Doğadaki renk: pembe düşün Understand article

Havuç ve flamingoların ortak noktası nedir? İlk bakışta, çok yakından değil, ama daha yakından bakın. Onların pembe parıltıları şaşırtıcı derecede benzer kökenlere sahip!

Doğadaki renklerin nereden geldiğini hiç merak ettiniz mi? Neden bazı bitkiler yeşil, diğerleri kırmızı, veya bazı hayvanlar neden siyah, beyaz veya beneklidir?

Doğada her renk çevresel koşullara, türe ve evrime bağlı olarak bir nedenden dolayı vardır.

Ancak bu renklerin hepsinin ortak bir noktası var: arkalarındaki bilim!

Algıladığımız her renk, elektromanyetik spektrumun görünür bölge adı verilen küçük bir bölgesinden kaynaklanır. Bu bölgedeki yaklaşık 400 ila 700 nm arasındaki dalga boyları çeşitli renklerle ilişkilidir. Toplu olarak, “beyaz ışık” olarak görünürler.

Renkli bir nesne görünür ışığı soğurduğunda, belirli dalga boylarını yansıtır. Bu yansıyan kısım gözümüzde retinaya ulaşır ve gördüğümüz renge karşılık gelir. Retinada, farklı renkleri ve parlaklıkları algılamamızı sağlayan iki fotoreseptör, çubuklar ve koniler vardır.

Peki ya doğadaki pembe? Bitkilerde, çiçeklerde ve hayvanlarda bu renk kimyaya ve pembenin farklı tonlarını üretebilen çeşitli molekül sınıflarına sıkı sıkıya bağlıdır.

Pembe kimya: Antosiyaninler, betalainler ve hemoglobinler

Moleküllerin birinci sınıfı, bazı bitki ve çiçeklerde bulunan flavonoid ailesine ait suda çözünür boyalar olan antosiyaninlerdir.^[1] Antosiyaninler, turuncu-pembe-kırmızıdan (pelargonidin), leylak rengine (siyanidin) ve koyu mor-maviye (delphinidin) kadar değişen çeşitli renklerden sorumludur.

Bazı pembe Çin şakayık çeşitlerinde bulunan peonidin gibi bazı antosiyaninler yalnızca belirli çiçeklerde bulunur. Çoğu antosiyanin, pH’a bağlı olarak renk değiştirme yeteneğine sahiptir. Bu nedenle, bu pigmenti içeren bazı çiçekler, toprak pH’ına bağlı olarak rengini maviden pembeye değiştirebilir.

Bu davranışın bir örneği, Asya ve Amerika’da ortaya çıkan büyük bir çiçekli bitki grubu olan ortancalarda görülür. Ortanca çiçekleri genellikle beyazdır ancak bitkideki pembe antosiyaninler ile topraktaki alüminyum iyonları arasındaki etkileşimler nedeniyle çeşitli pembe, kırmızı, mor ve mavi tonlar gösterebilir. Bitki, düşük pH’da (7’nin altında) alüminyum iyonlarını absorbe edebilir ve antosiyaninler ile alüminyum arasında bir kompleks oluşması nedeniyle çiçekler maviye dönüşür. Bununla birlikte, bazik toprakta (pH’ı 7’nin üzerinde olan) alüminyum iyonları bitki için daha az bulunur, bu nedenle çiçekler pembe veya kırmızı görünür. Bu davranış onlara ‘değişim gülü’ takma adını kazandırdı.

^[2]

Çiçeklerdeki pembe tonlardan sorumlu başka bir molekül sınıfı, iki kategoriye ayrılan güçlü bir antioksidan grubu olan betalainlerdir: renkleri kırmızımsıdan mora değişen betasiyanin ve sarıdan turuncuya değişen renklere sahip betaksantin.

Bu pigment, begonviller ve bazı sulu meyveler (kaktüsler dahil) gibi Karyophyllales takımından birçok bitkide bulunabilir^[3] ve ayrıca pancarda büyük miktarlarda bulunur. Pancarda en bol bulunan betasiyanin, “pancar kırmızısı” adıyla doğal bir boya olarak da kullanılan bethanindir.

Betalainler ve antosiyaninler sadece bitkilerde bulunur ve aynı role sahiptirler: parlak renklerle tozlaşan böcekleri çekerler ve çiçekleri ultraviyole ışınlarından absorbe ederek korurlar. Ancak antosiyaninler ve betalainler hiçbir bitkide aynı anda bulunmamıştır.^[3]

Pek çok hayvanın derisinde veya tüylerinde de pembe tonlar vardır, peki renklerinin arkasında ne var? Hayvanlarda renk, tüm omurgalı hayvanların kırmızı kan hücrelerinde ve birçok omurgasızın (solucanlar, bazı eklembacaklılar, derisidikenliler ve bazı yumuşakçalar) dolaşım sıvılarında bulunan proteinler olan hemoglobin gibi moleküllerden kaynaklanabilir. Kuşların ibiklerinde ve gerdanlarında ve bazı primatların derilerinde görülen pembe ila kırmızı renklerden sorumludurlar.

Hemoglobinler, akciğerlerde, solungaçlarda veya vücudun diğer solunum yüzeylerinde atmosferik oksijenle birleşme ve dokulara oksijen verme yeteneğine sahiptir. Her bir hemoglobin molekülü, oksijeni akciğerlerden dokulara ve karbondioksiti dokulardan akciğerlere taşıyabilen dört demir iyonu (Fe²⁺) içerir. Demir varlığından dolayı hemoglobin pembemsi kırmızı bir renge sahiptir. Demir oksijene bağlandığında rengin yoğunluğu artar ve karbondioksite bağlandığında azalır.

Flamingoları ve havuçları birbirine bağlayan nedir?

Bitki dünyasını hayvan dünyasına bağlayan doğal pigmentler sınıfı vardır: karotenoidler! Bu, bitkiler, algler ve fotosentetik bakteriler tarafından sentezlenen 750’den fazla doğal pigmentten oluşan bir sınıftır. Molekülün bir veya her iki ucunda karbon halka yapıları olan uzun konjuge çift bağ zincirinden oluşan ortak bir yapıları vardır.^[4] Bu yapı ışık emilimi için çok önemlidir ve karotenoidlerin renkli olmasının nedeni budur.

Bir molekül ışık enerjisini absorbe ettiğinde, normalde “eşik veya temel durum” adı verilen enerji seviyesinde bulunan elektronları daha yüksek enerji seviyelerine uyarılır ve molekül “uyarılmış duruma” girer. Sistem ne kadar yüksek düzeyde konjuge olursa, bu iki durum arasındaki enerji farkı o kadar düşük olur ve sonuç olarak elektronları uyarmak için daha düşük bir ışık enerjisine ihtiyaç duyulur. Birçok konjuge çoklu bağa sahip moleküllerde, bu ışık absorpsiyonu görünür bölgede meydana gelebilir; kalan ışık gözümüze ulaşır ve bir renk algılarız.

Karotenoidlerin kimyasal yapısındaki küçük farklılıklar renklerini sarıdan turuncuya, pembeye ve kırmızıya çevirebilir. Karotenoidler elbette havuçta bulunur, aynı zamanda domates, şeftali ve greyfurtta da bulunur!

İlginçtir ki, bir karotenoid hem bitkilerde hem de hayvanlarda bulunur: astaksantin. Astaksantin, güneş ışığında UV ışınlarına maruz kalma sırasında oluşan serbest radikalleri nötralize etmek ve algleri hasardan korumak için onu üreten bir mikroalg olan Haematococcus pluvialis tarafından sentezlenir. Astaksantin bir mikroalg güneş kremidir!

Peki bu karotenoid bitkilerden hayvanlara nasıl geçer? Diyetleri sayesinde. Bu mikroalg, astaksantin açısından zengin beslenmeleri nedeniyle genellikle pembe renkli olan kabuklular gibi hayvanların en sevdiği besindir.

Böylesine çok küçük bir kabuklu olan Artemisia salina, iki büyüleyici hayvanın en sevdiği yiyecektir: daha çok flamingo olarak bilinen Phoenicopterus roseus ve güllü kaşıkçı olarak da adlandırılan Platalea ajaja. Bu kuşlar beyaz doğarlar ve A. salina‘yı (ve mikroalgleri de) yemeye başladıklarında pembe olurlar. A. salina‘dan gelen astaksantin, kuşların tüylerinde, gagalarında ve bacaklarında biriken yağlarda emilir ve bu onların tekil pembe renk tonuna neden olur.

Çoğu kuşun tüylerindeki pembe renge karotenoidler neden olur, ancak yoğun pembe renkli kafasıyla Tauraco erythrolophus (kırmızı tepeli turaco) gibi bazı istisnalar vardır. Bu parlak renk, turacoların kanat tüylerinde salgıladıkları bir porfirinin bakır tuzu olan turasinin varlığından kaynaklanmaktadır.

Porfirinlerin tümü ortak bir yapısal birimi paylaşır: methin köprüleriyle birleştirilen dört pirol molekülünden oluşan heterosiklik bir iskelet. Porfirinler, pembe, kahverengi, kırmızı ve yeşil dahil olmak üzere bir dizi renkten sorumludur ve baykuşlar, güvercinler ve tavuksu türler gibi birçok kuşta bulunur.^[5]

Savunma, taklit ve hatalar: pembenin karanlık yüzü

Pembe renk, doğada çeşitli nedenlerden dolayı kullanılabilir, örneğin, bir savunma biçimi olarak. Bu Desmoxytes purpurpurosea‘daki durumdur, diğer adıyla ejderha kırkayağı, parlak pembe bacaklı zehirli bir kırkayaktır. Ama dikkat et! Bu renk ölümcül bir silahın reklamını yapar: siyanür. Kırkayak, avcılardan korumak için savunma bezlerinden hidrojen siyanür üretir, bu da aynı zamanda badem kokusunun (tipik bir siyanür aroması) nedenidir.

Pembeyi savunma amaçlı kullanan bir diğer hayvan da Peru ve Kanarya Adaları’ndaki kaktüs bitkilerinde yaşayan kırmız (cochineal) böceği olarak da adlandırılan Dactylopius coccus‘tur. Parlak renk, böceğin avlanmaya karşı kimyasal bir silah olarak ürettiği karminik asitten gelir. Ancak bu, böceğin aleyhinedir, çünkü bunlar geleneksel olarak halk tarafından cochineal (kırmızı) boya üretmek için kullanılıyor.

Aksine, bazı türler uyum sağlamak için pembe kullanır, örneğin Hymenopus coronatus (Malezya Orkidesi Peygamber Devesi). Bu böcek sadece bir peygamber devesi değil, aynı zamanda doğada bulunan en gelişmiş taklitçi örneklerden biridir. İlk tüy dökümünden sonra kırmızı-turuncudan yumuşak pembe tonlarında yarı saydam beyaza döner. Bacakları çiçeklerdeki petal benzeri genişlemeler geliştirir, karnın üst kısmında bir dizi kahverengimsi boylamsal çizgiler belirir ve böcek her bakımdan bir orkide çiçeğine benzer hale gelir. Bu şekilde çifte avantaj elde eder: bir avcı olarak arıları, sinekleri ve kelebekleri şaşırtabilir; av olarak kuşlardan, memelilerden ve gözüyle avlanan sürüngenlerden saklanır.^[7]Bir başka kamuflaj ustası, yalnızca yaklaşık iki santimetre uzunluğunda daha küçük bir denizatı türü olan Hippocampus bargibanti‘dir. Parlak beyaz gövdesindeki çok sayıda pembe renkli yumrular, üzerinde yaşadığı mercanlara her bakımdan benzemesini sağlar.

Ancak bazen doğa, pembe bir çekirge olan Amblycorypha oblongifolia‘da olduğu gibi hatalar yapabilir. Bu böcekle karşılaşma ihtimali 500’de birdir. Nadir bulunan bir tür veya yeni keşfedilen bir hayvan değildir; rengi, kırmızı pigmentlerin aşırı üretiminin yeşil rengi ele geçirmesine neden olan “eritrizm” adı verilen genetik mutasyondan kaynaklanmaktadır. Ancak, bu çekirge için çok dezavantajlıdır. Çok şatafatlı olduğundan yaprakların arasına karışmak için mücadele eder ve kolay av olur.

Kısacası doğa istese de istemese de size pembenin her tonunu sunabilir!

---

Download

Download this article as a PDF

---