YARPAQLAR VƏ FOTOSİNTEZ

 

On yeddinci əsrdə yaşamış belçikalı bir fizik olan Jan Baptista Van Helmont elmi təcrübələrindən birində bir söyüd ağacının böyüməsini müşahidə etdi və müxtəlif ölçmə işləri apardı. Əvvəlcə ağacı çəkdi, 5 ildən sonra isə ikinci dəfə çəkdi və çəkisinin 75 kq artmış olduğunu gördü. Bitkinin içində böyüdüyü qabdakı torpağı çəkdiyində isə, bu 5 illik müddət ərzində yalnız bir neçə qram azaldığını gördü. Fizik Van Helmont, bu təcrübəsində söyüd ağacının böyümə səbəbinin yalnız saxsıdakı torpaq olmadığını aşkarladı. Bitki böyümək üçün torpağın çox az bir qismindən istifadə etdiyinə görə, yəqin ki, başqa yerlərdən qida qəbul edirdi.⁽⁴⁴⁾

Məhz 17-ci əsrdə Van Helmontun kəşf etməyə çalışdığı bu hadisə, bəzi mərhələləri indiki vaxtda da tam olaraq aydınlaşa bilməmiş fotosintez hadisəsidir. Yəni, bitkilərin öz qidalarını özlərinin hazırlamasıdır.

Bitkilər qidalarını hazırlayarkən yalnız torpaqdan istifadə etməzlər. Torpaqdakı minerallarla yanaşı, sudan və havadakı CO₂-dən də istifadə edərlər. Bu xammalları qəbul edib yarpaqlarının mikroskopik fabriklərindən keçirtməklə fotosintez prosesini reallaşdırarlar. Fotosintez prosesinin mərhələlərini öyrənmədən əvvəl fotosintezdə olduqca əhəmiyyətli bir rola malik olan yarpaqların öyrənilməsində fayda vardır.

 

Yarpaqların ümumi quruluşu

Həm ümumi quruluş, həm də mikrobioloji baxımdan araşdırıldığında yarpaqların hər cəhətdən ən çox enerji istehsalını təmin etmək məqsədiylə planlanmış, çox müfəssəl və mürəkkəb sistemlərə sahib olduqları görünəcək. Yarpaq enerji istehsal edə bilmək üçün xarici mühitdən istilik və karbon qazı qəbul etməlidir. Yarpaqlardakı bütün strukturlar da bu iki maddəni asanlıqla qəbul edəcək şəkildə nizamlanmışdır.

Əvvəlcə yarpaqların xarici strukturlarını araşdıraq.

Yarpaqların xarici səthləri genişdir. Bu da fotosintez üçün lazım olan qaz alış-verişinin (karbon qazının udulması və oksigenin kənarlaşdırılması kimi əməliyyatların) asanlıqla reallaşmasını təmin edər.

Yarpağın yastı forması isə bütün hüceyrələrin xarici mühitə yaxın olmasını təmin edər. Bu sayədə də qaz alış-verişi asanlaşır və günəş şüaları fotosintez prosesini reallaşdıran bütün hüceyrələrə çata bilir. Bunun əksi olan bir vəziyyəti gözümüzün önünə gətirək. Əgər yarpaqlar yastı və nazik bir quruluşa deyil, əksinə hər hansı bir həndəsi formaya ya da mənasız təsadüfi bir formaya sahib olsaydılar, onda fotosintez prosesini yalnız günəşlə bilavasitə təmas edən hissələrində həyata keçirə bilərlərdi. Bu da bitkilərin kifayət qədər enerji və oksigen istehsal edə bilməməsinə gətirib çıxaracaqdı. Bunun canlılar üçün ən əhəmiyyətli nəticələrindən biri də, şübhəsiz ki, yer üzündə bir enerji çatışmamazlığının meydana gəlməsi olardı.

Yarpaqlardakı xüsusi olaraq "layihələşdirilmiş" sistemlər yalnız bunlarla məhdudlaşmır. Yarpaq toxumasının əhəmiyyətli bir xüsusiyyəti daha vardır. Bu xüsusiyyət işığa qarşı həssas olmasıdır. Bu sayədə işıq mənbəyinə doğru yönəlmə, yəni, fototropizm adı verilən hadisə reallaşar. Bu, saxsı bitkilərində də asanlıqla müşahidə edilər, bitkilərin yarpaqlarını günəşin gəldiyi istiqamətə doğru çevirməsinə səbəb olan bir hadisədir. Beləliklə də bitki günəş işığından daha çox faydalana bilər.

Yarpaqlar bitkilərin həm nüvə enerjisi istehsal edən stansiyaları, həm qida istehsal edən fabrikləri, həm də əhəmiyyətli reaksiyaları reallaşdırdıqları laboratoriyalardır. Yarpaqlarda həyati əhəmiyyət daşıyan bu əməliyyatların necə həyata keçirildiyini başa düşmək üçün yarpaqların fizioloji quruluşunu da qısaca olaraq araşdırmaq lazımdır.

Yarpağın daxili quruluşunun en kəsiyinə baxsaq, dörd təbəqəli bir quruluş olduğu görünəcək.

Bu strukturlardan ilki tərkibində xloroplast olmayan epidermis təbəqəsidir. Yarpağı altdan və üstdən örtən epidermis təbəqəsinin funksiyası, yarpağı xarici təsirlərdən qorumaqdır. Epidermisin üstü qoruyucu və su keçirməz muma oxşar bir maddəylə örtülmüşdür. Bu maddəyə kutikula deyilir. Yarpağın daxili toxumasına baxdığımızda isə, onun əsasən iki hüceyrə təbəqəsindən meydana gəldiyini görərik. Bunlardan daxili toxumanı meydana gətirən sütunvari (çəpərvari) toxumada yerləşən xloroplast cəhətdən zəngin hüceyrələr öz aralarında heç bir boşluq buraxmadan yan-yana düzülərlər. Bu toxuma fotosintez prosesini həyata keçirən toxumadır. Bunun altında yerləşən süngərvari toxuma isə, tənəffüs prosesini təmin edən toxumadır. Süngərvari toxumadakı hüceyrələr, digər hissələrdəki hüceyrələrə görə daha zəif bir şəkildə bir-birinə bağlanmışdır. Həmçinin bu toxumanın hüceyrələri arasında hava ilə dolu boşluqlar vardır.⁽⁴⁵⁾ Göründüyü kimi bu toxumaların hamısı yarpağın quruluşunda olduqca əhəmiyyətli vəzifələrə sahibdir. Bu cür tənzimləmələr işığın yarpaqda daha yaxşı səpələnib yayılmasını təmin etməklə fotosintez prosesinin reallaşması baxımından olduqca böyük bir əhəmiyyətə sahibdirlər. Bütün bunlarla yanaşı yarpaq səthinin böyüklüyünə görə yarpağın əməliyyat (tənəffüs, fotosintez kimi) qabiliyyəti də artar. Məsələn, sıx tropik yağış meşələrində ümumiyyətlə böyük yarpaqlı bitkilər yetişər. Bunun çox əhəmiyyətli səbəbləri vardır. Yağışın daim və çox yağdığı, sıx ağaclardan ibarət olan tropik meşələrdə günəş şüasının bitkilərin hər yerinə bərabər paylanması olduqca çətindir. Bu da işığı tutmaq üçün lazım olan yarpaq səthinin artırılması zəruriyyətini yaradır. Günəş şüasının çətin düşdüyü bu sahələrdə bitkilərin qida hazırlaya bilməsi üçün yarpaq səthlərinin böyük olması həyati əhəmiyyət daşıyır. Çünki tropik bitkilər, məhz bu xüsusiyyətləri sayəsində ən çox faydalanacaqları şəkildə müxtəlif yerlərdən günəş işığına çıxmış olarlar.

Tam əksinə quru və sərt iqlimlərdə isə kiçik yarpaqlar olar. Çünki bu iqlim şərtlərində bitkilər üçün əlverişsiz olan əsl şey istilik itkisidir. Həmçinin də yarpaq səthi genişləndikcə buxarlanma baş verər, beləliklə də istilik itkisi də artar. Buna görə də işığı qəbul edən yarpaq səthi, bitkinin sudan qənaətlə istifadə edə bilməsi üçün, qənaətcil davranacağı şəkildə yaradılmışdır. Çöl mühitlərində yarpaq qıtlığı normadan artıq səviyyələrə çatır. Məsələn, artıq kaktuslarda yarpaq əvəzinə tikanlar olur. Bu bitkilərdə fotosintez prosesi lətli gövdədə həyata keçirilir. Həmçinin gövdə suyun toplandığı yerdir.

Lakin su itkisinin nəzarət alına bilməsi üçün, bu da özü-özlüyündə kifayət etmir. Çünki yarpaq nə qədər kiçik olsa da, məsamələrə sahib olması su itkisinin davam etməsinə gətirib çıxaracaq. Buna görə də buxarlanmanı tənzimləyəcək bir mexanizmin varlığı zəruridir. Bitkilər də artıq buxarlanmanı tənzimləyən bir çıxış yoluna sahibdirlər. Strukturlarındakı su itkisini məsamələrinin genişliyinə nəzarət etməklə, nəzarət altında saxlayarlar. Bunun üçün məsamələri genişləndirər və ya daraldarlar.

         Yarpaqların yeganə vəzifəsi fotosintez prosesinin reallaşması üçün işığı qəbul edib saxlamaq deyil. Havadakı karbonu qəbul edib, onu fotosintez prosesinin baş verdiyi yerə çatdırmaları da eyni dərəcədə əhəmiyyətlidir. Bitkilər bu əməliyyatı da yarpaqların üzərində olan məsamələr vasitəsiylə həyata keçirirlər.

 

Qüsursuz bir dizayn: Məsamələr

Yarpaqların üzərindəki bu mikroskopik dəliklərin vəzifələri istilik və su nəqlini təmin etmək və fotosintez üçün lazım olan CO₂-ni atmosferdən qəbul etməkdir. Məsamə deyə adlandırılan bu dəliklər, lazım gəldikdə açılıb-bağlana biləcək bir quruluşa sahibdirlər. Məsamələr açıldığında yarpağın hüceyrələri arasında olan oksigen və su buxarı, fotosintez üçün lazım olan karbon ilə yer dəyişdirir. Beləcə ehtiyacdan artıq hazırlanmış maddələr çölə atıldığı halda, lazımi maddələr istifadə edilmək üçün içəri alınır.

Məsamələrin maraqlı xüsusiyyətlərinin biri, əksərən yarpaqların alt qisimlərində yerləşmələridir. Bu sayədə günəş işığının mənfi təsiri minimuma endirilər. Əgər bitkidəki suyu kənarlaşdıran məsamələr yarpaqların üst qisimlərində sıx halda yerləşsələrdi, çox uzun müddət günəş şüasının təsirinə məruz qalacaqdılar. Belə olduqda isə bitkinin istidən məhv olmaması üçün məsamələr bitkilərdəki suyu daim çölə atacaq, beləliklə də, bitki normadan artıq su itkisindən ötrü məhv olacaqdı. Məsamələrin bu xüsusi dizaynı sayəsində isə, bitkinin su itkisindən zərər çəkməsinin qarşısı alınmış olur.

Yarpaqların üst dəri toxuması üzərində cüt-cüt halda yerləşmiş məsamələrin formaları lobyaya bənzəyir. Qarşılıqlı batıq quruluşları, yarpaqla atmosfer arasındakı qaz mübadiləsini təmin edən məsamələrin açıqlığını tənzimləyir. Məsamə ağzı adlanan bu açıqlıq, xarici mühitin şərtlərinə (işıq, rütubət, istilik, karbon miqdarı) və xüsusilə də bitkinin suyla əlaqədar daxili vəziyyətinə bağlı olaraq dəyişər. Məsamə ağızlarının açıq ya da kiçik olması ilə bitkinin su və qaz mübadiləsi tənzimlənir.

Xarici mühitin bütün təsirləri nəzərə alınmaqla nizamlanmış məsamələrin quruluşunda çox incə təfərrüatlar var. Bilindiyi kimi xarici mühit şərtləri daim dəyişir. Rütubət nisbəti, istilik miqdarı, qazların nisbəti, havadakı çirklilik... Yarpaqlardakı məsamələr bütün bu dəyişkən şərtlərə uyğunluq göstərə bilən quruluşdadırlar.

Bunu belə bir nümunə ilə açıqlaya bilərik. Şəkər qamışı və qarğıdalı kimi uzun müddət istiyə və quru havanın təsirinə məruz qalan bitkilərdə, məsamələr suyu qoruyub saxlaya bilmək üçün gün ərzində tamamilə ya da qismən bağlı qalarlar. Bu bitkilər də gündüz vaxtı fotosintez edə bilmək üçün karbon qazı qəbul etməlidirlər. Bunun normal şərtlər daxilində təmin edə bilməsi üçün məsamələr mümkün qədər açıq olmalıdır. Bu qeyri-mümkündür. Çünki bitki belə bir vəziyyətdə havanın istiliyinə baxmayaraq, məsamələrinin daim açıq vəziyyətdə olmasından ötrü davamlı su itirər və bir müddət sonra da məhv olub gedər. Bu səbəblə də bitkinin məsamələri bağlı olmalıdır.

Lakin bu problem də həll edilmişdir. İsti ərazilərdə yaşayan bəzi bitkilərdə havadakı karbon qazının yarpaqlarına daha səmərəli bir şəkildə daxil olmasını təmin edən karbon nasosları vardır və məsamələri bağlı olsa da yarpaqlarına karbon qazının daxil olması üçün kimyəvi nasoslardan istifadə edirlər.⁽⁴⁶⁾ Bitkidə müəyyən bir müddət ərzində bu kimyəvi nasoslar olmadıqda, artıq o karbon qazı qəbul edə bilməyəcək, qida istehsal etməyəcək və məhv olacaq. Bu da yarpaqlardakı bu kompleks nasosların zaman keçdikcə baş verən təsadüflərlə meydana gəlməsinin qeyri-mümkün olduğunu göstərir. Bitkilərdəki bu sistem də digərləri kimi, ancaq bütün hissələri tam şəkildə olduğu təqdirdə öz funksiyalarını yerinə yetirə bilər. Bu səbəbdən də bitkilərdəki məsamələrin də təsadüflər nəticəsində təkamül keçirməklə yaranma ehtimalları yoxdur. Olduqca xüsusi bir quruluşa sahib olan məsamələr də vəzifələrini ən dəqiq şəkildə yerinə yetirəcəkləri şəkildə, xüsusi olaraq yaradılmışlar.

 

Təkamülçülərə görə yarpaqların yaranması

Göründüyü kimi kiçik yaşıl bir cismə olduqca qüsursuz bir şəkildə sıxışdırılmış mürəkkəb strukturlar vardır. Yarpaqlardakı bu mürəkkəb sistem milyonlarla ildir ki, qüsursuz bir şəkildə işləyir. Bəs onda bu sistemlər bu qədər kiçik bir yerə necə sıxışdırılmış ola bilər? Yarpaqlardakı mürəkkəb dizayn necə meydana gəlmişdir? Bu qədər mükəmməl və nümunəsiz bir dizaynın öz-özünə meydana gəlməsi mümkündürmü?

Bu suallar təkamül nəzəriyyəsini müdafiə edən kəslərə verilsə alınacaq cavablar həmişəkindən fərqli olmayacaq. Heç bir məntiqə sığmayan, daim bir-biriylə ziddiyyət təşkil edən şərhlər verib, müxtəlif fərziyyələr ortaya atacaqlar. Qurduqları xəyali təkamül ssenariləriylə saysız növdəki bitkinin, ağacın, çiçəyin, dəniz bitkilərinin, otların, göbələklərin "necə meydana gəldikləri" sualına cavab verməyə çalışacaqlar, lakin bacara bilməyəcəklər.

Təkamülçülərin yarpaqların meydana gəlməsiylə əlaqədar olaraq ortaya atdıqları nəzəriyyələri nəzərdən keçirdikdə bunların olduqca mənasız, hətta gülünc deyilə biləcək iddialarla dolu olduqları görünər. Bunlardan birinə (telome nəzəriyyəsinə) görə yarpaqlar bitki gövdəsindəki sistemlərin dəfələrlə təkrarlanan mürəkkəb şaxələnmə və birləşmələri ilə formalaşmışdır.⁽⁴⁷⁾ Suallar verməklə bu əsassız iddianı təhlil edək:

- Bu budaqlar birləşmə və yastılaşmaya niyə ehtiyac duymuşlar?

- Bu birləşmə və yastılaşma nə kimi bir proses nəticəsində baş vermişdir,

- Budaqlar nə kimi təsadüflər nəticəsində quruluş və dizayn etibarilə tamamilə fərqli quruluşdakı yarpaqlara çevrilmişdirlər?

-  Primitiv damarlı bitkilərdən, minlərlə, milyonlarla növdəki bitkilər, ağaclar, çiçəklər, otlar necə əmələ gəlmişdir?

Təkamülçülərin bu sualların heç biri barəsində verəcəkləri məntiqli və elmi bir cavabları yoxdur. Təkamülçülər hər mövzuda olduğu kimi bitkilərin yaranması mövzusunda da tamamilə xəyal gücünə əsaslanan ssenarilərdən başqa bir şərh meydana gətirə bilməzlər.

Bu mövzudakı başqa bir nəzəriyyə olan "enation nəzəriyyəsi"nə görə isə, guya ki, yarpaqlar bitki gövdəsindən çıxan bəzi strukturlardan meydana gəlmişlər.⁽⁴⁸⁾

Təkamülçülərin bu iddialarını da yenə suallar verməklə təhlil edək:

Gövdənin müəyyən yerlərində bir yarpaq yaratmaq üçün çıxıntılı bir quruluş necə meydana gəlmişdir?

Bunlar daha sonra yarpaqlara necə çevrilmişlər? Üstəlik də saysız növə və qüsursuz bir quruluşa sahib olan yarpaqlara...

Bir qədər də geriyə gedək. Bu strukturların çıxdığı bitki gövdəsi necə meydana gəlmişdir?

Təkamülçülər bu kimi suallara da heç bir elmi cavab verə bilməmişlər.

Əslində hər iki nəzəriyyənin də izah etmək istədiyi hekayə budur: Bitkilər təkamülçülərə görə guya təsadüfən baş verən hadisələr nəticəsində əmələ gəlmişlər. Bir təsadüf nəticəsində bitki gövdələri və budaqlar əmələ gəlmiş, başqa bir təsadüf nəticəsində xloroplastın içində xlorofil əmələ gəlmiş, digər təsadüflər nəticəsində isə yarpaqdakı təbəqələr əmələ gəlmiş, arxa-arxaya təsadüflər baş vermiş və nəhayət qüsursuz və olduqca özünəməxsus quruluşuyla yarpaqlar əmələ gəlmişdir.

Bu vaxt yarpaqdan təsadüfən əmələ gəldiyi iddia edilən bu strukturların hamısının eyni anda əmələ gəlməsinin lazım olduğu da görməzlikdən gəlinməməsi lazım olan bir həqiqətdir. Təkamülçülərə görə yarpaqdakı bütün mexanizmlər öz-özünə baş verən təsadüflər nəticəsində və zaman keçdikcə yavaş-yavaş əmələ gəlmişdir. Yenə eyni təkamülçü məntiqin davamında istifadə edilməyən orqanların və ya sistemlərin yox olacağı iddia edilir. Yarpaqdakı bütün mexanizmlər bir-biriylə əlaqəli olduğundan birinin belə təsadüflər nəticəsində əmələ gəlmiş olması bir məna ifadə etməyəcək. Çünki təkamülçü məntiqin ikinci mərhələsinə görə bu mexanizm faydasız olduğundan ötrü aradan qalxacaqdır. Buna görə də bitkinin yaşaya bilməsi üçün kökündəki, budaqlarındakı və yarpaqlarındakı bütün mürəkkəb sistemlər eyni anda meydana gəlməlidir.

Yer üzündəki hər canlıda olduğu kimi bitkilərdə də tam mənasıyla qüsursuz sistemlər qurulmuşdur və ilk yaradıldıqları andan etibarən xüsusiyyətlərində heç bir dəyişiklik olmadan dövrümüzə qədər gəlib çıxmışlar. Yarpaqlarını tökmələrindən, özlərini günəşə tərəf çevirmələrinə, yaşıl rənglərindən, gövdələrindəki oduna bənzər quruluşa, köklərinin varlığından meyvələrinin əmələ gəlməsinə qədər bütün strukturları bənzərsizdir. Texnologiyanın hal-hazırkı inkişaf səviyyəsinə baxmayaraq, daha yaxşı sistemlərin, hətta onların bənzərlərinin yaradılması (məsələn, fotosintez əməliyyatı) belə qeyri-mümkündür.

Bu mürəkkəblik də yarpaqların təsadüfən əmələ gəlməyəcəyinin dəlillərindən biridir. Yarpaqlar xüsusi olaraq bitkilərin qida hazırlaması, tənəffüs etmələri kimi ehtiyaclar üçün hazırlanmış strukturlara sahibdirlər. Xüsusi bir layihənin varlığı, bir layihəçinin olduğunu sübut edir. Layihədəki incəliklər və qüsursuzluq da, bizə layihəçinin ağlını, biliyini və sənətinin gücünü göstərir. Yarpaqları ən mükəmməl şəkildə dizayn edən, şübhəsiz ki, bütün aləmlərin Rəbbi olan Allahdır.

 

Fotosintez möcüzəsi

Dünya, canlıların yaşaması üçün ən əlverişli şəkildə, xüsusi olaraq dizayn edilmiş bir planetdir. Dünya, atmosferdəki qazların nisbətindən, günəşə olan uzaqlığına, dağların varlığından, suyun içiləsi vəziyyətdə olmasına, bitkilərin müxtəlifliyindən yer üzünün istiliyinə qədər qurulmuş olan bir çox həssas tarazlıq sayəsində yaşanılacaq bir mühitdir.

Həyatı meydana gətirən elementlərin davamlılığının təmin edilə bilməsi üçünsə, həm fiziki şərtlər, həm də bəzi biokimyəvi tarazlıqlar qorunmalıdır. Məsələn, canlıların yer üzündə yaşamaları üçün yerin cazibə qüvvəsi nə qədər əhəmiyyətlidirsə, bitkilərin ifraz etdiyi üzvi maddələr də həyatın davam etməsi üçün bir o qədər əhəmiyyətlidir.

Məhz bitkilərin bu üzvi maddələri hazırlamaq üçün reallaşdırdıqları əməliyyatlara, daha əvvəl də ifadə etdiyimiz kimi fotosintez deyilir. Bitkilərin öz qidalarını özlərinin hazırlaması kimi yekunlaşdırıla biləcək fotosintez əməliyyatı, bunların digər canlılardan imtiyazlı olmasını təmin edir. Bu imtiyazı təmin edən şey, bitki hüceyrəsində insan və heyvan hüceyrələrindən fərqli olaraq günəş enerjisindən bilavasitə istifadə edə bilən strukturların olmasıdır. Bu strukturların köməyi ilə bitki hüceyrələri günəşdən gələn enerjini insanlar və heyvanlar tərəfindən qida yolu ilə qəbul ediləcək enerjiyə çevirib yenə çox xüsusi yollarla ehtiyyat halında saxlayarlar. Məhz bu şəkildə fotosintez əməliyyatı tamamlanmış olar.

Əslində bütün bu əməliyyatları icra edən, bitkinin bütün hissələri deyil, yarpaqları da deyil, hətta bitkinin bütün hüceyrələri də deyil. Bu əməliyyatları bitki hüceyrəsində yerləşən və bitkiyə yaşıl rəngini verən "xloroplast" adlı orqanoid həyata keçirir. Xloroplastlar millimetrin mində biri qədər böyüklükdədir, buna görə də yalnız mikroskopla müşahidə edilə bilərlər. Yenə fotosintezdə əhəmiyyətli bir rol oynayan xloroplastın divarı da, metrin yüz milyonda biri qədər böyüklükdədir. Göründüyü kimi, rəqəmlər olduqca kiçikdir və bütün əməliyyatlar bu mikroskopik mühitlərdə reallaşır. Fotosintez hadisəsindəki əsl heyrətamiz məqamlardan biri də budur.

 

Sirr dolu bir fabrik: Xloroplast

Xloroplastda fotosintezi həyata keçirmək üçün hazırlanmış tilakoidlər, daxili pərdə və xarici pərdə, stromalar, fermentlər, ribosom, RNT və DNT kimi birləşmələr vardır. Bu birləşmələr həm struktur etibarilə, həm də funksional baxımdan bir-birləriylə əlaqəlidirlər və hər birinin öz strukturunda həyata keçirdiyi olduqca əhəmiyyətli əməliyyatlar vardır. Məsələn, xloroplastın xarici qılafı, maddələrin xloroplasta giriş-çıxışına nəzarət edər. Daxili qılaf sisteminə isə "tilakoid" olaraq adlandırılan strukturlar daxildir. Disklərə bənzəyən tilakoid hissəsində piqment (xlorofil) molekulları və fotosintez üçün lazım olan bəzi fermentlər mövcuddur. Tilakoidlər "qran" adı verilən qruplar meydana gətirməklə günəş şüasının ən yüksək miqdarda udulmasını təmin edərlər. Bu da bitkinin daha çox işıq qəbul etməsi və daha çox fotosintez edə bilməsi deməkdir.

Bunlardan başqa xloroplastlarda "stroma" adı verilən və tərkibində DNT, RNT, ribosomlar və fotosintez üçün lazım olan fermentlər olan bir maye olur. Xloroplastlar sahib olduqları bu DNT və ribosomlarla həm özlərini çoxaldarlar, həm də bəzi zülallar istehsal edərlər.⁽⁴⁹⁾

Fotosintezdəki başqa bir əhəmiyyətli nöqtə də bütün bu əməliyyatların çox qısa, hətta müşahidə edilməyəcək qədər qısa bir müddət ərzində reallaşmasıdır. Xloroplastların içində olan minlərlə "xlorofil"in eyni anda işığa qarşı reaksiya verməsi, saniyənin mində biri kimi inanılmayacaq qədər qısa bir müddətdə reallaşar.

Elm adamları xloroplastlarda reallaşan fotosintez hadisəsini uzun bir kimyəvi reaksiya zənciri kimi təsvir etmələriylə yanaşı, məhz bu sürətdən ötrü fotosintez zəncirinin bəzi halqalarında nələr olduğunu anlaya bilmirlər və hadisələri heyranlıqla izləyirlər. Aydın olan ən dəqiq nöqtə fotosintezin iki mərhələdə baş verməsidir. Bu mərhələlər "işıqlıq mərhələ" və "qaranlıq mərhələ" olaraq adlandırılır.

 

İşıq mərhələsi

Bitkilərin fotosintez əməliyyatında istifadə etdikləri yeganə enerji mənbəyi olan günəş şüası, dəyişik dalğa uzunluqlarındakı şüaların birləşməsidir və bu dalğaların enerji yükü bir-birindən fərqlidir. Günəş şüasındakı dalğaların sınması ilə meydana gələn və spektr adlandırılan rəng ardıcıllığının bir ucunda qırmızı və sarı rəngin çalarları, o biri ucunda isə mavi və bənövşəyi rəngin çalarları mövcuddur. Bitkilər fotosintez əsnasında günəş şüalarının spektrinin iki ucundakı rəngləri, daha doğrusu dalğa uzunluqlarını tutarlar. Bunun müqabilində spektrin ortasında yerləşən yaşıl rəngin çalarlarındakı şüaların bir qədərini tutub böyük bir hissəsini isə əks etdirərlər. Bunu da xloroplastların içində olan xlorofil piqmentleri sayəsində həyata keçirirlər. Yarpaqların əsasən yaşıl rəngdə görünmələrinin səbəbi də məhz budur.⁽⁵⁰⁾

        

Fotosintez əməliyyatı bitkilərin yaşıl görünməsinə səbəb olan bu piqmentlerin günəş işığını udmasından qaynaqlanan tərpənmə ilə başlayır. Görəsən xlorofillər bu tərpənişlə fotosintez əməliyyatına necə başlayırlar? Bu sualın cavablandırıla bilməsi üçün əvvəlcə xloroplastların içində yerləşən və xlorofilləri içində mühafizə edən tilakoidin quruluşunun öyrənilməsində fayda vardır.

"Xlorofillər, "xlorofil-a "və "xlorofil-b" olmaqla iki növə ayrılırlar. Bu iki növ xlorofil günəş şüasını udduqdan sonra əldə etdikləri enerjini fotosintez prosesini həyata keçirəcək fotosistemlərin içində toplayırlar. Tilakoidin quruluşunu ətraflı surətdə izah edən şəkildən də göründüyü kimi, fotosistemləri qısa şəkildə tilakoidin içində yerləşən bir qrup xlorofil kimi xarakterizə edə bilərik.

Yaşıl bitkilərin demək olar ki, hamısı bir fotosistem ilə tək mərhələli bir fotosintez prosesini reallaşdırdığı halda, bitkilərin 3%-ində fotosintezin iki mərhələli olmasını təmin edəcək iki fərqli fotosistem bölgəsi vardır. "Fotosistem I" və "fotosistem II" olaraq adlandırılan bu yerlərdə toplanan enerji daha sonra tək bir "xlorofil-a" molekuluna nəql edilər. Beləcə hər iki fotosistemdə də reaksiya mərkəzləri meydana gəlir. İşığın udulmasıyla əldə edilən enerji, reaksiya mərkəzlərindəki yüksək enerjili elektronların göndərilməsinə, yəni, itirilməsinə səbəb olur. Bu yüksək enerjili elektronlar daha sonrakı mərhələlərdə suyun parçalanıb oksigenin əldə edilməsi üçün istifadə edilir.

Bu mərhələdə bir sıra elektron alış-verişi baş verir. "Fotosistem I" tərəfindən verilən elektron, "fotosistem II"dən buraxılan elektronla yer dəyişdirir.  “Fotosistem II" tərəfindən buraxılan elektronlar da suyun buraxdığı elektronlarla yer dəyişdirirlər. Nəticə etibarilə də su, oksigenə, protonlara və elektronlara ayrılmış olur.⁽⁵¹⁾

Elektron axımının sonunda suyun ayrılmasından sonra meydana gələn protonlar və elektronlar tilakoidin daxili hissəsinə daşınmaqla hidrogen daşıyıcı molekul olan NADP (nikotinamid adenin dinukleotid fosfat) ilə birləşərlər. Nəticədə NADPH molekulu əmələ gələr. Elektronlar elektron daşıma sistemiylə daşındığı halda, tilakoid qılafı boyu bir proton əyrisi meydana gələr. Əyrinin potensial enerjisi ATF molekulunu (hüceyrənin həyata keçirəcəyi əməliyyatlarda istifadə edəcəyi bir enerji paketi) meydana gətirmək üçün istifadə edilər. Bütün bu əməliyyatlar nəticəsində bitkilərin qida hazırlaya bilmələri üçün ehtiyac duyduqları enerji artıq istifadəyə hazır vəziyyətə gəlmişdir.

Bir reaksiyalar zənciri olaraq ümumiləşdirməyə çalışdığımız bu hadisələr fotosintez əməliyyatının yalnız birinci hissədir. Bitkilərin qida hazırlaya bilməsi üçün enerji tələb olunur. Bunun təmin edilə bilməsi üçün hazırlanmış olan "xüsusi yanacaq istehsalı planı" sayəsində digər əməliyyatlar da əskiksiz şəkildə tamamlanır.

 

Qaranlıq mərhələ

Fotosintezin ikinci mərhələsi olan qaranlıq mərhələ ya da Calvin sikli olaraq adlandırılan bu əməliyyatlar, xloroplastın "stroma" deyə adlandırılan bölgələrində reallaşır. İşıqlıq mərhələ nəticəsində meydana gələn enerji yüklü ATF və NADPH molekullarından karbondioksidi təbii karbona çevirmək məqsədiylə istifadə edilir.⁽⁵²⁾ Qaranlıq mərhələnin son məhsulu, hüceyrənin ehtiyac duyduğu digər üzvi birləşmələr üçün başlanğıc maddəsi olaraq istifadə ediləcək.

Burada qısaca yekunlaşdırılan reaksiya zəncirini anlaya bilmək üçün elm adamları yüz illər ərzində əmək sərf etmişlər. Yer üzündə başqa heç bir şəkildə hazırlanıla bilməyən karbohidratlar və ya daha geniş mənada üzvi maddələr milyonlarla ildir ki, bitkilər tərəfindən hazırlanılır. Hazırlanılan bu maddələr digər canlılar üçün ən əhəmiyyətli qida mənbələrindəndir.

Müxtəlif xüsusiyyətlərə sahib olub, fotosintez reaksiyalarında müəyyən vəzifələr yerinə yetirən fermentlər ilə digər strukturlar tam bir birlik içində çalışırlar. Nə qədər inkişaf etmiş bir maddi-texniki təchizata sahib olursa-olsun dünyadakı heç bir laboratoriya, bitkilərin gücüylə işləyə bilməz. Halbuki bitkilərdə bu əməliyyatların hamısı millimetrin mində biri böyüklüyündəki bir orqanoiddə reallaşır. Şəkildə görülən formulları saysız növlərdəki bitki heç çaşmadan, reaksiya ardıcıllığını heç pozmadan, fotosintezdə istifadə olunan xam maddə miqdarlarında heç bir qarışıqlıq olmadan milyonlarla ildir ki, tətbiq edirlər.

Həmçinin fotosintez əməliyyatı ilə, heyvanların və insanların enerji istehlakları arasında da əhəmiyyətli bir əlaqə vardır. Əslində yuxarıda izah edilən mürəkkəb əməliyyatların xülasəsi, bitkilərin fotosintez prosesi nəticəsində canlılar üçün mütləq lazım olan glükoza və oksigeni əmələ gətirmələridir. Bitkilərin hazırladığı bu məhsullar digər canlılar tərəfindən qida kimi istifadə olunar. Canlı hüceyrələrdə məhz bu qidalar vasitəsiylə enerji istehsal olunur və istifadə edilir. Bu sayədə bütün canlılar günəşdən gələn enerjidən faydalanmış olarlar.

Canlılar fotosintez nəticəsində yaranan qidaları həyati fəaliyyətlərini davam etdirmək məqsədiylə istifadə edərlər. Bu fəaliyyətlər nəticəsində bir tullantı maddəsi olaraq atmosferə karbon qazı buraxarlar. Amma bu karbon qazı dərhal bitkilər tərəfindən təkrarən fotosintez prosesi üçün istifadə edilər. Bu mükəmməl tsikl beləliklə davam edər.

 

Fotosintez üçün lazım olan hər şey kimi, günəş şüası da xüsusi olaraq tənzimlənmişdir

Bu kimyəvi fabrikdə hər şey olub bitdiyi halda, əməliyyatlar zamanı istifadə ediləcək enerjinin xüsusiyyətləri də ayrıca olaraq təsbit edilmişdir. Fotosintez əməliyyatı bu istiqamətiylə araşdırıldığında da, baş verən əməliyyatların nə qədər böyük bir həssaslıqla təşkil edilmiş olduğu görüləcək. Çünki günəşdən gələn şüa enerjisinin xüsusiyyətləri, tam olaraq xloroplastın kimyəvi reaksiyaya daxil olması üçün ehtiyac duyduğu enerjini təmin edir.

Bu həssas tarazlığın tam şəkildə aydınlaşa bilməsi üçün günəş şüasının fotosintez əməliyyatındakı funksiyalarını və əhəmiyyətini belə bir sualla nəzərdən keçirək:

Günəş işığı fotosintez prosesi üçün xüsusi olaraqmı tənzimlənmişdir? Yoxsa bitkilər gələn işıq nə olursa olsun, bu işığı qiymətləndirib ona görə fotosintez edə biləcək bir elastikliyəmi sahibdirlər?

         Bitkilər hüceyrələrindəki xlorofil maddələrinin işıq enerjisinə qarşı həssas olmaları sayəsində fotosintez edə bilərlər. Buradakı əhəmiyyətli məqam xlorofil maddələrinin çox xüsusi bir dalğa uzunluğundakı şüaları istifadə etmələridir. Günəş tam olaraq xlorofilin istifadə etdiyi bu şüaları yayır. Yəni, günəş işığıyla xlorofil arasında tam mənasıyla bir ahəngdarlıq mövcuddur.

Amerikalı astronom Corc Greenstein “the symbiotic universe” adlı kitabında bu qüsursuz ahəngdarlıq haqqında bunları yazır:

Fotosintezi həyata keçirən molekul xlorofildir... Fotosintez mexanizmi bir xlorofil molekulunun Günəş şüasını udmasıyla başlayar. Amma bunun reallaşa bilməsi üçün, işıq doğru rəngdə olmalıdır. Səhv rəngdəki işıq işə yaramayacaq.

Bu mövzuya nümunə olaraq televizoru göstərə bilərik. Televizorun hər hansı bir televiziya kanalının yayımını tutması üçün onu uyğun olan tezliyə nizamlamaq lazımdır. Başqa bir tezlik seçilsə, görünüşü əldə edə bilməzsiniz. Eyni şey fotosintez prosesinə də aiddir. Günəşi televiziya verilişini yayımlayan stansiya kimi qəbul etsəniz, xlorofil molekulunu da televiziyaya bənzədə bilərsiniz. Əgər bu molekul və Günəş bir-birlərinə ahəngdar şəkildə nizamlanmış olmasalar, fotosintez prosesi baş verməz. Bir də ki, Günəşə baxdığımızda saçdığı şüaların rənginin tam olması lazım gələn vəziyyətdə olduğunu görərik.⁽⁵³⁾

Bir sözlə, fotosintez əməliyyatının baş verə bilməsi üçün hal-hazırkı şərtlərin olması zəruridir. Məhz bu məqamda ağla gələ biləcək bir sualı da qiymətləndirməkdə fayda vardır:

Zaman keçdikcə fotosintez əməliyyatındakı proseslərin ardıcıllığında və yaxud da molekulların vəzifəsində hər hansı bir dəyişiklik ola bilərdimi?

Bu suala təbiətdəki həssas tarazlıqların təsadüflər nəticəsində meydana gəldiyini iddia edən təkamül nəzəriyyəsi müdafiəçilərinin verəcəyi cavablardan biri, "başqa cür bir mühit olsaydı, canlılar da həmin mühitlərə uyğunlaşacaqlarından ötrü, bitkilər də həmin mühitə görə fotosintez edə bilərdilər" olacaqdı. Halbuki bu tamamilə səhv bir məntiqdir. Çünki bitkilərin fotosintez edə bilmələri üçün günəşin saçdığı şüalar indiki uyğunluqda olmalıdır. Bu məntiqin səhv olduğunu əslində təkamülçü bir astronom olan George Greenstein də belə ifadə edir:

Bəlkə də, insan burada bir növ adaptasiyasının baş verdiyini düşünə bilər: Bitkinin həyatının Günəş şüasının xüsusiyyətlərinə uyğunlaşdığı güman edilən molekullar işığın çox dəqiq olan bəzi rənglərini uda bilərlər. İşığın udulması əməliyyatı, molekulların içindəki elektronların yüksək gərginlikli enerjiyə olan həssaslıqlarıyla əlaqədardır və hansı molekulu götürürsünüzsə götürün, bu işi yerinə yetirmək üçün lazım olan enerji miqdarı eynidir. İşıq fotonlardan ibarətdir və enerji səviyyəsi səhv olduqda həmin foton heç bir şəkildə udula bilməz... Bir sözlə, ulduzların fiziki xüsusiyyəti ilə molekulların fiziki xüsusiyyəti arasında çox yaxşı bir ahəngdarlıq vardır. Bu ahəngdarlıq olmasaydı, həyat qeyri-mümkün olardı.⁽⁵⁴⁾

Yenidən ciddiyyətlə ifadə etmək lazımdırsa; bitkilərin fotosintez prosesini həyata keçirə bilmələri üçün günəşin saçdığı müəyyən intervaldakı işığın varlığı şərtdir. Həyat üçün zəruri olan bu ahəngdarlıq heç bir şəkildə təsadüflərlə açıqlana bilməyəcək bir mükəmməliyə sahibdir. Yer üzündəki hər şeyə hakim olan və üstün bir ağlın sahibi olan Allah, bütün bunları bir-birinə uyğun şəkildə yaratmışdır.

                                                                              

Fotosintez hadisəsi təsadüfən baş verə bilməz

Bütün bu açıq-aydın həqiqətlərə baxmayaraq, yenə də təkamül nəzəriyyəsini müdafiə etməyə davam edən kəslər üçün, suallar verərək bu sistemin təsadüfən meydana gələ bilməyəcəyini bir dəfə daha görək. Ölçüsü mikroskopik ölçülərlə ifadə olunan bir yerdə qurulmuş bu bənzərsiz mexanizmi meydana gətirən kimdir? Əvvəlcə belə bir sistemi bitki hüceyrələrinin planladığını, yəni, bitkilərin düşünərək planlar qurduğunu ehtimal edə bilərikmi? Əlbəttə ki, belə bir ehtimal qeyri-mümkündür. Çünki, bitki hüceyrələrinin özlərini dizayn etməsindən və ağıllı surətdə düşünməsindən söhbət belə gedə bilməz. Hüceyrənin daxilinə baxdığımızda gördüyümüz qüsursuz sistemi meydana gətirən hüceyrənin özü deyil. Bəs onda bu sistem yeganə düşünə bilən varlıq olan insan ağlının bir məhsuludurmu? Xeyr, belə deyil. Millimetrin mində biri böyüklüyündəki bir yerdə yer üzündəki ən inanılmaz fabriki inşa edən kəslər də insanlar deyil. Hətta insanlar bu mikroskopik fabrikin içində baş verənləri belə müşahidə edə bilmirlər.

Bu kimi sualların cavablarının nə üçün "xeyr" olduğu, təkamülçülərin iddialarıyla birlikdə nəzərdən keçirildikdə bitkilərin necə əmələ gəldiyi mövzusu daha yaxşı aydınlaşacaq.

Təkamül nəzəriyyəsi bütün canlıların mərhələli şəkildə inkişaf etdiyini, sadədən mürəkkəbə doğru bir inkişafın baş verdiyini iddia edir. Fotosintez sistemindəki mövcud hissələrin sayını müəyyən qədər azalda bildiyimizi fərz edərək, bu iddianın doğru olub olmadığını düşünək. Məsələn, fotosintez əməliyyatının reallaşması üçün lazım olan hissələrin sayının 100 olduğunu ehtimal edək (əslində bu say daha çoxdur). Ehtimallara davam edərək, bu 100 hissənin bir-iki hissəsinin təkamülçülərin iddia etdikləri kimi təsadüfən, öz-özünə meydana gəldiyini fərz edək. Bu vəziyyətdə geridə qalan hissələrin meydana gəlməsi üçün milyardlarla il gözləmək lazımdır. Meydana gələn hissələr bir yerdə olsalar belə, digərləri olmadığı üçün bir faydası olmayacaq. Təkcə biri olmadığında belə, digərlərinin öz funksiyalarını yerinə yetirə bilmədiyi bu sistemin digər hissələrinin meydana gəlməsini gözləmələri qeyri-mümkündür. Bu səbəbdən də canlılara aid bütün sistemlər kimi, mürəkkəb bir sistem olan fotosintezin də təkamül nəzəriyyəsinin irəli sürdüyü kimi, müəyyən vaxt ərzində təsadüflərlə yavaş-yavaş əmələ gələn hissələrin bir-birinin ardınca sistemə əlavə edilməsi ilə meydana gəlməsi ağıl və məntiqə zidd olan bir iddiadır.

Bu iddianın əsassızlığını fotosintez əməliyyatında reallaşan bəzi mərhələləri qısaca xatırlayaraq görə bilərik. Əvvəlcə fotosintez əməliyyatının reallaşa bilməsi üçün mövcud olan bütün fermentlər və sistemlər eyni anda bitki hüceyrəsində mövcud olmalıdır. Hər bir əməliyyat müddəti və fermentlərin miqdarı təkcə bir dəfədə ən doğru şəkildə nizamlanmalıdır. Çünki baş verən reaksiyalarda meydana gələ biləcək ən kiçik bir ləngimə, məsələn, əməliyyat müddəti, reaksiyaya daxil olan istilik və ya xammal miqdarındakı kiçik bir dəyişiklik, reaksiya nəticəsində əmələ gələcək məhsulları korlayacaq və faydasız hala gətirəcək. Bu sayılanların hər hansı biri olmadıqda isə, sistem tamamilə fəaliyyətsiz qalacaq.

Bu vəziyyətdə belə bir sual meydana çıxır. Bu fəaliyyətsiz hissələr bütöv sistem yaranana qədər öz varlıqlarını necə davam etdirmişlər? Həmçinin ölçü kiçildikcə, həmin quruluşu əmələ gətirən sistem üzərindəki ağlın və mühəndislik keyfiyyətinin artması hər kəsin qəbul edəcəyi bir həqiqətdir. Bir mexanizmdəki ölçünün kiçilməsi bizə o quruluşda istifadə edilən texnologiyanın gücünü göstərir. Dövrümüzdəki kameralar ilə bundan illərlə əvvəl istifadə edilən kameralar arasında müqayisə aparıldıqda bu həqiqət daha aydın görünəcək. Bu həqiqət yarpaqlardakı qüsursuz quruluşun əhəmiyyətini daha da artırır. İnsanların böyük fabriklərdə belə reallaşdıra bilmədikləri fotosintez əməliyyatını, bitkilər bu mikroskopik fabriklərində necə reallaşdırırlar?

Məhz bu və bənzər suallar təkamülçülərin heç bir tutarlı şərh verə bilmədikləri suallardır. Bunun müqabilində müxtəlif xəyali ssenarilər uydurarlar. Uydurulan bu ssenarilərdə müraciət edilən ortaq taktika, mövzunun demaqoqluqlar və ağıl qarışdıran texniki termin və izahatlarla boğulmasıdır. Bacardıqları qədər qarışıq terminlərdən istifadə etməklə bütün canlılarda çox açıq şəkildə görünən "Yaradılış Həqiqəti"ni ört-basdır etməyə çalışırlar. Niyə və necə kimi suallara cavab vermək əvəzinə, mövzu haqqında ətraflı məlumatlar və texniki anlayışlar sıralayıb, sözlərinin sonuna isə bunun təkamülün bir nəticəsi olduğunu əlavə edərlər.

Bununla yanaşı ən qatı təkamül tərəfdarları belə çox vaxt bitkilərdəki möcüzəvi sistemlər qarşısında təəccüblərini gizlədə bilmirlər. Buna Türkiyənin təkamülçü professorlarından olan Əli Dəmirsoyu nümunə verə bilərik. Professor Dəmirsoy, fotosintezdəki möcüzəvi əməliyyatları vurğulayaraq bu mürəkkəb sistemin qarşısında belə bir açıqlama ilə çıxış edir:

Fotosintez olduqca mürəkkəb bir hadisədir və bir hüceyrənin daxilindəki orqanoiddə baş verməsi qeyri-mümkün görünür. Çünki bütün mərhələlərin eyni anda meydana gəlməsi qeyri-mümkündür, tək-tək meydana gəlməsi də mənasızdır.⁽⁵⁵⁾

Fotosintez əməliyyatındakı bu qüsursuz mexanizmlər indiyə qədər mövcud olmuş bütün bitki hüceyrələrində vardır. Ən adi hesab etdiyiniz bir alaq otu belə bu əməliyyatı reallaşdıra bilir. Reaksiyaya həmişə eyni ölçüdə maddə daxil olar və hazırlanan məhsullar da həmişə eyni olar. Reaksiyaların baş vermə ardıcıllığı da, sürətləri də eynidir. Bu fotosintez prosesini reallaşdıran bütün bitkilərdə mövcuddur.

Bitkiyə düşünmə, qərar vermə kimi xüsusiyyətlər istinad etməyə çalışmaq, əlbəttə ki, məntiqsizdir. Bununla yanaşı bütün yaşıl bitkilərdə mövcud olan və qüsursuz bir şəkildə işləyən bu sistem barəsində "təsadüflər zənciriylə meydana gəldi" deyə bir şərh vermək də hər cür məntiqdən uzaq bir səydir.

Məhz bu məqamda qarşımıza açıq-aydın bir həqiqət çıxır. Fövqəladə mürəkkəb bir əməliyyat olan fotosintezi üstün güc sahibi olan Allah yaratmışdır. Bu mexanizmlər bitkilər ilk yarandıqları andan etibarən mövcuddur. Bu qədər kiçik bir yerə yerləşdirilmiş olan bu qüsursuz sistemlər bizə özlərini dizayn edən kimsənin gücünü göstərər.

 

ardı >>