Ana sayfa Bilim Gündemi Kimyasal çeşitlilik, bitkilerin diğer canlılarla etkileşimini nasıl etkiler?

Kimyasal çeşitlilik, bitkilerin diğer canlılarla etkileşimini nasıl etkiler?

244
Karabiber üretiminde kullanılan Piper nigrum.

Elma, çilek, şeftali, portakal gibi meyveleri tüketmeyi seven tek canlı insan değildir. Yarasalar, maymunlar, ayılar, kuşlar ve hatta balıklar da bu meyveleri tüketmektedir. Yaban hayatı içerisindeki canlılar meyveleri tüketip dışkılayarak tohumu başka bir bölgeye ulaştırabilir. Böylece tohumlar yayılır ve bitkinin bir sonraki nesli başka coğrafyalarda da ortaya çıkmış olur.

Bitkiler belirli bir uyarana karşı “itme ve çekme” durumuna girer ve bunun gerçekleşmesi için karmaşık bir kimyasal sistem işler. Virginia Tech’den biliminsanları, bitkilerin sahip olduğu kimyasal çeşitliliği anlamaya ve bu kimyasalların bitki-mikrop ve bitki-hayvan etkileşimlerindeki etkisini belirlemeye odaklandı.

Piper sancti-felicis, karabiber üretiminde kullanılan Piper nigrum ile ilişkili bir çalıdır. P. sancti-felicis, kolonileştirilen ilk bitkilerden biridir. Aynı zamanda yaban hayatı için, özellikle de yarasalar ve kuşlar için önemli bir besin kaynağı konumundadır. Kosta Rika’da P. sancti-felicis‘in evrimini anlamak için araştırma yapan bir önceki ekibin çalışma sonuçları Ecology portalında yayınlanmıştı. Yeni çalışmanın yürütücülerinden olan Lauren Maynard, Piper sancti-felicis’e odaklanan bir önceki çalışmanın da katılımcılarından biriydi. Ekip, P. sancti-felicis numunelerini analiz ederek önceden fark edilmemiş 10 alkenilfenol bileşiğinin bitkide yer aldığını keşfetti. Alkenilfenoller bitkilerde çok nadir bulunur, bu kimyasallar yalnızca dört bitki ailesinde görülmüştür.

Ancak alkenilfenol bileşikleri bitki içerisinde eşit olarak dağılmıyordu. Maynard ve ekibi, alkenilfenol bileşiklerinin en yüksek konsantrasyonlarına ve çeşitliliğine bitkinin meyve özünün sahip olduğunu, yaprakların ve tohumların ise yalnızca birkaç bileşiğe tespit edilebilir seviyelerde sahip olduğunu buldu. Böylelikle biliminsanları bir modeli ortaya çıkardı: Alkenilfenol seviyeleri, çiçekler olgunlaşmadıkça en yüksek seviyedeydi, ancak çiçekler olgunlaştıkça alkenilfenol seviyeleri azalıyordu. Maynard ve ekibi, alkenilfenolleri farklı meyve mantarı türleriyle test ettiklerinde, alkenilfenollerin antifungal yani mantar enfeksiyonlarını engelleyici özelliklere sahip olduğunu buldular. Ancak aynı bileşikler meyveleri yarasalar için daha az tercih edilir hale getiriyordu. Bu önemliydi çünkü yarasalar üzerinde çalışılan bitkinin ana tohum dağıtıcılarından biri konumunda. Durum, çok hassas bir dengeyi beraberinde getiriyor: Yüksek alkenilfenol seviyeleri meyveyi, gelişimi sırasında zararlı mantarlardan korudu. Fakat meyve olgunlaştığında alkenilfenol seviyeleri azaldı, böylece yarasalar onu yemeye ilgi duyar hale geldi.

Bitkilerde kimyasal etkileşimleri gözlemlemek çok kolay değildir. Ancak kimyasallar bitkilerin etkileşimleri sırasında kimyasal dengenin sağlanmasında oldukça önemli bir konuma sahiptir. Söz konusu çalışma, alkenilfenollerin ekolojik önemini belgeleyen ilk çalışmadır.

Kaynak: https://phys.org/news/2020-09-chemical-diversity-plant-animal-interactions.html