Yaprağın Geometrisi, Ağacından Ne Kadar Uzağa Düşeceğini Belirliyor Olabilir!

Oval ve simetrik, az sayıda çıkıntılı lobu olan karaağaç veya elma yaprakları hızla düşer ve bu da onların ağacın dibine yakın bir yerde son bulma olasılığını artırır. Ancak yapraklara loblar eklemek ve onları asimetrik hale getirmek düşüşlerini yavaşlatır. Bu durumda daha uzağa savrulmalarına neden olur. Fizikçi Matthew Biviano ve Kaare Jensen, 7 Mayıs’ta Journal of the Royal Society Interface dergisinde yayımladıkları çalışmada bunu rapor ediyor.

Yaprak döken ağaçlar her yıl yapraklarını döker. Yaprakların dökülme sürecinde biriktirdikleri karbon ve besin maddelerinin yaklaşık %40’ına veda ederler. Ancak bu kaynakların hepsinin kaybolması gerekmez. Eğer yapraklar ağacın dibine yakın düşerse ağaç, çürüyüp parçalandığında bu besinlere yeniden erişebilir. Yaprakların nereye düşeceğini ise rüzgâr, hava koşulları ve yaprak şekli belirler.

Oslo Üniversitesinde fizikçi olan ve çalışmaya katılmayan Andreas Carlson, tohumların yayılması gerektiğini, bu nedenle bitkinin rüzgârla taşınan tohumları isteyebileceğini söylüyor. Öte yandan yaprakların besin sağlamak için gerçekten hızlı bir şekilde yere inmesi gerektiğini de belirtiyor.

Danimarka Teknik Üniversitesinden Jensen ve Biviano; meşe, karaağaç, akçaağaç ve elma ailelerinden bazıları da dahil olmak üzere 25 farklı ağaç türünün düşen yapraklarını analiz ettiler. Ayrıca analizlerine, asimetrik yapraklar üreten mutasyona uğramış bir gene sahip olan yaygın laboratuvar bitkisi Arabidopsis'i de dahil etti.

Bilim insanları her türden üç yaprağın kâğıt kopyalarını lazerle kesti ve bunları su dolu bir tankın içine bıraktı. Su, yaprakların düşüşünü yavaşlatarak araştırmacıların yaprak şekli ile düşüş hızı arasındaki ilişkiyi daha iyi analiz etmelerini sağladı.

Loblu meşe yaprakları da dahil çoğu yaprak hızlı düştü. En hızlı mümkün şeklin (tanklarında saniyede 1,37 santimetre hızla düşen bir daire) yalnızca %10 kadar gerisinde kaldı. Buna karşılık Arabidopsis’in mutasyona uğramış asimetrik yaprakları %15 daha yavaş düştü.

Araştırmacılar, bir yaprağın ne kadar hızlı düştüğünü belirleyen en önemli değişkenlerin yaprağın simetrisi ve “lobluluğu” (kaç lob içerdiği) olduğunu gösterdi. Daha sonra bu değişkenleri kullanarak kâğıt yapraklara yapay “mutasyonlar” ekledi. Yani asimetrilerini ve lob sayılarını artırdılar. Ortaya çıkan yapraklar %15 ila %30 daha yavaş düştü.

Düşüş hızında en önemli faktör asimetriydi ve bu, yaprakların düşerken yavaşça dönüp savrulmasına neden oluyordu. Jensen konuyla ilgili şu ifadelerde bulunuyor:

Simetri, loblardan daha önemli. Bu kadar basit. Ancak gözlemlediğimiz en yavaş şekil (mutlak anlamda en yavaş mümkün şekil değil) hem asimetrik hem de lobluydu. Bu nedenle iki faktör arasında bir etkileşim var.

Elbette yaprak şekli muhtemelen yalnızca aerodinamikle belirlenmiyor. İklim, besin erişimi, su bulunabilirliği ve yaprakların karbondioksit alışverişi yaparak oksijen üretme işlevi gibi birçok faktör de etkili.

Simetrinin tek belirleyicisi aerodinamik çökelme demiyoruz,” diye ekliyor Jensen. “Bu sadece hoş ve basit bir etken.

Jensen ve Biviano, doğal yaprakların doğal simetrisinin ve az sayıda lobu olmasının, ağaçların çürüdükçe karbonlarına erişme olasılığını artırdığı sonucuna vardılar.Carlson, "Bu, şekillerinin besin geri dönüşümü açısından da ne kadar faydalı olabileceğini gerçekten güzel bir şekilde vurguluyor." diyor.

Ağaçların yapraklarını dökerek koruyabildiği tüm bu besinleri düşününce “bir yaprak gibi çekip gitmek” o kadar kolay olmayabilir.