Çiçekli Bitkiler Dünya’ya Nasıl Yayıldı

Biliminsanları, çiçekli bitkilerin dünya genelindeki ekosistemler içinde nasıl bu kadar hızlı yayıldığı ve dominant türler haline geldiklerine bir açıklama getirmeyi başardı. Görsel: Miracle Garden / Dubai

Charles Darwin’in orijinal olarak ‘abominable mystery’ şeklinde adlandırdığı ‘menfur gizem’ geçtiğimiz günlerde San Francisco State University’den Kevin Simonin ve Yale University’den Adam Roddy’nin PLOS Biology’de yayımlanan araştırmaları ile açıklandı.

Araştırmacılar diğer ana bitki gruplarına göre daha küçük hücrelere sahip olan çiçekli bitkilerin bu özelliği çok büyük oranda düşürdükleri genom büyüklükleri sayesinde mümkün hale getirip elde ettiklerini tespit etti.

200 yıldan daha uzun süredir bilim insanları çiçekli bitkilerin ileri derecede farklılaşmış türlerini ve tür sayılarını ve de tüm bunlarla birlikle evrimsel başarılarını anlamaya ve ardındaki nedenleri keşfetmeye çalışıyor. Çiçekli bitkilerin bu çeşitliliği hem besin sistemimizin hem de bugünkü hayvan türü çeşitliliğinin temelini oluşturuyor diyebiliriz.

Son 30 yıllık sürede ise araştırmacılar çiçkeli bitkilerin eşi benzeri olmayan fotosentez oran ve miktarlarını ortaya koydu. Bu da çiçekli bitkilerin çok daha hızlı büyümesini ve kozalaklılar ile eğrelti otları türlerinin önüne rahatlıkla geçerek yüzlerce milyon yıldır ekosistemlerde dominant olmayı başarmalarını sağladı.

Çiçekli bitkilerin bu metabolik başarısının ardındaki sır ise, su geçiş ve karbondioksit hızını ve oranını artıracak şekilde özelleşmiş olan yapraklarıdır. Ancak hem terleme hem de fotosentez oranlarını artırma yetisine sahip yaprakları, çiçekli bitkilerin nasıl geliştirdiği bilinmezler arasındaydı.

Mevcut yeni araştırma ise bu süreç için bir mekanizma sunuyor. Araştırmanın yazarları, bu anatomik evrimsel buluşların direkt olarak genom büyüklüğü ile ilişkili olduğu ortaya koyuldu. Her hücre, bitkinin genomundan bir kopya taşıdığından daha küçük genomlar hücre boylarının daha küçük olmasına olanak veriyor.

Hücreler küçüldükçe, bitkinin özellikle de sıvı ve besin geçişine olanak veren ve fotosentetik metabolizma için özelleşmiş olan yaprak gibi kısımlarında birim alana daha fazla özelleşmiş hücre düşmesini sağlıyor. Buna ek olarak her hücrenin boyutlarını küçülttüğünüzde, yüzey/hacim oranı dolayısıyla madde geçişi verimi de oldukça artıyor.

Yüzlerce türü karşılaştıran araştırmacılar genomlarda küçülmenin yaklaşık 140 milyon yıl önce başladığını ve Dünya’ya ilk çiçekli bitkilerin yayılması ile aynı döneme geldiği tespit edildi. En yaygın bitki grubunun da nasıl bu raddede dominant olduğu anlaşılmış oldu.

Bu araştırma temel bir soruyu açıklamış olsa da birçok soru ve bilinmezi de beraberinde getirdi. Neden çiçekli bitkiler genomlarını diğer bitki gruplarından daha fazla küçülterek evrimlerini sürdürdü? Genom yapısında bu olanak verecek ne gibi değişimler, modifikasyonlar ve buluşlar gerçekleşti? Yine yayılmanın önünü açan ne gibi genomik adaptasyonlar ortaya çıktı? Eğrelti otları ve kozalaklı ağaçlar çok daha büyük genomları ve hücreleri ile neden yok olmadı veya yok olma tehlikesi altında değil?

Bu sorular elbette ilerleyen dönemdeki araştırmalar ile cevaplandırılmayı bekliyor olacak.

Kaynak: PLOS. “Solving Darwin’s ‘abominable mystery’: How flowering plants conquered the world.” ScienceDaily. ScienceDaily, 11 January 2018.<www.sciencedaily.com/releases/2018/01/180111141749.htm>

Makale Referans: Kevin A. Simonin, Adam B. Roddy. Genome downsizing, physiological novelty, and the global dominance of flowering plants. PLOS Biology, 2018; 16 (1): e2003706 DOI: 10.1371/journal.pbio.2003706

BilimFili.com: "Çiçekli Bitkiler Dünya’ya Nasıl Yayıldı?"

Bu yazının kaynağı: https://bilimfili.com/cicekli-bitkiler-dunyaya-nasil-yayildi/

#Çiçekli #bitkiler #dünya’ya #nasıl #yayıldı