Bitkiler Yoksa Yeşil Değil mi? Bitkileri Neden Yeşil Görürüz?

Xurzon/iStockphoto.com

Gözümüzün algıladığı renkler, bir nesnenin hangi dalga boylarındaki ışığı yansıttığına bağlıdır. Bitkilerin çoğu, yapraklarında bulunan klorofil adlı pigment sayesinde yeşil görünür. Klorofil, güneş ışığının belirli dalga boylarını soğurarak fotosentez sürecini yürütür. Soğrulmayan yeşil ışık ise yansıtılır. Biz de bitkileri bu nedenle yeşil görürüz. Benzer durum diğer nesneler için de geçerlidir. Örneğin bir elma kırmızı görünür çünkü kırmızı ışığı yansıtır, diğer dalga boylarındaki ışığı ise büyük ölçüde soğurur.

Klorofil Bitkilerde Hangi İşlevi Görür?

Klorofil, bitkilerin yapraklarında, genç gövdelerinde ve bazı durumlarda meyvelerinde bulunan bir pigmenttir. Fotosentezin temel moleküllerinden biridir. Güneş ışığını yakalar, karbondioksit ve su kullanılarak glikoz (şeker) üretilmesini sağlar. Üretilen bu şeker bitkinin enerji kaynağıdır ve büyüme süreçlerinde kullanılır.

Klorofilin başlıca iki tipi vardır: klorofil a ve klorofil b. Klorofil a, özellikle mavi ve kırmızı dalga boylarını soğurur; klorofil b ise mavi ve kırmızıya yakın dalga boylarını soğurarak ışık kullanım aralığını genişletir. Yeşil ışık ise daha az soğrulur ve büyük ölçüde yansıtılır. Bu nedenle özellikle yaz aylarında ormanlar uzaktan bakıldığında yeşil bir örtü gibi görünür.

Dünya’daki oksijenin büyük kısmı fotosentez yoluyla üretilir. Bu nedenle klorofilin varlığı yeryüzünde yaşamın şekillenmesinde kritik rol oynamıştır.

AND-ONE/iStockphoto.com

Neden Tüm Bitkiler Yeşil Değil?

Her bitki her zaman yeşil değildir. Sonbaharda yaprakların kırmızı, turuncu veya mor renklere bürünmesinin nedeni, klorofilin yanı sıra bitkilerde bulunan diğer pigmentlerdir. Karotenoidler sarı ve turuncu tonları, antosiyaninler ise kırmızı ve mor renkleri oluşturur. Yaz aylarında klorofil baskın olduğu için yapraklar yeşil görünür. Sonbaharda klorofil miktarı azalınca diğer pigmentler görünür hâle gelir ve yapraklar renk değiştirir.

Kırmızı algler gibi bazı fotosentetik canlılar, derin sularda yaşayabilmelerini sağlayan farklı pigmentlere sahiptir. Bu pigmentler suyun daha derinlerine ulaşabilen mavi-yeşil ışığı kullanabilir. Karasal bitkilerde ise baskın pigment klorofildir. Klorofil özellikle mavi ve kırmızı dalga boylarındaki ışığı soğurur. Güneş ışığının spektrumu içinde fotosentez açısından en verimli dalga boyları da bu aralıktadır. Bitkiler bu ışığı soğururken yeşil ışığın önemli bir kısmını yansıtır.

Bitkiler Yeşil Işığı Neden Daha Az Soğurur?

Bu durum bir eksiklikten çok bir uyumun sonucudur. Yeryüzüne ulaşan güneş ışığının spektrumu incelendiğinde, fotosentez açısından en verimli dalga boylarının mavi ve kırmızı aralıkta olduğu görülür. Yeşil ışığın daha az soğrulması, bitkinin enerji kullanımında bir denge oluşturur. Yaprak yüzeyinden bir miktar ışığın yansıtılması yaprağın aşırı ısınmasını sınırlayarak hücrelerin zarar görmesini önleyebilir.  Eğer bitkiler görünür ışığın tamamını soğursaydı daha koyu hatta siyaha yakın görünebilirdi. Ancak bu sefer de aşırı ısınma riskini artırırdı. Biyolojik sistemlerde yalnızca maksimum enerji kazanımı değil, enerji dengesi ve hücresel kararlılık da önemlidir.

NewSaetiew/iStockphoto.com

Uzayda veya Başka Gezegenlerde Bitkiler Yeşil mi Olurdu?

Bu soru astrobiyoloji alanında sıkça tartışılır. Varsayımsal olarak bir gezegendeki fotosentetik organizmaların rengi, yıldızlarının yaydığı ışığın spektrumuna göre değişirdi. Güneşimiz G tipi bir yıldızdır ve yaydığı ışığın spektrumu, klorofilin soğurma özellikleriyle uyumludur. Ancak örneğin kırmızı cüce yıldızların çevresinde gelişen olası fotosentetik canlılar, farklı dalga boylarına uyum sağlardı. Bu durumda mor, koyu kırmızı ya da  siyah görünebilirdi. Bu nedenle gökbilimciler, uzak gezegenlerde yaşam izleri ararken yalnızca “yeşil” sinyallere odaklanmaz, farklı yansıtma desenlerini de incelerler.

Bitkilerin Rengi İklim Değişikliğiyle Değişir mi?

İklim değişikliği, bitkilerin pigment üretimini dolaylı olarak etkileyebilir. Sıcaklık, su miktarı ve güneşlenme süresi değiştikçe klorofil üretimi ve parçalanma dengesi de değişir. Kuraklık koşullarında bitkiler stres altına girer, yapraklar erken sararabilir ya da pigment yoğunluğu azalabilir. Öte yandan bazı bölgelerde artan sıcaklıklar ve büyüme sezonunun uzaması, bitki örtüsünün daha yoğun görünmesine yol açabilir.

Bitki örtüsündeki bu değişimler, fotosentez oranlarını ve karbon döngüsünü etkileyerek küresel iklim sistemiyle karşılıklı bir etkileşim oluşturur.  

Bitkiler Yeşil Işığı Daha Çok Soğursaydı Ne Olurdu?

Eğer bitkiler yeşil ışığı daha fazla soğursaydı yeryüzündeki bitki örtüsü farklı tonlarda görünebilirdi. Ancak önemli olan yalnızca görünüm değil, enerji dengesi ve hücresel süreçlerin sürdürülebilirliğidir.  Daha fazla soğurma aşırı ısınma riskini de beraberinde getirirdi.

Bir sonraki doğa yürüyüşünüzde yapraklara biraz daha dikkatli bakın. Gördüğünüz yeşil, yalnızca bir renk değil, ışık, enerji ve yaşam arasındaki ilişkinin görsel bir izidir.

Sözlük:

Kırmızı cüce yıldız: Güneş’ten daha küçük ve daha soğuk olan, ışığının büyük kısmını kırmızı ve yakın kızılötesi dalga boylarında yayan yıldız

Kaynaklar:

• Blankenship, R. E. (2002). Molecular mechanisms of photosynthesis. Blackwell Science.
• Kiang, N. Y. (2007). The color of plants on other worlds. Scientific American, 298(4), 48-55.
• Myers-Smith, I. H., et al. (2020). Complexity revealed in the greening of the Arctic. Nature Climate Change, 10(2), 106-117.
• Rabinowitch, E. I., & Govindjee. (1969). Photosynthesis. John Wiley & Sons.
• Taiz, L., & Zeiger, E. (2010). Plant physiology (5th ed.). Sinauer Associates.

Yazar Hakkında

Doç. Dr. Uğur Azizoğlu

Kayseri Üniversitesi, Safiye Çıkrıkçıoğlu Meslek Yüksekokulu, Bitkisel ve Hayvansal Üretim

Bölümü

Erciyes Üniversitesi, Betül-Ziya Eren Genom ve Kök Hücre Araştırma Merkezi (GENKÖK)

Azizoglu Research Group