Bitki Evrimi 1/5: Karaya İlk Çıkanlar

Yeşil bir gezegende yaşıyoruz. Bize bu gayet sıradan, alışılmış ve dolayısıyla önemsiz geliyor ama bitkiler Dünya üzerinde yaşayan en önemli canlılar. Bitkilerin karaya çıkışı, minik karıncalardan dev..
Görsel Telif: Rhynie Chert / Franz Anthony

Yeşil bir gezegende yaşıyoruz. Bize bu gayet sıradan, alışılmış ve dolayısıyla önemsiz geliyor ama bitkiler Dünya üzerinde yaşayan en önemli canlılar. Bitkilerin karaya çıkışı, minik karıncalardan devasa dinozorlara kadar tüm hayvanların yaşamına olanak tanıdı. Peki acaba bunu ilk yapanlar kimlerdi; yeşil öncüler hangileriydi ve karaya çıkmanın yolunu nasıl bulabildiler?

Milyonlarca yıl boyunca, fotosentez yapan ilk organizmalar olan siyanobakteriler de dahil olmak üzere, her şey denizlerin altında varoldu. Bu bakteriler, o zamanlar yaşamakta olan tüm diğer organizmalar gibi basit tek hücrelilerdi. Onları diğerlerinden ayıran şey ise hücrelerinde bulunan klorofildi. Bu yeşil pigment, ışık enerjisini soğurmak için kullanılıyordu. Eskiden “mavi-yeşil alg” adıyla bilinen bu küçük canlılar, güneş ışığını besine çeviriyor ve atık ürün olarak oksijen salınımı yapıyorlardı. Onlar sayesinde su kısa sürede solunabilir oksijen ile dolacak ve sonraları havaya karışarak, atmosferde birikmeye başlayacaktı.

Erken dönem siyanobakterileri, aynı zamanda Dünya’nın pek çok mikrobiyal ekosisteminin, yani bugün halen stromatolit yatakları biçiminde görebildiklerimizin benzerlerinin belkemiği durumundaydı. Stromatolitler ilk bakışta katmanlı kaya öbekleri gibi görünebilir; fakat aslında siyanobakteriler tarafından yapılandırılmış mikrobiyal örtülerdir. Siyanobakteriler 3,5 milyar yıldan bu yana yaşıyor ve çok sayıda sualtı ortamına yayılmış durumdalar. Çoğu zaman fark edilemeseler de, bazen Batı Avustralya’daki Köpekbalığı Koyu’nda yaptıkları gibi örtüler oluşturuyorlar.

Siyanobakteriler milyarlarca yıl boyunca, sualtındaki kolonilerinde kalarak, baskın fotosentetik yaşam formu oldu. 1,6 milyar yıldan fazla süre önce, ikinci bir fotosentetik organizmalar grubu belirdi: Algler. Algler ökaryottur; yani hücrelerinin içinde “organel” adı verilen özelleşmiş (belirli görevleri olan, işbölümü yapan) yapılar vardır. Kloroplast adı verilen organel, tüm alglerde ve kara bitkilerinde bulunur. Hücrede fotosentezin gerçekleştiği yer bu organeldir. Kara bitkilerinin ilk ataları, yaklaşık 500 milyon yıl önce yeşil alglerden evrilmiştir.

Tüm organizmalar için karada yaşam, yerçekimine karşı sürekli bir mücadele anlamı taşır. Gezegenin kütleçekim kuvveti ile savaşabilmek ve yumuşak içorganlarını koruyabilmek için uygun bir iç yapıya sahip olmak zorundadırlar. Bitkiler söz konusu olduğunda, onları zeminden yukarıda tutacak bir iç destek sistemi gerekmiştir.

Aralarında yosunların ve koyunotunun (kızılyaprağın) da bulunduğu damarsız bitkiler, karaya çıkan ilk bitkilerdendir. Pek bir içsel destek sistemleri olduğu söylenemez ama aynı iş için biraz daha basit bir malzemeye sahiptirler. Bir su kütlesi ile temas etmeden yaşayamazlar ve eğer onları çevreleyen ıslak bir ortam yoksa, kısa sürede kuruyup ölürler. Bu kısıtlamaların anlamı, bitkiler karayı fethetmeye başladıklarında, gezegene yayılamayacakları anlamına gelir.

Yerçekimi ile gerçekten savaşan ilk bitkiler, damarlı bitkiler olmuştur. Bitkinin her yanına suyu ve besini taşımak için özel doku tipleri geliştirmişlerdir. Damarlı bitkilerde, bitki kökünün iç kısmı boyunca su ve besin taşınımı için sırasıyla odun boruları (ksilem) ve soymuk boruları (floem) bulunur. Bu damarsı dokular, bitkinin kuvvetlendirici iç iskeletidir. Bitki bu sayede yerçekimine karşı koyarak göğe doğru büyüyebilir.

Yerçekimi ile gerçekten mücadele eden ilk bitkiler, yaklaşık 433 milyon yıl önce, yani Silüryen Dönem’de ortaya çıkmıştır. O küçük bitkilerin, dallanmış bir kök tarafından birbirlerine bağlı olan spor üretici organları vardı. Yeraltındaki kök benzeri rizoitleri (köksüleri) suyu emiyor ve bitkinin ana gövdesini desteklemek için bir çıpa görevi görüyordu.

Böyle bitkilerden kalma fosillere ilk olarak İngiltere’deki Shropshire’da rastlanmıştır. “Kuksonya” (İng. Cooksonia) adı verilen bu bitkiler, en azından Erken Devonyen Dönem’e dek Dünya florasının önemli bir parçası olmuşlardır. Şu anda onların sadece sporofitleri yani eşeysiz parçaları biliniyor. Günümüzde de yaşayan eğrelti otu ve diğer ilkel bitkiler gibi, bu bitkilerin de patlayarak sporları etrafa saçan spor keseleri vardı.

“Kuksonya” bitkisini betimleyen bir çizim . (Telif: Eleonora Di Cuffa@flickr)

Bugün bu bitki gözümüze yabancı ve çok basit gibi görünse de, karaya çıkan ilk hayvanlardan bazılarının yuvası Kuksonya cangılları olmuştu. Shropshire faunası, çok çeşitli böceklerin, örümceklerin ve çalılıklarda gezinen başkalarının arasında, bugün bile tanınabilirdi. Sualtında yaşayan kuzenlerinden daha ufak-tefek olan o canlılar, yerçekiminin etkilerine karşı koyabilmek ve içorganlarını koruyabilmek için kitin dış iskeletler geliştirmişlerdi.

Bu fosil toplulukların en iyi görülebildiği yerlerden biri İskoçya’daki Rhynie Chert’tir. Bu inanılmaz kaya oluşumu, ilk damarlı bitkilerden bazılarının gölgesinde yaşayan bir hayvan topluluğu içeren, başkalarına hiç benzemeyen bir ekosistem sergiler. Oluşumun kendisi, Yellowstone’dakine benzeyen volkanik kaplıcalar tarafından biçimlendirilmiştir. Rhynie, lagerstätte adı verilen bir oluşum türüne örnektir. Bu tür oluşumlar, çok sayıda organizmayı etkileyici ayrıntılarla birlikte koruyabilir.  Böyle biriktirici ortamların oluşumu, sualtında ölen organizmaların çöküntü tarafından bütünüyle örtülmesi ile gerçekleşir. Rhynie’de bu olay bir kaplıca ortamında olmuştur. Oradaki tüm bitkiler, volkanik kaplıcalardan gelen silika zengini su tarafından kaplanarak, hızla gömülmüştür.

Rhynie bitkilerinde gerçek yapraklar bulunmaz, ama şekilleri her zamankinden daha fazla çeşittedir. Rayniya (İng. Rhynia) bu türe tipik bir örnektir (Üst görselde, su kenarında görülen ufak bitki Rayniya). Kuksonya’dan ve diğer bazı erken dönem damarlı bitkilerinden daha dallıdır; yine de gövde yapıları dikkate değer ölçüde benzerdir. Genellikle doğrudan kaplıcaların etrafında değil de, kumlu yüzeylerde yetişmiştir.

Oradaki en büyük bitkilerden biri ise yaşam alanının su birikintilerinde yetişen “Asteroksilon“dur (İng. Asteroxylon). Zamanının devi olan bu bitkinin 40 cm’lik köklerinin çapı 12 mm kadar genişleyebiliyordu (Üst görselde, sağ ve sol yanlarda görülen bitkiler Asteroksilon). Rayniya’nın pek yakın bir akrabası sayılmazdı. Daha ziyade, günümüzde yaşayan “kurtayağı” (İng. club moss) bitkisine yakındı. Fakat bugünkü kurtayağından farklı olarak, asteroksilonun gerçek yaprakları yoktu. Spor keselerini hala yukarıda tutuyordu ve kuzenlerinden daha sert köklerle destekliyordu. Kökü, pul benzeri çıkıntılarla kaplıydı; tıpkı kurtayağının en ilkel atalarında olduğu gibi. Yaklaşık 1 metre kadar yükselebiliyordu ve bir süre için güneşe ulaşma yarışının galibi gibi görünmüştü.

Rhynie bölgesi, kuşkusuz Asteroksilon gibi ilkel kurtayağı bitkileri ile doluydu; her birinin kendine özgü yöntemleri vardı. Mevki bölüntüleme, türler arası rekabetin azalması anlamına geliyordu. Ama o küçük ormancıklar hala suya bağımlıydı. Oldukça büyümeyi başarmakla birlikte yine de varolan en büyük organizmalar da değillerdi. Bilimcileri 1843 senesinden bu yana ikiye bölen bir başka gizemli organizma, bu şampiyonluğun sahibiydi. Adı Prototaksites olan söz konusu canlının fosilleri, çok büyük ağaç gövdelerine benzerdi (Üst görselde, en arka ortada görülen organizma Prototaksites). Fakat aslında çok büyük bir mantargil türü olduğu ve kütük benzeri fosillerin de mantargilin meyve veren gövdesi olduğu düşünülüyor. Bunların en uzunlarından bazıları 8 metreye kadar ulaşarak, bitki komşularının hepsine tepeden bakabiliyordu. (Bkz. Gizemli Dev: Prototaksites)

Ama dev mantarların dönemi çok sürmedi. Geç Devonyen Dönem’e gelindiğinde, kurtayağı daha da büyümeye başlamış ve yerçekimine karşı daha güçlü bir teçhizata sahip olmuştu. Devasa mantar, bu sürekli evrilen ortamda kendine yer bulamadı ve konumunu bitkilere kaptırdı. Bitkilerin yarışta öne geçmesini sağlayan şey, odunlaşmalarıydı. Odunlaşma, bitkilerin çok çeşitli ortamlarda dev boyutlara erişmelerine olanak tanıyan bir uyumlanmaydı. Bu adaptasyon, sonraki 400 milyon yıl için kara bitkilerinin yazgısını değiştirmiş oldu. 

Bitki Evrimi Yazı Dizisi

  1. Karaya İlk Çıkanlar
  2. Ormanların Doğuşu
  3. Kömür Çağı
  4. Çiçeklerin ve Tohumların Öyküsü
  5. Çayır İmparatorluğu

Kaynak ve İleri Okuma

Etiket
  • Projelerimizde bize destek olmak ister misiniz?
  • Dilediğiniz miktarda aylık veya tek seferlik bağış yapabilirsiniz.
  • Destek Ol
Yorum Yap (0 )

Yorum yapabilmek için giriş yapmalısınız.

Bunlar da ilginizi çekebilir

Bağış Yap, Destek Ol!
Projelerimizde bize destek olmak isterseniz,
Patreon üzerinden
bütçenizi zorlamayacak şekilde aylık veya tek seferlik bağışta bulunabilirsiniz.
E-Bülten Üyeliği
Duyurulardan e-posta ile
haberdar olmak istiyorum.
Reklam Reklam Ver
Arşiv