Yapraklarıyla alarm veriyor! Ispanağı dedektöre dönüştürdü: 'Altını da bombayı da bulur'

Ispanak pek çok kişinin aklına zeytinyağlısından kıymalısına nefis yemek tarifleriyle gelir. Bir de tabii Temel Reis! Bu güç veren sebze aslında toprak altında neler olduğu hakkında da bilgi verecek kadar yetenekliydi. Tabii ki bilgi güçtür! Bir dedektör gibi çalışan ıspanak, gerçekten de kara mayınlarının toprağa salgıladığı kimyasalları yakalayıp alarm verebilir mi?

Zeynep Dilara Akyürek / Milliyet.com.tr – Ispanak Temel Reis’e kazandırdığı güç ve kaslarla Safinaz uğruna devasa arabaları bile kaldırmasını sağlamış olabilir. Pek çok kişinin çocukluğunda ıspanağı sevmesini sağlayan bu çizgi film, aslında yeşil yapraklar konusunda önemli bir ipucu saklıyordu. Ispanak geçekten de güçlüydü ve insanın erişebileceğinden çok daha fazla güce sahip bir bombanın da foyasını ortaya çıkaracak kadar dürüsttü. Ispanak hem Temel Reis hem de ‘barış’ adına bir dost! Kara mayınları yıllarca toprak altında kalabiliyor ve bu esnada da toprağa ve çevreye içindeki bazı kimyasalları salabiliyor. Özellikle eski teknoloji bombalar bu konuda çok daha fazla atık bırakıyor. Ancak bu çevre için olduğu kadar bombayı tuzaklayanlar için de olumsuz sonuçlar getiriyor. Çünkü bombalar, kendini ele veren kimyasalları salgıladığında, tespit edilmeleri daha kolay oluyor. Üstelik bunun için dedektörler ya da teknolojik cihazlara da gerek duyulmuyor. Birkaç kök ıspanak yeterli! Ispanağın köklerinden yapraklarına bomba alarmı gönderecek doğal bir mekanizması var. Peki ama nasıl çalışıyor? Erciyes Üniversitesi Biyoloji Bölümü Öğretim Üyesi Prof. Dr. Dilek Demirezen Yılmaz, ıspanağın nasıl bomba alarmı olduğunu Milliyet.com.tr’ye anlattı.

Haberin Devamı

ISPANAKTAN BOMBA ALARMI

Mevcut kara mayını tespiti bir dizi teknolojiyi kullanır. Metal dedektörleri, GPR, ikisinin kombinasyonu, radyo frekanslı dört kutuplu rezonans, mikrodalga ve milimetre dalga radyometreleri, termal görüntüleme, optik yöntemler, buhar tespiti, X-ışını geri saçılması ve akustik sensörler bunlar arasında. Ancak bombaların saklandıkları yeri tespit etmek konusunda bir yardımcı daha var. Üstelik onunla aynı toprağa kök salan ve yapraklarına çektiği suyla adeta bomba alarmı gibi çalışan bir sebze: Ispanak! Bilim insanları patlayıcılarda yaygın olarak bulunan kimyasallar olan nitroaromatiklerin varlığını tespit edebilen bir ıspanak bitkisini nanomühendislikle geliştirdi. Keşfin amacı, bitkilerin yakındaki yeraltı suyu ve toprak hakkında bilgi edinmek için kullandıkları kimyasal sinyalleri yorumlamaktı. Bu da toprak altında herhangi bir kimyasalın içeriğiyle ilgili bilgi veriyordu. Tabii ki bombaların da! Prof. Dr. Dilek Demirezen Yılmaz, ıspanakların şaşırtıcı dedektiflik yeteneğini şöyle anlattı:

Haberin Devamı

“Modern bomba tespit yöntemleri çeşitlidir. Örneğin kimyasal sensörlerin kullanıldığı durumlarda, çalışmada olduğu gibi patlayıcılardan salınan bileşenlerin aranması söz konusudur. Burada geliştirilen nanosensör veya renk değiştiren sensörler, gaz kromatografisi gibi teknolojiler kullanılır. Patlayıcı bileşenlerinin yaydığı kokuyu tespit eden eğitimli köpeklerin kullanılması bir diğer yöntem olarak karşımıza çıkar. Toprağa gönderilen elektromanyetik dalga esasına dayanan radar ve X-Ray tarama kullanılan teknikler arasındadır. Çalışmada, bitki olarak spinacia oleracea seçilmiş ve yapraklarına, karbon nanotüpler entegre edilmiştir. Hedeflenen bileşiği tanıyacak şekilde şekillendirilen nanotüpler nitroaromatik bileşiklerle temas edince reaksiyon meydana gelir ve infrared sinyal üretir, bu sinyal kamera yardımıyla kayıt altına alınıp Wi-Fi ile akıllı telefona görsel olarak iletilir."

HER BOMBAYI YAKALAYAMAZ! ‘ALTIN MADENİNDE DE ÇALIŞIR’

Ispanak bombaları yakalamak konusunda milimetrelerle ölçülecek, incecik kökleriyle harika bir iş çıkarıyor olsa da, bu her zaman başarılı sonuçlar vermeyebilir. Özellikle yeni teknoloji bombalar yakalanmamak ve iz bırakmamak üzerine tasarlandığından, neredeyse sadece patladıklarında fark edilir. MIT'deki (Massachusetts Teknoloji Enstitüsü) kapsamlı biyoteknoloji projesine göre ıspanak, terörle mücadelenin gidişatını potansiyel olarak değiştirebilir. Ancak bomba aramak konusunda geliştirilen her yeni yöntem için, başka saklama ve gizleme yöntemleri de geliştiriliyor. Yani ne ıspanak kökleri ne de savunma sanayi yerinde sayıyor, her gün gelişimini sürdürüyor. Ancak mineraller ve madenlerle dolu toprakta ıspanakla aranacak tek şey bombalar değil. Her bomba ıspanaklar tarafından yakalanamasa da, bir yerlerde yakalanmayı bekleyen ‘altın’ madeni var. Prof. Dr. Dilek Demirezen Yılmaz her bombanın ıspanaklar tarafından yakalanamasa da, mucize bitkinin ‘değerli’ tespitlerde kullanılabileceğini anlattı.

Haberin Devamı

Prof. Dr. Dilek Demirezen Yılmaz, “TNT gibi patlayıcılar, toprağa gömüldükten bir süre sonra buharlaşamaya maruz kalır ve çevreye Nitroaromatik veya DNT gibi değişik bileşikler yayar. Bu bileşikler bitki kökleri tarafından difüzyon, bileşiğin suda çözünmüş olması, doğal metabolitlere yapısal benzerlik ve savunma gibi nedenlerle alınarak yaprağa kadar taşınır. Normalde bu bileşikler bitki tarafından kullanılmayan toksik yapılardır. Bu çalışmada olduğu gibi yaprakların, ortamdan alınan bileşikleri tanıyacak şekilde düzenlenmiş nanopartiküller veya nanotüplerle yüklenmesi durumunda tepki ortaya çıkar. Hedef maddeyi tanıyacak nanopartikülün/nanotübün bulunduğu yaprağa, bu madde geldiğinde madde ile şekillendirilmiş nanopartikül/nanotüp etkileşime girer ve infrared ışın yayar. Bu ışının toplanması ve dataya dönüştürülmesi neticesinde ortamdaki maddenin tespiti yapılmış olur” diye konuştu.

Patlayıcıların tespiti yalnızca ortama yaydığı kimyasallarla da ilgili değil. Her bitki aynı performansı göstermeyeceğinden, kullanılan bitkinin önemi de Prof. Dr. Dilek Demirezen Yılmaz tarafından şöyle açıklanıyor: “Nanobiyonikler olarak tanımlanan bu sistem, özellikle patlayıcı buharı salan mayınlar veya toprak altı TNT kalıntılarının tespitinde kullanıma uygun olabilir. Ancak ortama kimyasal salınım yapmayan kapalı sistemle çalışan patlayıcıların tespitinde işe yaramaz. Ayrıca patlayıcı çok derine gömülmüşse, bu durumda açığa çıkan bileşenler, derin kök sistemine sahip olmayan bitkilerde köklere veya yapraklara kadar ulaşmayabilir veya yetersiz miktarda ulaşabilir. Bu durum da tespiti zorlaştırır. Nanobiyoniklerde, sistemin bitki bileşeninden kaynaklı, anlık patlayıcı /bomba vs. tespitine uygun değildir. Yani eş zamanlı bomba imhasında kullanıma uygun değil.” Peki altın gibi kıymetli madenler?

Haberin Devamı

“Maden aramada bitkilerden yararlanılabilir. Bilindiği gibi bitkiler ihtiyaçları olan mineralleri topraktan suda çözünmüş olarak alırlar. Bazı bitkiler ise bu mineral iyonları diğer bitkilerden daha fazla miktarda alır, biz bunları hiperakümülatör bitkiler olarak tanımlarız. İşte bu bitkilerin maden aramada kullanılması söz konusudur. Örneğin brassica juncea yani hardal olarak bilinen bu tür yüksek oranda kurşun ve çinko biriktirir. Bu amaçla bitki kullanımında bitkinin doğal olarak ortamdan mineralleri alması ve bitki bileşenlerinde (kök, gövde, yaprak gibi) depolaması ve bu bileşenlerin laboratuarda analiz edilmesi söz konusudur. Ispanak doğal olarak hiperakümülatör bir tür olmadığı için bu amaçla kullanılamaz. Ancak aranacak metal için şekillendirilmiş nanopartiküller veya nanotüplerle desteklendiğinde, tarama amaçlı kullanımı söz konusu olabilir. Örneğin altın aramada kullanılacaksa, altına özel ligandla kaplı nanopartiküller bitkiye yüklenir. Toprakta altın varsa, bitki tarafından alınır ve nanopartikül/nanotüp desteskli sistemle etkileşir ve sinyal oluşur. Bir diğer noktada ise ıspanağın kısa kök sistemine sahip olması neticesinde derinde olan mineral cevherinin aranmasında bitki yetersiz kalır. Kısa ömürlü ve narin oluşu da kullanımını sınırlayan faktörler arasında sayılabilir.” - Prof. Dr. Dilek Demirezen Yılmaz

ISPANAK ŞART DEĞİL: ‘BAŞKA BİTKİLER DE KULLANILABİLİR’

Ispanağın yetenekleri artık ortadaydı. Temel Reis’ten sonra bombalar konusunda da gücünü göstermişti. Ancak ıspanak dünyada tek ya da vazgeçilmez değildi. Hızlı büyüyen ve geniş yapraklarında toprak altında neler olduğuna dair ipuçları saklayan başka bitkiler de bu alanda kullanılabilirdi. Sadece besin olmak değil, dedektörlük görevi de bu bitkilerin yetenekleri arasında. Peki mutfağımızda bulunan hangi bitkiler bomba yakalamak konusunda yardımcı olabilir? Prof. Dr. Dilek Demirezen Yılmaz, hayatın pek çok alanında daha bitkilerin bu yeteneklerinin kullanabileceğini belirterek sözlerini şöyle noktaladı.

"Bu tür araştırmalar için başka bitkiler de kullanılabilir. Ispanakta olduğu gibi seçilecek bitki türünde, geniş yapraklı olmak, hızlı büyümek, yaprakların koyu yeşil tonda olması, her koşulda (dünyanın farklı bölgelerinde) yetişmeye uygun olmak yani sürdürülebilirlik ve dayanıklılık koşulları aranır. Alternatif olarak tütün, marul gibi bitkiler bu amaçla kullanılabilir. Özetle ıspanağın kullanılma nedeni ince ve büyük yapraklarının varlığı, laboratuvar ortamı ve doğada hızlı ve kolay büyüme kapasitesi, bitkideki terleme olarak bilinen transpirasyon hızının yüksek oluşu sayesinde kazandığı yüksek madde taşıma yeteneği ve yüksek fotosentez hızının sonucu olarak kolay ölçülebilir sinyal üretiminin varlığı olarak sayılabilir. Bu tarz projeler sadece bomba veya patlayıcı tespitinde kullanılmakla kalmaz, gıda güvenliği, hava kalitesi tayini ve kanser teşhisi gibi değişik alanlara da uygulanabilir. Dolayısıyla bu alanda çalışan bilim insanları olarak çevreye zarar veren maddeleri tespit edebilir, ekonomik zararı azaltabilir, insan yaşamını iyileştirebilir etkiler yaratabiliriz."