Bitki hormonları, genellikle bitkinin aktif olarak büyüyen bölümleri tarafından üretilir ve her biri etkisini, dokularda büyümenin, gelişmenin ya da her ikisinin kontrolünü sağlayarak gerçekleştirir. Aynı hormon, etkisini farklı bitki dokularında farklı şekilde gösterebilir. Genellikle hayvansal hormonlarda durum, bu özelliklere ters düşer.
Hayvansal hormonlar, özelleşmiş organlar tarafından sentezlenir ve kan dolaşımıyla taşınarak özgül hedef dokulara bağlanırlar. Hayvansal hormonlar, büyüme ve gelişmeye yardım etmelerinin yanı sıra metabolizmanın düzenlenmesinde ve homeostazisin devamında da rol oynarlar. Hayvansal hormonları üreten endokrin dokular, sinir sistemiyle ilişki içindedirler.

Omurgasız Canlılarda Hormonlar

Omurgasız hayvanlardaki hormonlara ilgi son yıllarda artmıştır. Hormonal düzenleme, halkalı solucanları, derisidikenlileri, yumuşakçaları ve ekinodermleri içeren çeşitli omurgasızlarda bulunmuştur. Hormonal kontrolün hem bitkilerde hem de hayvanlarda bulunan genel bir işleyiş tarzı olması büyük bir olasılıktır ve hormonal kontrolün yer aldığı gösterilen hayvanların listesi ileride daha da uzayacaktır.
Ancak, omurgasızlardaki bilgilerimiz oldukça eksiktir. Eklembacaklılar, özellikle de böcekler, çok geniş olarak çalışılmıştır; ancak böceklerde bile, büyüme ve gelişme ile ilgili hormonlar hakkındaki bilgilerimiz sınırlıdır.
Böceklerde büyüme hormonları ile ilgili olarak yapılan çalışmaların büyük çoğunluğu 1930’larda İngiltere’de böceklerde metomorfozu çalışan V. B. Wigglesworth tarafından yapıldı. Böcekler, omurgalılardan çok farklı bir büyüme modeli gösterirler. Bunlar, vücut büyüklüğünü sınırlayan bir dış iskelet ile çevrelenmiştir. Böceklerin dokuları, dış iskeletin iç yüzeyine belirgin bir basınç uygulayıncaya kadar büyür; daha fazla büyüme, dış iskelet atılıncaya kadar mümkün olmaz. Wigglesworth, bu periyodik kılıf oluşturma mekanizması ile ilgilenmiştir.
Wigglesworth’un deneylerinin büyük çoğunluğu, Rhodnius olarak adlandırılan ve Güney Amerika’da yaşayan bir tahtakurusu üzerinde yapılmıştır. Bu tahtakurusu, bir yetişkin haline gelmeden önce, beş tane gelişme ya da nimf evresi geçirir. Her nimf evresinde kan sağlamak zorundadır ve bu kan abdomen bölgesine giderek burayı geren Wigglesworth’un gösterdiği gibi, bu dolgunluk, kan emmeyi izleyen belirli bir sürenin sonunda deri değiştirilmesine neden olan hormonların salgılanmasını uyarır.
Normalde, son deri değişimi (beşinci nimf aşamasından ergenliğe kadar), kan emdikten yaklaşık 28 gün sonra gerçekleşir. Wigglesworth, Rhodnius’un, kan emmeyi izleyen birkaç gün içinde başının kopartılması durumunda (dekapitasyon), yaşamını birkaç ay devam ettirmesine karşın, deri değiştiremediği göstermiştir. Dekapitasyon, kan emmeyi izleyen 8 günden sonra yapılırsa deri değiştirmeyi etkilemez ve başı olmayan bir ergin oluşur. Bunun da ötesinde, eğer kan emdikten sekiz gün sonra başı kopartılan bir böceğin dolaşım sistemi, kan emdikten hemen sonra dekapite edilen bir başkasına bağlanırsa her iki böcek de deri değiştirerek erginleşirler. Bu da açıkça gösteriyor ki, bir uyarı bir böcekten diğerine kan yoluyla geçiyor ve kılıf değiştirmeyi başlatıyor. Bu uyarı bir hormon olmalıdır ve bunun baş tarafından salgılanması kan emdikten yaklaşık sekiz gün sonra başlamaktadır.
Bir polipeptit olan bu beyin hormonunun, protoraksta (vücudun, başın hemen arkasında yer alan ve ilk bacak çiftinin bağlı olduğu bölgesi) bulunan salgı bezlerini uyardığı ortaya çıkartılmıştır. Protorasik salgı bezleri de, ekdizon adlı ikinci bir hormon salgılarlar ki bu da deri değişimini uyarır. Yağda çözünebilir bir steroyithormon olan ekdizon, çeşitli hücrelerdeki genleri etkileyerek hücrelerin büyümesini ve çoğalmasını uyarır.

Wigglesworth, deri değişiminin yetişkin bir birey oluşumuyla ya da gelişimin tamamlanmadığı bir başka basamakla sonuçlanmasını belirleyen faktörleri merak etmiştir. Bu; sinek, kınkanatlı ve güve gibi tam bir metamorfoz geçirerek larva halinden ergin forma (kurtçuktan sineğe ya da kınkanatlıya ya da tırtıldan güveye) geçerek radikal değişimler gösteren böcekler için özellikle önemli bir konudur.

Wigglesworth, üçüncü bir hormonun olaya karıştığını buldu. Juvenil hormon ya da JH olarak adlandırılan bu hormon, beynin hemen arkasında yer alan ve onunla çok yakı n ilişki içinde olan bir çift salgı bezi (corpora allata) tarafından üretilir. Deri değişimi sırasında JH eğer yüksek derişimlerde bulunuyorsa, deri değişimini bir diğer olgunlaşmamış basamak izler. Pup basamağı (sineklerde ve güvelerde son larval dönem ile erişkin dönem arasındaki devre) JH’nın düşük derişimleri sonucunda ortaya çıkar. Pupda bu hormon yoktur ve deri değiştirdiğinde bir erişkinle sonuçlanır (metamorfozda pup kutikulundan başarıyla sıyrılma davranışı için eclosion hormonunda kısa ve ani bir artış gereklidir). Korpora allatanın, böceklerin birinci ya da ikinci larva evresinde vücuttan uzaklaştırılması, bir sonraki deri değiştirmede puplaşmayla sonuçlanır. Bunu, cüce yetişkin bir bireyle sonuçlanan bir deri değiştirme izler. Bunun aksine, son deri değiştirme evresine girmek üzere olan böceklere aktif bir korpora allatanın implantasyonu, yetişkin bir birey oluşumu yerine bir diğer olgunlaşmamış evreyle sonuçlanır. Bu yolla böceklerin gelişim süreçlerine birkaç ekstra olgunlaşmamış büyüme basamağı eklenebilir. Bunları, pupasyon ve JH en sonunda tamamen uzaklaştırıldığında, alışılmadık büyüklükte bir erişkinle sonuçlanan bir kılıf değiştirme izler. Bazı ağaçlar, özellikle Kuzey Amerika pelesenk ağacı ve köknar, yapay JH sentezleyerek kendilerini böceklere karşı korurlar. Sonuç olarak bu tür ağaçlar üzerinde beslenmeye teşebbüs eden birçok böcek, yumurta bırakabilecek erginler oluşturamazlar. Diğer bazı bitkiler, ekdizon benzeri kimyasallar üretirler. Bu maddeler, pupasyonun zamanından önce başlamasına yol açarlar ve hormonal dengesizlik nedeniyle böcek anormal olarak gelişir ve ölür.

Larvadan erişkin bireye geçişte hormonların neden olduğu morfolojik değişiklikler birçok böcekte önemli davranış değişikliklerine yol açar. Örneğin erişkin bir güve, uçabilir ve yürüyebilir, sıvı besinler içebilirken, tırtıl evresinde daha farklı şekilde hareket eder ve katı besinler ile beslenir. Hormonlar, bu tür birçok davranış değişikliğinin başlamasından sorumludurlar. Örneğin erkek bir sivrisineğin seminal sıvısında bulunan bir hormon, dişinin eşeysel davranışların durmasına ve dişinin döllenmiş yumurtalarını bırakmasına yol açar. Bitkisel hormonlar gibi, birçok böcek hormonu da bir organizmanın yaşamının farklı evrelerinde farklı işlevlere sahiptir. Örneğin, pupdan erişkin bireye geçiş, juvenil hormonun miktarı azaldığında başladığı halde, genellikle başkalaşım tamamlandıktan sonra JH salgılanması yeniden başlar. Bunun nedeni, birçok türe ait dişilerin yumurtalarında besin depo edilebilmesi ve erkek bireylerin olgun sperm üretebilmeleri için yüksek derişimde JH’ya gereksinim olmasıdır.

Yazar: Taner Bakan

CEVAP VER

Please enter your comment!
Please enter your name here