Tohum, insanoğlunun en başta buğday, mısır, pirinç ve arpa olmak üzere sadece diyetinin değil, aynı zamanda ilaçlarının ve ihtiyaç duyduğu olmazsa olmaz dokuma sektörünün en önemli temel canlı maddesidir. Ayrıca kültüre aldığımız, evcilleştirdiğimiz ve yabani hayvanlar aleminin diyetinin de önemli bir kaynağıdır, örneğin evinizin sevimli üyesi papağanınızın vahşi doğasındaki diyetinin önemli kısmını Banksia, Dryandra ve Okaliptüs gibi bitkilerin tohumları oluşturur. İnsanların güzellik ve güzelleşme arzusunu somutlaştıran kozmetik ve kimya gibi ve diğer endüstrilerin de en değerli bir ekonomik girdisidir, doğal yaşamın sürekliliğinin yani çoğalmanın en temel birimidir ve belki de daha fazlasıdır.
Kimilerine göre insanlığın yerleşik hayata geçebilmesi tohumu kullanmayı keşfetmesi ile olmuştur. Muazzam öneme sahip olan mikroskobik boyutlara kadar çok çeşitli yapılarda olan tohumlar, bir bitkinin seksüel üreme yoluyla dünyaya getirdiği yeni canlı bireyi oluşturacak olan kotiledon, dikotiledon, embriyo, epikotil, hilum, hipokotil, kök, kabuk gibi değişik anatomik ve biyolojik yapıları ve bünyesinde yaşama başlamak için karbonhidratlar, yağlar ve proteinler gibi besinleri bulunduran koruma alanlarıdır.
Tohumlar aleminin bilinmeyen dünyası hakkında bildiklerimiz, araştırmalar sayesinde gün ve gün bir adım daha aydınlanmaktadır. Özellikle tarımsal üretimde ciddi sorunlar olan dormansi ve çimlenmedeki çalışmalar kayda değer bir ilerleme göstermektedir. Örneğin, Tohum araştırmalarının en gelişmiş ve neredeyse geleneksel alanı olan tohumlarda hormon biyolojisi de Ar&Ge çalışmalarına yeni bir boyut sunuyor; moleküler düzeyde kaydedilen ilerlemeler tohumların toprağı ve diğer çevresel sinyalleri nasıl iç hormon biyolojilerine çevirdiği ve uykuda kalmak veya çimlenmeye başlamak için nasıl karar verdiğini daha iyi anlamak için önemli adımlar olmuştur (1). Diğer bir yönden araştırma çalışmaları kapsamında tarım açısından tohum ile ilişkili bir kavram olan tohumluk geliştirmede başlıca iki yöntemden söz edilir: Birincisi tohumun genetik yapısını veya içerdiği enformasyonu iyileştirmektir. Bu süreç bitki ıslahı, ıslah sonucu ortaya çıkan yeni genetik materyal ise geliştirilmiş çeşit olarak isimlendirilir. Tohumun genetik yapısındaki iyileştirme yüksek verim, hastalık ve zararlılara dirençlilik, yüksek ürün kalitesi, çiftçiler tarafından arzu edilen agronomik özellikler vb. gibi yararlı durumları oluşturur; ikincisi ise, irilik, safiyet, depolanma gibi fiziksel ve fizyolojik özellikleri ile ilgilidir. Bu ikinci tür iyileştirme, tohumluğun iyi bir şekilde üretilmesi, işlenmesi, kalite kontrolüne tabi tutulması, uygun nakliye ve depolama işlemlerine maruz bırakılması sonucu elde edilir. Günümüzde bitki yetiştirmede uygulanan tekniklerin ve kullanılan materyalin pek çoğu, aslında tohumda var olan genetik ve fizyolojik potansiyelin tam olarak ortaya çıkmasına imkân sağlamak içindir; gübreleme, çapalama, sulama, ilaçlama vb. gibi bitki yetiştirme uygulamalarından hiç birisi, üretimi artırmada tohum tarafından belirlenen genetik limitin ötesinde bir katkıda bulunamaz (2). Bilgi evreninin sonsuzluğuna inanan biri olarak düşünüyorum da kim bilir belki milyonlarca yıllık süregelen bir evrimleşme yaşayan tohumlar hala hangi özellikler, sırlar ve bilgiler barındırıyorlar. Mesela, Charles Darwin’in Kretase dönemindeki angiospermlerin evrimi için iğrenç bir gizemdir açıklaması beni etkilemiştir.
Tohumun kökeni ve evrimi, 370 milyon yıl önce Devoniyen sonlarında başlayan büyüleyici bir hikayedir (3). Bu süreç, tohumlu bitkilere evrimleşme, cinsiyet evrimi, bütünleşme evrimi, sudan bağımsız tozlaşmanın evrimi, kütle evrimi gibi büyüleyici adımları içerir. Halihazırda araştırmalara konu olan tohumun gelişimi, anatomisi, kütlesi ve diğer tüm konuları açığa çıkartacak olan ve tohumların nasıl evrimleştiği sorusunu yanıtlayacak olan moleküler filogenetik gibi analizlerin yapıldığı Genetik Bilimi ve RNA teknolojisi gibi teknoloji alanında ki gelişmelerdir.
Tohumlar alemi hakkında yukarıda bahsedilenler gibi irdelenecek birçok bilgi ve sorulacak sorular var iken tohumları meydana getiren bitki gruplarından bahsetmekte de fayda vardır. Tohumlu bitkiler (Spermatophyta) iki ana gruptan oluşur: Acrogymnospermae (gmnospermler olarak da adlandırılır; yaklaşık 800 canlı türü) ve Angiospermae (angiospermler olarak da adlandırılır; yaklaşık 250.000 canlı türü), en erken tohum bitkileri, geç Devoniyen’de progymnospermler olarak adlandırılan parafitik bir gruptan ortaya çıkmıştır, soyu tükenmiş bir progymnosperm olan Archaeopteris, bilinen ilk modern ağaçtı (3).
Bu iki ana gruba ait tohumlar tozlaşmayı takip eden döllenme olayı ile ovüllerden meydana gelir. Fitonomisi, biyolojisi, morfolojisi, üreme ilkeleri, çimlenme, genetik mirası, kimyası, döllenmeden yeni bir birey meydana gelene kadar ki tüm özel konular tohum evrenine bir yolculuğa çıkacağımız yazı serilerinde detaylı şekilde ele alınacaktır.
Gelecek yazımızda görüşmek dileği ile…
Kaynakça:
- Nonogaki H (2017) Seed Biology Updates – Highlights and New Discoveries in Seed Dormancy and Germination Research. Front. Plant Sci. 8:524
- Prof. Dr. Saliha Kırıcı, Ç.Ü.Ziraat Fakültesi, Tarla Bitkileri Bölümü, TBP-307 Ders Notları
- Ada Linkies, Kai Graeber, Charles Knight and Gerhard Leubner-Metzger, (2010), The evolution of seeds, New Phytologist, 186: 817–831
