3
SPERMATOPHYTA
Tohumlu Bitkiler Çiçekli Bitkiler
Phanerogamae Embryophyta Siphonogamae
Antophyta
BİTKİLER ALEMİ 300.000’i aşan türden meydana gelmiştir.
CRYPTOGAMAE-SPORLU BİTKİLER
• Bacteriophyta - Bakteriler
• Cyanophyta - Mavi yeşil su yosunları
• Phycophyta - su yosunları 20.000 tür
• Mycophyta - Mantarlar 50.000
• Bryophyta - Karayosunları 20.000
• Pteridophyta - Eğreltiler 10.000
SPERMATOPHYTA TOHUMLU BİTKİLER 200.000-250.000 tür Tohumlu Bitkiler, bitkiler evreninin en büyük ve en çok bilinen
bölümünü oluştururlar.
• Gametofitte görülen indirgenme daha ileri gitmiş, gametofit kendi kendine beslenebilen, bağımsız bir faz olma özelliğini tamamen kaybetmiş, sporofit döl hakim duruma geçmiştir.
• Gametofit ancak birkaç hücreden oluşmuş ve bağımsız olmayıp, özelliğini tamamen kaybetmiş olarak sporofit döl üzerinde yaşamaktadır.
• Tohumlu Bitkilerde Sporofit esas bitkiyi oluşturur.
Sporlu bitkilerden tohumlu bitkilere doğru geçişte;
Tohumlu Bitkilerde sporofit üzerinde;
• Mikrosporofil Stamen
• Mikrosporangium Polen kesesi
• Mikrospor Polen tanesi
• Makrosporofil Karpel
• Makrosporang Tohum taslağı nusellusu
• Makrospor Embriyo kesesi primer hücre
• Tohumlu Bitkiler, çiçek ve tohum
oluşumu ile karakteristik olan gelişmiş Kormofitlerdir.
• Eşeyli üremeye yarayan çiçek yapısı tipiktir. Gametofitin oluşumu, döllenme ve yavru bitkinin ilk gelişimi sporofitte oluşur.
• Embriyonun tohum içinde korunuyor olması gibi çok gelişmiş evrimsel
özelliklere sahiptirler.
İlk Kara Bitkileri ve Gelişimi
• Karalarda ilk yaşayan bitkilere ait fosiller
Avustralya’da günümüzden yaklaşık 400 milyon yıl önce sona eren Siluriyen devrinde görüldüğü
söylenebilir.
• Cooksonia, Rhynia, Asteroxylon gibi bitkiler ilk kara bitkileridir.
• Devoniyen bitki dünyasının gelişim için öok önemli bir devirdir. Özellikle üst devoniyen bugünkü modern
floranın temelinin atıldığı devirdir.
• Permiyen 290 milyon yıl önce başlamış olup bitki dünyasını en parlak devridir.
• Triası takip eden Jura ise Gymnospermlerin en parlak dönemleridir.
• Sonuç olarak bitki dünyasının tarihi 4 devirde özetlenebilir.
Bitki Dünyası Tarihi
Bitki dünyası tarihi 4 devirde özetlenebilir
1. Thallofit çağı: Siluriyen’e kadar
2. Damarlı Kriptogam’ların çağı: Üst Siluriyenden Permiyen’e kadar ve onlardan sonra ortaya çıkan Prephanerogamların çağı 3. Gymnospermlerin çağı:
Permiyen’den üst Juraya kadar 4.Angiosperm’lerin çağı:
Üst Juradan zamanımıza kadar
DIVISIO: Spermatophyta
1. Alt Bölüm 2. Alt Bölüm Gymnospermae Angiospermae
Gymnospermae Açık Tohumlular
Gymnos açık sperma tohum
Bu bölümün tipik özelliği:
Tohum taslaklarının megasporofiller üzerinde açık durumda bulunması ve polenin mikropile doğrudan doğruya ulaşmasıdır.
• Gymnospermler; Pteridofitler ile Angiospermler arasında birçok karakter bakımından geçit oluştururlar.
• Pteridophya üyelerinde döllenme, silli spermatozoidlerle (zoidogami) iledir. İlk Gymnospermlerde de zoidogami görülür.İleri Gymnospermlerde sifinogami (silisiz
spermatozoidlerin ovüle polen tüpü aracılığı ile ulaşması) özelliği de görülür.
• Döllenme; Pteridofitlerde 1, Angiospermlerde 2, spermatozoid/sperma tarafından yapılırken,
Gymnospermlerde hem 1, hem de bazen 2 spermatozoid tarafından gerçekleştirilen döllenme olur.
Gymnospermae
• Çoğunlukla ağaç veya ağaççık nadiren de çalı şeklinde tümüyle odunsu olan bitkilerdir.
• Genellikle her dem yeşil, yapraklar çoğunlukla iğnemsidir.
Bununla beraber;
Pulsu (Ephedra, Cupressus), Yelpaze (Ginkgo),
Şeritsi (Welwitschia) veya
Tüysü (Cycas) tipte yaprakları olanlar da vardır.
• Monoik veya dioik bitkilerdir.Monoik olanlarda kozalaklar tek eşeylidir.
Erkek kozalaklar bir eksen üzerine imbrikat şekilde dizilmiş mikrosporofillerden oluşur.
Mikrosporofiller pul veya kalkan şeklinde olup, her bir mikrosporofil 2-6 adet mikrosporangiyum (polen kesesi) içerir.
• Doğrudan doğruya mikropil üzerine gelen polenler, polen odacığında çimlenir.
Mikroprotalyuma karşılık olarak düşünülen bir polende 1 vegetatif hücre ve 2 protalyum
hücre kalıntısı ile, tek bir generatif hücre bulunur. Generatif hücre bir anteridyuma karşılık olarak düşünülmektedir. Generatif hücre de polen tübünde 2 hücreye ayrılır.
• Erkek gametofit ise polen + polen tüpüne karşılıktır.
Polen üretimi
oldukça fazla olup her bir erkek
kozalak birkaç milyon polen üretebilir.
Polenleri rüzgar etkisiyle uçmayı sağlayacak hava keselerine
sahiptir.
• Dişi kozaklar eksen etrafında sarmal dizilmiş
makrosporofillerden meydana gelir.
• Her makrosporofilin üst
kısmında 2 adet tohum taslağı bulunur. Tohum taslaklarında ise makrosporangiyumlar yer alır.
•Tozlaşmadan sonra makrospor ana hücresi meios böünme ile 4 gon oluşturur.Bunlardan biri gelişerek
makroprotalyumu meydana getirir.
Makroprotalyumun
mikropile bakan kısmında birkaç adet arkegonyum gelişir. Arkegonyumlarda ise yumurta hücreleri yer alır.
Örtü pulu
Tohum Taslağı
(Makroprotalyum)
• Dişi gametofit makroprotalyuma karşılıktır.
• Angiospermlerde makroprotalyum embriyo kesesine kadar indergendiği halde
Gymnospermlerde çok hücrelidir. Her
makroprotalyumun mikropile bakan kısmında değişik sayıda arkegonyumlar (yumurta
hücresi, boyun hücresi ve karın kanal
hücresi) oluşur. Bundan dolayı pteridofitlerin arkegonyumları ile homoloji gösterirler.
• Bir dişi kozalağın tek bir
çiçek mi yoksa pek çok dişi çiçekten meydana gelmiş olduğu düşünülecek
olursa, bunun bir çiçek durumuna karşılık
olabileceği varsayılabilir.
• Gametofit döl, ilkel
gruplara oranla oldukça indirgenmiştir. Haploid gametofit döl oldukça indirgenmiş olup sporofit dölün üzerinde ve ona bağlı olarak bulunur.
Tohum taslakları tek integümente sahiptir. Tohum taslaklarında çok iyi gelişmiş nusellus dokusu da
bulunur. Nusellusun uç kısmında ise çoğunluk primer endosperm yer alır. Dolayısıyla döllenme
den önce bir endosperm dokusu mevcuttur.
Döllenmiş yumurta hücresi ilkin proembriyoyu verir.
Bunun alt tarafından da embriyo gelişir.
Embriyonun etrafında protalyum dokusundan
gelişen endosperm ve integümentten gelişen tohum kabuğu (testa) bulunur.
Döllenmeden sonra testa genellikle odunsu bir yapı olmakla beraber bazı
gruplarda (Taxus,
Ephedra) integüment etlenerek arillus adı
verilen meyveyi andıran bir yapı oluşturur.
• Tohumların olgunlaşma süreleri
değişiktir.
Bazılarında (Picea, Abies, Thuja) da 1 yıl
• Bazılarında
(Pinus, Cedrus) 2-3 yıldır.
• Her embriyo
radikula, plumula ve kotiledon
olmak üzere 3 kısım içerir.
• Kotiledonlarda çenek sayısı 2- 18 olup polikotil embriyo
bulunmaktadır.
• Pinus brutia’dan reçine ve terebentin
• Cedrus libani’den sedir yağı üretilmektedir.
• Pinus pinea tohumları ise gıda olarak ve yağ yapımında kullanılmaktadır.
Gymnospermler hem ekonomik açıdan hem de ormancılık açısından önemlidirler.
Gymnospermlerin Sınıflandırılması
1. Classis Cycadopsida
3. Classis:
Gnetopsida 2. Classis:
Coniferopsida
Gymnospermler Abbayes ve ark. (1963)’a göre sınıflandırılmıştır.
Gymnospermlerin Sınıflandırılması
1. Classis Cycadopsida
1. Ordo:
Pteridospermales
2. Ordo:
Cycadales
3. Ordo:
Bennettitales
1. Ordo: Pteridospermales (Tohumlu Eğreltiler)
• Karboniferde yaşamış olup, Jura devrinde tümüyle ortadan
kalkmışlardır. Sadece fosillerine rastlamak olasıdır.
• Pteridophyta ile Spermatophyta arasında geçit oluştururlar.
• Bataklıklarda yaşamış olan büyük boylu ağaçlardır.
• Kökleri almaşlı dallanma gösterip, hem primer hem de sekonder
odun içerirler.
• Gövdelerinde primer odun tipik olarak hem içe ve hem dışa büyür.
• Yaprakları günümüz eğrelti yapraklarına benzer.
• Döllenmeleri ana bitkiye bağlı durumdadır.
• Erkek organları polen kesesi şeklindedir.
• Polen keseleri bazen çam, bazen apolet şeklinde olup yaprakların uç kısmında
bulunan ve sinangiyum denilen komplex kümelerde
toplanmışlardır.
Polen keseleri çok sayıdadır.
• Dişi organlar ise gruplara göre
farklılıklar gösterirler.
• Tohum taslakları bazen yaprakların ucunda,
bazen de yaprak
loplarının arasındadır.
• Bazı gruplarda ise bir kupula içinde yer alır.
Kupula bir bakımdan çiçek örtüsü niteliğinde olduğundan, evrimsel açıdan oldukça
önemlidir.
Lyginopteris sp.
•
Tohum taslakları, tüysü yaprakların birleşmesiyle meydana gelen ve kupula ismini alan bir örtüyle sarılıydı. Kadehe veya çanağa benzeyen bu organ saplı birçok bezle örtülüydü.
Bu grupta sadece fosil örneklere rastlanır:
• Lyginopteris sp.
• Neuropteris sp.
• Alethopteris sp.
• Callipteris sp.
• Glossopteris sp.
• Lonchopteris sp.
• Giganthopteris sp.
2. Ordo: Cycadales Cycadaceae
• Genel olarak küçük bir palmiyeye benzerler.
• Bazıları 16 m ye kadar yükselebilirler.
Günümüzde
bazı canlı üyeleri ile temsil edilmektedir.
• Gelişimleri çok yavaştır. Bir ağaç aynı zamanda hem yaprakları ve hem de
kozalağı ürettiği için
üremeleri çok uzun yıllar
almaktadır.Örn. Dioon edule’
nin 2 m yüksekliğe ancak 1000 yılda ulaşabilmektedir.
• Gövde bazılarında silindir, bazılarında ise yumru
şeklindedir. Gövdede dallanmaya çok nadir rastlanır.
• Yapraklar büyük (2 m) ve
tüysü olup eğreltilerden farklı olarak uçları kıvrık olarak
gelişebilirler.
• Dioik bitkilerdir.
• Erkek üreme organları bir kozalak şeklindedir.
• Pul şeklinde olan
mikrosporofillerin alt yüzlerinde çok sayıda mikrosporangiyum
bulunur.
• Erkek kozalakların boyutları) oldukça değişiktir (2-45 cm.
Örn. Zamia’larda 2 cm.
• Dişi üreme
organları Cycas’lar hariç bir kozalak
görünümündedir.
• Yaklaşık 1 m boyunda ve
bazılarında 40 kg ağırlığında,
dallanmış olabilirler.
♀
♀
Cycas
• Madagaskar'dan Doğu Asya'ya dek 12 m.'ye kadar yükselebilen dioik ağaçlardır.
•Erkek çiçek, birçok mikrosporofilin sarmal dizilerek meydana getirdiği büyük
kozalaklar halindedir. Alt yüzlerinde birçok mikrosporang taşıyan mikrospofofiller pul veya kalkan şeklindedir.
♂
• Dişi çiçek
gençken kozalak şeklinde
olmasına karşın olgunlukta
kozalak
görünümünü kaybederler.
• Dişi çiçeğin
oluşumundan bir süre sonra
yeniden yaprak meydana gelir.
• Gövdenin tepesinde gevşek yapılı bir koni şeklinde tüysü makrosporofillerden meydana gelmiştir. Uzun bir eksen üzerinde dizilmiş çok sayıda (2-8) makrosporangiyum taşımaktadır..
♀
megasporophylls
• Cycadales'in diğer
cinslerinin dişi çiçekleriyle tüm cinslerin erkek
çiçekleri, belirli sayıda sporofil meydana
getirdikten sonra
aktivitelerini durdururlar.
• Cycadales üyelerinde ovül bir tohum taslağı örtüsü tarafından kuşatılan
merkezi bir kısma sahiptir.
Tohum taslağı örtüsü 3 tabakalı olup; dışta etli ve Cycas revoluta’da kırmızı olan bu tabaka,ortada katı ve odunsu bir tabaka ve içte de orta tabakadan belirgin ayrılamayan bir tabaka bulunur.
• Cycas revoluta: Güney Japonya, Formoza ve Çin. Süs bitkisi olarak yetiştirilir.
Dioon sp.
Dioon edule: Meksika.
Büyük tohumları nişastaca zengindir ve besin olarak kullanılır.
Zamia sp.
Florida'dan tropik Güney Amerika'ya
♂ ♂
♀
Cycadales’in dünyada yayılışı
• Cycadales in çok sayıda fosilleri vardır.
• Günümüzde 9 cins ve 100 kadar türü
bulunmakta olup yayılışlarına göre 2 grupta toplanabilmektedir.
1.Amerika’daki Cycadales üyeleri
• Zamia, Dioon, Ceratozamia, Microcycas 2.Afrika, Doğu Asya ve Avustralya’dakiler
• Cycas, Makrozamia, Encephalartos, Stangeria, Bowenia
3. Ordo: Bennettitales
• Mesozoikte 30-40.000 tür kapsadığı tahmin edilen bu grup üyeleri tümüyle fosil olup üst Kretasede ortadan
kalkmışlardır.
• Silisleşme yoluyla fosilleştiklerinden, silisli kayaçlar içersinde bulunurlar.
• Gövde birkaç yumrudan oluşmuş bir yapıdadır ve dallanma gösterir.
• Yapraklar tüysü olup 3 m kadar olabilir.
• Üreme organları bir çiçek gibi düşünülebilir.
• Bitkilerin bir çoğu bir karpelli olarak kabul edilir.
:
Önemli cinsler
Cycadoidea (Bennettites) Williamsonia
Williamsoniella Wieladiella
Bennettitales
• Çiçeklerde perianta rastlanabilir.
• Çiçek sayıları çok fazla olup aynı gövde üzerinde 60- 1200 çiçek bulunabilir.
• Çiçek ekseninin tabanında yakalık şeklinde brakteler vardır. Braktelerin iç kısmında erkek organlar
bulunur.
• Eğrelti yapraklarına benzeyen mikrosporofilleri, gençken kıvrık
olup,büyüyünce açılır.Her bir erkek organ parçalı bir yaprak şeklindedir.
• Mikrosporofiller 40 kadar yaprakçık taşır ve her bir yaprakçık 20 tane polen
kesesi taşır.
• Polen keselerinin çeperleri bir polen
taşıyıcı sinangyum oluşturacak şekilde birleşmiştir.
• Çiçek ekseninin ortasına yerleşmiş olan dişi organ bir küme oluşturur. Kozalak
görünümünde olmasına karşın bir kozalak değildir. Bu çiçek kümesi, çok sayıda brakte ile örtülmüş daha alt birimlerden oluşur.
• Ovüller çok küçük olup, uzun bir çiçek sapının ucunda bulunur.
• Dişi organlar arasında bulunan verimsiz pullar iyice gelişerek tohumu sararlar.Böylece
meyveye benzer bir yapı ortaya çıkar.
Bennettitales’in evrim açısından önemi ;
• Gymnosperm karakterlerin yanı sıra,
bazı Pteridofit ve Angiosperm karakterini birlikte taşımaları nedeniyle ilginçtir.
• Çiçeklerin erdişi olması ve
• Periant taşımaları nedeniyle
Angiospermlerin ataları olabilecekleri düşünülür.
Pentoxylales
• Orta Jura peryodunda yaşamış küçük ağaççıklardır.
• Bu grup üyelerine ait fosiller K.batı Hindistanda bulunmuştur.
• Silisleşme yoluyla fosilleşmişlerdir.
• Kserofit oldukları tahmin edilmektedir.
• Yapraklar dil şeklinde,kısa saplıdır.
• Çiçekler tek eşeylidir.
• Dişi kozalaklar megasporofile sahip olmayıp, bir eksen üzerine dizilmiş çok sayıda sapsız ovüllerden meydana
gelmiştir.Kozalak görünümündeki bu yapı çatalsı dalların ucunda bulunur.
• Pentoxylon kozalağının az da olsa Magnolia kozalağına benzemesi evrim açısından önemlidir.
Önemli cinsi Pentoxylon sahnii’dir.
Caytoniales
• Orta Jura peryoduna ait tortul kayalar içinde bulunmuştur.
• Gristorpia ve Caytonia adlı 2 cinsi vardır.
• Elsi parçalı olan yaprakları 4-6 lopludur.
• Erkek organlar tüysü yaprak şeklinde mikrosporofillere sahip, her bir yaprağı 2 parçalı olan bu yaprakçıklar 3-6 anter taşır.
• Anterler eliptik ve 4 odalı olup boyuna yarıklarla açılırlar.
• Dişi organlarda utrikül olarak isimlendirilen yapılar bulunur.
• Utrikül aşağı doğru kıvrık olup uç kısmında kısa ve basit bir stigmaya sahiptir.içte ise bir tohum taslağı örtüsü ile sarılmış bir ovül
bulunur. Tohumda embriyo bulunmaz.
Caytonia sewardi Gristhorpia
nathorstii
Abbayes ve ark. 1963
• Dişi organların Angiospermlerinkine benzemesi önemlidir. Özellikle utrikülün karpele
benzemesi, ovülün kısmen kapalı oluşu ve stigmanın bulunuşu ilginçtir.
Coniferopsida Cordaitales
• Karbon - permiyende yaşamış fosil bitkiler
• Pteridofitlerle koniferler arasında geçit oluşturan yaşadıkarı devirde ormanlar oluşturmuş
ağaçlardır.
• Çok uzu olan gövdeleri uçta dallanmıştır
• Yapraklar genellikle 1 m boylarında şeritsi
• Sekonder kalınlaşma gösteren gövde odun yapılarında trakeler ve öz ışınları var
• Erkek organları kozalak görünümündedir.
• Bu kozalakta bir eksen ve ondan çıkan çok sayıda başakçık bulunur.Her
başakçık braktelerin koltuklarından çıkan çok sayıda stamen (3-6 polen keseli) ve aralarıdaki verimsiz
braktelerle bir çiçeği oluştururlar
Cordaitales
• Dişi organlar braktelerle sarılmış bir eksen üzerindedir.Braktelerin koltuk altlarında yine brakte şeklindeki
başakçıkların uzun bir sap ucunda ovülleri taşırlar.Her başakçık dişi bir çiçek olarak kabul edilir.
• Olgunlukta ovül dışta etli bir tohum taslağı örtüsü tarafından sarılmıştır.
Tohumda embriyo bulunmaz.
Ginkgoales Ginkgoaceae
• Bugün yaşamakta olan tohumlu bitkilerin en eskisi olarak kabul edilirler.
• Alt permiyenden beri yaşamakta,mesozoikte en parlak dönemlerini yaşamışlar, geniş
ormanlar
oluşturmuşlardır.
• 40 m ye kadar
boylanabilen uzun boylu ve kalın gövdeli ağaçlar.
• Uzun ve kısa sürgünleri vardır.
• Yapraklar kısa sürgünler üzerinde, sarmal dizilişli ve yelpaze şeklinde
dikotomik damarlanma gösterir. Kışın dökülürler.
• Dioik Bitkilerdir.
• Tozlaşma anemogamdır.
• Bugün yaşayan tek türü Ginkgo biloba'dır (Çin ve Japonya)
• Çin ve Japonya.
• Kutsal ağaç olarak tapınakların çevresinde yetiştirilerek bugüne değin korunmuştur. Süs ağacı
olarak park ve bahçelerde kültüre alınmıştır. 30 m.'ye dek
yükseklikteki bu ağacın çapı da 2-4 m.'yi bulur. Zengin dallanma gösterir, uzun ve kısa sürgünleri vardır.
Ginkgo biloba
Yaprakları yelpaze şeklindedir, iki lobIudur, çatalsı (dikotomik) damarlıdır ve kışın dökülür.
• İki evcikli bir ağaç olan bu bitkinin çiçekleri kısa sürgünler üzerindedir.
• Erkek kozalaklar kısa sürgündeki braktelerin koltuğunda, uzun bir
eksende dizili ve her bir stamende (mikrosorofil) iki mikrosporanglı birçok
mikrosporofilden meydana gelmiştir.
• Dişi kozalaklar kısa sürgünlerdeki brakte veya yaprakların koltuğunda uzun saplar üzerinde bulunan iki tohum
taslağından oluşmuştur. İntegüment olgunlukta tohum
örtüsünü meydana getirir. Tohum taslağı örtüsünün dış kısmı etlenir. İç kısmı odunlaşmıştır ve serttir.Böyle oluşan yapı
drupa tipinde meyveyi andırır.