Skip to content Skip to navigation

Yaprak Damarlarının Mimarisi

Dr. Özlem Kılıç Ekici
03/03/2015 - 09:16

Yapraklar, bitkinin yaşamasını sağlayan en önemli organlardandır; nefes alıp verirler, terlerler ve bitkinin topraktan aldığı maddeleri güneş ışığından yararlanarak fotosentezle besin haline getirirler. Bitkiye yeşil rengini veren klorofil bu süreçte önemli rol oynar. Besin maddeleri ve su yaprak yüzeyinde iletim borusu görevi gören yaprak damarlarıyla taşınır. Kaliforniya Üniversitesi’nden bir grup araştırmacı, zaman içinde gelişen ve farklılaşan yapraklardaki damarların detaylı yapısını temel alan yeni matematiksel kurallar ve formüller ortaya koydu. Bu kurallar sayesinde fosil kayıtlara bakılarak bitkilerin yaşadığı dönemdeki yapısal ve fiziksel özellikleri tahmin edilebiliyor. Elde edilen bulguların ekoloji çalışmalarına önemli katkı sağlayacağını düşünen araştırmacılar, oluşturulan formüller ve kuramlar sayesinde küçücük yaprak parçacıklarına bakarak yaprakların gerçek büyüklüğü hakkında fikir sahibi olabiliyor. Fosil kayıtların bu şekilde yorumlanmasıyla eski çağlardaki iklim değişiklikleri hakkında daha doğru tahminler yapılabiliyor.

Yaprak büyüklüğü ve yaprak damar sistemleri arasında kurulan matematiksel bağlantılar, yaprak yüzeyindeki bazı doğal desenlerin nasıl oluştuğu konusuna açıklık getiriyor. Araştırma ekibi çeşitli bölgelerden toplanan farklı bitkilerin yaprakları arasında birtakım ilişkiler buldu. Örneğin geniş yapraklardaki ana damarların yaprak yüzeyinde birbirlerinden uzak olduğu görüldü. Bu ilişki, yaprağın fiziksel yapısına, fotosentez ve terleme gibi fizyolojik etkinliklerine bağlı olmaksızın tüm geniş yapraklarda aynıydı. Bunun aksine, küçük yapraklardaki ana damarların yaprak yüzeyinde birbirlerine çok yakın, nerdeyse üst üste yerleştiği görüldü.

Yaprağın büyüklüğünün, bitkilerin çevrelerine uyumunu belirleyen özelliklerden biri olduğu biliniyor. Örneğin küçük yapraklı bitkiler genelde kuru ve güneşli ortamlarda yaşar. Bu tür bitkilerin yapraklarındaki damar desenleri sayesinde kuraklığa karşı daha dayanıklı olduğu belirtiliyor. Çünkü birbirine yakın olan damarlar kuraklık sırasında suyun daha kolay taşınmasını sağlıyor. Araştırmalar sırasında bu yaprakların etrafının çok ince bir hava katmanı ile çevrili olduğu da görülmüş. İnce hava katmanı yaprakların çok fazla ısınmasını engellediği gibi daha hızlı soğumalarını da sağlıyor. Ayrıca yaprak damarlarının bilgisayar görüntüleri incelendiğinde, küçük yapraklardaki ana damarlar birbirlerine çok yakın olduğu için, birim yaprak alanı başına düşen ana damarların hem uzunluğunun hem de sayısının çok fazla olduğu anlaşıldı. Ana damarların uzunluğunun ve sayısının fazla olması damarların herhangi bir yerinde bir tıkanıklık meydana  geldiğinde suyun rahatça taşınması için alternatif yollar bulunabilmesi açısından avantaj sağlıyor.

Temelde bitkilerin yaprakları birbirini takip eden iki aşamada gelişir. İlk önce tomurcuk şeklindeki yaprak belli belirsiz büyümeye başlar. Daha sonra büyüme ve gelişme belirgin bir şekilde hızlanır ve yaprak gerçek büyüklüğüne ulaşır. Ana damarlar çok yavaş gerçekleşen ilk aşamada oluşur ve ikinci aşama başlamadan önce ana damarların yaprak üzerindeki sayısı ve yoğunluğu son halini alır. Hızlı gerçekleşen ikinci aşama sırasında ana damarlar yaprağın uzunluğuna ve genişliğine bağlı olarak birbirlerinden uzaklaşır, yaprak yüzeyine yayılır ve kalınlaşırlar. Ara damarlar ise asıl olarak ikinci aşamada ana damarların arasında oluşmaya başlar. Yaprak gelişmesini tamamlarken ara damarların dallanması da tamamlanır.

Araştırmada ana damarların büyük yapraklarda birbirlerinden uzakta bulunduğu ve daha geniş bir alana yayıldığı, ara damarların sayısının ise yaprak büyüklüğünden bağımsız olarak çok fazla olabildiği gözlenmiş.

Yaprak damarlarının zaman içindeki değişimi incelendiğinde, milyonlarca yıl önce çiçekli bitkilerin neden birçok geniş yapraklı bitki türünden daha baskın olduğu ve yaygınlaştığı da anlaşılıyor. Genelde çiçekli bitkilerin yapraklarında birçok damar olur. Özellikle de ara damarların sayısı ve yaprak yüzeyinde kapladıkları alan çok fazladır. Bu da çiçekli bitkilerin her türlü iklim koşulunda daha etkili fotosentez yapabilmesini ve dolayısıyla hayatta kalabilme şanslarının yüksek olmasını sağlıyor.

Kaynaklar:

1

İlgili İçerikler

Biyoloji

Türkiye doğasında zehirli ve zehirsiz birçok büyük mantar türü bulunuyor. Mantarların zehirli olup olmadığını anlamak ise hiç kolay değil. Çünkü aynı ortamda yaşayabilen mantarlar şekillerine, renklerine ve kokularına göre kolayca ayırt edilemezler.

Biyoloji

Hücrelerimizde genetik bilgiyi taşıyan molekül olan DNA’nın keşfinden bu zamana kadar hayli yol alındı. Bu yıl 66.’sı kutlanan 25 Nisan DNA Günü’nde, 1860’lardan bugüne kadar genler üzerinde yapılan araştırmalara ve bu alanda yürütülen büyük projelere göz atmaya ne dersiniz? 

Biyoloji

TÜBİTAK Bilim ve Toplum Daire Başkanlığı, 2014’ten beri yürüttüğü ve 40.000’den fazla öğrenciye ulaştığı TÜBİTAK Bilim Söyleşileri’ni tüm Türkiye’ye ulaştırmak için bir portal hazırladı.

Biyoloji

Kemiriciler takımında yer alan su kemesi (Arvicola terrestris), Avrupa’dan Batı Sibirya ve Güneybatı Asya’ya kadar geniş bir bölgede yaşar. Ülkemizde de birçok bölgede görülür. Su kemesi yarı sucul yani su kenarında yaşayan fakat suya doğrudan bağımlı olmayan bir kemirici türüdür. 

Biyoloji

Atmacagiller ailesinin bir üyesi olan şah kartal dünyada Kıbrıs da dâhil olmak üzere Güney Avrupa’dan Güney Rusya’ya kadar geniş bir alanda yaşar. Türkiye’de ise özellikle İç Anadolu ve Ege taraflarında görülür.

Biyoloji

Chicago Illinois Üniversitesi’nden iki araştırmacı artan karbondioksit miktarını azaltmak için yapay yaprakların doğal ortamda da fotosentez yapabilmesi sağlayan yeni bir yöntem geliştirdi. 

Biyoloji

Bir besin zincirinin halkalarını farklı canlı grupları oluşturur. Zincirin ilk halkasında her zaman kendi besinlerini kendileri üreten canlılar vardır. Bitkilerin fotosentez adını verdiğimiz bir olayla besin ürettiğini biliyoruz. Peki, fotosentez için bitkiler neye ihtiyaç duyar? Fotosentez sonucunda hangi ürünler oluşur? “Fotosentez ve Gazların Dansı” adlı etkinliğimizde bu soruların cevaplarını bulmaya çalışacağız.

Biyoloji

Finlandiya’daki Aalto Ünivesitesi’nden Dr. Matilda Backholm ve Almanya’daki Max Plank Enstitüsü’nden Dr. Oliver Baumchen, canlı hücrelerin ve mikroorganizmaların uyguladığı kuvvetleri ölçmek için bir yöntem geliştirdi. 

Biyoloji

Yediğimiz birçok meyvenin çekirdeği içindedir. Peki öyleyse çileği ikiye böldüğümüzde ortaya çıkması gereken çekirdek nerede?

Biyoloji

Washington Üniversitesi’nden araştırmacılar havadaki kloroformu ve benzeni uzaklaştırabilen, genetiği değiştirilmiş bir ev bitkisi üretti.