Bambu ağaçlarının çiçeklenme döngüleri, yalnızca biyolojik değil, aynı zamanda matematiksel bir düzene de sahip. Araştırmalar, bu döngülerin çoğunlukla küçük asal sayıların çarpımlarından oluştuğunu gösteriyor.
1960’ların sonlarında, Çin anakarasına özgü Phyllostachys bambusoides adlı bambu türü çiçek açtı. Bu tür zamanla Japonya’ya, oradan da Amerika Birleşik Devletleri’ne ve diğer ülkelere yayılmıştı.
En dikkat çekici nokta ise çiçeklenmenin yalnızca tek bir coğrafyada değil, farklı kıtalardaki bambular arasında neredeyse eş zamanlı gerçekleşmesiydi. Aralarındaki binlerce kilometrelik mesafeye rağmen bu bambular aynı anda çiçek verdi.
Bitkiler rüzgârla taşınan polenler üretti; döllenen bireyler tohum oluşturdu ve bu tohumlar toprağa düştü. Ardından boyları 22 metreye kadar ulaşabilen bu dev bambular, yaşam döngülerini tamamlayarak topluca öldü. Yerlerini ise tohumlardan filizlenen yeni bireyler aldı.
Günümüzde yaşayan bu nesil yaklaşık 50 yaşındadır ve henüz çiçeklenmemiştir. Bir sonraki büyük çiçeklenme dalgasının ise yaklaşık 2090 yılında gerçekleşmesi beklenmektedir.
Bambu Ağaçları Belirli Bir Düzenle Çiçek Açar
Bu bilgilerin ayrıntılı biçimde bilinmesinin temel nedeni, Çinli bilim insanlarının yüzyıllar boyunca yürüttüğü titiz gözlemlerdir. Örneğin, Çin anakarasında yetişen Phyllostachys bambusoides türünün 999 yılında çiçek açtığı belgelenmiştir. Bambu ormanları topluca çiçeklenmiş ve yeni nesil bambular 1114 yılına kadar yeniden çiçek açmamıştır.
Bu tür Japonya’ya ulaştıktan sonra, benzer gözlem ve kayıt geleneği burada da sürdürülmüştür. Japon kaynaklarında, 1700’lü yılların başında ve 1844 ile 1847 yılları arasında gerçekleşen toplu çiçeklenmeler ayrıntılı biçimde belgelenmiştir. 1960’ların sonundaki küresel çiçeklenme dalgası ise yaklaşık 120 yıllık bu döngünün doğal bir devamıdır.
Bu şaşırtıcı biyolojik takvim tek başına oldukça etkileyici olsa da, benzer uzun aralıklı çiçeklenme döngülerinin başka bambu türlerinde de görüldüğü bilinmektedir. Örneğin, Bambusa bambos türü yaklaşık her 32 yılda bir çiçek açarken, Phyllostachys nigra f. henonis yaklaşık 60 yılda bir çiçeklenir.
Bambular Matematik Biliyor mu?
Bambu ağaçlarının çiçeklenme döngüleri, uzun zamandır bilim insanlarının dikkatini çeken sıra dışı bir doğa olayıdır. Harvard Üniversitesinden biyologlar Carl Veller, Martin Nowak ve Charles Davis, bu döngülerin nasıl ortaya çıktığını anlamak için bir model geliştirdi.
Bu çalışmalar, daha önce ekolog Daniel Janzen tarafından ortaya atılan bir fikre dayanır. Janzen’e göre bambuların aynı anda çiçek açması bir savunma stratejisidir. Çünkü bambu tohumları, fareler, kuşlar ve diğer hayvanlar için önemli bir besin kaynağıdır.
Eğer bambular tek tek çiçek açarsa, hayvanlar tüm tohumları tüketebilir. Ancak hepsi aynı anda çiçek açarsa, ortaya o kadar fazla tohum çıkar ki hayvanlar hepsini yiyemez. Böylece bazı tohumlar hayatta kalır ve yeni bitkiler oluşur.
Bu eş zamanlılık bir kez oluştuğunda, sistem kendini korumaya başlar. Döngüden erken çıkan bambular dezavantajlı olur çünkü yalnız başlarına çiçek açtıklarında tüm tohumları kolayca tüketilir. Bu yüzden zamanla sadece uyumlu bireyler hayatta kalır.
Bambular Aynı Anda Çiçek Açacaklarını Nasıl Biliyor?
Ancak burada önemli bir soru ortaya çıkar: Bu düzen ilk başta nasıl oluştu? Araştırmacılar bu durumu anlamak için bir matematiksel model kurdu.
Modelde başlangıçta tüm bambuların her yıl çiçek açtığı varsayılır. Ancak zamanla bazı bambular mutasyon geçirerek iki yılda bir çiçek açmaya başlar. Bu bambular daha uzun süre enerji depolayabildikleri için daha fazla tohum üretir ve avantaj sağlar.
Zamanla iki yıllık bambular artar ve yıllık olanlar azalır. Bir noktada yıllık bambular tamamen yok olur ve tüm orman iki yıllık döngüye geçer. Aynı süreç daha uzun döngüler için de geçerlidir. Üç, dört veya daha uzun aralıklarda çiçeklenen bambular ortaya çıkabilir ve uygun koşullarda baskın hale gelebilir.
Önemli bir nokta ise döngülerin genellikle rastgele büyümemesidir. Daha uzun döngüler genellikle mevcut döngülerin katı şeklinde ortaya çıkar. Örneğin iki yıllık bir döngü zamanla dört yıla, oradan sekiz yıla çıkabilir. Bunun nedeni, daha uzun döngüye sahip bambuların hâlâ diğerleriyle aynı anda çiçek açarak korunma avantajını sürdürebilmesidir.
Bu modelin en ilginç sonuçlarından biri, bambuların çiçeklenme sürelerinin genellikle küçük sayıların çarpımı şeklinde olmasıdır. Örneğin:
- Bambusa bambos ise 32 yılda çiçek açar → 2 × 2 × 2 × 2 × 2
- Phyllostachys bambusoides 120 yılda bir çiçek açar → 5 × 3 × 2 × 2 × 2
- Phyllostachys nigra f. henonis 60 yılda bir çiçek açar → 5 × 3 × 2 × 2
Peki bu tür düzenli çarpanlar gerçekten anlamlı mı, yoksa sadece bir tesadüf mü? Veller ve çalışma arkadaşları, çiçeklenme döngüleri iyi belgelenmiş bambu türleri üzerinde istatistiksel bir analiz yaptı.
Sonuçlar, bu döngülerin küçük asal sayıların çarpanlarına ayrılabilen değerler etrafında yoğunlaştığını gösterdi. Nitekim araştırmacılar, elde ettikleri sonucun istatistiksel olarak güçlü bir kanıt sunduğunu ifade ediyor. ( Doğada matematiğe bir başka örnek için: Çiçek Simetrisi Nedir? Çiçeklerin Simetrik Olmasının Bir Avantajı Var mıdır?)
Sonuç Olarak
Bu modeli test etmek için hâlâ pek çok fırsat var. Çünkü birçok bambu türünün uzun çiçeklenme döngüleri henüz ayrıntılı biçimde incelenmiş değil. Gelecekte yapılacak gözlemler, bu döngülerin modele ne ölçüde uyduğunu ortaya koyacaktır.
Örneğin, 23 yıllık bir döngüye sahip yeni bir Phyllostachys türü keşfedilirse, bu türün beş yıllık bir atadan türemiş olması matematiksel olarak mümkün olmaz.
Ancak bu tür hipotezleri doğrulamak kolay değildir. Çünkü bambuların çiçeklenmesini gözlemlemek uzun yıllar gerektirir. Bu nedenle, bu sorunun kesin cevabı muhtemelen birden fazla bilim insanı kuşağının katkısıyla ortaya çıkacaktır.
Kaynaklar ve İleri Okumalar
- Bamboo Mathematicians. Yayınlanma tarihi: 15 mayıs 2015. Kaynak site: National Geographic. Bağlantı: Bamboo Mathematicians
- Veller C, Nowak MA, Davis CC. Extended flowering intervals of bamboos evolved by discrete multiplication. Ecol Lett. 2015 Jul;18(7):653-9. doi: 10.1111/ele.12442. Epub 2015 May 11. PMID: 25963600.
Matematiksel
