Botanik - bitkilerde üreme ve gelişme

Bitkilerde döllenmeyi sağlayan gerçek gametler mayoz bölünmeyle değil, mayozu izleyen mitoz bölünmeli hazırlık dönemiyle meydana getirilir.
Bu hazırlık dönemine monoploit gelişme evresi denir.
A. ÇİÇEKSİZ BİTKİLERDE ÜREME
Çiçeksiz bitkilerin hemen hepsi spor meydana getirir. Sporlar çimlenerek haploid bitkicikleri (gametofitleri) oluştururlar.
Üremelerinde eşeysiz ve eşeyli üremenin birbirini takip etmesi yani döl almaşı (genez) görülür.
Su yosunlarının çoğunda zigot mayoz geçirerek sporlar oluşur ve haploid evre hakimdir.
Kara yosunlarında döllenme sonucu oluşan zigottan mitoz bölünmelerle meydana gelen sporofit bitki gametofit bitki üzerinde gelişir ve mayozla sporlar oluşturur.
Sporlar mitozla çimlenerek gametofit bitkiyi meydana getirir. Haploid evre hakimdir.
Eğrelti otlarında döllenmeyle oluşan zigot mitoz bölünmelerle sporofit bitkiyi oluşturur.
Sporofit fotosentez yapabilir, üzerindeki spor keselerinden mayoz bölünmeyle oluşan sporlar çimlenerek gametofiti oluşturur. Diploid evre hakimdir.
B. ÇİÇEKLİ BİTKİLERDE ÜREME
1. Çiçeğin Yapısı
Çiçekli bitkide, eşeyli üremeyi sağlayacak organların meydana geldiği yer çiçektir.
2. Embriyo Kesesi ve Yumurtanın Oluşumu
Dişi organın yumurtalığında (ovaryum) bir veya bir kaç tane tohum taslağı bulunur.
Her tohum taslağı içerisinde 2n kromozomlu megaspor (makrospor) ana hücresi vardır.
Bu hücre mayoz ve mitoz bölünmeler geçirerek, yumurtanın da içinde bulunduğu 8 çekirdekli embriyo kesesini oluşturur.
3. Çiçek Tozu (Polen) Oluşumu
Erkek organın anter (başcık) kısmındaki polen keseleri içerisinde 2n kromozomlu polen ana hücreleri (mikrospor ana hücresi) bulunur.
Polen ana hücresi mayoz bölünmeye uğra¤¤¤¤¤ 4 tane n kromozomlu mikrospor hücresini oluşturur. Her mikrospor bir defa mitoz geçirerek iki çekirdekli hale gelir.
Oluşan bu yapılara polen denir. Polendeki çekirdeklerden biri mitoz geçirerek iki adet sperm oluşur.
Diğer çekirdek ise, tozlaşma sonrasında polen tüpünü oluşturur.
4. Tozlaşma ve Döllenme
Çiçek tozlarının (polenlerin), hazırlandığı yer olan erkek organ başcığından dişi organ tepeciğine; yağmur, rüzgâr, böcekler, diğer bazı hayvanlar ve su aracılığıyla taşınmasına tozlaşma denir.
5. Döllenme Sonucu oluşan Yapılar
Polen tüpüyle taşınan sperm çekirdeklerinden birisi yumurta hücresiyle döllenerek zigot’u oluşturur. Zigot mitoz bölünmelerle gelişerek embriyoyu (2n) meydana getirir.
Polen tüpüyle taşınan diğer sperm hücresi embriyo kesesinin ortasındaki diploid polar hücre (başlangıçta iki haploid polar çekirdek halindeyken sonradan birleşmişlerdir) ile döllenerek triploid hücreyi (3n) meydana getirirler.
Triploid hücre mitozla gelişerek endospermi (besin dokusunu) oluşturur.
6. Tohum ve Meyve Oluşumu
Döllenmelerden sonra embriyo kesesinin dış kısmındaki tohum taslağı örtüsü gelişerek tohum kabuğu ve zarını (testa) oluşturur.
Meyve, tohum gelişimini tamamlamış yumurtalıktan ve dişi organın çeperinden meydana gelir. Meyveler, tohumlarıyla beraber yenilerek veya çeşitli yollarla taşınarak, tohumların geniş alanlara dağıtılmasını sağlar.
Her meyvede yumurtalıktaki tohum taslağı sayısı kadar tohum bulunur.
C. ÇİMLENME ve GELİŞME
Gelişme döllenmeden hemen sonra ana bitkiye bağlıyken başlar. Zigotun bölünmeleriyle ilk yapraklar, çenekler, embriyonik kök ve embriyonik gövde meydana gelir.
Embriyo çimleninceye kadar tohumun içinde bu şekilde kalır. Beslenmesi ise tohum içinde endosperm tarafından olur. Ayrıca yüksek yapılı bitki embriyolarında çenekler vardır.
Genç bitkinin fotosentezle kendine yeterli besin üretmesine kadar bitki taslağını besler. Tohum uygun koşullarda çimlenir. Bunlar uygun bir nemlilik (su), sıcaklık ve oksijendir.
Böyle uygun bir ortamda, tohum ilk olarak su emerek şişer. Bu sayede enzimler daha aktif hale geçer. Nişasta gibi depo besinler yıkılır. Hücresel solunum ve peşinden mitoz bölünme hızlanır.
Bölünmelerin hızlanmasıyla ilk kök oluşur. Sonra sırasıyla ilk yapraklar ve gövde gelişmeye başlar. Ortam ışıklıysa klorofil sentezi yapılır ve fotosentez başlar. Belirli bir süre gelişen bitkide, en son olarak çiçek oluşumu sağlanır.
Bitkide gelişme ve büyüme hayat boyu devam eder. Dökülen yaprakların yerine yenileri oluşur. Meristem dokular hayat boyu korunduğu için, göde ve dalların uzaması sınırsızdır.
Bitkilerde büyüme
Bitkilerde büyüme, bitki hücrelerin çoğalması ve hücrelerin büyümesi ile meydana gelen olay.
Bitkilerde gövde ve dalların ucunda ve iletim demetlerinde olduğu gibi belli yerlerde meristematik hücreler vardır. Bu bölgedeki hücreler devamlı surette bölünerek yeni hücreler meydana getirir. Hücre bölünmesi ve büyüme fazla miktarda maddeye ve enerjiye ihtiyaç gösterirler. Bu nedenle büyüme esnasında metabolik faaliyetler özellikle solunum hızlanır ve çok miktarda karbonhidrat sarf edilir. Primer (birincil) büyüme, primer (birincil) büyüme köklerin ve dalların uzamasıdır.
Sekonder (ikincil) büyüme, kök ve gövdenin sonradan kalınlaşmasıdır.
Isı
Her bitki türü için büyümenin en hızlı olduğu optimum (en uygun) bir sıcaklık vardır ve bu iklim bölgelerine göre değişmektedir. Örneğin ekvator bitkilerinde büyüme +10 ile +50 arasında mümkün olmaktadır. Ilık kuşakta optimum sıcaklık yükselmeye devam ederse büyüme hızı gitgide düşer ve sonunda durur. her bitki bunları yapmaya bilir ilık sıcaklıkta çimlenir ve büyümeye baslar çok soğuk ortamda ise donar ve bir daha ki bahara kadar uyanamaya bilir uyandığında olur ve yeni filizler yani sürgün vermektedir
Işık
Dokuların meydana gelmesi için gerekli bazı maddeler fotosentez yoluyla meydana geldiklerinden ışık bunların büyümesi için sekonder (ikincil) şarttır.
Su
Genellikle kurak yerlerde büyüyen gövdeler daha kısa, rutubetli yerlerde yetişenler ise daha uzundur. Rutubetli bölgelerde internodyumlar uzar, yaprak yüzeyi genişler, kalınlıkları azalır. iletim sistemi basitleşir., tüy sistemi belli bir dereceye kadar dumura uğrar. Kurak koşullarda epidermis hücreleri çoğalır, stomalar artar, mekanik ve iletim sistemi çoğalır.
Bitkilerde Büyüme ve Gelişme
Her canlı gibi, bitkiler de doğar, büyüyüp farklılaşarak gelişir ve sonuçta ölür. Bitki veya bitki organlarına yeni maddelerin eklenmesiyle oluşan hacim artışı olayına büyüme denir. Büyüme sonucunda kazanılan yeni maddelerle hacim artışı olduğu gibi farklılaşma da meydana gelir. Büyüme olayı birbirini takip eden iki evreden oluşur. Bunlar:
Büyüme
Gelişme ve farklılaşma
Bu iki olay bitkilerin en küçük birimi olan hücrelerden en çok farklılaşma gösteren organlarına kadar bütün doku ve organlarda görülür.
Çimlenme
Tohumlar oluştukları ana bitkiden ayrıldıktan sonra serbest veya meyve içinde olarak belli bir süre dinlenme evresi geçirir. Bu sırada tohum soğuk ve sıcak gibi dış etkilere ve diğer mekanik darbelere karşı direnç gösterecek yapıdadır. Tohumu yapan hücrelerin sitoplazmasının su miktarı en az düzeye inmiş, hayati işlevleri de ayırt edilemeyecek kadar azalmıştır. Tohum bu hâlde iken özel ve çeşitli olan araçları ile uzak veya yakın bir yolculuğa hazırdır. Tohum, çimlenmeye uygun ortam bulduğunda yaşam belirtileri hemen hızlanmaya başar. Tohum içindeki bölünebilir, embriyonik hücrelerden yapılmış embriyonun gelişmesini sağlayacak bu biyolojik olaya çimlenme denir. Çimlenme için gereken ortamı iç ve dış şartlar olmak üzere iki kısımda toplamak mümkündür. iç şart, tohumun oluşumu ve yapısı bakımından gelişebilme yeteneğidir. Dış şartlar ise başta su olmak üzere, ısı ve havanın oksijenidir. Ayrıca ileri devrelerde ışığa da ihtiyaç vardır.
Çimlenme, önce tohumun ortamdan su alarak şişmesiyle başlar. Bunu tohumların besi dokularındaki maddelerin özel enzimler aracılığı ile eritilmesi, gerekli yerlere gönderilerek kullanılması gibi fizyolojik olaylar izler. Üçüncü kademede ise besin maddelerinin alınmaya başlaması ve bunların sağladığı büyüme ve gelişme olayları takip eder.
Bu olaylar sürecinde embriyonun genç, bölünebilen hücreleri bir taraftan hızla bölünerek embriyoda hücre sayısı artar. Diğer taraftan bir kısım hücreler uzar, genişler ve sonunda embriyonun çeşitli organları büyüyerek belirgin bir hâle geçer. Çimlenmede tohumdan dışarı çıkan ilk organ embriyonun kökçüğüdür. Bu esnada tohumun sert kabuğu şişme sonucunda çatlamış ve embriyo kısımlarının dışarı doğru uzanması sağlanmış olur. Kökçük, toprağa doğru uzanır ve hızla gelişir.
Genç bitkinin büyümesi için kendine gerekli besin maddelerini topraktan alacak olan organ köktür. Kökün gelişmesinden sonra gövde ve yaprakçıkların toprak üstünde yükseldiği görülür. Tohum embriyosundan meydana gelen kök, gövde ve yapraklardan oluşan genç bitkiye fide denir.
Bitkilerin Büyümesi
Tohum çimlenmesi ile gelişen fidede çeşitli organların her hücresi önce hacimce genişler, gelişir, farklılaşır ve sürekli bölünerek hücre sayısını artırır. Böylece embriyonun tüm büyümesi sağlanır. Bütün bu olayların tekrarı ve sürekli oluşumu ile fidecik gitgide daha gelişmiş duruma geçer. Fideciği yapan çeşitli organlar ve onları oluşturan hücreler de aynı büyüme ve gelişme kademelerini durmadan devam ettirerek daha yüksek gelişme ve farklılaşma evrelerine ulaşacak ana bitkiyi oluşturur. Kök, gövde ve yaprak gibi organların tam oluşup farklılaşması ile bitkinin yapısal büyüme ve gelişme dönemi biter.
Büyümeye Etki Eden Faktörler
Bitkilerin büyüme ve gelişme olayları, ortamın çeşitli faktörleri ve her bitkinin kendine özgü olan iç özelliklerine bağlıdır.
Dış Faktörler
Çeşitli dış faktörler büyüme ve gelişme üzerine farklı etkiler gösterirler. Özellikle ışık, sıcaklık, su ve yerçekiminin etkileri en önemli dış faktörlerdir.
Işık
Yeşil bitkilerin, büyüme ve gelişmeleri için belli bir ışık gereklidir. Ancak bazı ilkel bitkiler ışık istemez. Fazla ve Ģiddetli ışık, çoğu zaman büyüme üzerinde durdurucu etki yapmaktadır. Fazla güneşli ortamlarda bitkilerin bodur oluşu bu sebeptendir. Buna karşılık ışıksızlık büyümeyi hızlandırır. Bitkinin anormal gelişmesine neden olur. Karanlık ortamda yaşamaya zorlanan bir bitki fazla uzar, rengi sarı ve yaprakları küçük olur.
Her bitkinin yapısal büyümesinde gerek duyduğu ışık değişkendir ve ışık şiddeti büyümede önemli bir etkendir. Işık şiddeti isteği bitki türlerine göre değişir. Bu bakımdan bitkiler, gölge seven ve güneş seven bitkiler diye ayırt edilir.
Sıcaklık
Her bitkinin büyüyüp gelişmesi için bulunduğu ortamda belli bir sıcaklığın olması gerekir. Genel olarak 0 ile 40 0C arasında bitkiler gelişme ve büyüme gösterebilir. Her bitkiye göre değişen uygun ısı derecelerinin altında ve üstünde gelişme ve canlılık sona erer. Her bitkinin soğuğa ve sıcağa dayanması farklıdır.
Su ve Nem
Su bitkilerin yaşaması için zorunlu maddelerden biridir. Bitkilerin büyüyüp gelişmesi için belli miktarda suya ihtiyaç vardır. Su fazlalığı genel olarak büyümeyi hızlandırır. Buna karşılık kurak ortamlarda yetişen bitkilerde büyümede gerilik görülür. Dolayısıyla bodurluk göze çarpar. Su azlığı ayrıca farklılaşmayı olumsuz etkiler.
Yer Çekimi
Yerçekimi bitkilerde hormon salgısını hızlandırır. Bu olay büyüme ve gelişmeye etki eder. Dolayısıyla yer çekiminin etkisi dolaylı olarak gerçekleşir.
İç Faktörler
Her bitkinin genetik özellikleri büyüme ve gelişmede etkilidir. Bunun için dış ortam ne olursa olsun, bir bitki kendi kalıtsal yeteneğinin sonucu olarak kendi türüne uygun bir birey meydana getirir.
Bitkilerde büyüme ve gelişmeye etki eden faktörlerden biri de hormonlardır. Hormonlar, üretildikleri yerlerden başka tarafa taşınabilen, çok az olmalarına rağmen etkileri çok olan organik maddelerdir. Bitkisel hormonları üç farklı grupta inceleyebiliriz.
Büyüme hormonları: Oksinler, giberellinler, sitokininler
Organ yapıcılar: Bu hormonlar çiçek, kök , gövde, yaprak oluşumuna etki eder.
Yara hormonları: Bitkinin yaralandığı durumlarda salgılanır. Yaranın iyileşmesini sağlar.
Bitkilerde büyüme ve gelişmeye etki eden faktörlerden biri de vitaminlerdir. Vitaminler, hormonlar gibi çok az miktarları bile büyüme ve gelişmeyi etkileyen organik bileşiklerdir.