Okyanusun dibine ulaşan ışık, karadaki bitkilere ulaşan beyaz ışıkla aynı değildir. Fotosentetik algler, okyanusun dibinde güneş enerjisinden yararlanmak için farklı pigmentler geliştirmiştir. Bu pigmentler, karada ve yüzeye daha yakın yerlerde görülen yeşil alglerin aksine kırmızı, mor ve kahverengidir.
Tüm bitkilerin yeşil olduğu evrensel olarak kabul edilen bir gerçektir… değil mi?
Sonuçta, o nefis ve gerekli şekeri üretmek üzere fotosentez yapmalarına yardımcı olması için klorofile ihtiyaçları vardır. Klorofil pigmenti yeşildir, bu yüzden dünyadaki tüm bitkiler yeşil olmak zorundadır…
Aslında durum böyle değil!
Dünya üzerindeki ilk bitkilerden bazıları okyanusta evrimleşmiştir. Bunlar siyanobakteriler ya da daha yaygın olarak mavi-yeşil algler olarak bilinir. Okyanusta algler çok çeşitli hale geldi ve çok farklı yönlerde evrimleşti: kahverengi ve kırmızı ve mor ve hatta floresan!
Asıl soru şu: Kırmızılarsa nasıl fotosentez yapıyorlar? Onları kırmızı ya da kahverengi yapan nedir?
Nesnelere renklerini ne verir?
Işık bir nesneye çarptığında iki şeyden birini yapar: ya yansır ya da emilir. Işık yansıdığında belli bir renk yayar. Gördüğünüz renk, ışık o nesneye çarptığında yansıyan renktir.
Bir nesnenin rengi aynı zamanda nesnenin hangi renkleri emdiğine de bağlıdır. Bunun en iyi bir örnekle açıklanabileceğini düşünüyorum. Bir ağacın yapraklarını düşünün. Yeşil renktedirler ve herkes bunun sebebinin klorofil olduğunu bilir. Beyaz ışık (tüm renklerin bir karışımı) yaprağa vurur. Yapraktaki klorofil mavi ve kırmızı ışığı emer ve yeşil ışığı yansıtır.
Dolayısıyla, derin deniz yosunlarımız gibi bir nesnenin kırmızı görünmesi için yeşil ve mavi ışığı emmesi ve kırmızı ışığı yansıtması gerekir. Ancak, mavi ve yeşil ışığı absorbe etmelerini gerekli kılan tam olarak nedir? Işık içinden geçerken suyun kendine özgü bir davranışı vardır.
Kırmızı algler neden mavi ışığa ihtiyaç duyar?
Okyanuslardaki su, kırmızı ışığı diğer renklerden, özellikle de mavi ışıktan daha yüksek oranda emer. Tüm mavi ışık geri yansır, bu da okyanusların mavi görünmesine neden olur.
Bu, bu derinlikteki bitkiler tarafından kullanılabilecek ışık enerjisinin mavi ışık olduğu anlamına gelir! Yine de sadece normal klorofil kullanamazlar, peki başka ne kullanıyorlar?
Derin sularda fotosentez
Yeşil bitkiler iki tür klorofil kullanır. Klorofil-a hem mavi hem de turuncu-sarı ışığı emer. İkinci pigment ise mavi ve kırmızı ışığı emen klorofil b’dir. Renk spektrumuna bakarsanız, geriye sadece bir renk kaldığını görürsünüz: yeşil!
Bu kırmızı alglerle ilgili şaşırtıcı bir şey, klorofil a içermeleridir. Bu, mavi ışığı ve turuncu-sarı ışığı emen bir pigment olduğu anlamına gelir, ancak bundan elde ettikleri enerji bitkilerin yiyecek üretmesi için yeterli değildir.
Klorofil-b yerine, fitoeritrin adı verilen ilginç bir pigment ailesine sahiptirler.
Phycoerythrins bir grup kırmızı fotosentetik pigmenttir. Tahmin edebileceğiniz gibi kırmızıdırlar çünkü mavi ve yeşil ışığı emerler.
Pigmentlerin kırmızı olması işin en ilginç yanı değil. Güneş enerjisinden yararlanmak için öncelikle klorofile dayanan çoğu bitkinin aksine, kırmızı algler aslında ana fotosentetik pigmentleri olarak fikoeritrinleri kullanırlar. Aslında, bu çalışmaya göre, bu bitkilerde bulunan fikoeritrin miktarı klorofilden beş kat daha fazla olabilir.
Bu da fotosentezlerinin ürünü üzerinde ilginç bir etkiye sahiptir.
Farklı pigmentler, farklı ürünler
Farklı pigmentlere sahip olmak, kırmızı alglerin yapabileceği gıda türünü bile etkiler. Yüzeydeki bitkilerde gıda nişasta şeklinde depolanır. Patateste büyük miktarlarda bulunduğu bilinen nişastayı hepimiz duymuşuzdur. Birçok glikoz molekülü çok büyük bir zincir halinde birbirlerine bağlanarak bize nişasta granüllerini verir.
Kırmızı algler besinlerini Floridian nişastası olarak depolar. Bu nişasta adını sadece ABD’nin Florida eyaletinde bulunan bir alg ailesinde bulunduğu için almıştır. Floridian nişastası da uzun bir glikoz molekülü zinciridir. Aradaki fark, glikoz molekülleri arasındaki bağların pozisyonundadır.
Son Bir Söz
Bu gezegendeki yaşam birçok ilginç ve benzersiz şekilde adapte olmuştur. Kırmızı algler bunun harika bir örneğidir. Kimsenin mümkün olduğunu düşünmediği yerlerde hayatta kalmayı ve gelişmeyi başarırlar.
İmkansız ortamları fethetme çabası içinde, çılgın adaptasyonlar geliştirirler. Doğal dünyamız gördüğümüzden çok daha fazlasıdır ve onu keşfetmeye gittiğimizde, kırmızı renkli bitkiler gibi birçok ilginç şey keşfederiz!
