Yarpaqların informasiya emalı

Yarpaqların informasiya emalı

136

Bitkilərin nəfəs alması yarpaqlardakı çox kiçik ağızcıqlar (stomata) vasitəsilə baş verir. Ağızcıq mümkün qədər çox miqdarda CO2 (karbon) qəbul edəcək şəkildə açılıb bağlanarkən bitki üçün son dərəcə əhəmiyyətli bir qaynaq olan su buxarını mümkün qədər az miqdarda xaric edər. Ancaq bitki bu məhsuldarlığı təmin edərkən ətrafında bir problemlə qarşılaşır: Yarpaqlar hissələrə bölünmüşdür və bu hissələr üzərlərindəki ağızcıqların açıq və ya qapalı şəkildə olması cəhətdən bir-birindən fərqlənir. (1) Aparılan son araşdırmalara qədər bu bölünməyə görə CO2 qəbulunda durğunluq yarandığı düşünülürdü. ABŞ-dakı Yuta Əyalət Universitetindən Devid Pik və yoldaşlarının apardıqları tədqiqat nəticəsində bitkilərin qaz qəbulu və xaric etmələrini nizamlaya bildikləri məlum oldu. (2) Həm də bir kompüter kimi hesablamalar apararaq nizamlayır.

Bəhs olunan araşdırmaya görə bitkilərdə “paylanmış hesablama (distributed computation)” adı verilən informasiya emalının baş verdiyi görünür. Paylanmış hesablama, bir-birilə qarşılıqlı vəziyyətdə olan çoxlu sayda bölmənin əlaqəsi ilə baş verən informasiya emalı formasını ifadə edir. Məsələn, elm adamları yem axtarışındakı bir qarışqa dəstəsinin davranışını “paylanmış hesablama” ilə bu şəkildə açıqlayır: Hər bir qarışqanın yerə kimyəvi izlər buraxması ilə digər qarışqalara göndərdiyi siqnal qarışqa dəstəsinin bütövlükdə ən bol qida qaynaqlarını tapmasını təmin edir. (3)

Paylanmış hesablamada, bölmələr arasında ötürülən siqnallar problemi həll etmə prosesini ortaya çıxarır. Elm adamları paylanmış hesablama ilə hərəkət edən və bir ərazini araşdırmaq kimi proseslərdə istifadə edilən robot sistemləri inkişaf etdirməyə çalışırlar. Bu robot sistemləri yüksək texnoloji məhsulu bir robot əvəzinə, daha sadə, lakin çoxlu sayda robotu istifadə etmək fikrini əsas götürür.

Pik və yoldaşları pıtraq bitkisi (cocklebur plant) üzərində apardıqları araşdırmalarda, yarpaq üzərindəki açıq və qapalı şəkildə olan məsamələrə sahib parçaların paylanması üzərində çalışdılar. Elm adamları yarpaqlarda paylanmış hesablamanın göstəricisi olan xüsusi modellərlə qarşılaşdılar. Bəzən məsamələrin hərəkətləri nəticəsində qapalı və ya açıq ağızcığa sahib olan parçalar yarpaq üzərində sabit bir sürətlə hərəkət etdiyi görünürdü. Fərdi yarpaq ağızcığı qonşu ağızcığın etdiyi hərəkətə reaksiya verərək bir sadə kompüter kimi çalışırdı.

Tədqiqatçılar bitkidəki bu məhsuldar sistem sayəsində ağızcıqların nə qədər açılacağı probleminin ən yaxşı şəkildə həll edildiyini qeyd edirlər.

Bir bitkinin tənəffüs etmək kimi vacib bir fəaliyyəti yarpaq üzərindəki hüceyrələrdən çıxan siqnalları işləyərək göstərməsi və bunun kompüterlərdəki informasiya emalı sistemlərinə bənzərliyinin elm adamları tərəfindən qeyd olunması son dərəcə təsirli haldır. Yarpaq üzərində bir-birilə daim ünsiyyətdə olan çoxlu sayda ağızcıq verdiyi siqnallarla informasiya emalı mexanizmini ortaya çıxarır. Bu mexanizm sayəsində gəldiyi qərarın bitki üçün lazımlı maddələrin axınını daha məhsuldar şəkildə tənzimləməsi isə böyük möcüzədir. Çoxlu sayda ağızcıqdan çıxan siqnalların təsadüfi, xaotik bir vəziyyət ortaya çıxarması gözlənilərkən bu siqnallar yarpaq üzərindəki dəliklərin açılıb bağlanmasına mükəmməl şəkildə nəzarət edir və tənəffüs kimi əhəmiyyətli prosesin uğursuzluğa uğramasının qarşısını alır.

 

Kompüter proqramları kompüter istifadəçisinin ehtiyaclarını qarşılayacaq formada hesablamalar edər və bunun şüurlu olaraq tərtib edildiyinə heç kim şübhə etməz. İstifadəçinin ehtiyaclarından xəbərdar olan bir kompüter mühəndisi bu ehtiyacları qarşılayacaq formada proqram hazırlamışdır.

Bitkidə də oxşar vəziyyət vardır. Su buxarı və CO2 miqdarı bitki üçün çox vacib olan tənəffüs fəaliyyətini təmin edəcək formada bitkinin quruluşunda tutulmalı, bunun üçün yarpaq üzərindəki mikroskopik dəliklərin açılıb bağlanması təşkil edilməlidir. Bu ehtiyaclar ağızcıqdan gələn siqnalların bir kompüter proqramı funksiyası görməsi ilə mükəmməl şəkildə təmin edilir.

Əlbəttə kompüter proqramının bir mühəndis tərəfindən hazırlanması kimi, bu tənəffüs proqramının da şüurlu olaraq hazırlandığı açıq-aşkar məlumdur.

1.Philip Ball, “Do Plants Act Like Computers?”, news@nature.com, 21 Ocak 2004, http://www.nature.com/news/2004/040119/full/040119-5.html

2- Peak, D. A., West, J. D., Messinger, S. M & Mott, K. A. “Evidence for complex, collective dynamics and emergent, distributed computation in plants”. Proceedings of the National Academy of Sciences USA, 101, 918 - 922, (2004).

3- Philip Ball, ibid.

 

 

DİGƏR məqalələr

  • Yeni canlı növləri tapıldı!
    Yeni canlı növləri tapıldı!
    in: 2

    Hind Okeanının təxminən 3 km dərinliyində isti su qaynaqları ətrafında 6 yeni canlı növü kəşf edilmişdir.

  • Yarpaqların informasiya emalı
    Yarpaqların informasiya emalı
    in: 1

    Aparılan son araşdırmalara qədər bu bölünməyə görə CO2 qəbulunda durğunluq yarandığı düşünülürdü.

  • Hüceyrə qılafının bəzi xüsusiyyətləri
    Hüceyrə qılafının bəzi xüsusiyyətləri
    in: 7

    Bəzən hüceyrəyə daxil olan molekullar böyük olur, bu zaman qılaf ətrafdakı fermentləri köməyə çağırır. Fermentlərin köməyi ilə qılafın üzərindəki məsamələr genişləndirilərək lazımi molekul hüceyrəyə daxil edilir.

  • Rudiment orqan yoxdur!
    Rudiment orqan yoxdur!
    in: 3

    İnsan oturarkən çanaq sümüyünün aşağı hissəsini təşkil edən 2 oturaq sümüyü və büzdüm sümüyü tripod forma yaradaraq düzgün oturmağımızı təmin edir. Oturan şəxs qabağa əyildikdə ağırlıq oturaq sümüklərinə, geriyə