Güller kırmızı, menekşeler mor. Bunu herkes bilir ama onlara renklerini kazandıran mekanizma tam olarak nedir? Bitki yetiştiricileri konuyla ilgili genlerin bir bölümünü biliyor olsa da, pigmentlerin bir çiçeği nasıl olup da kırmızı, mavi ya da sarı yapabildiğine ilişkin niceliksel bir çalışma yakın zamana dek yapılmamıştı. Şu anda İsviçre'deki Lozan Üniversitesi'nde görev yapan ve çalışmalarına Hollanda'da bulunan Groningen Üniversitesi'nde başlamış olan Casper van der Kooi, fizik ile biyolojiyi harmanlayarak bu konuya eğildi.

Araştırmacı, Proceedings of the Royal Society B dergisinde yayımlanan makalesinde, çiçeklerin içindeki hücresel yapılardan ışığın saçılması ve geri saçılan ışığın pigmentlerden filtre edilmesi ile renk oluşumu sürecini tanımlıyor. Bunu matematiksel bir model kurarak gerçekleştiren Casper van der Kooi, elde ettiği bulguları böceklerin görme sistemleri hakkında bilinenler ile birleştirerek, bitkilerin böcekleri çekebilmek için kullandığı bazı anatomik numaraları ortaya çıkardığını ekliyor.

Çiçeklerin böcekler tarafından görülmeleri gerekir. Dolayısıyla ışığı yansıtmak çiçekler için çok önemlidir. Bununla birlikte, son çalışmada yapılan ölçümler ve modeller, tüm ışığın sadece %20 ile %50 arasında bir oranının yansıtıldığını gösteriyor. Geriye kalan ışık, taç yapraklardan geçerek, onlara yarı saydam bir görünüm kazandırıyor. Peki bunun çiçeğe sağladığı avantaj ne olabilir? Bilindiği kadarıyla herhangi bir avantajı yok. Taç yaprakların çoğunu böcekler yukarıdan görür. Bu da düşük yansıtma düzeyi için iki olası açıklama bırakıyor: Ya çiçeklerin daha fazla ışığı yansıtabilirliği yok ya da bunu yapmanın onlara sağlayacağı ek bir yarar yok.

Yansıtma Oranları Değişken

Van der Kooi'nin çalışması, çiçekler tarafından saçılan ışık miktarının oldukça değişken olduğunu gösteriyor. Bu nedenle çiçeklerin daha fazla ışık yansıtamayacakları düşüncesine karşı çıkıyor. "Fakat aynı zamanda biliyoruz ki, böceklerin görme sistemi, yoğunluktaki (İng. intensity) farkları düzeltir. Bu önemli bir uyumlanma (adaptasyon): Böcekler karanlık bir ormandan çıkıp kendilerini güneşli bir çayırda bulduklarında, bunu yapmaları gerekir. Çiçekleri renk tonuna (İng. hue) ve renk doygunluğuna (İng. saturation) göre seçerler; parlaklığa göre değil." Dolayısıyla yansıyan ışığın, pigmentlerin filtreleme etkisi sayesinde belirgin bir renk tonu olduğu sürece, %50'sinin yansıtılması böcekleri çekmek için yeterli olur.

Bununla birlikte, kesinlikle gerekli olan miktarın üzerinde pigment üretmek de iyi bir fikir değildir; çünkü fazlasıyla enerji harcatır. Pigmentlerin en yüksek etkiyi sağlamak için katmanlar şeklinde düzenlenmesinin nedeni budur. "Örneğin leylek otu ( Turna gagası, dönbaba veya ıtır çiçeği diye de adlandırılıyor.) gibi çiçekleri yere yakın olan bitkilerin taç yapraklarının sadece üst tarafında pigment oluyor." Diğer çiçeklerin, örneğin gelinciğin ise taç yapraklarının hem altında hem üstünde pigment oluyor; çünkü iki taraftan da yaklaşabilecek olan böcekleri cezbedebilmeleri gerekiyor.

Evrimsel Çalışmalar İçin Önemli

Van der Kooi pigment yığılması (konsantrasyonu) ve yerelleşmesinin, çiçeğin iç yapısıyla birlikte renk üzerinde nasıl etkide bulunduğunu tanımlıyor. "Bu görüngü üzerinde çalışan ilk ekibiz. Bunun en önemli nedeni, renk konusuna ilgi duyan biyolog ve fizikçiler ile çalışabilmemiz oldu," diyor. Elde edilen bulguların çiçek yetiştiricilerinin ilgisini çekebileceğini düşündüğünü belirten araştırmacı, çiçek rengini etkileyen çeşitli mekanizmaları açığa çıkardıklarını ekliyor.

Yanısıra, çalışma için yaratılan ve kullanılan modeller, evrimsel çalışmalar açısından da ilginç. "Farklı ışık koşullarının, mesela orman ile çayır arasındaki farkın, renk tonlamalarında nasıl farklılıklara yol açabildiğinin açıklanmasına da yardım edebiliriz. Böceklerin görme sistemleri hesaba katıldığında, çiçeklerin belli bazı polen taşıyıcılar için kendilerine nasıl ince ayar yaptıklarını açıklayabiliriz. Bu görüngü üzerinde daha önce de çalışmalar yapılmıştı; ama bunlar büyük ölçüde niteliksel açıdandı. Biz niceliksel yöntemler kullanıyoruz."

 

---

Kaynak: Phys.org, "The anatomy of flower color"
< http://phys.org/news/2016-05-anatomy.html >

İlgili Makale: How to color a flower - on the optical principles of flower coloration, Proceedings of the Royal Society B, rspb.royalsocietypublishing.org/lookup/doi/10.1098/rspb.2016.0429

---