Bitkiler, Kendini Yiyen Otçullara ve Yarattıkları Titreşimlere Tepki Veriyor!

Arabidopsis thaliana adı verilen ufak bir çiçekli bitki, tırtılların yapraklarını çiğnerken çıkardığı titreşimleri duyabiliyor! Yapılan yeni bir araştırmaya göre, bitkiler tehlikeyi açık ve net bir şekilde duyabiliyorlar ve kimyasal savunmalarını çalıştırarak tepki veriyorlar.

Anektotlar ve daha önceki çalışmalar aracılığıyla bitkilerin rüzgarlara, dokunmaya ve akustik enerjiye tepki verebildiklerini biliyorduk. ABD'nin Kolumbiya eyaletindeki Missouri Üniversitesi'nden Rex Cocroft şöyle söylüyor:

Bu alan nedense bitkilere müzik çalmayla dolu bir tarihle işgal edilmiş haldedir. Bu tür bir uyaran bitkilerin doğal ekolojisinden o kadar uzaktır ki, bitkinin müziğe verdiği tepkileri yorumlamak çok zor olur. Bizlerse bitkilerin akustik çevresinin ne olabileceği üzerine düşünüyoruz ve neler dinliyor olabileceklerine odaklanıyoruz.

Ekolojik olarak ilişkili titreşimsel seslere bitkilerin tepki verdiğini gösteren bu ilk örnekte Cocroft ile birlikte aynı üniversitenin Schultz-Appel Kimyasal Ekoloji Laboratuvarı'ndan Heidi Appel, işitsel ve kimyasal analizler yaptılar. İlk olarak bir bitki yaprağı üzerine ufak bir yansıtıcı bant koydular ve bir lazer ışını kullanarak bitkinin hareketlerini, bir tırtıl üzerinde bir şeyler yerken tespit ettiler.

Tırtılın yediklerini çiğnemesi sırasında kulaklarımız tarafından işitilemiyor gibi gözüken sesleri kaydettikten sonra, aynı sesleri bir dizi Arabidopsis bitkisine yeniden dinlettiler. Bir kontrol grubuna ise eş zamanlı olarak hiçbir şey dinletilmedi, sessiz bir odada tutuldular. Beslenmenin akustik izlerini taklit etmek için pizeoelektrik çalıştırıcılar kullandılar. Bunlar, gerçekten hayvandan gelen sesler yerine titreşimler üreten minik hoparlörler olarak görev yaptılar. Cocroft, üniversitesi için hazırladığı bir bildiri metninde, şöyle söylüyor:

Bir tırtılın yapraklarını yemesi sırasında olduğu gibi yaprakları titreştirmek hassaslık gerektiren bir iştir. Çünkü yaprağın yüzeyi sadece 2.54 mikron (milimetrenin 1000'de biri) aralıkta yukarı aşağı hareket ettirilmelidir. Ancak biz bunu bir miktar mum içerisine gömülü bir çalıştırıcı ekleyerek çözdük. Bu sayede, bir tırtılın 2 saat boyunca süren tipik bir beslenme döngüsünü bitkiye dinletebildik.

Daha sonra, lahana kelebek tırtıllarının her bir bitki setinin yapraklarının 3'te 2'sini yemesine izin verdiler. Bitkilerin saldırıya cevap üretmeleri için 24-48 saat arasında bir süre tanıdılar. Sonrasında ise yapraklar kesilerek toplandı. Appel şöyle anlatıyor:

Hardalları baharatlı kılan ve anti-kanser özellikleri bulunan glukosinolatlara ve kırmızı şaraba rengini veren ve çikolatanın sağlığa faydalı bazı özelliklerini kazandıran antosiyaninlere baktık. Bunların seviyesi daha yüksekse, böcekler oradan uzaklaşırlar ve o bitkiden beslenmezler.

Daha önceden beslenme titreşimlerine maruz bırakılan bitkiler, daha yüksek miktarda glukosinolat salgılayarak kendilerini böcekler için çekici olmaz hale bürüdüler. Appel'in açıkladığına göre beslenme titreşimleri, bitki hücrelerinin metabolizmalarını değiştirmektedir. Böylece daha fazla savunma kimyasalı salgılayarak saldırıyı savuştururlar.

Etkileyici bir şekilde, rüzgarın veya diğer böceklerin titreşimlerine maruz kalan bitkiler kimyasal savunmalarını arttırmadılar. Yani bitkiler, kendilerini yiyen titreşimlerle diğer sık rastlanan kaynaklardan gelen titreşimleri ayırt ediyor gibi gözükmektedir. Appel, yayınladıkları bir haber bildirisinde şöyle söylüyor:

Bu araştırma, bitki davranışlarına yönelik penceremizi biraz daha genişletiyor ve bitkilerin, her ne kadar tepki türleri farklı olsa da, hayvanlar gibi dış etkenlere benzer tepkiler verdiğini gösteriyor.

Araştırma ekibi şu anda bitkilerin bu titreşimleri nasıl algıladıkları üzerine çalışıyor.