Çam ağaçlarının neden diğer ağaçlar gibi geniş, düz yaprakları yerine iğne benzeri yapraklara sahip olduğu birçok kişi için merak konusudur. Ağaçlar her şekil ve boyutta olabilir, ancak hepsinde ya geniş yaprak ya da iğne yaprak üretme yeteneği vardır; aynı ağaçta asla her ikisi birlikte gelişmez. Geniş yaprak üretebilen ağaçlara yaprak döken ağaçlar, iğne yaprak üretebilen ağaçlara ise kozalaklı ağaçlar adı verilir. Yaprak döken ağaçların düz ve geniş yaprakları yılda bir kez havaların soğumaya başlamasıyla ( günlerin kısaldığı sonbahar ve kış aylarında, daha az güneş, daha az enerji gelen soğuk, kurak günlerde) renk değiştirir, kırmızı, turuncu ve altın renginin parlak tonlarına dönüşür. Ağaçlar hareketsiz (dormant, durgun) hale gelir (kış uykusu veya hibernasyon moduna geçer) ve ilkbahar gelip yeni tomurcuklardan yeni yapraklar çıkana kadar suyu korumalarına ve hayatta kalmalarına yardımcı olmak için uykuya dalar ve yapraklarını dökerler. Yaprak dökmeyen ağaçlar olarak da bilinen kozalaklı ağaçların iğne benzeri yaprakları ise tüm yıl boyunca kalır, ancak birkaç yıl sonra düşebilir. Bu iki farklı ağaç evrim sırasında ortaya çıkmıştır. Genel olarak bitkiler, örneğin Ekvator yakınındaki yağmur ormanlarında olduğu gibi sıcak ve nemli ortamları sever. Ancak yaklaşık 250 milyon yıl önce Dünya’nın iklimi ters yönde ilerlemiş (ekvatorun kuzey ve güneyindeki enlemlerde), daha soğuk ve daha kuru hale gelmiştir. Bitkiler hayatta kalabilmek için yeni taktiklere ihtiyaç duymuştur. Kozalaklı ağaçlar hayatta kalmanın bir yolu olarak daha fazla su tutabilecek iğnelere, kök salmak ve yeni bir ağaç geliştirmek için yeterli nem oluşana kadar, daha uzun süre kalacak kalabilen tohumlara sahip olacak şekilde evrimleşmiştir. İğne yapraklara sahip ağaçlar, yeryüzünde en bol bulunan bir biyom türüne (tayga veya iğne yapraklı orman) adapte olmuştur, çoğunlukla kışların uzun ve yazların kısa yaşandığı kuzey yarım kürede bulunurlar. Köknar (veya göknar) ve ladin gibi yaprak dökmeyen bu ağaçlar dünyadaki en dayanıklı, en uzun ömürlü ağaçlardır. İğne yaprakların ince, uzun ve sert yapıları sonbahar ve kış boyunca suyun korumasına, iğnelerin üzerindeki mumsu kaplama aynı zamanda suyun buharlaşmasını önlemeye yardımcı olur. İğne yapraklar soğuğa dayanıklıdır ve nemli kalır, bu da kış boyunca yeşil (her dem yeşil) kalmalarını sağlar.
Kozalaklıların Çoğu İğne Yapraklıdır
Kozalaklı ağaçlar içerisinde, Araucariaceae (Norfolk Adası çamı, Cook çamı ya da Brezilya çamı, Çember çamı), Cupressaceae (ardıç, mazı, Cryptomeria japonica ya da Japon çamı), Pinaceae (çam, köknar, sedir, ladin ağaçları) ve Podocarpaceae (Porsuk) dahil olmak üzere birçok familyada “iğne yaprak” olarak adlandırılan yapraklar bulunur.
Pinaceae familyasının (çamgiller) iğne yaprakları belirgindir, uzun, ince, dikenli, serttir ve aslında kısa sürgünler olan demetler olarak bilinen kümeler halinde olgun yapraklar halindedirler. Çamgillerin iğne yaprakları kalıcı iğnelerdir, oysa diğer familyalardaki iğne yapraklarının çoğu (bazı istisnalar olsa da)gençtir. Pinaceae iğne yapraklarının temel özelliklerinden biri genellikle dörtgen, üçgen veya yarım daire şeklinde bir kesite sahip 3 boyutlu bir profile sahip olmalarıdır. Çamgillerin dışındaki diğer familyalardaki iğne yapraklar biraz daha belirsizdir. Bazen ‘tığ şeklinde’ veya ‘kılıç şeklinde’ olarak adlandırılırlar ve genellikle iğnemsi bir unsurun yanı sıra pul yapraklı bir unsura da sahiptirler. Juniperus (ardıç) ve Cupressus (servi) gibi kozalaklılardaki iğne yapraklar genellikle olgunlaşarak pul yapraklara dönüşür. Çamların iğne yapraklarının çukur içine yerleşmiş stomaları sıralar halinde dizilmiştir ve yaprak yüzeyinde bulundukları yerler Pinus cinsinin iki ana alt grubunun ayırt edilmesine yardımcı olabilir. “Yumuşak” veya “beyaz” çamlarda (Strobus alt cinsi) stomalar iğne yaprağın bir tarafında bulunurken, “sert” çamlarda (Pinus alt cinsi) stomalar iğne yaprağın hem üst hem de alt yüzeyinde bulunur. İğne yaprak uzunluğu çamlar arasında büyük farklılıklar gösterir. Güneydoğu Amerika’nın uzun yapraklı çamı adını dürüstçe hak eder. İğneleri 45 ila 46 cm kadar uzun olabilir, bu da türün uzunluk şampiyonudur. İğne yaprak demetinin tabanını tomurcuk pullarından oluşan bir kılıf kaplar. Yumuşak çamlarda iğne yapraklar olgunlaştığında bu kılıf düşer, sert çamlarda ise varlığını sürdürür.
Not: Sert çamların ilkbahar ve yaz odunu arasında belirgin bir geçişi vardır, dolayısıyla büyüme halkaları daha belirgindir; ahşap normalde daha serttir ve genellikle sarıdır. Yumuşak çamlar ( örneğin, doğu beyaz çamı), nispeten yumuşak keresteye sahiptir.
Tüm Yaprakların Benzer Görevleri Vardır
Kozalaklı ağaçların iğne yaprakları yaprak döken ağaç türlerinin (titrek kavak, dişbudak, huş ağacı, kiraz, karaağaç, meşe, kavak ve akçaağaç gibi) yapraklardan çok farklı görünmektedir. Farklı görünmelerine (boyut, şekil, yapı bakımından) rağmen iğne yapraklar da geniş yapraklarda olduğu gibi epidermis, fotosentez yapan mezofil hücreleri, yeşil klorofil pigmenti, ksilem, floem, stoma ve benzeri gibi ‘normal’ yapraklarla aynı bileşenleri içerirler ve onların da yaptığı işi yaparlar. Tüm canlı yapraklar yeşil görünmelerini sağlayan klorofil pigmenti sayesinde güneş ışığını yakalar, atmosferden karbondioksit alır, topraktan aldıkları su ve elementlerle birlikte fotosentez adı verilen olayla besine dönüştürürler. Fotosentez sonucunda bir yan ürün olarak oksijen serbest bırakılır. Böylece, insanların ve diğer pek çok canlının nefes alması için hava ve beslenmesi için yiyecek sağlamış olurlar.
Yaprak Dökmeyen (Her dem Yeşil) Ağaçlar
Çok soğuk iklimlerde yaşayan, Kanada’ya özgü bir karaçam türü olan, Larix laricina (Amerikan Karaçamı), doğu karaçamı ya da tamarack adıyla bilinen ve yapraklarını döken nadir istisnalar dışında, yaprak dökmeyen ağaçların iğne yaprakları ağaçta yaprak döken benzerlerine göre daha uzun süre kalır. Başka bir deyişle çoğu kozalaklı ağaç her dem yeşildir, yaprak dökmez. Elbette bu, ağaçların iğne yapraklarını hiç dökmediği ve değiştirmediği anlamına gelmez; sadece bunu kademeli olarak yaparlar. Her sonbaharda hepsi aynı anda yaprak dökmezler, yıl boyunca yavaş yavaş yapraklarını dökerek ve yeni iğneler veya pullar çıkararak yapraklarını değiştirirler.
İğne yaprakların kalıcılığı türler arasında büyük farklılıklar gösterir: Bir veya iki yıl kadar kısa bir süre veya birkaç on yıl kadar (bazı ladinler) uzun süre dayanabilirler. Genel olarak konuşulursa, tropik çamlar iğne yapraklarını en fazla birkaç yıl, ılıman çamlar birkaç yıl ve yüksek rakımlı türler en uzun süre tutar. Yine de sonunda bütün yapraklar sararır, turunculaşır, kahverengiye döner ve dökülür, ilkbaharda yerlerine yeni yapraklar gelir. Bu şekilde ağaç “her zaman yeşil” kalır, ancak bunu farklı yaş sınıflarındaki yapraklarla yapar. Bilinen en uzun ömürlü ağaç olan Büyük Havza bristlecone çamının (tür adı Pinus longaeva olan batı bristlecone çamı) iğne yaprakları, diğer kozalaklı ağaçlardan daha uzun süre, yarım yüzyıl kadar varlığını sürdürebilir. Uzun süre varlıklarını sürdürebilmelerinin nedeni, hem ultraviyole radyasyona hem de mantar enfeksiyonlarına karşı koruma sağlayan, daha uzun süre dayanmalarını ve ağacın hayatta kalmasını sağlayan yüksek konsantrasyonlarda uçucu yağlar içermeleridir. Yaprakların uzun süre kalması ağaçların her mevsimde fotosentez yapmasına, yeni yapraklar çıkarmak yerine enerji tasarrufu yapmasına yardımcı olur. Yaprak döken bazı kozalaklı türlerinin yaprakları ise sonbaharda sararır ve aynı anda dökülür, böylece ağaç kış boyunca yapraksız kalır. Bu kozalaklı ağaçlar her yıl yapraklarını yenilerler.
İğne Yaprakların Sağladığı Avantajlar
Kozalaklı ağaçlar birçok açıdan daha yakın zamanda gelişen çiçekli, geniş yapraklı ağaçlardan daha ilkeldir. Ancak iğne yapraklar, özellikle zorlu iklimlerde veya toprak koşullarında, geniş yapraklara göre bazı avantajlar sunar.
Aşağıda iğne yaprakların avantajlarına yer verilmiştir.
Su Kaybını Önlemek
İğne benzeri yapraklar yağışların az olduğu bölgelerde buharlaşmayı azaltmak ve suyu korumak için küçük bir yüzey alanına sahip olacak şekilde adapte olmuşlardır. Son derece dar formları, dehidrasyona ( su kaybına) maruz kalan yüzey alanını azaltır ve kalın epidermisin dışındaki, kalın mumsu tabaka veya kütikül, su kaybına karşı bir bariyer sağlar. Yapraklarda gaz alışverişi için bulunan, suyun da uzaklaştırıldığı veya buharlaştığı (terleme yaptığı) açıklıklar olan stomalar durgun havadan oluşan bir “sınır tabaka” sağlamak için çukurlar içine yerleşmiştir. Bu tip bir yerleşim kurak bölgelerdeki bitkilerde suyun buharlaşma yoluyla kaybını engeller. Su kaybı azaltılmalı ya da engellenmelidir çünkü yaprakların hücrelerinde fotosentez yapabilmesi için suya ihtiyacı vardır. Suyun korunması ağacın kurumasını ve soğuktan zarar görmesini önlemeye yardımcı olduğu için soğuk iklimlerde önemlidir.
Soğuğa Karşı Dayanıklılık Sağlamak
İğne yapraklar soğuk havaya karşı daha dayanıklıdır, küçük boyutları kaybedilen ısı miktarını azaltmaya yardımcı olur. Bu özellikle çok soğuk iklimlerde önemlidir çünkü iğneler ağacı yalıtmaya yardımcı olarak sıcak tutar ve soğuktan korur. Çamgiller ailesinin iğneleri aslında dona karşı en dayanıklı yapraklardır. Dağ çamı iğneleri -93°C’ye kadar olan sıcaklıklarda hayatta kalabilir ve iğneleri donmuş olsa bile gaz alışverişi yapabilir. Soğuğa tolerans geliştirilmiş olması ve kış boyunca sıcaklığın, güneş ışığının, nemin izin verdiği ölçüde fotosentez yapabilmesi yaprak dökmeyen ağaçlar için gerçek bir avantaj olabilir.
Güneş Işığını Daha Verimli Yakalamak
İğne yapraklar her zaman koyu yeşildir çünkü güneş enerjisinden bolca faydalanmak için yüksek miktarda klorofile ihtiyaç duyarlar. Güneş ışığı çok uzun sürmez, bu nedenle yaprakların fotosentez (ışığa bağlı reaksiyonlar) yapabilmek amacıyla bu ışığı yakalamak için sahip oldukları özellikleri iyi kullanmaları gerekir. Küçük, sivri yapraklar güneş ışığının daha verimli bir şekilde emilmesine ve daha etkili bir şekilde fotosentez yapılmasına, ağaca hayatta kalması için ihtiyaç duyduğu enerjinin sağlanmasına, organik besinlerin sentezlenmesine olanak tanır. İğne yapraklar her sonbaharda dökülmediğinden neredeyse tüm yıl boyunca güneş ışığını yakalayabilir, ağacın daha zayıf ışık koşullarında hayatta kalmasını sağlayabilir.
Zararlılardan Korumak
İğne yaprakların avantajlarından biri de ağacın zamanla zarar görmesine ve zayıflamasına neden olabilecek haşerelerden korunmasına yardımcı olmaktır. Sert, sivri, zehirli reçinelerle dolu iğne yapraklar pek besleyici olmamaları nedeniyle otçullara karşı oldukça dirençlidirler. İğneler yoğun bir şekilde paketlenmiştir ve ağaç ile olası zararlılar arasında fiziksel bir bariyer oluşturur. Yaprakların sivri, dar yapısı daha büyük böceklerin ve hayvanların ağacın gövdesine, dallarına ve yapraklarına tutunmasını, erişmesini zorlaştırır, çeşitli organizmaların oluşturabileceği hastalıkların ve mantarların etkisini azaltır. Ek olarak, iğnelerin kendisi de sert ve mumludur, bu da onların nüfuz etmesini zorlaştırır ve zararlıların ağacın özsuyuyla beslenmeye çalışmasını engeller.
Yanan Ortamlarda Başarılı Olmak
İğne yaprakların şekli su kaybını en aza indirir, bitkiler için kritik olan yarı kurak ekosistemlere ağaçların başarıyla uyumunu sağlar. Çam ağaçları gibi kozalaklılar aynı zamanda tarih boyunca orman yangınlarında düzenli olarak yanan ortamlarda (yarı kurak ortamların çoğu dahil) başarılı olmuştur. Kalın kabukları ve diğer adaptasyonları sayesinde, birçok kozalaklı türü düşük yoğunluklu yangınlarda hayatta kalabilir; bu da diğer kozalaklı ağaçların ve/veya sonuçta çamların önüne geçebilecek sert ağaçların ölmesine neden olur. Başka bir deyişle birçok çam ormanı ve savana yangına dayanıklıdır. Banks çamı ve Kontorta çamları da dahil olmak üzere bazı türler, yalnızca kontrol edilemeyen bir orman yangınının sıcaklığına maruz kaldıklarında açılabilen ve dolayısıyla tohum yayan belirli bir kozalaklı yüzdesine sahiptir. Çam iğneleri bu sistemde rol oynar. Dökülen iğneler, çam zemininde kalın bir ölü örtü tabakası oluşturabilir ve bunlar kolaylıkla (örneğin, yıldırım nedeniyle) tutuşabilir. Bu tür çöpleri tüketen yüzey yangınları, rakip ağaçların fidelerini temizlerken tipik olarak olgun çamları öldürmez; dolayısıyla çamlar, bir anlamda, kendi dökülen yapraklarıyla kendilerini sürdürmeye yardımcı olur.
Ağacın Devrilmesi Önlemek
İğne yapraklar rüzgar direnci açısından yaprak döken ağaçların büyük, düz yapraklarından daha iyidir (düşüktür), bu da büyük bir fırtına sırasında devrilme olasılıklarının daha az olduğu anlamına gelir.
Kuşlara ve Küçük Hayvanlara Barınak Sağlamak
Genel olarak çam ağaçları gibi çeşitli kozalaklı ağaçların iğne benzeri yaprakları, ağacı zararlılardan korumaktan, su tutmaya ve daha fazla karbondioksit emerek fotosenteze yardımcı olmaya kadar birçok amaca hizmet eder. Bu özellikleriyle kozalaklı ağaçlar çeşitli iklimlerde başarılı olabilir, bulundukları ortamda hayatta kalabilir. Dahası, iğne yapraklar ağacın polenlerini dağıtmasına yardımcı olarak üreme sürecine yardımcı olur. İğne yaprakların sivri uçlara sahip olması karın üzerlerinden kaymasını da sağlar. Ayrıca iğne yapraklı, yaprak dökmeyen ağaçlar sonbahar ve kış aylarında hava soğuk olduğunda kuşlara ve diğer birçok küçük hayvana barınak sağlar ve pek çok kozalaklı türü rüzgar kesici (rüzgar siperi) ve mahremiyet perdesi olarak hizmet verecek kadar yoğundur.
Tüm bu adaptasyonlar yaprakları uzun ömürlü olan her dem yeşil ağaçların soğuk iklimlerde hayatta kalmasına yardımcı olarak en zorlu koşullarda bile gelişmesine ve büyümesine olanak tanır. Her dem yeşil bitkiler Antarktika hariç her kıtada bulunabilir. Son olarak, bazıları etkileyici bir boyuta ulaşan veya çekici tonlar sergileyen muhteşem bir görünüme sahiptirler.
KAYNAKÇA:
https://home.howstuffworks.com/evergreen-trees-dont-shed.htm
https://northernwoodlands.org/articles/article/needles-leaveshttps://sciencing.com/pine-needles-6455979.html
https://www.ktu.edu.tr/dosyalar/ormanbotanigi_e3deb.pdf
https://evrimagaci.org/bazi-agaclar-neden-her-yil-yapraklarini-doker-yapraklarini-dokmeyen-agaclar-dokenlere-kiyasla-daha-avantajli-degil-mi-10747
https://www.meteorologiaenred.com/tr/coniferas.html
YAZAR: MÜŞERREF ÖZDAŞ