Bitkilerde Hareket

Bitkilerde Hareket

• Bitkiler kökleriyle toprağa bağlı olduklarından hayvanlar gibi aktif olarak yer değiştirme hareketi yapamaz.
• Ancak çevreden gelen uyaranlara karşı da duyarsız kalmaz.
• Çevreden gelen uyarıları algılayan bitkiler, uyarılara uygun yanıtlar oluşturmaya çalışır.
• Çünkü içinde bulundukları ortamdan daha fazla yararlanmak ister.
• Bitkiler bir uyarı olduğu zaman çeşitli tepkiler vererek hareket eder.

Tropizma Hareketleri

• Bitkilerde yön değişimi şeklinde verilen tepkiler, uyarının geliş yönüne bağlıdır.
• Tepki, uyarı yönünde veya uyarının tersi yönde olabilir.
• Bu yönelme hareketine tropizma denir.
• Kısacası tropizma, uyaranın yönüne bağlı durum değiştirme hareketleridir.
• Bitkinin büyüyen ve uzayan kısımlarında gerçekleşir.
• Eğer tropizma hareketleri; uyarana doğru ise pozitif tropizma, uyarı yönüne ters ise negatif tropizma adını alır.
• Tropizma hareketleri, oksin hormonunun düzensiz dağılımı sonucu ortaya çıkan asimetrik büyümeden kaynaklanır.
• Tropizma hareketleri, uyaranın çeşidine göre adlandırılır.
• Bitkilerde uyaranın yönüne bağlı olan tropizma (yönelim) ve
• Uyaranın yönüne bağlı olmayan nasti (salınım, ırganım) hareketleri gözlenir.

Fototropizma

• Fototropizma, bitkinin ışık uyaranına karşı gösterdiği yönelme hareketidir.
• Bitkinin gövde ucundan salgılanan oksin hormonu; ışığın olmadığı tarafta daha fazla, ışığın doğrudan geldiği tarafta daha az birikir.
• Bunun sonucu olarak güneş görmeyen bölgelerde büyüme hızlı, güneş gören tarafta büyüme yavaş olur.
• Birikim, asimetrik büyümeye sebep olur.
• Bu durum bitkinin güneş ışığının geldiği tarafa yönelmesini sağlar.
• Cam kenarına konan çiçeklerin yapraklarının cama doğru yönelmesi bu nedenledir.

Negatif - Pozitif Fototropizma

• Bitkinin bir organının ışık kaynağına doğru yönelim göstermesi pozitif fototropizma, ışık kaynağından uzaklaşması ise negatif fototropizma olarak adlandırılır.
• Örneğin içinde su bulunan bir cam kapta yetiştirilen bir bitkinin gövdesinin güneş ışığına doğru yönelmesi pozitif fototropizma, köklerinin Güneş ışığının tersi yöne yönelmesi negatif fototropizmadır.

Tropizmada Oksin Hormonunun Etkisi

• Bilim insanları ışığı algılayan mekanizmanın koleoptildeki yerini merak etmiştir.
• Daha sonra mekanizmanın koleoptilin ucunda mı yoksa koleoptilin tabanında mı olduğunu belirlemek için deneyler yapmışlardır.
• Koleoptiller kullanılarak yapılan deneyde kontrol grubuna koleoptiller olduğu gibi yerleştirilmiştir.
• Deney grubunun birinde koleoptil uçları, ışık geçirmeyen bir malzeme ile kaplanmış; deney grubunun diğerinde de koleoptil tabanı, aynı ışık geçirmeyen malzeme ile kaplanmıştır.

Koleoptil

Koleoptil, çimlenmekte olan bitki sürgününün açılmamış olan yaprağını saran silindir biçimindeki yapıdır.

• Bütün koleoptiller, bir taraftan gelen ışığın önüne yerleştirilmiştir.
• Bilim insanları ışığı algılayan mekanizmanın koleoptilin ucunda yer alması durumunda ilk deney grubundaki koleoptilin ışığın geldiği tarafa yönelemeyeceğini öngörmüşlerdir.
• Işığı algılayan mekanizmanın koleoptil tabanında olması durumunda da ikinci deney grubundaki koleoptilin ışığın geldiği tarafa yönelemeyeceğini düşünmüşlerdir.
• Deney sonuçlarına baktıklarında ilk deney grubundaki koleoptillerin ışığın geldiği yöne doğru yönelmediği, diğer koleoptillerin ise ışığın geldiği yöne doğru yöneldiğini gözlemlemişlerdir.
• Bu deneyler sonunda ışığı algılayan mekanizmanın koleoptilin ucunda bulunduğu ve bu mekanizmanın koleoptilin ışığa doğru yönelmesini sağladığı görülmüştür.

Agar Bloğu

• Daha sonraki yıllarda bilim insanları ışığı algılayan mekanizmanın koleoptil boyunca hareket eden ve koleoptilin bükülmesine neden olan bir kimyasal olduğunu düşünmüştür.
• Koleoptilin ucunun tabana doğru hareket eden bir kimyasal madde sentezleyip sentezlemediğini test etmek için deneyler yapmışlardır.
• Deneyde bir koleoptilin ucu kesilmiş ve bir agar bloğu (koleoptilin ucundan üretilen herhangi bir kimyasal maddeyi emmek için) üzerine yerleştirilip yaklaşık bir saat beklenmiştir.

• Daha sonra agar blok, ucu kesilmiş koleoptillerin üzerlerine farklı konumlarda yerleştirilmiştir.
• Bilim insanları, bir kimyasal maddenin koleoptil ucundan agar üzerine taşındığını tespit etmişlerdir.
• Kimyasal maddenin agar bloktan kesilmiş koleoptillerin içine doğru hareket ederek koleoptillerin yönelmesini sağlayacağı fikrini benimsemişlerdir (Karanlıkta ve ışığın belli bir yönden gelmediği durumlarda).
• Agar bloğu başı kesilen koleoptilin tam üzerine yerleştirdiklerinde koleoptilin bükülmeden düz büyüdüğünü ancak kesik olan baş kısmının bir tarafına yerleştirdiklerinde koleoptilin o taraftan daha fazla büyüdüğünü tespit etmişlerdir.
• Koleoptilin ucundan agar blok üzerine geçen kimyasal maddenin koleoptilin bir tarafını diğer tarafa göre daha hızlı büyüttüğüne karar vermişlerdir.
• Bu düzensiz büyüme (asimetrik büyüme), koleoptilin yönelmesine neden olmuştur.
• Bilim insanları bu kimyasal maddeye oksin adını vermiştir.

Gravitropizma (Geotropizma)

• Bitkinin yer çekimi etkisine bağlı gösterdiği yönelim hareketine gravitropizma denir.
• Bitki kökü; yer çekimi doğrultusunda, gövde ise yer çekimi doğrultusuna ters yönde yönelim gösterir.
• Buna bağlı olarak kökte pozitif gravitropizma görülür.
• Kökte görülen bu yönelim, bitkinin toprağa bağlanmasını kolaylaştırır.
• Gövdesinde ise negatif gravitropizma görülür.

Hidrotropizma

• Hidrotropizma, Bitki köklerinin suya doğru yönelim göstermesidir.
• Su kenarı ve sulak alanlara yakın bölgelerde yaşayan bitkilerin köklerinin su birikintisine doğru yönelim göstermesi bu duruma örnek verilebilir.

Travmatropizma

• Travmatropizma, bitkilerde herhangi bir yaralanma durumunda görülen yönelme hareketidir.
• Örneğin bir bitkinin kökü yaralandığında yara bölgesinden hormon salgılanır.
• Bu hormonun etkisiyle kök, yara bölgesinin tam tersi yönde büyümeye devam eder.

Kemotropizma

• Bitki köklerinin toprakta bulunan farklı kimyasal maddelere karşı gösterdiği yönelim hareketidir.
• Örneğin bitki köklerinin büyüme ve gelişmesi için gerekli olan gübre, su gibi yararlı maddelere doğru büyüyerek yaklaşmasına pozitif kemotropizma;
• Aşırı tuz, kireç gibi zararlı maddelerin bulunduğu bölgenin ters yönüne büyüyerek uzaklaşmasına negatif kemotropizma denir.

Tigmotropizma

• Tigmotropizma, bitkilerin dokunma uyarısına karşı gösterdiği yönelim hareketleridir.
• Özellikle sarılıcı bitkiler, dik duramadıkları için destek arar.
• Sarmaşık ve asma gibi bitkiler, bir desteğe temas ettiklerinde desteğe sarılarak büyür.
• Bitkinin sarılarak büyümesi olayı tigmotropizmadır.

Nasti Hareketleri

• Bitkilerde uyaranın yönüne bağlı olmadan gerçekleşen hareketlere nasti hareketleri denir.
• Nasti hareketleri, hücrelerdeki turgor basıncındaki değişimler sonrasında gerçekleşir.
• Bitki, nasti hareketlerinde uyartının geldiği yönü önemsemeden bütün kısımları ile uyarana tepki gösterir.
• Bu nedenle nasti hareketlerinde uyarana doğru büyüme ya da uyaranın tam tersi yönüne büyüyerek uyarandan uzaklaşma gibi durumlar görülmez.
• Başlıca nasti hareketleri;

1. Fotonasti,
2. Termonasti ve,
3. Sismonastidir.

Fotonasti

• Fotonasti, ışık etkisiyle görülen nasti hareketleridir.
• Birçok bitki türünde ışık, çiçeklerin açılmasını sağlarken bazı bitki türlerinde çiçeklerin kapanmasına neden olur.
• Örneğin akşam sefası bitkisinin çiçeklerinin gündüz ışık şiddetine bağlı olarak kapanması karanlıkta da açılması fotonastidir.

Termonasti

• Termonasti, sıcaklık değerlerindeki değişikliklerin neden olduğu nasti hareketleridir.
• Lale çiçeğinin sıcaklık değişimlerine yanıt olarak açılıp kapanması, bu duruma örnek verilebilir.
• Lale bitkisi 5 - 10°C’de çiçek açmazken 15 - 20°C’lik bir ortamda çiçek açar.

Sismonasti

     Bitkiler, çevresel uyaranlara yanıt olarak çeşitli hareketler sergileyebilirler. Bu hareketler, bitkilerin hayatta kalma ve üreme şanslarını artırmak için geliştirdikleri adaptasyonlardan biridir. Sismonasti, bitkilerin mekanik uyarılara (dokunma, titreşim gibi) verdiği yanıt olarak gerçekleşen bir nasti hareketidir. Bu hareket, özellikle bazı bitki türlerinde oldukça belirgindir ve bitkilerin çevresel etkileşimlerine dair önemli ipuçları sunar.

Sismonasti Nedir?

     Sismonasti, Yunanca "sismos" (sarsıntı) ve "nasti" (hareket) kelimelerinin birleşiminden türetilmiştir. Bitkilerin dokunma, titreşim veya sarsıntı gibi mekanik uyaranlara karşı verdiği hareket yanıtıdır. Bu tür hareketler, bitkinin uyaranın yönüne bağlı olmaksızın belirli bir hareket paternine sahip olmasını sağlar. Sismonasti, bitkilerin uyaranlara karşı daha hızlı ve etkili bir şekilde tepki vermelerini sağlar.

Sismonasti Örnekleri

     Sismonastiye en iyi bilinen örneklerden biri, Mimosa pudica (duyarlı bitki) (Küstüm Otu) bitkisidir. Bu bitki, yapraklarına dokunulduğunda veya sarsıldığında yapraklarını hızla kapatarak tepki verir. Bu hareket, bitkinin potansiyel tehditlere karşı korunma mekanizması olarak yorumlanabilir. Benzer şekilde, Venus flytrap (Dionaea muscipula) bitkisi de avının dokunması sonucu tuzak yapraklarını hızla kapatarak avını yakalar. Bu hareket de bir sismonasti örneğidir.

Sismonasti Mekanizması

     Sismonastik hareketlerin arkasında bitkilerin hücre yapısında ve su potansiyelinde meydana gelen değişiklikler yatmaktadır. Dokunma veya sarsıntı gibi mekanik uyaranlar, bitkilerin hücre zarlarında elektriksel sinyallerin oluşmasına neden olur. Bu sinyaller, hücreler arası iyon dengesini ve su hareketini etkiler. Örneğin, Mimosa pudica bitkisinde uyaran alındığında yaprak sapındaki hücreler hızla su kaybeder ve yapraklar kapanır. Bu hareket, uyaranın sona ermesinden sonra hücrelerin yeniden su almasıyla eski haline döner.

Sismonastinin Ekolojik ve Evrimsel Önemi

     Sismonastik hareketler, bitkilerin hayatta kalma stratejilerinin bir parçasıdır. Bu hareketler, bitkilerin otobur hayvanlardan korunmalarına, çevresel stres faktörlerine hızlı yanıt vermelerine ve avlanma mekanizmalarını geliştirmelerine yardımcı olur. Evrimsel olarak, sismonastik yetenekler, bitkilerin belirli ekolojik nişlerde başarılı olmalarını ve rekabet avantajı kazanmalarını sağlar.

Sonuç

     Sismonasti, bitkilerin mekanik uyaranlara karşı verdiği duyarlı hareketlerin bir örneğidir. Bu hareketler, bitkilerin çevreleriyle etkileşimlerini ve hayatta kalma stratejilerini anlamak açısından büyük öneme sahiptir. Mimosa pudica ve Venus flytrap gibi bitkiler, sismonastik hareketlerin en bilinen örneklerindendir ve bu hareketlerin arkasındaki biyolojik mekanizmalar, bitki biyolojisinin heyecan verici konularından biridir.

Fotoperiyodizm: Bitkilerin Işık Süresine Tepkisi

     Bitkiler, çevresel faktörlere duyarlı organizmalardır ve büyüme, gelişme ve üreme süreçlerini optimize etmek için çeşitli uyaranlara yanıt verirler. Bu uyaranlar arasında ışık, bitkilerin yaşam döngülerini düzenlemede önemli bir rol oynar. Fotoperiyodizm, bitkilerin gece ve gündüz uzunluğuna (ışık süresine) bağlı olarak fizyolojik ve gelişimsel tepkiler vermesidir. Bu özellik, bitkilerin uygun zamanlarda çiçek açma, yaprak dökme ve diğer gelişimsel olayları gerçekleştirmesini sağlar.

Fotoperiyodizm Nedir?

    Fotoperiyodizm, bitkilerin ışık ve karanlık sürelerinin değişimlerine verdiği biyolojik tepkilerdir. Bitkiler, yıl içindeki gün uzunluğundaki değişiklikleri algılayarak, çiçeklenme, yaprak dökme ve dormansi gibi süreçlerini düzenlerler. Bu süreç, bitkilerin mevsimsel değişimlere uyum sağlamalarına ve hayatta kalmalarına yardımcı olur.

Fotoperiyodizmin Çeşitleri

Fotoperiyodizmin bitkilerde üç ana tipi vardır:

1. Kısa Gün Bitkileri: Bu bitkiler, günlerin kısa olduğu dönemlerde çiçek açarlar. Genellikle sonbahar ve kış aylarında çiçeklenirler. Örneğin, krizantem ve soya fasulyesi kısa gün bitkileridir.

2. Uzun Gün Bitkileri: Bu bitkiler, günlerin uzun olduğu dönemlerde çiçek açarlar. Genellikle ilkbahar ve yaz aylarında çiçeklenirler. Örneğin, buğday, yulaf ve marul uzun gün bitkileridir.

3. Nötr Gün Bitkileri: Bu bitkiler, gün uzunluğuna bağımlı olmaksızın çiçek açabilirler. Çiçeklenme süreçleri daha çok sıcaklık ve diğer çevresel faktörlere bağlıdır. Domates ve pirinç nötr gün bitkilerine örnektir.

Fotoperiyodizmin Mekanizması

     Fotoperiyodik tepkiler, bitkilerin yapraklarında bulunan fitokrom adlı ışık algılayıcı pigmentler tarafından kontrol edilir. Fitokromlar, kırmızı ve uzak kırmızı ışığı algılayarak bitkilerin gece ve gündüz uzunluğunu belirlemelerine yardımcı olur. Fitokrom sisteminin aktif ve inaktif formları arasındaki denge, bitkilerin ışık sürelerini algılamasını sağlar.

      Bitkiler, belirli bir kritik gün uzunluğunun altına veya üstüne maruz kaldıklarında çiçeklenmeyi başlatan hormonlar (örneğin florijen) üretirler. Bu hormonlar, bitkinin çeşitli kısımlarına taşınarak çiçeklenmeyi tetikler. Bu şekilde, bitkiler uygun mevsimlerde çiçek açarak tozlaşma ve tohum üretimini maksimize ederler.

Fotoperiyodizmin Ekolojik ve Tarımsal Önemi

     Fotoperiyodizm, bitkilerin mevsimsel değişimlere uyum sağlamasında kritik bir rol oynar. Bitkiler, fotoperiyodik yanıtları sayesinde en uygun zamanlarda çiçek açar ve tohum üretirler. Bu, bitkilerin ekolojik nişlerinde başarılı olmalarını sağlar.

    Tarımsal açıdan, fotoperiyodizm bilgisi, çiftçilerin ürün verimini artırmak için bitki yetiştirme zamanlamasını optimize etmelerine yardımcı olur. Örneğin, kısa gün bitkileri ve uzun gün bitkilerinin ekim zamanlaması, doğru çiçeklenme ve hasat zamanını belirlemek için önemlidir.

Sonuç

     Fotoperiyodizm, bitkilerin ışık sürelerine verdiği karmaşık ve hayati bir tepkidir. Bu fenomen, bitkilerin mevsimsel değişimlere uyum sağlamalarını ve hayatta kalmalarını kolaylaştırır. Fotoperiyodizmin anlaşılması, hem temel biyoloji hem de tarım uygulamaları açısından büyük öneme sahiptir.

Kısa Gün Bitkileri

• Kısa gün bitkileri; genel olarak gece süresinin gündüz süresinden daha uzun olduğu yaz sonu, sonbahar veya kış mevsimlerinde çiçek açar.
• Bu bitkilerin çiçeklenmesi için gün uzunluğunun kritik değerin altına düşmesi, gece uzunluğunun kritik değerin üzerine çıkması gerekir.
• Genellikle kritik gün uzunluğundan (14 saat) daha kısa bir gün uzunluğu gereklidir.
• Atatürk çiçeği, çuha çiçeği, kasımpatı, yaban mersini, sütleğen, çilek, bazı soya fasulyesi çeşitleri, patates vb. bitkiler kısa gün bitkilerine örnek olarak verilebilir.

Uzun Gün Bitkileri

• Uzun gün bitkileri, genel olarak ilkbahar sonunda ve yaz başında çiçeklenen bitkilerdir.
• Bu dönemde gündüz süresi gece süresinden daha uzundur.
• Bu bitkilerin çiçek açması için gün uzunluğunun kritik değerin üzerine çıkması, gece uzunluğunun kritik değerin altına düşmesi gerekir.

Nötr Gün Bitkileri

• Nötr gün bitkilerinde çiçeklenme, fotoperiyottan ya da gündüz süresinin uzunluğundan etkilenmez.
• Fotoperiyodun dışındaki sinyallere tepki olarak çiçek açar.
• Örneğin bazıları mevsimsel yağışlardaki değişimlere tepki olarak çiçek açarken bazıları da belirli bir büyüklüğe ulaştıklarında çiçek açar.
• Pirinç, karahindiba, ayçiceği, pamuk, asma fidanı, karanfil, domates ve salatalık gibi bitkiler nötr gün bitkilerine örnek gösterilebilir.