Dünyanın En Uzun Ağacı Hyperion Daha Ne Kadar Büyüyebilir?

Dünyanın yaşayan en uzun ağacı, Kaliforniya Redwood Ulusal Parkı’ndaki Hyperion adında bir sekoya ağacıdır. 2017 yılında yapılan son ölçüme göre ağacın boyu 115,85 metre kadardır. Bir karşılaştırma yapmak gerekirse bu uzunluk yaklaşık 35 katlı bir gökdelene denk gelir.

Yaklaşık 600 yaşında olan Hyperion ağacı her yıl 3.81 cm kadar büyümeye devam etmektedir. Bu durumda insanın aklına şöyle bir soru geliyor. Bir ağacın büyüyebileceği üst sınır nedir?

Bir canlının dünya ile ilişkisini belirleyen en temel fiziksel özelliği boyutudur. Ancak canlıların büyüklüğü, yapısı ve formu doğa kanunları tarafından sınırlandırılmıştır. Peki, bir organizmanın boyutunu hangi yasalar sınırlar ve hangi kısıtlamaları getirir?

Yeryüzünde yaşamış en büyük organizmalar ağaçlardır. Bugün dünyadaki en büyük ağaçlar Kaliforniya’da bulunan boyları 120 metreye uzanan Sekoya ağaçlarıdır. Hyperion ağacı da aynı türden bir ağaçtır.( Sequoia sempervirens).

Ancak devasa büyüklükteki ağaçlar sadece Sekoya’lar değildir. Gezegenin her yerinde dev ağaçlar var. Örneğin Avustralya’da bulunan Tazmanya Meşesi (Okaliptüs regnans) Avustralya’nın en uzun ağacı ve dünyanın en büyük çiçekli bitkisidir.

Ormanlardaki ağaçlar, komşu ağaçların önüne geçmek ve daha güçlü güneş ışığına ulaşmak için olabildiğince uzun boylu olabilmek için bir yarış içindedir. Öte yandan Dünya’daki bir ağacın maksimum boyutunu belirleyen bazı kuvvetler vardır. Bunlar yerçekimi ve elektromanyetik kuvvetlerdir.

Ağaçların Ulaşabileceği Yüksekliğin Bir Sınırı Var mıdır?

Ağaç ancak kendi ağırlığını taşıyacak kadar güçlü olmalıdır. Bu da onun yapı malzemesine bağlıdır. Ağacın yapısında lignin adı ile bilinen uzun zincirli bir karbon molekülü bulunur. Olgun ağaç dokusunda lignin miktarı % 18 ila % 38 arasında değişir. Aslında Lignin değişik oranlarda ot ve çimenlerde de vardır.. Lignin’in gücü, onu bir arada tutan kimyasal bağların gücü tarafından belirlenir.

Ağaç, yaşamın biyokimyasal süreçlerini kullanarak, kendisine sunulan ham maddelerden lignin üretebilmelidir. Lignin, mevcut en güçlü ve en hafif malzemelerden biridir. Ağaçların fiziksel boyutunu sınırlayan kısıtlamalardan birini sağlayan, ligninin kütlesi ve gücü arasındaki değiş tokuştur. Bir ağaç aynı zamanda, yer çekimine karşı koyarak suyu köklerinden en yüksek yapraklarına kadar taşıyabilmelidir. Ağaçlar bunu, ksilem olarak bilinen ağacın içinde bulunan kılcal borular sayesinden gerçekleştirirler.

Su molekülleri arasındaki etkileşimlere hidrojen bağları hakimdir. Bunların gücü de nihayetinde yine elektromanyetik kuvvetin gücüne bağlıdır. Bu nedenle bu moleküller arası etkileşimlerin ayrıntıları, maksimum yüksekliklerini sınırlamada önemli bir rol oynar.

Kısacası, iki karşıt kuvvet bir ağacın yüksekliğini etkiler. Bu güçler arasındaki etkileşimi analiz ederek, Kuzey Arizona Üniversitesi’nden bir biyolog ekibi, teorik maksimum ağaç yüksekliğini yani karşıt güçlerin dengelendiği ve bir ağacın büyümesinin durduğu noktayı hesaplamıştır. Bu 122 ve 130 metre arasında bir yerde bulunmaktadır.

Dünyanın Dışına Çıkabilirsek Ağaç Boyu Sınırı Ortadan Kalkar mı?

Ağaçlar, daha zayıf bir yerçekimi kuvvetine sahip olan bir gezegende, büyüme şansına sahip olabilseydi dünyadakinden çok daha uzun boyutlara erişebilirdi. Örneğin Mars’taki yerçekimi kuvveti, Dünya’nın yerçekiminin yaklaşık yüzde 38’ine eşittir. Bunun sonucunda Dünya’ya 100 N’luk bir kuvvet uygulayan bir nesne Mars’a yalnızca 38 N kuvvet uygulayacaktır. Bu ilke, Güneş sistemindeki dağların boyutu ile ilgili olarak da ortaya çıkmaktadır.

Mars’ın en yüksek dağı olan Olympus Mons, Everest Dağı’nın neredeyse üç katı yüksekliktedir. Neyse ki bu dağ Mars’ta. Eğer bu dağ dünyamızda bulunsaydı ağırlığı nedeniyle Dünya’nın kabuğu onu kaldıramazdı. Everest, bir dağın Dünya üzerinde olabileceği en büyük yüksekliğe sahiptir. Aslında bu dağ dünyamızda olsaydı aşağıdaki gibi gözükecekti.

Ayrıca en yüksek dağ unvanını ona verirken bir gerçek unutulmaktadır. Aslında, Hawaii’de bulunan okyanus tabanında bulunan Mauna Kea yanardağı, okyanus tabanından ölçüldüğünde Everest’ten daha uzundur ve bu nedenle kendi ağırlığı altında ezilmektedir. Yazının devamında merak ederseniz: Bir Dağın Yüksekliği Matematik Yardımı İle Nasıl Ölçülür?

Kaynaklar ve ileri okumalar:

• How Tall Can Trees Grow?; Yayınlanma tarihi: 17 Eylül 2011; Yazı bağlantısı: https://www.livescience.com/
• Professor Brian Cox, Andrew Cohen; Wonders of Life, HarperCollins UK
• The tallest tree in the world is higher than the Statue of Liberty; Yayınlanma tarihi: 29 Nisan 2021; Yazı bağlantısı: https://www.zmescience.com/

Size Bir Mesajımız Var!

Matematiksel, 2015 yılından beri yayında olan ve Türkiye’de matematiğe karşı duyulan önyargıyı azaltmak ve ilgiyi arttırmak amacıyla kurulmuş bir platformdur. Sitemizde, öncelikli olarak matematik ile ilgili yazılar yer almaktadır. Ancak bilimin bütünsel yapısı itibari ile diğer bilim dalları ile ilgili konular da ilerleyen yıllarda sitemize dahil edilmiştir. Bu sitenin tek kazancı sizlere göstermek zorunda kaldığımız reklamlardır. Yüksek okunurluk düzeyine sahip bir web sitesi barındırmak ne yazık ki günümüzde oldukça masraflıdır. Bu konuda bizi anlayacağınızı umuyoruz. Ayrıca yazımızı paylaşarak veya Patreon üzerinden ufak bir bağış yaparak da büyümemize destek olabilirsiniz. Matematik ile kalalım, bilim ile kalalım.

Matematiksel