|
|
EKOLOJİ MUCİZESİ -2
EKOLOJİ MUCİZESİ -2
EKOLOJİ MUCİZESİ
Hakeza bütün göller ve iç havzalar da öyleydi. Çünkü kâinatın ilk yaratılış safhasında dünyamız adeta şiddetli fırtınalardan ve yağışlardan geçilmiyordu. Öyle anlaşılıyor ki yaşadığımız dünyanın tedrici bir şekilde en nihayet su dengesine kavuşması Nuh Tufanının bir neticesi olarak ortaya çıkmıştır. Şimdi su dengesi sayesinde kutuplarda temperatür yılın büyük bir kısmında 0 santıgrat derecenin altında seyretmektedir. Dolayısıyla kutuplarda hiçbir zaman sıcaklık 10 santigrat dereceye yükselememiştir. Zaten yükselmesi demek yeni bir Tufan hadisesi yaşamak demektir. Bu yüzden su dengemizi sağlayan Allah’a ne kadar şükretsek o kadar azdır diyebiliriz. Hatta öyle bir denge kurulmuş ki kutuplardaki buzullar sayesinde kışın bile derin sular donmamaktadır. Zira buzullar altında kalan derin sular donmak bir yana hayat için can damarı olmaktadır.
Yukarıda saydığımız temparatür şartlar tabiiki yatay istikamete yayılan bölgeler içindir. Dik istikametlerde (dağlar-tropikal bölgenin dağları hariç) biraz daha durum farklı olup her 100’m de bir sıcaklık 0,55 santıgrat derece düşebilmektedir.
Yüksek dağ iklimi ile kutup iklimi arasındaki bazı benzerliklerin göze çarpması vejatasyon devresinin kısa oluşuyla alakalı bir durumdur. Nitekim aylık temparetür ortalamasının benzerlik arzetmesi bu iki bölgenin tipik ortak özelliğini ortaya koymaktadır. Fakat yine de ayrışan yönler de var tabii. Mesela don’lu günler sayısı kutuplarda takriben 42 gün olduğu halde, boylu boyunca sıralanan yüksek dağlarda 80 günü geçebilmektedir. Hakeza yüksek dağlarda şiddetli güneş ışınları sebebiyle toprak yüzeyinin gündüz çok ısındığını, gece ise tropik bölgelerin dağlarından farklı olarak yansımayla ısı kaybına uğradıkları gözlemlenmiştir. Kutup bölgelerini ilginç kılan bir başka özellik gün saat diliminin çok uzun olmasıdır. Dolayısıyla buralarda büsbütün güneş batmadığından toprak yüzeyindeki ısı kaybı yok denecek kadar azdır diyebiliriz. Yine de herşeye rağmen gündüzün ortam çok sıcak değildir, keza geceleri de buna paralel olarak çok soğuk olmamaktadır. Tüm bu verilerden hareketle kutuplarda yer alan bitkilerin gelişmesi için yeknasak ısı şartlarının hüküm sürdüğünü tahmin etmek hiçte zor olmayacaktır. Demek ki bitkilerin gelişmesi için vejetasyon devresinin uzunluğu önemli olmakla birlikte uzun süre 0 santigrat dereceler altında kalan bitkilerin istirahatte olduğu düşünüldüğünde hayati faaliyetlerin bir noktadan sonra durmuş olabileceğini de anlamamız icap eder.
Bilindiği üzere vejetasyon (büyüme) devresi don olmayan zaman kabul edilir. Hatta vejetasyon devresinin uzunluğundan başka, bir de bu devreye ait sıcaklık şartlarının bitkinin gelişmesinde çok büyük rol oynamaktadır. Mesela odunlu bitkilerin yeşermesi için gereken vejatasyon devresinin günlük sıcaklık ortalaması 10 santıgrat derecelik periotlarda seyretmesi gerekmektedir. Nitekim kış buğdayı 5 santıgrat derecede, Mısır 13 santigrat derece de gelişebilmektedir.
BİTKİLERİN DÜŞÜK SICAKLIK KARŞISINDA SERGİLEDİKLERİ DAVRANIŞLAR
Herbir bitkinin hayat devresine ait hayati fonksiyonlar sıfırın altı veya üstünde seyreden minimum ve maksimum ısı derecelerine bağlı olarak gelişmektedir. Dolayısıyla havadaki su buharı bitkileri aşırı donlardan muhafaza edebilmektedir. Zira su buharının olmadığı durumlarda aşırı donmaya maruz kalan bitkilerin etkilenmesi gayet tabiidir. Allah’a şükür ki cm2 başına 1 kg’lık atmosferlik tabii basınç sayesinde tüm yeryüzü yorgana bürünmüş vaziyette korunmaya alınmış durumda. Ayrıca havada bulunan karbondioksit gazı yeryüzünden gökyüzüne yansıyan uzun dalga boydaki radyasyonu emmek suretiyle tıpkı su buharında olduğu gibi yerkabuğunu battaniye misali sararak (özellikle kış gecelerinde) bitkiyi aşırı donlardan koruyabilmektedir. Hatta bu mekanizma sayesinde turfanda sebze ve meyveler bile olumsuz soğuk hava şartlarına karşı korunmuş olmaktalar. Demek ki havada karbondioksit gazı olmasaydı doğurgan toprak ister istemez hem radyasyon kaybına uğrayacaktı hem de aşırı soğuklara maruz kalmasıyla birlikte sebze ve meyveler donarak telef olacaklardı.
Bitkiler düşük sıcaklık davranışlarına göre üç grupta değerlendirilebilir. Şöyle ki;
Birinci grup; donma noktasının biraz üstündeki derecelerde seyreden bitkiler olup, bunlarturgorlarını kaybederek ölürler. Mesela tropik bitkiler bu tiptendir. Mesela domates, tütün bunun tipik bir misalidirler.
İkinci grup; donmaya karşı mukavemet gösteren bitkiler olup, bunlar genellikle0 santigrat derecenin altında yaşarlar. Ki, zaten sıfırın altı donma noktasıdır. Dolayısıyla donma esnasında bitki plazmasından su çekilmesiyle birlikte intersellular da (hücreler arası) buz kristalleri oluşmaktadır. Şayet plazma suyunu kaybederken eğer buzun erimesi yavaş yavaş sürerse dona bağlı zararların nispeti de o ölçüde azalır. O halde plazmanın çabucak suyunu kaybetmesine mani olacak faktörler yavaşlatıcı rol oynayıp, bir şekilde hücrenin (plazmanın) donmaya karşı mukavemetini artırdığını söyleyebiliriz. Ayrıca bitkinin donma olayından göreceği zararlar o bitki türünün dona maruz kalmadan önceki hayatına, genetik yapısına, fizyolojik yapısına göre bile farklılık arzetmektedir. Herşeye rağmen yine de bitkileri yavaş yavaş soğuğa alıştırmak suretiyle plazmanın mukavemetini artırmak pekâlâ mümkündür. Demek ki bitkiler plazma rezistanslarını artırmak suretiyle soğuğa karşı mukavemet ettikleri gibi bazı hayat formları oluşturaraktan da donun tesirinden korunabiliyorlar.
Üçüncü grup; bitki türleri ise donma noktasındayken çok farklı şekillerde mukavemet göstererek dikkat çekmektedirler.
S uni yöntemlerle dondan korunma çareleri
Don olayının tesiri bilhassa ilkbaharda kendini göstermektedir. Şöyle ki donma olayı ya geniş sahaları içine alan hava akımları olarak ya da geceleri toprak yüzeyinin şiddetli yansımasıyla karşımıza çıkmaktadır. Birinci durumdaki hava akımı kaynaklı don hadiseleri için pek koruyucu tedbir yoktur. Fakat ikinci husus donma olayının önüne iki şekilde mani olunabilir. Şöyle ki;
1-Kaybolan ısı ışınlarını azaltmak suretiyle (hasır, naylon, örtmek),
2- Isı nakliyle,
a-Soba, lastik, saman vs. yakımı metoduyla,
b-Vantilasyon yoluyla (vantilatör),
c-Sulama yoluyla. Yani donma noktasında bitkilere su püskürtülünce bitkinin üzerindeki su bir yandan buz haline geçerken diğer yandan da çevresine 80 cal/gr ısı vermektedir. Böylece 80 cal/gr’lık ısı sayesinde yaprak ısısının 0 santıgrat derecenin altına düşmesine mani olunmuş olunur. Ancak sulama yönteminin daha da başarılı sonuç vermesi için su püskürtme aletiyle bitkinin devamlı ıslatılması gerekmektedir.
Su mucizesi
Suyun yapısında % 88,89 oranında yanıcı hidrojen, % 11,1 oranında yakıcı oksijen gazı mevcuttur. Ne hikmetse yanıcı ve yakıcılar bir araya geldiklerinde alevlenmiyorlar, tam tersi her ikisi birleştirilip su haline geldiğinde yanan ateşe karşı adeta Yüce Allah tarafından “Ey kulum alda söndür” mesajı veriliyor. Hatta bu ince yüklü mesaj içerisinden suyun sıvı, katı (trihydrol) ve gaz (hdyrol) şeklinde üç hali olduğunun farkına varıyoruz. Bu üç hal bir değişim sayılmakla birlikte, ancak sıcak su ile soğuk suyun karışımıyla meydana gelen ılık su başlangıçtaki sıcaklık konumuna geri dönememektedir. Anlaşılan o ki değişim ileriye doğru işleyen bir mekanizma olup, asla geriye doğru işleyen dönüşüm değildir. Ayrıca değişim sürecinde göze çarpan bir diğer husus ise sıcak maddelerin soğuk materyalleri ısıttığı gerçeğidir. Nitekim soğuk maddelerin sıcak materyallari ısıttığı görülmemiştir. Hatta Newton bu konuda sıcak olan bir eşyanın soğuk bir cisme transfer olduğunda bir anda sıcaklık farklarının eşitlendiğini gözlemlemiştir. Böylece hem sıcak hem de soğuk maddelerin kendi kendine tesadüfü olarak meydana gelmediği, aksine eşyalar arası ısı transferlerin veya yer çekim ivmesi gibi birtakım faktörlerin devreye girmesiyle vuku bulduğu ortaya çıkmıştır.
Bu arada buharla ilgili çalışmalar neticesinde buharın enerji ile eş değerde olduğu keşfedilmiş, derken bu keşif sayesinde buhar çağına adım atılabilmiştir. Hatta bilim adamları bir kilogram buharın sıcaklık ve ısı ölçüm değerlerinden hareketle enerjinin düzensizlik eğrisi anlamına gelen entropi kavramıyla yüzleşme imkânı bulmuşlardır. Şurası muhakkak entropi denilen hadise Avusturyalı fizikçi Boltzman’ın gayretleri neticesinde açıklığa kavuşturulmakla birlikte aslında bu durum; “ısının sıcak bir kaynaktan soğuk bir kaynağa geçmesi sonucunda hararet bir noktada eşitlenir” prensibini açıklayan termodinamiğin ikinci kanunun bir başka değişik izah tarzıdır. Misal verecek olursak ağzı açık bir balondan çıkan hava moleküllerini gözlemlediğimizde çıkış kaynağından gittikçe uzaklaştıkları görülecektir. Ki; bu tıpkı iskeleye yanaşan vapur yolcularının düzensiz bir şekilde etrafa dağıldıkları olayına benzer bir manzarayı ortaya koymaktadır. Aslında verilen her iki örnekten anlaşıldığı üzere gerek vapur yolcu sayısında gerekse balondan ayrılan gaz moleküllerinin sayısında değişiklik olmamakta, fakat kaynaktan uzaklaşmakla birlikte aralarında irtibat bağlarının kesintiye uğramasının yol açtığı birtakım kayıplar görülür ki, bu olay termodinamiğin kanun literatüründe entropi olarak nitelenir. Aynen bunun gibi atmosferde buhar halinde bulunan suyun esas kaynağını okyanuslar ve iç sular teşkil etmektedir. Öyle ki; güneşin bir damlacık suyu okyanustan izole edip buharlaştırmak için 20 milyon derecelik ısı sarf etmeyi göze alacak kadar için için yanıp tutuştuğu olay bile tek başına entropi kavramını anlatmaya yeter artar da. Hakeza odanın bir köşesine sıkılan spreyin toplu halde bir köşe içerisinde kıskıvrak kalmayıp büsbütün odanın içerisine yayılması olayı da başlı başına bir entropi olayıdır. Hatta etrafa sıkılan bir spreyin sırf oda içerisinde haps kalmayıp atmosfere uzanması bile entropinin artması (değişen birşeyin geriye döndürülemez ilkesi) manasına gelen bir durumdur. İşte tüm misal getirdiğimiz örneklere ilaveten ayrıca bitkilerdeki tranprasyon, insan ve hayvanların solunumu sonucu hâsıl olan metabolizmik kaynaklı su buharını da dâhil ettiğimizde entropi olayının sıradan bir olay olmadığını farketmiş oluruz. Zira su metabolizmaya yönelik olaylarda eritici veya şişme fonksiyonu üstlendiği gibi metabolik maddelerin taşımasında da rol oynamaktadır.
Allah-ü Teala; “ Biz Azimaş-şan her diri şeyi sudan yarattık. Onlar hala inanmayacaklar mı?” (Enbiya, 30) ayetiyle suyun önemine dikkatimizi çekmektedir. Suyun
önemi o kadar belli ki insanoğlunu gelecekte su kaynaklarının tükenmesi noktasında endişelenmesine sevk etmektedir. Bilim adamları şimdiden bu ihtiyacı göz önüne alarak deniz suyunun buharlaşması gibi maliyeti yüksek ve nükleer enerji ile çalışabilecek tesislerin kurulmasına yönelik metot arayışlarına odaklanmışlardır. Oysa deniz suyunun buharlaşması demek, aynı zamanda çevreyi ısıtmak demektir. Çünkü oluşan tuz dağları iklimi kontrolsüz bir şekilde değiştirmeye neden olacağı gibi bu uğurda kullanılan kimyasal maddelerin etrafa saçtığı kirlilikte işin cabası olup hayatımızı zehirleyeceği muhakkak. Hadi diyelim tuz dağlarını insanoğlunun yaşadığı alanlardan çok uzaklarda ki denizlere transfer ettiğimizi varsaysak bile bu seferde taşınan tuz dağları oralara ait denizlerde bir başka problemlere yol açacağı kaçınılmaz kılacaktır. Yani her halükarda tabiat dengemiz yine değişecektir.
Su problemini çözme adına ortaya konan bir diğer metot ise gümüş iyodür jeneratörleriyle bulut tohumlama tekniğidir. Bir başka ifadeyle tabiatın su buharını yoğunlaştırma adına toz ve tuz zerreciklerine yaptırdığı işi, insanoğlu gümüş iyodür kristallerini havaya serpiştirici özellikte ki bir jeneratöre yaptırmaktadır. Böylece havada soğuyan gümüş iyodür iyonları kristalleşerek yağmur çekirdeklerine dönüşecektir. Fakat bulut tohumlama tekniği uygulanmaması halinde yağış miktarının ne olacağı bilgimizin dışında cereyan edecektir. O halde tekniğin uygulanması durumunda yağış miktarının suni yağmur yönteminin bir sonucu olarak mı, yoksa tabiat kanunlarının doğal akışı içerisinde mi yükseldiği hiçbir zaman netlik kazanmayacaktır. Kaldı ki tabiat dengesine gümüş iyodürle müdahalenin yol açacağı negatif yönleri gözardı edip şimdilik bu değerlendirme ile yetindik. Öyle anlaşılıyor ki su problemini çözmek çokta kolay olmayacak gibi.
Su esastan veya doğrudan enerji verici olmadığından daha çok gıda maddesi olarak kabul edilir. Çünkü içtiğimiz bir bardak su vücudumuzda su olarak kalmamakta, bilakis damarlardan geçtikten sonra tüm azalar için hayat olmaktadır. Çünkü 1000 kg tereyağı için 10.000 litre suya ihtiyaç vardır. Hakeza bir ton şeker üretimi için 100 m3 su lazımdır. Aynı zamanda suyun esas görevi hücre plazmasını sulu bir düzeye çıkarmakta rol oynamasıdır. Mesela bitkiye ekonomik özellik katan taşıdığı su miktarı değil su durumu (hidratür)’dur. Şöyle ki iki yetişme kabında bulunan buğday bitkilerinden birinin köküne şeker ilave etttiğimizde her ikisinin su miktarı aynı olmasına rağmen sakkaroz ilave edilmiş eriyikteki bitkinin su alma kapasitesinin güçleşeceği görülecektir. Çünkü ortamın osmotik değeri arttıkça bitkinin emme kuvveti de o nispette azalacaktır. Aynı şekilde belirli miktarlarda kum ve killi topraklara 1 litre su ilave edip yulaf ektiğimizde kumlu toprağın normal gelişme seyrine girdiğini, killi toprakta ise gelişmenin yavaşladığı gözlemlenecektir. Zaten killi toprağın nem miktarı % 5 olması hasebiyle suyun toprağa kuvvetle bağlanma kapasitesinin sınırlı olması bunu teyid ediyor da.
Bitkiler çimlenmeleri esnasında bile farklı miktarlarda su almaktadırlar. Mesela 100 gr darı ve mercimek tohumunu 30 gr su alıncaya kadar şişmeye bırakalım. Sonra bunları gözlemlemeye koyulalım. Derken gözlemlerimiz sonucunda her iki tohumun aynı ölçüde su almalarına rağmen şişme noktalarının farklı olacağı ortaya çıkacaktır. Yani mercimekte çimlenmenin olmadığı, darı da ise çimlenmenin varlığı görülecektir. Anlaşılan şu ki darı tohumu kuru ağırlığının % 30’u kadar su alınca şişip çimlenmekte, mercimek ise ancak %100 su alınca çimlenmeye başlayabilmektedir.
Bu misallerden hareketle bir bitkinin gelişmesini tayin eden faktörün sadece su miktarı olmayıp;
—Yetişme yerinin osmotik değeri,
—Toprağın emme kuvveti,
—Cisimlerin şişme noktaları gibi etkenlerin bile bitki hayatında destekleyici rol oynadıkları belirlenmiştir.
Bir cisim ya da yahut bir eriğikte ki hidratür havanın nemi; nisbi buhar gerilimi ile ölçülüp, % (yüzde) olarak ifade edilmektedir. Bir hücrede yeterli suyun olmaması turgor basınç azalmasına ve ozmotik değerin artmasına sebep olacağından ister istemez hayati olaylarda duraklama görülecektir ki, bu durum devam ettiği takdirde kseromorf yapılı yeni organların teşekkülüne sebep olacağı muhakkak.
Kseromorf özellikler şunlardır:
—Hacmin aynı kalmasına rağmen yüzeyin indirgenmesi.
—Epidermis ve kutikul tabakasında kalınlaşma.
—Yaprak üzerinde her bir mm2’ye düşen stomaların içeri gömülmesi.
Tüylerin sıklaşmasına neden olan unsurlar ise;
—Kök gövde ve yapraklarda su biriktirme özelliğinin artması.
—İyi gelişmiş bir kök sistemi.
—Yaprakların kırılması ve yaprak sathının parçalanması.
—Hücre öz suyunun viskoz oluşu ve eterik yağların teşekkül etmesi gibi etkenlerdir.
Bazen yetişme yerine bağlı olarak azot noksanlığı veya tuzlu toprakların sancısı diyebileceğimiz oksijen noksanlığı bitkilerde kseromorf belirtileri meydana getirir ki, buna pleinomorfozdenir.
Hayat mücadelesi her canlı için geçerli bir kural. Dolayısıyla her bitki hayat devresi esnasında hayatta kalabilmek adına hidratürünü muayyen sınırlar içinde tutabilme gayreti içerisinde bulundukları gözlemlenmiştir. Elbette sözkonusu sınırlar maksimum, minumum ve optimum ölçüler arasında değişebilmektedir. Şayet bitkinin yetişme şartları normal sınırlar içerisinde bir denge arzediyorsa o bitkinin kendine has su durumuna (hidratür) sahip olduğunu gösterir ki, buna optimal su durumu denmektedir. Fakat bir bitki optimal şartların dışında kuraklığa maruz kalınca hücre özsuyunun ozmotik değeri yükselmeye başlayacağı görülecektir. Bazı hallerde ise bitki yeteri kadar beslenemezse erimiş depo maddeleri sarf edilerek osmotik değer minimuma düşüp, hidratür değeri maksimuma ulaşabilmektedir. Nitekim genellikle iğne yapraklı ağaçların toprak zemini asitli olduğundan kökler organik ve inorganik maddeleri almakta zorlanırlar. Neyse ki bu zorluğu aşmada köklere yardımcı bir cins mantar imdada yetişmekte. Yani mantar ağacın ihtiyacı olan besinleri suda eritip ona takdim etmektedir. Bu jest karşısında ağaç ise ürettiği şekerin bir kısmını mantara ikramda bulunarak adeta teşekkür etmektedir. Belli ki “ikram sünnettir” hadisini insanlardan daha çok bitkiler iyi uygulamaktadırlar.
Osmoz olayı
Osmoz olayı bitki için bir hidrolik kuvvet kaynağıdır. Nitekim bitkiler neredeyse tüm işlerini osmoz sayesinde gerçekleştirmektedir. Osmoz olayını tetikleyen ana unsur tuzların su ile karışıp yayılma ve çözülme şeklinde tezahür etmesidir. Bitkilerin yarı geçirgen (semipermeabel) zarların(filtreler)’dan geçen suda erimiş maddelerin bitki üzerinde şişme yapması sonucunda bir basınç meydana gelir ki, bu olaya osmoz denmektedir.Yani bitki hücresi her halükarda temas ettiği suyu emmek zorundadır. Mesela kurumuş bir şeker pancarını suya koyduğumuzda eski haline döndüğünü görmek pekâlâ mümkün. Hakeza bitki koparıldığında bitkinin solduğunu gözlemlemekte mümkün. Demek ki bu durum basınçla ilgili bir olay olsa gerek ki, basınç azaldığında bitki solmakta, basınç çoğaldığında ise canlılık kazanmaktadır. Ayrıca sulu bitkilerin tuzlu suya konduklarında hacimce büyüdüğü gözlemlenmiştir.
Yapraklar incelendiğinde orta ana damar ve bu ana damara bağlı olarak tıpkı insanda olduğu gibi sağlı sollu halde kılcal damarların varlığı görülecektir. Zaten bir insan için damarlar ne anlama geliyorsa bitki içinde aynı durum söz konusudur. Bu yüzden yaprağa sıradan bir yaprak gözüyle bakamayız. Dolayısıyla yaprağın hem iç hem iç güzelliğini inceden inceye temaşa eylemek gerekir ki en basitinden yaprağın dış katmanının bile parlak yüzeyli olduğunu farkedebilelim. Gerçekten farkedelim ki bu parlaklığın sıradan bir parlaklık olmayıp bitkide aşırı ısı kaybına bağlı olarak olası buharlaşma veya susuz kalmasına yönelik bir önlem olduğunu anlayabilelim. Bu arada çalışmalarımıza hız verdikçe osmotik değer ölçümlerin zamana göre değiştiğini anlamış oluruz. Böylece bu değerlerin sabah ve öğle arası yükseldiğini, öğleden sonra tekrar düşmeye başladığını farkederiz. Tabii belirttiğimiz bu değişken değerler bir günlük ölçümler için geçerlidir, bir de bunun mevsimsel değer ölçümleri söz konusudur. Nitekim osmotik değerlerin kurak mevsimlerde artıp, nemli mevsimlerde azaldığı artık bir sır olmadığı gibi aynı zamanda sözkonusu değişmelerin ya hücre içerisinde su sirkulasyonuyla ilgili değişiklikler ya da hücrenin osmotik değerini artıran şeker, tuz ve organik asitler gibi maddelerin birikmesinden kaynaklanan değişiklikler olduğu anlaşılacaktır. Mesela sene içerisinde osmotik basınç değerlerin yıllık bazda düşündüğümüzde yapılan ölçümler sonucunda özellikle ilkbahardan sonra değerlerin yavaş yavaş yükselmeye başladığı, sonbaharla birlikte değerlerin düşüp yaprakların bir noktadan sonra solmaya yüz tuttuğu görülecektir. Neyse ki yapraklar sonbahar gelmeden veya solma öncesi bünyelerinde mevcut biriken besinleri gövdeye aktararak ziyan olmalarına fırsat vermemektedir. Bunun sonucu olarak aktarılan besinler ta ki ilkbaharda yeniden ahiret dirilişi gerçekleşene kadar kış süresince gövde kabristanında muhafaza edilirler. Ayrıca kabir öncesi yaşlılık her canlı için ölümün habercisi sayılmaktadır. Zira yaşlı yapraklarda osmotik basınç değer genç yapraklara göre daha yüksek olması hasebiyle yaprak içerisinde birikmiş metabolizmik kalıntıların osmatik basınç değeri artırdığı belirlenmiştir. Zaten osmotik basınç değerin artması bir noktada tükeniş alarmı demektir.
Bu arada bitkiler yetişme yerine bağlı olarak hidratüre(su durumuna) uyma bakımdan 2 gruba ayrılıp bunlar;
1-Stenohidrit bikiler,
2-Euhidrit bitkiler diye tasnif edilirler.
Stenohidrit bitkiler
Bu gruba ait bitkilerin maksimum osmotik değer arasındaki hareket sahası dar olduğundan büyük rutubet değişikliklerine tahammül edemedikleri gözlemlenmiştir. Örnek-Su bitkileri ve gölge bitkileri.
Euhidrit bitkiler
Bu bitkilerde maksimum ozmotik değerler ile optimum osmotik değerler arasındaki fark çok büyük olduğundan herhangi bir zarar görmeden kuraklığa uyum sağlayabilmektedirler. Örnek- Timus (kekik), Cistus (laden) gibi tüylü yapraklı bitkiler.
Osmotik değer tayin metotu
Bu değer;
1-Plazmoliz
2-Kriyoskopi metot ile tayin edilir.
Plazmoliz metodu:
Su ile doymuş bitki hücresinin osmotik değerini belirlemek üzere yüksek eriyik içerisine koyduğumuzda sözkonusu bitki hücresinin eriğe su verdiği görülecektir. Hatta bu olay hücre özsuyunun yoğunluğu dış eriğin yoğunluğuna eşit oluncaya kadar devam etmektedir. Yani devam eden bu süreç içerisinde bitki hücresi dışarıya su verip, ta ki denge yoğunluğu hücre özsuyunun yoğunluğuna eşit olduğu noktaya geldiğinde dış eriğin yoğunluğu ölçülmesi sonucunda hücrenin yoğunluğu hesaplanmuş olur.
Kryoskopi metodu:
Bu metot hücre özsuyunun donma noktasının tayin esasına dayanmaktadır. Mesela dilsiz yaprakları suyla temas ettirmeksizin 20 dakika kaynatttığımızda plazma membranlarının semipermiabiletesinin ortadan kalktığı görülecektir. Sözkonusu bitki materyalini soğumaya terkettikten bir süre sonra hücre öz suyunu presle dışarıya çıkartıp, sonra elde ettiğimiz materyali kryoskopi aletiyle ölçümünü yaptığımızda donma noktasını tayin etmiş oluruz. Nitekim saf su 0 santigrat derecede donmakta olup, bu donma noktası aynı zamanda eriyiklerin osmotik değerini belirleyen sayısal değer olarak karşımıza çıkmaktadır. Yani 0 noktası normal şartlara haiz bitki hücrelerin osmotik değerini veren bir skala özelliği taşımaktadır.
İlginçtir suyun sıcaklığı 0 santigrat dereceden 4 santigrat dereceye yükseldiğinde normal fiziki kurallar gereği hacmi artması gerekirken tam aksine azalmaktadır. Donma durumunda ise hacim artmaktadır. O halde tüm bu bilgiler ışığında saf suyun 0 santıgrat derecenin altına düştüğünü gösteren işareti b harfiyle sembolize ettiğimizde bilim adamlarınca osmotik değer ile donma noktası arasında ilişkiyi belirleyen; “Osmotik değer = 12,06 x b” şeklinde yazılan formüle ulaşacağız demektir.
İşte ortaya çıkan bu değer sadece bir hücreye ait değil birçok hücre topluluklarına (dokulara) ait bir değer olarak kabul görmektedir. Dolayısıyla aslında herşeyin başıboş cerayan etmediği, bitkilerin matematiksel bir plan veya formül dâhilinde çalıştıklarını ayan beyan ortaya koymaktadır. Fakat tüm eşyada aynı olan fiziki kuralların tek istisnası var ki, o da suya has kılınmıştır. Şayet suya has bu istisnai özellik olmasaydı yeryüzünün 3/4’ü sularla kaplı alanlarda meydana gelebilecek dondurucu soğuk hava şartları nedeniyle suyun kas katı hale dönüşmesi kaçınılmaz olacaktı. Hatta katılaşan su dibe çökerek buz kütlesine dönüşecekti. Ki; bunun manası su altındaki hayatın sona ermesi demektir. Bu durumda akarsuların ve okyanusların 4 santigrat derecelik derin sularında hacmi küçük yoğunluğu büyük olan buz kütlesini su üzerinde yüzdüren Allah’a şükretmekten başka ne diyebiliriz ki.
Bu arada “Osmotik değer = 12,06 x b” formülünü uygularken bitkinin toprak yüzeyi ile genç ve yaşlı yaprakları arasında yer alan organeller ve birbirlerine farklı mesafelerde konumlanmış organlara ait osmotik değer ölçüm sonuçlarına da dikkat kesilmemiz gerekiyor. Bu arada mutlaka ölçüm yapılacak numunelerin birbirleriyle aynı konumda bulunan materyallerden seçmeli ki yanlış hesaplamalardan dolayı sıkıntıya düşüpte başımız ağrımasın.
Sis
Havadaki su buharının doyma basıncı en aşırı noktasına ulaşmışsa çapları milimetrenin %17’i kadar su damlaları teşekkül eder ki; buna sis denmektedir. Belli ki bitkilerin havaya salıverdikleri fazlaca nem sis olayında birinci derecede etken rol oynamaktadır. Yani su damlacıkları hafif olduklarından havada asılı kalmaları sonucunda sis gerçekleşir.
Çiy
Çiyin yumuşak yüzeyi gündüz ısınıp gece ise süratle ısı kaybederken bu esnada çayır, çimen gibi bitkilerin ısısı hava ısısından daha düşük olacak seviyeye gelmektedir. Bilhassa bulutsuz gecelerde görünen bu olay, atmosferde bulunan nemin bitkiler üzerine sirayet etmesi veya ince su tanecikleri biçimde yoğunlaşması olarak izah edilir ki buna çiğ denmektedir. Şayet optimal sıcaklık donma noktasının altına düşerse çiy yerine kırağıdan söz edeceğiz demektir.
Bazı bitkiler çiy ve sis suyundan bile istifade edebilmektedirler. Şöyle ki havanın su buharıyla doymuş olması transprasyonu azaltacağından bitkilere çok fayda sağlamaktadır. Özellikle yazın orman havasında takriben %10 civarında nem olup diğer zamanlar daha da arttığı gözlemlenmiştir.
Kırağı
Bilindiği üzere kırağı çok küçük buz parçalarından teşekkül etmekte olup, buz ise hava içerisinde nemin donmasıyla ortaya çıkmaktadır. Böylece donmuş nem soğuk cam yüzeyine çaptığında kristal bahçelerinin oluştuğuna şahit oluruz. Öyle ki birbirinden güzel değişik türden kristal manzaraları seyredenler adeta kırağı buz bahçesinde gezer sandırır. Hatta gezi esnasında görülecektir ki kırağılar cam yüzeyinde ısının durumuna göre şekil almaktadır. Mesela Kırağılar donma noktasında düz veya altı kenarlı katmanlar halinde, donma sınırını biraz aştığında iğne şeklinde, ısı bundan aşağı düştüğünde içi boş kenarları döşenmiş borular halde, sıcaklık çok aşağılara düştüğünde ise yaprak şeklinde sahne almaktadır. Hepsinden öte yine de cam yüzeyinde en sık rastladığımız görünüm hiç kuşkusuz eğrelti otu manazarasıdır.
Şimşek
Şimşek aslında elektriksel bir deşarj (boşalma) hadisesidir. Öyle ki ansızın ısınan hava genleşmekte, yine ansızın soğuyan hava eski konumuna geçmekte, derken ardından büyük bir gök gürültü kopmasına neden olmaktadır. Belli ki ortamda iyonize bir durum söz konusudur. Zaten yerden 100 km yükseklikte kesin çizgilerle ayıramayacağımızı bildiğimiz atmosferin mezosfer ve termosfer katmanlarını da kapsayan iyonların mekânı sayabileceğimiz iyonosfer tabakası var. Öyle ki bu katman exosferin (termosferin bitiş sınırı) sınırına dayanmış durumda olup, içerisinde elektronlarını kaybetmiş veya kazanmış atomların yanısıra serbest elektronları da bünyesinde taşıyan iletken bir özelliğe sahiptir. Zira şimşek bulutunun tabanı negatif, tavanı ise pozitif yüklüdür. İşte bu noktada bulutun pozitif yüklü iyonları iyonosferin negatif yüklerini kendine cezb ederek pozitif konuma dönüştürmektedir. Bir başka ifadeyle şimşek bulutları aracılığı ile birlikte iyonosferdeki negatif yükler aşağıya doğru boşalarak yeryüzü sathı negatif hale gelmekte, iyonosfer ise pozitif duruma geçmek suretiyle elektriklenmeye yol açmaktadır. İşte pozitif hale gelmiş iyonosfer katmanı ve negatif konuma gelmiş arz ile ikisi arasındaki yalıtkan havanın üsten aşağıya doğru elektrik akımların sentezlenmesiyle ortaya çıkan yıldırım düşmesi denilen bu olay tüm elektrik mühendislerinin hayretine mucib olmaktadır. Niye hayret etmesinler ki. Çünkü şimşek çakması olmasaydı dünyamız elektrik kaybına uğrayıp yüksüz kalacaktı.
İlginçtir şimşek çakmasıyla birlikte etrafa hoş bir koku yayılıp, halk arasında bu koku taze hava olarak adlandırılmaktadır. Oysa sözü edilen taze hava mavimtırak renkli ve keskin kokulu bildiğimiz ozondan (O3) başkası değildir. İyi ki de ozon tabakası var. Çünkü ozon sayesinde atmosferden geçen ültraviyole ışınları emilerek korunmaya alınmaktayız. Nitekim sahillerde sürekli güneşlenip az miktarda olsa ültraviyole ışınların sebebiyet verdiği güneş yanıkların zararları göz önüne aldığımızda ozonsuz bir atmosferde acaba halimiz nice olurdu diye düşünmekte fayda var.
Ayrıca azotun toprakla buluşmasının bir diğer yolu da şimşek çakması sayesinde gerçekleşmektedir. Şöyle ki şimşek atmosferden geçeceği esnada bir miktar oksijenle azotun birbirine bağlanmasına vesile olup, böylece yağan yağmurla birlikte bağlanmış haldeki bileşik toprağa düşürülmektedir.
Anlaşılan o ki fırtınalar, yıldırımlar, soğuklar vs. unsurların her biri ilk bakışta felaket gibi görünsede, kazın ayağı hiçte öyle değilmiş. Meğer altında nice bilmediğimiz güzel hikmetler gizliymiş.
Topraktaki suyun durumu
Toprağın geçirgenliğe elverişli yaratılması, su tutma kapasitesi veya suyun toprak üzerindeki dağılım dengesi mühim bir hadise olarak karşımıza çıkmaktadır. Bu denge sayesinde hem su, hem de toprak cana can katmaktadır. Kaldı ki toprakta her canlının suya ihtiyaç hissettiği gibi, o da suya muhtaçtır. Öyle ki ısınan nemli toprak havayı bile ısıtarak gökyüzünde bembeyaz buluta dönüşmekte. Derken bulut yağmura dönüşmekte, yağmurda toprağın bağrında bereket olmakta. Hatta yağmur gerektiğinde yeraltı su kaynakları ile birlikte kurak bölgelerin susuzluğunu giderici rol oynamakta. Derken günlük vücudumuz için gerekli olan yaklaşık 2,5 litrelik su miktarı dâhil bu yoldan karşılanır. Belli ki “Topraktan geldik toprağa gideceğiz” sözü boşuna söylenilmemiş.
Şurası muhakkak toprağın bereketinden yararlanmak için belli kurallar söz konusudur. Birkere bitkiler tarafından suyun topraktan alınması için kök hücrelerinin nemli toprak tabakasıyla temas etmesi gerekir. Bu da yetmez temas eden kök hücrelerinin hem şişmeleri gerekmekte hem de kök tüylerinin hücre özsuyu yoğunluğu toprak suyunun osmotik değerinden yüksek olması icap etmektedir. İşte bu ve benzer kuralların gereği yapıldığında artık toprağa tutunan bitki rahatlıkla filizlenip hayat bulabilmektedir. Şöyle ki yağmur suyu toprağa girince bir kısmı tutuk su olarak toprak zerreleri tarafından zapt edilirler. Arta kalan kısım ise boşluklara inmesiyle birlikte kılcal boruları doldurup sızan su konumuna geçmekte. Hatta bir damlacık (katre) su toprağın derinliklerine kadar sızdığında hem toprağın sıcaklığını hem de nemini ayarlayabiliyor. Böylece sızan su ziyan olmadan toprak tabanı suyla beslenme imkânına kavuşur ki; biriken bu tutuk su miktarına su kapasitesi denmektedir.
Ayrıca su kapasitesi toprak zerrelerin büyüklüğüne, yapısına ve kolloid madde (eriticilerin) miktarına bağlı olarakta değişebilmekte. Bu yüzden bilim adamları toprağın su kapasitesini tayin etmek için 10 cm’lik toprak sütununu tamamen arıttıktan sonra arta kalan yaş toprağı 105 santigrat derecelik ortamda ağırlıkça sabit oluncaya kadar kurutmaya tabi tutarlar. Böylece kurutma işleminin ardından yaş ağırlıktan kuru ağırlık çıkarılarak maksimum tutuk su miktarı tespit edilmiş olur. Bu miktar aynı zamanda toprağın su kapasitesini vermektedir. Çünkü su kapasitesi tayininde toprak zerrelerinin büyüklüğü veya küçüklüğü etken unsur olarak karşımıza çıkmaktadır. Nitekim su zerreleri küçüldükçe toprağın su tutma kapasitesi de o ölçüde artış kaydeder. Mesela killi, kumlu ve çakıllı üç tip toprak cinsine aynı anda aynı oranlarda yağmur düştüğünü varsaydığımızda her üç toprak cinsinin de su tutma kapasitelerinin birbirlerinden farklı oldukları görülecektir.
Killi toprağın su kapasitesi
Killi toprağın su tutma kapasitesi diğer toprak cinslerine göre çok daha doruk noktadadır. İşte bu toprak cinsinin su tutma kapasitesinin yüksek seviyelerde seyretmesi biriken suyun geçirkenliğini azaltmasına neden olmaktadır. Fakat kumlu ve çakıllı topraklarda bu böyle değildir. Yani kumlu toprakta su daha derine inmekte olup, çakıllı toprakta daha da aşağılara inmektedir. Her üç toprak cinsi buharlaşmaya terkedildiğinde en fazla killi toprakta, en az kumlu ve çakıllı toprakta buharlaşma olduğu gözlemlenmiştir. Zira su toprak sathına ne kadar yakın olursa o nispette buharlaşma olayı hız kazanmaktadır.
Burdan şu sonuca varırız ki; kurak olan bölgelerde suyu en fazla muhafaza eden çakıllı topraklar olduğu gözüküp, en az muhafaza edenin killi topraklar olduğu anlaşılacaktır. Toprakta suyu en fazla bağlıyan maddelerin ise kolloid yapıdaki maddeler olduğu ortaya çıkacaktır. Nitekim bu kolloid maddeler (-) elektrik yüklü iyonları ve (+) yüklü iyonları (katyonlar) absorbe (bağlama) edecek güçte elemanlardır. Hatta absorbe edilen bu iyonlar H20 molekülleri ile çevrilidir. Keza katyonlar da öyledir, bunlarda malum, daha ziyade Ca++, Mg++, H+, ve Na+ iyonlar olarak sahne almaktadırlar.
Genellikle toprağın yumuşak yaratılması belli bir hesabın gereğidir. Şöyle ki toprak örtüsünün iç kısmı 50–400 atmosferlik bir kuvvetle kolloidin sathına bağlanmış olup, bu durağan suya Hıgroskobik (ölü) su denmektedir. Dolayısıyla yumuşak toprak zerreleri higroskopik suyu havadan emdiklerinde kendi ihtiyacı olan su moleküllerini 40–50 atmosfer arasında bir kuvvetle dışardan içeriye bağlayabilmektedirler. Böylece 50 atmosfer gücünde bir kuvvetle bağlanmış kurak bitkiler bile bu durumdan istifade etmeleri sağlanmış olur. Bu arada toprak zerrelerinin en dışındaki su çok küçük atmosferik kuvvetlerle bağlı olduğunda stabil kalmayıp devamlı hareket halinde oldukları belirlenmiştir ki, işte en dış halkadaki bu hareketli suya film suyu veya örtü suyu adı verilmektedir. Hatta bu durum Higroskobik su + film suyuna ikisine birden) → absorbe edilmiş su (bağlı olan su) formülü ile açıklanmaktadır. Ayrıca toprakta kolloidlerin (eriticilerin) etrafını kuşatan (higroskobik) sudan başka minarellere bağlı olan kristal su da var. Ancak bitkiler bu sudan istifade edemezler.
Bir toprak higroskobik suyla doyduktan sonra içerisinde boşluklar oluşmaktadır. Derken bu boşluklar suyla dolarak toprak zerrelerinin etrafı higroskobik ve film suyu ile kuşatılmış olur. Elbette ki bir bitki için topraktaki suyun tabanı değil bu sudan istifade edebileceği su miktarı çok daha önem arzetmektedir. Zira bir bitkiye yeter derecede su nakledilemediği zaman bitkide solma olayı başladığı gözlemlenmiştir. Birkere bitki solmaya yüz tutmasın, artık bu noktada solma anında bitki topraktan su almaya devam etse bile transprasyonda kaybolan suyu karşılayamadığı görülecektir. Bundan dolayı solma olayının başladığı andan itibaren toprakta biriken mevcut su miktarına kritik sıfır noktası veya solma noktası denmektedir. Mesela dengeli bir su ortamında (Mezofit) yaşayan bitkilerin solma noktası kurakcıl (kserofit) bitkilere göre çok daha fazla olup bu durum atmosfer kaynaklı nem miktarıyla ilgili bir husus veya herhangi bir fizyolojik durumun neticesi olarak karşımıza çıkmaktadır. Hatta bu noktada bitkilerin solma noktasında rol oynayan kapillarite ile su moleküllerinin yükselişi durmuş olsa bile yine de su iplikleri kopmuş film suyunun 50 atmosferlik basınçtan daha az kuvvetle bağlı olan kısmından istifade edilebilir.
Solma noktası tayini
Bir bitkinin solma noktasının belirlemek amacıyla incelemeye tabii tutulan bir bitki önce yetişmeye terk edilir. Sonra toprağın buharlaşmasını önlemek için üzeri mum tabakasıyla kapatılır. Böylece üzeri parafinlenen bitki bir müddet sonra solmaya başlayacağı gözlemlenecektir. Hatta solan bir bitkinin 24 saat nemli bir yere konsa dahi artık bu noktadan sonra topraktan su almasının mümkün olmadığı gözükecektir. Ayrıca toprağı bitkinin solmaya başladığı andan itibaren 105 santıgrat derecede kuruttuğumuzda elde edeceğimiz sonuç bitki tarafından kullanılmayan su miktarını bize verecektir. Böylece elde edilen rakamı topraktaki genel su miktarından çıkarttığımızda bitki için gereken faydalı suyu bulmuş oluruz.
Işık Mucizesi
Işık saniyede 300.000 kilometrelik bir hızla yol kat eden bir mucizevî rabbaniyedir. Öyle ki 300.000 kilometrelik hızı 60 ile çarptığımızda ışığın dakikada kat ettiği mesafeyi buluruz. Şayet çıkan sonucu tekrar 6 ile çarparsak 1 saatlik mesafeden söz ederiz. Derken bu çıkan rakamı 24 ile çarptığımızda ışığın bir günlük seyahatini, daha sonra çıkan sonucu 365 ile çarptığımızda ise 9.460.800.000.000 kilometrelik ışık yılı hızına dayalı ölçümle karşılaşırız. Kaldı ki herhangi bir kumaş rahatlıkla metre ile ölçülebilirken, ışığın saniyede kat ettiği mesafe hiçte sanıldığı gibi kolay ölçülememektedir. Yine de astronotlar herşeye rağmen alışılagele bildiğimiz kilometre, metre, santimetre ve milimetre gibi ölçüm birimlerin dışında ışık hızını ışık yılı birimi ile ifade edebilmeyi başarabilmişlerdir. Tüm bu ölçümler sonucunda dünyamızın ışık hızıyla güneşten gelen enerjinin ancak 2 milyarda birini aldığını öğrenmiş bulunuyoruz. İşte bitkiler sözkonusu enerjiden kendi hissesine düşen payı hücrelerine doğrudan almak suretiyle hayatlarını tanzim etmektedirler. Yani ışık bir noktada bitki hücresine hayat kaynağı olmaktadır. Zira güneş ışığını bitkilerin dışında en iyi kullanan bir canlı ve cansız mahlûka bugüne kadar rastlanılmamıştır. Hatta bakteri tabiatında Euglena gibi bir hücreli canlılar bile yapısında bulunan klorofil sayesinde güneş enerjisini doğrudan kullanıp, yeni hücreler üretebilmektedirler. Dolayısıyla ışık deyip geçmemeli. Pekâlâ, bu arada özellikle ışığın bitki üzerinde oynadığı önemli rol üzerinde iyiden iyiye tefekkür edip kararmış gönlümüzü ışıklandırabiliriz. Tabii birde bunun nimet boyutu var. Şöyle ki; sonuçta tüm yediğimiz besinlerin kaynağı bitkilere dayanmaktadır. Derken bu kaynak sayesinde ışık ve nimet kavramını hatırlamış oluyoruz. Anlaşılan o ki bitkiler ışık nimetini fotosentez yoluyla en iyi şekilde değerlendirip organik madde imal etmekteler ve böylece tüm canlılar bu ziyafet sofrasından yararlanmış oluyorlar. Hatta bitkiler sadece ziyafet sofrası sunmuyorlar, buna ilaveten temiz hava anlamına gelen oksijen de sağlamaktalar.
Fotosentez mucizesi
Bitkiler kökleriyle emdikleri su ve havadan aldıkları CO2’i güneş ışığının devreye girmesiyle birlikte klorofille özümleyip, dünyanın hiçbir şeker fabrikasında görülmeyen asimilasyon yöntemle evvela glikoz, sonra nişasta ve daha sonra da birtakım kimyasal bileşiklere dönüştürmekteler. Kimyagerleri bile hayrette bırakan bu olay ilk bakışta teorik olarak basit gibi görünse de, aslında kazın ayağı hiçte öyle değilmiş meğer. Çünkü bitki âlemi içerisinde cerayan eden uygulamalara bakıldığında bu tür kimyasal olayların nasıl gerçekleştiği bir sır olarak kalmaktadır. Hatta kimyagerler akıllara hayret veren bu asimilasyon olayı karşısında aciz kalıp adeta dilleri tutulmakta. Madem öyle hem bilim adamları hem de bizler biyokimyasal hayatı yaratan Allah’ı ömrümüzde birkez olsun hatırlasak fena mı olur? Kaldı ki; bir şeker pancarı yaprağının her santimetre kare yüzeyinin fotosentez maharetiyle günde 1 mg glikozu sentez ettiğini okuma yazma bilmeyen bir insana söylediğimizde bunun ne anlama geldiğini bilmese bile “Amenna saddak” deyip pür dikkat kesilmekte. Üstelik sözünü ettiğimiz bu durum bir bitki yaprağının her santimetre kare alanı için bahsettiğimiz bir husus. Birde yaprağın tüm alanını hesaba kattığımızı düşünün ortaya çıkacak rakam hiçte göz ardı edilemeyecek boyutlarda olup, bu durum için sadece “amenna saddak “ demek yetmez, Allah’a hamdü senada bulunup şükretmekte gerekir. Demek ki bir ışık şiddeti ya da ışığın istikameti bitkinin toprak üstü kısmında organ teşekkülüne veya büyümesine olumlu etki yaptığı gibi doku ve hücrelerin farklılaşmasına kadar bir dizi olaylara da nüfuz edebilmektedir. Aynı zamanda ışığın bitki üzerinde kalma zamanı birçok bitkinin gelişimine tesir eder ki, bu durum fotoperyodizm olarak bilinip bitkilerde büyüme, metabolizma ve hareket gibi fizyolojik olayların doğmasına vesile olmaktadır. Böylece 1 kilogram glikozun sentezi için tüketilmesi gereken enerjinin 4.66 kwh (kilovat saaat) olduğunun farkına varmış oluruz. Yani klimaks sistem içerisinde alınan total enerji miktarı pay edildiğinde bitki, hayvan, insan ve her nevarsa tüm canlıların solunumuna yetecek derecede hammadde kaynağının varlığıyla karşılaşırız.
Aslında bitkilerden elde edilen gıdaların herhangi bir canlının sindirim sistemi içerisinde oksijenle yakılıp solunumla oksitlenmesi ve akabinde CO2 olarak atmosfere transfer edilme hadisesi fotosentez mucizesinin en can alıcı yönünü ortaya koymaktadır. İyi ki de karbon belli bir noktada sabit kalıp depo edilmiyor, aksi takdirde sabit bir yerde çivili kalan karbondioksitin zamanla tükeniş feryadı ile yüzleşecektik. Tabii onun feryadı aynı zamanda tüm âlemin feryadı. İşte Allah-ü Teala bu yüzden olsa gerek karbonu hava içerisinde az bir oranda depo etmiş, hatta fotosentez ya da birtakım oksidasyon ve tabiat olayları vasıtasıyla açığa çıkan bu önemli maddeyi tabiat çevrimine tabii tutmuştur. Şayet karbon döngüsü olmasaydı zaman içerisinde havadaki CO2’in azalmasıyla birlikte tüm canlılar ölüme mahkûm kalacaktı. Anlaşılan o ki canlılar âleminde sadece insanoğlunun kendi payına düşen yıllık bıraktığı CO2 miktarı takriben 140 milyon tonu bulmaktadır. Keza hayvanlar ve azotu toprağa bağlayan bakteriler ise yılda 24.000 milyon ton kadar katkıda bulunuyorlar. Bunlara ilave olarak belli ki Yüce Yaratıcı tarafından toprağın derinliklerinde muhafaza altına alınan turbo, kömür, petrol ve doğal gaz gibi rezervlerin tuttukları karbon kaynağıda yedek depo olarak bekletilmektedir. Görüldüğü üzere hayat her yönüyle bir yardımlaşma olarak yüzünü göstermekte. Böylece gözü görmez, sağır dilsiz sandığımız nice envai türlü varlıklarla gözü gören, işiten hayvan ve insanların el ele gönül gönüle vermesi sonucunda oluşan karbon dengesi kendi mecrasında akıp gitmektedir. İşte Gönül yanması” diyebileceğimiz bu işbirliği neticesinde “Ben yanmayım da kim yansın” dercesine “atmosferde 700 milyar ton karbondioksit birikmektedir. Fakat bu arada insanoğlunun bilinçsizce yeraltında depo edilen karbonu hoyratça kullanmasının ilerde bir takım sıkıntılara yol açıp karbon dengesini bertaraf edeceğini hesaba katmakta yarar var.
Işık doğudan doğar
Evet, ışık doğudan doğup batıya doğru uzanmakta. Hatta ışık batıya uzanmakla kalmayıp, ısı ve su (H2O) faktörünün tam aksine tüm yeryüzüne nispeten yeknesak olarak dağılmıştır. Yani her canlı kendine düşen hissesini almakta. Dolayısıyla yeryüzünde ışık noksanlığından ötürü bitkilerin yetişmediği herhangi bir yer hemen hemen yok gibidir. Hatta bazı bitkilerin yıldızlardan aldığı bir takım sinyallerle gelişmelerini tamamladığı artık bir sır değil. Şu halde ışığın özellikle küçük sahalarda bitkilerin yayılışında çok etkili olduğunu söyleyebiliriz. Fakat geniş alanlarda etkili olmadıkları da bir başka gerçek olarak karşımıza çıkmaktadır.
Kutup bölgelerinde enlemlerin durumuna göre kutup geceleri hüküm sürmektedir ki, buralarda vejatasyon eksikliğine neden olan ışık faktöründen ziyade sıcaklık şartlarının uygun olmaması rol oynamaktadır. Güneşli ve gölgeli yetişme yerlerinde ise tamamen farklı bir flora hâkimdir. Ayrıca günümüzde sanayileşme ile birlikte yerden yukarıya doğru ısı dengesinin tersine dönmesi (inversiyon) bir alarm olarak karşımıza çıkmaktadır. Yani sıcaklık yerden yukarıya doğru azalacağı yerde tam tersi artmakta olup ciddi problemleri beraberinde getirmektedir. Hatta bu durum atmosferi kararsız kılmaya bile itmektedir. Ne diyelim, şimdilik kararlı dünyamızı kararsız hale getirenler utansın demek düşer bize.
Güneş ışığının bileşimi
Bakmayın güneşin evreni bir lamba gibi aydınlatmasına, dışı seni yakar içi beni derler ya aynen onun gibi güneşte 15–20 milyon derecelik sıcaklığı ile tüm cümle âleme hizmet için kendi iç âleminde dip kısmından yukarı çıkan dev hortumlar eşliğinde derin derin yanmakta. Güneş adeta odak merkezinden milyonlarca kilometre dışarılara doğru kazan misali fokur fokur kaynayan müthiş bir alev bombardımanıyla tüm âlemi selamlamakta. Belli ki bu selamlama sıradan bir selamlama değil. Bilakis birtakım termonükleer reaksiyonlar eşliğinde 564 milyon ton hidrojen gazının 560 milyon ton helyum gazına dönüşmesiyle ortaya çıkan güçlü bir enerji selamıdır. Sözkonusu toplam enerjinin 4 milyon tonu ise uzay sathına ışık ve radyasyon olarak yayılıp süzüldükten sonra arta kalan 2 milyarda biri dünyaya gönderilmektedir. Yani güneşin tek bir selamı bizim için ayrılmış durumda. Olsun önemi yok, güneşin tek bir selamı bile tüm evrende yaşayan mahlûkatı kuşatmaya yetiyor. Özellikle tek selamlık gelen bu ışığın % 45’i 400–750 mikro litre dalga boyları arasında konumlanan görünen ışınlar olup, diğerleri farklı bant dalga boylarında yer alan ışınlardır. Şöyle ki; güneş ışınları atmosferin termosfer tabakasının bitim noktası veya uzayla komşu olan exosferden başlayan yolculuğunu diğer katmanlara geçtiğinde bile sürdürmekte, hatta buralarda da birtakım değişikliklere uğrayıp süzüldükten sonra öyle yoluna devam etmektedir. Bu süzülme işlemi esnasında atmosferde kısa dalga boylu ışınların uzun dalga boylu ışınlardan daha fazla absorbe edildiği gözlemlenmiş olup, gözlemlenen bu ışınların maksimum enerji miktarının atmosferin en üst sınırında 470 mikrolitre dalga boyuna tekabül eden mavi ışınlara isabet ettiği tespit edilmiştir. Keza atmosferde % 21 oranında bulunan oksijenin güneşten gelen mor ötesi ışınları (kısa boylu ültraviyole ışınları) absorbe ettikleri ortaya çıkmıştır. İşte bu absorbe sayesinde üst atmosferde iki atomluk oksijen molekülünün ayrışmasıyla ortamda bulunan diğer bir atomluk oksijenin de bunlara dâhil olmasıyla birlikte üçü bir arada ozon (O3) molekülü oluşturmaktadırlar. İşte meydana gelen bu gaz molekülü hepimizin bildiği gibi güneşten gelen zararlı ışınları (ültraviyole ışınlar) yutan aynı zamanda bertaraf edebilecek nitelikte olan ozon tabakasından başkası değildir. Fakat ne yazık ki hayat kurtarıcı ozon tabakamız sanayileşmenin doğurduğu kozmik çevre kirliliğine paralel olarak ozon tabakasının incelmesine yol açmakta. Böylece incelen ozon tabakası güneşten gelen uzun dalgalı ışınların etkisiyle delinebilmektedir.
Demek ki güneşin kısa dalga boylu ışınlarına maruz kalan oksijenin ayrışmasıyla birlikte ortamda bir başka oksijenle izdivaca girmesi sonucunda hayat kurtarıcı ozon doğmakta. Tabii ozon doğmakla bu iş burda bitmiyor, dahası var. Şöyle ki ozonda kendi içerisinde parçalanma gerçekleştirip akabinde güneşin uzun dalga boylu ışınlarına muhatap kalmakta, derken ayrışan parçalar birleşip yeniden ozon oluşturabilmektedir. Hatta ortaya çıkan ozon gazı güneşten gelen zararlı mor ötesi ışınları absorbe ettiği için o bizim mükemmel koruyucu tabakamız olarak adından söz ettirecek konuma gelir. Çünkü hayatımız onunla anlam kazanmakta. Zaten Allahü Teala; “Gökyüzünü de korunmuş bir tavan gibi yaptık. Onlar ise hala bundaki delilleri inkâr ederler”(Enbiya, 32) diye beyan buyurarak buna işaret etmektedir.
Bilindiği üzere evrende her varlık kendine özgü elektro manyetik radyasyon diye tabir edilen bir ışık yaymaktadır. Şayet maddenin ısısı yeterli bir seviyeye ulaşmışsa tıpkı demirin akkor haldeki etrafa ışık neşretmesi olayında olduğu gibi karşımıza görünen ışık olarak çıkacaktır. Malum, ısının düşmesi halinde ise ışıma frekansı azalacağından kızıl ötesi (gözle görülemeyen ışınlar) radyasyon dalgalarına indirgenecektir. Nitekim yukarda belirttiğimiz üzere güneşten yayılan radyasyonun (ışıma) önce uzaya pay edildikten sonra ancak arta kalan enerjinin iki milyarda biri atmosferin kimyasal analiz süzgecinden geçip dünyaya ulaşabilmektedir. Derken yeryüzüne ulaşan güneş ışınları dik veya yayınık oluşuna göre farklı dalga boylara ayrılıp, bunlar içerisinden gözümüz sadece 0,4–0,7 mikron arasında değişen değerlerdeki ışığı seçecektir. Yani bu bant aralığı dışındakileri göremeyiz. Mesela güneş ışınları gözümüze beyaz görünmekle beraber gerçekte bir prizma ya da yağmur sonrası hava içerisinde su damlacıkları içerisinden geçtiklerinde 7 tayfa (renk) ayrıldığını görmüş oluruz. Özellikle ayrılan bu renkler arasında yeşil ve mavi renkler göz sağlığına iyi gelip, adeta ruhumuzu dinlendirmektedir. Hatta güneş ışığı yedi renkle sınırlı kalmayıp en ince ayrıntılarına kadar analiz edildiğinde mordan kırmızıya kadar sıralanmış değişik dalga boylarında ışık titreşimlerinden ibaret olduğunu fark ederiz. Bir başka ifadeyle 0,4 mikron altındakilerin kısa dalga boylarda yakıcı ve öldürücü, enerjice yüksek mor ötesi veya ültraviyole ışınları olduğunu anlarız. Ayrıca bunlar arasında en limit seviyesinde diyebileceğimiz X ışınları ve minumum dalga boyunda gamma ışınlarda mevcuttur.
Peki limit değerler böyleyse üstü nasıldır derseniz radyo dalgalarında olduğu gibi 0,7 mikron üzeri dalga boyuna sahip ışınlarla karşı karşıyayız demektir. Ki; bu ışınlar kızıl ötesi ışınlar diye adından (infraed veya infraruj) sözettirmektedir. Bu arada ışınlar dik düştüğünde renk spektrumun sarıya, yayınık düştüğünde kırmızıya isabet ettiğini farkederiz. Mesela ormanlarda gölge yapan ağaçlar özellikle ışınların bir kısmını veya kısa dalga boylu olanlarını emmektedir. Bir diğer ışınlarda yeşil ve koyu kırmızı ışınlar olup, bunların enerji seviyesi maksimum 550–710 mikrolitre seviyelerde seyretmektedir. Yaprakları gölgede kalmayıpta güneşte kalanlar ise hem nitelik hem de nicelik bakımdan farklı ışınlara maruz kalmaktadır.
Işığın renklere ayrılması
Renklerle yapılan analiz çalışmalar sonucunda; ince bir su tabakasından sadece kırmızı ötesi ışınların absorbe edildiği dolayısıyla suyun renksiz görünüm kazandığı anlaşılmıştır. Keza kalın bir su tabakasından uzun dalga boyunda gözle görülebilen ışınlar geçirildiğinde ise suyun mavi renkte görünüme kavuştuğu belirlenmiştir. Ayrıca bitkilerin klorofil maddesi ile gözün absorbsiyon spektrumu 0,4–0,7 mikron aralığında görünen ışınlara denk düştüğü tespit edilmiştir. Şu halde bu kriterlerden hareketle fotosentez için gerekli olan ışığın sadece görünen ışınlar olduğu sonucuna varırız. Ancak gözün absorbsiyon spektrumu ile klorofilinki arasında farkı da gözardı etmemek gerekir. Mesela gözümüz daha çok sarımsı yeşil ışınlar için hassas iken, klorofil maddesi göze nispeten daha az oranda sarımsı yeşil ışınları, daha fazla oranda kırmızı ve mavi ışınları absorbe ederek farklılığını ortaya koymaktadır. Bakterilerin klorifil cinsleri ise en fazla kırmızı ötesi ışınlara hassas olarak yaratılmışlardır. Böylece bu ışınları absorbe edip duyarlı olmaktalar. Hatta canlı protoplazmanın yapısında bulunan proteinler de ultraviyole ışınları absorbe ederek hassasiyet kazanmaktalar. Bu arada fotosentez olayında karotinin rolünün ne olduğu kesinleşmemekle beraber ışık enerjisini klorofile taşıdığı ileri sürülmektedir. Bilinen bir gerçek var ki, karotinin kısa dalga boylu mavi ışınlardan ultraviyoleye kadar olan ışınları emdiği gerçeğidir. Zira ultraviyole ışınları yüksek dozlarda bitkiler için zararlı olduğu tespit edilmiştir. Neyse ki hücre zarları kısa dalga boylu ışınları absorbe ederek plazmayı ultraviyole ışınların zararlarından korumuş oluyorlar.
Işığın bitkilerin gelişimine tesiri
Bütün bitkiler yaşayabilmeleri için minimal ışık şiddetine muhtaç olmakla beraber ışık şiddeti yetişme yerinin mükemmelleşmesine paralel olarak azalabilmektedir. Ayrıca çiçek ve meyvaların gelişebilmesi için gereken minimal ışık değeri, vejetatif organların gelişmesi için kullanılan ışığın 2 misli olduğu belirlenmiştir. Bu arada orman altı vejetasyonda (ormanın gölgesinde) yetişen yeni çimlenmiş bitkilerin devamlı açlıkla mücadele halinde oldukları farkedilmiştir. Öyle ki bu şartlar altında anlık bir ışık huzmesi bile hayatlarını devam etmelerine yardımcı olmaya yetebilmektedir. Nitekim orman altı bitkilerin minimal ışık isteği %1 olarak karşımıza çıkmakla beraber tropik bölge ormanlarında bu miktar % 0,3’e kadar düşmektedir. Hetetrof ve ilkel bitkilerin ışık isteği ise %1’in altında seyretmektedir. İlkel bitkilerde ışık isteğinin az olmasının sebebi hücrelerinin klorofille dop dolu olması veya klorofilsiz kısımlarında madde üretimine ihtiyaçlarının olmamasından kaynaklanmaktadır. Bu sebeple birçok cyanophyceae türlerini ıslak bölgelerde 3,5 mm derinliklerde bulmak mümkündür. Keza eğreltilerin ve yosunların çoğunda ışık isteği %1’den % 0,2 arasında değişebilmektedir.
Orman altındaki vejetasyonda ışık durumu ise mevsime göre farklılıklar arzetmektedir. Mesela ilkbaharda ağaçlar yaprak vermeden önce çiçek açıp meyva verdikleri gözlemlenmiştir. Ayrıca ışık birçok ağaçların tomurcuklarının açılmasına tesir emekte. Mesela kayın ağacının tomurcukları sırf ışıkta açılabildikleri halde kaktüs tomurcuklarının açılmasında ışık tam tersi geriletici tesir yaptığı gözlemlenmiştir.
Işığın çimlenmeye tesiri
Işığın etkisi kendi gücünde derler ya. Gerçekten ışık bitkilerin çimlenmesinde tesirini göstermektedir. Fakat ışık bazı tohumların çimlenmesini tetiklerken, bazılarında ise tam tersi olabilmektedir. Mesela flatine bitkilerinin tohumları senelerce karanlıkta çimlenmeden kalabiliyorlar. Şayet sözkonusu bitki tohumu 11–18 gün ışıkta kalırsa çimlenme %100’e bile tamamlanabiliyor. Nigella sativanın tohumları ise aydınlıktan ziyade karanlık ortamı tercih edip daha hızlı çimlenmekteler.
Bu ara da çimlenme yalnız ışık şiddetine bağlı bir değer olmayıp aynı zamanda ışığın cinsine bağlı bir değer olarakta sahne almaktadır. Mesela Dcrenella, Heteromolla bitkisinin karayosunu sadece beyaz ışıkta, Tortella bitkisi ise kırmızı ışıkta çimlenmektedir.
Ekolojik bakımdan ışığın tesiri
Ekolojik bakımdan ışığın bitkilere olan tesiri iki şekilde incelenmekle beraber ışığın bitkilerin gelişimi üzerinde tesiri daha çok CO2 asimilasyonu şeklinde kendini göstermektedir. Bu yüzden yüksek dağlarda yetişen bitkiler kısa bodur (intermodüllü), sert yapraklı, parlak ve renkli çiçeklidirler. Hatta bu bitkilerde gelişme peryodu kısa olduğundan internodyumlar sürekli kısa kalmaktadır. Ayrıca bu bitkilerin ışık isteğide farklı olduğu anlaşılmıştır. Şöyle ki ova bitkileri daha az ışık şiddetinde asimilasyonu gerçekleştirdikleri halde dağ bitkilerinde bu ışık miktarı asimilasyona kâfi gelmemektedir.
Bu arada bitkilerin yetişme yerinde istifade edebildikleri ışık ışınların şiddetinin gün ışığının tümüne oranlayarak hesaplanmaktadır. Mesela gölgesiz yerde yetişen bir bitki için bu değer 1 olarak kabul edildiğinde 1/3 ışık isteği gün ışığının tamamının 1/3’üne karşılık geldiği anlaşılacaktır.
Işık isteklerine göre bitkiler üç ekolojik gruba ayrılır:
—Güneş bitkileri
—Yetişme yeri olarak hem güneş hem gölgeyi tercih eden bitkiler.
—Gölge bitkileri.
Güneş Bitkileri
Işık güneş gören bitkilerin olmazsa olmaz şart unsuru olup daha çok ışığa doğru büyümektedirler. Bu yüzden aydınlık güneşimiz bu bitkilerin ışık isteğini % 100 olarak karşılamaktadır. Bu söz konusu bitkilerimiz tamamen açık ve alçak bitki grupları olup doğrudan doğruya güneş ışınlarına maruz kalırlar. Bu yüzden öğlen saatlerinde bu ışıkların zararlarından korunmak için yapraklarını profil (görünüm) duruma getirmekteler. Profil durumda yaprakların her iki yüzeyi de aynı yapıda olup daha çok yayınık ışınlardan istifade etmektedirler. Bu arada yapraklar gibi bitkiye renk veren ve aynı zamanda asimilasyonda aktif rol oynayan klorofil hücreleri de profil pozisyonu almaktadırlar.
Hem güneş hem de gölgeyi tercih eden bitkiler
Bunlarda maksimal ışık isteği %100, minimal isteği ise herbiri için farklı şiddettedir. Minimal nokta çiçeklilerde steril olanlara göre daha yüksek değerler göstermekte. Mesela Hederal helix’in (sarmaşık) çiçekli alanında %100–22, steril türünde minumum istek %2’dir. Bu gruba Sencio vulgaris %100–2, Dactylis glomerata %100–2 arasında dâhil olmaktadır.
|