BITKILERIN EVRIMI: KÖKENI MODERN BITKILER - BIYOLOJI - 2025

Bitkilerin evrimi yosunlar, kulüp yosunlar, Atkuyrukları, eğrelti otları, açıktohumluların ve angiospermlerin: muhtemelen bir bütün akım gruplar kökenli akım yeşil algler anımsatan ve bundan tatlı su grubuyla başladı.

Bitkiler, çok çeşitli bir grup olmaları ve dikkate değer bir esnekliğe sahip olmaları ile karakterize edilir. Evrimsel biyoloji açısından bakıldığında, önemli bir dizi mekanizmanın ve benzersiz olayların, örneğin anjiyospermlerde poliploidi yoluyla türleşme çalışmasına izin verirler.

Kaynak: Maulucioni, Wikimedia Commons'tan

Bu monofiletik grubun ortaya çıkmasına neden olan bu evrimsel süreç sırasında, çoğunlukla selülozdan oluşan hücre duvarı gibi yenilikler ortaya çıktı - tekrarlayan glikoz birimlerinden oluşan bir polimer.

Bitkilerin monofiletik değerlendirmesi, siyanobakterilerin endosimbiyotik olaylarla çeşitli plastitlere (fotosentetik işlemle ilgili kloroplastlar dahil) yol açan ilk katılımını ima eder. Bu olay, bu soyun ortak atasında meydana geldi.

Çok hücrelilik (birden fazla hücreye sahip organizmalar) ve apikal meristemin proliferasyonu, bir tür asimetrik hücre bölünmesi ve zigotik retansiyon da ortaya çıktı. Ancak bitkilerin en dikkat çekici yeniliği, karasal ortamı kolonileştirmek oldu.

Aşağıda bitkilerin evriminin bazı genel yönlerini tanımlayacağız ve ardından her grubun kökenini inceleyeceğiz.

Evrim mekanizmaları

Bitkilerin kökeninde yer alan evrimsel mekanizmalar, diğer canlı gruplarında değişiklikler yaratanlarla aynıdır: doğal seçilim ve genetik veya genetik sürüklenme.

Darwinci doğal seçilim, bireylerin farklı üreme başarısından oluşan bir evrim mekanizmasıdır. Bitkiler belirli bir kalıtsal özelliğe sahip olduklarında (yani ebeveynlerden çocuklara geçtiğinde) ve bu özellik onların daha fazla torun bırakmasına izin verdiğinde, popülasyonda bu morf arttı.

Diğer mekanizma, alel frekanslarının rastgele veya stokastik varyasyonundan oluşan gen kaymasıdır.

Aynı şekilde, hayvanlarla birlikte evrimsel süreçler de temel bir rol oynadı. Kapalı tohumlu bitkilerde tozlaşma ve tohum dağılımı gibi.

Bitki vücut planlarının evrimi

Bitkilerin vücut planlarındaki değişim, sporofit ve gametofit fazlarında meydana gelen temel varyasyonlarla ilgilidir. Yapılan araştırmalar haploid fazın daha önce daha karmaşık olduğunu göstermektedir.

Bununla birlikte, bu eğilim tersine döndü: gametofit en göze çarpan aşama olmaya başladı. Bu fenomen, Devoniyen'in morfolojik çeşitliliğini büyük ölçüde artırdı.

Her grubun ortaya çıkışının jeolojik dönemleri

Fosil kayıtları, mükemmel olmasa ve tam olmamasına rağmen, tüm canlı organizmaların evrimi hakkında bize inanılmaz bir bilgi kaynağı sağlamaktadır.

Vasküler dokudan yoksun çok basit organizmalar olan Bryophytes Ordovisiyen'den beri bilinmektedir.

En eski tabakalar çok basit damarlı bitki yapılarından oluşur. Daha sonra, Devoniyen ve Karbonifer'de, eğrelti otları, kulüp yosunları, at kuyruğu ve progymnospermlerin muazzam bir çoğalması meydana geldi.

Devoniyen'de ilk tohumlu bitkiler ortaya çıktı. Böylece, Mezozoik flora esas olarak açık tohumluları anımsatan bireylerden oluşuyordu. Son olarak, anjiyospermler Kretase'de ortaya çıkar.

Alglerin evrimi

Algler en ilkel gruptur. Onlara göre, bir endosimbiyoz olayından kaynaklanan ilk fotosentetik hücrenin kökenine karşılık gelir: Bir hücre, fotosentetik kapasiteye sahip bir bakteriyi yutmuştur.

Bu, kloroplastların evrimi için oldukça kabul gören bir açıklama oldu ve aynı zamanda mitokondri için de geçerli.

Briyofitlerin evrimi

Bryophytes'in alglerden ayrılan ilk organizmalar olduğuna inanılıyor. İlk kara bitkileri grubuna karşılık gelirler. Temel özellikleri, bir kök sisteminin olmaması ve ksilem ve floemden oluşan bir vasküler sistemdir.

Bryophytes, bitkilerin kökeninden itibaren ilk 100 milyon yıl boyunca tarih öncesi ortamlara egemen oldu.

Damarlı çekirdeksiz bitkilerin evrimi

Vasküler çekirdeksiz bitkiler

Vasküler bitkiler Karbonifer döneminde, özellikle çekirdeksiz vasküler bitkilere dönüşmeye başladı.

Briyofitler gibi, çekirdeksiz bitkilerin yüzen gametlerinin de her iki cinsiyet hücresinin buluşması için suya ihtiyacı vardır. Bu nedenle, vasküler bitkilerin ilk formlarının üremeyi destekleyen nemli ortamlarla sınırlı olduğu varsayılmaktadır.

Damarlı bitkilerin fosilleri ve ataları 420 milyon yıl öncesine dayanıyor. Organizmalar, büyümeleri ve gelişmeleri için gametofitik fazdan bağımsız, dallı bir sporofit ile karakterize edildi. Bu dallanmalar küçük boyutlarından kaynaklanıyordu - nadiren elli santimetreyi aşıyorlardı.

Bu düzenleme sporların üretimini kolaylaştırdı ve böylece hayatta kalma ve üreme olasılığını artırdı.

En ilkel vasküler bitki grubu, modern likofit türleridir (kulüp yosunları, selaginella ve eğrelti otları veya izoetler). Likofitler, dev formların nesli tükenene ve bugün gözlemlediğimiz küçük formlara kadar bataklıklarda ve benzeri arazilerde gelişti.

Eğrelti otları, Devoniyen'de ortaya çıktıklarından beri, akrabalarıyla birlikte kıl kuyrukları ve fırça eğrelti otları yaymaktadır.

Vasküler doku ve köklerin önemi

Vasküler bitkiler - adlarından da anlaşılacağı gibi - floem ve ksileme bölünmüş vasküler dokuya sahiptir. Bu yapılar, bitkinin tüm vücudu boyunca tuzların ve besin maddelerinin iletilmesinden sorumludur.

Odunlaşmış bir dokunun alınması, bitkilerin briyofitlere kıyasla boyutlarının artmasına izin verdi. Bu gövdeler devrilmeyi ve sarkmayı önledi ve besinleri ve suyu önemli yüksekliklere taşıyabilirdi.

Kökler ise bitkilerin toprak yüzeyine tutunarak su ve besin maddelerini emmelerine izin verir. Kökler ayrıca bitkinin daha büyük bir boyuta ulaşmasında temel bir rol oynar. Fosillerde görülen kök sistemi günümüze oldukça benzer.

Köklerin kökeni, evrim tarihinde hala belirsizdir. Tüm vasküler bitkilerin atalarında tek bir olayda mı yoksa birden fazla olayda mı ortaya çıktıkları bilinmemektedir - yakınsak evrim olarak bilinen şey.

Vasküler tohumlu bitkilerin evrimi

Karboniferde, bitkiler iki büyük tohumlu bitki grubuna ayrıldı: açık tohumlu bitkiler ve kapalı tohumlular.

Açık tohumluların evrimi

İlk başta, fideler bir eğrelti otunu andırıyordu. Gymnospermler, çiçeksiz bitkilerdir ve hepsi çok benzer bir model içinde yayılır. Günümüzde en yaygın olanı çamlar ve selvilerdir. En eski örneklerden bazıları ginkgolar, sikadlar ve gnetalları içerir.

Çiçekli bitkilerin evrimi: anjiyosperm

Çiçekli bitkiler veya kapalı tohumlu bitkiler, dünya gezegeninde bulunan bitkilerin çoğunu oluşturan bir bitki grubudur. Bugün her yere dağılmış durumdalar ve ağaçlar, çalılar, çimler, buğday ve mısır tarlaları gibi çeşitli formları ve çiçeklerle gözlemlediğimiz tüm ortak bitkileri içeriyorlar.

Evrimsel biyolojinin babası Charles Darwin için, bu grubun aniden ortaya çıkışı muazzam bir dağılıma yayılan esrarengiz bir olayı temsil ediyordu.

Bugün, anjiyospermlere neden olan grubun, çalı benzeri bir organizma olan bazı ilkel açık tohumlular grubu olduğu düşünülmektedir. Spesifik bir aday olmamasına rağmen, iki grup arasında, Mesozoyik ve Paleozoyik dönemlerden, ara özelliklere sahip bazı yaşam biçimlerinden şüphelenilmektedir.

Tarihsel olarak, bu dönüşüm kabul edildi, çünkü yumurtaları (tipik cimnospermler) taşıyabilen yapıların karpellere dönüşmesini hayal etmek kolay. Son zamanlarda, bu geçiş biçimlerini aktif olarak aramak artık olağan değil.

Kapalı tohumlu bitkilerin ilk fosilleri (ve polen taneleri gibi diğer izler) 125 milyon yıl öncesine dayanıyor.

Çiçek

Kapalı tohumluların en ilgili yeniliği çiçek yapısıdır. İlkel çiçeklerin, birçok karpel, stamen ve periant parçalarından oluşan mevcut bir manolya morfolojisine sahip olduğu tahmin edilmektedir.

Görsel ve koku alma uyarıcıları açısından çiçek, tozlayıcılar için çekici bir organı temsil eder. Bunlar omurgalılar (kuşlar ve yarasalar gibi) veya omurgasızlar (arılar, eşek arıları veya sinekler gibi) olabilir. Tozlaşma bitki için bariz bir avantajdır: Poleni rüzgardan çok daha iyi dağıtır.

Tozlaşma seçilmiş bir olaydı çünkü bitkileri ne kadar çok hayvan ziyaret ederse tohum üretimi de bunu yaptı. Böylece, ziyaretleri olumlu yönde artıran herhangi bir değişiklik, kişiye anında büyük bir seçici avantaj sağladı.

Örneğin, belirli bir rastgele mutasyonla bir tozlayıcıyı çeken bir besin salgılamaya başlayan çiçekli bitkiler, bu özelliğe sahip olmayan akranlarına göre seçici bir avantaja sahipti.

Ayrıca meyve, onu tüketen hayvan için enerji açısından zengin bir ödülü de temsil eder. Sindirimden sonra hayvan dışkılayarak tohumları dağıtır. Örneğin birçok kuş ve meyve yarasası, ormanlarda tohum dağıtıcı olarak vazgeçilmez bir rol oynamaktadır.

Referanslar

1. Audesirk, T., Audesirk, G. ve Byers, BE (2004). Biyoloji: bilim ve doğa. Pearson Education.
2. Curtis, H. ve Schnek, A. (2006). Biyolojiye Davet. Panamerican Medical Ed.
3. Freeman, S. ve Herron, JC (2002). Evrimsel analiz. Prentice Hall.
4. Futuyma, DJ (2005). Evrim. Sinauer.
5. Raven, PH, Evert, RF ve Eichhorn, SE (1992). Plant Biology (Cilt 2). Tersine döndüm.
6. Rodríguez, EV (2001). Tropikal mahsullerin üretiminin fizyolojisi. Editoryal Kosta Rika Üniversitesi.
7. Taiz, L. ve Zeiger, E. (2007). Bitki Fizyolojisi. Jaume I. Üniversitesi