18 Yazı Prof. Dr. Fatih Satıl

Yazar Profili »

Canlılar Kışın Şiddetli Soğuğunda Donmamak İçin Ne Yaparlar? Bitkilerde Antifriz

Ocak 2015, 457 273 Görüntülenme Eklenme Tarih: 18 Nisan 2018 13:50 Prof. Dr. Fatih Satıl

Kışın yollara buzlanmayı önlemek için tuz atıldığını hepimiz biliriz. Aslında bu yöntemi uygulayabilmek için; suyun donma noktasını hangi bileşiğin düşürebileceği, bunun için etkili olabilecek bir maddenin nasıl üretilebileceği, hangi atomların hangi şartlar altında birleşebileceği gibi birçok bilgi birikimine sahip olmak gerektir. 

Peki böylesine kapsamlı bilgileri kutuplardaki balıklar nasıl öğrenmiş olabilirler? Vücutlarındaki sodyum ve klorürü birleştirerek tuz üretip, bu tuz sayesinde vücut sıvılarının donma noktasını düşürebileceklerini onlara kim öğretmiştir? 

Elbette bu mucizevi olayın tek bir açıklaması vardır: Balıklara antifriz özelliğindeki maddeleri koyup onları dondurucu soğuklardan koruyan âlemlerin Rabbi olan Allah’tır.

 

Canlılarda 0ºC altındaki koruma mekanizmaları

Sıfırın altındaki sıcaklık derecelerinde yaşayan pek çok canlıda, vücut sıvılarının donması sonucu hücrelerde ölümcül etkiler meydana gelebilir. Bu don zararını önlemek amacıyla sonsuz ilim ve kudret sahibi yaratıcı tarafından canlılara, buz kristallerinin oluşumunu ve gelişimini kontrol edebilen mekanizmalar yerleştirilmiştir. Hücrelerde özel proteinlerin sentezlenmesi, söz konusu mekanizmalardan biridir. Bazı semenderler, balıklar, böcekler, yosunlar, bakteriler ve bitkiler gibi birçok canlıda “antifiriz proteinler” olarak adlandırılan proteinler sentezlenebilmektedir. 

İşte insanoğlu da bu canlılardan aldığı ilhamla ‘antifiriz’i keşfetmiştir. Kışa girerken arabalarımızın radyatöründeki suyun donmasını engellemek amacıyla antifiriz ilâve ederiz. Normalde, 0ºC altındaki soğuklarda donarak buza dönüşen suyun hacmi genişler ve bulunduğu kabı parçalar. Antifiriz ilâve edildiğinde ise suyun donma derecesi azalmakta ve katılan antifiriz miktarına göre -50 derece soğukta bile donma olmamaktadır. 

 

Bitkilerde antifiriz maddeler

Kışın hayvansal organizmalar sığınacak bir yer bulup soğuktan korunabilirler. Ama bitkiler kökleriyle toprağa bağlı oldukları için böyle bir şansları yoktur. Ancak, sonsuz ilim ve hikmet sahibi yaratıcı onlara öyle bir sistem koymuştur ki, en şiddetli soğuklara bile dayanabilirler. 

Bitkilerde soğuğa karşı dayanma mekanizması birçok faktörün rol oynadığı karmaşık bir durumdur: Bitki özsuyunda çözünebilen maddelerin yoğunluğu, membran lipit bileşimi, protein miktarı, antifiriz proteinlerin sentezi, enzim aktivitesi, antioksidant sistemindeki değişim ve bitki besin elementi içeriğinde meydana gelen biyokimyasal değişimler, bitkilerin düşük sıcaklığa dayanabilmesi açısından oldukça önemlidir.

Sonbaharda yaprak döken bitkilerin, açık pencereleri hükmündeki yapraklarını dökmesi soğuğa karşı iyi bir korunma sağlar. Ancak yapraklarını dökmeyen bitkilerde ya da kutuplar gibi sıfırın altında soğukların olduğu iklimlerde bu tedbir de yetersiz kalır. Hücre içinde buzlanma olursa, hücre zarar görür. Bu nedenle bu tür bitkilerde kışa hazırlık olarak, bitki hücrelerinde suda çözünebilen sakkaroz ve gliserol gibi organik maddeler ile çeşitli iyonların miktarında artış olur. 

Bu konuda yapılan araştırmalarda, soğuğa maruz kalan bitkilerde bu maddelerden ayrı olarak “antifiriz proteinleri” adı verilen çok özel ve küçük proteinlerin de sentezlendiği görülmüştür. Bununla birlikte hücreler arası boşluklarda antifiriz maddeleri bulunmadığından buradaki su kolayca donabilir. Ancak bu kısımdaki buzlanmalar hücrelere zarar vermez. Hücreler arasındaki su donarken, hücre içindeki suyun bir kısmı dışarı verilir. Böylece hücrelerdeki su miktarı yok denecek kadar azalırken, antifiriz maddelerinin de yoğunluğu artar ve böylece hücre içerisinde buz teşekkülü engellenmiş olur. 

Toprağa bağlı yaşayan bir bitkinin kendi kendine koruyucu bir madde oluşturması ve bunu bütün türdeşlerinde var edecek şekilde genlerine yerleştirmesi elbette ki mümkün değildir. Allah, Muhyi ismi gereğince evrendeki varlıkları yaratırken; onların yaşaması, canlılığını devam ettirebilmesi için ihtiyaç duyduğu her şeyi de yaratmaktadır. Kur’an’da bu konuyla ilgili olarak: “O, yaşatandır ve öldürendir…” (Müminûn, 80) buyurulmaktadır.

Kur’an’ın günümüzdeki bir tefsiri olan Risale-i Nur bu konuyla ilgili olarak şöyle bir mesaj vermektedir: “Böceklerin, balıkların, bitkilerin nesillerinin devamı için onları Hafiz ismiyle muhafaza altına alan, onları büyük bir rahmet ve hikmetle koruyan Allah, elbette kâinata meyve ve arza halife olarak yarattığı insanların amellerini de muhafaza eder ve etmektedir.”

Eğer kışın soğuğu altında yeşil bir bitki görür ya da karları delerek size gülümseyen bir kardelene rastlarsanız, bu antifiriz sistemini ve onu bitkilere yerleştiren kudreti hatırlayınız. İşte Allah (cc.) tüm canlıları sonsuz şefkati ve merhametiyle böyle korumaktadır.

 

Kaynaklar:

1. Aslantaş R. ve ark. Bitkilerin Düşük Sıcaklıklara Dayanımında Hücresel ve Moleküler Mekanizmalar, J. of Agricultural Faculty, 41, 157-167, 2010.

2. Kocaçalışkan, İsmail, Bitki Fizyolojisi, Nobel Yayınevi, 2008.



YAZARIN DİĞER YAZILARI

Yapraklar Niçin Dökülüyor?

Yaprakların dökülmesi, ilk bakışta oldukça sıradan bir hadise gibi görünse de bu olay ekolojik sistemde önemli bir değişimin habercisidir aslında. Kâinattaki hiçbir şey amaçsız değildir.

Devamı »

Böcek Kıyameti mi?

İnsanlar sadece kendilerini düşünerek hareket ediyorlar; yeryüzünün hassas dengelerini göz ardı ederek, istedikleri her şeyi yapabileceklerini düşünüyorlar. Yapılan son araştırmalar ise, insanoğlunun bu yanılgısının faturasının çok ağır olabileceğini gösteriyor.

Devamı »

Arum Zambağındaki Tuzak!

Halk arasında “yılan bıçağı” olarak da bilinen Arum bitkisi, büyüleyici bir güzelliğe sahiptir. Ancak bu güzellik arkasında böcekler için hazırlanmış mükemmel bir tuzak da gizlenmiştir.

Devamı »

Macunu İçinde Doğal Diş Fırçası

Hepimiz dişlerimizin sağlıklı olmasını isteriz fakat diş macunlarının kimyasal içerikleri ve zararları hakkında yazılanlar da moralimizi bozar. Peki, size macunu içinde doğal bir diş fırçası var desem! Bu öyle bir fırça ki, tamamen doğal bir ağaç dalından yapılmış. Ayrıca diş macunuyla kullanılmıyor, çünkü ağacın içinde macundan daha sağlıklı ve etkili doğal bir öz var...

Devamı »