Doğal Düzenler Arasında: Böcek Tozlaşmasının Aydınlanma Keşfi
Christoffer Basse Eriksen tarafından
Charles Darwin, 1862 sonbaharında Bournemouth bölgesinde tatildeyken alışılmadık bir olgu fark etti. Ailesiyle kaldığı kulübenin çevresindeki yonca tarlalarında yaptığı keyifli yürüyüşlerde, belirli bir tür arının kırmızı yonca çiçeklerinin nektarına ulaşmak için iki farklı strateji kullandığını gözlemledi. Darwin yazdığına göre, bazıları çoğu arının yaptığı gibi çiçeğin başında "dolaşırken", diğerleri nektara yan taraftan ulaşmak için çiçeğin tabanındaki taç yapraklarını ısırıyordu. Sırasıyla uzun ve kısa hortumlara sahip iki farklı kasttan oluştukları hipotezini doğrulamak için yardım istemek üzere arkadaşı John Lubbock'a mektup yazdı. Ancak bu gerçekleşmedi, çünkü ertesi gün Darwin, taç yaprağı ısıran arı gözleminin utanç verici bir hata olduğunu belirten bir takip mektubu gönderdi: "Kendimden nefret ediyorum[,], yonecadan ve arılardan nefret ediyorum," diye yazdı oldukça öz eleştirel bir şekilde.
Darwin, böcekleri veya çiçekleri değil, iç içe geçmiş olarak anlaşılan böcek-çiçekleri gözlemledi. Yarım yıl önce yayınlanan İngiliz orkideleri hakkındaki kitabında, arılar da dahil bazı böceklerin morfolojik olarak belirli orkidelere uyduğunu göstermişti. Bir arının uzun hortumu, orkide çiçeğinin derinliklerindeki nektara ulaşmasını sağlar ve tersine, nektarı derinliği, arının ulaştığı bir sonraki orkideyi tozlaştıracak kadar orkidenin polen açısından zengin iç kısmıyla temas kurmasını gerektirir. Darwin, bu tür gözlemleri, "ortak evrim" teorisi, yani türlerin karşılıklı evrimi için ikna edici bir argüman oluşturmak için kullandı. Bournemouth'un taç yaprağı ısıran arıları hakkında yanılmış olabilirdi, ancak Darwin'in böcek-çiçek gözlemleri, Darwin'in çiçekleri kendi kendine yeten varlıklar yerine yakın çevrelerine bağlı olarak anlaması nedeniyle ekoloji tarihinin belirleyici bir anını işaret etmiştir. Ekolojiyi dünyanın yaşam dokusu hakkında bir dizi teori olarak düşünürsek, Darwin bu geleneğin başlangıcında sağlam bir şekilde durmaktadır. Darwin'den beri, biyologlar karşılıklı, parazit veya simbiyotik olsun, farklı ekolojik ilişkileri ayrıntılı olarak incelemiş ve ekoloji biyolojinin önemli bir alt dalı haline gelmiştir.
Ancak Darwin'in gözlem tarzına odaklanmak, çiçeklerin, arıların ve gözlemcinin daha uzun bir tarihini ortaya koymaktadır. Burada Darwin, 18. yüzyılda bitki-hayvan iç içe geçmelerinin sistematik çalışmasıyla sonuçlanan botanik ve bahçecilikte uzun bir geleneğin varisi olarak görünmektedir. 17. yüzyıla gelindiğinde, Avrupa botanikçileri ve bahçıvanları, sistematik veya nedensel bir açıklık olmasa da bitki-hayvan etkileşimlerini düzenli olarak gözlemliyorlardı. Maria Sibylla Merian'ın çiçekler ve böcekler hakkındaki güzel imgeleri, ananas, nar ve muzları güveler, kelebekler ve arılarla bağlayan ilişkiler önermektedir. Dönem bahçıvanlık el kitapları, bal verimini artırmak için bahçıvanlara belirli ağaç ve çiçek türlerinin yakınına kovan yerleştirmelerini tavsiye etmiştir. Benzer şekilde, büyük doğa tarihçisi Sir Thomas Browne, Cyrus Bahçesi'nde, her bitki türünün kendi böcek türünü ürettiğini, sanki yonca çiçeği yaban arısını üretmiş gibi savundu. Browne nedensel ilişkiyi tersine çevirmiş olabilir, ancak o ve Merian, bir çiçek ekolojisinin formüle edilmesi ve bitkilerin ısı, su ve güneş ışığı gibi temel faktörlere ek olarak paylaşılan çevrelerindeki canlı varlıklara bağlı olduğunu kabul etmede önemli adımlar attılar. 18. yüzyıl boyunca, bir dizi botanikçi ve bahçıvan bu nedensel ilişkiyi araştırarak, arılar ve çiçekler arasındaki karşılıklı bağımlılığı giderek daha sistematik bir şekilde belirlemeyi amaçladı. Ekolojiyi genellikle özgür ve sınırsız bir doğa fikriyle ilişkilendirirken, bu tarih bize doğanın ekolojik vizyonunun seçkin Avrupa bahçelerinin oldukça kontrollü ortamlarında köken aldığını hatırlatmaktadır.
Erken ekolojik gözlem tarzlarının incelenmesi ayrıca, sınıflandırmayı Aydınlanma'nın egemen ruhu ve taksonomiyi de tezahürü olarak öne süren François Jacob ve Michel Foucault gibi isimlerin kurulu bir tarih yazımına yönelik artan zorluklara katkıda bulunur. Bu çerçeve, Carolus Linnaeus'un gözlemlerini Aydınlanma doğa tarihine örnek olarak ele aldı: her tür, doğa kitabında kendi sayfasına sabitlenmiş, yanındakilerle hiçbir gerekli ilişki olmadan. Bir organlı bir çiçek, Monandria sınıfına ve iki organlı bir çiçek Diandria sınıfına aitti ve her çiçeğin sırasını belirleyen organ sayısıydı. Linnaeus için, organ ve dişiciklerin gözlemleri, çiçeğin kendi içinde özsel bir niteliğini ortaya koydu. Bununla birlikte, Linnaeus hakkındaki son araştırmalar, tanımlama ve adlandırma ilkelerinin bitkilerin çevresiyle ilgili birçok bilgiyi kasıtlı olarak dışladığını, ancak Doğal Tarihin Kullanımı veya Bitkilerin Cinsiyetleri Üzerine Bir İnceleme gibi doğal felsefi incelemelerinin, "doğa ekonomisi" içindeki bitki topluluklarının paylaşılan alanının önemine karşı yüksek düzeyde bir duyarlılık gösterdiğini ortaya koymaktadır.
Daha geniş bir bakış açısıyla, çevre tarihçileri ve siyasi ekoloji tarihçileri, 18. yüzyıl tarım ekonomilerinin bitkilerin üreme döngülerine en büyük önemi verdiğini hatırlatmaktadır. Sonuç olarak, ormanların, tarlaların, plantasyonların ve bahçelerin büyümesinin araştırılmasına, hava, su, toprak da dahil olmak üzere bitkilerin doğal çevreleri ve diğer bitkiler ve hayvanlar gibi canlı komşular üzerinde gözlemler ve deneyler dahil edildi. Örneğin, 18. yüzyılın ortalarında Fransa'da doğabilimci Henri-Louis Duhamel du Monceau, ülkenin tarlalarını harap eden tırtıllar hakkında bilgi toplamak için amatör böcekbilimcileri seferber etti, böylece nesillerini inceleyebilir ve yeni zararlı kontrol biçimleri için önerilerde bulunabilirdi. Du Monceau ve benzer düşünen böcekbilimciler için, bitki ve böceklerin yaşam döngüleri gerçekten iç içeydi, ancak böceklerin bitkilerin dejenerasyonuna neden olması nedeniyle karşılıklı olarak destekleyici bir şekilde değildi. Bununla birlikte, aynı dönemdeki diğer doğabilimciler, böcek aktivitesini bitkilerin üretimi için faydalı -zararlılar yerine tozlayıcılar- olarak görmeye başladı. Bu, çiçeklerin organ ve dişicikleri hakkında başka bir kavramı destekledi. Evrensel sınıflandırmanın anahtarları olmak yerine, poleni çeşitli yollarla, böceklerin hareketi de dahil olmak üzere, açık bir ortamda aktaran işlevsel elemanlar olarak kabul edildiler.
***
1721 yazında, Chelsea Fizik Bahçesinde istemsiz bir hadım gerçekleşti. Forseps ve küçük bir makasla donanan baş bahçıvan Philip Miller, çiçek açma sürecindeki bir lale çiçeğinin dişiciğini dikkatlice kavradı ve kesti, ardından tüm lale yatağını kısır hale getirene kadar bu geri döndürülemez eylemi tekrarladı. Ya da öyle miydi? Yaz ilerledikçe, Miller, bahçenin diğer birçok lale çiçek tarlasından gelen polenle dolu arıların, kısırlaştırılmış lalelerin etrafında vızıldadığını ve çiçek tozunun bir kısmını buraya bıraktığını gözlemledi. Sezonun çok daha ilerleyen bir döneminde, Miller, kısırlaştırılmış lalelerin aslında verimli tohumlar ürettiğini belirledi. Bu nedenle Miller, en azından bu durumda bal arılarının bitkilerin üreme döngüsünde hayati bir rol oynayabileceği sonucuna vardı.
Miller, arıların tozlaşmadaki önemini belirlemeyi amaçlamamıştı. Aksine, lale deneyini, birkaç on yıl önce bitki anatomisti Nehemiah Grew'ün bitkilerin, hayvanlar gibi, cinsiyetli varlıklar olduğu iddiasıyla ilgili daha geniş bir araştırmanın bir parçası olarak tasarlamıştı. Hollandalı mikroskopçu Antoni van Leeuwenhoek mikroskoplarla sperm hücresini tanımladıktan kısa bir süre sonra, İngiliz Kraliyet Cemiyeti meslektaşı Grew, bu gözlemi poleni hayvan spermine karşılık gelen bitkisel eş olarak belirlemek için kullandı. Grew'e göre polen üreme döngüsünü harekete geçirdi, ancak bu döngünün kesin mekanizmalarını belirsiz bıraktı. 1720'lerde Miller, Grew'ün teorisinin ince ayrıntılarını araştırmak için doğa tarihçileri Richard Bradley ve Patrick Blair ile işbirliği yaptı: Polen aktarımı hangi yöntemle gerçekleşti? Polen aynı çiçekten, aynı bitkideki başka bir çiçekten veya tamamen başka bir bitkiden geliyorsa bir fark yaratıyor muydu? Ve polendeki hangi kuvvet verimli tohum üretimi için gerekli kıldı? Bu soruları yanıtlamak için Miller, Bradley ve Blair hem çiçekleri hem de arıları diseke etti ve lale deneyinin küçük varyasyonlarla çeşitli versiyonlarını gerçekleştirdi. Ancak bu, bitki üremesinde çiçeklerin ve arıların ilgili rolleri konusunda herhangi bir anlaşmaya yol açmadı. Bradley, incelemelerinde, dişi dişicik "rahminin" içindeki "yumurtaların" "aynı Bitkinin veya aynı türden birinin Erkek Tohumu" ile döllenmesinin kesinlikle gerekli olduğunu savundu. Öte yandan Blair, erkek tozunun dişi organların içine girmesinin hiçbir gereği olmadığını ve aslında bunu yapamadıklarını, çünkü dişi "vasculum seminale" veya rahmin, bunların içeri girmesi için yeterince geniş bir geçidi olmadığını savunarak ısrarcı oldu. Ancak bu, cinsiyetli üremenin çürütülmesi anlamına gelmiyordu, çünkü Blair'in görüşüne göre erkek tozun işlevi, "Tohumun bu kaba Maddeyi Verimliliğe canlandırmak, canlandırmak ve eğilimli hale getirmek için daha ince, aktif bir Prensip" olarak hareket etmekti. Bu şekilde Blair, erkek tozun yalnızca dişi tohumu, tohumun gelişimini harekete geçiren bir kıvılcım gibi çalışan bir "verimli erdem" ile donattığını da savunan Nehemiah Grew ile daha da büyük bir uyum içindeydi.
Blair'in üremenin ruhsal anlayışıyla aynı fikirde olmayan Bradley, kısa bir incelemede, Blair'in çiçeğin dişiciğini yanlış zamanda ve yanlış durumda gözlemlediğini söyledi: tıpkı dişi hayvanın üreme organlarının cinsel ilişki sırasında daha gevşek olduğu gibi, çiçeğin yaprakları güneş üzerlerine parlak bir şekilde parladığında açıldı ve bu da dişi parçaları gevşeterek erkek tozunu almaya hazırladı. Burada, hayvan dünyasının cinsel ilişkisinde üremenin kesinlikle aynı türden iki varlık arasında bir ilişki olduğu belirtilmelidir. Bitkiler hareket edemediğinden, güneş bir anlamda üçüncü bir ortak olarak hareket ederek onları döllenmeye hazırladı. Arıların polen dağıtıcıları olarak rol oynadığına ilişkin Miller'ın sonucu, araştırma programına yalnızca teğetseldi, ancak 18. yüzyıl ilerledikçe doğa tarihi ilgisi, izolasyonda bitkilerin üremesinden böcek tozlaşması ve bitkiler ile böcekler arasındaki türler arası ilişkilerin incelenmesine kaydı.
***
Böceklerin çapraz tozlaşmadaki rolünü araştırmak için ilk sistematik girişim, genç botanik profesörü Joseph Gottlieb Kölreuter'in tütün bitkileri üzerinde bir dizi bitki yetiştirme deneyi gerçekleştirdiği Karlsruhe'deki küçük bir bahçede gerçekleşti. Kölreuter, kontrollü çapraz melezleme yoluyla verimli melezler yaratmanın mümkün olduğunu göstermek istedi. Önemli olarak, Kölreuter, belki de böcekler de dahil olmak üzere çevreleyen ortamın aktivitesinin, çapraz melezlerinin saflığına yönelik potansiyel tehdidi fark etti. Böceklerin üremedeki rolünü test etmek için Kölreuter, yapay olarak döllenmiş bitkiler üzerinde bir dizi zahmetli gözlem gerçekleştirdi. Küçük bir deve tüyü fırça kullanarak Kölreuter, bir tütün bitkisinden diğerine poleni manuel olarak aktardı ve ardından gece gündüz bu bitkileri böcek ziyaretlerinden korudu. Bunu farklı şekillerde yaptı: bitkileri böcek ağlarıyla örtmek, böcek içermeyen seralara yerleştirmek veya sadece bitkilerin yanında bekleyerek rahatsız edici böcekleri saatlerce manuel olarak uzaklaştırmak. Bu tütün çiçekleri çiçek açmayı bıraktığında, ürettikleri tohum sayısını saydı, verimlerini bahçesinde dokunulmadan bırakılan tütün çiçekleriyle karşılaştırdı ve böceklerin rastgele hareketinin kendi titiz fırçalamasından daha fazla tohum ürettiği sonucuna vardı. Bu sonuç, Kölreuter'de dini bir hayranlık uyandırdı: ne kadar sistematik emek harcarsa harcasın, Tanrı'nın en küçük varlıklarının özgür çalışması çok daha üstün olduğunu kanıtladı. Kölreuter, yapay olarak çapraz melezlenmiş bitkilerinin izolasyonunun sürdürülmesinin gerekliliğini vurguladığı için, ters bir anlamda olsa da, böceklerin tütün bitkilerinin döllenmesindeki rolünün önemini kabul etti.
***
Lale ve tütün çiçekleri üzerindeki deneyleri yoluyla Miller ve Kölreuter, yakın çevrenin -bu çevrede böceklerin bulunması da dahil olmak üzere- bitki üremesinde çok önemli bir rol oynadığını fark ettiler. Ancak çiçekler ve böcekler arasındaki ilişkinin yalnızca genel değil, aynı zamanda belirli, belirli çiçek türlerini ilgili böcek tozlayıcılarıyla bağlayan özel olduğunu düşünmediler. Bu, 1793'te Das entdeckte Geheimnis der Natur im Bau und in der Befruchtung der Blumen [Doğanın Gizemi Çiçeklerin Yapısı ve Döllenmesinde Ortaya Çıkarıldı] adlı eserinde yayımlanan Alman doğabilimci Christian Konrad Sprengel'in gözlemleriyle 18. yüzyılın sonlarında değişti. Sprengel, botanikçi Carl Ludwig Willdenow ile çalışmış ve Berlin'in hemen dışında Spandau'daki bir lisenin müdürü olarak geçimini sağlıyordu. Willdenow, 1787'de Berlin çiçeklerinin kataloğu olan Florae Berolinensis prodromus'u yayımlamış ve Sprengel'i Spandau'nun yerel çayırlarında ve ormanlarında benzer bir araştırma yapmaya teşvik etmişti. Ancak Willdenow'un kataloğu, yerel florayı tanımlamak için o zamana kadar kabul görmüş tür kurallarını izlerken, Sprengel yalnızca yerel ortamında bulunan türleri saymakla kalmadı, aynı zamanda organ ve dişicikleri de dahil olmak üzere açıklanan her çiçek türünün iç anatomisinin ayrıntılı gözlemlerini, bunları ziyaret eden böcek türleriyle karşılaştırdı. Kitabının girişinde, Kölreuter'in yaptığı gibi onları uzaklaştırmak yerine, hangi arı, güve, sinek ve diğer böcek türlerinin onları ziyaret edeceğini gözlemlemek için belirli çiçeklerin yakınında birkaç saat hareketsiz oturduğunu anlatıyor. Bu gözlemler, her çiçek türünün, boyut, şekil ve renk dahil olmak üzere morfolojik özelliklerini paylaştıkları böcek türleri tarafından tozlaştırıldığına ikna etti. Kölreuter gibi bu da Sprengel'i Tanrı'nın doğasının farklı bölümlerinin şaşırtıcı hassasiyetine övgüler düzmeye yönlendirdi: "Bu ve diğer böceklerin, çiçeklerdeki yiyeceklerini ararken aynı zamanda bunu istemeden ve bilmeden döller ve böylece kendi ve yavrularının gelecekteki korunmasının temelini atmaları bana doğanın en hayranlık uyandıran düzenlemelerinden biri gibi görünüyor," diye yazdı. Sprengel, kitabın sonunda yer alan bir dizi bakır gravürde bu paylaşılan anatomiyi çarpıcı, görsel bir biçimde sundu: neredeyse fark edilmeyecek kadar çiçeklerin içine kıvrılmış bir şekilde, poleni dağıtırken nektarı emme eylemine kapılmış arıları ve yaban arılarını buluruz (bkz. kapak resmi).
***
Nektarla beslenirken poleni dağıtarak bitki üremelerini daha da ilerleten, çiçekten çiçeğe vızıldayan arı görüntüsü, ekolojik ilişkilerin temel bir temsili haline geldi. Ancak arıların bu karşılıklı olarak faydalı ilişkide tozlayıcılar olarak ortaya çıkması yalnızca 18. yüzyıl botanikçilerinin bilişsel çalışmaları sayesinde mümkün oldu. Böcek tozlaşmasının keşfi tarihi, ekolojik düşünce tarihinin içindeki temel bir gerilimi ortaya koymaktadır: türler arası iç içe geçme bilgisi, insan dışı doğaya hayranlık uyandırırken ve onu koruma arzusunu ortaya çıkarırken, aynı zamanda bu iç içe geçmiş doğayı insan tüketimine uygun emtia üretimini daha da ilerletmek için manipüle etme girişimlerini de desteklemektedir.
Farklı bağlamlarda formüle edilmiş fikirleri eşitlememeliysek de, 18. yüzyılda çiçeklerin ve arıların iç içe geçmiş doğasına ilişkin bu gözlemler, çok daha sonraki biyoçeşitliliği koruma ve koruma ihtiyacına ilişkin farkındalığı etkiledi. Kölreuter ve Sprengel de dahil olmak üzere her ikisi de, farklı doğal varlık türlerinin paylaşılan morfolojik ve işlevsel özellikler aracılığıyla birbirine nasıl dokuyormuş gibi göründüğünü gözlemledikleri için zengin bir teolojik kelime hazinesi kullandı. Gözlem düzenlemeleri ve polen transferinin önemi hakkındaki yeni fikirleriyle daha önce kimsenin görmediğini, yani çiçeklerin ve böceklerin yaşam döngülerini birbirine bağlayan görünmez ilişkileri görebildiler ve Kölreuter, bu işlevlerin insan eylemleriyle mükemmel bir şekilde çoğaltılamayacağı konusunda oldukça açıktı -deve tüyü fırçasıyla tozlaşma, böceklerin serbest hareketinden daha düşüktü.
Aynı zamanda, bu tarih, böcek tozlaşmasının tarım optimizasyonunun tarihine ne kadar derinden yerleştiğinin de göstergesidir. Gördüğümüz gibi Miller, tozlaşma deneylerini dönemin en verimli botanik bahçelerinden biri olan Chelsea Fizik Bahçesi'nde gerçekleştirdi. Diğer şeylerin yanı sıra Miller'ın bahçesi, kolonilerden gelen bitkilerin İngiliz ortamına adapte edildiği bir ara istasyon görevi gördü. Bitki üremesinin mekanizmalarını -böcek aktivitesinin önemi de dahil olmak üzere- anlamak, sömürge bitkilerinin yeni iklimlerde çoğalmasını sağlamak için bu çabaların ayrılmaz bir parçasıydı. Bu hırs, Das Entdeckte Geheimnis'in girişindeki Sprengel'in, çiçeklerin ve böceklerin anatomisiyle ilgili gözlemlerinin, Kölreuter'i de ilgilendiren seralarda çiçek üretimini kolaylaştırmakla ilgili zorluklara ışık tutacağı şeklindeki ifadesinde de bulunmaktadır. Darwin de, özellikle beyaz ve kırmızı yonca gübrelemesiyle ilgili deneylerinde tarımsal üretimi optimize etmekle meşguldü ve bu da alanların yakınında aktif arıların bulunmasının mahsul verimini önemli ölçüde artırdığı sonucuna vardı, bu uygulama bugün hala kullanılmaktadır.
18. yüzyıl gözlemcileri için bu iki unsur bir arada var oldu; böcek tozlaşmasının keşfi tarihi, artan ekolojik farkındalık kadar doğanın artan yönetimiyle ilgili bir hikayedir. Günümüzde her iki unsur da, böcek dostu ortamlar aracılığıyla biyoçeşitliliği koruma ve seralarda yerli olmayan ürünlerin yetiştirilmesini kolaylaştırmak için böcek tozlayıcılarının kullanımı yoluyla paralel girişimlerde seferber edilmektedir. Bu, görünüşte insan müdahalesinden en uzak doğa imgelerinin bile -örneğin bir çiçek tarlasında böceklerin görünüşte özgür aktivitesi- kültürel kurulum izleri taşıdığını gösteren güçlü bir hatırlatmadır.
Christoffer Basse Eriksen, Aarhus Üniversitesi, Bilim Çalışmaları Merkezi'nde doktora sonrası araştırmacıdır. 2018 yılında Aarhus Üniversitesi'nden fikirler tarihi alanında doktorasını tamamladıktan sonra Cambridge Üniversitesi ve Humboldt-Universität Berlin'de araştırma pozisyonlarında bulundu. Şu anda Danimarka çok ciltli botanik atlası Flora Danica'nın yapımını araştırıyor ve British Journal for the History of Science, Centaurus ve History of Science gibi dergilerde erken modern mikroskopi üzerine geniş çaplı yayınlar yapıyor. Son zamanlarda Tarih Bilimleri Derneği tarafından Margaret W. Rossiter Bilimde Kadınlar Tarihi Ödülü'ne layık görüldü.
Zac Endter tarafından düzenlendi
Kapak resmi: Christian Konrad Sprengel, Das entdeckte Geheimnis der Natur im Bau und in der Befruchtung der Blumen (Berlin: Friedrich Vieweg, 1793), Tab. XXIII. Charles Darwin'in özel kopyasından alınan görüntü. Cambridge Üniversitesi Kütüphanesi'nin izniyle.