Bilim Elif Eren Şubat 2022

Bir Diriliş Müjdecisi

Dağlık bir çölde adım adım ilerliyoruz… Önümüzde tamamen kuruyup büzülmüş, kahverengi bir top hâlini almış bir çalılık yuvarlanıyor. Bize eşlik eden rehberimiz, onu su dolu bir kaba koyuyor. Bir süre sonra harikulade bir hâdise gerçekleşiyor. Saatler içerisinde, içe kıvrık yapraklar yavaş yavaş hareket etmeye, dışa doğru açılmaya başlıyor. Ölü bitki diriliyor. İnsanlığa sanki bir haşir ve neşir müjdesi fısıldıyor.

Rahmet arşı olan su; bütün mevcudat için, özellikle de canlılar âleminde temel hayat kaynaklarından biridir. Rahman Rabbimiz, yeryüzü sakinlerine hayat nimetini, su nimeti ile yan yana sunmaktadır. Hatta bu iki nimet öylesine sergilenir ki zihinlerde bütünleşerek eşdeğer görülür ve “Su hayattır.” ifadesine dönüşür. Canlılar için susuz kalmak, gıdasız kalmaktan daha risklidir.

Hücre protoplazmasının %80–95’ini oluşturan su, bitkilerin hayatî faaliyetleri için de çok önemli bir maddedir ve bütün metabolik olaylarda vazifelidir. Bu sebeple kurak ortamlar, genellikle bitkilerin yaşaması için elverişli değildir. Fakat bitkiler âleminde “diriliş bitkileri” olarak isimlendirilen yaklaşık 400 tür ihtiva eden bir grup vardır ki bunlar hususi olarak kurumaya dayanıklı yaratılmıştır.[1] Bu bitkiler dokularındaki suyun %90’ından fazlasını kaybedebilir, birkaç yıl kuru hâlde kalabilir ve dışarıdan bakıldığında ölü gibi görünürler. Kuraklık derecesi daha da arttığında kökleri zeminden kurtularak serbestleşir ve “taklacı bitki” hâline gelerek zeminde sürüklenip dururlar. Yıllar sonra su ile tekrar buluştuklarında, yaklaşık 24 saat içinde metabolizmaları normal işleyişine döner ve büyümeye devam edebilirler.

Hafîz Rabbimiz bütün bitkilere, zorlu şartların olumsuz etkilerinden korunmaları için moleküler savunma mekanizmaları lütfetmiştir. Diriliş bitkilerinin de hayatta kalabilmesi için, kuruma (dehidrasyon) ve yeniden su kazanmadan (rehidrasyon) kaynaklanan hasarlar sınırlandırılmalı, hücre bütünlüğü kurak şartlarda muhafaza edilmeli ve rehidrasyon sırasında çeşitli onarım sistemleri devreye sokulmalıdır. Bütün bunlar için bir dizi muhteşem kimyevî ve morfolojik mekanizma işletilir.

Kimyevî olarak, ozmotik ayarlayıcı vazifesi yaptığı düşünülen şekerler, stres halinde koruyucu görev üstlenen, suyu bağlama kapasiteleri yüksek LEA proteinleri ve kuruma sırasındaki hasarları önleyen enzimler gibi birçok bileşik sentezlenir.[2] Kurumada hücre duvarı bileşimindeki değişiklikler de su kaybının sebep olduğu mekanik hasarı azaltır.

Diriliş bitkilerindeki morfolojik değişikliklerden en belirgin olanı ise, yaprakların kuruma esnasında içe bükülmesidir. Bu olay, bitkinin canlı kalabilmesi için hayatî değer taşır.[3] Yapraklar giderek içe doğru sıkı şekilde kıvrılır ve dış kısımda sadece yaşlı yaprakların eksen dışı yüzeyleri güneşe maruz kalır.

Diriliş bitkilerinin karşılaştığı diğer bir sorun, kuruma sürecinde meydana gelen hücre hacminin azalmasıdır. Bu sırada potansiyel mekanik stresi önlemek için bitkilere, farklı mekanizmalar lütfedilmiştir. Hücrelerdeki su kaybından dolayı hücreye su alımında vazifeli merkezî koful büzülür ve hücre içeriği içe doğru çekilir. Bu durum, plazma zarı ile genellikle elastikiyeti sınırlı olan hücre duvarı arasında gerginliğe sebep olur. Hücre zarının hücre duvarından ayrılması ölümcül olabileceğinden, buradaki mekanik stresi azaltmak için yine Rabbimizin hikmetli tasarrufları sergilenir. Birçok diriliş bitkisinde içteki büzülmeye, hücre duvarının katlanması eşlik eder. Böylece bütün hücre, duvarı ile birlikte büzülmeye başlar. Hücre zarının hücre duvarından yırtılarak ayrılması önlenerek mekanik hasar engellenmiş olur.

Diriliş bitkileri araştırmalarının çoğunda, kuruma hasarını önleyen stratejiler incelenmiş, ama rehidrasyon işlemi daha az dikkat çekmiştir. Oysaki suya kavuşma sırasındaki olaylarda da çok değerli bir inşa tasarrufu sergilenir. Yapraklar tamamen açılıp genişler. Normal metabolik fonksiyonlar yeniden aktive olurken hücrelere ait organizasyon da kademeli olarak iyileşir. Harikulade onarım mekanizmalarının işletilmesiyle, her tür için ayrı bir zaman periyodunda yeniden inşa sağlanır. Mesela kurumuş Kraterostigma bitkileri, suya doygun ortama yerleştirildiğinde su kazanımını 12–15 saat içinde tamamlar.

Bütün bu tasarrufuyla, her asırda, her senede, hatta her günde kurumuş koca arzı ihya eden, bilim insanların tahminlerine göre sayıları yaklaşık 9 milyon olan canlı türünü[4] haşr ve neşreden Muhyî ve Mümît Rabbimiz, diriliş bitkilerini de âdeta öldürür ve ardından gözlerimiz önünde diriltir.[5] Böylece bizlere bir yeniden diriliş müjdesi sunar, ebedî saadetin değerini ruhlarımıza duyurur.

Diriliş Bitkilerinden Eriha Gülü

Diriliş bitkilerinin en meşhurlarından Eriha gülü (Sahra çalısı) (Selaginella lepidophylla) üzerinde pek çok araştırma yapılmıştır. Şiddetli kuraklıkta kütlesinin yalnızca %3’ü kalana kadar koruma mekanizmaları incelenmiştir.[6]

Bitki dokularındaki kuruma toleransının anlaşılması için, Eriha gülünün kuru hâldeki hücre düzeni üzerinde araştırmalar yapılmıştır. Kuru mezofil hücrelerin yapısı incelendiğinde, içeriklerinin yoğun olarak sıkıştırılmış olduğu görülmüştür.[7] Organellerin yapı ve pozisyonları, küçülen hücreler içindeki sıkışıklıktan etkileniyor gibi gözükse de mitokondri, kloroplastlar ve kofullar dâhil olmak üzere bütün organellerin ve hücre zarlarının bütünlüğünün muhafaza edildiği gözlemlenmiştir. Bunun yanında kuru hücrelerde, orta büyüklükte çok sayıda koful yaratıldığı keşfedilmiştir.

Bu çalışmalardan elde edilen sonuçlar, diriliş bitkilerinde kuru durumda kritik hücre düzeninin korunduğu ve hücre bileşenlerinin stratejik bir paketleme ile muhafaza edildiği tespit edilmiştir. Böyle eşsiz hususiyetlerle donatılan Eriha gülü, kuraklık ve suya kavuşma hâlinde sergilediği özellikleriyle zihinlerimizi uyarırken bâki bir memlekete nazarlarımızı çevirir. O açılırken belki de gönüllerimizde ebediyet gülleri açılır.

Dipnotlar

[1] T. N. Le ve S. J. McQueen-Mason, “Desiccation-tolerant plants in dry environments”, Rev Environ Sci Biotechnol, 2006, 5:269–279.

[2] İlker Büyük, Semra Soydam Aydın ve Sümer Aras, “Bitkilerin Stres Koşullarına Verdiği Moleküler Cevaplar”, Türk Hijyen ve Deneysel Biyoloji Dergisi, 2012, 69(2): 97-110.

[3] Dorothea Bartels ve Syed Sarfraz Hussain, “Resurrection Plants”, Physiology and Molecular Biology, Chapter 16, 2011, www.researchgate.net/publication/225950819

[4] “Biodiversity”, www.nationalgeographic.org/encyclopedia/biodiversity/

[5] Bediüzzaman Said Nursî, Sözler, İstanbul: Şahdamar Yayınları, 2010, s. 85.

[6] “Resurrection plant”, en.wikipedia.org/wiki/Resurrection_plant

[7] William W. Thomson ve Kathryn A. Platt, “Conservation of Cell Order in Desiccated Mesophyll of Selaginella lepidophylla”, Annals of Botany, 1997, 79: 439–447.