Popüler Tarım
"Saban Kılıçtan Üstündür"

Bitkiler kendilerini fazla güneş ışınlarından nasıl korur?

Bitkiler kendilerini fazla güneş ışınlarından nasıl korur?
2 904

Fotosentez için güneş ışığı gereklidir, ancak çok fazla güneş ışığı bitkilere zarar verebilir. Bu nedenle, kendilerini korumak için, bitkiler aşırı ışığı ısı olarak dışarı atarak foto hasardan kaçınırlar. Bunu nasıl başardıkları, yıllardır merak konusu olmuştur. 10 Mart’ta Nature Communications’da bildirilen bilim insanları, bu başarıyı elde etmenin olası mekanizmalarından birini ortaya çıkardılar.

ABD’deki Massachusettes Teknoloji Enstitüsü’nden (MIT) ve İtalya’daki Pavia Üniversitesi’nden ve Verona Üniversitesi’nden araştırma ekibi, bitkilerin aşırı güneş ışığını ısı olarak dağıtmak için kullanabileceği olası mekanizmayı ortaya çıkarmak için oldukça hassas bir spektroskopi türü kullandılar.

Güneş ışığından, klorofil  (bitkilere yeşil renk veren pigment) tarafından emilen fazla enerjinin karotenoid adı verilen diğer pigmentlere aktarıldığını ve daha sonra serbest bırakıldığını buldular.

Makalenin sorumlu yazarı Dr. Gabriela Schlau-Cohen açıklamasında, “Bu, yeşil bitkilerin ışık hasadı kompleksinde klorofil-karotenoid enerji transferinin ilk doğrudan gözlemidir” diyor. “Bu en basit öneri, ama şimdiye kadar hiç kimse bu fotofiziksel yolu bulamadı.

Bitkiler kendilerini fazla güneş ışığından nasıl korur?

Güneş ışığından gelen enerji, daha sonra bitki tarafından kullanılmak üzere enerji depolayan şeker molekülleri üretmeye yardımcı olmak için bitkiler tarafından kullanılır. Ancak maruz kaldıkları tüm güneş ışığını kullanmazlar. Aslında, bitkilerin güneş ışığı yoğunluğundaki değişikliklere hızla uyum sağladığı bilinmektedir.

Örneğin, mevcut güneş ışığının sadece yüzde 30’u şekere dönüştürülür ve geri kalanı ısı olarak atılır. Bu, bitkinin proteinlerine ve hücresel bileşenlerine zarar verebilecek serbest radikallerin oluşumunu önler.

Ekstra enerji (fotonlar şeklinde), klorofillerde ışık hasat kompleksi tarafından emilir ve derhal likopen ve beta-karoten gibi karotenoid adı verilen molekülleri yaklaştırır. Karotenoidler aşırı fotonları hızlı titreşimle dışarı atar ve aynı zamanda serbest radikallerin son derece iyi temizleyicileridir.

Şaşırtıcı bir şekilde, tüm süreç femtosaniye, yani saniyenin milyarda birinin milyonda birinde gerçekleşir. Ancak bu, bilim insanlarının bu fenomeni gözlemlemelerini son derece zorlaştırmaktadır.

Bununla birlikte araştırma ekibi, bir femtosaniye spektroskopik tekniğini değiştirerek, spektral bant genişliğini genişletti. Yani, kırmızıdan mavi ışığa uzanan daha geniş bir enerji seviyesi aralığına sahip oldular.

Araştırmacılar ayrıca iki farklı çevresel koşula baktılar ve çevresel koşulların enerji yayılım oranını etkileyebileceğini gösterdiler.

Bu yeni bilgi, bilim insanlarının ürün verimini artırmak için yeni yöntemler geliştirmelerine yardımcı olabilir.

Schlau-Cohen’in açıkladığı gibi: “Mekanizmayı anlarsak, her şeyi yeniden düzenlemek yerine sistemi gerçekten optimize edebilir ve teorikte maksimum seviyeye ulaşabiliriz”.


Kaynak

Son, M. et al. Observation of dissipative chlorophyll-to-carotenoid energy transfer in light-harvesting complex II in membrane nanodiscs. Nature Communications (2020). DOI: 10.1038/s41467-020-15074-6

Bu içerik PopulerTarim.com tarafından oluşturulmuştur. PopulerTarim.com'un belirtmiş olduğu "Kullanım İzinleri" ne bağlı kalmak kaydıyla kullanabilirsiniz.

Konu Hakkındaki Düşünceleriniz? Yorumla...

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.

Yorum yaptığınız için teşekkür ederiz.

2 Yorum
  1. Tarık Cüce yorumladı

    Bitkilerin kendini fazla güneş ışığından koruma mekanimaları olsada bu elbette yeterli olmuyor ve bizler bu dueum için ek önlemler almak zorunda kalıyoruz.

    1. Levent KIRCA yorumladı

      Elbette öyle, bitkilerin çiçek açmak ya da meyve vermek içinde kendi mekanizmaları var ancak bizler modern tarım gereği olarak daha fazlasını almak istiyor ve bunun için çeşitli yöntemler geliştiriyoruz.

Konu Hakkındaki Düşünceleriniz? Yorumla...

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.

Yorum yaptığınız için teşekkür ederiz.

Bu web sitesi, deneyiminizi geliştirmek için çerezler kullanmaktadır. Çerez uygulama politikamızı kabul etmiş olucaksınız, ancak isterseniz dilediğiniz zaman çıkabilirsiniz. Kabul Et Devamını oku