Bir çalışma, ayçiçeğinin düzensiz hareketlerinin güneş ışığını bulmasına yardımcı olduğunu, bitki davranışları ve potansiyel tarımsal faydalar hakkında fikir verdiğini ortaya çıkardı.
Yeni bir çalışmada, Amerika Birleşik Devletleri ve İsrail’den fizikçiler, bitki büyümesindeki tuhaf davranışa bir açıklama getirmeyi başarmış olabilirler; bu, Charles Darwin’in yaşamının son on yıllarında kendisini de şaşırtan bir gizemdir.
Birçok insana bitkiler durağan ve hatta biraz donuk görünebilir. Ama yeşil şeyler aslında çok fazla hareket ediyor. Örneğin topraktan filizlenen bir ayçiçeği fidesinin hızlandırılmış videosunu izlerseniz, dik büyümez. Bunun yerine, ayçiçeği büyüdükçe tepesi daireler halinde döner, spiraller halinde bükülür ve çok yavaş da olsa genellikle kıvranır.
Şimdi, Colorado Boulder Üniversitesi’nden Orit Peleg ve Tel Aviv Üniversitesi’nden Yasmin Meroz liderliğindeki araştırmacılar, “dönüşler” olarak da bilinen bu kaotik hareketlerin bir rolünü keşfettiler. Sera deneylerinde ve bilgisayar simülasyonlarında grup, ayçiçeklerinin çevrelerindeki güneş ışığı parçalarını aramak için rotasyondan yararlandığını gösterdi.
Araştırmanın yazarlarından biri ve BioFrontiers Enstitüsü ve Bilgisayar Bölümü’nde doçent olan Peleg, “Pek çok insan bitki hareketini gerçekten hesaba katmıyor, çünkü biz insanlar bitkilere genellikle yanlış kare hızında bakıyoruz” dedi. Bilim.
Ekip sonuçlarını 15 Ağustos’ta dergide yayınladı. Fiziksel İnceleme X.
Bu bulgular bir gün çiftçilerin daha verimli düzenlemelerle çeşitli mahsulleri yetiştirmek için yeni stratejiler geliştirmelerine yardımcı olabilir.
BioFrontiers’ın başyazarı ve doktora sonrası araştırmacısı Chantal Nguyen, “Ekibimiz böcek sürüleri ve diğer hayvan gruplarında sosyal etkileşimler üzerine birçok çalışma yapıyor” dedi.
“Fakat bu araştırma özellikle ilginç çünkü bitkilerde de benzer dinamikler görüyoruz. Kökleri toprağa dayanıyor.”
Darwin’in seçimi
Nguyen, bitkilerin genellikle hayvanlar gibi hareket etmediğini, bunun yerine zaman içinde farklı yönlerde büyüyerek hareket ettiğini ekledi. Bu olgu, Beagle savaş gemisiyle yaptığı yolculuktan döndükten sonra bile Darwin’i büyülemişti. Tarihsel kayıtlara göre.
1860’lı yıllarda bir dizi hastalık yüzünden hareket kabiliyetini kısıtlayan Darwin, evindeki bitkileri gözlemleyerek günler geçiriyordu. Salatalık ve diğer bitkilerin tohumlarını ekti. SınıflandırmakDaha sonra taçlarının günden güne nasıl hareket ettiğini izlediler ve ortaya çıkan haritalar rastgele ve çılgın görünüyordu.
“Buklelerimden çok keyif alıyorum; bu tam da bana yakışan türden bir baş belası.” 1863’te bir arkadaşına yazdı.
Darwin eğlense de eğlenmese de saçlarının bir kısmının neden buruştuğunu açıklayamadı.
Bu, fizikçi olan Meroz’un da kafasını karıştıran bir gizem. 2017 yılında yapılan bir araştırma Bu araştırma onu doğru yöne işaret etti. Bu araştırmada, Buenos Aires Üniversitesi liderliğindeki bilim insanları, sıkışık koşullar altında sıra sıra ayçiçeği yetiştirdi. Bitkilerin doğal ve tutarlı bir şekilde kendilerini neredeyse bir fermuarın dişleri gibi zikzak şeklinde düzenlediklerini keşfettiler. Bu düzenlemenin bitkilerin grup olarak güneş ışığına erişimlerini maksimuma çıkarmasına yardımcı olması muhtemeldir.
Miroz, bitki titreşimlerinin bitki büyümesindeki bu tür kalıpları yönlendiren motor olup olmadığını merak etti.
Bitki bilimleri ve gıda güvenliği profesörü Miroz, “Tırmanan bitkiler için mesele açıkça tutunacak destek bulmaktır” dedi ve ekledi: “Fakat diğer bitkiler için buna neden değdiği açık değil.”
İşte güneş geliyor
Bunu öğrenmek için o ve meslektaşları beş haftalık ayçiçeklerini sıralar halinde ektiler. Daha sonra, kendilerinden önceki Darwin gibi, bitkilerin hafta boyunca nasıl hareket ettiğini haritaladılar.
Daha sonra Nguyen ve Bligh, ayçiçeği büyümesini yönlendiren kalıpları analiz etmek için bir bilgisayar programı geliştirdiler. Araştırmacılar ayrıca ayçiçeklerinin daha fazla veya daha az hareket etmesi durumunda, yani rastgele veya yavaş, sabit bir düzende hareket etmeleri durumunda ne olacağını görmek için bilgisayar simülasyonlarını kullanabildiler.
Grup, dijital tesislerin hiç hareket etmemesi durumunda hepsinin düz bir çizgide birbirlerinden uzaklaşacağını keşfetti. Aksine, eğer çok hareket ederlerse rastgele bir düzende büyüyeceklerdir. Ancak doğru miktarda rastgele hareket ederlerse, ayçiçekleri o ayırt edici zikzak şeklini oluşturur ve bu, gerçek bitkilerde güneş ışığına büyük ölçüde erişim sağlar. Nguyen, bitkilerin en iyi ışığın nereden geldiğini bulmak için kendi etrafında döndüğünü ve daha sonra o yönde büyüdüğünü açıkladı.
“Sisteme biraz gürültü eklediğinizde, bu bitkinin çevresini keşfetmesine ve her bitkinin maksimum ışığa maruz kalmasına olanak tanıyan konfigürasyonlara yerleşmesine olanak tanır. Bu da gördüğümüz bu güzel zikzak desenine yol açar” dedi. .
Gelecekteki deneylerde araştırmacılar ayçiçeklerinin daha karmaşık düzenlemelerde nasıl büyüdüğünü test edecekler. Miroz ise bitkilerin hareket etme ve etkileme yeteneklerinin takdir edildiğini görmekten mutlu.
“Eğer hepimiz bitkilerle aynı zaman ölçeğinde yaşasaydık, sokakta yürüyüp onların hareket ettiğini görebilirdiniz” dedi. “Muhtemelen hepimizin evcil hayvanı olarak bitkiler var.”
Referans: Chantal Nguyen, Imre Dromi, Ahron Kempinski, Gabriela E.C. Gall, Orit Peleg ve Yasmin Meroz tarafından yazılan “Gürültülü daireler ayçiçeklerinde kendi kendini düzenleyen gölgelerden kaçınmayı kolaylaştırır”, 15 Ağustos 2024, Fiziksel inceleme.
DOI: 10.1103/PhysRevX.14.031027
More Stories
Bilim insanları dünyadaki en büyük demir cevheri yataklarında milyar yıllık bir sırrı keşfetti
Fosillere göre tarih öncesi deniz ineği, timsah ve köpekbalığı tarafından yenildi
Büyük bir bindirme fayı üzerine yapılan yeni araştırma, bir sonraki büyük depremin yakın olabileceğini gösteriyor