Hayatın Tohumları: İklim Değişikliğine Uyum Sağlayan Bitkiler

Royal Botanic Gardens (Kraliyet Botanik Bahçesi – Kew) uzmanları, diğer türlerle kıyaslandığında iklim değişikliğine daha fazla uyum sağlayabilecek 11 adet bitki ve ağaç tohumu seçti. Tarayıcı elektron mikroskobu kullanan sanatçı Rob Kesseler ise, tohumların olağanüstü detaylandırılmış ve çarpıcı bir şekilde renklendirilmiş görüntülerini elde etti. 

YAZI: Matthew TUCKER*

FOTOĞRAF: Rob KESSELER

ÇEVİRİ: Çisil SEVİNÇ, Bulut BAGATIR

Londra’da bulunan Kew’den beş uzman, türleri belirlerken kuraklık ve hastalıklara direnç gösterme ve artan küresel sıcaklara ayak uydurabilme gibi karakteristik özellikleri inceledi. Kew tarafından yürütülen Crop Wild Relatives Project (Yabani Akraba Ekin Projesi – CWR) teknik elemanı Eleanor Wilding, havucun yabani akrabası Daucus carota’yı seçti.

Kesseler ise seçilen tohumun 30 kat büyüttüğü görüntüsünü turuncu tonda boyadı ve ortaya çıkan görüntü sivri uçlu bir yıldızı anımsattı. Daucus carota’nın (Görsel 1) kökenleri Afganistan, Pakistan ve İran’ı içinde bulunduran İran Platosu’na dayanırken, artık Asya ve Avrupa’da da yetiştiriliyor. Tohum örnekleri Kew’in 39 bin türe ait 2 milyarı aşkın tohuma ev sahipliği yapan Batı Sussex’teki Milenyum Tohum Bankası’ndan (Millennium Seed Bank – MSB) temin edildi. Wilding, “MSB tarlalarının uç kısımlarında Daucus carota yetiştiriyoruz” diyor.

Bu tür, süpermarketlerde sıkça karşılaştığımız havuçların yabani akrabası: “Yapılabilecek en iyi benzetme, kurt ve köpekler arasındaki akrabalık olabilir. Daucus carota’yı kurt olarak düşünün, bu durumda manavdan aldığınız havuç da örnekteki köpek oluyor.”

Daucus carota gıda olarak tüketilemese ve görüntüsü havuçtan oldukça farklı olsa da kokusu havuçla benzerlik gösteriyor.

Kendine özgü genetik yapısı onu daha dayanıklı kılıyor ve zorlu yetişme koşullarına direnebiliyor. Sahip olduğu genetik özellikler sayesinde yenilebilir havucun kuraklık ve sıcak hava koşullarına dayanıklı yeni türleri yetiştirilebilir.

İklim Haber'i Telegram'da Takip Edin!İklim Haber'i Linkedin'de Takip Edin!

Muzun Atası

Wilding’in seçtiği bir başka tohum ise Musa acuminata’ya (Görsel 2) ait. Bu tür bitki dünyasında “muzların atası” olarak biliniyor. Manavlardaki muzların tohumu bulunmazken bu türün tohumları mevcut. Dükkanda satılan muzlar ise, yeni bitkinin bir öncekinden yetiştiği ve böylelikle genetik olarak değişime uğramadığı vejetatif üremeye bağlı.

Kesseler tohumları boyarken meyvenin ömrünü yansıtmak adına yeşil ve sarı tonlarını kullanmış. Bunu “Muz olgunlaştıkça koyu yeşilden açığa ve sarıdan kahverengiye doğru bir dizi renge bürünerek başkalaşım geçirir” şeklinde açıklıyor.

Görüntüsü 1500 kez büyütüldüğünde tohumun yüzeyinde dolaşık örgülü bir motif gözlemleniyor (Görsel 3). Cavendish muzu insanlar tarafından tüketilen muzlar arasında en yaygın olanı ancak Panama hastalığı denilen ve 1950’lerde popüler Gros Michel muzlarının kökünü tüketen hastalığa karşı savunmasız.

Dünyanın en favori muzu, bu hastalık tarafından 1980’den beri tehdit ediliyor. Yeni bir genetik özellik geliştirme yarışı da sürüyor. Musa acuminata’nın Fusarium solgun mantar hastalığı ve siyah Sigatoka yaprak lekesi hastalığına karşı koyabilmesi gibi genetik özellikleri gelecekteki muz üretimi ve küresel gıda güvenliği konularında yaşamsal önem taşıyabilir.

Triticum Monoccoccum İşimize Yarayacak


Wilding’in seçtiği tohumlardan Avena fatua’nın yüzeyinde görselde (Görsel 4) de görüldüğü üzere düz tüyler bulunuyor. Bu bitki türü, insanları yüzyıllardır besleyen yulafın atası olma özelliğine sahip ve yulaf mahsullerini öldüren çeşitli hastalıklara karşı direnç gösteriyor ama şimdiye kadar hiç insanlar tarafından tüketilmemiş. Tohum örneği 2000 kez büyütüldüğünde yüzeyine yapışık başka bir bitkiye ait bir polen ve merkezinde büyüyen bir polen borusu olduğu gözlemlenebiliyor (Görsel 5).
Wilding, “Avena fatua, çevresindeki bitkiler için zehirli olabilir ancak içerisindeki özellikler ekili ürünlerle çaprazlanabilir. Böylelikle iklim değişikliğine karşı daha dirençli hale getirilebilirler” diyor.
Wilding’in görev aldığı Crop Wild Relatives Project’teki görevleri arasında tohum koleksiyonunun düzenlenmesi ve uluslararası gen bankalarına dağıtılması da yer alıyor. Bu gen bankaları evcilleştirilmiş özellikleri geliştirmek için hastalığa direnç gösterme gibi arzu edilen genetik özellikleri izole ediyor. Wilding, “Bunu ana akımlaştırmak zor, çünkü ekinler pahalı ve bunun geniş ölçekte uygulanması oldukça zor” diyor. Wilding’in başka bir seçimi de Triticum monoccoccum (Görsel 6). Bu tohumu seçme sebebi, kuraklık ve sıcaklık gibi aşırı hava koşullarına dayanabilmesi ve zararlı böcekler ile hastalıklara direnç gösterebilmesi. “Einkorn wheat” olarak da bilinen tohum, ekilmiş ilk buğday türü ve kökenleri Türkiye ve Kafkasya’ya dayanıyor.

Medicago sativa’nın yabani akrabası olan Medicago rotata (Görsel 7) ise yüksek proteinli bir ekin olarak çiftlik hayvanlarını beslemek amacıyla kullanılıyor.

Wilding, iklim değişikliğinin, ekinin çok önem taşıdığı Merkez Asya ve Kuzey Şili’deki çöl bölgeleri gibi yerlerde Medicago sativa üretimini sıkıntıya sokacağının tahmin edildiğini belirtiyor. Bu bölgelerde suyun gittikçe azalmasına bağlı olarak Medicago rotata gibi güçlendirilmiş ve kuraklığa dayanıklı türlerin geliştirilmesi bir zorunluluğa dönüşecek. 600 kat büyütüldüğünde Medicago rotata tohumlarının eğri benekli bir yapısı olduğu açığa çıkıyor (Görsel 8).

Kahve Müdavimlerini Kızdıracak İddia


Buğdayın dayanıklı özelliklere sahip bir başka akrabası da sert ve sivri uçlu ot olarak da anılan Aegilops tauschii (Görsel 9). Ilıman iklime sahip Asya’da ve Rusya, Gürcistan, Azerbaycan ve Ermenistan’ın Kafkas bölgelerinde bulunuyor. Wilding “Tarım sektörü iklim değişikliğinin yol açtığı büyük sorunlarla yüzleşiyor. İklim değişikliğinin bir sonucu olarak hem mahsul evcilleştirilmesi ve genetik çeşitliliğin azalması bakımından, hem de mahsul verimi bakımından problemler mevcut” diyor. Kew’in bitki kaynakları takımında kıdemli araştırma lideri Dr. Aaron Davis, 20 yılı aşkın süredir yürüttüğü kahve bitkileri araştırmalarında uzmanlaşmış. Davis, ana vatanı Madagaskar olan kahve ekini türü Coffea humbertii (Görsel 10) bitkisinin tohumlarına dikkat çekerek “İklim değişikliğinin ivme kazandığı dönemde bu türü araştırmalı ve korumalıyız” diyor.

Kahve endüstrisinin değerinin milyarlarca dolar olduğunu belirten Davis, yalnızca İngiltere kahve sektörünün 10 milyar sterlin değerinde olduğunu ifade ediyor. Dünyada her gün 2 milyar bardak kahve tüketildiği tahmin ediliyor ve küresel talebi karşılamak için kahve çiftliklerinde 100 milyon insan çalışıyor.

Tarımı zorlu zamanlar beklerken, kahve bir öncelik olmalı mı? İsveç hükümetine göre cevap hayır. Hükümet, 2019 yılının Nisan ayında kahvenin “insanların hayatta kalması için temel gereksinim olmadığını” ilan ederek acil durumlar için kahve stoku yapmayı bıraktı.
Ancak Dr. Davis ise biraz daha farklı düşünüyor: “Muhtemelen yüzyıllarca kahvesiz yaşayabiliriz ancak bu durumda milyonlarca çiftçi alternatif gelir yolları arayacak.” “Buna ek olarak kahve, toplum ve sosyal kaynaşma için sadece Avrupa ve Amerika’da değil dünyanın birçok bölgesinde önemli bir mahsul. Etiyopya kültürünün kuvvetli bir parçası olan kahve günlük hayatlarına işlemiş durumda.”

İklim değişikliği Afrika tarımı üzerinde şiddetli etkilere yol açıyor. Dr. Davis, Etiyopya’daki sıcaklıkların 1960’lardan beri ortalama olarak bir derecenin üçte biri kadar yükseldiğini söylüyor: “Bu durum halihazırda Etiyopya’daki kahve çiftçiliğini etkiliyor. Birçok çiftçi daha az mahsulle karşılaşıyor veya koca bir yılı verimsiz geçiyor.”

Coffea humbertii tohumu 3000 kat büyütüldüğünde yüzeyindeki mantar sporlarının nasıl göründüğü anlaşılabiliyor (Görsel 11). Kesseler’in bu çarpıcı mikroskop görüntülerini yakalayabilmesi için tohumların platinle kaplanması gerekiyor. İnce metal kaplaması sayesinde ateşlenmiş elektronlar yüzeyde rahatça sekiyor ve böylelikle mikroskopta algılanabiliyor. Binlerce kez büyütülmüş görüntüler tohum katmanlarının kaliteli detaylandırmasını yapıyor.

Kesseler görüntüleri bir araya getirmek için bilgisayar yazılımı kullanmış ve sonrasında derinlik ve detayların gözlemlenebilmesi adına renklendirme yöntemine başvurmuş. Bu işlemler Görsel 12’de görülebilir. Sanatçı, Kew’deki botanik bilim insanlarıyla birlikte mikroskobik bitki malzemesinin yaratıcı potansiyelinden 10 yılı aşkın süredir yararlanıyor.

İklim Değişikliğine Dirençli
 Tilia Cordata


Birleşik Krallık’ta bulunan türlerden iki adet tohum, Birleşik Krallık Ulusal Ağaç Tohumu Projesi’nde (UK National Tree Seed Project) proje yöneticisi Dr. Alice Hudson tarafından seçildi. Hudson, yaprak döken bodur ağaç Cornus sanguinea ile antik ormanlık alanda bulunan Tilia cordata’yı seçti. İngiltere, Galler ve Güney İskoçya’nın bazı bölgelerinde yerli olarak yetişen Cornus sanguinea (Görsel 13), ormanların uç noktalarında ve çitlerde yabani olarak büyüyor. Bu tür genellikle süs bitkisi olarak kullanılıyor ve sonbaharı hatırlatan parlak kırmızı gövdesiyle kış bahçelerinde oldukça popüler. Yaygın olarak kullanılan ismi ise kızılcık ağacı (Görsel 14). Kızılcık ağacı orta dereceli kuraklıkla baş edebilmesi ve çeşitli arazilere uyum sağlayabilmesi gibi özellikleriyle iklim değişikliğine uyum sağlaması beklenen bitkiler arasında. Birleşik Krallık Ulusal Ağaç Tohumu Projesi’nin odağında, Birleşik Krallık bünyesindeki topraklarda bulunan yerli ağaç türlerinin genetik olarak temsil edileceği tohum koleksiyonları bulunuyor. Başlangıç yılı 2013’ten bu yana, proje kapsamında aralarında 45.000 kızılcık ağacı tohumu ve 20.000 Tilia cordata ağacı tohumu bulunan 10 milyondan fazla tohum depolandı.

Dr. Hudson, “Karakter çeşitliliği, türlerin zararlı böcek ve hastalıklara ya da gelecekteki iklim değişikliği şartlarına direnç gösterebilmesi için önemli bir faktör. Tohum koleksiyonumuzda genetik çeşitliliği olabildiğince fazla yansıtmamız son derece önem teşkil ediyor” diyor.

Küçük yapraklı misket limonu ağacı olarak da bilinen Tilia cordata, İngiltere, Galler ve Avrupa’nın çoğunluğuna özgü bir tür. Bir zamanlar her yerde görülen bir ağaçken, artık daha az bulunuyor ve antik ormanlık alanın göstergesi olarak görülüyor. Parklarda küçük yapraklı misket ağacı ile geniş yapraklı misket ağacının modern melez versiyonlarına sıkça rastlamak mümkün.

Tilia cordata’nın polen borusunun şekillenmesi 15 derece üzerinde gerçekleşiyor ve bu nedenle yalnızca bu koşulda döllenebiliyor ve bu yüzden Birleşik Krallık’ın güneyindeki daha sıcak bölgelerde çok daha iyi büyüyor. Bunun bir sonucu olarak, iklim değişikliğinin sebep olduğu artan sıcaklıklardan dolayı ağacın daha soğuk bölgelerde de yetişme imkanı olacak. Tilia cordata’nın çiçekleri böcekler ve bal arılarına bal özü ve polen kaynağı olması nedeniyle ekosistemimiz için önemli bir tür.

Gövdesi çürümeye meyilli olduğu için inşaatta kullanıma uygun değil ancak yumuşaklığı, oyma ve mobilya yapımı için ideal. Saygı duyulan 17. yüzyıl oyma sanatçısı Grinling Gibbons, Tilia cordata’yı kullanarak, Londra’daki Saint Paul Katedrali’nde ve Cheshire’deki Dunham Massey Salonu’nda görülebilen bir dizi ünlü eser üretti.

Kew’in “Doğal Sermaye ve Bitki Sağlığı” bölümünden araştırmacı Dr. James Borrell, Ensete ventricosum bitkisinden “açlığa karşı ağaç” olarak da bilinen bir tohum seçti. Görünüşte bir tür muz bitkisine benzeyen Ensete ventricosum aslında tamamen farklı ve kendine “sahte muz” takma adını kazandırıyor. Dr. Borrell da “Bildiğiniz tüm muz ve plantainler (muz türü), bir familyadan geliyor” diyor: “On milyonlarca yıl önce, başka bir grup ayrıldı ve bunlara ensetes deniyor. Muz gibi görünen bir şey üretiyorlar ancak içinde büyük tohumlar var ve etli kısma sahip değiller. İnsanlar aslında tüm bitkiyi yiyorlar.”

Bitkinin yabani bir versiyonu Doğu ve Güney Afrika’nın çoğu bölgesin- de yetişiyor. Yaklaşık 5000 yıl önce Etiyopya’da lezzetli bir çeşit evcilleşti- rildi, böylece yenilebilir hale geldi. Bu- gün, Enset sadece geçimlik tarımda yetiştiriliyor ve yerel pazarlarda satılıyor. Peki, Ensete ventricosum “açlığa karşı ağaç” unvanını nasıl kazandı? Dr. Bor- rell, “Enset’in, yılın herhangi bir zamanında ekip hasat edilebilmesi onu sıra dışı bir konuma getiriyor ve sürekli büyüyor. Böylece size gıda güvenliği sağlıyor” diyor. Enset’in boyu 10 metreye kadar uzayabiliyor, genişliği ise yaklaşık 3 metre. 20 milyon Etiyopyalı için temel gıda sağlayan heybetli bir bitki.

Ancak Enset yemek, muz yemek kadar basit değil. Dr. Borrell, “Yemek hazırlamak inanılmaz derecede karmaşık ve bu konuda çok sayıda yerel bilgi var. Kew’de anlamaya çalıştığımız şeylerden biri bu. Tüm bitkiyi, sahte sapı ve yeraltı kökünü bir hamur haline getirerek hasat ediyorsunuz. Daha sonra birkaç ay boyunca iki metre genişliğindeki bir çukurda fermente edip, sonra kocho adı verilen bir tür ekmeğin içerisinde pişiriyorsunuz” diyor.

İklim değişikliği göz önüne alındığında, Dr. Borrell bunu yüzleşmemiz gereken tek çevresel sorun olarak görmüyor: “Doğal yaşam alanlarınızda büyük bir kayıp, kaynakların aşırı sömürülmesi, iklim değişikliği ve kirleticiler gibi çevresel stresleriniz var. Hepsi doğal dünyaya farklı yönlerden geliyor.”

Her Derde Deva “Arap Zamkı”

Kew’in çeşitlilik ve geçim kaynakları ekibinde kıdemli araştırma lideri olan Dr. Tiziana Ulian, belirli ağaçların ve bodur ağaçların insanlar için neden faydalı olduğunu ve onların nasıl korunacağını ve yetiştirileceğini ayrıntılı olarak anlatan bir kitap üzerinde çalıştı. Kitabı “tarif kitabı” olarak tanımlıyor. Öne çıkan ağaçlardan biri, Afrika’da yaygın olan ve aynı zamanda Umman, Pakistan ve Hindistan’da bulunan ve “Arap zamkı” olarak bilinen Senegalia senegal. “Arap zamkı yarı kurak ve kurak bir bölgede yetişiyor” diyor Dr. Ulian ve ekliyor: “Bu onu, iklim değişikliği koşullarına dayanabilecek bir tür haline getiriyor.”

Dayanıklılığının yanı sıra Dr. Ulian, Arap zamkının birçok pratik kullanımının onu şimdi ve gelecekte önemli bir ağaç haline getirdiğine inanıyor. Yarıldığında ağacın kabuğundan bir savunma mekanizması olarak sızan zamk, özellikle ilaç endüstrisindeki hapların kaplanmasında dünya çapında bir gıda katkı maddesi olarak kullanılıyor. Ayrıca gazlı içeceklerde şeker kristalleşmesini durduran bir bileşen olarak da işlev görüyor. Kenya’da çoğunlukla kadınlar ve çocuklar tarafından toplanıyor ve aileleri için önemli bir gelir kaynağı olarak görülüyor. Yerel düzeyde, geleneksel tıpta da Arap zamkı kullanılıyor ve tohumları Doğu Afrika’nın kurak bölgelerinde insanlar tarafından tüketiliyor. Aynı zamanda bir yakıt kaynağı.

Dr. Ulian, iklim değişikliğini hafife almanın maliyetiyle ilgili uyarıda bulunuyor: “Önüne geçmek, iklim değişikliği ile mücadelenin en iyi yoludur. Türleri yok ettikten sonra tahmin edilen değişikliklerin yaşandığını göreceksiniz ancak öngörülemeyen değişiklikler de var. Bu yüzden beklediğinizden daha yüksek bir fatura ile karşılaşacaksınız. İnsanları, bitki türlerini yerel düzeyde ve küresel düzeyde korumak için teşvik etmelisiniz.”

*Bu yazı BBC’den Türkçeye çevrilmiştir.