Joshua Ağaçlarının Hayatta Kalmak İçin Gizli Bir Hilesi Var
Mojave Çölü’ndeki Joshua ağaçları zamansız görünüyor, ancak gelecekleri garanti değil. Sıcak ve kuraklığa dayanıklı olmalarına rağmen, bu uzun ömürlü yukalar, sıcaklıklar yükseldikçe ve kuraklık dönemleri uzadıkça stres belirtileri göstermeye başlıyor. Daha az genç ağaç ilk yıllarını atlatıyor ve türün menzili daralıyor gibi görünüyor.
Connecticut Üniversitesi ekolojisti Karolina Heyduk’un da aralarında bulunduğu çok kurumlu bir ekip tarafından yürütülen yeni bir çalışma, basit ve kritik bir soru soruyor: Joshua ağaçlarının uyum sağlamak için ne kadar hareket alanı var? Cevap, şaşırtıcı bir ortak noktaya işaret ediyor: Geceleri nasıl nefes aldıkları.
Isınan bir iklimde Joshua ağaçları
Çoğu bitki, fotosentez için gerekli karbondioksiti almak amacıyla gün boyunca yapraklarındaki mikroskobik gözenekleri açar , ancak bunun bir bedeli vardır: Güneş parlarken değerli su kaçar.
Bazı çöl uzmanları, crassulacean asit metabolizması veya CAM adı verilen farklı bir yöntem kullanarak bu dezavantajdan kaçınıyor. CAM bitkileri, hava daha serinken geceleri CO₂’yi emer ve gün ışığı şeker üretimini destekleyene kadar saklar.
Heyduk, “Joshua ağaçlarının CAM fotosentezi kullanabileceği fikrine tesadüfen kapıldık,” dedi. “Joshua ağaçlarında CAM kanıtı bulmak harika bir haber; bitkilerin, yaşadıkları bölgelerdeki ısınan iklime dayanmalarına yardımcı olabilir.”
Ortak bahçeler, sıra dışı içgörüler
Tüm Joshua ağaçlarının aynı kurallara göre mi yoksa bazı popülasyonların günümüzün zorlu koşullarına doğal olarak daha iyi uyum sağlayıp sağlamadığını görmek için ekip ortak bahçe deneme alanları oluşturdu.
Araştırmacılar, bilinen her iki tür olan Yucca brevifolia ve Yucca jaegeriana da dahil olmak üzere, türün farklı popülasyonlarından fideleri aynı koşullar altında yan yana yetiştirdiler. Bu kurulum, yerel hava ve toprak farklılıklarını ortadan kaldırarak genetik ve fizyolojik farklılıkların yüzeye çıkmasını sağlıyor.
Fideler büyüdükçe araştırmacılar büyümeyi, su kullanımını, yaprak gazı değişimini ve karbonun ne zaman ve nasıl alındığını ortaya koyan kimyasal imzaları izlediler.
Desenler açıktı: Birçok fidede CAM ile tutarlı gece CO₂ alımı görüldü ve bu CAM benzeri davranışın yoğunluğu popülasyonlar arasında değişiklik gösterdi.
Başka bir deyişle, Joshua ağaçlarının fotosentez yapma biçimleri konusunda bir miktar esnekliğe sahip oldukları ve bazı soyların gece vardiyası stratejisini diğerlerinden daha fazla benimsediği görülüyor.
Genler fizyolojiyi destekliyor
Ekip sadece yaprak ölçümleriyle yetinmedi. Daha detaylı incelemeler yaparak gen aktivitesini ve bitkilerin CAM kullandıklarında depoladıkları metabolitleri incelediler.
Heyduk, “Biyoloji alanında birçok alanı birbirine bağlıyoruz,” dedi. “Birçok fizyolojik özelliği ölçtük, ancak aynı zamanda bahçelerdeki bu bitkilerin gen ifadesine ve metabolit birikimine de baktık.”
Gen aktivitesinin zamanlaması CAM beklentileriyle uyumluydu ve Joshua ağaçlarının gündüz ve gece karbon alımı arasında geçiş yapabileceği veya en azından karışabileceği iddiasını güçlendirdi .
İki tür ayrıca karbon ve nitrojeni işleme biçimleri bakımından da farklılık gösteriyordu ; bu da her ikisinin de örtüşen aralıklara ve ara sıra melezlere rağmen ayrı soylar olarak neden varlığını sürdürdüğünü açıklayabilecek daha derin fizyolojik farklılıklara işaret ediyor.
Bunun koruma açısından önemi nedir?
CAM kapasitesi gerçek ve değişkense, bu bir can simidi olabilir. Gece karbon emilimi, su kaybını azaltır; bu, Mojave’nin ve daha da önemlisi gecelerin daha da ısındığı bir dönemde kritik bir avantajdır.
Ancak esneklik hikayenin sadece yarısıdır; uzun ömür geri kalanını karmaşıklaştırır. Olgun bir Joshua ağacı yüzyıllarca yaşayabilir; bazı canlı ağaçlar ise sanayi dönemi iklim değişikliğinin tüm aşamalarını deneyimlemiştir. Bugün yerleşmeye çalışan fideler, atalarının büyüdüğü iklimden çok farklı bir iklimle karşı karşıyadır.
Heyduk, “Çöl türlerine diğer ekosistemler kadar odaklanmıyoruz,” dedi. “Sanırım bunun bir nedeni, aşırı sıcak ortama zaten adapte olduklarını ve iyi olacaklarını düşünmemiz.”
“Ancak çöller giderek ısınıyor ve özellikle gece sıcaklıkları artıyor.” Eğer geceler rahatlama sağlamayı bırakırsa, CAM kullanıcıları bile zorlanabilir.
Isı ve Joshua ağacının hayatta kalması
Kırmızı alarmlardan biri genç ağaç eksikliğidir. Fidanlık aşamasına ulaşan fidan sayısı giderek azalıyor ve bu da popülasyonların kendini yenilediği noktada yeni bir darboğazın oluştuğunu gösteriyor.
Sıcaklığın, özellikle de daha sıcak gecelerin, hayatta kalmayı nasıl etkilediğini test etmek için ekip, sıkı bir şekilde kontrol edilen koşullar altında fideler yetiştiriyor, su kullanımının, büyümenin ve CAM davranışının nasıl tepki verdiğini görmek için gece sıcaklıklarını artırıp azaltıyor.
Amaç, daha sıcak gecelerin dengeyi bozup bozmadığını ve hangi popülasyonların bununla en iyi şekilde başa çıktığını belirlemek.
Heyduk, “Bugünkü fidelerin yaşadıkları, 100 yıl sonra olgun bitkiler olduklarında yaşayacaklarından çok farklı olacak,” dedi. “Bu değişime nasıl tepki vereceklerini anlamamız gerekiyor.”
Eylem için işbirlikçi bir plan
Bu proje, Mojave ile ilgili olduğu kadar yöntemle de ilgili. Üniversite araştırmacıları, federal bilim insanları ve ağırlıklı olarak lisans düzeyindeki kurumlardan ekipler, saha çalışmaları, sera denemeleri, fizyoloji, genomik ve metabolomik çalışmalarını bir araya getirdi.
Bu genişlik önemlidir çünkü bilim insanlarının genotipi fenotipe bağlamasına olanak tanır; genetik farklılıkları hayatta kalmayı etkileyen gerçek dünya özelliklerine bağlar.
Korumacılığın ilk çıkarımı pratiktir: Tüm Joshua ağacı popülasyonları aynı değildir. Bazıları, ısınan bir çölde onları daha iyi birer hedef haline getiren daha yüksek bir CAM kapasitesine veya başka fizyolojik özelliklere sahip olabilir. Bu soyları belirlemek ve önceliklendirmek -işgal ettikleri yaşam alanlarını korurken- türe zaman kazandırabilir.
Joshua ağaçları, hızlı göç ederek iklim değişikliğinin önüne geçemez ; çok uzağa yayılmazlar ve hızlı büyümezler. Ancak gece vardiyasında fotosentez yapma stratejisine güvenebilirlerse ve korumayı bu konuda en iyi olan popülasyonlara odaklayabilirsek, Mojave’nin termostatı yükselmeye devam ederken, yerlerini korumak için bir şansları olabilir.
Derleyen: Feyza ÇETİNKOL
Kaynak: Joshua Ağaçlarının Hayatta Kalmak İçin Gizli Bir Hilesi Var
Dinozor Çağından Gelen Yusufçuklar, Şimdi En Zorlu Mücadeleyle Karşı Karşıyalar
/Joshua Ağaçlarının Hayatta Kalmak İçin Gizli Bir Hilesi Var/