Bitkiler, hücrelerine kadar aktif yaşam formlarıdır. Işığa maruz kaldıktan birkaç saniye sonra, bazı bitkilerin kloroplastları (ışığı enerjiye dönüştüren hücresel organlar) hareket etmeye başlar ve ışık söndüğünde tekrar düz bir tabaka halinde donar.
Amsterdam Üniversitesi’nden bir fizikçi olan Nico Schramma, “Büyüleyici, hoş bir bina davranışı sergiliyorlar” diyor. Yeni bir çalışmada, o ve meslektaşları, kloroplastların, düşük ışıkta hücre duvarına yapıştıklarında, aslında bir tür “cam” haline geldiklerini buldular. Çalışma sonuçları, kloroplastların güneşi en iyi şekilde emmek için sert bir katı ile akan bir sıvı arasında nasıl gidip gelebileceğini açıklamaya yardımcı oluyor.
Bir fizikçi için cam, geniş bir katı madde kategorisidir. Sert şeker cam olabilir. Plastik ve hatta bazı ölçülere göre sürülebilir mayonez ile aynı şey. Buz gibi taneciklerinin düzenliliği nedeniyle katı olan kristal yapılardan farklı olarak, bir sıvının düzensiz tanecikleri zar zor hareket edebilecek kadar sıkı bir şekilde bir araya geldiklerinde cama dönüşürler.
Schramma’nın ekibi, kloroplastların benzer bir süreçten geçebileceğini buldu. Fizikçiler su bitkisindeki kloroplastları izlediler elodea densa Hareketlerinin bir modelini oluşturmak için farklı ışık koşullarında ve çok geçmeden verilerde camsı bir sistemin ayırt edici özelliklerini fark ettiler. Yakın zamanda yayınlanan sonuçlar içinde Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabı Amerika Birleşik Devletleridüşük ışıkta yavaşlayan tek tek kloroplastlar yerine kümelendiklerini ve birbirlerini yakaladıklarını gösteriyor.
Syracuse Üniversitesi’nde biyolojik fizikçi olan ve çalışmaya dahil olmayan Lisa Manning, bulguların “bir cam geçişin çok ikna edici kanıtı” olduğunu söylüyor. Araştırmacılar, bu sürecin tanınmasının, fizikçilerin kloroplastların karmaşık dinamiklerini tanıdık bir sistem türü olarak incelemelerine izin vereceğini söylüyor.
Sonuçlar ayrıca diğer camsı canlı sistemlerle gizli paralellikler ortaya koyuyor. Bu cam geçişler önemli bir amaca hizmet ediyor: esneklik. Örneğin gelişmekte olan embriyolar, sıvı ve katı arasında hareket eder. Ve sert tümörler sıvı gibi davranarak vücuda yayılırlar.
Az ışıkta, kloroplastların camsı durumu, güneşte bir kedi gibi mümkün olduğu kadar fazla ışığı emmeleri için düz bir tabaka oluşturmalarını sağlar. Ancak çok fazla ışık zarar verir, bu nedenle güçlü ışık koşullarında kloroplastlar maruz kalmayı en aza indirmek için dokur ve sıyrılır. Indiana Üniversitesi Bloomington’da bitki biyoloğu olan ve çalışmaya dahil olmayan Roger Hangarter, “Bitkilerin genellikle çok dinamik olmadığını düşünüyoruz, ancak hücresel düzeyde, diğer canlılar kadar dinamikler” diyor.
Hangarter, eğitim alıp almadığını sorguluyor. E. densa kloroplastlarının şekli, boyutu ve hareketi değişen diğer bitkilere genelleştirilebilir. Yazarlar, bu düzeyde biyolojik ayrıntıyı fizikten ilham alan modellerine entegre etmek için gelecekteki çalışmalarda moleküler biyologlarla işbirliği yapmayı planlıyorlar.
Kaynak : https://www.scientificamerican.com/article/plant-cell-parts-turn-into-glass-to-soak-up-sun/