BİTKİLER; Aim. Pflazen (f), Fr. plarıte (f), Ing. plants. Bulunduğu yere daha çok kökleriyle tutunarak gelişen (planktonlar hâriç) ve üreyerek hayat süresini tamamladıktan sonra kuruyup ölen yosun, mantar, otsu veya ağaçsı yapıdaki canlı varlıklar. Canlılar (bionta), hayvanlar ve bitkiler âlemi olmak üzere iki grupta incelenirler. Bitkiler, yeryüzünde çok geniş alanlar kaplar. Yapılan hesaplara göre yeryüzünün bitki örtüsünü meydana getiren organizmalar topluca 2500 km3lük bir hacim (bir kenarı 13.5 km olan küp) kaplamaktadır. Buna karşılık hayvanlar ise 4.5 km3lük bir hacim içine sığabilmektedirler. Dolayısıyla bitkisel organizmalar hacim bakımından hayvansal organizmaların 555 katı yer kaplar. Kara bitkileri tropik ormanlarda, toprak yüzeyinden îtibâren 50 metreyi aşan kalınlıkta bir örtü meydana getirirler. Orman şartlarının elverişli olmadığı bölgelerde bu örtünün kalınlığı birkaç desimetre, hattâ birkaç santimetreye kadar daralır. Bitkisel hayâtın toprak yüzeyinin derinlerine inişi de sınırlıdır. İyi havalandırılan topraklarda bu birkaç metreyi bulur. Denizlerde ise ototrof (kendi beslek) bitkiler, 100-200 metreden derine inemezler. Buna karşılık 3000 metreden derinlerde he- terotrof (adrı beslek) olarak yaşayan bitkisel planktonlara rastlanır.
Bitki ve hayvanları birbirinden ayırmak kolayca mümkündür. Ancak bitkiler ve hayvanlar âleminin alt kademelerine doğru inildikçe ve bilhassa ilkel yapılı olan canlılarda farklar azalır. Tek hücreli küçük plankton organizmaları içine alan kamçılılar (flagellatae) grubunda hayvan ve bitki olarak kesin şekilde ayırt edemediğimiz canlılar bulunmaktadır. Dolayısıyle klorofil ihtivâ eden ve ototrof (kendi besinini kendi yapan, kendi beslek) olan kamçılılar bitkiler âlemine klorofil ihtivâ etmeyen ve heterotrof (besinini dışardan alan, adrı beslek) olarak beslenen formları ise hayvanlar âlemine dâhil olunurlar.
Kökün emici tüyler bölgesinden dikine kesiti.
Bitkiler ve hayvanlar arasındaki belli başlı farklar şöyle sıralanabilir:
1. Genellikle bir bitki bulunduğu yere bağlıdır ve yer değiştirmez. Hayvanlar serbestçe hareket edebilirler. Fakat hayvanlarda, süngerler, mercanlar gibi sâbit canlılar, ilkel bitkilerde de su yosunları, bakteriler gibi hareketli organizmalar vardır.
2. Bitkiler ihtivâ ettikleri klorofil maddesinin yardımıyle C 02 asimilasyonu (özümleme) yapar ve güneş ışığından da faydalanarak inorganik maddelerden organik maddeler îmâl ederler. Yâni ototrofturlar. Hayvanlar ise klorofil ihtivâ etmediklerinden, özümleme yapamazlar. Ancak bitkiler âleminde de bakteriler, mantarlar, parazit ve saprofitler (çürükçül) gibi klorofil ihtivâ etmeyen heterotrof organizmalar vardır. Bitkilere zarar veren canavarotu (Orabanche), küsküt (Cuscuta) önemli parazit bitkilerdir.
3. Bitki hücresi genellikle selüloz çeperden yapılmıştır. Hayvan hücrelerinde böyle bir çeper yoktur.
4. Bitkiler bölünür. Meristematik hücreleri sâyesinde dâimâ yeni dokular meydana getirip, süresiz gelişme kâbiliyetleri vardır. Buna karşılık hayvanlarda büyüme ve gelişme sınırlıdır ve belirli bir devre sonra durur.
5. Bitkilerde besinler genellikle yüzeyleri tarafından erimiş halde osmoz olayı yoluyla alınır. Buna karşılık hayvanlar besinlerini bir ağız vâsıtasıyla alırlar ve iç kısımlarında sindirirler.
6. Bitkilerin sinir sistemi yoktur. Uyartıların iletim yolu, plazma ve hormonlar vâsıtası iledir. Hayvanlar âleminde ilkel formlar hâriç bir sinir sistemi vardır.
Yapışkan madde ihtiva eden bir çiçekte tozlaşma mekanizması.
Gerek hayvan gerek bitkilerin müşterek özelliği ise hücrelerden meydana gelmiş olmalarıdır Hücrenin ana maddesini ise protoplazma teşkil eder. Gelişmiş bitkiler, görev ve yapıları farklı kök, gövde ve yaprak gibi kısımlarından meydana gelmektedir. İlkel bitkilerde ise su yosunlarında olduğu gibi bu kısımlara rastlanmaz ve yapıları tal adı verilen hücre topluluklarından meydana gelmiştir. Bir yere de genellikle rizoit adı verilen kökçükleri ile tutunurlar. Gelişmiş bitkilerde olduğu gibi farklılaşmış bir iletim sistemi de ihtivâ etmezler.
Gelişmiş bitkileri bulunduğu yere kök adı verilen bir toprak altı organı tesbit eder. Kökler topraktan su ve suda erimiş halde bulunan tuzları alarak gövdeye iletirler. Kökler besin maddesi biriktirmek sûreti ile depo organı vazifesi de görürler.
Bitkiler âleminde en basit kök teşekkülü, eğrelti otunda görülür. Karayosunlarmda ise köke benzer uzantılar, rizoit (köksü) adını alır. Kökün başlıca özelliği, klorofilsiz olması ve yaprak taşımamasıdır. Tohumdan meydana gelen kök. ana kök adım alır. Ana kökten çıkan köklere de yan kök denir. Gerek ana kök, gerek yan köklerin ucunda kaliptra (yüksük) bulunur ve kökün ucundaki büyüme hücrelerini korur. Kökün ucunun biraz yukarısında emici tüyler sıralanır. Kökler bâzı bitkilerde tutunma ve su emme işi yapabilmek için derinlere kadar inerler. Kurak yerlerde yetişen bitkilerden yoncanın (Medicago) kökleri 18 m, ılgın (Tamarix)in 30 m, devedikeni (Al- hani) nin ise 30-40 metreye kadar indiği görülür. Bitkinin toprak üstünde yükselen kısmı genel olarak gövde adını alır. Gövde, esas-ana gövde, dal ve yapraklardan meydana gelir. Bitkiler âleminde en basit gövdeye yapraklı karayosunla- rında (Musci) rastlanır. İletim demetleri taşıyan tipik gövde ancak eğreltilerde (Pteridophyta) görülür. Tohumlu bitkilerde ise daha ileri bir gelişme gözlenir.
Gövdenin enine kesiti.
Gövde genel olarak uçtan büyür. Büyüme, yaprak taslakları tarafından örtülmüş halde bulunan vejetasyon konisi tarafından sağlanır. Gövdenin uzamakta olan ucu, birbiri üzerine katlanmış yapraklardan ibâret olan tomurcuklarla örtülmüş ve bu sûrede dış tesirlere karşı korunmuş bulunmaktadır. Yaprakların gövdeye bağlandığı yere düğüm (nod) ve bu düğümler arasındaki uzun yapraksız kısımlara da düğümler arası (intemod) denir. Yan dallar ve yapraklar dâimâ düğümlerde meydana gelir. Karanlıkta yetişen bitkilerde klorofil maddesi teşekkül etmediğinden, bitkiler sarımtrak renkte olurlar. Böyle bitkilere etiyole olmuş denir.
Gövdeden çıkan dallar, bazan kısa bir uzama devresinden sonra gelişmeden kalırlar. Melez, sedir ve çamda iğne yapraklar, kısa sürgün olan bu dallar üzerinden çıkarlar.
Uzamalarına devâm eden dallar ise uzun sürgünler meydana getirirler. Köknar ve ladinde durum böyledir. Gövdeler görevlerine ve yaşama çevrelerine bağlı olarak, bâzı değişiklikler gösterir. Bu farklılıklara gövde metamorfozları denir. Soğan, yumru (patates), çilekteki sürünücü gövdeler (sta- lon) ve diken gövdeler (ateş dikeni, glediçya) gibi.
Bitkilerin fotosentez ödevini üzerine almış önemli bir organı da yapraktır. Bâzı bitkilerde az gelişmiş halde olsalar dahi dâimâ mevcutturlar. Işıktan faydalanabilmek, kolaylıkla gaz alıp vermek, su ve su buharı kaybedebilmek için kitlesine göre yüzeyi fazla veya az geniş yassı diken veya iğne şeklinde, klorofilce zengin ve iletim dokusu bir ağ gibi her tarafına yayılmış organlardır.
Bir yaprak ekseriya 3 kısma ayrılır:
1. Yaprak ayası (lamina),
2. Yaprak sapı (petiyol),
3. Yaprak tabanı (bazis).
Yapraklar da bitki üzerinde bulundukları yere göre değişik şekiller aldıkları gibi, bulundukları ortama göre de farklılıklar gösterir. Etli yapraklar (damkoruğu), depo yapraklar (soğan), sülük yapraklar (bezelye), farklılık gösteren yapraklardır.
Bitkilerin Yapısı
Bütün organizmalarda olduğu gibi, bitkilerin de tâze ağırlıklarının büyük bir kısmını su teşkil eder. Su muhteviyatı, gelişmiş bitkilerin yapraklarında % 80-90, bâzı sulu meyvelerde % 95’e kadar yükselir. Buna karşılık odunda % 50, tohumlarda ise % 13- 14’e kadar düşer. Bitkinin kuru maddesi organik ve inorganik bileşiklerden ibârettir. İnorganik bileşikler organiklere nazaran azdır. Bitkideki inorganik maddeler karbon; hidrojen, oksijen, fosfor, azot, kükürt, sodyum, potasyum, kalsiyum, magnezyum, demir gibi elementlerden ibârettir. Bir bitkinin gelişmesi için hangi elementlerin gerekli olduğunu, herhangi bir elementin noksanlığının bitkinin gelişmesine nasıl etki ettiğini veya hangi hastalık arazlarına yol açtığını anlamak üzere su kültürü metodu kullanılmaktadır. Toprakta bulunan bu inorganik tuzların saf su içinde belli oranlarda eritilmesiyle sıvı bir besin ortamı hazırlanır. Böyle bir ortamın elde edilmesi için Knop ve Von der Crone reçeteler hazırlamışlardır.
Knop eriyiği
Gerekli elementlerden birinin su kültüründe noksan olmasının bitki gelişmesinde çeşitli etkileri gözlenebilmektedir. Besin yapma: Bitkilerin dış ortamdan aldıkları inorganik maddelerden, kendileri için lüzumlu maddeleri yapmasına asimilasyon özümleme denir. Yeşil bitkilerin güneş ışığı altında havanın karbondioksidi ve topraktan aldıkları su ile ve klorofiller yardımıyla karbonhidratları meydana getirmeleri fotosentez olarak târif edilir. Bu olay aşağıdaki kimyâsal denklemle gösterilebilir.
Fotosentez sonucu meydana gelen şeker süratle nişastaya çevrilir. Bu da birçok bitkilerin yumru (patates) veya tohum (fasulye) gibi depo organlarında bol miktarda saklanır. Işık enerjisi de kimyâsal enerji, yâni ATP hâlinde depo edilir. Gündüzün, yâni ışıkta C 02 (karbondioksit gazı) fotosentez için kullanılır ve hâsıl olan oksijen dışarı verilir. Geceleri yâni karanlıkta fotosentez mümkün olmadığından C 02 kullanılmayıp dışarı atılır. Işıkta bitkilerin 0 2 verdiğine bakarak bitkilerin gündüzün yalnız fotosentez; gece de C 02 verdikleri için yalnız solunum yaptığı hükmüne varanlar yanılmaktadırlar. Solunum, hayat boyunca her an devâm etmektedir. Bâzı bakteriler klorofilsiz ve ışıksız olarak ototrof (kendi beslek) yaşama kâbiliyetindedir- ler. Böyle organizmalar özümleme için gerekli enerjiyi, bir takım kimyâsal reaksiyonlardan elde ederler. Bu şekilde kimyâsal enerjinin kullanıldığı bu olaya kemosentez denir. Bitkilerde solunum: Canlılarda hayat olaylarının devâm etmesi enerji isteyen bir iştir. Bu enerji, besinlerdeki kimyâsal şekilde bağlanmış olan enerjinin solunumla serbest hâle geçirilmesi sâyesinde sağlanır. Fotosentez sâyesinde organik bileşiklere bağlanmış olan C02 ve H,0 molekülleri,solunumda tekrar serbest hâle gelerek enerji açığa çıkar. Solunum olayı, besin moleküllerinin hücre seviyesinde oksitlenerek yapıtaşlarına (C02 ve H20) ayrışması ve enerjinin serbest hâle geçmesi hâdisesidir. Bu olay şöyle formüle edilir.
Bu olay fotosentezin tersidir. Bâzı bitkiler veya kısımları oksijenden yoksun bırakıldıkları zaman da bir süre solunum yaparlar. Bu çeşit solunuma anaerob (havasız solunum) denir. Meselâ, bir mantar olan bira mayasının şekerli maddeleri alkolik mayalanma ile etil alkol ve C 02’ye çevirmesi olayı oksijensiz ortamda meydana gelen bir anaerobik solunumdur. Şöyle bir formülle gösterilebilir.
Solunum olayında yüksek enerjili josfat sistemleri, canlılarda enerji depo etmek ve enerji serbest hâle getirmek için bir motor sistemidir. Bu sistemden bitkiler metabolik faâliyetleri için enerji sağlayabilirler. Bitkisel hücrelerde özellikle fotosentezde güneş ışığının yakalanmasında ATP teşekkülü ön plânda yer alır. Solunumun ara kademeleri ile sonunda 38 molekül ATP’lik enerji elde edilir.
Bitkilerin Büyüme ve Gelişmeleri Büyümeyi canlı hücrede hacim artması olarak târif edebiliriz. Farklı büyümeler sonucu bitkilerde dış ve iç şeklin kazanılmasına morfogenez denir. Aslında normal şartlar altında büyüme de bitkilerin şeklini değiştirmektedir. Çok hücrelilerin gelişmesi, hücre çoğalmasını ve hücrenin büyümesini gerektirir. Yeni husûle gelen hücrelerin büyümesini farklılaşma izler. Yâni hücreler bir iş bölümü yaparlar. Bu da dokuların ve organların şekil almasıyla sonuçlanır. Büyüme ve gelişme esas îtibâriyle ferdin genotipi (genetik yapısı) tarafından kontrol edilmekte, fakat ona dış şartlar da etki etmektedir.
Bitkilerin Üremeleri
Bütün canlıların başlıca özelliklerinden biri de kendilerine şekil ve fonksiyon bakımından benzeyen fertler bırakmaları yâni üremeleridir. Bu esas fertten ayrılan üreme hücrelerinin veya çok- hücreli parçaların gelişerek yeni fertler hâsıl etmeleri ile olur. Canlılarda üreme başlıca iki tarzdadır: Eşeysiz üreme (Aseksüel üreme), eşeyli üreme (Seksüel üreme).
1. Eşeysiz üreme: Bitkiden ayrılan tek hücreler veya çok hücreli kısımlar, harhangi bir tarzda birleşmeye lüzum göstermeden gelişerek yeni fertler verirler. Tek hücrelilerde hücre bölünmesi (eni- ne-boyuna), tomurcuklanma veya sporlanma; çok hücrelilerde serbest hâle geçen münferit hücreler veya fazla hücreli organlar ile olur.
Eşeysiz üreme iki kısma ayrılır:
a) Sporlu üreme: Üreme, bitkiden ayrılan ve gelişerek doğrudan doğruya bir bitki (fert) verme yeteneğinde olan eşeysiz üreme hücreleri (sporlar) ile olur.
b) Vegatif üreme: Üreme basit hücre bölünmeleri veya ana bitkiden ayrılan ve bağımsız fertler hâlinde gelişen vegatif kısımlarla (bitkinin üremeye müteallik olmayan dal, kök, yaprak gibi kısımları) olur.
2. Eşeyli üreme: Aynı veya farklı iki fertten hâsıl olan, cinsiyet bakımından farklı iki üreme hücresi veya nukleusun yâni çekirdeğin birleşip gelişmesiyle olur. Eşeyli üreme hücreleri gamet; iki gametin birleşmesi olayı (döllenme) neticesinde hâsıl olan hücre veya nukleus (çekirdek) zigot adını alır. Gametler çeperi bulunmayan çıplak hücrelerdir ve tek başına gelişip yeni birer bitki (fert) hâline gelmezler. Buna karşılık eşeysiz üremede sporların birleşmeye lüzum göstermeden çimlenerek doğrudan doğruya yeni bir bitki meydana getirmekte oldukları görülür. Gametleri meydana getiren fertlere veya döllere gametofit denir. İçinde gametlerin teşekkül ettiği hücre veya hücre toplulukları ise gametang (gamet kesesi) adını alırlar. Mayoz bölümesi sonunda meydana gelen gametlere de kısaca gon denir. Eşeyli üremede görülen tipler şunlardır: Avtoga- mi, izogami, aııizogami, ovagami, gamatongiyo- gami, somatogami. Çiçekli (tohumlu) bitkelerde üreme organı çiçektir. Döllenme (tozlaşma) ve meyva oluşumu burada meydana gelir. Bitkinin tozlaşması çeşitli şekillerde olmaktadır. Bu da dış kuvvetlerin yardımıyle (meselâ rüzgârla, suyla, hayvanlarla kuş- karınca-memeli havyanlar ve insanlar veya kendiliğinden tohumları, çevreye saçarak) olur.
Bitkilerde Yaşama ve Geçinme Şekilleri
Yaşama ve geçinme şekli bakımından bitkileri bir kaç gruba ayırmak mümkündür:
Ototrof bitkiler: Kökleri ile veya kök ödevini görebilen organları sâyesinde yaşadığı ortamdan ham besin suyunu alabilen bütün yeşil bitkiler, fotosentez ile kendileri ve diğer canlılar için gerekli organik bileşikleri yaparlar. Bu olaya ototrofluk, böyle bitkilere ototrof bitkiler denir.
Parazit bitkiler: Birçok bitkiler beslenmeleri için gerekli besinleri başka bitkilerden alırlar. Küçük kök veya çekmene benzeyen özel uzantılarıyla kendilerini bâzı bitkilere tesbit ederek besinlerini emerler. Böyle bitkilere “asalak” veya “parazit bitkiler”, sömürdükleri bitkiye de “konak” denir. Meselâ, canavar otu (Orabanche), küs- kuta (Cuscuta), ökse otu (Viscum) parazit bitkilerdir. Ökse otu, yapraklarıyla fotosentez de yaptığından yarı parazit kabul edilir.
Simbiyont bitkiler: Simbiosis ortak yaşama demektir. Böyle bir halde farklı türlere ait iki fert bir birlik hâlinde yaşamaktadır. Bâzı bakımlardan birbirlerine fayda sağlar. Simbiyont bitkilere en iyi örnek olarak alg ve mantar birliğinden meydana gelen likenleri verebiliriz.
Saprofit (Çürükçül) bitkiler: Saprofitlik heterotrofluğun (adrı beslek) bir çeşididir. Bakteriler ve mantarlar arasında saprofit yaşayanlar pek çoktur. Ekmek, peynir gibi besin maddeleri üzerinde küf yaparak gelişen Penicillium ve Aspergillus saprofit mantarlardır. Bunlar hayatlarını sürdürmek için hayvan veya bitki ölüleri, yâhut canlıların boşaltım maddelerinden yararlanırlar. Enzimler hâsıl ederek üzerinde yaşadıkları bileşikleri, hücrelerine alabilecekleri ufak moleküllere çevirirler veya bu çevirmelerden hâsıl olan enerjiyi kullanırlar. Böyle canlılar devamlı olarak ölü organizmaları kokuşturur ve ayrıştırırlar. Ölmüş veya kokuşmuş organik maddeler üzerinde yaşayan saprofit bitkilere “çürükçül bitkiler” de denir. Saprofitler, salgılarıyla organik maddeleri inorganik maddelere dönüştürürler. Tarla mantarı, küfler ve bâzı bakteriler saprofittir.
Böcek yiyen (Böcekçil-insektivor) bitkiler: Bu bitkiler diğer yeşil bitkiler gibi fotosentez yaparlar. Toprakta bulunan inorganik azot bileşiklerini alarak kullanırlar. Topraktaki azot bileşikleri ihtiyaca yetmediği zaman da, ufak böcekleri yakalayarak sindirim özsuları ile eritir ve onun organik azot birleşiklerinden faydalanırlar. Yâni böcek kapan bitkiler, bu yolu bir emniyet olarak kullanmaktadırlar. Böcekçil bitkilerde böceklerin yakalanması için yaprakları özel değişikliklere uğramış, bitkinin cinsine göre fark gösteren kapan tertibatları meydana gelmiştir. Nepenthes’te bu kapan ibrik şeklindedir. Bu ibriğin ağzında dolaşırken kayarak dibine düşen böcekler, oradaki sıvı içinde boğulurlar ve ibriğin içini döşeyen bez hücrelerinin salgısı olan protein enzimlerinin etkisiyle eritilir ve sonra emilirler. Drosera’da yaprak kenarları tentakül denen saplı bezlerle donanmıştır. Bezler yapışkan bir sıvı salarlar. Kokulu maddelerle cezbedilen böcekler bu sıvıya dokununca yapışırlar. Etraftaki tentaküller üzerine kapanır ve böcek hapsolur, sonra gene sindirim özsuları ile eritilerek emilir. Geride sâdece kitin örtü kalır. Dionea’da yaprağın orta damarı bir menteşe ödevini görür. Onun etrâfında yaprağın iki yarısı üst üste kapanır ve kenardaki dişler birbirine girer. Bunu böceğin eritilme ve emilme işlemleri izler.
Bitkilerin Sınıflandırılması
Bitkilerin sınıflandırılmaları sistematikçiler tarafından farklı farklı ele alınmaktaysa da genel olarak çiçekli (tohumlu) ve çiçeksiz (tohumsuz) bitkiler olarak ikiye ayırmak mümkündür. Bunun yanında her iki grubu ihtivâ etmek üzere bitkiler âlemi 7 bölüme ayrılarak incelenebilmektedir:
1) Bölünür bitkiler (bakteriler, virüsler, mâvi-yeşil algler),
2) Su yosunları (algler),
3) Mantarlar (fungi),
4) Karayosunları,
5) Likenler,
6) Eğreltiler,
7) Tohumlu (çiçekli) bitkiler Bunlar da kendi aralarında sınıflara, takım veya familyalara ayrılmaktadır.