İrem Ezgi Ustaoğlu
İçindekiler
Giriş
Böcek ısırıkları ve daha sıcak iklim, bitkiler için çifte sorun anlamına gelir.
Çalışma
Son zamanlarda yapılan modellemeler, bize iklimin ısındıkça otçulların ve haşerelerin tarımsal ürünlere daha fazla zarar vereceğini söylüyor. Bir çalışma, haşerelere kaybedilen mahsul veriminin her 1 santigrat derece artış için yüzde 10 ila 25 arttığını öngördü.
Michigan Eyalet Üniversitesi bilim insanları, bu modellerin eksik olduğunu ve kaybı küçümsediğimizi düşünüyorlar. Yeni bir çalışma, istila edilen domates bitkilerinin tırtıllarla savaşma çabalarında artan sıcaklıklara iyi uyum sağlamadığını gösteriyor. Bu iki ucu sivri kılıç üretkenliklerini hayli azaltıyor.
Araştırmaya göre iki faktör söz konusudur. Birincisi sıcaklıkların yükselmesidir. Haşerelerin metabolizmaları sıcaklık artışı ile hızlanıyor ve daha fazla yiyorlar. Ayrıca, daha ılık sıcaklıklar, haşereler için daha geniş bir konak habitat aralığı yaratabilir.
İkincisi, mevcut modellerin görmezden geldiği şey, istilacı bitkilerin ısıya nasıl tepki verdikleri.
MSU-DOE Bitki Araştırma Laboratuvarı’ndaki ayrıcalıklı üniversite profesörü Gregg Howe; “Biliyoruz ki, bitkilerin iki stresle aynı anda başa çıkmasını engelleyen sınırlamalar var.” diyor. “Bu durumda, bitkinin aynı anda haşerelerle saldırısı ve yükselen sıcaklıkla nasıl başa çıktığı hakkında çok az biliniyor ve biz de bu boşluğu doldurmayı denemek istedik.”.
Deney
Bitkilerin farklı tehditlerle başa çıkmak için sistemleri vardır. Tırtıl saldırısı mı? Bunun için bir sistem var. Bir tırtıl yaprağın bir kısmını ısırıp kopardığında, bitki Jasmonat (ya da JA) adı verilen bir hormon salgılar. JA, bitkiye tırtılı önlemek için hızlı bir şekilde savunma bileşikleri üretmesini söyler.
Hava mı çok sıcak? Fazla sıcağa maruz kalmış ekinler kendilerini serinletmek için bir sürü numara yapabilirler. Açıkçası, bir ağacın altında davetkar gölge için kaçamazlar. Yapraklarını sıcak topraktan uzağa, yukarı doğru kaldırırlar. Ayrıca, stomalarını açarak (tendeki porlara benzerlerdir) suyun yaprakları serinletmek için buharlaşmasını sağlarlar, yani “terlerler”.
Howe laborauvarındaki bir post-doktora araştırmacısı olan Nathan Havko, domates bitkilerini sıcak ortam odalarında (38 °C sıcaklığında) büyüttüğünde bir buluşta bulundu. Ayrıca, üzerlerine aç tırtılları da saldı.
Howe; “Odanın kapılarını açıp iki set bitkinin ‘normal’ ve ‘yüksek’ derecelerde büyüdüğünü görünce şok olmuştum. Daha sıcak alandaki haşereler çok daha büyüktü; bitkiyi neredeyse yok etmişlerdi.” diyor.
Havko; “Sıcaklık daha yüksekken, domates bitkileri daha fazla JA üretiyorlar, bu da daha güçlü bir korunma mekanizmasına sebep oluyor. Bir şekilde, bu haşereleri caydırmıyor. Ayrıca, JA’nın bitkinin kendini serinletme yeteneğini engellediğini gördük, yapraklarını kaldıramıyor ya da terleyemiyor.” diyor.
Belki de bitkiler yaralı bölgelerden su kaybetmeyi durdurmak için gözeneklerini kapatırlar, ancak bir ısı çarpmasına eşdeğer acı çekerler. Tırtılların kurnaz olması ve yaprak gözeneklerini kapalı tutmak ve yaprak sıcaklıklarını yükseltmek için ek hasar vermek bile mümkündür, bu da böceğin büyümesini ve gelişmesini hızlandıracaktır.
Sonuç
Havko; “Ekinlerin biyokütle üretme yöntemi olan fotosentez, bu bitkilerde güçlü bir şekilde bozulmuş. Biyokütle üretmek için kullanılabilecek kaynaklar orada, ancak düzgün bir şekilde kullanamıyorlar ve ekinin üretkenliği azalıyor.” diyor.
Çözümlenmesi gereken çok fazla soru var, ancak şimdilik, çalışmalar küresel sıcaklıkların artışı ile bitkilerin idare etmesi gereken çok fazla şey olduğunu gösteriyor.
Howe, “Özellikle birden çok çevresel stres altında kalan bitkilerde oluşabilecek korunma mekanizması ve bitki üretkenliği arasında olacak beklenmedik değiş tokuşları henüz görmedik. Korunma mekanizmasını açmak bitkiye eğer aynı zamanda yüksek sıcaklık ya da başka streslerle de karşı karşıya ise iyilikten çok zarar verebilir.” diyor.
Çalışma, Proceedings of the National Academy of Sciences dergisinde yayımlandı. Howe laboratuvarındaki araştırma ekibine Michael Das, George Kapali, Nathan Havko ve Gregg Howe’yi içeriyor. Fotosentez üzerindeki çalışma Sharkey Laboratuvarı’ndan Alan McClain ve Thomas Sharkey’in katkıları ile gerçekleştirildi.
Kaynak: https://phys.org/news/2020-01-insect-warmer-climate-double-trouble.html
Editör: Meryem Melisa KAR