botanik

Kapalı Tohumlu Bitkiler evrimsel bakımdan en iyi gelişmiş ve en büyük bitki grubudur. Günümüzde yeryüzünde yaklaşık 300.000 Kapalı Tohumlu Bitki üyesi bulunmakla beraber, yeni belirlenen türlerle sayıları hergün artmaktadır. Bu gruba giren bitkilerin bir çoğunun kültürüde yapılmakta olup, ekonomik değerleri de fazladır. Kapalı Tohumlu Bitkiler oluştukları andan itibaren başlayarak, diğer bitki gruplarına oranla çok daha gelişmiş özelliklere sahip olmaları, vejetatif (kök, gövde, yaprak, vb.) kısımlarının ortam koşullarına uyabilme yeteneklerinin daha fazla olmasına bağlanmaktadır. Kapalı Tohumlu Bitkilerin genel yapısal özelliklerine bakıldığında, öncelikle organları arasında çok iyi bir iş bölümünün olduğu görülür. Bu grup içinde yer alan bitkilerde tozlaşma ve döllenme güvence altına alınmıştır.

Açık Tohumlu Bitkiler çoğu kez ağaçlar yada ağaççıklar, nadiren çalı şeklinde bulunurlar. Tümüyle odunsu olan bu bitkiler genellikle herdem yeşil olup, yaprakları çoğunlukla iğnemsi, nadiren pulsu yada şeritsi şekildedirler. Genel olarak kuraklığa dayanıklı ve uzun ömürlüdürler. Odun yapıları Kapalı Tohumlulara göre daha basittir. Bu altbölüme dahil bir grup dışında çiçeklerinde örtü yaprakları (çanak ve taç yapraklar = periant) bulunmaz. Dişi ve erkek organları ayrı çiçekler üzerinde bulunduğundan çiçekleri tek eşeylidir. Erkek ve dişi çiçekler genel olarak bir eksen üzerinde sarmal olarak toplanarak erkek ve dişi kozalakları meydana getirirler.

Bu alt bölüme giren bitkiler için Gymnospemae (gymnos=açık, sperma=tohum) terimini ilk kez 1829 yılında Bronqniart kullanmıştır. Gymnosperm ler değişik araştırıcılar tarafından farklı şekillerde sınıflandırılmaktadır. Ancak bu ünitede Abbayes ve ark. (1963) sınıflandırmaları göz önünde bulundurulmuştur. Buna göre, Gymnospermae 3 sınıfa (klassis) ayrılırlar. Klassis: Cycadopsida Eski jeolojik devirlerde yaşamış olan bu sınıf üyeleri bugün yalnızca fosil kayıtlardan bilinmektedir. Tohumsuz Bitkilerle, Tohumlu Bitkiler arasında evrimsel olarak bir geçiş grubu oldukları kabul edilir. Klassis : Coniferales Bu sınıfa bağlı en önemli takım (ordo) ve bu takıma bağlı çevremizde üyelerine sıkça rastlayabileceğimiz iki aileyi (familya) örnek olarak verebiliriz. Ordo : Coniferopsida Famiya : Pinaceae (Çamgiller) Çiçekleri tek evcikli, herdem yeşil ve nadiren yapraklarını döken ağaç yada çalılardır. Yapraklar demetler veya çevresel dizilişte, iğnemsi şekilde olup, reçine kanalları içerirler. Erkek kozalaklar, Mart ayından itibaren olgunlaşırken, tozlaşma Nisan ve Mayıs aylarında olmaktadır. Dişi kozalaklar, tozlaşmada bir yıl sonra olgunlaşır ve döllenme gerçekleşir. Tohum olgunlaşmasının gerçekleşmesi için de bir yıl daha geçmesi gerekir. Bu nedenle bu aile üyelerinde aynı anda hem yeni oluşan dişi kozalaklar, hem yeni döllenmiş dişi kozalaklar ve hemde olgunlaşmış dişi kozalaklar bulunur. Oluşan tohumların da yapısı ve bağlanma şekli türlere göre değişen bir kanat içerirler. Bu aileye bağlı önemli bazı cins (genus) ve türler (species) şunlardır: Genus (Cins): Pinus L. (Çam), Ekolojik hoş görülüğü fazla olduğu için genellikle kuzey yarım küreden tropiklere kadar yayılış gösterirler. Bu cinse ait türler şunlardır: Pinus nigra Arn. (Kara Çam), P. sylvestris L. (Sarı Çam), P. brutia Ten. (Kızıl Çam). Diğer cinsler ise Cedrus L. (Sedir), Abies L. (Göknar), Picea L. (Ladin) dir. Famiya: Cupressaceae (Servigiller) Çiçekleri bir veya iki evcikli, herdem yeşil ağaç veya çalılar. Yaprakları karşılıklı dizilişli, pulsu veya iğnemsi biçimdedir. Erkek kozalaklar küçük, uç kısımlarda veya yaprak koltuklarında küme oluştururlar. Dişi kozalaklar uç kısımlarda veya kısa sürgünlerin yan tarafındadır. Kozalak yapıları bazı türlerde odunsu, bazı türlerde deri gibi ya da etli görünümdedir. Dünyanın çeşitli yerlerinde yayılış göstermekle birlikte ülkemizde doğal olarak yayılış gösteren iki cinsi vardır. Biri Cupressus L. (Servi), bu cinsin ülkemizde doğal yayılış gösteren tek türü Cupressus sempervirens L. (Adi Servi) dir. Diğeri ise Juniperus L. (Ardıç) dır. Yaprakları iğne şeklinde yada odunsudur. Kuzey yarım kürede yayılış gösterirler. Juniperus oxycedrus L. (Katran Ardıcı) ve J. excelsa Bieb. (Boylu Ardıç) çok yaygın iki ardıç türüdür. Klassis : Gnetopsida Gymnospermae' nin son sınıfı olan Gnetopsida sınıfı bitki tarihi ve evrimi açısından çok önemlidir. Çoğunlukla Gymnospermae karakterleri taşımalarına rağmen odun, yaprak yapılarındaki farklar, çiçeklerinde basit bir çiçek örtüsüne (Periant) sahip olmaları, reçine kanalları içermemeleri ve böcekler aracılığıyla tozlaşmaya rastlanması nedeniyle Açık Tohumlu Bitkilerle, Kapalı Tohumlu Bitkiler arasında geçit formu oluşturabileceği düşünülmektedir. Bu bu sınıfa Epherda L. (Deniz üzümü) cinsini örnek olarak verebiliriz.

Tozlaşma erkek kozalaklarda oluşan polenlerin dişi kozalaklardaki yumurta hücrelerine ulaşmasıdır. Bu taşınma olayı bitkiler aleminde değişik yollarla olurken, bu gruptaki bitkilerde rüzgar yoluyla olmaktadır. Rüzgar yoluyla doğrudan doğruya dişi çiçeklerdeki mikropile ulaşan polenler, polen odacığında çimlenerek, yumurta hücresine ulaşan sperm çekirdeği ile yumurta hücresini döller ve içinde embriyoyu taşıyan tohum meydana gelir.

Erkek kozalaklar (çiçekler) pul yada kalkan biçiminde bir yaprak ile (stamen) alt kısımlarında iki ya da daha fazla çiçek tozu torbasından (polen kesesi) ibarettir ve bir eksen üzerinde spiral dizilirler. Çiçek tozu keselerindeki polen ana hücrelerinin mayoz bölünme geçirmesi ile kromozom sayıları yarıya inmiş polenlerin (çiçek tozları) oluşumu sağlanır. Bu grup bitkilerde bir erkek kozalak bir kaç milyon polen üretebilmektedir. Dişi kozalaklar da (çiçekler) genellikle erkek kozalaklara benzerler. Pulsu bir yaprak (karpel) ile altında çıplak durumda çoğu kez iki tohum taslağına sahip dişi çiçekler, bir eksen üzerinde sarmal olarak dizilerek dişi kozalakları oluşturur. Bunların tohum taslakları karpeller tarafından örtülmediğinden tohumları açıkta meydana gelmektedir. Bu tür çiçeklerde tohum taslakları iyi gelişmiş bir besi dokusuna (nusellus) sahiptir. Bu doku dıştan bir örtü ile sarılarak (integüment), uçta bir polen çimlenme odacığı ve küçük bir kapıcık (mikropil) ile dışarıya açılmaktadır. Nusellusun alt kısmında besleyici bir doku ve bu dokunun altında iki yada daha fazla yumurta hücresi bulunmaktadır. Yumurta hücresinin uç kısmında 2-4 hücreli arkegonium denilen bir boyun kısmı mevcuttur.

Sporlu Bitkilerin en gelişmiş olanlarıdır. Karasal hayata uyum sağlamışlardır. Oldukça iyi gelişmiş iletim demetlerine sahiptirler. Gametofitleri çok indirgenmiştir. Sporofitlerinde ise kök, gövde ve yaprakları gelişmiştir. Pteridophyta üyelerinde trofofil ve sporofil adı verilen iki tip yaprak bulunur. Trofofiller özümleme yapan yapraklardır. Sporofiller ise, sporangiumları taşıyan özelleşmiş yapraklardır. Eğrelti Otlarının günümüzde yaşamayan çok sayıda fosil formları vardır. Rhynia, Asteroxylon gibi cinsleri bunlara örnek olarak verilebilir. Günümüzde yaşayan cinslerden ise Lycopodium, Selaginella, Isoetes, Equisetum, Asplenium, Adianthum ülkemizde de doğal yayılış alanına sahiptirler.

Karayosunları, karasal hayata uyum sağlayan organizmalardır. Bununla birlikte su alışverişini düzenleyen organları yeterince gelişmediği için çok nemli ortamları tercih ederler. Hücre çeperleri selülozdan yapılmıştır. Gelişmiş olanlarında, kök, yaprak, gövdeye benzer organları vardır. Tüm dünyada çok geniş yayılım alanına sahiptirler. Bryophyta bölümü üç sınıfa ayrılır. Bunlardan ilki Anthoceratae (Boynuzsu Karayosunları) olup yuvarlak, ince, yapraksı tallusa sahiptirler. Hücrelerinde birer adet kloroplast vardır. Hepaticae (Ciğerotları), toprağa paralel gelişen yapraksı yapıda olup hücrelerinde çok sayıda kloroplast içerirler. Ciğerotlarında sporofit nesil çok küçüktür ve gametofitin üzerinde parazit olarak yaşar. Gametofitin üst yüzünde hava ve su alış verişini sağlayan gözenekler vardır. Bu sınıfın vejetatif üremesi tallusun üzerinde bulunan gemma çanaklarının içindeki pulcuklarla sağlanır. Bu pulcuklara gemma adı verilir. Gemma çanaklarının şekli türlere özeldir. Eşeyli üreme organları ise, ilk ve sonbaharda gametofit üzerindeki şemsiye şeklindeki yapıların üzerinde gelişirler. Musci (Yapraklı Karayosunları) bu bölümün üçüncü ve en gelişmiş sınıfıdır. Üyelerinde mnium tip stomalara rastlanması karasal hayata uyum ile ilgili önemli özelliklerden biridir. Bu sınıfın üyelerinde hayat devresi sporun çimlenmesi ile başlar. Protonema adı verilen bu yapının gelişmesi ile gametofit oluşur. Gametler gametofitin ya uç ya da yan kısımlarında gelişen anteridium ve arkegoniumların içinde oluşturulur. Döllenme için suya ihtiyaç duyulur ve spermatozoid, kimyasal çekimle arkegonium içindeki yumurta hücresine ulaşır. Sporofit (Sporogon) zigotun mitoz bölünmeleri ile şekillenir; genellikle bir sap ve ucunda spor kapsülünden meydana gelmiştir. Sporlar, kapsül içinde bazı hücrelerin mayoz bölünme geçirmesi ile oluşturulup kapsülün açılması ile etrafa yayılırlar.

Suda yaşayan, tek hücreliden koloniye, hatta parankimatik tallusa kadar çok değişik formlardadırlar. Bazı mikroskopik algler, suyun hareketi ile pasif olarak hareket ederler, bu nedenle yaşama ortamları suyun serbest bölgesidir. Bu tip alglere fitoplankton adı verilir. Sargassum gibi büyük makroskopik algler de aynı şekilde suda serbest olarak yüzerler. Suyun zemininde yaşayanlarda ise, tutunma organı vardır. Bu tip algler ışığın uygun miktarda ulaşabildiği derinliklerde gelişirler. Alglerin sınıflandırılmasında içerdikleri pigmentler, biyokimyasal özellikleri, depoladıkları maddeler ve kamçı gibi organellerinin yapıları ve hayat devreleri gözönüne alınır. Eşeyli üremeleri, gametlerinin yapı ve biçimlerine göre üç tiptedir: morfolojik olarak aynı, fizyolojik olarak farklı gametlerin birleşmesi izogami olarak tanımlanır. Şekilleri aynı ancak büyüklükleri farklı gametlerin birleşmesine anizogami; küçük ve hareketli bir gamet (spermatozoid) ile büyük ve hareketsiz bir gametin (yumurta hücresi) birleşmesine ise oogami denir. Divisio. Chlorophyta (Yeşil Algler): Tek hücreli, ipliksi, şeritsi ve elsi tallusa sahip alglerdir. Klorofil a ve b, karotin, lutein ve ksantofil içerirler. Asimilasyon ürünleri nişasta ve yağlardır. Çoğunlukla ototrof yaşamakla beraber, mantarlarla birlikte liken oluşturan türleri de vardır. Genellikle tatlı (% 90) bazıları da tuzlu sularda yaşarlar. Üremelerinde izo-, anizo- ve oogami görülür. Scenedesmus, genellikle dörtlü ve sekizli koloniler oluşturan bir cinstir ve besin elde etmek için kültürü yapılan türleri vardır. Volvox, bu bölümün en iyi tanınan örneklerindendir. Volvox kolonisindeki bireyler birbirlerine plazma köprüleri ile bağlanmışlardır. Üreme ve asimileme hücrelerinin ayrı kutuplarda yer alması, bu kolonideki bireyler arasındaki iş bölümünü gösterdiği için dikkat çekicidir. Yeşil Alglerin Kavuşur Algler (Conjugatophyceae) sınıfında ise konjugasyon adı verilen özel bir üreme tipi görülür. Spirogyra cinsi bu sınıftadır ve üremesinde karşılıklı gelen iki hücreden birinin içeriğinin diğerine akması ile zigot oluşur. Zigot mayoz bölünme geçirerek yeni bir ipliği oluşturur. Divisio. Chrysophyta (Altın Sarısı Algler): Tek hücreli ya da koloni oluşturan formları vardır. Klorofil a ve c, β karotin ve ksantofil içerirler. Asimilasyon ürünleri krizolaminarin ve vakuol içindeki yağlardır. Eşeyli ve eşeysiz ürerler. Bu bölümün en tanınmış sınıfı Bacillariophyceae (Diatomae)'dir. Diatomae üyelerinin hücre çeperi iç içe geçmiş iki kapak şeklindedir. Kapaklarında amorf silis birikimi nedeni ile öldükten sonra bulundukları suyun dibinde diatome toprağı adı verilen katmanı oluştururlar. Bu toprak dinamitin ana maddesi olarak kullanıldığı gibi birçok sanayi dalında filtrasyon işleminde yararlanılır. Divisio. Phaeophyta (Kahverengi Algler): Çoğunluğu tuzlu sularda yaşayan alglerdir. Çok küçük boyutlu disklerden tallusu 100 metre ya da daha fazla uzunlukta olabilen formlara kadar değişik şekillerde olabilirler vardır. Derin sularda gelişebilirler. Hücre çeperleri içte selüloz, dışta pektin içerir. Laminarin ve fukoidin gibi polisakkarit yapısındaki bileşikler asimilasyon ürünleri arasındadır. Tallusun parçalanması ya da sürünücü organlar oluşturarak vejetatif üremelerinin yanında eşeysiz üremeleri iki kamçılı zoosporlarla gerçekleşir. Hayat devrelerinde sporofit ve gametofit döllerin birbirine morfolojik olarak benzeyip benzememesi gözönüne alınarak bu bölüm üç altsınıfta incelenir. Ectocarpus gibi izomorf döl almaşı gösteren kahverengi algler Izogeneratae; Laminaria gibi heteromorf döl almaşı gösterenler Heterogeneratae alt sınıfına dahil edilirler. Cyclosporae altsınıfında ise Fucus gibi sporofit neslin hakim olduğu algler bulunur. Divisio. Rhodophyta (Kırmızı Algler): Tallusları genellikle ipliksi yapıdadır. Kloroplastları bant veya yıldız şeklindedir. Klorofil ve karotenoidlerin yanında fikoeritrin ve fikosiyanin içerirler. Hücre çeperleri dışta pektin, içte selülozdur. Florideophycidae alt sınıfında hücre içerikleri plazmodezmler (plazma köprüleri) ile birbirine bağlanmıştır. Çok sayıda parazitik ve epifitik (başka bitkiler üzerinde yaşayan) türleri vardır. Kırmızı ve Kahverengi Alglerden elde edilen ürünlerin oldukça büyük ekonomik önemi vardır. Alginat, agar agar, karragen gibi adlar taşıyan bu ürünler pastacılıktan ilaç sanayiine, kozmetikten tekstil endüstrisine kadar çok geniş alanlarda kullanılmaktadır.