T. oblongifolia: Sıcaklık Dayanıklılığında Çığır Açan Genetik ve Fotosentez Mekanizması

Michigan Eyalet Üniversitesi’nde görev yapan bilim insanları bitkinin enerji üretim süreçlerini ve genetik yapısını karşılaştırmalı şekilde inceleyerek, aşırı sıcaklarda nasıl büyüdüğünü ortaya koydu. Araştırmaya göre bu bitki, şimdiye dek kaydedilen en dayanıklı sıcağa karşı türlerden biri olarak öne çıkıyor ve bu durum, tarım sektörünün iklim değişikliği kaynaklı gerilimleriyle mücadele konusunda umut verici bir gelişme olarak değerlendiriliyor.

Ölüm Vadisi’nde Yaşamın Sınırları: T. oblongifolia’nın Sırları Kaliforniya’daki Death Valley, yaz aylarında sıcaklığın 49°C’yi aştığı aşırı bir sıcaklıkyaşıyor. Ancak bu bitki, zorlu koşullarda sadece hayatta kalmakla kalmıyor, aynı zamanda büyümeyi sürdürüyor. Bu çalışma, Profesör Seung Yon “Sue” Rhee ve araştırmacı Karine Prado tarafından yürütüldü ve Current Biology dergisinde yayımlandı. Prado’nun sorusu şu yöndeydi: “ Bu bitki, diğer türlerin birkaç saat içinde yok olduğu koşullarda yeşil ve canlı kalmayı nasıl başarıyor?”

10 Günde Üç Kat Büyüme Deney odalarında, güneş ışığını ve sıcaklık değişimlerini yoğun bir şekilde simüle eden ekip, T. oblongifolia’nın yalnızca 10 gün içinde üç kat büyüdüğünü gözlemledi. Bu süreçte, yüksek sıcaklığa daha dirençli olan diğer türler büyümeyi durdurdu. Ayrıca iki gün içinde bitkinin fotosentez eşiği yükseldi ve artık daha yüksek sıcaklıklarda enerji üretebiliyordu. İki hafta sonunda ideal fotosentez sıcaklığı 45°C’ye ulaştı ve bu değer, mevcut tarım bitkilerinin çoğundan daha yüksek bir sınır olarak kayda geçti.

Hücre Enerji Dansı ve Genetik Uyum Sıcaklık yükseldikçe, hücrelerin enerji üretim merkezi olan mitokondriler, kloroplastlara yaklaşarak fotosentezi destekliyor. Kloroplastlar ise alışılmadık biçimde “kupa benzeri” formlar alarak karbon dioksiti daha verimli yakalıyor ve geri dönüştürüyor. Bu süreçte, binlerce gen bir anda aktifleşiyor ve çoğu gen hücre zarlarını ve proteinleri sıcaklığa karşı korumakla görevlendiriliyor. Ayrıca Rubisco aktivaz enziminin üretimi de artıyor.

Küresel Isınma ve Tarıma Umut Işığı Bilim insanları, yüzyılın sonunda sıcaklıkların yaklaşık 5°C daha artmasının temel tarım ürünlerinde önemli verim kayıplarına yol açabileceğini öngörüyor. Rhee, bu çalışmanın tarımsal sürdürülebilirlik açısından taşıdığı önemi şu sözlerle özetliyor: “T. oblongifolia bize, bitkilerin aşırı sıcaklara da uyum sağlayabileceğini gösterdi. Bu mekanizmaları tarım ürünlerine aktarabilirsek, geleceğin tarımını dönüştürebiliriz.” Bu keşif, iklim değişikliğiyle mücadelede önemli bir umut kapısı olarak değerlendiriliyor.