Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

34.1: Bitki Çeşitliliğine Giriş
TABLE OF
CONTENTS

JoVE Core
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. You will only be able to see the first 20 seconds.

Education
Introduction to Plant Diversity
 
TRANSCRIPT

34.1: Introduction to Plant Diversity

34.1: Bitki Çeşitliliğine Giriş

From Water to Land

Kingdom Plantae first appeared about 410 million years ago as green algae transitioned from water to land. This land was a relatively uncolonized environment with ample resources. Terrestrial environments also offered more light and carbon dioxide, required by plants to grow and survive.

However, the stark differences between land and sea posed a formidable challenge to early colonizing species prompting many new adaptations that have resulted in the wide variety of plant forms observed today.

One early adaptation was the development of an outer waxy coating, called a cuticle. Cuticles serve to protect plants from desiccation, by trapping moisture inside. However, this adaptation prevented the direct exchange of gases across the surface of plants. As a result, pores developed on the outer surfaces of plants that allowed the absorption of carbon dioxide and release of oxygen.

Additional structures were necessary to facilitate the transport of water and nutrients from soil to the superior portions of the plant. As a result, vascular tissue developed that not only serves to transport water and nutrients to all areas of the plant but also provided structural support as stems grow taller and stronger.

To accommodate reproduction on land, terrestrial plants developed gametangia - reproductive structures that protect gametes and embryos from the harsh environment outside the plant. In males, this structure is called the antheridia, while in females, it is called the archegonia.

Different strategies evolved to facilitate the transport of sperm from the antheridia to the eggs within the archegonia. These include sperm swimming from one structure to the next, being carried by the wind, or being transported by pollinators like bees and birds. The specific mode used is unique to each classification of plants. Following fertilization, eggs are retained within the archegonia to protect and nourish the developing embryo, or sporophyte.

Another major reproductive adaptation was the generation of seeds. Though not all terrestrial plants are seeded, seeds are advantageous for many reasons. Without these structures, plants require moist environments to transport gametes from one place to another. Often in seedless plants, male and female spores are approximately the same size and both travel. However, seeded plants generally contain small male spores adapted to be highly mobile, called pollen grains, which travel to female gametophytes to deposit sperm directly to the egg. Once fertilization occurs, a seed forms that contains the plant embryo and a supply of nutrients.

These adaptations have created plant species well adapted to life in terrestrial environments.

Major Lineages of Plants

Though countless varieties of plants now exist, all can be divided into one of three groups: non-vascular, vascular seedless, and vascular seeded. Non-vascular plants are the most ancestral and least complex, including mosses, liverworts, and hornworts. Next, the vascular seedless plants include ferns and horsetails, and were the first group to evolve a vascular transport system. The last group, vascular seeded plants, includes all remaining species. This group is the most diverse and occupies the broadest range of habitats, and is split into two major sub-groups, angiosperms, and gymnosperms. Angiosperms include all flowering and fruiting plants, with pollen carried by the wind or transported by pollinators. Gymnosperms are non-flowering plants, including conifers, cycads, and ginkgo trees. These species produce bare seeds not protected by fruit and pollen carried by wind.

Sudan Karaya

Kingdom Plantae ilk olarak yaklaşık 410 milyon yıl önce yeşil algler sudan karaya geçerken ortaya çıktı. Bu topraklar, yeterli kaynakları olan nispeten sömürgelenmemiş bir ortamdı. Karasal ortamlar da daha fazla ışık ve karbondioksit, bitkiler tarafından büyümek ve hayatta kalmak için gerekli sundu.

Ancak, kara ve deniz arasındaki belirgin farklılıklar, günümüzde gözlenen çok çeşitli bitki formlarının ortaya çıkan birçok yeni adaptasyona yol açan erken kolonileşme türleri için zorlu bir meydan okuma teşkil etmiştir.

Bir erken adaptasyon bir dış mumlu kaplama geliştirilmesi oldu, bir mitikül denir. Cuticles içinde nem bindirme tarafından, kurutma bitkilerin korumak için hizmet vermektedir. Ancak bu adaptasyon, bitkilerin yüzeyinde gazların doğrudan değişimini engelledi. Sonuç olarak, karbondioksit emilimi ve oksijen salınımı izin bitkilerin dış yüzeylerde gözenekleri gelişti.

Suyun ve besinlerin topraktan bitkinin üst kısımlarına taşınmasını kolaylaştırmak için ek yapılara da gerekliydi. Sonuç olarak, vasküler doku sadece bitkinin tüm alanlarına su ve besin taşımaya hizmet değil, aynı zamanda kökler daha uzun ve daha güçlü büyüdükçe yapısal destek sağladı geliştirdi.

Karada üreme karşılamak için, karasal bitkiler gametangia geliştirdi - bitki dışında sert ortamdan gamet ve embriyoları korumak üreme yapıları. Erkeklerde bu yapıya antheridia, kadınlarda ise arkeon denir.

Farklı stratejiler arkegonia içinde yumurta antheridia sperm taşınmasını kolaylaştırmak için gelişti. Bunlar arasında bir yapıdan diğerine yüzen, rüzgarla taşınan veya arılar ve kuşlar gibi tozlaştırıcılar tarafından taşınan spermler sayılabilir. Kullanılan özel mod bitkilerin her sınıflandırmaiçin benzersizdir. Döllenmeden sonra, yumurtalar gelişmekte olan embriyoyu veya sporofiti korumak ve beslemek için başpiskoposluk içinde tutulur.

Bir diğer önemli üreme adaptasyonu da tohum üretimiydi. Tüm karasal bitkiler tohumlu olmasa da, tohumlar birçok nedenden dolayı avantajlıdır. Bu yapılar olmadan, bitkiler bir yerden diğerine gamet taşımak için nemli ortamlar gerektirir. Genellikle çekirdeksiz bitkilerde, erkek ve dişi sporlar yaklaşık olarak aynı boyutta dır ve her ikisi de seyahat eder. Ancak, tohumlu bitkiler genellikle son derece hareketli olarak adapte küçük erkek sporları içerir, polen taneleri olarak adlandırılan, doğrudan yumurta sperm yatırmak için kadın gametophytes seyahat. Bir kez gübreleme oluşur, bitki embriyo ve besin kaynağı içeren bir tohum formları.

Bu adaptasyonlar, karasal ortamlarda yaşama iyi adapte olmuş bitki türleri yaratmıştır.

Başlıca Bitki Soyları

Bitkilerin sayısız çeşitleri şimdi var olmasına rağmen, tüm üç gruptan biri ayrılabilir: non-vasküler, vasküler çekirdeksiz, ve vasküler tohumlu. Non-vasküler bitkiler en atalarının ve en az karmaşık, yosun dahil, liverworts, ve hornworts. Sonra, vasküler çekirdeksiz bitkiler eğrelti otları ve at kuyrukları içerir, ve bir vasküler taşıma sistemi gelişmeye ilk grup vardı. Son grup, vasküler tohumlu bitkiler, kalan tüm türleri içerir. Bu grup en çeşitli ve habitatların en geniş yelpazede kaplar, ve iki ana alt gruplara ayrılır, anjiyospermler, ve gymnosperms. Anjiyospermler tüm çiçekli ve meyve bitkileri içerir, polen rüzgar tarafından taşınan veya tozlaştırıcılar tarafından taşınan. Gymnosperms kozalaklı, cycads ve ginkgo ağaçları da dahil olmak üzere çiçeksiz bitkiler vardır. Bu türler rüzgarla taşınan meyve ve polenler tarafından korunmayan çıplak tohumlar üretirler.


Suggested Reading

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter