Bitkiler kökleriyle toprağa bağlı olduklarından hayvanlar gibi aktif olarak yer değiştirme hareketi yapamaz. Ancak çevreden gelen uyaranlara karşı da duyarsız kalmaz.
Çevreden gelen uyarıları algılayan bitkiler, uyarılara uygun yanıtlar oluşturmaya çalışır. Çünkü içinde bulundukları ortamdan daha fazla yararlanmak ister. Bitkiler bir uyarı olduğu zaman çeşitli tepkiler vererek hareket eder.
Bitkilerde uyaranın yönüne bağlı olan tropizma (yönelim) ve uyaranın yönüne bağlı olmayan nasti (salınım, ırganım) hareketleri gözlenir.
Tropizma Hareketleri
Bitkilerde yön değişimi şeklinde verilen tepkiler, uyarının geliş yönüne bağlıdır. Tepki, uyarı yönünde veya uyarının tersi yönde olabilir. Bu yönelme hareketine tropizma denir.
Kısacası tropizma, uyaranın yönüne bağlı durum değiştirme hareketleridir. Bitkinin büyüyen ve uzayan kısımlarında gerçekleşir. Eğer tropizma hareketleri; uyarana doğru ise pozitif tropizma, uyarı yönüne ters ise negatif tropizma adını alır.
Tropizma hareketleri, oksin hormonunun düzensiz dağılımı sonucu ortaya çıkan asimetrik büyümeden kaynaklanır. Tropizma hareketleri, uyaranın çeşidine göre adlandırılır.
Fototropizma
Bitkinin ışık uyaranına karşı gösterdiği yönelme hareketidir. Bitkinin gövde ucundan salgılanan oksin hormonu; ışığın olmadığı tarafta daha fazla, ışığın doğrudan geldiği tarafta daha az birikir.
Bunun sonucu olarak Güneş görmeyen bölgelerde büyüme hızlı, Güneş gören tarafta büyüme yavaş olur. Birikim, asimetrik büyümeye sebep olur. Bu durum bitkinin Güneş ışığının geldiği tarafa yönelmesini sağlar. Cam kenarına konan çiçeklerin yapraklarının cama doğru yönelmesi bu nedenledir (Görsel 3.43).
Bitkinin bir organının ışık kaynağına doğru yönelim göstermesi pozitif fototropizma, ışık kaynağından uzaklaşması ise negatif fototropizma olarak adlandırılır.
Örneğin içinde su bulunan bir cam kapta yetiştirilen bir bitkinin gövdesinin Güneş ışığına doğru yönelmesi pozitif fototropizma, köklerinin Güneş ışığının tersi yöne yönelmesi negatif fototropizmadır (Görsel 3.44).
| EK BİLGİ |
| Koleoptil; çimlenme sırasında ortaya çıkan, henüz yapraklanmamış olan gövde kısmıdır. |
Tropizmada Oksin Hormonunun Etkisi
Bilim insanları ışığı algılayan mekanizmanın koleoptildeki yerini merak etmiştir. Daha sonra mekanizmanın koleoptilin ucunda mı yoksa koleoptilin tabanında mı olduğunu belirlemek için deneyler yapmışlardır.
Koleoptiller kullanılarak yapılan deneyde kontrol grubuna koleoptiller olduğu gibi yerleştirilmiştir. Deney grubunun birinde koleoptil uçları, ışık geçirmeyen bir malzeme ile kaplanmış; deney grubunun diğerinde de koleoptil tabanı, aynı ışık geçirmeyen malzeme ile kaplanmıştır (Görsel 3.45).
| EK BİLGİ |
| Oksinler gövdede bir yönde taşınmaktadır. Taşınmanın yönünü yer çekimi değil, hücrelerin kendi özellikleri belirler. |
Bütün koleoptiller, bir taraftan gelen ışığın önüne yerleştirilmiştir. Bilim insanları ışığı algılayan mekanizmanın koleoptilin ucunda yer alması durumunda ilk deney grubundaki koleoptilin ışığın geldiği tarafa yönelemeyeceğini öngörmüşlerdir.
Işığı algılayan mekanizmanın koleoptil tabanında olması durumunda da ikinci deney grubundaki koleoptilin ışığın geldiği tarafa yönelemeyeceğini düşünmüşlerdir. Deney sonuçlarına baktıklarında ilk deney grubundaki koleoptillerin ışığın geldiği yöne doğru yönelmediği, diğer koleoptillerin ise ışığın geldiği yöne doğru yöneldiğini gözlemlemişlerdir.
Bu deneyler sonunda ışığı algılayan mekanizmanın koleoptilin ucunda bulunduğu ve bu mekanizmanın koleoptilin ışığa doğru yönelmesini sağladığı görülmüştür (Görsel 3.46).
Daha sonraki yıllarda bilim insanları ışığı algılayan mekanizmanın koleoptil boyunca hareket eden ve koleoptilin bükülmesine neden olan bir kimyasal olduğunu düşünmüştür. Koleoptilin ucunun tabana doğru hareket eden bir kimyasal madde sentezleyip sentezlemediğini test etmek için deneyler yapmışlardır.
Deneyde bir koleoptilin ucu kesilmiş ve bir agar bloğu (koleoptilin ucundan üretilen herhangi bir kimyasal maddeyi emmek için) üzerine yerleştirilip yaklaşık bir saat beklenmiştir (Görsel 3.47).
Daha sonra agar blok, ucu kesilmiş koleoptillerin üzerlerine farklı konumlarda yerleştirilmiştir. Bilim insanları, bir kimyasal maddenin koleoptil ucundan agar üzerine taşındığını tespit etmişlerdir.
Kimyasal maddenin agar bloktan kesilmiş koleoptillerin içine doğru hareket ederek koleoptillerin yönelmesini sağlayacağı fikrini benimsemişlerdir (Karanlıkta ve ışığın belli bir yönden gelmediği durumlarda).
Agar bloğu başı kesilen koleoptilin tam üzerine yerleştirdiklerinde koleoptilin bükülmeden düz büyüdüğünü ancak kesik olan baş kısmının bir tarafına yerleştirdiklerinde koleoptilin o taraftan daha fazla büyüdüğünü tespit etmişlerdir.
Koleoptilin ucundan agar blok üzerine geçen kimyasal maddenin koleoptilin bir tarafını diğer tarafa göre daha hızlı büyüttüğüne karar vermişlerdir. Bu düzensiz büyüme (asimetrik büyüme), koleoptilin yönelmesine neden olmuştur (Görsel 3.48). Bilim insanları bu kimyasal maddeye oksin adını vermiştir.
Gravitropizma (Geotropizma)
Bitkinin yer çekimi etkisine bağlı gösterdiği yönelim hareketine gravitropizma denir. Bitki kökü; yer çekimi doğrultusunda, gövde ise yer çekimi doğrultusuna ters yönde yönelim gösterir.
Buna bağlı olarak kökte pozitif gravitropizma görülür. Kökte görülen bu yönelim, bitkinin toprağa bağlanmasını kolaylaştırır. Gövdesinde ise negatif gravitropizma görülür (Görsel 3.49, 50).
Hidrotropizma
Bitki köklerinin suya doğru yönelim göstermesidir. Su kenarı ve sulak alanlara yakın bölgelerde yaşayan bitkilerin köklerinin su birikintisine doğru yönelim göstermesi bu duruma örnek verilebilir (Görsel 3.51).
Travmatropizma
Bitkilerde herhangi bir yaralanma durumunda görülen yönelme hareketidir. Örneğin bir bitkinin kökü yaralandığında yara bölgesinden hormon salgılanır. Bu hormonun etkisiyle kök, yara bölgesinin tam tersi yönde büyümeye devam eder.
Kemotropizma
Bitki köklerinin toprakta bulunan farklı kimyasal maddelere karşı gösterdiği yönelim hareketidir. Örneğin bitki köklerinin büyüme ve gelişmesi için gerekli olan gübre, su gibi yararlı maddelere doğru büyüyerek yaklaşmasına pozitif kemotropizma; aşırı tuz, kireç gibi zararlı maddelerin bulunduğu bölgenin ters yönüne büyüyerek uzaklaşmasına negatif kemotropizma denir (Görsel 3.52).
Tigmotropizma
Bitkilerin dokunma uyarısına karşı gösterdiği yönelim hareketleridir. Özellikle sarılıcı bitkiler, dik duramadıkları için destek arar. Sarmaşık ve asma gibi bitkiler, bir desteğe temas ettiklerinde desteğe sarılarak büyür. Bitkinin sarılarak büyümesi olayı tigmotropizmadır (Görsel 3. 53).
Nasti Hareketleri
Bitkilerde uyaranın yönüne bağlı olmadan gerçekleşen hareketlere nasti hareketleri denir. Nasti hareketleri, hücrelerdeki turgor basıncındaki değişimler sonrasında gerçekleşir. Bitki, nasti hareketlerinde uyartının geldiği yönü önemsemeden bütün kısımları ile uyarana tepki gösterir.
Bu nedenle nasti hareketlerinde uyarana doğru büyüme ya da uyaranın tam tersi yönüne büyüyerek uyarandan uzaklaşma gibi durumlar görülmez. Başlıca nasti hareketleri; fotonasti, termonasti, sismonastidir.
Fotonasti
Fotonasti, ışık etkisiyle görülen nasti hareketleridir. Birçok bitki türünde ışık, çiçeklerin açılmasını sağlarken bazı bitki türlerinde çiçeklerin kapanmasına neden olur. Örneğin akşam sefası bitkisinin çiçeklerinin gündüz ışık şiddetine bağlı olarak kapanması karanlıkta da açılması fotonastidir (Görsel 3.54 a, b).
Termonasti
Termonasti, sıcaklık değerlerindeki değişikliklerin neden olduğu nasti hareketleridir. Lale çiçeğinin sıcaklık değişimlerine yanıt olarak açılıp kapanması, bu duruma örnek verilebilir. Lale bitkisi 5 10°C’de çiçek açmazken 15 20°C’lik bir ortamda çiçek açar (Görsel 3.55, 56).
Sismonasti
Sismonasti, bazı bitkilerde dokunma ve sarsıntı ile meydana gelen hareketlerdir. Küstüm otuna [Mimosa pudica (Mimoza pudika)] dokununca yapraklarını kapatıp aşağı doğru sarkıtması, bazı bitki türlerinin dokununca tohumlarını uzaklara fırlatması, böcek kapan bitkisinin yaprağına böcek konunca dokunmanın etkisiyle yapraklarını kapatması sismonastiye örnek verilebilir (Görsel 3.57).
Fotoperiyodizm
Bitkilerin, mevsimleri (bahar ya da kış) ve üreme döneminin yaklaştığını saptamak için sıklıkla kullandıkları çevresel uyarılara fotoperiyot denir. Fotoperiyot, gece ve gündüzün uzunluk oranıdır.
Çevresel uyarılara karşı çiçek açma, yaprak dökümü, tohum ve tomurcuklarda uyku hâlinin başlaması ve devam etmesi gibi fizyolojik olaylar ise fotoperiyodiz olarak adlandırılır. Fotoperiyodizm, bitkilerin dünya üzerindeki dağılımını belirleyen önemli bir faktördür.
Çünkü belirli mevsimlerde gündüz uzunluğuna bağlı olarak gelişim gösterebilen bir bitki, kendisine bu koşulları sağlayan enlemlerde yaşamak zorundadır. Işık alma süresi bitkilerin organik madde üretimini etkilediğinden büyük önem taşır. Çünkü ışıklanma süresinin uzaması, fotosentez faaliyetinin uzaması demektir.
Bazı bitki türleri, normal gelişim ve üreme olgunluğuna erişmek için belirli bir süre ışık veya belli bir süre karanlık periyoduna ihtiyaç duyar. Üreme olgunluğa erişmek için bitkilerin ihtiyaç duyduğu ışık alma süresi “kritik gün uzunluğu”, karanlık süresi de “kritik gece uzunluğu” olarak ifade edilir.
Son yıllarda bu konuyla ilgili yapılan çalışmalarda bitkinin gün uzunluğu yerine gece uzunluğunu ölçtüğü düşüncesi ortaya çıkmıştır. Hatta çoğu bitkinin gece süresine bakarak yılın hangi mevsiminde olduğunu tespit ettiği anlaşılmıştır. Çünkü gece tek bir flaş ışığına maruz bırakılan bir bitki, sanki yaz başında kısa gece yaşıyormuş gibi yanıt vermiştir.
Karanlık süresindeki bu yapay bozulma, bitkinin hatalı bir şekilde kısa gece yanıtı verdiğini göstermiştir. Çiçek üreticileri, bitkileri normal sezonun dışında çiçek açmaya zorlamak için bu tür yanlış sinyaller kullanmaktadır. Örneğin kasımpatı çiçekleri bu yöntem kullanılarak yıl boyunca çiçekçilerde satılır.
Fotoperiyoda bağlı çiçeklenme özelliklerine göre bitkiler; uzun gün, kısa gün ve nötr gün bitkileri olmak üzere üç grupta incelenir.
Kısa gün bitkileri; genel olarak gece süresinin gündüz süresinden daha uzun olduğu yaz sonu, sonbahar veya kış mevsimlerinde çiçek açar. Bu bitkilerin çiçeklenmesi için gün uzunluğunun kritik değerin altına düşmesi, gece uzunluğunun kritik değerin üzerine çıkması gerekir. Genellikle kritik gün uzunluğundan (14 saat) daha kısa bir gün uzunluğu gereklidir. Atatürk çiçeği, çuha çiçeği, kasımpatı, yaban mersini, sütleğen, çilek, bazı soya fasulyesi çeşitleri, patates vb. bitkiler kısa gün bitkilerine örnek olarak verilebilir (Görsel 3.58).
Uzun gün bitkileri, genel olarak ilkbahar sonunda ve yaz başında çiçeklenen bitkilerdir. Bu dönemde gündüz süresi gece süresinden daha uzundur. Bu bitkilerin çiçek açması için gün uzunluğunun kritik değerin üzerine çıkması, gece uzunluğunun kritik değerin altına düşmesi gerekir (Görsel 3.59).
Örneğin ıspanak, gün uzunluğu 14 saati aştığında çiçek açar. Turp, marul, buğday, arpa, şeker pancarı ve ıspanak gibi bitkiler de uzun gün bitkilerine örnek olarak verilebilir (Görsel 3.60).
Nötr gün bitkilerinde çiçeklenme, fotoperiyottan ya da gündüz süresinin uzunluğundan etkilenmez. Fotoperiyodun dışındaki sinyallere tepki olarak çiçek açar. Örneğin bazıları mevsimsel yağışlardaki değişimlere tepki olarak çiçek açarken bazıları da belirli bir büyüklüğe ulaştıklarında çiçek açar. Domates, pirinç, karahindiba, ayçiceği, pamuk, asma fidanı, karanfil, domates ve salatalık gibi bitkiler nötr gün bitkilerine örnek gösterilebilir.
