Bitkiler Sıcaklığı Nasıl Algılar?

Bitkilerin davranışları ortam sıcaklığına bağlı olarak değişir. Örneğin turpgillerden arabidopsis adı verilen bir bitki 22°C sıcaklık altındayken daha derli toplu büyür. Sıcaklık birkaç derece arttığındaysa bir yönde uzar ve yaprakları büyür. Böylece organların buharlaşma yoluyla ısı kaybetmesi kolaylaşır.

Bugüne kadar bitkilerin sıcaklık değişikliklerine hangi mekanizmalar sonucunda uyum sağladığı bilinmiyordu. Almanya, İngiltere, Arjantin ve ABD’deki çeşitli üniversitelerde çalışan bir grup araştırmacının yaptığı çalışmalar, fitokrom B adlı ışık almacının bitkilerde aynı zamanda sıcaklık almacı görevini de yerine getirdiğini gösterdi. Dr. M. Legris ve arkadaşlarının yaptığı araştırmanın sonuçları Science’ta yayımlandı.

Fitokromlar ışıkla çalışan moleküler açma/kapama düğmeleridir. Güneş ışığındaki kırmızı ışık tarafından etkinleştirilen fitokrom B, bitkinin bir yönde uzayarak değil daha derli toplu büyümesine sebep olur. Bir süredir fitokromların ışık koşullarından bağımsız olarak aktif ve inaktif durumlar arasında geçiş yapabildiği biliniyordu. Karanlık tersinme olarak da anılan bu süreçte yer alan biri yavaş diğeri hızlı iki tepkime var. Yavaş tepkime aktif fitokrom B miktarının gece vakti yavaş yavaş azalmasını sağlıyor. Yüz kat daha hızlı olan diğer tepkimeyse fitokrom B’nin kırmızı ışık altında etkinleşmesini sağlayan tepkimeyle yarışarak bitkinin gündüz vakti ortamdaki ışık miktarını ölçmesini sağlıyor. Araştırmalar, bu iki tepkimenin hızının sıcaklığa bağlı olarak değiştiğini gösterdi.

Yakın zamanlarda yapılan çalışmalar, hızlı karanlık tersinme tepkimesinin yüksek sıcaklıklarda daha etkin olduğunu gösteriyor. Hızlı tepkime sayesinde fitokrom B’nin inaktif hale gelmesiyle bitki derli toplu değil bir yönde uzayarak büyüyor. Böylece bitki ortamdaki sıcaklık değişikliklerine uyum sağlıyor.