Damarlı Bitkiler

Trakeofitler (Yunanca anlamı: yaprak damarı) olarak adlandırılan ve aynı zamanda boyları uzun bitkiler olarak bilinen damarlı bitkiler (Latince vaskulum: kanallı), büyük bir bitki grubunu (bilinen 308.312 kabul edilmiş tür) oluştururlar. Bu bitkiler, bitki boyunca su ve mineralleri iletmek için lignated (odunlaşmış) dokulara sahip kara bitkileri olarak tanımlanmıştır. Ayrıca fotosentez yapabilmek için özel odunsu olmayan bir dokuya (filum: dalların bir araya gelmesiyle oluşan yapı) sahiptirler. Vasküler (damarlı) bitkiler arasında, kulüp yosunları, at kuyruğu, eğrelti otu, tohumlular (kozalaklı ağaçlar dahil) ve kapalı tohumlular (çiçekli bitkiler) bulunur. Grubun bilimsel isimleri Tracheophyta ve Tracheobionta'dır. 

Damarlı bitkilerin özellikleri

Damarlı bitkiler iki temel özellik ile ayırt edilir:

Vasküler (damarlı) bitkilerde, topraktan alınan su ve mineral tuzları yapraklara, yapraklarda üretilen besinler bitkinin diğer bölümlerine özel bir taşıma sistemi olan damarlarla iletilir. Bu taşıma sistemi, damarlı bitkilerin damarlı olmayan bitkilerden daha büyük boyutlara erişmelerine sebep olur. Damarlı olmayan bitkiler, özel iletken dokulara sahip olmadıkları için nispeten küçük boyutlarla sınırlıdırlar.

Vasküler (damarlı) bitkilerde başlıca üreme evresi, her bir hücre için iki kromozom seti olan diploid (İki kromozom takımı taşıyan hücre) sporofit (döl değişimi gösteren bitkilerde eşeysiz evre)tir. Sadece mikrop hücreleri ve gametofitler (Eşeysel döl) haploid (olgun bir üreme hücresinde bulunan kromozom sayısı)dir. Aksine, damarlı olmayan bitkilerdeki ana üreme evresi, hücre başına bir takım kromozomlarla haploidi (olgun bir üreme hücresinde bulunan kromozom sayısı) olan gametofittir (eşeysel döl). Bu bitkilerde sadece spor kolu ve kapsülü iki kromozom takımı taşıyan hücredir (diploid).

Kromozom sayısı (Haploid) neslinin vurgulanmasından, iki kromozom takımı taşıyan hücre (diploid) neslini vurgulamanın anlaşılacağına dair muhtemel bir mekanizma, daha fazla karmaşık iki kromozom takımı taşıyan hücre (diploid) yapıları spor yayılımında daha büyük etkinliktir. Yani, spor kolunun geliştirilmesi, daha fazla spor üretilmesini sağlar. Onları daha yüksek seviyede serbest bırakarak daha ileri yayınlama kabiliyetini geliştirir. Bu gelişmeler, spor taşıyan yapı için daha fazla fotosentetik alan ortaya çıkartır. Bağımsız olan köklerin kapasitesi ile destek alan odunsu yapı daha fazla dallanmaya sebebiyet verir.

Filogenetik

Kenrick ve Crane'nin araştırmalarından sonra damarlı bitkiler için önerilen filogenezi (çeşitli organizma grupları arasındaki evrimsel ilişki) araştırması Christenhusz tarafından yapılmış ve bu araştırma sonucunda da diğer araştırmacılar tarafından gymnospermlerde (açık tohumlular) değişikliğe gidilmiştir.  (2011a), Piteridophyta, Smith ve diğerleri. (2011b), lycophytes ve eğrelti otları Christenhusz ve arkadaşları. 

Bu filogenetik (çeşitli organizma grupları arasındaki evrimsel ilişkinin araştırması), çeşitli moleküler çalışmalarla desteklenmektedir. Diğer araştırmacılar fosilleri hesaba katmanın farklı sonuçlara yol açtığını, örneğin; eğrelti otunun (Pteridophyta), monofiletik (tek ortak atadan evrimleşmiş tür) olmadığını belirtmişlerdir.

Besin maddesi dağıtımı

İnorganik çözücüler biçimindeki su ve besinler, kökler tarafından toprağa çıkarılır ve ksileme (odun boruları) tarafından bitki boyunca taşınır. Yapraklarda fotosentez ile üretilen şeker gibi organik bileşikler, floem elek tüp elemanları tarafından dağıtılır.

Çiçeklenme, çiçekli bitkilerdeki kaplardan ve diğer damarlı bitkilerdeki odun borularından (trakeidlerden) oluşur ki bunlar, su taşımacılığında işlev gören tüpler oluşturacak şekilde düzenlenmiş ölü duvarlı içi boş hücrelerdir. Odun borularının (trakeid) hücre duvarında genellikle polimer lignin (hücre çeperi içerisinde bulunan lignin) bulunur. Ancak filament, elek borusu üyeleri adı verilen canlı hücrelerden oluşur. Elek tüp elemanları arasında, moleküllerin geçmesine izin vermek için gözenekleri olan elek plakaları bulunur. Elek tüp üyeleri çekirdek veya ribozom gibi organlardan yoksundurlar. Ancak yan hücreler, elek tüp üyelerini canlı tutmak için çalışırlar.

Terleme

Su, tüm hücresel organizmalarda olduğu gibi, bitkilerde de en fazla bulunan bileşiktir. Ayrıca bitki metabolizmasında hayati rol oynar ve önemli yapısal göreve sahiptir. Bitki dokuları içindeki su hareketinin ana işlevi terlemedir. Su, bitkinin gözeneklerinden terleme yoluyla atmosfere sürekli olarak aktarılır. Kaybedilen su, kökler tarafından tekrar topraktan emilir. Yaprak gözeneklerinden terleme olayı ile su kaybedilir. Böylece, odun boruları (ksillem) damarlarında veya içi boş su iletimi hücreleri (trakeidler) su sütununda çekme veya gerilim olayı oluşur. Bitkiler de, yaprak orta tabakası (mezofil) hücrelerin hücre duvarları içindeki su yüzey geriliminin sonucunda, gözenekler açık olduğu zaman yaprak yüzeyinde buharlaşma gerçekleşir. Hidrojen bağları, su molekülleri arasında bulunur ve bu moleküller birbirine uyumlu haldedir. Bitkinin üstündeki moleküller buharlaşırken, her biri onu değiştirmek için bir sonraki molekülünü çekerler ve böylelikle bir sıra oluşur. Suyun yukarı çekilmesi tamamen pasif olabilir. Ozmoz yoluyla, suyun köklere taşınması kolaylaşır. Sonuç olarak terleme, bitki tarafından çok az enerji kullanmayı gerektirir. Terleme, bitkinin topraktaki çözünür tuzları besin maddesi olarak emmesine yardımcı olur.

Emilim

Canlı kök hücreleri, ozmoz yoluyla kök basıncı oluşturur, terleme olmadığında da pasif olarak su emer. Terleme olmadığında, yapraklara ve filizlere su iletemez. Bütün bunlara genellikle yüksek sıcaklıklar, yüksek nem, karanlık veya kuraklık sebep olur. 

İletim

Odun dokusu (xylem) ve besinlerin taşındığı soymuk doku boruları (filament) bitkilerdeki iletme aşamasında görev alırlar. Şeker, bitkinin her tarafına phloem (ileten borucuklar) ile iletilir. Çiçek ve bitki boyunca su ve diğer besin maddelerinin taşınması ise xylem (odun boruları) aracılığıyla olur. İletim, her besin için bir kaynaktan başlayıp köke kadar gerçekleşir. Şekerler, fotosentezle yapraklarda üretilir. Üretilen şeker; büyüme, hücresel solunum veya depolama için büyüyen filizlere ve köklere taşınır. Mineraller köklerde emilerek hücre bölünmesini ve büyümesini sağlamak için filizlere iletilir.