Sinek Kapan Bitkisinin Kapanları Nasıl Çalışır? 2017-04-09T19:13:46+00:00

Sinek Kapan Bitkisinin Kapanları Nasıl Çalışır?

Bu yazıda sizlere sinek kapan bitkisinin kapanlarının nasıl çalıştığını anlatmaya çalıştık. Hepimiz sinekkapan bitkisinin kapanın içine avı girdiği zaman kapandığını biliyoruz. Bu kapanma mekanizmasının da sinek kapan bitkisinin kapanındaki tellerin tetiklenmesiyle kapandığını biliyoruz. Ama bu mekanizmanın ardında muhteşem bir tasarım var. Sizlere Venus fly trap bitkisinin kapanlarının kapanma mekanizmasını aşağıdaki yazıyla detayları ile anlatmaya çalıştık.

Kapanı Kapatmak için Gerekenler

Bir çoğunuzun da bildiği gibi; etçil bitkinin kapanını düzgün bir şekilde kapatabilmek için 35 saniye içinde iki tane tetikleyici saç uyarımı gereklidir,  ve hepimiz bitkinin neden bu şekilde cevap verdiğini biliyoruz: Kapanlara gelen kum veya yağmur yüzünden kapanları gereksiz yere kapatmamak için tabiî ki. Ama bizim bu makalede netleştirmeye çalışaçağımız şey; bu tetikleyici tüyler teşvik edilerlerken tuzak loblarında neler olduğudur. Tuzağın orkestral bir şekilde ve hızlı kapanması için tuzağın içerisindeki bazı hücrelerin birbirleriyle bir iletişim kurdukları oldukça açık. Hücreler zarların içerisindeki gözenekler sayesinde birbirleri ile iletişim kurabilirler, ki bu da hayvanlarda ki gibi komşu hücrelerin birbirleri ile iletişim için gerekli bir durum ama bitkiler hayvanlardan farklı olarak uzun mesafe iletişimleri için elektrik sinyalleri de kullanabilmektedirler. Özellikle Venüs bitkisinin yaprak orta damarında bulunan kapanlardaki tetikleyici saçlar ile aralarında elektriksel sinyaller ile iletişim kurarlar. (Yaprak orta damarı:  iki lobun bir araya geldiği ve diğer yapraklar ile bağlantı kurduğu nokta.) Bu elektrik sinyallerinin doğası neden 2 simülasyonun gerekli olduğunu ve 2 simülasyonun neden 35 saniye içerisinde gerçekleşmesi gerektiğini de açıklıyor.

Sinek Kapan Bitkisi Kapanı
Sinek Kapan Kapanma Hızı açıklama

Yandaki grafik bizlere elektrik sinyallerinin zaman içerisindeki gücünü göstermekte. Eşik değer çizgisi (kesikli çizgi)  tuzağın kapanması için gerekli olan minimum elektrik sinyal gücünü gösteriyor. Kızmızı çizgi tetikleyici saçların ilk uyarımlarıdır. Gördüğümüz gibi bir uyarım eşik değer çizgisine ulaşabilmek için yeterli değildir. Yeşil çizgi ise; birinciden kısa süre sonra yapılan ikinci uyarımdır. Eşik değer çizgisine ulaşmayı hatta geçmeyi başarmıştır ve böylece tuzak kapanabilecektir. Mavi çizgi bizlere ikinci tetik noktasını(kırmızıdan sonra) gösterir. Ama bu çizgi zaman olarak tetiklenme için çok geç kalmıştır.Tek bir tetikleme her zaman aynı büyüklükte bir elektrik yanıtı elde etmenizi sağlayabilir.

Yandaki grafikte gördüğümüz üzere tetikleyici saçlar uyarıldığı anda,neredeyse  anında en yüksek zaman hızına ulaşabilen bir elektriksel cevap oluşuyor( 0.1 saniyeden daha kısa zamanda )ve sonra dağılıyor.

 

 

Güç ve zaman açısından aynı elektriksel cevaba sahip olacak ikinci tetikleyicinin tuzağı kapatması gerekirdi.( eşik değer çizgisine ulaşması gerekirdi). Bu ikinci tetiklenme birince sonra yeterince hızlı oluştuğunda tuzak kapanacak.( yeşil çizgiye bakınız.).İkinci tetiklenme birinciden çok daha sonra gerçekleştiğinde ise ( mavi çizgiye bakınız) tuzağın kapanışı gerçekleşmeyecektir.Ama bu sırada 35 saniye aşıldığı için üçüncü tetiklenme gerçekleşecek ve bu tetiklenmenin  yeterince hızlı olması halinde tuzak kapanacaktır.

Bunları biliyor muydunuz?

36 derecenin üzerindeki sıcaklıklarda tuzağı kapatmak için sadece tetikleyicinin gerektiğini?

36 derece ile kıyaslandığı zaman tuzağın 20 derecede iki kat daha hızlı kapandığını?

Tuzağın 4.5 ph tan daha az değer ile asit ortamında otomatik kapandığını?

Sinek Kapan Kapanı Nasıl Kapanır

Elektrik sinyali eşik değerini aştığın da, tuzağın avını yakalayıp kapanması 0.3 saniye sürecektir. Ama kapalı ve açık durumlarda bu değişiklik nasıl meydana gelir? Elektrik sinyali yaprak orta damarına ulaştığında bunun birkaç saniyelik süresi vardır ama hepsi aynı etkiye sahip bir şekilde aşağı iner.Bu etkiyi anlamak için öncelikle biraz kapanı anlamalıyız.

Yandaki fotoğrafta gördüğünüz üzere iç epidermis kapan hücrelerinin üzerinde yer alan iç yüzey tabakasıdır ve 3 adet tetikleyici saç bulundurur. Kapan sindirme aşamasındayken onlara erişilemez. Dış epidermis ise kapanın dışında yer alan dış yüzey tabakasıdır. Kapan avını sindirirken dahi onlara dokunmanız mümkündür. Mezofil (yaprağın iç kısmı) sinek kapan bitkisinin içerisindeki iç ve dış epidermisin arasında birden fazla tabakadan oluşmaktadır.

Yandaki fotoğrafta da gördüğünüz üzere, yaprak orta damarına yaklaştıkça loblar daha kalın bir hal almaktalar. (Kapanın ortasındaki beyazımsı kısma). Kapanın açık olduğu durumda, iç epidermisin altında yer alan mezofil hücreleri su ile kendini şişirerek hücreler üzerinde turgor basıncı oluşturur ( balonun patlama anında ki gibi bir baskı, gerginlik) , dış epidermisin altında yer alan mezofil hücrelerinde ise az basınçlı su vardır. Turgor basıncının bu dengesiz baskısı iki lobu da iter ve kapanının açık hale gelmesini sağlar. Sinek kapan bitkisinin kapanı içi iki konveks yüzeye benzer.

Şimdi, yeterli güçteki elektrik sinyali yaprak orta damarına ulaştığında Aquaporins diye adlandırılan açıklıkları tetikler. Aquaporin’ler (hücre porları)

bir hücreden diğer hücreye su aktarımını sağlayan hücre zarında bulunan gözeneklerdir. Su yolları açıldığı zaman , iç ve dış katmanlar arasında yer alan mezofil hücrelerindeki turgor dengesizliği ortadan kalkar ve yeni bir denge gerçekleşir. Bu yeni dengelenmiş durumda gözlenebilir iki etki vardır. Bunlardan birisi iki lobun dış bükey durumdan iç bükey duruma geçmesidir. İkincisi ise kirpiklerin (kapanın parmaklarının) birbirlerine doğru eğilmeleri ve kaçışa engel olmalarıdır. Su yolarının kısa zamanda çok su taşıyabiliyor olmaları, turgor basıncı dengesinin restorasyonunun kapanın kapama hızını açıklıyor. Bu aynı zamanda yeni bir basınç dengelenmesi gerektiğinden dolayı kapanın neden geç açıldığını da açıklıyor. Tetik saçları sürekli uyarıldığı zaman, bu basınç dengesi süreci duraksatılıyor ve bitki yapraklarını yavaş yavaş kapatmaya devam ediyor. Lobların iki köşeleri birbirlerine değdiği anda yakalanan avın sindirme süreci başlıyor.