BİLGİSAYAR GİBİ ÇALIŞAN BİTKİ YAPRAKLARI
Bitkilerin soluması, yapraklardaki ‘stomata' isimli çok küçük delikler kanalıyla gerçekleşir. Stomata yani gözenek, olabildiğince fazla miktarda CO2 (karbondioksit) içeri alacak şekilde açılıp kapanırken bitki için son derece önemli bir kaynak olan su buharını olabildiğince az miktarda dışarı bırakır. Ancak bitki, bu verimliliği sağlamada görünürde bir problemle karşı karşıyadır: Yapraklar parçalara bölünmüştür ve bu parçalar, üzerlerindeki gözeneklerin açık veya kapalı şekilde bulunmasıyla birbirlerinden farklılık gösterir. (1) Yapılan son bir araştırmaya kadar bu bölünmüşlük yüzünden CO2 kazanımının sekteye uğradığı düşünülüyordu. ABD'deki Utah Eyalet Üniversitesi'nden David Peak ve arkadaşlarınca gerçekleştirilen çalışmada, bitkilerin gaz kazanım ve kayıplarını düzenleyebildikleri ortaya çıktı. (2) Hem de bir bilgisayar gibi hesaplamalar yaparak.
Söz konusu araştırmaya göre, bitkilerde ‘dağıtılmış hesaplama (distributed computation)' adı verilen bilgi işlem davranışı görülüyor. Dağıtılmış hesaplama, birbiriyle etkileşim halindeki çok sayıda birimin iletişimiyle mümkün olan bilgi işleme şeklini ifade ediyor. Örneğin bilim adamları yiyecek arayışındaki bir karınca ordusunun davranışlarını ‘dağıtılmış hesaplama' ile şu şekilde açıklıyor: Her bir karıncanın yere kimyasal izler bırakma yoluyla diğer karıncalara gönderdiği sinyal, karınca ordusunun bir bütün olarak en bol besine sahip kaynakları bulmasını sağlıyor. (3)
Dağıtılmış hesaplamada, birimler arasında aktarılan sinyaller, bir problem çözme sürecini ortaya çıkarıyor. Bilim adamları şu sıralarda, dağıtılmış hesaplama ile hareket edebilen ve bir araziyi araştırma gibi görevlerde kullanılacak robot sistemleri geliştirmeye çalışıyorlar. Bu robot sistemleri, yüksek teknoloji ürünü tek bir robot yerine, daha basit ancak çok sayıda robotu kullanma fikrini temel alıyor.
Peak ve arkadaşları, kazık otu (cocklebur plant) üzerinde yaptıkları incelemelerde, yaprak üzerindeki, açık ve kapalı şekilde bulunan gözeneklere sahip parçaların dağılımını çalıştılar. Bilim adamları yapraklarda, dağıtılmış hesaplamanın göstergesi özel modellerle karşılaştılar. Bazen, gözeneklerin hareketleri sonucu, kapalı veya açık gözeneğe sahip parçalar yaprak üzerinde sabit bir hızda hareket eder görünüyordu. Bireysel yaprak gözeneği, komşu gözeneğin yaptığına tepki verir şekilde ve bir basit bilgisayar gibi çalışıyordu.
Araştırmacılar bitkideki bu verimli sistem sayesinde, gözeneklerin ne kadar açılacağı probleminin en iyi şekilde çözüldüğünü ifade ediyorlar.
Bir bitkinin soluma gibi hayati bir faaliyeti, yaprak üzerindeki hücrelerden gelen sinyalleri işleyerek yürütmesi ve bunun, bilgisayarlardaki bilgi işlem sistemlerine benzerliğinin bilim adamlarınca telaffuz edilmesi son derece çarpıcı bir durumdur. Yaprak üzerinde birbirleriyle her an iletişim halinde olan çok sayıdaki gözenek, ürettikleri sinyallerle bir bilgi işlem mekanizması ortaya çıkarmaktadır. Bu mekanizma sayesinde üretilen kararın bitki için gerekli maddelerin akışını en verimli şekilde düzenlemesi ise büyük bir mucizedir. Çok sayıda gözenekten çıkacak sinyallerin rastlantısal, kaotik bir durum ortaya çıkarması bekleneceği yerde bu sinyaller yaprak üzerindeki deliklerin açılıp kapanmasını mükemmel şekilde kontrol etmekte ve solunum gibi hayati bir faaliyetin sekteye uğramasını engellemektedirler.
Bilgisayar programları, bilgisayar kullanıcısının ihtiyaçlarını karşılayacak şekilde hesaplamalar yapar ve bunların bilinçli olarak tasarlandığına şüphe yoktur. Kullanıcının ihtiyaçlarından haberdar olan bir bilgisayar mühendisi, bu ihtiyaçları karşılayacak şekilde bir program tasarlamıştır.
Bitkide de benzer bir durum vardır. Su buharı ve CO2 miktarı, bitki için yaşamsal önemdeki solunum faaliyetini destekleyecek şekilde bitki bünyesinde tutulmalı, bunun için yaprak üzerindeki mikroskobik deliklerin açılıp kapanması düzenlenmelidir. Bu ihtiyaçlar, gözeneklerden gelen sinyallerin bir bilgisayar programı işlevi görmesiyle mükemmel bir şekilde giderilebilmektedir.
