1Beğeni
Sinekkapan Bitkisinin Hızlı Hareketi
Bitkiler için hareket ve sürat pek söz konusu değildir. Yaprakları hidrolik bir sistemle hareket ettirilen mimoza bitkisi, benzer bir sistem kullandırılan ve suyu aldığında açılıp dirilen bitkiler adıyla meşhur çöl bitkileri ve tohumlarını 50 km/saat hızla 120 metre öteye fırlatabilen acı kavun bitkisi, bitkiler âlemindeki hareket ve hızlılığa güzel örneklerdir.1 Diğer güzel bir örnek ise, sinekkapan bitkisidir.
Sinekkapan bitkisi, çevikliği ve manevra kabiliyeti yüksek olan sinek ve böcekleri yakalayabilecek harika bir sistemle donatılmıştır. Kasları olmadığı hâlde, göz kırpmadan daha kısa sayılabilecek, saniyenin onda birlik bir zaman diliminde yapraklarını kapatarak sineği hapseden bu bitkilerin hızlılığı araştırmacıların dikkatini çekmiştir. Bu hızlılığın bitkinin yaprak geometrisi ile ilgili olduğu ve yay hareketine benzer bir tesirin neticesinde meydana geldiği son zamanlarda ileri sürülmüştür.2,3 Bitki hareketleri genelde yavaştır ve birçok hareket, bitkinin iç sisteminin, suyu hücreler arasında yavaşça dağıtması ile meydana gelmektedir. Sinekkapanın hareketi ise, bu tip bir hareketin yaklaşık 10 katı hıza sahiptir.
Araştırmacılar bu hızlı hareketi takip edebilmek için bitkinin yaprakları üzerine ışıklı referans noktaları yerleştirdiler ve hızlı video kameralar ile hareketi kaydettiler. Ayrıca yapraklardaki uzamayı hassas bir şekilde ölçebilmek için mikroskop kullandılar. Video görüntülerinin incelenmesinden yaprakların eğriliğinin, kapanma esnasında, dışbükeyden aniden içbükeye döndüğünü fark ettiler. Bu hâdise mühendislikte burkulma terminolojisi ile ifade edilir. Araştırmacılar bu yaprak hareketine ait matematik modeli de geliştirdiler.
Düz ve narin bir çubuğu uzunluk yönünde iki uçtan sıkıştırırsanız, çubuk aniden orta kısmından bükülerek bir yay şeklini alacaktır. Bu yay şekli, dışbükey veya içbükey iki farklı kararlı şekilden birisidir. Çubuk belli şartlar altında bir kararlı şekilden diğerine çok hızlı bir şekilde geçiş yapabilir. İşte bitki yapraklarında bu mühendislik mekanizması ustaca kullanılarak kapanma hızı artırılıyordu. Kısmen içine çökmüş tenis topunun sıkıştırılması neticesinde aniden eski düzgün şekline dönmesi de bu bitkidekine benzer bir mekanizmayla olmaktaydı. Bu hareket sırasında acaba mikro ölçekte ne gibi değişiklikler olmaktaydı?
Yapılan incelemelerde, kapana konan sineğin yaprak üstündeki tüycükleri uyardığı ve bu uyarının dış hücrelere su pompalamayı tetiklediği görülmüştür. Yaprakların dış yüzeyindeki hücreler uzarken iç kısımdaki hücreler aynı kalmaktadır. Uzamalardaki bu farklılık mekanik bir basınca dönüşerek bitkinin dıştan içe doğru aniden kavislenmesi sağlanmaktadır. Bu ani hareketin öncesinde bir saniyelik bir hazırlık süresi geçmektedir.
Bitkiye yerleştirilen bu harika sistemin alıcı âletlere ve mikroakışkanlarda valf mekanizmalarına uygulanması düşünülmektedir.
__________________
Dipnotlar
1- M. Sami Polatöz, Tabiatta Mühendislik, Kaynak Yayınları, 2003.
2- Y. Forterre, J. M. Skotheim, J. Dumais, L. Mahadevan, How the Venus flytrap snaps, Nature, 433, 421-425, January 27, 2005.
3- How a Venus flytrap snaps up its victims, Newscientist, 17, 29 January 2005.
[SES]http://www.sizinti.com.tr/dosyalar/sesler/64kbps/320/1420.mp3[/SES]
Bitkiler için hareket ve sürat pek söz konusu değildir. Yaprakları hidrolik bir sistemle hareket ettirilen mimoza bitkisi, benzer bir sistem kullandırılan ve suyu aldığında açılıp dirilen bitkiler adıyla meşhur çöl bitkileri ve tohumlarını 50 km/saat hızla 120 metre öteye fırlatabilen acı kavun bitkisi, bitkiler âlemindeki hareket ve hızlılığa güzel örneklerdir.1 Diğer güzel bir örnek ise, sinekkapan bitkisidir.
Sinekkapan bitkisi, çevikliği ve manevra kabiliyeti yüksek olan sinek ve böcekleri yakalayabilecek harika bir sistemle donatılmıştır. Kasları olmadığı hâlde, göz kırpmadan daha kısa sayılabilecek, saniyenin onda birlik bir zaman diliminde yapraklarını kapatarak sineği hapseden bu bitkilerin hızlılığı araştırmacıların dikkatini çekmiştir. Bu hızlılığın bitkinin yaprak geometrisi ile ilgili olduğu ve yay hareketine benzer bir tesirin neticesinde meydana geldiği son zamanlarda ileri sürülmüştür.2,3 Bitki hareketleri genelde yavaştır ve birçok hareket, bitkinin iç sisteminin, suyu hücreler arasında yavaşça dağıtması ile meydana gelmektedir. Sinekkapanın hareketi ise, bu tip bir hareketin yaklaşık 10 katı hıza sahiptir.
Araştırmacılar bu hızlı hareketi takip edebilmek için bitkinin yaprakları üzerine ışıklı referans noktaları yerleştirdiler ve hızlı video kameralar ile hareketi kaydettiler. Ayrıca yapraklardaki uzamayı hassas bir şekilde ölçebilmek için mikroskop kullandılar. Video görüntülerinin incelenmesinden yaprakların eğriliğinin, kapanma esnasında, dışbükeyden aniden içbükeye döndüğünü fark ettiler. Bu hâdise mühendislikte burkulma terminolojisi ile ifade edilir. Araştırmacılar bu yaprak hareketine ait matematik modeli de geliştirdiler.
Düz ve narin bir çubuğu uzunluk yönünde iki uçtan sıkıştırırsanız, çubuk aniden orta kısmından bükülerek bir yay şeklini alacaktır. Bu yay şekli, dışbükey veya içbükey iki farklı kararlı şekilden birisidir. Çubuk belli şartlar altında bir kararlı şekilden diğerine çok hızlı bir şekilde geçiş yapabilir. İşte bitki yapraklarında bu mühendislik mekanizması ustaca kullanılarak kapanma hızı artırılıyordu. Kısmen içine çökmüş tenis topunun sıkıştırılması neticesinde aniden eski düzgün şekline dönmesi de bu bitkidekine benzer bir mekanizmayla olmaktaydı. Bu hareket sırasında acaba mikro ölçekte ne gibi değişiklikler olmaktaydı?
Yapılan incelemelerde, kapana konan sineğin yaprak üstündeki tüycükleri uyardığı ve bu uyarının dış hücrelere su pompalamayı tetiklediği görülmüştür. Yaprakların dış yüzeyindeki hücreler uzarken iç kısımdaki hücreler aynı kalmaktadır. Uzamalardaki bu farklılık mekanik bir basınca dönüşerek bitkinin dıştan içe doğru aniden kavislenmesi sağlanmaktadır. Bu ani hareketin öncesinde bir saniyelik bir hazırlık süresi geçmektedir.
Bitkiye yerleştirilen bu harika sistemin alıcı âletlere ve mikroakışkanlarda valf mekanizmalarına uygulanması düşünülmektedir.
__________________
Dipnotlar
1- M. Sami Polatöz, Tabiatta Mühendislik, Kaynak Yayınları, 2003.
2- Y. Forterre, J. M. Skotheim, J. Dumais, L. Mahadevan, How the Venus flytrap snaps, Nature, 433, 421-425, January 27, 2005.
3- How a Venus flytrap snaps up its victims, Newscientist, 17, 29 January 2005.
[SES]http://www.sizinti.com.tr/dosyalar/sesler/64kbps/320/1420.mp3[/SES]
