Bir yaprak üzerine düşen güneş ışığı oranı hızla değiştiğinde, bitkiler kendilerini bu ani değişimden korumalıdır. Bu değişimlerle başa çıkabilmek için -bitkilerden bakterilere kadar- pek çok fotosentetik organizma çeşitli taktikler geliştirmiştir. Ancak biliminsanları tüm bu taktiklerin temelindeki mekanizmayı şeffaflıkla belirleyememişti.
Kaliforniya Üniversitesi’nden biliminsanları, birçok fotosentetik organizmada gözlenen fotosentez yoluyla besin üretiminin bir modelini oluşturdu. Yeşil bitkilerin ve diğer bazı organizmaların karbondioksit, su ve güneş enerjisini kullanarak besin sentezleme süreci olan fotosentezde ışık enerjisinin toplanması güneş ışığının emilimiyle başlar.
Biliminsanları iki farklı renkteki ışığı alabilen ancak yakalanan güneş enerjisi oranının sabit olduğu bir model oluştu. Science dergisinde yayınlanan çalışmanın yazarlarından olan Nathaniel M. Gabor, “Modelimiz, fotosentetik canlıların ışığın birden çok rengine duyarlı olarak kendilerini güneş enerjisindeki ani değişikliklere karşı koruyabildiğini gösteriyor. Ayrıca modelin yeşil bitkilerin yanı sıra diğer fotosentetik organizmalarda da çalıştığını gösterebildik” açıklamalarında bulundu.
Fotosentez üzerine çalışmalarda bulunan deneysel fizikçi Rienk van Grondelle, fotosentez sistemi içerisinde enerjiyi en üst düzeye çıkaran belirli bölgelerin varlığını işaret ederek “Bu çok basit prensibi, insan üretimi güneş pillerinin tasarımında da kullanabiliriz” açıklamalarında bulundu.
Gabor, güneşe yüksek oranda maruz kalmalarından kaynaklanan hasarı önlemek için bitkilerin ve diğer fotosentetik organizmaların çeşitli taktiklere sahip olduğunu, bu taktiklerin enerji salınım mekanizmalarından yaprağın fiziksel hareketine varan geniş bir çeşitlilik gösterdiğini ifade etti. Buna göre bitkiler, güneşe karşı olduğu gibi UV ışığına karşı da etkili bir koruma geliştirdiler.
Bitkilerin yeşil görünümünde de bu koruma mekanizmasının etkili olduğunu belirten Gabor, “Fotosentez bir mutfak lavabosu olarak düşünülebilir. Lavaboya akış dışarı akıştan çok daha büyükse, lavabodaki biriken su taşar ve zemine dökülür. Fotosentezde de güneş enerjisinin üretim sürecine akışı fazlaysa, fotosentetik ağın ani ve aşırı enerji akışını azaltmak için enerji akışına uyum sağlaması gerekir. Fotosentetik ağ bu enerji dalgalanmalarını yönetemediğinde, organizma ekstra enerjiyi dışarı atmaya çalışır. Bu durumda organizma hücrelere zarar veren oksidatif strese maruz kalır” açıklamalarında bulundu.
Kaynak: SCIENCE DAILY
