BITKI ANATOMISI: TARIH, ÇALIŞMANIN AMACI, YÖNTEMLER - BIYOLOJI - 2025

Bitkilerin anatomisi tam anlamıyla botanik ve genel olarak biyolojik bilimlerde büyük bir öneme sahip bir araç olduğu gerçeği, bitki dokularının çok çeşitli çalışma için temel dayanağıdır. Bu disiplin esas olarak dokuların kökenlerinden gelişimlerine kadar mikroskopi ile hücresel çalışmasına odaklanır.

Bitki embriyolojisi ve palinoloji alanında birlikte incelenen tüm üreme dokuları genellikle hariç tutulur. Hücrelerin bir araya getirilme ve birbirleriyle düzenlenme şekli bitki anatomisinde büyük ilgi görmektedir.

Kaynak: Pixabay.com

Bitki anatomisi, bitkilerin fizyolojisi ve morfolojisi gibi diğer alanlarla yakından ilgilidir. Çoğu durumda gözlemlenen özellikler, bitki grupları arasında farklılık gösterir ve filogenetik ilişkiler kurmak için kullanılır.

Tarih

Başlangıçta bitki anatomisi, bitkilerin morfolojisi ve dış özellikleri üzerine yapılan çalışmaları da içeriyordu. Bununla birlikte, yirminci yüzyılın ortalarından beri, anatomi çalışmaları yalnızca iç organlar ve iç dokularla sınırlı kalmıştır, morfoloji ayrı bir disiplindir.

Mikroskop yardımıyla yapılan bitki anatomisi ve botanik üzerine ilk çalışmalar Marcello Malpighi ve Nehemiah Grew'e aittir. 1675'te Malpighi, yaprakların stomaları gibi bazı bitki yapılarını resimlerle anlattığı Anatome plantarum adlı eserini yayınladı.

1682 yılında Grew, gözlemlerinin doğruluğunu gösteren, bitki dokuları üzerine çok güvenilir illüstrasyonlar içeren bir çalışma yayınladı. Bu çalışmanın adı Bitkilerin anatomisi idi.

1960'lardan başlayarak, mikroskopinin gelişimi bitki anatomisinin tüm alanlarında büyük bir ilerlemeyi temsil etti.

Mikroskopi ve bitki anatomisinde kullanımı

Bitki yapılarının incelenmesi, mikroskobun oluşumu ve evrimi ile yakından ilgili bir gelişme göstermiştir. 17. yüzyıldaki icadlarından bu yana mikroskoplar, biyolojik bilimin birçok alanını şekillendiren entelektüel araca dönüştü.

Mikroskobinin gelişmesiyle birlikte ilk tercih edilen alanlardan biri, özellikle anatomik çalışmalarda botanikti. Deneysel bilim adamları Robert Hooke ve Leeuwenhoek, 17. yüzyılda mikroskobik olarak gözlemleyen ve çeşitli yapıları tanımlayan ilk kişilerden biri olarak kabul edildi.

Malpighi ve Grew'in çalışmalarında mikroskopi temel bir rol oynadı ve bu iki değerli botanik çalışmanın geliştirilmesine izin vererek 17. yüzyılın bu önemli bilim adamlarını bitki anatomisinin ve botanik mikrografisinin öncüleri haline getirdi.

O zamandan beri, bitki anatomisi çalışması mikroskopi ile birlikte geliştirildi. İkincisi, insanın bilgi ihtiyaçlarına göre gelişiyordu.

Mikroskop şu anda basit büyüteçlerden ileri teknoloji elektron mikroskoplarına kadar kullanıldığı bitki yapılarının incelenmesinde önemli bir araçtır.

Bitki anatomisi neyi inceler?

Bitki anatomisi, bitkilerde bulunan tüm dokuların ve bunların organizasyon biçimlerinin incelenmesinden sorumludur. Bu, hem dokuları hem de iç hücresel organizasyonu ve dış yapıların incelenmesini değerlendirdiğini gösterir.

Değerlendirilen yapılar arasında şunlar vardır: yapraklar, gövdeler, kabuklar, kökler, gövde ve kök uçları, hücre farklılaşmasından sonra meristemler ve dokular, organlarda hücre düzenlemesi ve diğerleri.

Yöntemler ve teknikler

Bitkilerin anatomisinin incelenmesinde uygulanan teknikler çok çeşitlidir. Her biri incelenen doku veya organa bağlı olacaktır.

Genel olarak, mikroskobik çalışmalar için kalıcı hazırlıklar, hem araştırma hem de öğretimde temel bilgi kaynağı olarak vazgeçilmezdir. Bununla birlikte, çeşitli anatomik doku örneklerinin sabitlenmesi için, sonraki gözlemleri için bir dizi temel teknik uygulanmalıdır.

İkincisi, dokuların ve bileşenlerinin doğrudan gözlemlerle net bir şekilde ayırt edilmesi zor olduğu için uygulanır.

Tüm bitkiler aynı temel, dermal, temel ve vasküler dokulardan oluşur. Bu dokularda, hücrelerin organize edilme şekli bitkiler arasında belirgin bir şekilde farklılık gösterir ve bu nedenle onları işlemek için anatomik yöntemler farklıdır.

Genel olarak incelenecek botanik malzeme belirli özellikleri karşılamalıdır, örneğin yapıların tamamen sağlıklı ve gelişmiş olması gibi. Buna ek olarak, dış veya iç yapısal hasarları olmamalıdır ve renklendirmeleri incelenen türler için tipiktir ve numunelerin alındığı numunenin temsili olması gerekir.

tespit

Fiksasyon işlemi, dokuları ve morfolojik özelliklerini, doku canlı olduğu zamana olabildiğince benzer şekilde korumaya çalışır. Bu, fiziksel veya kimyasal fiksatiflerle sağlanabilir. En yaygın olarak kullanılanlar, dehidrasyon yoluyla sabitlenen etanol, metanol veya aseton gibi basit fiksatiflerdir.

Küçük numuneler için çok iyi çalışırlar ve hatta doku pigmentasyonunu koruyabilirler. Formaldehit, glutaraldehit ve akrolein gibi aldehitler de kullanılabilir. Diğer pıhtılaştırıcı fiksatifler arasında etanol, pikrik asit, cıva klorür ve krom trioksit bulunur.

Ayrıca 2000'den fazla yayınlanmış formülü bulunan sabitleme karışımları da kullanılmaktadır, bunlardan en sıkları FAA, kromik asitli sabitleyiciler, Farmer ve Carnoy karışımlarıdır.

Otoliz gibi işlemler hızlandırılabildiğinden, bu işlem sırasında her zaman fiksasyon süresine ve yapıldığı sıcaklığa özel dikkat gösterilmelidir.

Bu nedenle dokularda anatomik yanlış yorumlamalara neden olan artefaktların oluşmasını önlemek için düşük sıcaklıklarda ve doku fizyolojisine yakın pH'da yapılması önerilir.

kurutma

Önceden sabitlenmiş bitki dokularının su içeriğinin giderilmesinden oluşur. Bu genellikle parafin için çözücü olan veya olmayan dehidratasyon maddelerinin artan bir gradyanıyla yapılır, parafin dahil edilecek ana maddelerden biridir.

Parafinin çözücü dehidrasyonu esas olarak etanol ile% 30, 50, 70 ve 95'lik bir seride gerçekleştirilir.

Bu işlemden sonra dokular bir parafin çözücü kurutucu maddeye aktarılır. Bu ajanlar genellikle dokuları yarı saydam yapar. En yaygın ajanlar ksilen ve kloroformdur. Bu reaktifler için bir konsantrasyon serisi de kullanılır.

Dokuların parafine sızması / gömülmesi

Bu işlem, dehidrasyon ortamını infiltrasyon / inklüzyon ortamı ile değiştirmek için gerçekleştirilir. Bu, dokuya, sunduğu dokuların ve boşlukların geçici olarak sertleşmesi nedeniyle ince ve sıkı kesikler yapmak için yeterli sertlik verir. En yaygın kullanılan materyal histolojik parafindir.

Mikrotomi

Parafin blokların içerdiği numuneler mikrotom yardımıyla kesilir ve bu da kesikleri mikroskop altında gözlemlenebilecek kadar ince hale getirir. Tüm morfolojik yapılar, doku incelemesini kolaylaştıracak şekilde kesildikten sonra korunur.

Genel olarak kesikler 1 ila 30 mikron kalınlığındadır. Tezgah üstü mikrotom, dondurma, kriyostat, slayt döndürme ve ultramikrotom dahil olmak üzere sıklıkla kullanılan çeşitli mikrotom türleri vardır. Bazıları özel elmas veya cam bıçaklara sahiptir.

boyanma

Histolojik bölümler, farklı hücresel bileşenlerin gözlem ve analizini kolaylaştırmak için boyanır.

Renklendiriciler ve boyama teknikleri, hangi yapıların daha kolay gözleneceğine bağlı olarak uygulanır. Botanikte kullanılan en yaygın boyalar safranin "O", hızlı yeşil FCF, hematoksilin, Orange G, anilin mavisi ve toluidin mavisidir. Bir boyanın veya diğerinin seçimi, boyanın boyanacak yapı ile iyonik afinitesine bağlıdır.

Safranin "O" ve hızlı yeşil FCF kombinasyonu gibi kontrast lekeler de kullanılabilir. Safranin, kutin kırmızısını, odunlaşmış duvarları, nükleolleri, kromatin ve yoğunlaştırılmış tanenleri ve suberin kırmızımsı kahverengiyi boyar. FCF boyarken selülozik duvarlar mavimsi ve sitoplazmaya morumsu yeşil bir ton görünür.

Öte yandan, toluidin mavi boyalı kumaşlar koyu mavi / kırmızımsıdan açık mavi / pembeye kadar değişmektedir.

Histokimyasal testler

Histokimyasal testler, incelenen dokuda bulunan molekülleri veya molekül ailelerini ortaya çıkarmak ve doku dağılımlarını "yerinde" değerlendirmek için kullanılır.

Bu testler, serbest veya konjuge karbonhidratları tespit etmek için kimyasal reaksiyonlar ve dokunun kimyasal fiksasyonundan sonra bile hücresel enzimatik aktivitenin tespit edildiği enzimatik histokimyasal testler kullanılarak gerçekleştirilebilir.

Bu teknik setinin son ürünü, mikroskopi araçlarıyla hazırlanan histolojik bölümün değerlendirilmesi ile sona erer. Optik veya elektronik mikroskoplar, taramalı veya iletimli olarak kullanılabilir. Bu karakterlerin çoğu çok küçüktür (ultra yapısal veya mikromorfolojik).

Diğer teknikler, bitki dokularının bileşenlerini ayırmak ve onları ayrı ayrı gözlemlemek için maserasyonunu içerir. Bunun bir örneği, trakeal elemanların ve diğer yapıların gözlemlenmesini kolaylaştıran ve bunların ayrıntılı bir analizini yapan ahşap gibi dokuların maserasyonudur.

Referanslar

1. Beck, CB (2010). Bitki yapısı ve gelişimine giriş: 21. yüzyıl için bitki anatomisi. Cambridge University Press.
2. Blanco, CA (Ed.). (2004). Bıçak: dış morfoloji ve anatomi. Universidad Nac. Del Litoral.
3. Megías, M., Molist, P. ve Pombal, M. (2017). Hayvan ve bitki histolojisi atlası. Bitkisel dokular. Fonksiyonel Biyoloji ve Sağlık Bilimleri Bölümü. Biyoloji Fakültesi Vigo Üniversitesi. İspanya. 12pp.
4. Osorio, JJ (2003). Botaniğe uygulanan mikroskopi. Teorik-pratik kurs. Biyolojik Bilimler Akademik Bölümü. Tabasco Özerk Juárez Üniversitesi.
5. Raven, PH, Evert, RF ve Eichhorn, SE (1992). Plant Biology (Cilt 2). Tersine döndüm.
6. Sandoval, E. (2005). Bitki anatomisi çalışmasına uygulanan teknikler (Cilt 38). UNAM.