Hidrobotanik ; Bitkilerin Evrimi - Eko Sistem

HİDROBOTANİKDünyamızın üzerindeki dengeye dayalı düzen içinde canlı veya cansız her varlığın kendine has bir rolü ve her rolün de bir önemi vardır. Bir varlığın rolünün insanların gözündeki öneminin, o insanların benimsediği kriterlere göre değişmesini bekleyebiliriz. Nitekim varlıklarla ilgili kriterlerimiz insanlık tarihi içinde zamana göre değiştikçe aynı varlığa verilen önem de değişmiştir. Örneğin çok uzun zaman önce değil, sadece yüzyıl öncesinde, medeniyet kavramı, vahşi tabiatı tarımla ilgili veya endüstriyel faaliyetler için dümdüz edebilmekle eşken, bugün dünya üzerinde insan varlığını tehdit eden olaylar peşpeşe gelmeye başlayınca yeryüzündeki Hidrobotanik denmektedir.
BİTKİLERİN EVRİMİ
Dünyamızın 4.5 milyar yıl yaşında olduğunu tahmin ediyoruz. Gezegenimiz üzerinde bulabildiğimiz canlı izi taşıyan en eski fosil ise 3.5 milyar yıl önce yaşadığı tahmin edilen zincirleme basit hücrelerden oluşmuş bir bakteriye aittir. Bu bakteri ve benzerleri, su içinde ve anaerobik (oksijensiz) ortamda hayat buldular ve hayatlarını devam ettirebilmek için dışarıdan bir enerji kaynağına bir başka deyişle besinlere ihtiyaç duydular. Besin ihtiyaçlarını gene suda oluşmuş organik moleküllerden karşıladılar. Organik besinlerle gelişen ve sonrasında üreyip çoğalan canlılar, ortamdaki besinin yetmemeye başlaması ile rekabet ortamı içine girdiler. Dünya üzerindeki ilk canlı formlarından günümüze kadar gelen rekabet ortamı içinde, komplex canlı formlarının yeryüzündeki hayatlarının devamını mümkün kılan en önemli olay fotosentez yapan ototropik (kendi kendini besleyen) canlıların ortaya çıkması oldu. Ototropik canlılar fotosentezle bol miktarda bulunan güneş enerjisini diğer heterotropik (başkaları ile beslenen) canlılar için sentezleyip kendi yapılarında besine dönüştürdüler. Bu canlılar diğerleri tarafından tüketilmeye başlanınca enerji diğer canlılara doğru yönlenmiş oldu.



Fotosentez yapabilen canlıların ortaya çıkmasından bu yana, ilk zamanlarda nitrojen, karbondioksit ve su buharından ibaret ince atmosfer üzerinde ve dolayısıyla dünya üzerinde büyük değişiklikler gerçekleştirdiklerini söyleyebiliriz. Bu değişiklikler şunlardır:



Ototropik bakterilerin fotosentez faaliyetleri sırasında su moleküllerini parçaladıklarında açığa çıkan oksijen, atmosferdeki oksijen gazı (O2)oranını önemli ölçüde arttırdı
Atmosferin üst tabakasında oksijen moleküllerinden (O3) meydana gelen ozon katmanı, güneşin bugünkü canlı formları için zararlı mor ötesi ışınlarını geri yansıtmaya başladı
Oksijenin artması ile aerobik ortam oluştu ve bu ortamda daha komplex yapıdaki ilk canlılar oluşmaya başladı
Anaerobik ortamda üretilen enerjiye kıyasla aerobik ortamda karbona dayalı üretilen enerji miktarı kat ve kat arttı. Böylece gelişmekte olan komplex canlı formlarının sayılarının artmasını sağlayan daha bol miktarda besin ortama girmiş oldu.


Fotosentez yapabilen ilk bakteriler mikroskopik ölçülerdeydi. Su yüzeyinin hemen altında güneş ışığı ile aydınlanabilen derinlikte serbest yüzmekteydiler. Açık okyanusta bulunan mineraller giderek azalınca ve çoğalan bakteri sayılarına yeterli olmamaya başlayınca nitrat ve minareller açısından daha zengin olan kıyı şeridi daha cazip olmaya başladı. Bununla birlikte suda serbest yüzen bakteriler için kıyı şeridi oldukça hareketli bir ortam oluşturuyordu. Bundan 650 milyon yıl önce birçok değişik hücre yanyana gelerek birbirleri ile yardımlaşıp kıyı şeridinin hareketli durumuna rağmen yaşayabildiler. Kıyı şeridinde dalgaların etkisini azaltabilmek için kayalara tutunabilmeyi sağlayabilen organellerle, yüzeye daha yakın yerde dolayısıyla daha fazla ışık alan organeller arasında iş bölümü gerçekleşti. Biri besin üreterek, diğeri dalgalara karşı koyarak tek başlarına olduklarından daha güçlü yapılar oluşturdular. Böylece gittikçe daha büyük ölçeklerde ve kompleksleşen yapıda canlılar gelişmeye başladı. Yaklaşık 400 milyon yıl önceye ait ilk bitki fosilinde spor üreten organların bağlı olduğu ince bir sapa ve kayalara tutunmaya yarayan bir organa rastlıyoruz. Bu ilk bitki fosili 9 mm civarındadır.
bitkilerin kapladığı alanlar insanlara daha önemli gelmeye başlamıştır. Atmosferde, ozon tabakasının delinmesi, karbondioksitin ve sera etkisinin artması, yeryüzünde ise suların canlıların barınamayacağı nitelikte kirletilmesi gibi insanın ihtiyaç duyduğu en önemli kaynakları önemli derecede tehdit eden ve dünyanın iklimini değiştiren büyük ölçekli olayların çözümlerinde her geçen gün bitkilerin anahtar rolü oynadıkları idrak edilmektedir. Bu sitede de, dünyadaki büyük ölçekli dengenin minik bir parçası olan tatlı su alanları ve bu alanlarda dengenin yürümesine önemli katkıları olan su bitkileri konu edilmektedir. Su bitkilerini inceleyen bilim dalına Biyolojinin bir alt dalı olan

EKOSİSTEM


Bitkilerin yaşayabilmek için suda ihtiyaç duydukları ışık, karada daha direkt ve daha kuvvetli bir şekilde bulunuyordu. Keza sudaki minerallerin de kaynağı, üzerlerinden su akan toprak ve kayalardı. Üstelik CO2 ve O2 karada daha kolay kullanılabilir haldeyken karaya çıkmanın tek dezavantajı karada suya ulaşımın kolay olmayışıydı. Ancak bitkiler bunu da toprağın derinliklerine inebilen kökler geliştirerek aştılar. Yapraklar fotosentez yaparken kökler tutunmayı, mineralleri ve suyu sağladılar. Yaprak ve kök arasında maddelerin iletişimini vasküler sistem yoluyla geliştirdiler. Böylelikle karadaki iklim ve coğrafi koşullara uyum sağlayan koloniler halinde gelişen bitkiler karada, suda ve atmosferde dengelerin kurulması ve korunmasında rol aldılar. İklim, coğrafya ve bitki örtüsünün aralarındaki etkileşimleriyle zamanla denge içine giren ekosistemler oluşmaya başladı.



Yağmur ormanları, savanlar, koruluklar, tundralar gibi sistemler kendi içlerinde bir dengeyi tutturmuşlardır. Bununla beraber işin ilginç tarafı dengede duran sistem içinde yer alan türler arasında kıyasıya bir yaşam savaşı verilir ve bu savaş rekabet üzerine dayalıdır. Yaşamı dakikalarla sınırlı bakterilerden binlerce yıl yaşayabilen ağaçlara kadar her tür, besin bulma mücadelesinde bir besin kaynağı tüketirken, bir başka türe de besin kaynağı olabilir. Birbirleri üzerinden beslenen canlılar bir besin zinciri oluştururlar ve canlıları meydana getiren elementlerin devamlı şekilde bir ortamdan diğer ortama aktarılmasını sağlarlar. Böylelikle ekosistem kalıcı hale gelirken sistemi oluşturan canlı üyeler devamlı şekilde ölür ve yenilenirler. Ekosistemin kalıcılığının arkasındaki büyük dinamizmin işleyebilmesi için içeriye sürekli şekilde enerji girmesi gerekir. Enerji, besin zincirini harekete geçirerek elementlerin içeride devamlı bir devri daim içerisinde olmalarını sağlar. Bu enerji güneş enerjisidir ve ancak fotosentez yoluyla sistem tarafından kullanılabilir hale gelir.