Farklı Canlıların Uyaranlara Karşı Oluşturduğu Tepki Mekanizmaları

Tepki Nedir?

Canlılarda durum değiştirmeye veya harekete sebep olan uyaranların etkisiyle çeşitli tepkiler oluşur. Günlük yaşamda hem insanlar hem de diğer canlılar, çevrelerinden gelen çok sayıda uyaranla karşılaşır: ışık, ses, sıcaklık değişimleri, koku, tat, dokunma, kimyasal madde, su, besin varlığı gibi. Canlıların bu uyaranlara verdiği tepkiler, hayatta kalmalarını ve çevre koşullarına uyum sağlamalarını kolaylaştırır. Her canlı uyaranlara farklı şekilde tepki gösterir.

Örnek Tepki Mekanizmaları

Tek hücreli bir canlı olan öglena, fotosentez yapabilmek için ışığa yönelir. Orman gülü [Rhododendron] yaprakları, aşırı soğuk havalarda aşağı doğru sıkıca kıvrılarak soğuktan korunur. Fasulye [Phaseolus vulgaris] gibi bazı bitkilerin yaprakları, gündüzleri güneş ışığı toplamak için açılır, geceleri ise su kaybını önlemek için kapanır. Arılar, morötesi (ultraviyole) ışığı algılayarak çiçeklerin hangi kısmında nektar olduğunu görebilir. Elektrikli yılan balığı tehlike anında elektrik boşaltımıyla tehdit unsurunu sersemletir. Baykuşlar çok az ışıkta göz bebeklerinin genişlemesi sayesinde gece avlanabilir. Deve kuşları bir tehlikeyle karşılaştıklarında hızla koşarak uzaklaşır. Köpek besin kokusu aldığında tükürük salgısı artar ve sindirim sistemi hazır hâle gelir. Bir insan, yüksek ses duyduğunda irkilir, başını sese doğru çevirebilir veya kulaklarını elleriyle kapatma davranışı gösterebilir.

Dört ayrı canlı örneği bu çeşitliliği daha somut gösterir: Güneşgülü [Drosera capensis] bitkisinin yapraklarındaki ince tüylerden yapışkan bir madde salgılanır; yaprağına bir böcek dokunduğunda yapraklar böceğin etrafına yavaşça sarılarak onu yakalar. Bu kapanma hareketi, yaprağın alt kısmındaki ince-uzun hücrelerin, üst kısımdaki yuvarlak hücrelere göre daha fazla su alıp şişmesiyle gerçekleşir. Denizşakayıkları, omurgasız canlılar olarak tepkilerini reflekse ve dokunmaya duyarlı hücreler aracılığıyla verir; dokunulduğunda kasları kasılarak gövdeleri küçülür ve tentakülleri (ağız çevresindeki uzantıları) içe çekilir; bu tepkinin nedeni avını yakalamak, kendini korumak ve çevresel değişimlere uyum sağlamaktır. Amip, tek hücreli bir organizma olmasına rağmen ışığa maruz kaldığında ışık kaynağından uzaklaşır; bu sayede ışığın zararlı etkisinden korunur ve bol besinli, gölgeli/loş ortamları tercih eder. Uyku çiçeği [Oxalis triangularis] mor renkli yaprakları, ışık şiddetine tepki olarak gündüz açılır, gece kapanır; bu kapanma hareketi yaprağın tabanındaki hücrelerde turgor basıncı değişikliğiyle sağlanır ve bitkiye su kaybını azaltma ile gece soğuğundan korunma imkânı verir.

Tepkinin Ortak Basamakları

Canlılar, çevrelerinde meydana gelen değişiklikleri algılayarak bu değişimlere uygun tepkiler geliştirir. Her canlı farklı uyaranlara kendi yapısal ve fizyolojik özelliklerine göre tepki verse de, hangi canlı olursa olsun tepki sürecinde her zaman aynı basamaklar işler: uyarının alınması, uyarı iletimi ve yorumlanması (sinyal işleme) ve tepkinin ortaya çıkması (yanıt). Uyaranı alma aşamasında canlı, çevresindeki fiziksel ya da kimyasal değişimleri (ışık, sıcaklık, basınç, su miktarı, kimyasal madde varlığı gibi) algılar. Bu bilgi, organizma tarafından kendi iç dengesine göre değerlendirilir; değerlendirme hücre içi ya da hücreler arası kimyasal haberleşme yoluyla gerçekleşir. Sürecin sonunda uygun yapılar, hücreler ya da dokular etkinleşir ve gözlemlenebilir bir tepki ortaya çıkar. Bu örüntü tüm canlılarda temel olarak aynı sırayı takip eder; kullanılan yapılar ve tepki şekli ise canlıdan canlıya farklılık gösterir.

Sinir Sistemi, Hormonlar ve Bitkilerdeki Farklar

Tepkiler, hayvanlarda genellikle sinir sistemi ve hormonların birlikte etkileşimiyle ortaya çıkar. Bitkilerde ise sinir sistemi bulunmadığından tepkilerde elektriksel sinyal iletimi, turgor basıncı değişimi ve hormonlar rol oynar. Sinir sistemi aracılığıyla verilen tepkiler hızlıyken, hormonlarla verilen tepkiler genellikle daha yavaştır. Hormonlar, canlılar tarafından düşük konsantrasyonlarda sentezlenen, etki göstereceği hücre ve doku grubuna (hedef hücrelere) taşınarak etkili olan kimyasal habercilerdir. Bitkilerde kimyasal haberleşme, büyüme, yönelim ve su dengesinin düzenlenmesini sağlarken, hayvanlarda benzer biçimde farklı organ ve dokular arasındaki iletişimi koordine eder; her iki canlı grubunda da hormonlar, belirli hedef hücrelerde özgül tepkilerin ortaya çıkmasını sağlar ve organizmanın iç dengesini korumada önemli bir rol oynar.

Özet

• Canlılar, ışık/ses/sıcaklık/koku/dokunma/kimyasal madde gibi çevresel uyaranlara kendi yapısal ve fizyolojik özelliklerine göre farklı tepkiler verir (öglenanın ışığa yönelmesi, orman gülünün soğukta kıvrılması, arının UV ışığı algılaması gibi).
• Güneşgülü, denizşakayığı, amip ve uyku çiçeği örnekleri, tepki mekanizmalarının turgor basıncı değişimi, refleks/dokunma duyarlı hücreler veya ışıktan kaçış gibi çok farklı yollarla gerçekleşebildiğini gösterir.
• Tüm canlılarda tepki süreci aynı üç basamağı izler: uyarının alınması, uyarı iletimi/yorumlanması ve tepkinin ortaya çıkması; hayvanlarda bu süreç sinir sistemi ve hormonlarla, bitkilerde ise elektriksel sinyaller, turgor basıncı değişimi ve hormonlarla yürütülür.