Bir sonraki sefer pencerenizin dışındaki yağmurun sesiyle sakinleştiğinizi hissettiğinizde, o aynı damlanın sesi, doğrudan altında bulunan minik bir tohum olsaydınız nasıl olurdu, diye düşünün. Hala aynı şekilde rahatlayabilir miydiniz?
Aslında, MIT mühendisleri bunun tam tersini buldular: Bazı tohumlar yağmur sesine tepki verebilir. Pirinç tohumlarıyla yapılan deneylerde, ekip düşen damlaların sesiyle tohumların uyku halinden çıkıp, aynı ses titreşimlerine maruz kalmayan tohumlarla karşılaştırıldığında daha hızlı çimlenmeye teşvik edildiğini buldu.
Ekip, bugün Scientific Reports dergisinde yayımlanan bulgularıyla, bitki tohumlarının ve fidelerinin doğadaki sesleri algılayabileceğine dair ilk doğrudan kanıtı sunuyor. Deneylerinde, sığ suya daldırdıkları pirinç tohumları kullanıldı. Pirinç hem toprakta hem de sığ suda çimlenebilir. Araştırmacılar, benzer birçok tohum türünün de yağmur sesine tepki verebileceğini düşünüyor.
Ekip, tohumların bunu nasıl yaptığını açıklamak için bir hipotez geliştirdi. Bir yağmur damlası bir su birikintisinin yüzeyine ya da yere düştüğünde, çevresini titreştiren bir ses dalgası oluşturduğunu buldular; bu da sığ bir şekilde daldırılmış tohumları da etkiliyor. Bu titreşimler, bir tohumun içindeki belirli hücrelerde bulunan ve yerçekimini algılayan küçük organeller olan “statolitleri” yerinden oynatacak kadar güçlü olabilir. Bu statolitler sarsıldığında, hareketleri tohumlar ve fideler için büyüme ve filizlenme sinyali olur.
“Bu çalışmanın söylediği şey, tohumların hayatta kalmalarına yardımcı olabilecek şekillerde sesi algılayabilmesidir,” diyor çalışmanın yazarı MIT’de mekanik mühendislik profesörü Nicholas Makris. “Yağmur sesinin enerjisi, bir tohumun büyümesini hızlandırmak için yeterlidir.”
Makris ve birlikte yazarı, MIT’nin Kentsel Çalışmalar ve Planlama Bölümü’nde eski bir yüksek lisans öğrencisi olan Cadine Navarro, yağmur sesinin rüzgar gibi diğer doğal fenomenlerin ürettiği titreşimlere benzer olduğunu düşünüyorlar. Bu çalışmayı takip ederek bitkilerin algılayabileceği diğer doğal titreşimler ve sesleri araştırmayı planlıyorlar.
Sesi titreşimi
Bitkiler şaşırtıcı derecede algılayıcıdır. Hayatta kalmalarına yardımcı olmak için bitkiler, çevrelerindeki uyarıcılara yanıt verecek şekilde evrimleşmiştir. Bazı bitkiler dokunulduğunda kapanırken, diğerleri toksik kokulara maruz kaldıklarında içe doğru kıvrılır. Ve elbette, çoğu bitki ışığa tepki verir, büyümelerine yardımcı olmak için güneşe doğru uzanır.
Bitkiler ayrıca yerçekimini de algılayabilir. Bir bitkinin kökleri aşağı doğru büyürken, filizleri yerçekiminin çekimine karşı yukarı doğru itilir. Bitkilerin yerçekimini algılayıp yanıt vermelerinin bir yolu, statolitleri aracılığıyladır. Statolitler, bir hücrenin sitoplazmasından daha yoğundur ve hücre içinde, su dolu bir kavanozdaki bir kum tanesi gibi sürüklenip dibe çökebilir. Bir statolit nihayet dibe yerleştiğinde, hücrenin zarındaki dinlenme yeri yerçekiminin yönünü yansıtır ve bir tohumun kök veya filizinin nerede büyümesi gerektiği için bir sinyal gönderir. Eğer statolit yerinden oynatılırsa, bilim insanları bunun da tohumun daha fazla büyümesini tetikleyebileceğini bulmuşlardır.
Makris, akustik üzerine çeşitli disiplinlerde çalışan bir uzman olarak, Navarro’nun ona tohumlar ve ses hakkında sorular sorduğunda meraklandı. “Acaba ses, statolitleri yerinden oynatacak ve bir tohumun büyümesini teşvik edecek kadar güçlü olabilir mi? Eğer öyleyse, doğada bu etkiye sahip olabilecek sesler nelerdir?” diye merak ettiler.
“1980’lerde meslektaşlarımın su altında yağmur sesini ölçtüğü çalışmalara geri döndüm. Eğer kontrol ederseniz, havadakinden çok daha yüksek olduğunu göreceksiniz,” diyor Makris. “Bu, suyun havadan daha yoğun olmasından kaynaklanıyor, bu nedenle aynı damla su altında daha büyük basınç dalgaları oluşturuyor. Yani eğer bir tohum iseniz ve bir yağmur damlasının etkisine birkaç santimetre mesafedeyseniz, su veya toprak içinde deneyimleyeceğiniz ses basınçları, havada bir jet motorunun birkaç metre yakınında maruz kalacağınız basınçlarla eşdeğerdir.”
B
