#

Bitkinizi Kaç Lümen Alırdınız?

Bilim Dalları
Etiketler

Bilim insanları, karanlıkta kendiliğinden ışık saçan bitkiler geliştirmekte ısrarcı. Rus, İngiliz ve Avusturyalı bir ekip tarafından yürütülen yeni çalışmalar, estetik kaygılardan ziyade, bitki metabolizmasının dış etkenlere nasıl tepki verdiğini daha iyi öğrenmeyi hedefliyor. Ama yine de, deneylerde kullanılan bitkileri karanlıkta ışıl ışıl görmek, hayal gücünü ve estetik sınırları da ışıl ışıl aydınlatıyor.

Daha önce, bitkilerin karanlıkta ışık yaymasını amaçlayan çeşitli araştırmalar yürütülmüştü, yani mesele yeni değil. Bazı kimyasal maddeler veya nanoparçacıklar yardımıyla, bitkilerin karanlıkta belirli bir süre ışıldaması sağlanmıştı. Bu yeni çalışma ise, daha farklı bir yöntem izliyor, tüm bitkilerde bulunan kafeik asit adlı yaygın bir maddeyi, organizmalarda ışıldamayı sağlayan bir bileşiğe dönüştüren bir ‘‘fungal biyolüminesans sistemi’’ kullanıyor. Bu yaklaşımı diğerlerinden farklı kılan önemli noktalardan biri ise, bitkinin doğal işlevlerini herhangi bir şekilde sekteye uğratmaması. Yani genel fenotip, klorofil ve karoten içeriği, çimlenme ve çiçeklenme gibi özelliklerinde neredeyse hiç değişiklik yaratmıyor. Ayrıca çimlenmeden tohumlanmaya kadar, bitkinin tüm yaşam döngüsü boyunca ışıldamayı sağlıyor. Bu yeni yöntemle, eski tekniklere göre on kat daha parlak bitkiler üretilebilmiş.

Araştırmacılardan Keith Wood, bu yeni bitkilerin ‘‘tamamen genetik koda işlenmiş, çok daha parlak ve istikrarlı bir ışıldama sağladığını’’ belirtiyor, bitkilerin dakikada 1 milyarın üzerinde foton üretebildiğini ekliyor.

Mantarlardaki biyolüminesans, kafeik asit adı verilen bir organik moleküle bağlı. Dört farklı enzim içeren bir metabolizma döngüsü sayesinde ışıldamayı mümkün kılıyor. Bunların ikisi, kafeik asidi öncü bir moleküle dönüştürüyor, üçüncüsü oksitleyerek foton oluşturmasını sağlıyor, dördüncüsü ise molekülü yeniden kafeik aside dönüştürerek, döngüyü yeniden başlatıyor.

Araştırmacılar bu sistemi bitkilere aktarmak için, mantarlardan DNA alarak, bitkilere yerleştirmiş.

Fakat kafeik asit, aynı zamanda tüm bitkilerin hücre duvarlarını oluştururken kullandığı, dokularda odunlaşmayı sağlayan lignin polimerinin temel yapı taşlarından biri. Bitki metabolizmasının önemli bileşenlerinden biri olarak, renk, koku ve benzer özellikleri belirleyen çeşitli bileşiklerin de olmazsa olmazı. Dolayısıyla, bu molekül ile ışıldamayı ilişkilendiren yeni bir yapılandırma, bitkinin metabolizmasına dair belirteç olarak da kullanılabilir. Yani bitkilerin fizyolojik durumu ve dış faktörlere tepkisini görselleştirebilir. Araştırmacılar, örneğin, etilen gazı saldığı bilinen olgun bir muz meyvesini bu bitkiler ile yan yana getirdiği zaman, ışıldamanın ciddi oranda arttığını tespit etmiş.

Nispeten basit genetik yapısı ve hızlı büyümesi nedeniyle, deneylerde tercih edilen başlıca bitki tütün olsa da, petunya ve gül gibi daha çekici bitkilerde de denemeler yapılmış.

Bitkilerin saçtığı ışığın altında kitap okumak henüz mümkün değil, yani çocuklar elektrikler kesildiği için ders çalışamama bahanesini bir süre daha kullanabilir. Ama teknolojinin uygulama alanları, gelecekte ‘‘fantastik’’ manzaralar oluşturabilecek potansiyele sahip. Mesela, sokaklarda gece aydınlatma lambaları yerine kendiliğinden ışık yayan ağaçlar görmek, bilim kurgu hayranlarını bayıltacak kadar heyecanlı bir olasılık. Gelecekte bir gün, meşhur Avatar filmindeki ışıl ışıl ormanların içinde yürüme ihtimali bile, herkes için çekici olsa gerek.

REFERENCES

  • 1. https://futurism.com/gene-hacked-glowing-plants?utm_source=The+Future+Is&utm_campaign=332d8e281f-EMAIL_CAMPAIGN_2020_04_28_06_48&utm_medium=email&utm_term=0_03cd0a26cd-332d8e281f-250129673&mc_cid=332d8e281f&mc_eid=cc75b9f7b6
  • 2. https://cosmosmagazine.com/biology/plants-grow-brightly-with-mushrooms?utm_source=Cosmos+-+Master+Mailing+List&utm_campaign=a1ab67da51-EMAIL_CAMPAIGN_4_MAY_2020&utm_medium=email&utm_term=0_3f5c04479a-a1ab67da51-180744937&mc_cid=a1ab67da51&mc_eid=39e9edd5af
  • 3. https://phys.org/news/2020-04-sustainable.html?utm_source=nwletter&utm_medium=email&utm_campaign=weekly-nwletter