Yaprak Geometrisi Yaprakların Düşüş Mesafesini ve Hızını Belirliyor

Yaprak Şekli Ağaçtan Ne Kadar Uzağa Düşeceğini Belirliyor

Bilim Haberleri - Bir elma ağacının meyvesi dibine düşer de yaprağı neden bazen metrelerce uzağa savrulur? Danimarka Teknik Üniversitesi’nden fizikçiler Matthew Biviano ve Kaare Jensen, bu sorunun cevabını yaprak şekli üzerinden aradı. 7 Mayıs’ta Journal of the Royal Society Interface dergisinde yayımlanan çalışmaya göre bir yaprağın simetrik olup olmaması ve üzerindeki çıkıntılı lobların sayısı, havada kalma süresini ve dolayısıyla ağaçtan ne kadar uzağa düşeceğini belirliyor.

Ağaçlar Dökülen Yapraklarıyla Besinlerinin Yüzde 40’ını Kaybediyor

Yaprak döken ağaçlar her sonbahar yapraklarını dökerken bünyelerinde depoladıkları karbon ve besin maddelerinin yaklaşık yüzde 40’ını da kaybediyor. Ancak bu kaynakların tamamı boşa gitmiyor. Yapraklar ağacın hemen dibine düşerse çürüdüklerinde ortaya çıkan karbon ve mineraller yeniden toprağa karışıyor ve ağaç bu besinlere ikinci kez erişebiliyor. Fakat rüzgârın etkisiyle yapraklar sürüklenip uzaklaştığında bu döngü sekteye uğruyor.

Oslo Üniversitesi’nden fizikçi Andreas Carlson, bitkilerin tohumlarını rüzgârla uzaklara savurmak istediğini ancak yaprakların tam tersine hızla yere inip besin sağlaması gerektiğini belirtiyor. İşte tam da bu noktada devreye yaprak şekli giriyor.

25 Farklı Ağaç Türü ve Mutasyona Uğramış Bitki İncelendi

Araştırmacılar meşe, karaağaç, akçaağaç ve elma ailelerine mensup 25 farklı ağaç türünün düşen yapraklarını analiz etti. Bununla da yetinmeyip laboratuvar bitkisi Arabidopsis’in asimetrik yapraklar üreten mutasyona uğramış bir gen taşıyan türünü de çalışmaya dahil etti.

Her türden üç yaprağın kâğıt kopyaları lazerle kesilerek su dolu bir tankın içine bırakıldı. Su, yaprakların düşüşünü yavaşlatarak bilim insanlarının yaprak şekli ile düşüş hızı arasındaki ilişkiyi detaylıca analiz etmesine olanak sağladı.

Simetri Eksikliği Düşüşü Yüzde 30’a Kadar Yavaşlatıyor

Deneyler en hızlı mümkün şeklin (su tankında saniyede 1,37 santimetre hızla düşen bir daire) referans alındığında loblu meşe yaprakları da dahil çoğu yaprağın bu hızın yalnızca yüzde 10 kadar gerisinde kaldığını gösterdi. Buna karşılık Arabidopsis’in mutasyona uğramış asimetrik yaprakları yüzde 15 daha yavaş düştü.

Araştırmacılar bir yaprağın ne kadar hızlı düştüğünü belirleyen en önemli değişkenlerin simetri ve “lobluluk” (kaç çıkıntı içerdiği) olduğunu kanıtladı. Ardından bu değişkenleri kullanarak kâğıt yapraklara yapay “mutasyonlar” ekledi, yani asimetrilerini ve lob sayılarını artırdı. Ortaya çıkan yapraklar yüzde 15 ila 30 daha yavaş düştü.

Jensen: “Simetri Lobtan Daha Önemli, Ama İkisi Birlikte Çalışıyor”

Düşüş hızında en büyük etkenin asimetri olduğu ortaya çıktı. Asimetrik yapraklar düşerken yavaşça dönüp savruluyor ve bu hareket inişlerini ciddi ölçüde yavaşlatıyor. Jensen konuyla ilgili “Simetri lobtan daha önemli, bu kadar net. Ancak gözlemlediğimiz en yavaş şekil hem asimetrikti hem de lobluydu. Yani bu iki faktör arasında bir etkileşim var” diyor.

Elbette yaprak şekli yalnızca aerodinamikle belirlenmiyor. Jensen ve Biviano, iklim koşulları, besin ve suya erişim ile yaprakların fotosentez yoluyla karbondioksit alışverişi yapma işlevinin de şekil üzerinde etkili olduğunu vurguluyor. Ancak “çökelme aerodinamiğinin simetrinin tek belirleyicisi olduğunu söylemiyoruz, sadece hoş ve basit bir faktör olduğunu belirtiyoruz” ifadelerini kullanıyor.

Carlson: “Bu Bulgular Besin Geri Dönüşümünün Önemini Güzel Vurguluyor”

Araştırmaya katılmayan Andreas Carlson, çalışmanın sonuçlarını değerlendirirken “Bu, yaprakların şekillerinin besin geri dönüşümü açısından ne kadar faydalı olabileceğini gerçekten güzel bir şekilde vurguluyor” diyor.

Ağaçların döktükleri yapraklar sayesinde koruyabildiği tüm bu besinleri düşününce “bir yaprak gibi çekip gitmek” sanıldığı kadar kolay olmayabilir. Bilim Haberleri - Teknoloji Medya