır. Polenler havada uçuşmaya başladıkları sırada, yapraklara takılıp kalmalarını engellemek için bazı bitkilerde (fındık, gürgen, ceviz vs) çiçekler yapraklardan önce açarlar. Bu sebeple polenleşme yaprakların henüz gelişmedikleri bir zamanda gerçekleşmiş olur. Buğdaygillerde ve çamgillerde ise polenleşmenin kolaylıkla gerçekleşebilmesi için çiçekler bitkinin uç kısımlarında bulunmaktadır. Böylelikle yapraklar polenin hareketine bir engel teşkil etmemiş olurlar.

Kozalaklar kendi türlerine göre çeşitli yoğunluklara ve biçimlere sahip olurlar.

Alınan bu önlemlerle polenler oldukça uzak mesafelere kadar gidebilirler. Bu uzaklık bitkinin türüne göre değişir. Örneğin üzerlerinde hava kesecikleri bulunan polenlerin katedebildikleri mesafe, diğer türlere göre çok daha fazla olabilir. 2 tane hava keseciği taşıyan çam polenlerinin yüksek hava akımları ile 300 km kadar uzağa taşınabildiği belirlenmiştir.2 Bununla birlikte asıl önemli olan nokta, havada uçan binlerce çeşit polenin bazen kilometrelerle ifade edilen bir uzaklığa, aynı rüzgarlarla taşınması ve bir karışıklık çıkmamasıdır.

Amerikan melez çamının kozalaklarında da döllenmenin daha kolay gerçekleşmesi için yapraklar, polenlerin uçmasını engellemeyecek şekilde yerleştirilmiştir.