Bugün elde bulunan kanıtların çoğu, biyologları yaşamın kökeninin ilk olarak denizlerde başladığı sonucuna varmaya yöneltti. Deniz suyu, tatlı su ve hava gibi birincil çevresel ortamlardan deniz suyu en kararlı olanıdır. Sıcaklık, tuz konsantrasyonu ve asitlik gibi önemli özellikleri olan denizler, geniş jeolojik zaman dilimlerinde fazla dalgalanma göstermedikleri için büyüme ve gelişme için istikrarlı bir ortam sağlamıştır. Ayrıca denizlerin, yaşamın öncüsü sayılan canlıları ultraviyole radyasyonun zararlı etkilerinden koruması gerekir ki dünya çapında koruyucu bir ozon tabakası (O3) oluşsun.
Bu durumda ilkel hücrelerin sitoplazmalarının yaşadıkları deniz suyuyla ortak özellikler taşıması ve deniz suyu koşullarına yakın yaşamlar geliştirmesi şaşırtıcı değildir. Vücut hücreleri için nispeten kararlı bir ortam sağlayan doku sıvıları, kan ve benzeri vücut sıvılarının evrimi dahil olmak üzere çok hücreli ve karmaşık deniz organizmalarının evrimi ile ilkel deniz hayvanlarının vücut sıvılarının birçok yönden benzer olması şaşırtıcı değildir. hayatın beşiği olan deniz suyuna.
Zamanın geçmesi ve evrimin devam etmesi ile farklı organizmaların vücut sıvıları, diğer özelliklerinin yanı sıra farklı şekillerde de evrimleşmiştir. Örneğin, günümüzde deniz hayvanlarının vücut sıvılarının bileşimi, diğer deniz hayvanlarınınkine çok benzer, ancak tatlı su veya karasal organizmaların vücut sıvılarından belirgin şekilde farklıdır; Bitkilerde bu fark zaten çok belirgindir. Tüm bu farklılıklara rağmen bu sıvıların hepsinde birçok ortak özellik bulunmaktadır. Cambridge Üniversitesi’nden Ernest Baldwin’in dediği gibi, hücrelerin yaşadığı koşullar çok sınırlıdır ve yaşamın başlangıcından bu yana pek değişmemiştir.
Tüm canlılar, hücrelerin yaşamasına izin veren sıvı bir ortamda yaşamak zorundadır. 19. yüzyılın önde gelen fizyologlarından biri olan Claude Bernard’ın belirttiği gibi: “Durağan bir iç sıvı ortamı, değişen dış koşullar altında yaşamı sürdürmek için bir ön koşuldur.” Bu nedenle organizmalar, vücut sıvılarında homeostazı sürdürmek için farklı mekanizmalar geliştirmek üzere farklı şekilde evrimleşmişlerdir. Bu mekanizmalar, hücre içindeki kimyasal dengeyi koruyan hücre zarının aktivitesini içerir ve destekler.
Bitkilerin hücre dışı sıvıları
Çok hücreli deniz yosunları, çok hücreli deniz hayvanlarından, özellikle de hücrelerin bulunduğu sıvı ortamın özellikleriyle farklılık gösterir. Doku sıvıları, lenf ve kan plazmasını içeren hücre dışı sıvı, karmaşık bir yapıya sahip olan hayvanın vücut sıvılarının yaklaşık %50’sini oluşturur. Hücrelerin barındığı hücre dışı sıvı, dış ortamdaki sudan hücresel bariyerlerle ayrılır ve hem hücre içi sıvıdan hem de çevredeki sudan farklı bir bileşime sahiptir. Aksine, çok hücreli gendeki sıvı içeriğinin çoğu hücre içi sıvıdır.
Alglerin hücreler arası boşluklarını dolduran bu sıvı, çevredeki su ile bütünleşme gösterir ve ayrı düşünülemez. Bu durumda alg sıvısı, hayvanın kan ve doku sıvısına benzer bir yapıya sahip değildir. Bu nedenle, hücre içi ve hücre dışı sıvıların oluşumunu düzenlemek zorunda olan hayvanlardan farklı olarak, algler yalnızca hücre içi sıvıların oluşumunu düzenlemek zorundadır.
Büyük damarlı karasal bir hayvan ile bitki arasında da benzer bir fark vardır. Böyle bir bitkinin hücre dışı sıvısının, ksilem gövdesinde ve apoplastlarda ağırlıklı olarak su formunda olduğu açıktır. Fakat bu sıvının hayvanlardaki doku sıvıları ve kan gibi çevre sularından hiçbir farkı yoktur.
Hatırlayacağınız gibi su, kökün dışından içeriye doğru hareket eder ve herhangi bir zar bariyeriyle karşılaşmadan hücre duvarlarından geçer. Bitki gövdesinin derinliği ne olursa olsun, bitki hücrelerinin doğrudan temas ettiği sıvıların çoğu, çevredeki su ile sürekli temas halindedir ve bu nedenle, ortamdan ayrılan hayvan dokularının sıvılarına pek benzemez. bir zar. Engeller. Bu, bitki hücre dışı sıvılarının büyük çoğunluğunun bileşiminin, hayvanlardaki kan ve doku sıvıları gibi düzenlenemeyeceği anlamına gelir. Endodermin zarsı bariyerleri ile dış sulardan ayrılan ksilem dokusunun bileşimi bile bitki sağlığı ve mevsim gibi dış çevre koşullarına bağlı olarak büyük dalgalanmalar gösterir.
Ancak deniz yosunlarının neden içinde yaşamın ortaya çıktığı bu sıvının bileşimini düzenlemeye ihtiyaç duymadığı ve hücrelerinin bulunduğu, dalgalanma göstermeyen aynı deniz suyu olduğu kolayca anlaşılır. Günümüzde deniz suyu geçmiştekinden farklı bir bileşim sergilemesine rağmen, bu değişimler o kadar yavaş gerçekleşmektedir ki, denizde yaşayan organizmaların değişen ortama uyum sağlamak için yeterli zamanları vardır. Peki ya hücre dışı sıvıları hayvan dokularının sıvılarından ve içinde deniz yosunlarının bulunduğu deniz suyundan daha fazla dalgalanan tatlı su veya karasal bitkiler?
Karasal ve tatlı su bitkilerinin hücrelerinin içinde bulundukları sıvının bileşimindeki büyük dalgalanmalara nasıl dayanabildikleri henüz tam olarak anlaşılamamıştır, ancak bu kısmen açıklanabilir. Benzer ozmotik konsantrasyona sahip sıvılarda gelişen tipik hayvan hücresinin aksine, karasal bitki hücresi ve tatlı su hücresi her zaman hücrenin oluştuğundan çok daha seyreltik ortamlarda bulunur. Yani bitki hücreleri, içinde bulundukları sıvıdan kesinlikle daha hipertoniktir. Bu durumda, fazla suyu uzaklaştırmak için özel bir mekanizma yoksa, bir hayvan hücresi ozmotik olarak kendi kendine patlayacak ve şişecek kadar suyu emebilir; Ancak bir hücre duvarı ile çevrili bitki hücrelerinde, hücre daha fazla su emip şiştiği için hücre duvarı bozulmaya karşı koyar. Suyun ozmoz yoluyla girme eğilimi kadar hücre duvarının direncinin de bir sonucu olarak bitki daha fazla su ememez.
Bir bitki hücresinin, çevreleyen sıvının ozmotik konsantrasyonu hücrenin içeriğinden daha seyreltik kaldığı sürece, yani sıvı hücreye göre daha az gerilimde kaldığı sürece belirli değişikliklere dayanabileceğini görüyoruz. Dış sıvı hücreden daha hipertonik hale gelmeye başlarsa, hücre çok fazla su kaybeder ve hücre duvarı boyunca büzülür ve büzülür, bu olaya plazmoliz denir. Bitkilerde hücre duvarının bulunması ve hayvanlarda olmaması, her birinde ayrı ayrı tuz ve su dengesinin oluşmasına neden olur.
Bitki hücrelerinin, içlerindeki sıvının ozmotik konsantrasyonundan çok daha büyük değişikliklere dayanabilme yeteneğinin ifade edilmesi, çevre ortamdaki değişikliklerden etkilenmedikleri anlamına gelmez. Zaman zaman meydana gelen bu değişimler bitki sağlığı ve büyümesi üzerinde önemli etkilere sahiptir. Bununla birlikte, bu etkiler, ozmotik dengedeki bir farklılıktan ziyade bitkinin kimyasal bileşimindeki değişikliklere bağlanabilir.
Kara hayvanları gibi, kara bitkileri de genellikle buharlaşma nedeniyle aşırı su kaybına neden olan koşullar yaşayabilir. Dış yüzeyi kaplayan deri, stoma açıklıklarının kilit hücrelerle düzenlenmesi ve çok kurak bölgelerde yaşayan bazı bitkilerde derin gözenekler gibi bitkilerin kurumaya karşı koymak için evrimleştirdiği bazı adaptasyonlardan bahsettik. Bazı bitkilerin kuraklığa toleransı çok azdır ve bu bitkilerde hücreler turgor durumunu kaybeder ve topraktaki nem yetersiz kalırsa bitki solup ölür. Gölge bitkileri bu kategoriye girer. Yosunlar, likenler ve eğrelti otları gibi bazı bitkiler, hücreleri kalıcı bir hasar olmaksızın su kaybedebildiği için kuraklığa dayanıklıdır. Çok kalın kütiküllere, az sayıda stomaya ve düşük yüzey-hacim oranına sahip olan diğer bitkiler, çok miktarda su depolayabildikleri ve buharlaşma yoluyla çok az su kaybedebildikleri için uzun süreli kuraklığı tolere edebilirler. Kaktüsler ve diğer etli çöl bitkileri iyi örneklerdir. Diğer bitkiler, iyi gelişmiş veya derine yayılmış kök sistemleri dahil olmak üzere, emme kapasitelerini artıran koruyucu mekanizmalara sahip kuraklığa dayanıklı yapılara sahiptir.
yazar: bronzlaştırıcı tonik
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]