Tohumun Bitkiye Dönüşmesi

 İlk Aşama :  Filizlenme

Tohumu hiç görmemiş olsaydık ve ne işe yaradığını da bilmeseydik içinden birbirine  hiç benzemeyen sayısız bitkinin çıkabileceğini, bu bitkilerin de metrelerce yüksekliğe ulaşacaklarını tahmin edebilir miydik? Tabi ki tahmin edemezdik.

Pek çoğu küçük kuru tahta parçalarına benzeyen tohumlar, aslında içlerinde bitkilere ait binlerce bilgiyi barındıran genetik şifre taşıyıcılarıdır. İleride oluşturacakları bitkiler ile ilgili tüm bilgiler tohumların içinde saklıdır. Bitkinin kökünün ucundaki tüycükten, gövdesinin içindeki borucuklara, çiçeklerinden, vereceği meyveye kadar tüm bilgiler en küçük detaylarına kadar eksiksiz olarak tohumun içinde mevcuttur. 

Döllenmenin ardından oluşan tohumun bir bitkiye dönüşmesindeki ilk aşama filizlenmedir. Toprağın altında beklemekte olan tohum ancak ısı, nem ve ışık gibi faktörlerin bir araya gelmesiyle hareketlenip canlanır. Bundan önce ise adeta bir uyku halindedir. Zamanı geldiğinde uykusundan uyanır ve büyümeye başlar. 

Filizlenme işleminin birkaç aşaması vardır. İlk önce, tohum ıslanmalıdır ki, içinde bulunan hücreler nemlensin ve metabolizma faaliyetleri başlayabilsin. Bu faaliyetler bir kez başladıktan sonra kök ve filiz de büyür ve bu aşamada hücre bölünmesi başlar. Bir yandan da belli fonksiyonların özel dokular tarafından gerçekleştirilebilmesi için hücre farklılaşması olur. Bütün bu aşamalar çok fazla enerji gerektirir.

Tohumun büyümek için besine ihtiyacı vardır. Fakat tohumun, buradaki mineralleri kökleriyle alacak hale gelene kadar beslenebileceği bir kaynağı yoktur. Öyleyse tohum, büyümesi için gerekli olan besini nasıl bulmaktadır?

Bu sorunun cevabı tohumun yapısında gizlidir. Döllenme sırasında tohumla birlikte oluşan besin deposu, filiz verip toprak dışına çıkana kadar tohumlar tarafından kullanılacaktır. Tohumlar kendi besinlerini üretir hale gelinceye kadar, bünyelerindeki yedek besinlere ihtiyaç duyarlar. 

Gereken koşullar sağlanıp da çimlenme başladığında tohum topraktan suyu çeker ve embriyo hücreleri bölünmeye başlar, daha sonra tohum kabuğu açılır. Önce kök sisteminin başlangıcı olan kökçükler sürgün verirler ve toprakta aşağı doğru büyürler. Kökçüklerin gelişmesini, sap ve yaprakları üretecek olan tomurcukların gelişimi izler.

Tohum toprak üstüne ışığa doğru yönelir ve sürekli güçlenir. Çimlenme toprak altında başlamıştır. İlk gerçek yapraklar açıldığındaysa bitki, fotosentez yoluyla kendi besinini üretmeye başlar. 

Buraya kadar anlatılanlar, aslında herkesin çok iyi bildiği, hatta sık sık gözlemlediği konulardır. Tohumların toprağı yararak içinden çıkmaları  herkes için çok alışılmış bir olaydır. Ama tohumun büyümesi sırasında gerçekte bir mucize gerçekleşmektedir. Ağırlığı ancak "gram"larla ifade edilebilecek olan tohum, üzerindeki kilolarca ağırlıktaki toprağı delerek yukarı çıkarken hiç zorlanmaz. Tohumun tek amacı toprağın üstüne çıkıp ışığa ulaşmaktır. Çimlenmeye başlayan bitkiler incecik gövdeleriyle sanki boş bir alanda hareket ediyormuş ve üzerlerinde onca ağırlık yokmuşçasına, oldukça rahat bir şekilde, yavaş yavaş gün ışığına doğru yol alırlar. Yer çekimine karşı koyarak, yani kendileriyle ilgili olan tüm fizik kurallarını da hiçe sayarak topraktan çıkarlar. 

Toprağın normalde çürütücü, parçalayıcı özelliği olmasına rağmen, küçücük tohum ve milimetrenin yarısı inceliğindeki kökler hiçbir zarar görmezler. Aksine sürekli gelişerek büyürler.

Toprağın altındaki tohumun yüzeye çıkış yolu çeşitli yöntemlerle kapatılarak, gün ışığına ulaşmasını engellemek için deneyler yapılmıştır. Deneyler sonucunda ortaya çıkan sonuçlar çok şaşırtıcı olmuştur. Tohum, önüne çıkan her engelin etrafından dolaşacak kadar uzun filizler çıkartarak ya da büyüdükleri yerde baskı yaratarak sonuçta yine gün ışığına ulaşmayı başarmıştır. Bitkiler büyüme süreçlerinde, büyüdükleri yerde büyük bir baskı yaratabilirler. Mesela yeni yapılmış bir yolda yarıkların içinde yetişen bazı fideler yarıkların daha da genişlemesine yol açabilirler. Kısacası tohumlar gün ışığına çıkarken engel tanımazlar. 

Tohum filizlenip topraktan çıkarken her zaman dik olarak çıkar. Bunu yaparken tohum yer çekimine aykırı hareket etmektedir. Kökler ise yer çekimine uygun hareket ederek toprağın içlerine doğru  ilerlerler. Bu durum akla şu soruyu getirir: 

"Aynı bitkinin iki ayrı organı nasıl olup da bu şekilde zıt yönlere doğru bir büyümeyi başarırlar?" Bu sorunun cevabını verebilmek için bitkilerdeki bazı mekanizmaları inceleyelim.

Bitkilerde büyümeyi yönlendiren uyarılar iki türlüdür; ışık ve yer çekimi. Tohumdan çıkan ilk kök ve filiz bu iki çeşit uyarıya karşı oldukça duyarlı sistemlerle donatılmışlardır. 

Filizlenen bitkinin köklerinde yer çekimi sinyallerini algılayan hücreler bulunur. Yukarıya doğru yükselen gövde kısmında ise ışığa duyarlı olan hücreler bulunur. İşte bu hücrelerin ışığa ve yer çekimine duyarlı olması da bitkinin parçalarını gereken yerlere doğru yönlendirir. Bu iki uyarı türü, köklerin ve filizin büyüme yönü eğer dikey değil de farklı bir yöne doğru ilerliyorlarsa, yönlerini düzeltmelerini de sağlar. 

Engel Tanımayan Filizler

Topraktan çıkan filiz her zaman uygun bir ortama ulaşamayabilir; örneğin kendini bir kayanın veya büyük bir bitkinin gölgesi altında bulabilir. Bu durumda büyümeye devam ederse, güneş ışığını alamayacağından fotosentez yapması zorlaşacaktır. Eğer filiz, yeryüzüne çıktığında kendini böyle bir ortamda bulursa, hemen ışık kaynağına doğru büyüme yönünü değiştirir. Fototropizm olarak bilinen bu işlem göstermektedir ki, filizler de ışığa duyarlı yön tayini sistemine sahiptir. Hayvanlarla ve insanlarla karşılaştırdığımızda bitkiler, ışığı algılama konusunda daha avantajlı durumdadırlar. Çünkü hayvanlar ve insanlar sadece gözleriyle ışığı algılayabilirler. Bitkilerdeki yön tayin sistemleri ise son derece keskindir. Bu yüzden hiçbir zaman yönlerini şaşırmazlar. Işığa ve yer çekimine dayalı kusursuz yön bulma sistemleri sayesinde kolaylıkla yönlerini bulabilirler. 

Bitkiler ışığı algılayıcı sistemlerin yanı sıra hücre bölünmesinin gerçekleştiği özel büyüme bölgelerine de sahiptirler. Meristem olarak adlandırılan bu dokular genellikle kök ve gövde uçlarında bulunurlar. Filizin gelişimi sırasında eğer büyüme bölgesindeki hücreler hep aynı şekilde büyürlerse bu, gövdenin düz olmasını sağlar. Her bitkinin Meristem dokusunun büyüme yönüne göre şekilleri belirlenir. Eğer bu hücrelerin büyümesi bir kenarda fazla, diğerinde az olursa bitkinin gövdesi eğimli büyüyecektir. Bitkilerdeki büyüme eğer şartlar uygunsa tüm bölgelerde aynı anda başlar. Filizden çıkan bitkinin bir yandan gövdesi acil ihtiyacı olan ışığa doğru ilerler. Öte yandan topraktan bitki için gerekli olan su ve mineralleri sağlayacak olan kökler de yer çekimini algılayan rehber sistemleri sayesinde büyümelerini en etkili biçimde gerçekleştirirler. İlk bakışta bitkilerin kök uzantılarının toprağın altına rasgele yayıldığı düşünülebilir. Oysa gerçekte kök uzantıları bu duyarlı sistem sayesinde kontrollü bir şekilde, hedeflerine kilitlenmiş füzeler gibi ilerlerler.

Bu mekanizmalarla kontrol edilen büyüme, bitkiden bitkiye farklılıklar gösterir. Çünkü her bitkide büyüme kendi genetik bilgisine uygun olarak gerçekleşir. Bu yüzden her bitkide maksimum büyüme oranları da farklıdır. Örneğin bir mısır sapı için maksimum büyüme süresi altı hafta iken, bir kayın ağacı için bu süre çeyrek asır olmaktadır.   

Çimlenme küçücük bir cisimden metrelerce uzunluktaki ve tonlarca ağırlıktaki bir bitkinin oluşmasının ilk aşamasıdır. Yavaş yavaş büyüyen bitkinin kökleri yere, dalları yukarıya doğru uzanırken, içindeki sistemler de (besin taşıyacak sistemler, döllenmesini sağlayacak sistemler, bitkinin uzamasını, genişlemesini ve bunların durmasını kontrol eden hormonlar) hep birlikte ortaya çıkar ve hiçbirinin oluşumunda  bir aksama ya da gecikme olmaz. Bitki için gerekli olan her şey aynı anda gelişir. Bu son derece önemlidir. Örneğin, bir yandan çiçeğin döllenme mekanizması gelişirken, diğer yandan da taşıma boruları (besin ve su taşıma boruları) oluşmaktadır. Aksi takdirde, mesela çiçek döllenme mekanizması oluşmayan bir bitkide, soymuk ya da odun borularının hiçbir önemi olmayacaktır. Köklerin oluşmasının da bir anlamı yoktur. Çünkü böyle bir bitki neslini devam ettiremeyeceği için, ek mekanizmalar bir işe yaramayacaktır. 

Alıntıdır.