Bitkilerin büyümesiyle ilgili 50 yıllık gizem çözüldü

Zhenbiao Yang, araştırmasında Arabidopsis bitkilerini kullandı (Kaliforniya Üniversitesi)
Zhenbiao Yang, araştırmasında Arabidopsis bitkilerini kullandı (Kaliforniya Üniversitesi)
TT

Bitkilerin büyümesiyle ilgili 50 yıllık gizem çözüldü

Zhenbiao Yang, araştırmasında Arabidopsis bitkilerini kullandı (Kaliforniya Üniversitesi)
Zhenbiao Yang, araştırmasında Arabidopsis bitkilerini kullandı (Kaliforniya Üniversitesi)

Kaliforniya Üniversitesi liderliğindeki bir araştırma ekibi, ilk kez küçük moleküllerin tek bir bitki hücresini büyük bir ağaca dönüştürdüğünü gösterdi.
Bilim insanları yüzyıl öncesine kadar tüm bitkilerin büyümeleri için oksin molekülüne (bitkilerde büyüme ve gelişmeyi etkileyen en önemli hormonlardan biri) bağlı olduğunu biliyorlardı. Ancak bilim insanları oksin’in bitkilerde büyümeyi nasıl etkilediğini tam olarak çözememişlerdi.
Araştırma ekibi, Nature Medicine dergisinin son sayısında yayınlanan bir araştırmada bunu ortaya çıkarmayı başardı.
Bitki hücreleri birincil katmanı selüloz, hemiselüloz ve pektin olmak üzere üç ana bileşenden oluşan kabuk benzeri hücre duvarlarıyla çevrilidir.
Selüloz, tıpkı yüksek binalardakine benzer bir görevi üstlenerek geniş bir dayanım tabanı sağlar, hemiselüloz zincirleri tarafından desteklenir ve pektin ile mühürlenir. Hücreleri birbirine sıkıca bağlamaya yardımcı olan ve bitkilere rüzgâr gibi etmenlere karşı güç sağlayan bu bileşenler bitki hücrelerinin şeklini belirler.
Ancak hücre duvarları tarafından bu kadar sıkı kilitlenmişken hareket edip büyümeleri nasıl mümkün olabilir?
Yaklaşık yarım yüzyıl önce ortaya atılan bir teori, bitkiler büyümeye hazır olduğunda, oksinin bitki hücrelerinin asidik hale gelmesine, bileşenler arasındaki bağları gevşetmeye ve duvarların genişlemesine neden olduğunu varsayıyordu. Ancak oksinin asitleşmeyi nasıl aktive ettiği şimdiye kadar bir gizem olarak kalmıştı.
Yeni çalışmada araştırmacılar, oksinin protonların hücre duvarlarına pompalamasını uyarması yoluyla pH seviyelerini düşüren bu asitliği oluşturduğunu; düşük pH seviyesinin ise selüloz ve hemiselüloz arasındaki bağları kırarak hücrelerin genişlemesine izin verdiği için ekspansin adlı bir proteini aktive ettiği görüldü.
Protonların hücre duvarına pompalanması ayrıca hücre içine su alımını uyararak iç basıncı oluşturur. Hücre duvarı yeterince gevşekse ve hücrede yeterince basınç varsa, hücre genişleme sağlar.
Kaliforniya Üniversitesi botanik profesörü ve araştırma ekibi lideri Zhenbiao Yang, üniversitenin web sitesinde dün yayınlanan bir raporda şunları söyledi:
“Tıpkı bir balon gibi, genişleme, içine ne kadar hava üflediğinizden ziyade dışının ne kadar kalın olduğuna bağlıdır. Bir hücre duvarındaki pH’ın düşürülmesi hücre dışı suyun içeri girmesine izin vererek gerilme ve genişleme basıncını körükleyebilir.”

 



Akıllı telefonlardaki sistem, ayda 300 deprem tespit etti

Fotoğraf: Unsplash
Fotoğraf: Unsplash
TT

Akıllı telefonlardaki sistem, ayda 300 deprem tespit etti

Fotoğraf: Unsplash
Fotoğraf: Unsplash

Bilim insanları, Android akıllı telefonları gerçek zamanlı deprem dedektörlerine dönüştüren yeni bir sistem geliştirerek büyük bir sarsıntıdan önce halkı daha hızlı uyarma potansiyeline sahip bir yol buldu.

Google, ABD Jeoloji Araştırmaları Kurumu (US Geological Survey/USGS) ve diğer araştırmacıların geliştirdiği sistem, milyonlarca telefondan alınan verileri kullanarak bir depremden kaynaklanan en erken sarsıntı sinyallerini tespit ediyor.

Bir cihaz kümesi aynı yer hareketini kaydettiğinde, sistem bunu işaretleyerek yakın bölgelerdeki diğer cihazlara uyarı gönderiyor.

Science'ta yayımlanan çalışma, ağın ayda 300'den fazla deprem tespit ettiğini ortaya koydu. Uyarıların gönderildiği bölgelerde, daha sonra depremi hissettiğini bildiren kişilerin yüzde 85'i uyarıyı aldığını söyledi. Yüzde 36'sı sarsıntı başlamadan önce, yüzde 28'i sarsıntı sırasında ve yüzde 23'ü de sarsıntıdan sonra uyarı almış.

Çalışmada sistemin, geleneksel sismik sensörlerin yerini almasa da yoğun bilimsel ağlara sahip olmayan bölgelerde ölçeklenebilir, düşük maliyetli bir erken uyarı aracı sunabileceği belirtiliyor. Yazarlar bunun özellikle akıllı telefonların yaygın ancak sismometrelerin nadir bulunduğu, gelişmekte olan ülkeler için umut vaat ettiğini söylüyor.

Google yaptığı açıklamada, sistemin insanlara "uyarı vererek sarsıntı başlamadan önce birkaç değerli saniye" kazandırabileceğini ifade ediyor.

Bu saniyeler bir merdivenden inmek, tehlikeli nesnelerden uzaklaşmak ve korunmak için yeterli zamanı sağlayabilir.

Uyarılar, deprem sırasında daha yıkıcı olan S dalgalarından önce gelen ve hızlı hareket eden P dalgalarının saptanmasına dayanıyor. Yeterli sayıda telefon P-dalgalarını tespit ederse sistem, sarsıntıyı hissetmesine belki de birkaç saniye kalan kullanıcılara uyarılar gönderiyor. Bu saniyeler korunmak, bir ameliyatı durdurmak ya da kritik altyapıyı duraklatmak için yeterli olabilir.

2020'de çıkmaya başlayan Android Deprem Uyarı Sistemi halihazırda Birleşik Devletler, Japonya, Yunanistan, Türkiye ve Endonezya gibi çeşitli ülkelerde kullanılıyor. Doğrudan Android işletim sistemine yerleştirilen teknoloji, kullanıcıların ayrı bir uygulama indirmesini gerektirmiyor.

cdfgthy
Harita, Android'in deprem uyarı sisteminin aktif olduğu ülkeleri (açık yeşil) gösteriyor. Kırmızı ve sarı sırasıyla güçlü (MMI 5+) ve hafif (MMI 3-4) sarsıntıların yaşandığı alanlar. Gri noktalar uyarı verilmeyen algılamaları gösteriyor. Kaliforniya, Oregon ve Washington'daki uyarılar (koyu yeşil) ShakeAlert'ten geliyor (Google)

Araştırmacılar doğruluk oranı bilimsel sensörler kadar yüksek olmasa da akıllı telefonlardan gelen uyarıların en çok işe yaradığı yerlerin, telefon yoğunluğu ve güvenilir veri bağlantıları yüksek seviyedeki kentsel alanlar olduğunu tespit etti. 

Çalışma, MyShake uygulaması gibi daha önceki kitle kaynaklı deprem uygulamalarının üzerine inşa edilse de milyonlarca cihaza gömülü olması sisteme fayda sağlıyor.

Yazarlar, "Kitle kaynaklı sistemlerin giderek daha önemli hale geleceğine inanıyoruz" ifadelerini kullanıyor. 

Geleneksel sensörleri kişisel cihazlardan gelen verilerle birleştirerek daha dayanıklı, kapsayıcı erken uyarı sistemleri oluşturmak mümkün.

Independent Türkçe