Eğrelti otları, çiçekleri olmayan bitkilerdir ve genellikle spor üreterek çoğalırlar. Çiçekli bitkilere benzer şekilde eğrelti otlarının kökleri, gövdeleri ve yaprakları vardır. Bununla birlikte, çiçekli bitkilerden farklı olarak eğrelti otlarının çiçekleri veya tohumları yoktur; bunun yerine, genellikle küçük sporlarla çoğalırlar veya bazen, yürüyen eğrelti otunun örneklediği gibi vejetatif olarak çoğalabilirler.
Geçmişte, eğrelti otları diğer spor taşıyan vasküler bitkilerle gevşek bir şekilde gruplanmıştı ve buna genellikle eğrelti otu müttefikleri denilmektedir. Son genetik araştırmalar, eğrelti otları ve eğrelti otları müttefikleri arasındaki ilişkiler hakkında sürprizler ortaya koymaktadır. İlk olarak, eğrelti otlarının at kuyruğu otu ile yakından ilişkili olduğu görülmektedir. Aslında, at kuyrukları artık eğrelti otları olarak gruplandırılmıştır. İkincisi, yaygın olarak eğrelti otu müttefikleri olarak adlandırılan bitkiler, kulüp yosunları ve tüyü otu, eğrelti otlarıyla hiçbir şekilde ilişkili değildir. Bitki krallığının üyeleri arasındaki genel ilişkiler aşağıdaki diyagramda gösterilmektedir.
Eğrelti otları yapraklı damarlı bitkilerdir. Çiçekli bitkiler ve iğne yapraklılar gibi besinlerin ve suyun akışını sağlayan damarlara sahip olsalar da yaşam döngüleri çok değişiktir. İğne yapraklılar ve çiçekli bitkiler, düşmanca ve kuru koşullarda hayatta kalmak için evrimleşti. Eğrelti otları cinsel üreme için suya ihtiyaç duyarlar.
Temel Eğrelti Otu Anatomisi
Eğrelti otunun üremesini anlamak için eğrelti otunun kısımlarını bilmek yardımcı olur. Fronds denilen kısımda oluşmakta bulunan dallar yapraklıdır ve bunlara pinnae denir. Bazı kulak kepçelerinin alt tarafında spor içeren noktalar vardır. Tüm yaprak ve küçük kepçelerin sporları yoktur. Bunlara sahip olan yapraklara verimli yapraklar denir.
Sporlar, yeni bir eğrelti otunun yetiştirilmesinde ihtiyaç duyulan genetik materyali barındıran küçük yapılardır. Yeşil, sarı, siyah, kahverengi, turuncu veya kırmızı olabilirler. Sporlar, bazen bir sorus (çoğul sori) oluşturmak için bir araya toplanan, sporangia adı verilen yapılarla kaplıdır. Bazı eğrelti otlarında veya sporangia indusia olarak adlandırılan zarlarla korunmaktadır.. Diğer eğrelti otlarında sporangia havaya maruz kalır.
Nesillerin Değişimi
Eğrelti otunun yaşam döngüsü, iki nesil bitkinin kendisini tamamlamasını gerektirir. Buna nesillerin değişimi denir. Bir nesil diploiddir , yani her hücrede iki özdeş kromozom seti veya tam genetik tamamlayıcı (bir insan hücresi gibi) taşır. Sporlu yapraklı eğrelti otu, sporofit adı verilen diploid neslin bir parçasıdır. Bir eğrelti otunun sporları yapraklı sporofite dönüşmez. Çiçekli bitkilerin tohumları gibi değiller. Bunun yerine haploid bir nesil üretirler. Haploid bir bitkide, her hücre bir dizi kromozom veya genetik tamamlayıcının yarısını (insan spermi veya yumurta hücresi gibi) içerir. Pantolonun bu versiyonu kalp şeklinde küçük bir bitkiye benziyor. Prothallus veya gametofit olarak adlandırılır.
Eğreltiotu Yaşam Döngüsünün Ayrıntıları
Tanımlanan şekliyle eğrelti otu (sporofit) ile başlayan yaşam döngüsü şu adımları izler:
• Diploid sporofit, hayvanlarda ve çiçekli bitkilerde yumurta ve sperm üreten aynı süreç olan mayoz yoluyla haploid sporlar üretir.
• Her spor, mitoz yoluyla fotosentetik bir protallusa (gametofit) dönüşür . Mitoz, kromozom sayısını koruduğundan, protallustaki her hücre haploiddir. Bu bitki, sporofit eğrelti otundan çok daha küçüktür.
• Her prothallus, mitoz yoluyla gamet üretir. Hücreler zaten haploid olduğu için mayoz gerekli değildir. Genellikle bir protallus, aynı bitki üzerinde hem sperm hem de yumurta üretir. Sporofit yapraklardan ve rizomlardan oluşurken, gametofitin yaprakçıkları ve rizoidleri vardır. Gametofitin içinde sperm, anteridyum adı verilen bir yapıda üretilir. Yumurta, archegonium adı verilen benzer bir yapıda üretilir.
• Su varken, spermin yumurtaya yüzmek için kendi kamçını kullanarak döllenme gerçekleşir.
• Döllenmiş yumurta, protallusa bağlı kalır. Yumurta, yumurtadan ve spermden elde edilen DNA’nın birleşmesiyle oluşan diploid bir zigottur. Zigot, mitoz yoluyla, diploid sporofite dönüşerek yaşam döngüsünü tamamlar.
Bilim adamları genetiği anlamadan önce, eğrelti otunun üremesi şaşırtıcıydı. Yetişkin eğrelti otları sporlardan çıkmış gibi görünüyordu. Bir bakıma bu doğrudur, ancak sporlardan çıkan küçük bitkiler, yetişkin eğrelti otlarından genetik olarak farklıdır. Sperm ve yumurtanın aynı gametofit üzerinde üretilebileceğini, bu nedenle bir eğrelti otunun kendi kendine döllenebileceği unutulmamalıdır. Kendi kendine döllenebilmesinin faydaları, daha az sayıda sporun zayi edilmesi önlenmesi, harici gamet taşıyıcısına ihtiyaç olmaması ve çevrelerine adapte olan organizma özelliklerini koruma fırsatını bilmesidir. Çapraz döllenme avantaj sağladığından dolayı bu durum, sahip olduğu yeni özelliklerini türleri içine ilave edebilir olmasıdır.
Eğrelti Otlarının Üremesinin Diğer Yolları
Eğrelti otu yaşam döngüsü cinsel üremeyi ifade eder. Bununla birlikte, eğrelti otları da çoğalmak için aseksüel yöntemler kullanır.
• Apogami, bir sporofit döllenme oluşömadan Gametofit içine büyümektedir. Eğrelti otları, koşullar döllenmeye izin vermeyecek kadar kuru olduğunda bu üreme yöntemini kullanır.
• Eğrelti otları, çok sayıda yaprak uçlarında yavru eğrelti otları üretebilir. Yavru eğrelti otu büyüdükçe ağırlığı, yaprağın yere doğru sarkmasına neden olur. Yavru eğreltiotu kendi kendine kök saldığında, ana bitkiden ayrı olarak hayatta kalabilir. Üreyen bebek bitki, genetik olarak ebeveyniyle aynıdır. Eğrelti otları bunu hızlı üreme yöntemi olarak kullanır.
• Rizomlar (kök benzer olan elyaflı yapılar) yeni eğrelti otlarının filizlenmesiyle toprak içinde yayılabilme imkanı bulur. Rizomlardan yetiştirilen eğrelti otları da ebeveynleriyle aynıdır. Bu, hızlı çoğaltmaya izin veren başka bir yöntemdir.
Özet olarak; eğrelti otları hem eşeyli hem de eşeysiz üreme yöntemlerini kullanır. Cinsel üremede haploid bir spor, haploid bir gametofit haline gelir. Yeterli nem varsa, gametofit döllenir ve diploid bir sporofite dönüşür. Sporofit, yaşam döngüsünü tamamlayan sporlar üretir. Eşeysiz üreme yöntemleri arasında apogami, kibar yaprak uçları ve rizom yayılması bulunur.
Kaynakça:
https://www.sas.upenn.edu/~joyellen/bioweb.html
https://www.naturehills.com/blog/post/fern-life-cycle
Yazar: Özlem Güvenç Ağaoğlu