Çiçek Simetrisi: Bazı Çiçekler Neden Simetrik?

Bazı çiçekler tozlayıcıları çekmenin bir yolu olarak simetri geliştirmiştir. Çiçeklerde bulunan simetriden birkaç gen sorumludur. Bilim insanları bu genleri devre dışı bıraktıklarında, çiçeklerin asimetrik hale geldiğini ve tozlayıcılar için o kadar çekici olmadığını keşfetmişlerdir.

Yazar Ali Artur
turuncu zambak
Turuncu zambak radyal simetri sergilemektedir.

Çiçeklerin benzersiz özellikleri veya nitelikleri nelerdir? Elbette estetik bir çekiciliğe sahiptirler, ancak görsel çekiciliklerine katkıda bulunan temel faktörler nelerdir? Renk tonları mı? Evet. Peki ya desenleri? Kesinlikle. Ama asıl öne çıkan şey simetridir.

Simetri, orantı ve denge sergileme niteliğini ifade eder. Aynı yapıya sahip iki ya da daha fazla nesne bir eksen etrafında konumlandığında ya da karşı karşıya geldiğinde birbirlerine göre simetri sergilerler. Bir kelebek örneğini ele alalım. Bir kelebek dikey olarak ikiye bölünürse, ortaya çıkan her bölüm bir antene, üç bacağa ve bir kanat setine sahip olacaktır. Her iki yarı da aynı yapılara sahiptir ve böylece denge sergiler.

Çiçek Simetrisi Çeşitleri Nelerdir?

Maranta subterranea
Simetrisi olmayan bir çiçek, Maranta subterranea.

Çiçek simetrisi, bir çiçeğin kaç tane birbirinin aynısı parçaya bölünebileceğini ifade eder. Tipik olarak, simetri türüne bir çiçeğin periantının (çiçeğin taç yaprakları ve çanak yaprakları gibi üreme ile ilgili olmayan kısımları) kaç bölüme ayrılabileceğine göre karar verilir. Temel olarak üç tür simetri vardır.

Aktinomorfik çiçekler, ışın benzeri yapılarla karakterize edilen şekilleriyle radyal simetri sergiler. Bu çiçekler üç veya daha fazla simetrik ayna parçasına bölünebilme özelliğine sahiptir. Radyal simetri sergileyen bazı çiçekler, iki simetri düzleminin ve biradial simetrinin varlığını gösteren birden fazla şekilde ikiye bölünebilir. Hibiskus çiçekleri radyal simetri sergilerken, hardal çiçekleri iki taraflı simetri sergiler.

Zigomorfik çiçekler (zigot – boyunduruk benzeri) iki ayna görüntüsü vermek için yalnızca bir şekilde bölünebilir ve bu nedenle çift taraflı olarak kabul edilir. Orkideler bu tür bir simetri sergiler.

Bazı çiçekler kesin simetri eksikliği sergiler ve asimetrik bir yapıya sahiptir. Buna örnek olarak Zingiberaceae bitki ailesinin çiçek yapısı verilebilir.

Çiçekler Neden Simetrik Olmalıdır?

turuncu zambak
Turuncu zambak radyal simetri sergilemektedir.

Bir çiçeğin birincil amacı tozlayıcıları cezbetmektir ve sonuç olarak, bazı çiçekler fiziksel özelliklerini ve nektar arzlarını belirli tozlayıcı alıcılara uyacak şekilde adapte etmişlerdir. Evrimsel biyologlar, çiçek simetrilerinin çok sayıda nesil boyunca radyal veya bilateralden asimetrik olana kadar değişikliklere uğradığını belirtmişlerdir. Araştırmacılar ayrıca iki taraflı simetriye sahip çiçeklerin tozlayıcıların konmasını arttırdığını keşfetmişlerdir.

Bilim insanları Fireweed bitkisinin alt yapraklarını daha simetrik olacak şekilde genetik olarak manipüle ettiklerinde, daha fazla nektar üretti.

Bombus arıları üzerinde yapılan bir başka araştırmaya göre, bulgular arıların nektar üretme kapasitelerinin artması nedeniyle daha fazla simetriye sahip çiçekleri tercih ettiklerini göstermiştir. Böceklerin bu tür simetriyi tercih etmesi, simetrik çiçeklerin eşeysel seçilimiyle neticelenmiş olmalıdır. Farklı özelliklere sahip bir genom doğa tarafından oldukça tercih edilir.

1280px Peloria in Streptocarpus
[Sol] Normal Streptocarpus çiçeği (zigomorfik veya ayna simetrik) ve [sağ] aynı bitki üzerindeki pelorik (radyal simetrik) çiçek.

Bir bitki dalında, çiçeği taşıyan sürgüne anne eksen (floral eksen) denir. Çiçeğin anne eksene bakan tarafı dorsal olarak adlandırılırken, eksenden uzağa bakan tarafı ventral olarak bilinir.

Bir çiçek, herhangi bir tarafındaki hücreler uzadıkça belirli bir simetri türüne ulaşır.

Aslanağzı bitkisi üzerine yaptıkları araştırmalar sırasında araştırmacılar, simetrinin belirlenmesinde rol oynayan CYCLOIDEA (CYC), DICHOTOMA (DICH), RADIALIS (RAD) ve DIVARICATA (DIV) olmak üzere dört gen tespit ettiler. CYC, DICH ve RAD genleri dorsal tarafta hücre bölünmesi ve uzamasının düzenlenmesinden sorumludur.

CYC ve DICH kendilerini gösterdiklerinde RAD'yi aktive ederler. DIV geni ventral tarafta benzer bir işlevsellik sergilerken, eş zamanlı olarak RAD ifadesini baskılar ve dorsal tarafta uzama derecesini modüle eder.

Van Gogh'un çift sarmallı ayçiçekleri
Van Gogh'un çift sarmallı ayçiçekleri.

Ayçiçekleri üzerinde yapılan bir çalışma, CYC benzeri bir genin genomuna eklenmesinin ikinci bir taç yaprağının gelişmesiyle sonuçlandığını göstermiştir. Çiçekte ikinci taç yaprağının varlığı radyal bölünmeyi engeller, ancak iki taraflı bölünmeye elverişli kalır. Bu olgu Van Gogh'un 19. yüzyıla ait ünlü ayçiçeği resimlerinde gözlemlenmiştir.

Doğuştan Asimetrik

Gorteria diffusa çiçeklerinin içinde arı sineklerine benzeyen desenler bulunmaktadır.
Gorteria diffusa çiçeklerinin içinde arı sineklerine benzeyen desenler bulunmaktadır.

Bitkiler simetrik çiçekler üreterek bariz bir avantaja sahiptir. Tozlayıcı tercihleri, bitkinin simetrik bir çiçeğe geçme seçimini etkiler ve bu tür uzun süreli pozitif seçimler, birçok bitkinin kalıcı olarak istenen özelliğe geçmesine neden olmuştur.

Genel olarak böcek tozlaşmasına dayanan bitkilerin simetrik çiçeklere sahip olma eğiliminde olduğuna inanılsa da, bazı çiçeklerin asimetri sergileyebileceğini belirtmek gerekir. Bu gözlem, eğer asimetri tamamen istenmeyen bir durum değilse, tozlaşmayı engellemek zorunda olmayabileceğini düşündürmektedir.

Asimetrik bir çiçek örneği Gorteria diffusa'dır. G. diffusa tam olmayan radyal simetriye sahip polimorfik çiçekler sergiler. Bitki tozlayıcıları çekmek için yalnızca simetriye güvenemeyeceğinden, başka stratejilere başvurabilir. Çiçeğin taç yaprakları, arı sinekleri ve bazı böcek türleri için cezbedici bir unsur olarak hizmet eden işaretler sergiler. G. diffusa'da tozlaşma dönemi ziyaretlerini inceleyen araştırmacılar, dişi sineklere kıyasla erkek sineklerin bu çiçekleri ziyaret etme sıklığının daha yüksek olduğunu gözlemlemişlerdir.

Bu lekeler arı sineklerinin dinlenme halini taklit ediyor ve erkeklerde eş arama ya da saldırganlık tepkisini tetikliyordu. Bilim insanları daha yakından incelediklerinde, bu lekelerin bir arı sineğinin sırtının yansıtacağı miktarda UV yansıttığını buldular. Bilim insanları daha sonra çiçekleri bu lekeler olmadan ürettiler, ancak çiçekler üzerindeki bazı lekeleri basit bir boyayla değiştirdiler. Her iki durumda da tozlayıcıların ziyaretlerinde kayda değer bir azalma gözlemlediler. Bu tür koyu lekeler Gazania, Dimorphotheca ve Pelargonium (Itır) türleri gibi diğer Güney Afrika çiçeklerinde de evrimleşmiştir ve bunların hepsi arı sinekleri tarafından tozlaştırılmaktadır.

Simetrik olsun ya da olmasın çiçeklerin estetik çekiciliği yadsınamaz. Bununla birlikte, altta yatan şekil stratejileri ve estetik evrim hakkında bir anlayış kazanmak, insanın onları takdir etmesini artırabilir.