bitki govdesi En kucuk otsu bir bitkiden dunyadaki en yuksek ağaclara kadar her bitki topraktan kokleri vasıtası ile aldığı mineralleri ve suyu en uctaki yaprakları da dahil olmak uzere her yere dağıtmak zorundadır. Bu, bitkiler icin son derece onemli bir ihtiyactır cunku su ve mineraller bitkinin en fazla ihtiyac duyduğu maddelerdir. Fotosentez işlemi de dahil olmak uzere bitkiler tum faaliyetlerinde suya surekli ihtiyac duyarlar. Cunku bitkiler, Hucrelerinin canlılığını ve gerginliğini, Fotosentez işlemini, Topraktaki erimiş besinlerin alınmasını, Bitki icinde bu besinlerin değişik yerlere taşınmasını, Ve sıcak iklimlerde, yapraklarının uzerinde serinletici etki yaparak sıcaktan zarar gormemeleri gibi son derece hayati işlemlerini sadece suyu kullanarak yerine getirirler. Peki toprağın derinliklerinde saklı duran su ve madensel tuzlar bitki tarafından nasıl alınır? Ayrıca bitkiler kokleri vasıtasıyla topraktan emdikleri bu maddeleri, govdelerinin farklı bolgelerine nasıl iletirler? Bu zor işlemleri yaparken ne gibi yontemler kullanırlar? Bu soruların cevapları verilirken unutulmaması gereken en onemli nokta hic kuşkusuz ki, suyu metrelerce yukarıya cıkarmanın oldukca zor bir iş olduğudur. Gunumuzde bu işlem ceşitli hidrofor sistemleri kullanılarak gercekleştirilir. Bitkilerdeki taşıma ve dağıtma işlemleri de bir nevi hidrofor sistemi ile sağlanır. Bitkilerdeki, bu hidrofor sisteminin varlığı yaklaşık 200 yıl once keşfedilmiştir. Fakat bitkilerde suyun yercekimine aykırı olarak calışan bu hareketi sağlayan sistemi kesin bir şekilde acıklayabilen bilimsel bir kanun hala belirlenememiştir. Bu konuda bilim adamları sadece ceşitli teoriler one surmekte ve bu teorilerin icinde en akla yatkın ve tatmin edici gorunenini gecerli saymaktadırlar. Yandaki resimde bir ağactaki su taşıma sisteminin genel olarak hangi bolumlerden oluştuğu gorulmekterir. Su, mineralleri bitki dokularına taşıma konusunda ve fotosentez uretiminde nakilci sıvı olarak gorev yapar. Bitkideki her bolumun farklı gorevleri vardır. Hepsi gerekli yerlere gonderecekleri maddeler icermektedirler. Toprakta bulunan su kokler vasıtasıyla alınır ve Ksilem dokuları kanalıyla kok tuylerinden yapraklara iletilir ve fotosentezde kullanılır. Butun bitkiler gerekli olan maddeleri topraktan alabilecekleri bir dağıtım şebekesi ile donatılmışlardır. Bu şebeke topraktan temin edilen mineralleri ve suyu, gerekli miktarlarda olacak şekilde ihtiyac duyulan merkezlere en kısa zamanda iletir. Bilimadamlarının bulgularına gore, bitkiler bu zor işi başarmak icin birden fazla metod kullanırlar. Bitkilerde suyun ve besinlerin taşınması birbirinden farklı ozelliklere sahip yapılar sayesinde gercekleşir. Bu yapılar ozel olarak tasarlanmış taşıma ve dağıtma kanallarıdır. a) Ksilem hucreleri b) Pholoem hucreleri Ustteki resimde bir yaprak sapının enine kesiti gorulmektedir. Bitkide depolama işlemi yapmak ve taşınan maddeleri gereken yerlere iletmek icin değişik hucreler vardır. Ayrıca kambiyum katmanı da yeni Ksilem ve pholem hucreleri uretir. SUYUN TAŞINMASI Taşıma işleminin yapılacağı bitkinin buyukluğu ne olursa olsun, taşıma sistemini oluşturan borular yaklaşık olarak 0.25 mm 0.006 mm. genişliğe sahip, kimileri olu, kimileri de canlı bitki hucrelerinden oluşan bu saydıklarımızdan başka herhangi bir ozelliğe sahip olmayan odunumsu dokulardır. İşte bu yapılar bitkiler icin gerekli olan suyu metrelerce yukarıya taşımak icin gerekli olan en uygun tasarıma sahiptirler. Bu taşıma sisteminin faaliyete gecmesi yaprakların su kaybetmesi ile başlar. Yaprakların alt kısmında ve bazı bitkilerde ust yuzde bulunan ince gozeneklerde meydana gelen işlemler nedeniyle bitkilerde taşıma sistemleri harekete gecer. Eğer dışarıdaki havanın nemliliği %100'den az olursa su, yaprakta meydana gelecek buharlaşma nedeni ile bu gozeneklerden dışarı verilir. Hatta dışarıdaki nemlilik %99 bile olsa, bu durum yapraktaki suyun dışarı cıkması icin değerlendirilecek bir potansiyel haline gelir ve yaprak suratle su kaybetmeye başlar. İşte bu şekilde bitkilerin, topraktan aldıkları suyun yapraklardan buharlaşmasıyla oluşan su eksilmesini hemen gidermeleri gerekmektedir. SU TOPRAKTAN METRELERCE YUKSEKLERE NASIL TAŞINIYOR? Topraktan yapraklara sıvıların nasıl iletildiği sorusu uzerine uretilen teorilerin en fazla kabul gorenlerinden biri "kohezyon teorisi"dir. Kohezyon kuvveti, ağacın "ksilem" adı verilen odun boruları ile sağlanan bir kuvvettir. Bu kuvvet, odun borularındaki suyu oluşturan molekuller arasında bulunan cekim kuvveti sayesinde ortaya cıkar. Odun boruları, suyun taşınmasını sağlayacak olan iki tipte hucreden oluşurlar. Bu hucrelerin bir turu belli bir ebata ve şekle ulaştıklarında sitoplazmalarını yitirerek olurler. Bunun cok onemli bir nedeni vardır. Suyun borularda taşınması sırasında, herhangi bir engelle karşılaşmadan rahatca hareket etmesi gerekir. Bunu sağlamak icin sitoplazmanın tam anlamıyla boş bir boru oluşturması şarttır. Sitoplazmanın kalın seluloz hucre ceperini bırakarak yok olmasının nedeni budur. Yaşayan tum bitkilerin ksilem boru hatları tamamıyla olu hucrelerden oluşmaktadır. Bu sistemdeki bazı hucrelerse oyuklu bir yapıya sahiptirler. Bunlar uzun hucrelerdir ve kalın, guclu ceperleri vardır. Ayrıca yanlarındaki hucreler ile birleşecekleri yerlerde kucuk deliklere sahiptirler. Hucrenin oyuk bolgesi, birbirlerine kolay bağlanabilmeleri icin, bir sonraki hucrenin oyuğu ile uyumludur. Bu uyum sayesinde hucre uzantıları govde boyunca bir seri boru hattı meydana getirirler. Hucre ceperlerindeki delikler iki hucrenin birbiri ile birleştiği yerlerdir. Bu yapı, suyun akışı icin boru hattının dayanıklılığını artırır. Yandaki resimde bir ağacta suyun ve besinin borular vasıtasıyla nasıl taşındığının şematik anlatımı gorulmekterir. Ağacın yuksekliği ne olursa olsun borulan suyu ve besinleri en uctaki yapraklara kadar taşıyabilecek guce ve dayanıklılığa sahiptirler. Bilim adamlarını cok yakın bir zamanda cozebildikleri bu sistem ağaclar ilk ortaya cıktıklarından beri işlemektedir. Buraya kadar saydığımız tum ozellikler bitkilerde taşımanın guvenli bir şekilde gercekleşmesi icin gerekli olan alt yapının ilk basamaklarıdır. Bu hucrelerin oluşturduğu borular oncelikle suyun emilmesi sırasında oluşacak basınca dayanıklı olmalıdır. Yukarıda da gorulduğu gibi bu sağlamlık hucreler arasındaki oyuklar yoluyla sağlanmıştır. Daha sonra maddelerin taşınma sırasında bir engelle karşılaşmasının onlenmesi gerekir, cunku katedecekleri yolda karşılacakları herhangi bir engel birbirine cok bağlı olan bu sistemde aksaklıklar oluşmasına neden olacaktır. Bu ihtimal de sitoplazmanın olumu ve boş borular oluşturması ile onlenmiştir. Ksilem borularının hucre ceperleri oldukca kalındır cunku su, emilme yoluyla ve belli bir basınc altında, ağacın icinde bulunan bu boru yolda ilerleyecektir. Borular oldukca guclu olan bu negatif basınca karşı koymak zorundadırlar. Ksilem borularında bir nevi su kolonu oluşur. Bu kolonun gerilme kuvveti, bilinen en yuksek ağacın en ust noktasına kadar suyu taşıyabilecek gucte olmalıdır ki bitki hayatını surdurebilsin. Su, bu guc sayesinde Mamut ağacında olduğu gibi 120 m. yukseğe kadar cıkabilir.. Ksilem borularına suyun topraktan gelişi ise kokler vasıtasıyla gercekleşir. Bu noktada kokun ic tabakasının onemi ortaya cıkmaktadır. Kokteki hucrelerin protoplazmaları vardır. Hucrenin cevresini oluşturan bu protoplazmalar; buyuk bolumu sudan, kalan bolumuyse karbon, hidrojen, oksijen, azot, kukurt, bazen de fosfor iceren proteinler, nişasta ve şeker gibi karbonhidratlar, yağlar ve ceşitli tuzlardan oluşan yapılardır. Ve ozel bir yarı gecirgen zar ile kaplanmışlardır. Bu da belirli iyonların ve bileşimlerin kolaylıkla dışarı cıkmalarını sağlar. Kokun bu ozel yapısı suyun alımını kolaylaştırmaktadır. BESİN TAŞINMASI Besinlerin taşındığı soymuk boruları sistemi de iki farklı tur hucreden oluşur. Bu hucreler besinlerin taşındığı temel hucreler ve bağlantı hucreleridir. Her iki hucre de uzundur ve yapı olarak ksilem sistemindeki hucrelerden tamamiyle farklıdırlar. Bu farklılık hucrelerin yapısı incelendiğinde net bir şekilde gorulmektedir. Phloem sistemindeki hucrelerin her ikisi de oldukca ince bir hucre ceperine sahiptir. Ayrıca bunlar canlı hucrelerdir. Ksilem sistemindekiler ise oludurler. TAŞIMA SİSTEMİNİ GOSTEREN AĞAC KESİTİ Ağaclardaki taşıma sistemlerinin en onemli ozelliklerinden biri, bu zor işlemde taşınan maddelere uygun yapıda hucrelerden oluşan taşıma kanalının gorev almasıdır. Yandaki şematik anlatımda da gorulduğu gibi su ve besin farklı kanallar yoluyla taşınarak yapraklara iletilir. Bitkilerdeki bu sistemin onemli bir ozelliği de hem odun borularının ve hem de soymuk borularının her sene yeni baştan oluşmasıdır. Kok yaprak bağlantısını oluşturan tum elemanlar hicbir aksama olmadan her sene yenilenmektedir. Soymuk borularını oluşturan temel hucreler uzerindeki araştırmalar bunlarda cekirdek bulunmadığını ortaya koymuştur. Buna karşın, bağlantı hucrelerininse oldukca yoğun sitoplazmaları ve dışarı doğru cıkık bir cekirdekleri vardır. Gorulduğu gibi bitkilerin taşıma sistemlerindeki borular, yapı, şekil ve oluşum olarak birbirlerinden tamamen farklıdır. Bu farklılığın nedeni, hucrelerin yerine getirdikleri gorevler ile bağlantılıdır. Hucre cekirdeği, hucreyle ilgili tum bilgilerin saklandığı bir merkezdir. Boyle bir merkezin hucre icinde bulunmaması ise oldukca olağan dışı bir durumdur. Temel hucrelerin cekirdekleri yoktur, cunku bu hucrelerdeki bu tip organeller besin maddelerinin akışını engelleyebilirler. Ağaclarda ve buyuk bitkilerde odun boruları ve aynı zamanda da soymuk boruları sistemi her sene yeni baştan oluşmaktadır. Sistem; tum yapıları, kendine has ozellikleri, ozel hucre yapıları, sistemin işleme hızı gibi detaylarıyla birlikte hicbir aksama olmadan her sene yenilenmektedir. Aynı bitkinin govdesi icinde yer alan iki sistemdeki bu fark cok onemlidir, cunku besin taşınmasında minerallerin bitki icinde iletilebilmeleri icin direkt olarak hucreler gorev yaparlar, bu yuzden hucrelerin canlı olmaları gerekir. Ksilem sistemindeki hucrelerse suyun taşınmasında sadece bir boru gorevi gorurler, suyun yapraklara iletimini sağlayansa icerideki basınctır. Besin taşınmasında canlı hucrelerden oluşan bir sistemin kurulmasının nedenidir Bitkilerin su taşımalarında olduğu gibi, besinleri taşımalarında da sadece teoriler gecerlidir. Botanikciler bu sistemin nasıl calıştığıyla ilgili oldukca yoğun araştırmalar yapmışlardır. Yapılan araştırmalarla ortaya cıkan sonuclardan en kabul goreni "toplu akış hipotezidir". Bu hipoteze gore yaprakların ic dokularında besin olarak uretilen şeker, aktif taşıma yoluyla taşıyıcı kanalda canlı olan ozel hucrelere iletilir. Bu taşıyıcı kanalı oluşturan hucrelere yani cekirdeğini kaybeden hucrelere gelen şekerli cozelti, kanal boyunca bitkinin şeker yoğunluğu az olan diğer bolgelerine taşınır. BESİNLERİN DAĞITILMASI Koklerin topraktan aldığı mineralleri dağıtması işlemi de govdeye duşmektedir. Govde, mineralleri ihtiyac duyulan bolgelere en uygun şekilde dağıtmak durumundadır. Orneğin kalsiyumun yaprak sapında daha fazla bulunması gerekir cunku sap, yaprakları ve cicekleri taşıdığı icin dayanıklı ve sert bir yapıya sahip olmalıdır. Tohumda ise, sapa oranla daha az miktarda kalsiyum bulunur. İnsan vucudundan bir ornek vermek gerekirse magnezyumun insan vucudundaki gorevi kasların guclenmesini, protein sentezini, hucrelerin buyumesini ve yenilenmesini sağlamaktır. Yani magnezyum, buyumenin ve hucrenin motorudur. Bitkilerde de magnezyum, bitkinin buyume noktalarında depolanmıştır ve oluşacak klorofilin yapısında yer almak icin bekler. Bitkilerde yer alan başka bir element olan fosfor da aynı magnezyum gibi buyume noktalarında ve bitkinin cicek, meyve gibi kısımlarında daha fazla bulunur.