Ağaçlar Uzar, Ama Nereye Kadar?

Kuzey Arizona Üniversitesi’nden araştırmacılar, dünyanın en uzun ağaçları üzerinde yaptıkları çalışmada ağaçların büyümesini kontrol eden faktörleri ortaya çıkardılar. (1)(2)

Ağaçta apaçık bir tasarım vardır. Ağacı meydana getiren hücreler; kök, gövde, kabuk, su kolonları, dallar ve yaprakları oluşturacak şekilde organize olmuştur. Hücreler ağacın yaşamını sürdürmesi için gerekli fonksiyonları yerine getirecek parçaları oluşturmakta, bu parçalar arasında da sistemli bir işbirliği yürütülmektedir.

Ayrıca bir ağaç, kimyasal üretim yapan dev bir fabrika gibidir. Burada çok karmaşık kimyasal işlemler, kusursuz bir plan dahilinde yürütülür. Bu işlemleri yürüten organların bilgisayar gibi hesaplamalar yaptığına dair deliller mevcuttur. (3)

Bir ağaçla ilgili en çarpıcı gerçeklerden biri, bu organizasyon ve sistemlerin bilgisinin, ağaç henüz küçük ve yuvarlak bir tohum halindeyken, DNA’sına yüklenmiş olmasıdır. Tohum, DNA’sında yüklü talimatları izleyerek kendisiyle görünüm ve ebat açısından hiçbir benzerlik taşımayan dev bir yapya dönüşür. Bir tohumun toprağa düştükten ve biraz nemlendikten sonra kök salıp dallanarak bir ağaca dönüşmesi, Allah’ın kusursuz yaratmasının apaçık bir göstergesidir.

Bu mucizevi canlıda büyümenin bir noktadan sonra durması da Allah’ın yeryüzünde varettiği dengenin bir parçasıdır. Eğer ağaçları meydana getiren hücreler, kontrolsüz bir şekilde durmadan büyüyor olsalardı yeryüzünde yaşamın yok olmasına varan sonuçlar ortaya çıkabilirdi.

Ağaçların ne kadar uzayabileceklerini belirleyen faktörleri araştıran bilim adamları, dünyanın en uzun ağaçları üzerinde ilgi çekici bir çalışma gerçekleştirdiler. Yüksekliği yüz metreyi aşan ağaçların tepelerine tırmanan araştırmacılar, ölçümler yaparak bu faktörlere dair ipuçları aradılar.

Dünyanın en yüksek ağacı olma ünvanını elinde bulunduran 112.7 metrelik dev servi ağacı (Sequia sempervirens) da dahil olmak üzere, en yüksek beş ağaç üzerinde incelemeler yaptılar. Bu yükseklikteki bir ağacın boyu, 30 katlı bir binanın boyuna denk geliyor.

Bilim adamları daha önceleri, ağacın yüksekliğini belirleyen temel faktörün, yüksekliğin getirdiği mekanik gerilimlerde yattığını düşünüyorlardı. Ama ağaçların bu gerilimlerin etkisini giderecek şekilde ve oldukça sağlam bir tasarıma sahip oldukları anlaşıldı. Bu durum çalışmaların, suyu yükseklere taşıma kapasitesine odaklanmasına yol açtı. Kuzey Arizona Üniversitesi’nde çevrebilimci olarak görev yapan George Koch ve ekibince gerçekleştirilen söz konusu çalışmada bu yönde bulgular elde edildi. Araştırmacıların doğal ortamda ve laboratuvarda yaptıkları bağlantılı çalışmalar, ağaçların maksimum yüksekliğini kontrol eden temel faktörün ‘ağaç tepelerine su tedariki’ olduğunu ortaya koydu.

Su, ağaçların tepesine buğulaşma (transpiration) yoluyla, yani yaprakların yüzeylerindeki gözeneklerden buharlaştığı şekilde ulaşır. Buğulaşma, suyu köklerden ve ağacın içinden en zirveye kadar, odunsu dokudaki hücreler boyunca taşır. Suyun bu hareketi, yerçekimi ve sürtünme kuvvetlerini aşar ve yukarı doğru bir kolon halinde devam eder. Suyun hareketine karşı koyan yerçekimi ve sürtünme kuvvetleri zirvede maksimum olduğu için, suyu yukarı iten kuvvet de zirvede maksimum değerine ulaşır. Su kolonları bu gerilime bir dağılma eşiğine kadar dayanabilir. Bu eşik, kolon halindeki suyun içinde hava kabarcıklarının ortaya çıkıp onu kesintiye uğratarak dağıttığı noktayı ifade eder ve bu durum bitki biliminde ‘embolizm’ olarak isimlendirilir.

Koch ve arkadaşları, en yüksek servi ağaçlarının tepesinde su kolonunun üzerindeki maksimum gerilimi ölçtüler. Bu ölçüm, maksimum gerilimin embolizm noktasına yakın olduğunu ortaya çıkardı. Bu gerilim değeri aynı zamanda ağacın ne kadar uzayacağına etki eden bir kontrol faktörüydü. Çalışmada ağaçların yüksekliğini belirleyen üç faktör daha ortaya çıkarıldı.

Ağaçların tepesine ulaşan su, normalde hücre gelişimi için itici etki oluşturuyor. Ancak ağacın tepesine doğru yerçekimi ve sürtünmenin etkisinin artması, su akışı kapasitesini azaltarak tepelerdeki hücrelerin küçük olmasına ve kalın duvarlara sahip olmasına yol açıyor. Bunun sonucunda tepelerdeki yapraklar da küçük ve kalın oluyorlar. Servi ağaçlarının tepesinde, yaprak kalınlığı en yüksek değerde. Bu da, ağacın gelişiminin büyük ölçüde engellendiğine işaret ediyor. Böylece tepelerde artan yaprak kalınlığı, yüksekliği kontrol eden ikinci bir faktörü oluşturuyor.

Tepelerdeki kalın ve küçük yapraklar, bu bölgede yapılan fotosentezi de azaltmış oluyor. Fotosentez verimini azaltan bu etki, ağacın yüksekliğinde üçüncü faktör olarak saptandı.

Koch ve arkadaşları 110 metredeki yapraklardaki CO₂ oranının, serbest havada görülen en düşük oranda olduğunu saptadılar. Bu da dördüncü kontrol faktörünü oluşturuyordu: Yaprak gözenekleri kanalıyla gerçekleşen CO₂ alımı üzerindeki kısıtlama.

Bilim adamları, ağaç yüksekliğini kontrol eden bu dört fizyolojik faktöre dayanarak ağaçların ulaşabileceği maksimum yüksekliği hesaplamaya çalıştılar. Bunun sonucunda ağaçların 122 ila 130 metre arasında bir maksimum yüksekliğe ulaşabilecekleri tahminini ortaya koydular. Buna göre 2000 yıldan daha yaşlı olan ağaçlar büyümelerini sürdürebilecekti. Ağaçların yılda yaklaşık 0.25 m büyüdüklerini ortaya koyan gözlemler de bu fikri destekliyor.

Bu çalışmada ortaya konan kısıtlayıcı faktörler, ekolojik denge için çok önemli. Kısaca tekrarlayacak olursak,

• Yerçekimi ve sürtünme kuvvetine karşı koyarak yükselen suyun belli bir seviyeden sonra ilerleyemez oluşu,
• buna bağlı olarak yaprakların küçülüp kalınlaşması,
• fotosentez verimliliğinin azalması,
• ve nihayet fotosentezde gerekli CO₂ alımının minimuma düşmesi

faktörleri sayesinde ağacın belli bir noktadan sonra büyümesi engellenmiş oluyor. Böylece canlı cansız birçok etmenin birbirini etkileyerek meydana getirdiği doğal denge, ağaçların kontrolsüz olarak büyümesiyle tehlikeye girmemiş oluyor. Bu açıdan bakıldığında, bu çalışma canlılardaki biyolojik süreçlerin, doğanın geniş çaplı dengesini destekler nitelikte ve ne kadar mükemmel şekilde düzenlenmiş olduğuna dair son bir örneği oluşturuyor. Hiç şüphesiz bu faktörlerin her biri Allah’ın dilemesiyle varolmuş sebeplerdir. Tohumun filizlenmesinden, fidan olmasına; fidanın ağaca dönüşmesinden, ağacın uzamasının durmasına kadar her aşama Yüce Allah’ın emriyle ve kontrolü altında gerçekleşmektedir. Ağacın yaşamındaki her aşama, biyolojisiyle ilgili her faaliyet Allahın sonsuz kudretinin bir tecellisidir.

Allah bir Kuran ayetinde şöyle buyurmaktadır:

“Bitki ve ağaç (O'na) secde etmektedirler”. (Rahman Suresi, 6)

1- Ian Woodward, “Plant science: Tall storeys“ Nature 428, 22 Nisan 2004, sf. 807 - 808
2- George W. Koch, Stephen C. Sillett, Gregory M. Jennings & Stephen D. Davis, “The limits to tree height”, Nature 428, 22 Nisan 2004, sf. 851 - 854
3- Bu sitenin bilim haberleri bölümünde “Bilgisayar Gibi Çalışan Bitki Yaprakları”