.
Yeni bir habitata dağılmak, yaşayan bir organizmanın verebileceği en riskli kararlardan biridir. Hareket edemiyorsanız ve diasporanız üçüncü şahıslara bağlıysa daha da fazla. Ama bu diaspora sadece tesadüflerin elinde değil. Karahindiba büyüleyici bir mekanizma kullanır, böylece meyveleri, tohumları ve arzularımızla birlikte birkaç metre hatta kilometrelerce yol alır ve böylece geleceklerini garanti altına alır.
Bitkiler, tohum ve meyvelerinin yayılmasında tamamen pasif aktörler gibi görünebilir ve kaderleri tamamen o andaki çevre koşullarının ve tozlayıcıların uygunluğuna bağlıdır. Bununla birlikte, bitkiler aleminde, bazılarının çevresel değişikliklere (rüzgar, sıcaklık ve/veya Suyun mevcudiyeti) yanıt olarak yolculukları boyunca tohum taşıyan yapılarının anatomisini tam olarak yeniden biçimlendirme yeteneğini gösteren birkaç örnek vardır. Bu büyüleyici vaka Taraxacum officinalegenellikle karahindiba olarak bilinen Asteraceae familyasından.
Karahindiba anatomisini hava şartlarına göre ayarlar.
Dilek tutarken tüm ümidimizi bağladığımız olgun karahindiba bitkisinin beyaz, kabarık ponponlarına yakından bakarsak onlarca meyveden oluştuğunu görürüz. Bunlar, pappus adı verilen yüzden fazla kıldan oluşan karmaşık bir “paraşüt” veya konik tüylü kümeye bir iplikle tutturulmuştur. Meyveler bitkiden ayrıldığında, pappus rüzgarı yakalar ve diaspora başlar.
İlginç bir şekilde, pappus morfolojisi durağan değildir ve yolculuk boyunca geri dönüşümlü olarak değişir. Ve karahindiba, uçuşunu etkili bir şekilde hava koşullarına göre ayarlamanın ve böylece tohumlarının başarılı bir şekilde dağılmasını sağlamanın anahtarını bir sır olarak – ama herkesin gözü önünde – saklamıştır.
Yazar sağladı
Dergide yeni bir yayın Doğa İletişimi bu fenomenin fiziksel anahtarlarını gösterir: Pappus’unuzun taban plakasının higroskopik yeniden şekillenmesi (nemi emme yeteneği). Böylece, kuru ve rüzgarlı koşullarda karahindiba, rüzgarı daha iyi yakalamak ve meyvelerin havadan gezinmesini kolaylaştırmak için yapraklarını yayar. Öte yandan, ortam nemli ve rüzgar yumuşak olduğunda, karahindiba meyveleri “paraşütlerini” kapatır, papusları gruplandırır ve yere doğru alçalmaya başlar.
Gezilerini çevresel koşullara nasıl uyarlarlar?
Karahindiba pappusunun açılması, su ile temas ettiğinde şişen ve kılların hareketini zerre kadar enerji harcamadan yönlendiren bir “cihaza” benzer şekilde tabandaki higroskopik bir yapının yeniden modellenmesi nedeniyle değiştirilir. Bu cihaz, ortamdaki su moleküllerini emer ve atmosferik nem seviyesinin optimal olup olmadığını belirler. O zaman stratejik bir karar verir: pappus’u açın ve daha uygun bir habitata uçun ya da kapatın ve çiçeğin içinde kalın. Türün hayatta kalması bu biyomekanik “karara” bağlıdır.
Kontrollü nem odaları, görüntüleme teknikleri ve bilgisayar modelleri kullanan araştırma ekibi, bu pappus cihazının merkezi bir boşluk etrafında benzersiz bir radyal tarzda düzenlenmiş dört farklı dokudan oluştuğunu keşfetti.
Ayrıca her doku farklı bir hidrofobikliğe ve sonuç olarak farklı bir şişme kabiliyetine sahiptir. Pappus kıllarının açısal ve senkronize hareketine izin veren tam da bu diferansiyel ve radyal şişliktir.
Çalışmada gösterildiği gibi, daha yüksek nem koşullarında, cihazın radyal şişmesi, papus kıllarının mekanik olarak yukarı doğru hareket etmesine neden olarak paraşütün kapanmasını tetikledi. Daha kuru koşullarda, cihaz susuz kaldı ve şişkinliğini kaybederek kılların açılmasına ve daha az aerodinamik bir paraşüt oluşmasına neden oldu. Bu makalede, bu cihazı, çevresel ipuçlarını aktif ve doğru bir şekilde algılayan ve bunlara yanıt veren ve bilinçli dağılmayı sağlayan, daha önce hiç karakterize edilmemiş bir tür “biyolojik menteşe” olarak tartışıyorlar.
Biyolojik çeşitlilikteki rolü
Tohumların ve meyvelerin dağılmasıyla ilgili yapısal ve işlevsel özelliklerin incelenmesi, iklim değişikliğinin yanı sıra bitki biyoçeşitliliği üzerindeki etkileri nedeniyle aktif bir araştırma alanıdır.
Karahindiba ekosistemlerde (esas olarak kentsel ve kırsal) çok önemli bir ekolojik rol oynar. İlk çiçek açan bitkilerden biridir, bu nedenle baharın ilk aylarında çok çeşitli polen yayan böceklere (arılar dahil) nektar sağlarlar. Bu türün dağılımı, tozlayıcıların popülasyonlarını etkiler ve siz de ekin üretiminde olursunuz. Çoğu mahsulün tozlayıcılara bağlı olduğunu unutmayalım. Tüm bu nedenlerden dolayı, karahindibaların tohumlarının dağılımını çevresel koşullara bağlı olarak nasıl değiştirdiğini bilmek, mevcut iklim krizinde popülasyonlarının dinamiklerini ve gelecekte hayatta kalmalarını tahmin etmek için hayati önem taşıyor.
Biyoteknoloji ilham kaynağı: dronlar ve yumuşak robotlar
Karahindiba uçuşunun özelliklerini bilmek, malzeme bilimi ve mühendisliğinde ilerlemeler sağlayabilir. Aslında, pappus kıllarının senkronize açılıp kapanmasının arkasındaki biyomekanik, yumuşak robotlar olarak da bilinen, uzantıları aynı anda hareket ettiren esnek malzemelerden yapılmış yeni robotların tasarımına ilham kaynağı olabilir.
Doğal tohum dağıtma mekanizmalarının, robotikte çok değerli özellikler olan uçuşu optimize etmek için kütle ve enerji açısından sağlam, yüksek düzeyde uyarlanabilir ve verimli olduğu dikkate alınmalıdır. Aynı şekilde karahindibanın uzun mesafe uçuşunun tekilliklerini bilen bazı kişiler gözetleme, güvenlik ve hava kalitesi kontrol gibi uygulamalarla küçük uçan drone’lar yaratma fikrini düşünüyorlar.
Karahindiba uçuşunun bize getirdiği pek çok gelişme var. Yeni dileklerde bulunmanın zamanı geldi.
.
