Bitki
| Bitkiler | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
_version_2.png) | |||||||||
Bilimsel sınıflandırma  | |||||||||
| |||||||||
| Şubeler | |||||||||
| |||||||||
| Sinonimler | |||||||||
|
| |||||||||
Bitkiler, ağırlıklı olarak fotosentetik ökaryot canlılardır. Tarihsel olarak bitkiler alemi, algler ve mantarlar da dahil olmak üzere hayvan olmayan tüm canlıları kapsarken, günümüzde mevcut tüm tanımlamalar prokaryotları, mantarları ve bazı algleri hariç tutar. Tanımlamalardan birine göre: Çiçekli bitkiler, kozalaklı bitkiler ve diğer açık tohumlular, eğrelti otları ve benzerleri, boynuz otları, ciğer otları, kara yosunları ve yeşil algler hep birlikte Viridiplantae (Latince "yeşil bitkiler") adı verilen kladı oluştururlar. Buna kırmızı ve esmer algler dahil değildir. ⓘ
Bitkilerin çoğu çok hücreli canlılardır. Yeşil bitkiler; enerjilerinin çoğunu, siyanobakterilerle endosimbiyoz sonucu oluştuğu düşünülen kloroplastları aracılığıyla, fotosentez yoluyla, güneş ışığından elde ederler. Kloroplastlar, bitkilere yeşil rengini veren klorofil a ve b'yi içeri. Bazı bitkiler parazitik veya mikotropiktirler ve normal miktarlarda klorofil üretme ya da fotosentez yapma yeteneklerini kaybetmişlerdir ancak yine de çiçekleri, meyveleri ve tohumları vardır. Bitkilerde eşeysiz üreme yaygın olarak görülmesine karşın eşeyli üreme ve nesillerin değişimi karakteristik özellikleridir. ⓘ
320,000 civarında bitki türü vardır ve bunların büyük çoğunluğu (260,000 ila 290,000 kadarı) tohum üretir. Yeşil bitkiler, Dünya'nın moleküler oksijeninin önemli bir bölümünü üretirler ve ekosistemlerin çoğuna temel teşkil ederler. Tahıl, meyve ve sebze üreten bitkiler insan beslenmesinin temelini oluştururlar ve binlerce yıldır evcilleştirilmektedirler. Bitkilerin; süsleme amacıyla, yapı malzemesi olarak, yazı malzemesi olarak ve kültürel açıdan birçok kullanımı vardır. Ayrıca bitkiler, ilaçlar ve psikoaktif maddeler için çok önemli bir kaynaktır. Bitkiler konusunda yapılan bilimsel çalışmalar biyolojinin bir alt dalı olan botaniğin konusudur. ⓘ
| Bitkiler Zamansal aralık:
| |
|---|---|
|
| |
| Bilimsel sınıflandırma
| |
| Etki alanı: | Ökaryota |
| (sırasız): | Diaphoretickes |
| (sırasız): | Archaeplastida |
| Krallık: | Plantae sensu Copeland, 1956 |
| Süper Bölümler | |
| |
| Eşanlamlılar | |
| |
Bitkiler, Plantae krallığının ağırlıklı olarak fotosentetik ökaryotlarıdır. Tarihsel olarak, bitkiler alemi hayvan olmayan tüm canlıları kapsar ve algler ile mantarları da içerir; ancak, Plantae'nin mevcut tüm tanımları mantarları ve bazı algleri ve prokaryotları (arkea ve bakteriler) hariç tutar. Bir tanıma göre bitkiler, Glaucophyta'nın kardeşi olan ve yeşil algler ile Embryophyta'dan (kara bitkileri) oluşan Viridiplantae ("yeşil bitkiler" için Latince isim) kladını oluşturur. Sonuncusu çiçekli bitkileri, kozalaklı ağaçları ve diğer açık tohumluları, eğrelti otlarını ve müttefiklerini, boynuzlu otları, ciğer otlarını ve yosunları içerir. ⓘ
Tanım
Tüm canlılar geleneksel olarak bitkiler ve hayvanlar olmak üzere iki gruptan birine yerleştirilmiştir. Bu sınıflandırma, genellikle hareket etmeyen bitkiler ile yiyeceklerini yakalamak için genellikle hareketli olan hayvanlar arasında ayrım yapan Aristoteles'e (MÖ 384 - MÖ 322) kadar uzanabilir. Çok daha sonraları, Linnaeus (1707-1778) modern bilimsel sınıflandırma sisteminin temelini oluşturduğunda, bu iki grup Vegetabilia (daha sonra Metaphyta veya Plantae) ve Animalia (Metazoa olarak da adlandırılır) krallıkları haline geldi. O zamandan beri, başlangıçta tanımlandığı şekliyle bitkiler aleminin birkaç ilgisiz grubu içerdiği ve mantarlar ile birkaç alg grubunun yeni alemlere çıkarıldığı anlaşılmıştır. Bununla birlikte, bu organizmalar özellikle gayri resmi bağlamlarda hala bazen bitki olarak kabul edilmektedir. ⓘ
"Bitki" terimi genellikle şu özelliklere sahip olma anlamına gelir: çok hücrelilik, selüloz içeren hücre duvarlarına sahip olma ve birincil kloroplastlarla fotosentez yapma yeteneği. ⓘ
Plantae'nin güncel tanımları
Plantae veya bitki adı belirli bir organizma grubuna veya taksona uygulandığında, genellikle dört kavramdan birine atıfta bulunur. En azdan en çok kapsayıcı olana doğru bu dört gruplandırma şunlardır:
| İsim(ler) | Kapsam | Açıklama ⓘ |
|---|---|---|
| Embryophyta olarak da bilinen kara bitkileri | Plantae sensu strictissimo | En dar anlamıyla bitkiler, ciğerotları, boynuzotları, yosunlar ve damarlı bitkilerin yanı sıra günümüze ulaşan bu gruplara benzer fosil bitkileri de içerir (örneğin, Metaphyta Whittaker, 1969, Plantae Margulis, 1971). |
| Viridiplantae, Viridiphyta, Chlorobionta veya Chloroplastida olarak da bilinen yeşil bitkiler | Plantae sensu stricto | Tam anlamıyla bitkiler, yeşil algleri ve taş otları da dahil olmak üzere bunların içinde ortaya çıkan kara bitkilerini içerir. Bitki grupları arasındaki ilişkiler hala çözülmeye çalışılmaktadır ve bu gruplara verilen isimler önemli ölçüde değişiklik göstermektedir. Viridiplantae kümesi, hücre duvarlarında selüloz bulunan, klorofil a ve b'ye sahip olan ve fotosentez yapabilen ve nişasta depolayabilen sadece iki zarla bağlı plastidlere sahip bir grup organizmayı kapsar. Bu klad bu makalenin ana konusudur (örneğin, Plantae Copeland, 1956). |
| Archaeplastida, Plastida veya Primoplantae olarak da bilinir | Plantae sensu lato | Geniş anlamda bitkiler, yukarıda listelenen yeşil bitkilerin yanı sıra kırmızı algleri (Rhodophyta) ve Florid nişastasını plastidlerin dışında, sitoplazmada depolayan glaucophyte algleri (Glaucophyta) içerir. Bu klad, çağlar önce birincil kloroplastlarını doğrudan siyanobakterileri yutarak edinen tüm organizmaları içerir (örneğin, Plantae Cavalier-Smith, 1981). |
| Eski bitki tanımları (eski) | Plantae sensu amplo | En geniş anlamıyla bitkiler, çeşitli algleri, mantarları veya bakterileri Plantae'ye yerleştiren eski, modası geçmiş sınıflandırmaları ifade eder (örneğin, Plantae veya Vegetabilia Linnaeus, Plantae Haeckel 1866, Metaphyta Haeckel, 1894, Plantae Whittaker, 1969). |
"Bitki" olarak adlandırılan farklı gruplar arasındaki ilişkilere bakmanın bir başka yolu da evrimsel ilişkilerini gösteren bir kladogramdır. Bunlar henüz tam olarak çözülmüş değildir, ancak yukarıda açıklanan üç grup arasında kabul edilen bir ilişki aşağıda gösterilmiştir. "Bitki" olarak adlandırılanlar kalın harflerle yazılmıştır (bazı küçük gruplar atlanmıştır). ⓘ
|
geleneksel olarak gruplar yeşil alg denir |
Yeşil alg gruplarının birleştirilme ve adlandırılma şekli yazarlar arasında önemli ölçüde farklılık göstermektedir. ⓘ
Algler
Algler, fotosentez yoluyla besin üreten ve bu nedenle geleneksel olarak bitkiler alemine dahil edilen çeşitli organizma gruplarından oluşur. Deniz yosunları büyük çok hücreli alglerden tek hücreli organizmalara kadar çeşitlilik gösterir ve yeşil algler, kırmızı algler ve kahverengi algler olmak üzere üç grupta sınıflandırılır. Kahverengi alglerin diğerlerinden bağımsız olarak, siyanobakterilerden ziyade kırmızı alglerle endosimbiyotik ilişkiler kuran fotosentetik olmayan atalardan evrimleştiğine dair iyi kanıtlar vardır ve artık burada tanımlandığı gibi bitki olarak sınıflandırılmamaktadırlar. ⓘ
Viridiplantae, yeşil bitkiler - yeşil algler ve kara bitkileri - bir klad, ortak bir atanın tüm torunlarından oluşan bir grup oluşturur. Birkaç istisna dışında, yeşil bitkiler şu ortak özelliklere sahiptir; klorofil a ve b içeren siyanobakterilerden türetilmiş birincil kloroplastlar, selüloz içeren hücre duvarları ve plastidler içinde bulunan nişasta şeklinde besin depoları. Sentriyolleri olmadan kapalı mitoz geçirirler ve tipik olarak düz kristalı mitokondrilere sahiptirler. Yeşil bitkilerin kloroplastları iki zarla çevrilidir, bu da doğrudan endosimbiyotik siyanobakterilerden kaynaklandıklarını düşündürmektedir. ⓘ
İki ek grup olan Rhodophyta (kırmızı algler) ve Glaucophyta (glaucophyte algler) da doğrudan endosimbiyotik siyanobakterilerden türemiş gibi görünen birincil kloroplastlara sahiptir, ancak fotosentezde kullanılan pigmentler açısından Viridiplantae'den farklıdırlar ve bu nedenle renkleri farklıdır. Bu gruplar ayrıca depo polisakkaritinin florid nişastası olması ve plastidler yerine sitoplazmada depolanması bakımından da yeşil bitkilerden farklıdır. Viridiplantae ile ortak bir kökene sahip oldukları görülmektedir ve bu üç grup, adı kloroplastlarının tek bir eski endosimbiyotik olaydan türediğini ima eden Archaeplastida kladını oluşturmaktadır. Bu, 'bitki' teriminin en geniş modern tanımıdır. ⓘ
Buna karşılık, diğer alglerin çoğu (örneğin kahverengi algler/diatomlar, haptofitler, dinoflagellatlar ve öglenidler) sadece farklı pigmentlere sahip olmakla kalmaz, aynı zamanda üç veya dört çevre zarı olan kloroplastlara sahiptir. Archaeplastida'nın yakın akrabaları değildirler, muhtemelen kloroplastları yutulan veya simbiyotik yeşil ve kırmızı alglerden ayrı olarak edinmişlerdir. Bu nedenle, geçmişte olmalarına rağmen, bitkiler aleminin en geniş modern tanımına bile dahil edilmezler. ⓘ
Yeşil bitkiler veya Viridiplantae geleneksel olarak yeşil algler (taş otları dahil) ve kara bitkileri olarak ikiye ayrılmıştır. Ancak artık kara bitkilerinin bir grup yeşil alg içinden evrimleştiği, dolayısıyla yeşil alglerin kendi başlarına parafiletik bir grup olduğu, yani ortak bir atanın torunlarından bazılarını dışlayan bir grup olduğu bilinmektedir. Modern sınıflandırmalarda parafiletik gruplardan genellikle kaçınılmaktadır, bu nedenle son çalışmalarda Viridiplantae, Chlorophyta ve Streptophyta (kara bitkileri ve Charophyta dahil) olmak üzere iki klasta ayrılmıştır. ⓘ
Chlorophyta (tüm yeşil algler için de kullanılan bir isimdir), kara bitkilerinin evrimleştiği Charophytes'in kardeş grubudur. Çoğunlukla tek hücreli veya deniz marulu Ulva gibi çok hücreli deniz organizmaları olmak üzere yaklaşık 4.300 türü bulunmaktadır. ⓘ
Viridiplantae içindeki diğer grup, kara bitkileri ile birlikte desmidler ve taş otları gibi çeşitli yeşil alg gruplarından oluşan Charophyta'dan oluşan esas olarak tatlı su veya karasal Streptophyta'dır. Streptofit algler ya tek hücrelidir ya da dallanmış veya dallanmamış çok hücreli filamentler oluşturur. Spirogyra cinsi, öğretimde sıklıkla kullanıldığı ve göletlerdeki alg "pisliğinden" sorumlu organizmalardan biri olduğu için birçok kişinin aşina olduğu filamentli bir streptofit algdir. Tatlı su taşotları kara bitkilerine çok benzemektedir ve onların en yakın akrabaları olduğuna inanılmaktadır. Tatlı suya batırılmış halde büyüyen bu bitkiler, dallardan oluşan bir merkezi sapa sahiptir. ⓘ
Mantarlar
Linnaeus'un orijinal sınıflandırması mantarları Plantae'ye yerleştirmiştir, çünkü tartışmasız bir şekilde ne hayvan ne de mineraldirler ve bunlar diğer tek alternatiflerdir. 19. yüzyılda mikrobiyolojideki gelişmelerle birlikte Ernst Haeckel, Plantae ve Animalia'ya ek olarak yeni Protista krallığını tanıttı, ancak mantarların Plantae'ye en iyi şekilde yerleştirilip yerleştirilmeyeceği veya protistler olarak yeniden sınıflandırılıp sınıflandırılmayacağı tartışmalı kaldı. 1969 yılında Robert Whittaker, Fungi krallığının kurulmasını önermiştir. O zamandan beri moleküler kanıtlar, Mantarların en son ortak atasının (concestor) muhtemelen Plantae veya başka bir krallıktan ziyade Animalia'nınkine daha çok benzediğini göstermiştir. ⓘ
Whittaker'ın orijinal yeniden sınıflandırması, Mantarlar ve Plantae arasındaki temel beslenme farkına dayanıyordu. Genellikle fotosentez yoluyla karbon elde eden ve bu nedenle ototrof olarak adlandırılan bitkilerin aksine, mantarlar kloroplastlara sahip değildir ve genellikle çevredeki maddeleri parçalayıp emerek karbon elde ederler ve bu nedenle heterotrofik saprotroflar olarak adlandırılırlar. Buna ek olarak, çok hücreli mantarların alt yapısı bitkilerinkinden farklıdır, hif adı verilen birçok kitinli mikroskobik iplikçik şeklini alır, bunlar daha sonra hücrelere bölünebilir veya birçok ökaryotik çekirdek içeren bir sinsityum oluşturabilir. Mantarların en bilinen örneği olduğu meyve gövdeleri, mantarların üreme yapılarıdır ve bitkiler tarafından üretilen herhangi bir yapıya benzemez. ⓘ
Çeşitlilik
Aşağıdaki tablo, farklı yeşil bitki (Viridiplantae) bölümlerine ait bazı tür sayısı tahminlerini göstermektedir. Tüm bitkilerin yaklaşık %85-90'ı çiçekli bitkilerdir. Çeşitli projeler şu anda tüm bitki türlerini çevrimiçi veri tabanlarında toplamaya çalışmaktadır, örneğin World Flora Online ve World Plants yaklaşık 391.000 türü listelemektedir. ⓘ
| Resmi olmayan grup | Bölüm adı |
Ortak ad | Yaşayan tür sayısı | Gayri resmi gruptaki yaklaşık sayı |
|---|---|---|---|---|
| Yeşil algler | Chlorophyta | Yeşil algler (klorofitler) | 3,800–4,300 | 8,500
(6,600–10,300) |
| Charophyta | Yeşil algler (örn. desmidler ve taş otları) | 2,800–6,000 | ||
| Biryofitler | Marchantiophyta | Ciğerotları | 6,000–8,000 | 19,000
(18,100–20,200) |
| Anthocerotophyta | Hornworts | 100–200 | ||
| Bryophyta | Yosunlar | 12,000 | ||
| Pteridofitler | Lycopodiophyta | Clubmosses | 1,200 | 12,000
(12,200) |
| Polypodiophyta | Eğrelti otları, çırpıcı eğrelti otları ve at kuyrukları | 11,000 | ||
| spermatofit | Cycadophyta | Sikadlar | 160 | 260,000
(259,511) |
| Ginkgophyta | Ginkgo | 1 | ||
| Pinophyta | İğne Yapraklılar | 630 | ||
| Gnetophyta | Gnetofitler | 70 | ||
| Magnoliophyta | Çiçekli bitkiler | 258,650 |
Bitkilerin isimlendirilmesi algler, mantarlar ve bitkiler için Uluslararası İsimlendirme Kuralları ve Kültür Bitkileri için Uluslararası İsimlendirme Kuralları (bkz. kültür bitkileri taksonomisi) tarafından yönetilmektedir. ⓘ
Evrim
Bitkilerin evrimi, ilk alg matlarından, briyofitlere, likopodlara, eğrelti otlarına ve günümüzün karmaşık açık tohumlu ve kapalı tohumlu bitkilerine kadar artan karmaşıklık seviyeleriyle sonuçlanmıştır. Tüm bu gruplardaki bitkiler, özellikle de evrimleştikleri ortamlarda gelişmeye devam etmektedir. ⓘ
Karada 1.200 milyon yıl önce bir alg tabakası oluşmuş, ancak kara bitkileri yaklaşık 450 milyon yıl önce Ordovisyen Dönemi'ne kadar ortaya çıkmamıştır. Bununla birlikte, Prekambriyen kayalarındaki karbon izotop oranlarının incelenmesinden elde edilen yeni kanıtlar, karmaşık fotosentetik bitkilerin yeryüzünde 1000 m.y.a.'dan daha uzun bir süre boyunca, kara bitkilerinin atalarının su ortamlarında evrimleştiği ve daha sonra karadaki bir yaşama adapte olduğu varsayılmıştır; bu fikir genellikle botanikçi Frederick Orpen Bower'ın 1908 tarihli kitabı The Origin of a Land Flora'ya atfedilmiştir. Genetik kanıtlarla desteklenen yeni bir alternatif görüş ise, karasal tek hücreli alglerden evrimleştikleri ve hatta kırmızı ve yeşil alglerin ve tek hücreli tatlı su algleri glaucophytes'in ortak atasının tatlı su biyofilmlerinde veya mikrobiyal matlarda karasal bir ortamda ortaya çıktığı yönündedir. İlkel kara bitkileri, yaklaşık 420 milyon yıl önce Silüryen Dönemi'nin sonlarında çeşitlenmeye başlamıştır ve çeşitlenmelerinin sonuçları, Rhynie çörtünden elde edilen erken Devoniyen fosil topluluğunda dikkat çekici ayrıntılarla sergilenmektedir. Bu çört, volkanik kaynaklarda taşlaşmış erken dönem bitkilerini hücresel ayrıntılarıyla korumuştur. Devoniyen Dönemi'nin ortalarına gelindiğinde, kökler, yapraklar ve ikincil odun da dahil olmak üzere günümüzde bitkilerde görülen özelliklerin çoğu mevcuttu ve Devoniyen Dönemi'nin sonlarına doğru tohumlar evrimleşmişti. Geç Devoniyen bitkileri böylece uzun ağaçlardan oluşan ormanlar oluşturmalarına izin veren bir gelişmişlik derecesine ulaşmıştır. Evrimsel yenilikler Karbonifer ve daha sonraki jeolojik dönemlerde de devam etmiştir ve günümüzde de sürmektedir. Toplulukların yapıları değişmiş olsa da, çoğu bitki grubu Permo-Triyasik yok oluş olayından nispeten zarar görmemiştir. Bu durum, Triyas'ta (~200 milyon yıl önce) Kretase ve Tersiyer'de patlayan çiçekli bitkilerin evrimine zemin hazırlamış olabilir. Evrimleşen en son büyük bitki grubu, yaklaşık 40 milyon yıl öncesinden itibaren Tersiyer'in ortalarında önem kazanan otlardır. Otlar ve diğer birçok grup, son 10 milyon yılda tropik bölgelerin düşük CO2 ve sıcak, kuru koşullarında hayatta kalabilmek için yeni metabolizma mekanizmaları geliştirmiştir. ⓘ
Kenrick ve Crane'den sonra 1997'de önerilen Plantae filogenetik ağacı, Smith ve diğerlerinin Pteridophyta'da yaptığı değişikliklerle aşağıdaki gibidir. Prasinophyceae, erken farklılaşan yeşil alg soylarının parafiletik bir topluluğudur, ancak Chlorophyta dışında bir grup olarak ele alınmıştır: daha sonraki yazarlar bu öneriyi takip etmemiştir. ⓘ
ⓘ
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Önerilen daha yeni bir sınıflandırma Leliaert ve ark. 2011'i takip eder ve yeşil alg kümeleri için Silar 2016 ve kara bitkileri kümesi için Novíkov & Barabaš-Krasni 2015 ile değiştirilmiştir. Prasinophyceae'nin burada Chlorophyta'nın içine yerleştirildiğine dikkat edin. ⓘ
ⓘ
|
Yeşil algler |
Daha sonra, 1.153 bitki türünden elde edilen genom ve transkriptomlara dayanan bir filogeni önerilmiştir. Alg gruplarının yerleştirilmesi, o zamandan beri dizilenmiş olan Mesostigmatophyceae ve Chlorokybophyceae genomlarına dayanan filogeniler tarafından desteklenmektedir. Bryophyta sınıflandırması hem Puttick ve ark. 2018 tarafından hem de o zamandan beri dizilenen hornwort genomlarını içeren filogeniler tarafından desteklenmektedir. ⓘ
ⓘ
|
klorofit yosun sınıfı streptofit yosun sınıfı | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Embriyofitler
Muhtemelen bize en tanıdık gelen bitkiler, embriyofit adı verilen çok hücreli kara bitkileridir. Embriyofitler eğrelti otları, kozalaklı ağaçlar ve çiçekli bitkiler gibi damarlı bitkileri içerir. Ayrıca en yaygın olanları yosunlar ve ciğerotları olan briyofitleri de içerirler. ⓘ
Bu bitkilerin tümü selülozdan oluşan hücre duvarlarına sahip ökaryotik hücrelere sahiptir ve çoğu enerjilerini fotosentez yoluyla, besin sentezlemek için ışık, su ve karbondioksit kullanarak elde eder. Yaklaşık üç yüz bitki türü fotosentez yapmaz, ancak diğer fotosentetik bitki türleri üzerinde parazittir. Embriyofitler, modern bitkilerin evrimleştiğine inanılan türe benzer bir fotosentetik yaşam biçimini temsil eden yeşil alglerden, üremeyen dokular tarafından korunan özelleşmiş üreme organlarına sahip olmaları ile ayrılırlar. ⓘ
Biryofitler ilk olarak erken Paleozoik dönemde ortaya çıkmıştır. Targionia gibi bazı türler kuruma toleranslı olsa da, çoğunlukla nemin önemli süreler boyunca mevcut olduğu habitatlarda yaşarlar. Çoğu briyofit türü yaşam döngüleri boyunca küçük kalır. Bu, iki nesil arasında bir değişimi içerir: gametofit adı verilen haploid bir aşama ve sporofit adı verilen diploid bir aşama. Briyofitlerde sporofit her zaman dallanmamıştır ve beslenme açısından ebeveyn gametofite bağımlı kalır. Embriyofitler, dış yüzeylerinde kurumaya karşı direnç sağlayan mumsu bir tabaka olan kütikül salgılama yeteneğine sahiptir. Karayosunları ve boynuzotlarında kütikula genellikle sadece sporofit üzerinde üretilir. Stomalar ciğerotlarında bulunmaz, ancak karayosunları ve boynuzotlarının sporangia'larında bulunur ve gaz alışverişine izin verir. ⓘ
Damarlı bitkiler ilk olarak Silüryen döneminde ortaya çıkmış ve Devoniyen'de çeşitlenerek birçok farklı karasal ortama yayılmıştır. Giderek daha kurak yerlere yayılmalarını sağlayan bir dizi adaptasyon geliştirdiler, özellikle de organizma boyunca su ve yiyecek taşıyan vasküler dokular ksilem ve floem. Topraktan su ve besin elde edebilen kök sistemleri de Devoniyen döneminde gelişmiştir. Modern damarlı bitkilerde sporofit tipik olarak büyük, dallanmış, beslenmeden bağımsız ve uzun ömürlüdür, ancak Paleozoik gametofitlerin de sporofitler kadar karmaşık olduğuna dair kanıtlar artmaktadır. Tüm damarlı bitki gruplarının gametofitleri evrimleşerek boyut olarak küçülmüş ve yaşam döngüsünde öne çıkmıştır. ⓘ
Tohumlu bitkilerde mikrogametofit, çok hücreli serbest yaşayan bir organizmadan polen tanesindeki birkaç hücreye indirgenir ve minyatürleştirilmiş megagametofit, ana bitkiye bağlı ve ona bağımlı olarak megasporangium içinde kalır. İntegüment adı verilen koruyucu bir tabaka ile çevrili bir megasporangium ovül olarak bilinir. Polen taneleri tarafından üretilen sperm aracılığıyla döllenmeden sonra, ovülün içinde bir embriyo sporofit gelişir. Bütünlük bir tohum kabuğuna dönüşür ve ovül bir tohuma dönüşür. Tohumlu bitkiler aşırı kurak koşullarda hayatta kalabilir ve üreyebilir, çünkü sperm hareketi veya serbest yaşayan gametofitlerin gelişimi için serbest suya bağımlı değildirler. ⓘ
Günümüzde soyu tükenmiş olan ilk tohumlu bitkiler, pteridospermler (tohumlu eğrelti otları), Devoniyen'de ortaya çıkmış ve Karbonifer boyunca çeşitlenmiştir. Bunlar, günümüzde hayatta kalan dört grubun, özellikle de çeşitli biyomlarda baskın ağaçlar olan kozalaklı ağaçların yaygın olduğu modern açık tohumlu bitkilerin atalarıydı. Gymnosperm adı Yunanca γυμνόσπερμος (gymnos lit. 'çıplak') ve σπέρμα (sperma lit. 'tohum') sözcüklerinin bileşiminden gelir, çünkü yumurtalar ve ardından gelen tohumlar koruyucu bir yapı (karpeller veya meyve) içinde değil, çıplak olarak, tipik olarak koni pulları üzerinde taşınır. ⓘ
Fosiller
Bitki fosilleri arasında kökler, odun, yapraklar, tohumlar, meyveler, polenler, sporlar, fitolitler ve amber (bazı bitkiler tarafından üretilen fosilleşmiş reçine) bulunur. Fosil kara bitkileri karasal, gölsel, akarsu ve kıyıya yakın deniz çökeltilerinde kaydedilmiştir. Polenler, sporlar ve algler (dinoflagellatlar ve akritarklar) tortul kaya dizilerinin tarihlendirilmesinde kullanılır. Bitki fosilleri dünyanın birçok bölgesinde yerel olarak bol miktarda bulunmasına rağmen, fosil bitki kalıntıları fosil hayvanlar kadar yaygın değildir. ⓘ
Kingdom Plantae'ye açıkça atanabilen en eski fosiller Kambriyen'den gelen fosil yeşil alglerdir. Bu fosiller Dasycladales'in kireçlenmiş çok hücreli üyelerine benzemektedir. Tek hücreli yeşil alglere benzeyen daha erken Prekambriyen fosilleri bilinmektedir, ancak bu alg grubuyla kesin kimliği belirsizdir. ⓘ
Yeşil alglere atfedilen en eski fosiller Prekambriyen'den (yaklaşık 1200 mya) kalmadır. Prasinofit kistlerinin (phycomata olarak bilinir) dirençli dış duvarları Paleozoik (yaklaşık 250-540 mya) fosil yataklarında iyi korunmuştur. Orta Neoproterozoik çökeltilerden (yaklaşık 750 mya) ipliksi bir fosil (Proterocladus) Cladophorales'e atfedilirken, Bryopsidales, Dasycladales) ve taş otlarının en eski güvenilir kayıtları Paleozoik'tendir. ⓘ
Embriyofitlerin bilinen en eski fosilleri Ordovisyen'e aittir, ancak bu fosiller parçalıdır. Silüryen'e gelindiğinde, Silüryen'in ortalarında basit vasküler bitki Cooksonia ve Silüryen'in sonlarında çok daha büyük ve karmaşık likofit Baragwanathia longifolia da dahil olmak üzere bütün bitkilerin fosilleri korunmuştur. Erken Devoniyen Rhynie çörtünden, bitki organları içindeki tek tek hücrelerin ayrıntılarını ve bu bitkilerin Glomales takımından mantarlarla simbiyotik ilişkisini gösteren ayrıntılı likofit ve riniyofit fosilleri bulunmuştur. Devoniyen dönemi aynı zamanda yaprakların ve köklerin evrimine ve ilk modern ağaç olan Archaeopteris'e de tanıklık etmiştir. Eğrelti otu benzeri yapraklara ve kozalaklı ağaç benzeri bir gövdeye sahip olan bu ağaç, tohumların evriminde erken bir adım olan iki farklı boyutta sporlar üreten heterospordu. ⓘ
Kömür tabakaları Paleozoik bitki fosilleri için önemli bir kaynaktır ve bu dönemde birçok bitki grubu mevcuttur. Kömür madenlerinin atık yığınları toplamak için en iyi yerlerdir; kömürün kendisi fosilleşmiş bitkilerin kalıntılarıdır, ancak bitki fosillerinin yapısal detayları kömürde nadiren görülebilir. İskoçya'nın Glasgow kentindeki Victoria Park'ta bulunan Fosil Korusu'nda, Lepidodendron ağaçlarının kütükleri orijinal büyüme pozisyonlarında bulunur. ⓘ
Kozalaklı ve angiosperm kök, gövde ve dallarının fosilleşmiş kalıntıları, Mezozoik ve Senozoik dönemlere ait göl ve kıyı tortul kayaçlarında yerel olarak bol miktarda bulunabilir. Sekoya ve müttefikleri, manolya, meşe ve palmiyeler sıklıkla bulunur. ⓘ
Taşlaşmış ahşap dünyanın bazı bölgelerinde yaygındır ve en sık erozyonla daha kolay açığa çıktığı kurak veya çöl bölgelerinde bulunur. Taşlaşmış ahşap genellikle yoğun bir şekilde silisleşmiştir (organik madde silikon dioksit ile yer değiştirmiştir) ve emdirilmiş doku genellikle ince ayrıntılarla korunmuştur. Bu tür örnekler lapidary ekipmanları kullanılarak kesilebilir ve parlatılabilir. Taşlaşmış ağaç fosil ormanları tüm kıtalarda bulunmuştur. ⓘ
Glossopteris gibi tohumlu eğrelti otlarının fosilleri Güney Yarımküre'nin çeşitli kıtalarında yaygın olarak bulunmaktadır ve bu durum Alfred Wegener'in kıtasal kayma teorisine ilişkin ilk fikirlerine destek sağlamıştır. ⓘ
Yapı, büyüme ve gelişme
Bir bitkideki katı maddelerin çoğu atmosferden alınır. Fotosentez süreci sayesinde çoğu bitki güneş ışığındaki enerjiyi kullanarak atmosferdeki karbondioksiti ve suyu basit şekerlere dönüştürür. Bu şekerler daha sonra yapı taşı olarak kullanılır ve bitkinin ana yapısal bileşenini oluşturur. Yeşil renkli, magnezyum içeren bir pigment olan klorofil bu işlem için gereklidir; genellikle bitki yapraklarında ve sıklıkla diğer bitki kısımlarında da bulunur. Öte yandan parazit bitkiler, metabolizma ve büyüme için gerekli malzemeleri sağlamak için konukçularının kaynaklarını kullanır. ⓘ
Bitkiler genellikle destek ve su için (niceliksel olarak) toprağa güvenirler, ancak topraktan azot, fosfor, potasyum, magnezyum ve diğer temel besin maddelerini de alırlar. Epifitik ve litofitik bitkiler besin için havaya ve yakındaki döküntülere bağımlıdır ve etobur bitkiler besin gereksinimlerini, özellikle azot ve fosfor için, yakaladıkları böcek avlarıyla tamamlarlar. Bitkilerin çoğunun başarılı bir şekilde büyümesi için atmosferde ve köklerinin çevresinde (toprak gazı) solunum için oksijene de ihtiyaçları vardır. Bitkiler enerji sağlamak için oksijen ve glikoz (depolanmış nişastadan üretilebilir) kullanır. Bazı bitkiler, çevreleyen suda çözünmüş oksijeni kullanarak batık su bitkileri olarak büyür ve mangrovlar ve kamış (Phragmites australis) gibi birkaç özel damarlı bitki, kökleriyle anoksik koşullarda büyüyebilir. ⓘ
Büyümeyi etkileyen faktörler
Bir bitkinin genomu onun büyümesini kontrol eder. Örneğin, seçilmiş buğday çeşitleri veya genotipleri hızlı büyüyerek 110 gün içinde olgunlaşırken, diğerleri aynı çevresel koşullarda daha yavaş büyür ve 155 gün içinde olgunlaşır. ⓘ
Büyüme aynı zamanda sıcaklık, mevcut su, mevcut ışık, karbondioksit ve topraktaki mevcut besin maddeleri gibi çevresel faktörler tarafından da belirlenir. Bu dış koşulların mevcudiyetindeki herhangi bir değişiklik, bitkinin büyümesine ve gelişiminin zamanlamasına yansıyacaktır. ⓘ
Biyotik faktörler de bitki büyümesini etkiler. Bitkiler o kadar kalabalık olabilir ki hiçbir birey normal büyüme gösteremez, bu da etiyolasyona ve kloroza neden olur. Optimal bitki büyümesi otlayan hayvanlar, yetersiz toprak bileşimi, mikorizal mantar eksikliği ve bakteri, mantar, virüs ve nematodların neden olduğu böcekler veya bitki hastalıkları tarafından engellenebilir. ⓘ
Algler gibi basit bitkilerin birey olarak yaşam süreleri kısa olabilir, ancak popülasyonları genellikle mevsimseldir. Yıllık bitkiler bir büyüme mevsimi içinde büyür ve çoğalır, iki yıllık bitkiler iki büyüme mevsimi boyunca büyür ve genellikle ikinci yılda çoğalır ve çok yıllık bitkiler birçok büyüme mevsimi boyunca yaşar ve olgunlaştıktan sonra genellikle her yıl çoğalır. Bu tanımlamalar genellikle iklim ve diğer çevresel faktörlere bağlıdır. Alpin veya ılıman bölgelerde tek yıllık olan bitkiler, daha sıcak iklimlerde iki yıllık veya çok yıllık olabilir. Damarlı bitkiler arasında, çok yıllık bitkiler hem yapraklarını tüm yıl boyunca koruyan herdem yeşil bitkileri hem de yılın bir bölümünde yapraklarını döken bitkileri içerir. Ilıman ve boreal iklimlerde, genellikle kış aylarında yapraklarını kaybederler; birçok tropikal bitki kurak mevsim boyunca yapraklarını kaybeder. ⓘ
Bitkilerin büyüme hızı son derece değişkendir. Bazı yosunlar saatte 0,001 milimetreden (mm/sa) daha az büyürken, çoğu ağaç 0,025-0,250 mm/sa büyür. Kalın destek dokusu üretmeye ihtiyaç duymayan kudzu gibi bazı tırmanıcı türler saatte 12,5 mm'ye kadar büyüyebilir. Bitkiler kendilerini donma ve dehidrasyon stresinden antifriz proteinleri, ısı şoku proteinleri ve şekerlerle (sükroz yaygındır) korurlar. LEA (Late Embryogenesis Abundant) protein ekspresyonu stresler tarafından indüklenir ve diğer proteinleri kuruma ve donma sonucu agregasyondan korur. ⓘ
Donmanın etkileri
Bitkilerde su donduğunda, bitki için sonuçlar büyük ölçüde donmanın hücre içinde mi (hücre içi) yoksa hücre dışında hücreler arası boşluklarda mı gerçekleştiğine bağlıdır. Bitkinin ve dokularının dayanıklılığına bakılmaksızın genellikle hücreyi öldüren hücre içi donma, doğada nadiren meydana gelir çünkü soğutma hızları nadiren bunu destekleyecek kadar yüksektir. Hücre içi buz oluşumuna neden olmak için tipik olarak dakikada birkaç santigrat derecelik soğutma hızlarına ihtiyaç vardır. Saatte birkaç santigrat derecelik soğuma hızlarında, hücreler arası boşluklarda buz ayrışması meydana gelir. Bu durum dokunun dayanıklılığına bağlı olarak ölümcül olabilir ya da olmayabilir. Donma sıcaklıklarında, bitki dokusunun hücreler arası boşluklarındaki su ilk önce donar, ancak sıcaklıklar -7 °C'nin (19 °F) altına düşene kadar su donmadan kalabilir. Hücreler arası buzun ilk oluşumundan sonra, ayrışmış buza su kaybedildikçe hücreler büzülür ve hücreler donarak kurumaya başlar. Bu dehidrasyon artık donma hasarının temel nedeni olarak kabul edilmektedir. ⓘ
DNA hasarı ve onarımı
Bitkiler sürekli olarak bir dizi biyotik ve abiyotik strese maruz kalmaktadır. Bu stresler genellikle doğrudan veya reaktif oksijen türlerinin oluşumu yoluyla dolaylı olarak DNA hasarına neden olur. Bitkiler, genom stabilitesini korumak için kritik bir mekanizma olan DNA hasarına yanıt verme yeteneğine sahiptir. DNA hasarı yanıtı özellikle tohum çimlenmesi sırasında önemlidir, çünkü tohum kalitesi DNA hasarı birikimi ile birlikte yaşla birlikte bozulma eğilimindedir. Çimlenme sırasında, biriken bu DNA hasarıyla başa çıkmak için onarım süreçleri etkinleştirilir. Özellikle, DNA'daki tek ve çift iplikçik kırıkları onarılabilir. Bitkilerdeki çift iplikçik onarımı genellikle yapısal değişikliklere sahip DNA bağlantıları üretir. DNA kontrol noktası kinazı ATM, yaşlı tohum tarafından biriktirilen DNA hasarlarına verilen onarım yanıtları ile çimlenme yoluyla ilerlemenin entegre edilmesinde kilit bir role sahiptir. ⓘ
Bitki hücreleri
Bitki hücreleri tipik olarak büyük su dolu merkezi vakuolleri, kloroplastları ve selüloz, hemiselüloz ve pektinden oluşan sert hücre duvarları ile ayırt edilir. Hücre bölünmesi ayrıca sitokinezin son aşamalarında bir hücre plakasının inşası için bir phragmoplastın gelişmesiyle de karakterize edilir. Tıpkı hayvanlarda olduğu gibi, bitki hücreleri de farklılaşır ve birden fazla hücre tipine dönüşür. Totipotent meristematik hücreler vasküler, depo, koruyucu (örneğin epidermal tabaka) veya üreme dokularına farklılaşabilir, daha ilkel bitkiler bazı doku tiplerinden yoksundur. ⓘ
Fizyoloji
Fotosentez
Bitkiler fotosentez yapar, yani ışıktan elde ettikleri enerjiyi kullanarak kendi besin moleküllerini üretirler. Bitkilerin ışık enerjisini yakalamak için sahip olduğu birincil mekanizma klorofil pigmentidir. Tüm yeşil bitkiler iki çeşit klorofil içerir: klorofil a ve klorofil b. Bu pigmentlerden ikincisi kırmızı veya kahverengi alglerde bulunmaz. Fotosentezin basit denklemi aşağıdaki gibidir:
- Ayrıştırılamadı (sözdizim hatası): {\displaystyle \ce{6CO2{} + 6H2O{} ->[\text{light}] C6H12O6{} + 6O2{} <span title="Kaynak: İngilizce Vikipedi, Bölüm "Photosynthesis"" class="plainlinks">[https://en.wikipedia.org/wiki/Plant#Photosynthesis <span style="color:#dddddd">ⓘ</span>]</span>}}
Bağışıklık sistemi
Sinir gibi davranan hücreler vasıtasıyla bitkiler, gelen ışığın yoğunluğu ve kalitesiyle ilgili bilgileri alır ve sistemleri içinde dağıtır. Bir yaprakta kimyasal bir reaksiyonu uyaran ışık, demet kılıf hücresi olarak adlandırılan bir hücre türü aracılığıyla tüm bitkide zincirleme bir sinyal reaksiyonuna neden olacaktır. Polonya'daki Varşova Yaşam Bilimleri Üniversitesi'nden araştırmacılar, bitkilerin değişen ışık koşulları için özel bir hafızaya sahip olduğunu ve bunun da bağışıklık sistemlerini mevsimsel patojenlere karşı hazırladığını keşfetti. Bitkiler, korunmuş mikrobiyal imzaları tanımak için örüntü tanıma reseptörlerini kullanır. Bu tanıma bir bağışıklık tepkisini tetikler. Korunmuş mikrobiyal imzaların ilk bitki reseptörleri pirinçte (XA21, 1995) ve Arabidopsis thaliana'da (FLS2, 2000) tanımlanmıştır. Bitkiler ayrıca oldukça değişken patojen efektörlerini tanıyan bağışıklık reseptörleri de taşır. Bunlar NBS-LRR sınıfı proteinleri içerir. ⓘ
İç dağılım
Damarlı bitkiler, besin maddelerinin ksilem ve floem adı verilen özelleşmiş yapılar aracılığıyla farklı kısımları arasında taşınması bakımından diğer bitkilerden farklıdır. Ayrıca su ve mineralleri almak için kökleri vardır. Ksilem su ve mineralleri kökten bitkinin geri kalanına taşır ve floem köklere yapraklar tarafından üretilen şekerleri ve diğer besin maddelerini sağlar. ⓘ
Genomik
Bitkiler, tüm organizmalar arasında en büyük genomlardan bazılarına sahiptir. En büyük bitki genomu (gen sayısı bakımından) buğday (Triticum asestivum) genomudur ve ≈94.000 gen kodladığı tahmin edilmektedir, dolayısıyla insan genomunun neredeyse 5 katıdır. Dizilenen ilk bitki genomu, yaklaşık 25.500 gen kodlayan Arabidopsis thaliana'nınkiydi. Saf DNA dizisi açısından, yayınlanmış en küçük genom 82 Mb ile etobur mesane otunun (Utricularia gibba) genomudur (yine de 28.500 gen kodlamasına rağmen), en büyüğü ise Norveç Ladini (Picea abies) olup 19.600 Mb'den fazla uzanır (yaklaşık 28.300 gen kodlar). ⓘ
Ekoloji
Kara bitkileri ve algler tarafından gerçekleştirilen fotosentez, neredeyse tüm ekosistemlerde nihai enerji ve organik madde kaynağıdır. İlk başta siyanobakteriler ve daha sonra fotosentetik ökaryotlar tarafından gerçekleştirilen fotosentez, Dünya'nın erken dönemlerindeki anoksik atmosferin bileşimini kökten değiştirmiş ve bunun sonucunda atmosferin %21'i oksijenli hale gelmiştir. Hayvanlar ve diğer organizmaların çoğu aerobiktir, oksijene ihtiyaç duyarlar; oksijene ihtiyaç duymayanlar ise nispeten nadir anaerobik ortamlarla sınırlıdır. Bitkiler çoğu karasal ekosistemde birincil üreticilerdir ve bu ekosistemlerdeki besin ağının temelini oluştururlar. Birçok hayvan barınak, oksijen ve gıda için bitkilere ihtiyaç duyar. Bitkiler yaklaşık 450 gigaton (4,4×1011 uzun ton; 5,0×1011 kısa ton) karbon ile dünya biyokütlesinin yaklaşık %80'ini oluşturur. ⓘ
Kara bitkileri, su döngüsünün ve diğer bazı biyojeokimyasal döngülerin kilit bileşenleridir. Bazı bitkiler azot sabitleyici bakterilerle birlikte evrimleşerek bitkileri azot döngüsünün önemli bir parçası haline getirmiştir. Bitki kökleri toprak gelişiminde ve toprak erozyonunun önlenmesinde önemli bir rol oynar. ⓘ
Dağıtım
Bitkiler neredeyse tüm dünyaya yayılmıştır. Çok sayıda biyom ve ekolojik bölgede yaşasalar da, kıta sahanlıklarının en kuzey bölgelerindeki tundraların ötesinde çok azı bulunabilir. Güneydeki uç noktalarda, Antarktika florasının bitkileri hakim koşullara inatla adapte olmuştur. ⓘ
Bitkiler genellikle oluştukları habitatların baskın fiziksel ve yapısal bileşenidir. Dünya'daki biyomların birçoğu bitki örtüsünün türüne göre adlandırılır çünkü bitkiler bu biyomlarda baskın organizmalardır; otlaklar, taygalar ve tropikal yağmur ormanları gibi. ⓘ
Ekolojik ilişkiler
Çok sayıda hayvan bitkilerle birlikte evrimleşmiştir. Birçok hayvan, polen veya nektar şeklinde yiyecek karşılığında çiçekleri tozlaştırır. Birçok hayvan, genellikle meyve yiyerek ve tohumları dışkılarına geçirerek tohumları dağıtır. Myrmecophytes, karıncalarla birlikte evrimleşen bitkilerdir. Bitki, karıncalar için bir yuva ve bazen de yiyecek sağlar. Karşılığında karıncalar bitkiyi otçullardan ve bazen de rakip bitkilerden korurlar. Karınca atıkları organik gübre sağlar. ⓘ
Bitki türlerinin çoğunda, mikoriza olarak bilinen bir tür mutualistik simbiyoz içinde kök sistemleriyle ilişkili çeşitli mantar türleri bulunur. Mantarlar bitkilerin topraktan su ve mineral besinler almasına yardımcı olurken, bitki de mantarlara fotosentezde üretilen karbonhidratları verir. Bazı bitkiler, toksin üreterek bitkiyi otçullardan koruyan endofitik mantarlar için ev görevi görür. Uzun çayır otunda (Festuca arundinacea) bulunan Neotyphodium coenophialum adlı mantar endofiti, ABD'deki sığır endüstrisine büyük ekonomik zarar vermektedir. Birçok baklagil bitkisi, köklerindeki nodüllerde bulunan ve bitkinin kullanması için havadaki azotu sabitleyen Rhizobium cinsi azot sabitleyici bakterilere sahiptir. Bunun karşılığında bitkiler bakterilere şeker sağlar. ⓘ
Bitkiler arasında parazitliğin çeşitli biçimleri de oldukça yaygındır; yarı parazit ökse otu sadece konakçısından bazı besinleri alır, ancak yine de fotosentetik yapraklara sahiptir ve tüm besinlerini diğer bitkilerin köklerine bağlanarak elde eden ve bu nedenle klorofili olmayan tam parazit süpürgeotu ve dişotuna kadar. Miko-heterotroflar olarak bilinen bazı bitkiler mikorizal mantarları parazitleyerek diğer bitkiler üzerinde epiparazit olarak hareket ederler. ⓘ
Birçok bitki epifittir, yani diğer bitkilerde, genellikle ağaçlarda, onları parazitlemeden büyürler. Epifitler, konakçı bitkinin aksi takdirde alacağı mineral besinleri ve ışığı keserek dolaylı olarak konakçı bitkiye zarar verebilir. Çok sayıda epifitin ağırlığı ağaç dallarını kırabilir. Boğucu incir gibi yarı epifitler epifit olarak başlar ancak sonunda kendi köklerini salar ve konakçılarını alt edip öldürürler. Birçok orkide, bromeliad, eğrelti otu ve yosun genellikle epifit olarak büyür. Bromeliad epifitleri yaprak akslarında su biriktirerek karmaşık sucul besin ağları içerebilen fitotelmata oluşturur. ⓘ
Venüs Sinekkapanı (Dionaea muscipula) ve güneş otu (Drosera türleri) gibi yaklaşık 630 bitki etoburdur. Küçük hayvanları yakalar ve mineral besinleri, özellikle de azot ve fosforu elde etmek için onları sindirirler. ⓘ
Rekabet
Rekabet, aynı türün veya birkaç farklı türün üyeleri belirli bir habitatta paylaşılan kaynaklar için rekabet ettiğinde ortaya çıkar. Rekabetçi dışlama ilkesine göre, çevresel kaynaklar sınırlı olduğunda, türler aynı nişleri işgal edemez veya aynı nişler tarafından desteklenemez. Sonunda, bir tür diğerine üstün gelecek ve bu da dezavantajlı türü yok olmaya itecektir. ⓘ
Bitkiler söz konusu olduğunda rekabet, paylaşılan kaynaklar için rekabet ederken büyümelerini olumsuz etkileme eğilimindedir. Bu paylaşılan kaynaklar genellikle büyüme için alan, güneş ışığı, su ve besin maddelerini içerir. Işık önemli bir kaynaktır çünkü fotosentez için gereklidir. Bitkiler yapraklarını diğer bitkileri güneş ışığından korumak için kullanır ve kendi ışıklarını en üst düzeye çıkarmak için hızla büyürler. Su da fotosentez için önemlidir ve bitkiler topraktan su alımını en üst düzeye çıkarmak için farklı kök sistemlerine sahiptir. Bazı bitkiler yeraltında depolanan suyu bulabilen derin köklere sahipken, diğerleri yeni yağmur suyunu toplamak için daha uzun mesafelere uzanabilen daha sığ köklere sahiptir. ⓘ
Mineraller de bitki büyümesi ve gelişimi için önemlidir ve besin ihtiyaçları karşılanmazsa eksiklikler ortaya çıkabilir. Bitkiler arasında rekabet edilen yaygın besin maddeleri arasında azot ve fosfor bulunur. Büyüyen ve gelişen bir bitki için alan da son derece önemlidir. Optimum alana sahip olmak, fotosentezin gerçekleşmesi için yaprakların yeterli miktarda güneş ışığına maruz kalmasını ve aşırı kalabalık olmamasını daha olası hale getirir. Yaşlı bir ağaç ölürse, yerine geçecek bir dizi ağaç arasında rekabet ortaya çıkar. Daha az etkili olan rakiplerin bir sonraki nesil yavrulara katkıda bulunma olasılığı daha düşüktür. ⓘ
Bitkilerin her zaman rekabet halinde olduğu inancının aksine, yeni araştırmalar, sert bir ortamda fideleri barındıran olgun bitkilerin daha küçük bitkilerin hayatta kalmasına yardımcı olduğunu ortaya koymuştur. ⓘ
Önemi
Yetiştirme
Bitkilerin insanlar tarafından kullanımının incelenmesine ekonomik botanik veya etnobotanik denir. İnsanların bitkileri yetiştirmesi, insan uygarlığının temeli olan tarımın bir parçasıdır. Bitki tarımı agronomi, bahçecilik ve ormancılık olarak alt bölümlere ayrılır. ⓘ
Gıda
İnsanlar gıda için ya doğrudan ya da evcil hayvanlar için yem olarak bitkilere bağımlıdır. Tarım, gıda ürünlerinin üretimiyle ilgilenir ve dünya uygarlıklarının tarihinde kilit bir rol oynamıştır. Tarım, ekilebilir ürünler için ziraat, sebze ve meyveler için bahçecilik ve kereste için ormancılığı içerir. Yaklaşık 7.000 bitki türü gıda için kullanılmıştır, ancak günümüz gıdalarının çoğu sadece 30 türden elde edilmektedir. Başlıca temel gıda maddeleri arasında pirinç ve buğday gibi tahıllar, manyok ve patates gibi nişastalı kökler ve yumrular ile bezelye ve fasulye gibi baklagiller yer almaktadır. Zeytinyağı ve palmiye yağı gibi bitkisel yağlar lipit sağlarken, meyve ve sebzeler diyete vitamin ve mineral katkısında bulunur. ⓘ
İlaçlar
Tıbbi bitkiler, hem tıbbi ve fizyolojik etkileri hem de çok çeşitli organik kimyasalların endüstriyel sentezi için birincil organik bileşik kaynağıdır. Yüzlerce ilaç bitkilerden elde edilmektedir; hem şifalı bitkilerde kullanılan geleneksel ilaçlar hem de bitkilerden saflaştırılan ya da bazen etnobotanik araştırmalarla ilk olarak bitkilerde tespit edilen ve daha sonra modern tıpta kullanılmak üzere sentezlenen kimyasal maddeler. Bitkilerden elde edilen modern ilaçlar arasında aspirin, taksol, morfin, kinin, reserpin, kolşisin, dijitalis ve vinkristin bulunmaktadır. Herbalizmde kullanılan bitkiler arasında ginkgo, echinacea, feverfew ve Saint John's wort bulunmaktadır. Dioscorides'in yaklaşık 600 tıbbi bitkiyi tanımlayan farmakopesi De Materia Medica, MS 50-70 yılları arasında yazılmış ve MS 1600'lere kadar Avrupa ve Orta Doğu'da kullanımda kalmıştır; tüm modern farmakopelerin öncüsüdür. ⓘ
Gıda dışı ürünler
Endüstriyel ürün olarak yetiştirilen bitkiler, bazen çevreye zarar verme riski taşıyacak kadar yoğun bir şekilde üretimde kullanılan çok çeşitli ürünlerin kaynağıdır. Gıda dışı ürünler arasında uçucu yağlar, doğal boyalar, pigmentler, mumlar, reçineler, tanenler, alkaloidler, amber ve mantar bulunmaktadır. Bitkilerden elde edilen ürünler arasında sabunlar, şampuanlar, parfümler, kozmetikler, boya, vernik, terebentin, kauçuk, lateks, yağlayıcılar, linolyum, plastikler, mürekkepler ve sakızlar bulunmaktadır. Bitkilerden elde edilen yenilenebilir yakıtlar arasında yakacak odun, turba ve diğer biyoyakıtlar yer almaktadır. Fosil yakıtlar olan kömür, petrol ve doğal gaz, jeolojik zaman içerisinde fitoplanktonlar da dahil olmak üzere suda yaşayan organizmaların kalıntılarından elde edilmektedir. ⓘ
Bitkilerden elde edilen yapısal kaynaklar ve lifler konutların inşasında ve giysi üretiminde kullanılmaktadır. Ahşap sadece binalar, tekneler ve mobilyalar için değil, aynı zamanda müzik aletleri ve spor malzemeleri gibi daha küçük eşyalar için de kullanılır. Ahşap, kağıt ve karton yapmak için hamur haline getirilir. Kumaş genellikle pamuk, keten, rami veya bitki selülozundan elde edilen rayon ve asetat gibi sentetik liflerden yapılır. Kumaş dikmek için kullanılan iplik de aynı şekilde büyük ölçüde pamuktan elde edilir. ⓘ
Estetik kullanımlar
Binlerce bitki türü estetik amaçların yanı sıra gölge sağlamak, sıcaklıkları değiştirmek, rüzgarı azaltmak, gürültüyü azaltmak, mahremiyet sağlamak ve toprak erozyonunu önlemek için yetiştirilmektedir. Bitkiler, tarihi bahçelere, milli parklara, yağmur ormanlarına, rengarenk sonbahar yapraklarıyla süslü ormanlara ve Japonya ve Amerika'nın kiraz çiçeği festivalleri gibi festivallere yapılan seyahatleri içeren, yılda milyarlarca dolarlık bir turizm endüstrisinin temelini oluşturmaktadır. ⓘ
Bazı bahçelere gıda ürünleri ekilirken, birçoğu estetik, süs veya koruma amaçlı olarak ekilir. Arboretumlar ve botanik bahçeleri halka açık canlı bitki koleksiyonlarıdır. Özel açık hava bahçelerinde çimenler, gölge ağaçları, süs ağaçları, çalılar, asmalar, çok yıllık otsu bitkiler ve yatak bitkileri kullanılır. Bahçeler bitkileri doğal bir şekilde yetiştirebilir ya da topiary veya espalier'de olduğu gibi büyümelerini şekillendirebilir. Bahçecilik ABD'deki en popüler boş zaman aktivitesidir ve bitkilerle çalışmak veya bahçecilik terapisi engelli insanların rehabilitasyonu için faydalıdır. ⓘ
Bitkiler ayrıca ev bitkileri olarak iç mekanlarda veya canlı bitkilerin bakımı ve yetiştirilmesi için tasarlanmış seralar gibi özel binalarda yetiştirilebilir veya muhafaza edilebilir. Venüs Sinek Kapanı, hassas bitki ve diriliş bitkisi yenilik olarak satılan bitkilere örnektir. Ayrıca bonsai, ikebana ve kesme ya da kurutulmuş çiçeklerin düzenlenmesi gibi kesme ya da canlı bitkilerin düzenlenmesi konusunda uzmanlaşmış sanat formları da bulunmaktadır. Süs bitkileri bazen lale çılgınlığında olduğu gibi tarihin akışını değiştirmiştir. ⓘ
Bitkileri andıran mimari tasarımlar, Mısır'ın beyaz nilüferine ya da papirüsüne benzeyecek şekilde oyulmuş olan Antik Mısır sütunlarının başlıklarında görülür. Bitki imgeleri resim ve fotoğrafçılıkta, tekstil ürünlerinde, paralarda, pullarda, bayraklarda ve armalarda sıklıkla kullanılmaktadır. ⓘ
Bilimsel ve kültürel kullanımlar
_shown_in_her_laboratory_in_1947.jpg)
Temel biyolojik araştırmalar genellikle bitkilerle yapılmıştır. Genetikte, bezelye bitkilerinin ıslahı Gregor Mendel'in kalıtımı yöneten temel yasaları türetmesine ve mısırdaki kromozomların incelenmesi Barbara McClintock'un kalıtsal özelliklerle bağlantılarını göstermesine olanak sağlamıştır. Arabidopsis thaliana bitkisi, genlerin bitki yapılarının büyümesini ve gelişimini nasıl kontrol ettiğini anlamak için laboratuvarlarda model organizma olarak kullanılmaktadır. NASA, uzay istasyonlarının veya uzay kolonilerinin bir gün yaşam desteği için bitkilere dayanacağını öngörmektedir. ⓘ
Eski ağaçlara saygı duyulur ve birçoğu ünlüdür. Ağaç halkaları arkeolojide önemli bir tarihlendirme yöntemidir ve geçmiş iklimlerin bir kaydı olarak hizmet eder. ⓘ
Bitkiler mitoloji, din ve edebiyatta önemli bir yere sahiptir. Devlet ağaçları ve devlet çiçekleri de dahil olmak üzere ulusal ve devlet amblemleri olarak kullanılırlar. Bitkiler genellikle anma, hediye ve doğum, ölüm, düğün ve bayram gibi özel günleri kutlamak için kullanılır. Çiçeklerin düzenlenmesi gizli mesajlar göndermek için kullanılabilir. ⓘ
Olumsuz etkiler
Yabani otlar, çiftlikler, kentsel alanlar, bahçeler, çimler ve parklar gibi yönetilen ortamlarda yetişen ticari veya estetik olarak istenmeyen bitkilerdir. İnsanlar bitkileri doğal yayılım alanlarının ötesine yaymış ve tanıtılan bu bitkilerden bazıları istilacı hale gelmiş, yerli türlerin yerini alarak mevcut ekosistemlere zarar vermiş ve bazen de ciddi ekim yabani otları haline gelmiştir. ⓘ
Bitkiler, insanlar da dahil olmak üzere hayvanlara zarar verebilir. Rüzgarla uçuşan polen üreten bitkiler, saman nezlesi olan insanlarda alerjik reaksiyonlara yol açar. Çok çeşitli bitkiler zehirlidir. Toksalbüminler çoğu memeli için ölümcül olan bitki zehirleridir ve tüketim için ciddi bir caydırıcılık görevi görürler. Zehirli sarmaşık gibi bazı bitkiler dokunulduğunda ciltte tahrişe neden olur. Bazı bitkiler, tütünden nikotin, Cannabis sativa'dan kannabinoidler, Erythroxylon coca'dan kokain ve haşhaştan afyon dahil olmak üzere çıkarılan ve yutulan veya içilen psikotropik kimyasallar içerir. Sigara içmek sağlığa zarar verir ve hatta ölüme neden olurken, bazı uyuşturucular da insanlar için zararlı veya ölümcül olabilir. Bitkilerden elde edilen hem yasadışı hem de yasal uyuşturucuların ekonomi üzerinde olumsuz etkileri olabilir, işçi verimliliğini ve kanun uygulama maliyetlerini etkileyebilir. ⓘ
Ayrıca bakınız
- Biyosfer
- Bitkilerin evrimi
- Bitkilerde üreme
- The Plant List ⓘ
Konuyla ilgili yayınlar
- Genel
- Evans, L.T. (1998). Feeding the Ten Billion – Plants and Population Growth. Cambridge University Press. Paperback, 247 pages. 0-521-64685-5.
- Kenrick, Paul & Crane, Peter R. (1997). The Origin and Early Diversification of Land Plants: A Cladistic Study. Washington, D.C.: Smithsonian Institution Press. 1-56098-730-8.
- Raven, Peter H.; Evert, Ray F.; & Eichhorn, Susan E. (2005). Biology of Plants (7th ed.). New York: W.H. Freeman and Company. 0-7167-1007-2.
- Taylor, Thomas N. & Taylor, Edith L. (1993). The Biology and Evolution of Fossil Plants. Englewood Cliffs, NJ: Prentice Hall. 0-13-651589-4.
- Trewavas A (2003). "Aspects of Plant Intelligence". Annals of Botany. 92 (1): 1-20. doi:10.1093/aob/mcg101. PMC 4243628 $2. PMID 12740212. ⓘ
- Tür tahminleri ve sayıları
- International Union for Conservation of Nature and Natural Resources (IUCN) Species Survival Commission (2004). IUCN Red List The IUCN Red List of Threatened Species 27 Haziran 2014 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi..
- Prance G.T. (2001). "Discovering the Plant World". Taxon. 50 (2, Golden Jubilee Part 4): 345-359. doi:10.2307/1223885. JSTOR 1223885. ⓘ