Tarlada biyolojik savunma gündeme geldi
Güncelleme Tarihi:
Oluşturulma Tarihi: Mayıs 24, 2005 23:51
Çok sayıda bitki, kendisini düşman böceklere karşı ilginç savunma mekanizmalarıyla koruyor. Örneğin, itici koku yayıyor, öldürücü doğal kimyasal üretiyor... Şimdi bitki kimyagerleri, tarlalarda kullandığımız yapay böcek öldürücü ilaçlar yerine, bu ekolojik bitki koruyucularından yararlanmayı öneriyor.
DOĞANIN GÖSTERİSİ: Kuzey Amerika’daki Great Basin bölgesinden akan ırmaklar, sularını kurak vadilere bıraktıkları için hiç biri denize kadar ulaşamaz.
Yazın kavurucu sıcaklığı, otları ve fundaları kurutur, aşırı sıcak yüzünden yangınlar hiç eksiz olmaz.
Bu durum sadece yabani tütüne yarıyor. Çünkü Nicotiana attenuata’ya hayat veren ateştir.
Dumanın içindeki kimyasallar tohumların filizlenmesini sağlar ve biraz yağmur onları büyütür, çoraklaşmış yangın alanları hızla yeşerir.
Ve aynı hızla saldırgan tırtılların sayısı da artır. Fakat tütün bitkisi bu saldırılara hazırlıklıdır ve ölümcül silahlarla karşılık verir. Sinir gazı nikotin, tırtılları öldürmekte.
Zehri kendi üretiyor
Bu doğal gösteri, Jena Max-Planck Kimya Ekolojisi Enstitüsü, biyokimyacıları, moleküler biyologları ve ekologlar için bir araştırma modelidir.
Çünkü yabani tütün, monokültür tarım alanında tıpkı tarlalarda yetiştirilen mısır, kolza veya buğday gibi büyümekte.
"Tütün, yararlı bitkilerin gelişim koşullarına çok benzeyen büyüleyici bir niş bulmuş", diyor Mex-Planck Enstitüsü’nden Ian Baldwin. Fakat diğer bitkilere karşın, tırtıllarından korunması için gerekli olan pestisiti (kimyasal zehiri) kendisi üretmekte.
Bilim adamları tütünün savunma stratejisinden, diğer bitkilerin korunmasında yararlı olacak bilgiler elde etmeye çalışıyor.
Savunmadaki önemli bileşimlerin saptanabilmesi için, bitki hücresinin biyokimyası üzerinde çalışılmakta.
Mesela jasmon’un, tırtılın tanınmasında önemli bir rol oynadığı biliniyordu; botanik öneminin büyüklüğü ortaya çıktı.
Bilim adamları tütün bitkisini bu maddeyi üretemeyecek şekilde genetik değişimden geçirdiklerinde, bitki tamamen savunmasız kalmış.
Tırtıl ve tütün bitkisi
Great Basin bölgesinde yetişen tütün bitkisi, filizlendikten sonra zararlı tırtıl ordusuyla savaşır.
Aç tırtıl, tütün yaprağını ısırdığında meydana gelen zincirleme reaksiyon, jasmon asidini etkinleştirmekte.
Birkaç saat içinde bitkinin tüm hücrelerinde sinir zehri nikotin akarken, tırtılların sindirim borusuna saldırarak gelişimlerini engelleyen ikinci bir savunma maddesi üretiliyor.
Ama ne var ki bu biyolojik savunma, tütün bitkisine çok fazla enerjiye mal olur. Sürekli tırtıllarla mücadele eden tütün bitkisi sonunda kısa bir gövde ve az sayıda tohumla yetinmek zorunda kalır.
Tütün bitkisi özellikle de nikotinin, sinirlerine ve sindirim yollarına zarar veremediği tırtıllar karşısında iyice "bitkin düşer".
Bilimsel adı Manduca sexta olan tütün tırtılı, biyolojik zehirlere karşı dirençlidir.
Doğa sadece yapay pestisitlere değil, kendi mutfağından çıkan yaratıklara da yenik düşmekte bir yerde.
Fakat tütün bitkisinin sapında, son bir koz daha var.
İmdat çağrısı
Tütün, bir böcek saldırısı karşısında koku salgılıyor, bu kokular tütüne zarar veren böceklerin düşmanlarını çağırıyor.
Bu olayı aslında herkes bilir.
Itırlı bitkileri kopardığımızda veya parmaklarımızın arasında ezdiğimizde daha keskin bir koku yayılır.
Tütün bitkisi de benzer bir şekilde reaksiyon göstermekte.
Yaprakları ısırıldığında keskin bir koku yayar ve bu koku asalak bir arı türünü çeker.
Arı, larvalarını tırtılların bedenine bırakınca, larvalar büyüyor ve savunmasız tırtılları içten kemirmeye başlıyorlar. Yani tütün bitkisinin kokusu, arılar için bol miktarda besin demek.
Bu kokuyu, tütün yiyen böceklerin dişileri de tanıyor. Ve bu caydırıcı koku onları tüm bitkilerden uzaklaştırıyor.
Çünkü dişi böcek, yumurtalarını, daha önce tırtıllarca ısırılmamış ve tehlikeli arıların uçuşmadığı bitkilere bırakmayı tercih etmekte. Bu koku savaşında da jasmon asidi anahtar rolü oynamakta.
Zavallı kültür bitkileri
Kültür bitkilerinin birçoğu artık bu tür savunma mekanizmalarından yoksundur. Bunun nedeni, üretim sırasında en başta yüksek verime öncelik verilmesi. Bu da bitkinin savunma mekanizması üzerinde olumsuz etki yapmakta.
Enerjilerini savunma için harcamasınlar diye, mesela mısır, soya veya buğday gibi bitkilerin savunma mekanizmaları yok edilmiştir. Fakat zayıf savunma gücü yüzünden kültür bitkileri sık sık aşılanmak zorundalar, monokültür tarım artık pestisit kullanmadan işlemiyor.
Tarım ilacı üreticileri gerçi biyolojik savunma mekanizmalarının önemini artık yavaş yavaş kavramaya başladılar; ama Bayer veya Syngenta gibi büyük firmalar sadece yalıtılmış etki maddeleri üzerinde duruyorlar.
Mesela Bion maddesi, aspirine benzer bir bitkisel uyarı maddesini (metil salisilat) taklit ediyor.
Ancak bu madde her yerde işe yaramıyor. Mesela Almanya topraklarında yetişen buğdaya uygulanan Bion, gerçi bitkileri mantardan korumuştu, ama buna karşın başaklar hiç büyümemişti. Fakat madde domates, muz ve tütünde beklenilen etkiyi göstermekte. Bion ilacı günümüzde ABD ve Brezilya’da kullanılmakta.
Etki tepki
"Düşmanların savunulması için uygulanan her strateji, bir karşı strateji oluşturmakta" diye açıklıyor Baldwin, doğanın zehir saldırılarına gösterdiği reaksiyonu.
Araştırmacı, ister tarlada ister doğal alanlarda olsun, bitkiler ve böcekler arasındaki karşılıklı ilişkileri, her bozulmadan sonra yeniden ayarlanan bir denge olarak görmekte.
Bu uzun vadede şu anlama geliyor: Zararlı böcekler dirençli hale geldiklerinde, bitkilerin biyolojik silahlarını düzeltiyorlar. Gerçi yabani bitkiler de direnç kazanmış böceklere karşı güçlü değiller, ama tütün, tırtıl ve arıdan ibaret üçlü denge çok daha sağlam; böcekler o kadar kolay bağışıklık kazanamıyor, diyor bilim adamları.
Bununla birlikte tüm bitkiler tütün gibi davranmıyor, böceklerin saldırısını beklemeyenler de var. Meksika’daki akasyaların direncini inlemiş. Dallarındaki küçük çıkıntılarından akan nektarla karıncaları kendilerine çekiyor. Ve bunlar besin kaynaklarını iyice silip süpürerek zararlı böceklere hiçbir şans bırakmıyorlar.
Hatta pamuk bitkisi, mahun cevizi veya kiraz gibi bitkiler de, jasmon asit sayesinde önemli bir rekabet avantajına sahip. Demek ki bu madde çeşitli bitkilerin savunma mekanizmasındaki kilit nokta.
Her ne kadar jasmon asidinin bitkilerde kullanılıp kullanılmayacağı henüz kesin değilse de, etkin uyarı maddelerinin yararları uzun bir süredir kanıtlanmıştır.
Başka bir doğal savunma
Chilo partellus ve Busseola fusca haşereleri, küçük çiftçilerin tüm ekinlerine zarar veriyordu.
İngiltere’deki Rothamsted Tarım Enstitüsü’nden John Pickett ve ICIPE (International Centre of Insect Physicology and Ecology) merkezinden Zeyaur Khan, mısır tarlalarının arasına Melinus minutiflora otu ekmiş.
Bu bitkinin kokusu, bitkiye zarar veren böceklerin doğal düşmanlarını, yani arıları çekiyor. Ayrıca, bu koku aynı zamanda Pennisetum purpu bitkisini de cazip hale getirmekte. Böcekler yumurtalarını mısırdan çok bu bitkiye bırakmayı yeğliyorlar.
Tarlanın etrafına bir sıra haline ekilen bu bitki, zararlı böcekleri mısırlardan uzak tutuyor. Bu biyolojik savunma yöntemi sayesinde Kenyalı küçük çiftçiler dört misli verim almaya başlamışlar.
Aynı yöntem Uganda, Tanzanya, Etiyopya ve güney Afrika’da da uygulanacak.
Die Zeit 9/2005’de yayımlanan araşatırma haberine göre, ekolojik-kimyasal bitki savunmasının doğa tarafından ne kadar etkili bir şekilde kullanıldığını sayılar gösteriyor:
Dünya genelinde yaklaşık olarak 260.000 bitki türü bulunmakta. Ve yaklaşık olarak da iki misli böcek türü bunlara zarar veriyor. Biyolojik savunma ve ekolojik taktikler olmasaydı böcekler bitkilerin kökünü çoktan kurutmuştu.
Yazın kavurucu sıcaklığı, otları ve fundaları kurutur, aşırı sıcak yüzünden yangınlar hiç eksiz olmaz.
Bu durum sadece yabani tütüne yarıyor. Çünkü Nicotiana attenuata’ya hayat veren ateştir.
Dumanın içindeki kimyasallar tohumların filizlenmesini sağlar ve biraz yağmur onları büyütür, çoraklaşmış yangın alanları hızla yeşerir.
Ve aynı hızla saldırgan tırtılların sayısı da artır. Fakat tütün bitkisi bu saldırılara hazırlıklıdır ve ölümcül silahlarla karşılık verir. Sinir gazı nikotin, tırtılları öldürmekte.
Zehri kendi üretiyor
Bu doğal gösteri, Jena Max-Planck Kimya Ekolojisi Enstitüsü, biyokimyacıları, moleküler biyologları ve ekologlar için bir araştırma modelidir.
Çünkü yabani tütün, monokültür tarım alanında tıpkı tarlalarda yetiştirilen mısır, kolza veya buğday gibi büyümekte.
"Tütün, yararlı bitkilerin gelişim koşullarına çok benzeyen büyüleyici bir niş bulmuş", diyor Mex-Planck Enstitüsü’nden Ian Baldwin. Fakat diğer bitkilere karşın, tırtıllarından korunması için gerekli olan pestisiti (kimyasal zehiri) kendisi üretmekte.
Bilim adamları tütünün savunma stratejisinden, diğer bitkilerin korunmasında yararlı olacak bilgiler elde etmeye çalışıyor.
Savunmadaki önemli bileşimlerin saptanabilmesi için, bitki hücresinin biyokimyası üzerinde çalışılmakta.
Mesela jasmon’un, tırtılın tanınmasında önemli bir rol oynadığı biliniyordu; botanik öneminin büyüklüğü ortaya çıktı.
Bilim adamları tütün bitkisini bu maddeyi üretemeyecek şekilde genetik değişimden geçirdiklerinde, bitki tamamen savunmasız kalmış.
Tırtıl ve tütün bitkisi
Great Basin bölgesinde yetişen tütün bitkisi, filizlendikten sonra zararlı tırtıl ordusuyla savaşır.
Aç tırtıl, tütün yaprağını ısırdığında meydana gelen zincirleme reaksiyon, jasmon asidini etkinleştirmekte.
Birkaç saat içinde bitkinin tüm hücrelerinde sinir zehri nikotin akarken, tırtılların sindirim borusuna saldırarak gelişimlerini engelleyen ikinci bir savunma maddesi üretiliyor.
Ama ne var ki bu biyolojik savunma, tütün bitkisine çok fazla enerjiye mal olur. Sürekli tırtıllarla mücadele eden tütün bitkisi sonunda kısa bir gövde ve az sayıda tohumla yetinmek zorunda kalır.
Tütün bitkisi özellikle de nikotinin, sinirlerine ve sindirim yollarına zarar veremediği tırtıllar karşısında iyice "bitkin düşer".
Bilimsel adı Manduca sexta olan tütün tırtılı, biyolojik zehirlere karşı dirençlidir.
Doğa sadece yapay pestisitlere değil, kendi mutfağından çıkan yaratıklara da yenik düşmekte bir yerde.
Fakat tütün bitkisinin sapında, son bir koz daha var.
İmdat çağrısı
Tütün, bir böcek saldırısı karşısında koku salgılıyor, bu kokular tütüne zarar veren böceklerin düşmanlarını çağırıyor.
Bu olayı aslında herkes bilir.
Itırlı bitkileri kopardığımızda veya parmaklarımızın arasında ezdiğimizde daha keskin bir koku yayılır.
Tütün bitkisi de benzer bir şekilde reaksiyon göstermekte.
Yaprakları ısırıldığında keskin bir koku yayar ve bu koku asalak bir arı türünü çeker.
Arı, larvalarını tırtılların bedenine bırakınca, larvalar büyüyor ve savunmasız tırtılları içten kemirmeye başlıyorlar. Yani tütün bitkisinin kokusu, arılar için bol miktarda besin demek.
Bu kokuyu, tütün yiyen böceklerin dişileri de tanıyor. Ve bu caydırıcı koku onları tüm bitkilerden uzaklaştırıyor.
Çünkü dişi böcek, yumurtalarını, daha önce tırtıllarca ısırılmamış ve tehlikeli arıların uçuşmadığı bitkilere bırakmayı tercih etmekte. Bu koku savaşında da jasmon asidi anahtar rolü oynamakta.
Zavallı kültür bitkileri
Kültür bitkilerinin birçoğu artık bu tür savunma mekanizmalarından yoksundur. Bunun nedeni, üretim sırasında en başta yüksek verime öncelik verilmesi. Bu da bitkinin savunma mekanizması üzerinde olumsuz etki yapmakta.
Enerjilerini savunma için harcamasınlar diye, mesela mısır, soya veya buğday gibi bitkilerin savunma mekanizmaları yok edilmiştir. Fakat zayıf savunma gücü yüzünden kültür bitkileri sık sık aşılanmak zorundalar, monokültür tarım artık pestisit kullanmadan işlemiyor.
Tarım ilacı üreticileri gerçi biyolojik savunma mekanizmalarının önemini artık yavaş yavaş kavramaya başladılar; ama Bayer veya Syngenta gibi büyük firmalar sadece yalıtılmış etki maddeleri üzerinde duruyorlar.
Mesela Bion maddesi, aspirine benzer bir bitkisel uyarı maddesini (metil salisilat) taklit ediyor.
Ancak bu madde her yerde işe yaramıyor. Mesela Almanya topraklarında yetişen buğdaya uygulanan Bion, gerçi bitkileri mantardan korumuştu, ama buna karşın başaklar hiç büyümemişti. Fakat madde domates, muz ve tütünde beklenilen etkiyi göstermekte. Bion ilacı günümüzde ABD ve Brezilya’da kullanılmakta.
Etki tepki
"Düşmanların savunulması için uygulanan her strateji, bir karşı strateji oluşturmakta" diye açıklıyor Baldwin, doğanın zehir saldırılarına gösterdiği reaksiyonu.
Araştırmacı, ister tarlada ister doğal alanlarda olsun, bitkiler ve böcekler arasındaki karşılıklı ilişkileri, her bozulmadan sonra yeniden ayarlanan bir denge olarak görmekte.
Bu uzun vadede şu anlama geliyor: Zararlı böcekler dirençli hale geldiklerinde, bitkilerin biyolojik silahlarını düzeltiyorlar. Gerçi yabani bitkiler de direnç kazanmış böceklere karşı güçlü değiller, ama tütün, tırtıl ve arıdan ibaret üçlü denge çok daha sağlam; böcekler o kadar kolay bağışıklık kazanamıyor, diyor bilim adamları.
Bununla birlikte tüm bitkiler tütün gibi davranmıyor, böceklerin saldırısını beklemeyenler de var. Meksika’daki akasyaların direncini inlemiş. Dallarındaki küçük çıkıntılarından akan nektarla karıncaları kendilerine çekiyor. Ve bunlar besin kaynaklarını iyice silip süpürerek zararlı böceklere hiçbir şans bırakmıyorlar.
Hatta pamuk bitkisi, mahun cevizi veya kiraz gibi bitkiler de, jasmon asit sayesinde önemli bir rekabet avantajına sahip. Demek ki bu madde çeşitli bitkilerin savunma mekanizmasındaki kilit nokta.
Her ne kadar jasmon asidinin bitkilerde kullanılıp kullanılmayacağı henüz kesin değilse de, etkin uyarı maddelerinin yararları uzun bir süredir kanıtlanmıştır.
Başka bir doğal savunma
Chilo partellus ve Busseola fusca haşereleri, küçük çiftçilerin tüm ekinlerine zarar veriyordu.
İngiltere’deki Rothamsted Tarım Enstitüsü’nden John Pickett ve ICIPE (International Centre of Insect Physicology and Ecology) merkezinden Zeyaur Khan, mısır tarlalarının arasına Melinus minutiflora otu ekmiş.
Bu bitkinin kokusu, bitkiye zarar veren böceklerin doğal düşmanlarını, yani arıları çekiyor. Ayrıca, bu koku aynı zamanda Pennisetum purpu bitkisini de cazip hale getirmekte. Böcekler yumurtalarını mısırdan çok bu bitkiye bırakmayı yeğliyorlar.
Tarlanın etrafına bir sıra haline ekilen bu bitki, zararlı böcekleri mısırlardan uzak tutuyor. Bu biyolojik savunma yöntemi sayesinde Kenyalı küçük çiftçiler dört misli verim almaya başlamışlar.
Aynı yöntem Uganda, Tanzanya, Etiyopya ve güney Afrika’da da uygulanacak.
Die Zeit 9/2005’de yayımlanan araşatırma haberine göre, ekolojik-kimyasal bitki savunmasının doğa tarafından ne kadar etkili bir şekilde kullanıldığını sayılar gösteriyor:
Dünya genelinde yaklaşık olarak 260.000 bitki türü bulunmakta. Ve yaklaşık olarak da iki misli böcek türü bunlara zarar veriyor. Biyolojik savunma ve ekolojik taktikler olmasaydı böcekler bitkilerin kökünü çoktan kurutmuştu.