Tohumlu bitkiler şimdiye kadar karasal ortamdan tamamen yararlanma konusunda büyük başarı elde etti. Bu bitkiler ilk olarak geç Devoniyen döneminde ortaya çıktı. Karbonifer döneminde, kibritlerin ve at kuyruğunun yerini alarak baskın karasal bitkiler haline geldiler. Bugün de bu özelliklerini koruyorlar. Bu bitkilerde gametofit eğrelti otlarından daha düşüktür (gametler fotosentez yapamaz ve serbestçe yaşayamaz) ve modern türlerin sperm hücreleri serbest yüzen kamçılı hücrelerden oluşmaz. Ek olarak, bol miktarda besin içeren genç embriyo, kurumaya dayanıklı bir tohum kabuğu ile çevrilidir ve uzun süre uykuda kalabilir. Kısacası, daha ilkel damar demetlerine sahip bitkilerde, tohumlu bitkilerde kolayca bozulabilen üreme süreci ortadan kalktı.
Genel olarak, tohumlu bitkiler iki sınıfa ayrılır: açık tohumlular ve anjiyospermler. Bununla birlikte, son yıllarda, birlikte açık tohumlular olarak sınıflandırılan beş grup arasındaki ilişkilerin özel bir yakınlık göstermediği ve bu grupların kapalı tohumlulardan olduğu kadar birbirlerinden de farklı olduğu giderek daha açık hale geldi.
İçindekiler
açık tohumlular (açık tohumlular)
Fosil kayıtlarındaki ilk açık tohumlular, yaklaşık 350 milyon yıl önce, Devoniyenin sonlarında bulunmuştur. Bu erken tohum bitkilerinin birçoğu eğrelti otlarına benzediği için, fosillerinin uzun yıllar eğreltiotu fosilleri olduğu düşünüldü. Bununla birlikte, zamanla, kömür çağı ormanlarının önemli bileşenleri olan bazı “eğrelti otlarının” spor değil tohum ürettiğine dair kanıtlar birikmiştir. Bugün, bu fosil bitkiler (tohum eğrelti otları olarak bilinirler), Spermopsida alt takımının Pteridospermae sınıfı olarak gruplandırılmıştır. Bu sınıfın hiçbir üyesi bugün hayatta değil. Başka bir eski grup olan sikadlar ve akrabalarının (ağustosböcekleri sınıfı) tohum eğrelti otlarından geldiği düşünülmektedir. İlk olarak Permiyen döneminde ortaya çıkan bu bitkiler, Mezozoik dönemde çok bollaştı. Palmiye benzeri büyük yaprakları vardır; Dinozor çağı resimlerinde sıkça görülen hurma benzeri bitkiler gerçek palmiye değil, genellikle sikadlardan oluşur.
Kretase döneminde anjiyosperm bitkilerinin artmasından sonra sikaslar azaldı. Bununla birlikte, yüzden fazla tür içeren dokuz cins bugün hayatta kalmaktadır. Yaygın olarak sago palmiyesi olarak adlandırılan bu bitkiler, bazı tropikal bölgelerde çok yaygındır. Bir cins (Zamia) Florida’da yaşıyor.
Bir zamanlar yaygın olan Ginkgo sınıfı; Ama şimdi neredeyse tamamen ortadan kaybolan başka bir grubu içeriyor. Şu anda yaşayan tek tür var. Ginkgo ya da kızkuyruk adı verilen bu bitki genellikle süs bitkisi olarak yetiştirilir ve doğal haliyle nadiren karşılaşılır.
Çamlar, ladinler, köknarlar, mazılar, porsuklar ve bunların melezleri gibi yaygın türleri içeren iğne yapraklılar (Coniferae sınıfı) açık ara iyi bilinen bir açık tohumlular grubudur. Bu bitkilerin çoğunda yaprakların iç dizilişi, kapalı tohumlularınkinden biraz farklıdır. Yapraklar küçük yaprak dökmeyen iğnelerden veya pullardan oluşur. İlk olarak Karbonifer döneminde ortaya çıkan bu grup, Mesozoyik’te yaygınlığını arttırmış ve dünya florasının önemli bir parçası olmaya devam etmiştir.
Şimdi tohum üretimi örneği olarak bir çam ağacının yaşam döngüsünün bazı detaylarını inceleyelim. Büyük çam ağacı diploid bir sporofit aşaması oluşturur. Bu ağaç, koni adı verilen iki farklı yapı tipi oluşturur: sporangium’un mayoz yoluyla masif haploid kümeler oluşturduğu büyük dişi koniler (aşama 2) ve sporangium’un mayoz yoluyla haploid mikrosporlar ürettiği küçük erkek koniler. (Farklı erkek ve dişi sporların üretimi, hem açık tohumlular hem de kapalı tohumlular olmak üzere tüm tohumlu bitkilerin ortak bir özelliğidir.) Her iki spor türü de oldukça özelleşmiş yapraklardan (sporofiller) oluşur.
Dişi koninin her ölçeği, üst (eksenel) yüzeylerinde iki sporangium taşır. Her sporangium, ucunda mikropil den adı verilen bir kılıfla kaplıdır ve küçük bir açıklığı vardır. Sporangium içinde mayoz bölünme ile dört büyük haploid hücre oluşur. Üçü de kısa bir süre sonra ortadan kaybolur. Daha sonra, kalan hücre ardışık mitotik bölünmelerle çok hücreli bir kütle, dişi gametofit (megagametofit) oluşturur. Olgunlaştığında, dişi gametofit mikrosütunlarla tepe noktasında iki veya beş küçük argonyum üretir. Oositler arkegonyumda gelişir. Megasporangia’nın asla sporangiumdan salınmadığı ve türetildiği dişi gametofitin, hala konik ölçeğe bağlı olan sporangium içinde kaldığı belirtilmelidir. Deri, sporangium ve dişi gametondan oluşan karmaşık yapıya yumurta denir.
Bir erkek koninin sporangiumunda mayoz bölünmeyle oluşan birçok mikrosporun her biri bir polen tanesi oluşturur. Polen taneleri, su kaybına karşı oldukça dirençli kalın bir tabakanın yanı sıra, her iki tarafta da rüzgarın dağılmasını kolaylaştıran kanat benzeri yapılar geliştirir. Polendeki bireysel çekirdekler birçok kez bölünmeye uğrar ve her çekirdeğin etrafında bir duvar oluşur. Bu bakımdan polen tanesi dört hücrelidir. Hücrelerden ikisi (prothallus hücreleri adı verilir) bir süre sonra kaybolur; Kalan iki hücreye üretken hücre ve tübüler hücre denir. Sporangium’un püskürmesinin bir sonucu olarak, olgun polen hücreleri, rüzgarla kilometrelerce uzağa taşınabilen milyonlarca minik polen tanesi olan tek bir erkek dağ konisi oluşturur. Polen tanelerinin, bir erkek gametofit (mikrogametofit) oluşturan haploid, çok hücreli yapılar olduğu akılda tutulmalıdır.
Çam ağacı tarafından salınan büyük bir polen yığını dişi kozalağa ulaşamaz. Bununla birlikte, bir dişi koninin pullarından geçebilen birkaç polen tanesinden bazıları, açık mikrospor ovülün ucuna yakın yapışkan salgıya yerleşecektir. Bu salgı kuruduğunda içindeki polenle birlikte mikropil içine çekilir. Ardından, açıklığı kapatmak için mikro sütunu çevreleyen kasanın kollarını şişirin. Bir polen tanesi mikropil içindeki sporangium’un ucuyla temas ettiğinde, bir dış tübüler yapı oluşturur. Buna polen tüpü denir. Önce tübüler hücrenin çekirdeği, ardından üretici çekirdek tüpe girer.
Daha sonra, üretken hücre, üreme olmayan bir hücre ve bir sperm hücresi oluşturmak için bölünür. Bu kardeş hücrelerin ikincisi, iki sperm hücresi oluşturmak için tekrar bölünür. Sonuç olarak, çimlenmiş polen taneleri dört aktif çekirdek ve bir dejenere çekirdek içerir; Bu hexapod’lar, çamdaki erkek gametofitin çok hücreli bir yönde evrimleştiğini gösterir.
Polen tüpü aşağı doğru sporangia’ya doğru uzanır ve dişi gametofit archegonia’dan birine girer. Orada sperm hücrelerini boşaltır. Sperm hücrelerinden biri yumurta hücresini döller. Döllenme genellikle tozlaşmadan yaklaşık bir yıl sonra gerçekleşir. Daha sonra oluşan zigot (evre 4), bir hipokotil ve bir epikotilden oluşan küçük bir embriyo oluşturmak için mitoz geçirir. Kendisi sporangiumun içinde olan embriyo daha sonra dişi gametofitte tutulur. Sonunda, yumurta hücresinin tamamı koniyi üç ana bileşenden oluşan bir tohum olarak terk eder: eski zarlardan kaynaklanan bir tohum kabuğu, dişi gametofitin dokularından elde edilen depolanmış besinler ve embriyo. Fosil kanıtlarına göre açık tohumlular eğrelti otlarından çıkmadılar, öyle de değillerdi; Bu iki grubun, uzun zaman önce ortadan kaybolmuş olabilecek progynosperm gibi bir ata grubundan bağımsız olarak ortaya çıktığı düşünülmektedir. Bununla birlikte, günümüzde açık tohumlular en baskın olduğundan, çamların yaşam döngüsündeki gelişmeleri tipik eğrelti otu hiflerine göre özetlemek faydalı olacaktır.
1. Sporofiller daha modifiye ve daha az yapraklıdır.
2. İki tür spor oluşturan iki sporangium vardır – mikrosporlar (erkek) ve megasporlar (dişi).
3. İki tür gametofit, iki farklı spor türünden oluşur. Yani, cinsiyetler plasenta aşamasında ayrılır.
4. Gametofitler, gametofit eğrelti otlarından çok daha düşüktür. Klorofilden yoksundurlar ve özgürce yaşayamazlar. Erkek gametofit, bir tane ve altıgen bir polen tüpünden oluşur.
Dişi gametofit basitçe bir haploid doku kütlesidir. Gametofit, sporangiumda kalır ve üzerinde bir parazit olarak yaşar.
5. Sperm hücreleri genellikle yoktur.
6. Bir tohumun içinde küçük bir embriyo bulunur.
kaynak:
Biyolojik Bilimler – James L. Gould, William T. keton
yazar: bronzlaştırıcı tonik
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]