Bitkilerde Destek ve Hareket
Toprağa bağımlılık, yüksek organizasyonlu bitkilerde (Cormophyta), yerel hareketi sınırlar. Ancak yumru ve sürgünlerden çıkan uzantılarda sınırlı bir hareket vardır. Zaten bu bitkilerin soyunu devam ettirebilmeleri için de tohumlarının başka bir araçla; daha çok rüzgarla, böcek ve kuşlarla, bulunulan noktalardan başka bir yere taşınması gerekir. Bununla birlikte, hareket edemeyen bitkilerin bazı organlarım, değişik ekolojik etmenlere bağlı olarak hareket ettirebilmeleri olasıdır.
Tradescanüa ve Vallisneria gibi bazı bitkilerin hücrelerinde plazma hareketi mikroskop altında izlenir. Bu tip PLAZMA HAREKETLERİ proteinlerin hareketi ile yönlendirilir. Bu durum hayvan hücrelerinde de görülür. Mikroskop kullanmadan da bitkinin tamamının hareketi izlenebilir. Şerbetçiotu gövdesi, serbest olan açıktaki kısmı ile dairevi hareketler yapar. Krokus çiçekleri güneş tarafından ısıtılırsa, kısa süre sonra açılır. Bu hareketlere BÜYÜME HAREKETLERİ denir. Mimoza'da izlenen TURGOR HAREKETLERİ daha süratli olur. yapraklarına dokunur dokunmaz, hareket eder. Venüs (sineği yakalayan bitki=Dionaea) de, kendisine bir böceğin dokunması ile birlikte aniden kapanır. Dokunum uyarısı yapraktaki duyu kılları tarafından algılanır. Bunun akabinde eklem hücrelerindeki turgor değişimi nedeniyle saniyede 6-20 cm süratle kapanır. Kına çiçeği (=Impatiens)nde de tohum kesesine dokunur dokunmaz, kesenin patlayıp, tohumların dışarıya çıkması da turgora dayanan bir İVME HAREKETİ'dir.
Bitkilerde Hareket Nasıl
Bazı bitki bölümleri de HİGROSKOPİK HAREKET yapabilir. Sterliçya çiçeklerinin uzun ve helezonik bir mahmuzu vardır. Bu helezon mahmuzlar rutubete bağlı olarak daha da döner.
İçinde Euglena ve alg bulunan bir akvaryum pencereye doğru konulursa, güneşe bakan yüzde yeşil bir renk izlenir. Burada fotosentez yapabilen hücreler güneşe doğru bir araya gelerek toplanır. Bu şekilde belli bir yöne doğru yapılan hareketlere TAKSİS hareketleri denir. Bunlara eğrelti ve yosunun belli cinsel uyarıcı maddelere tepki gösteren eşey hücrelerinde de rastlanır. Çok hücreli bitkilerde serbest hareket etmeyle ilgili böyle örnekler yoktur.
Uyarı yönüne bağlı olmayan hareketlere NASTİ denir. Lale veya ilkbahar çiçeğinin, çiçek yapraklarının açılım hareketleri sıcaklık ve ışığa bağlı olan nastilerdir. Yaprakların hareket yönü ise onların yapısal planında belirlenmiştir. Nastilerde tepki veren organın anatomisi ile hareket yönü belirlenmesine rağmen, bunlarda fizyolojik olarak anlamlı hareketler söz konusudur, bunun bitki için önemi büyüktür. Bu hareketlerin mekaniği ya yerel ve dönüşümü olmayan büyüme hareketlerine veya özel hücrelerdeki karışık yaprak eklemlerine bağlıdır. Bunlar Turgor hareketleri kuramına göre hareket ederler. Bu hareketler çok süratli ve geri dönüşümlüdür. Bunlarda enerji kullanır. Örnek olarak Mimosa pudica'daki seismonasti ve fotonasti verilebilir. Bu tropik leguminoz bitkinin yaprakları çift dizinlidir ve bu yaprakların sapının kökünde turgor eklemleri vardır.Mimoza yaprağının eklem kısımları su ile doludur. Bu, yaprağın dik durmasını sağlar. Yaprağa dokunulursa, hücre membranının geçirgenliği değişir. Bu hücrenin hacmi küçüktür ve eklem kısmı bükülür. 15-20 dakikalık dinlenme fazından sonra, su yaprakların eklem hücrelerine tekrar dolar ve onların gerginleşmesine yol
Işık Uyarısı ve bitkilerde hareket sistemi
Bitkilerde ışığın yolaçtığı yönlendirilmiş harekete FOTOTROPİZMA denir. Bitki ışığa doğru hareket ederse, POZİTİF FOTOTROPİZMA, ışıktan uzaklaşırsa NEGATİF FOTOTROPİZMA denir.
Hardal bitkisi embriyosunun kökleri negatif fototropik olarak tepki gösterir. Işığın giremediği besi ağarında bu etki kolayca gösterilebilir. Diğer birçok bitkinin kökü, fototropik olarak tepki göstermez.
Sıcaklık Uyarısı Sıcaklığın neden olduğu uyarı çiçek yapraklarının hareke-tindeki gibi belli bir aktiviteye yol açar. Bu şekildeki yönlenmemiş hareketlere TERMONASTİ denir. Ayrıca sıcaklık uyarısı birçok tohumun çimlenmesinde rol oynar.
Yerçekimi Uyarısı Arazinin eğimine bağlı olmaksızın, gövde dikine, yani yukarıya; kök de toprak-da derine ve aşağıya doğru büyür. Yerçekimine bağlı olan büyümeye NEGATİF ve POZİTİF GEOTROPİZMA adları verilir. Bitki büyümesi ile ilgili yerçekimi etkisi KLİNOSTAT denen bir alet kullanılarak deneysel olarak kanıtlanabilir
Bitki, saksısı ile birlikte paralel konumda tutulur ve bu durumda saat yönünde yavaş yavaş döndürülür. Yerçekimi bitkiye yandan eşit olarak etki edeceğinden, bitki paralel olarak büyümesini sürdürür. Bu hem genç fide hem de yetişkin bitki için geçerlidir
Bitkide fototropizmadaki gibi geotropizmada da uyarı bazı uyumsuzluklara neden olabilir. Gelincik tomurcukları aşağıya doğru sarkıktır. Ama çiçek açarsa, çiçeğin dikeldiği görülür. Lilium martogon (Erguvani Türk zambağı) çiçekleri asılı olduğu
halde meyvaları dikinedir. (bitki hareket)
Yerçekimi uyarısının algılanmasından, hücredeki nişasta taneleri sorumludur. Bunlar hücrenin alt kısmında olup, yerçekimi tarafından buraya çekilirler. Hayvanlarda buna benzer denge organlarına statolit dendiğinden, burada da STATOLİT NİŞASTASI'ndan söz edilir.
Kimyasal Uyarı
Çiçekteki tozlaşmadan sonra, polen tozları yumurtalığın (ve böylece yumurta hücresinin) tepecik ve pistiline doğru kolayca yollarını bulur. Bunlar kimyasal olarak yumurta hücresinden çıkarılan maddelerle uyarılır. Burada POZİTİF KEMOTRO-PİZMA 'dan sözedilir. Mantar miselleri de şeker veya proteinde pozitif kemotropik olarak büyürler.
Eğer zehirli madde veya toprakta çok yüksek yoğunlukta besin tuzlan varsa, örneğin köklerde, NEGATİF TROPİZMA söz konusudur. Güneş şebnemi bitkisi (Drosera)nin hayvan yakalayan yaprakları KEMONASTI gösterir. Sinek yaprağa konar ve buraya yapışırsa, burada parmak şeklindeki çıkın-tılarca tutulur. Bunlar daha sonra kimyasal ve mekanik uyarı ile içeriye doğru bükülür.
Dokunma Uyarısı
Çit şalgamı (=Bryonia)mn yaprak spiralleri saat zembereği gibi sarılıdır. Gelişimleri sırasında bunlar uzar ve dairevi hareketler yaparak bir yerlere tutunmaya çalışır. Bu arada bir dala tutunurlarsa dalın bulunduğu, yani dokunulan kısımda derhal ve tek yönlü bir büyüme olur. yaprak spiralleri dalı hemen sarar. Böylece dayanak ve bitki arasında bir destek bağı oluşur. Dokunun uyarısına yönelik yaprak spiralinin yaptığı harekete TİGMONASTİ adı verilir.
Günlük ve Yıllık Biyolojik Ritim
Yaşam için önemli birçok biyolojik olay, ritmiktir. Yıllık ritme bağlı olarak bitkiler yapraklanır veya daha sonra onları dökerler. İnsanda yumurta üretimi de aylık ritme dayanarak olur. Birçok hayvan ve insanda da uyuma ve çalışma gibi olayların gerçekleştiği günlük ritim de vardır. Bütün bunlar biyolojik ritim kavramı ile ifade edilir.
Gün ve yıllık periyodik olay veya ritimler, genetik olarak belirlenmiş, endogen, yani bir İÇ SAAT'e bağlıdır. Endogen ritmin süresi, çevre ritmi ile uyumlu bir durum gösterir. Bu nedenle endogen ritim sürekli olarak dış uyarıcılarla eşgüdümlü (=sinkronize) olmalıdır. Canlının kendine özgü ritmi sabit olan dış koşullarda görülür. Örneğin Bolu Ormanlarından alınan meşe, her zaman nemli, değişik mevsimlerin izlenmediği ve ikliminin sabit kaldığı troplara dikilirse, yapraklanma ve yaprak dökme arasındaki ritim bir müddet Bolu'daki koşullara uygun gider; ama bir zaman sonra meşenin Bolu'ya ait yıllık ritmi ile ilişkisi kaybolur. Böyle endogen ritimleri tekhücrelilerden insana kadar tüm ökaryontlar gösterir. Peryod uzunluğu yaklaşık gün uzunluğu kadar (21-27 saat) olan iç ritime SİRKADİYAN RİTİM denir.
Max-Planck Enstitüsünde insanlarla yürütülen deneyler, insanların sirkadiyan ritminin 24-26 saat olduğunu göstermiştir. Yani bu süre bireye göre biraz değişebilir. Bunun için dışarı ile her türlü ilişkisi kesilmiş, ne radyo, ne gazete ve ne de televizyon seyretmeyen, hatta hiçbir insanı görmeden yer altında tüm konforlara sahip evlerde yaşayan insanlarla yapılan deneylerde, test insanının faaliyeti, dinlenmesi, nabız atışları, vücut sıcaklığı, kan şekeri, idrardaki potasyum miktarı vb. ölçülür . Tek tek olayların devam süresi farklı olabilir, ama toplam süre daima 24 saatten daha uzundur.
Normal koşullarda iç ritim dış günlük ritimle uyum halindedir. İç ritmin uyumluluğunu doğu batı yönünde kıtalararası uçuşların sağlıkla ilgili herhangi bir zarar olmadan gerçekleşmesi ile açıklayabiliriz. Ama uzun süren doğu-batı yönündeki uçuş sonrasında, organizmanın yeni koşulara uyması ancak birkaç gün kadar sürer. Dış zaman belirleyicilere bağlı olarak insandaki sirkadiyan tempo istenildiği gibi değiştirilemeyip, sadece 23 saate kısaltılır veya 27 saate uzatılır.
İnsanda en güçlü zaman belirleyicinin sosyal temas olduğu saptanmıştır. Karanlıkta bile olsa, eğer insan diğeri ile temasa geçerse, günlük zaman süresini korur; ama eğer izole bir yaşam sürdürürse bireysel günlük ritmini uzatabilir veya kısaltabilir.
Sirkadian (=günlük) ritmin pratikte önemi büyüktür. Özellikle birçok ilacın etkisi, onun günün hangi saatinde alınacağına bağlıdır. İlacın ne zaman daha etkili olacağı, günlük ritmin bilinmesi halinde prospektüse yazılır. Hasta da belirtilen saatte ilacını almak zorundadır. Yoksa ilacın etki mekanizması dengesiz gerçekleşir ve ilaç faydadan çok zarara yolaçabilir.
Canlıların Çevresi ve Yeryüzündeki Yaşama Alanları
Organizmalar rastlantısal olarak dağılım göstermez. Onların bir yerde bulunmaları daha çok zaman ve mekanla sınırlı olup, o bölgenin yapılanmasına bağlıdır. Orada bulunmaları da, bulundukları ortama olan uyumları ile açıklanabilir. Organizmaların çevreye bağb dağılımlarına uygun olarak, bir organizma; popuksyon veya yaşama birliğinin bulunduğu bölge "YAŞAMA ALANI, BİYOTOPU, HABİTATI ve bitkilerde YETİŞME MUHİTİ" diye adlandırılır. Bu kavramlar kısmen eşanlamlı (sinonim) olarak kullanılır. Eğer bir hayvan veya bitki türünün tabiatı veya yetişme muhiti söz konusu ise bir bölgenin fiziksel, kimyasal veya meteorolojik etmenleri daha çok vurgulanıyor demektir. Oysa biyotop kullanılırsa daha çok belli bir topoğrafık alanın az çok müşterek çevre koşulları göz önünde tutuluyor demektir. Bir su birikintisinde yaşayan kurbağa, çevresindeki böcek, solucan, larva ve diğer küçük canlıları yiyerek beslenir. Leylek, yılan ve yırtıcı balıklar da kurbağayı yiyerek, bir etkileşim ortamı yaratır. Bu yolla kurbağa, yaşadığı alanda diğer canlılarla, karşılıklı ilişki içindedir.
Canlılar ve Çevre
Farklı türden canlıların bir arada yaşadıkları ve coğrafık olarak sınırlanabilir olan alana YAŞAMA BİRLİĞİ veya BİYOSONÖZ denir. Biyosonözde yaşamın olası olduğu sınırlı bölüme BİYOTOP denir. Örneğin su birikintisi veya göl kıyısı kurbağanın biyotopudur. Kurbağanın varlığı, besin ve düşmanlarına bağlı olduğu gibi, türdaşlanna da bağlıdır. Belli bir yaşama alanında yaşayan bir türün bütün bireyleri ÜREME BİRLİĞİ veya POPULASYON'u oluşturur. Kurbağanın türdaşlan, avı, düşman ve parazitleri ile içinde yaşadığı su birikintisi, biyosonözün bitki örtüsü ve diğer canlılardan kaynaklanan etkiler BİYOTİK FAKTÖR'ler diye adlandırılır. Yaşama alanının iklimi ve toprak yapısı gibi etmenler ABİYOTİK FAKTÖR olarak ele alınır. Örneğin su bitkisinin büyümesi, ışığın suyun daha da derinine girebilmesini engeller. Bütün değinilen bu örnekler, biyotik ve abiyotik etmenlerin karşılıkb olarak etkili olduğunu gösterir. Biyosonöz ve biyotop birbirini etkilediği için, küçük gölde işlevsel bir birlikten söz edilir. Yaşama alanı ve yaşama birliğinin bu şekilde ekolojik topluluğuna genelde EKOSİSTEM denir. Geniş anlamda Ekoloji, işlevsel ve nedensel ilişkileri organizma, popuksyon ve biyosonöz basamağında ele alır. EKOLOJİ'nin görevi de canlılar arasındaki karşılıklı e&ileşirn ve abiyotik çevre ile organizmalar arasındaki ilişkileri incelemektir. Ekolojinin dallarından sinekoloji, bir yaşama birliği (=biyosonöz)nde bulunan canhlar arasındaki karşılıklı ilişkileri inceler; demekoiojinin araştırma objesi bir türün populasyonudur. Popuksyon aynı türün bireyleri olup, birbirini eşeysel olarak döllerler. İşte demekoiojinin konusu populasyondaki bireylerin karşılıklı ilişkilerini incelemektir. Tek bir bireyin, organizma olarak ekolojinin, yani organizma ile çevre etmenleri arasındaki karşılıkb ilişkilerini autoekoloji inceler.
Ekoloji, uğraş verilen alana göre adlandırılır. Örneğin, Karasal Ekoloji (=Tenestirik Ekoloji) Tathsu Ekolojisi (=Limnik Ekoloji) ve Deniz Ekolojisi (=Marine Ekolojisi). Ayrıca Jeoekoloji ve İnsan Ekolojisi gibi araştırma objesine göre de ayırım yapılır. Însan-Biyosonöz-Kompleksi. insanla çevresini paylaştığı canlılar arasındaki karşılıklı ilişkileri ortaya koyar.
Bitkinin çevre ve tüm canlılar için önemi
İnsanın Biyosonöz-kompleksi ile ilişkilerinde, farklı çevre boyutları vardır. Örneğin teknik çevre, kozmik çevre, edafık çevre vd.
Ekoloji aşağıdaki temel sorunlara yanıt arar.
a) Bitki ve hayvanların abiyotik ve biyotik faktörler ile çevrelerine bağımkbğı nasıldır?
b) Ekosistemdeki canlılar besin maddelerim ve enerjiyi nereden bulmaktadır?
c) insanoğlu ekosistemi nasıl ve ne biçimde değiştirmiştir? Kendisi için bunların sonuçlan nelerdir? İnsanoğlu bu dezavantajlı koşullan nasıl değiştirip yararlı hale getirmelidir (getirir)?
Ekosistemler farklı büyüklükte olabilir. Göl, orman, nehir, bataklık, çöl ve deniz çeşitli büyüklükteki ekosistem örnekleridir. Birçok ekosistem benzer iklim ve oluşum tarihi nedeniyle daha büyük birimleri oluşturur. Bunlar dış görünümleri itibarı ile birbirine benzer ve benzer işlevsel ilişkilerle karekterize edilir. BIYOM adı verilen böyle birimler, örneğin tropik yağmur ormanları; tundralar, okyanus ve çöller. Ekosistemlerin tamamına, yani yaşamın mümkün olduğu yeryüzü parçasına BİYOSFER denir. Biyosferin sınırı ekstrem bölgelerde bazı canlıların görülmesine engel olur. Örneğin gökyüzündeki yaşam yukarıya doğru havanın soğukluğu, 02 noksanlığı ve UV-ışını ile sınırlanır. 18 km yüksekliğe kadar tek hücreliler tesbit edilmiştir. Canlılar karada ancak birkaç metre derinliğe girer. Bununla birlikte petrol bakterileri 4000 m derinlikte bile yaşar. Suda tüm basamaklarda, hatta 10 400 m derinlikte, örneğin Filipin Çukurluklarında, derin deniz organizmaları yaşar.
Çevre Etmenlerinin Ekolojik Değerliliği, doğal çevre ve canlılar
Laboratuvar koşullarında çeşitli sıcaklık basamaklarında tutulan böceklerden çoğunun belli bir sıcaklıkta yoğun olarak biriktiği görülür. Bu sıcaklık basamağı TERCİH BÖLGESidir. Bir çevre etmeni bakımından, canlı için uygun olan bu basamağa OPTİMUM denir.
Bazı hayvanların belli sıcaklık basamaklarından kaçındıkları da görülür. Bir çevre faktörünün etkisi, belli sınırlayıcı değerlerin altında ve üstünde ise canlı bu değerler altında veya üstünde yaşayamaz. Bu kritik değerlere MAKSİMUM ve MİNİMUM denir. Bunlar bir organizma türünün, belli bir çevre faktörüne bağlı olan HOŞGÖRÜ ALANİ'm snırlar. Bir türün belli bir çevre faktörüne bağlı olarak büyüyüp ürediği koşulların bulunduğu alan EKOLOJİK POTENZ (=GELİ-ŞEBİLİRLİK) diye adlandırılır. Bu hoşgörü bölgesinde optimum, minimum ve maksimum diye adlandırılan noktalardır . Bunlardan yararlanarak bir çevre faktörünün organizmaya olan etkileri belirlenir. Burada et-yık menin ekolojik değerliliğinden söz edilir. Bu değer bir türün biyosferde nerede yaşayabileceğini tayin eder.
Bu örnekte dikkat edilecek bir husus da organizmaya doğada laboratuvardaki gibi tek bir etmenin değil, çok sayıda ekolojik faktörün etki yapacağıdır.
Genel olarak çeşitli çevre faktörleri için hoşgörü grafikleri çizilebilir. Hoşgörü sınırı dar olan türlere STENÖK geniş olanlara EURYÖK denir. Tath suda yaşayan turna balığı suyun tuz yoğunluğu bakımından, stenök bir türdür. Yumuşak elyengeci euryök olup, hem tatlı hem de tuzlu suya dayanır.
Biyotik etmenler bakımından da canlılar farklı hoşgörü değerlerine sahiptir Domuz ve sıçan her şeyi yer. Diğer hayvanlar ise besin seçicidir. Örneğin Çin'deki Panda, sadece belli bambu türlerinin yeni süren gevrek yapraklarını yiyebilir. (canlılar ve çevre ilişkisi)
Bir canlının yaşadığı alan, onun için en uygun ekolojik koşulların birlikte olduğu bölgedir. ÇEVRE FAKTÖRÜ ETKİ KURAMI çerçevesinde, bir türün belli bir bölgedeki yoğunluğu, optimumdan en uzak olan bir etmen tarafından saptanır, buna PESSİMUM-KURAMI da denir. Örneğin bazı çöllerdeki besin tuzları ve sıcaklık koşullan, bitki yetişmesi için çok optimumdur; ama suyun çölde olmayışı bitkinin yetişmesini engelleyen en önemli faktördür
