Genel Biyoloji Dersi 3. Ünite Özet

Giriş

İnsan diğer bütün canlı varlıklar gibi, çevresindeki canlı ve cansız varlıklarla sürekli ilişki içindedir.

Günümüzde pek çok farklı tahmin olmakla birlikte dünyadaki yaklaşık 3 milyon civarında canlı türü olduğu düşünülmektedir. Gerek insanlar arası iletişim gerekse bilimsel araştırmalar için canlıların doğru sınıflandırılması ve isimlendirilmesi önem taşır. Bir ülkenin canlı envanterinin çıkarılması da bu bilim dalı ile çalışanların görevlerinden biridir.

Sınıflandırma Bilimi

Taksonomi biliminin amacı, herhangi bir organizmaya ya da organizma gruplarına ait yapılmış gözlemler sonucunda ortaya konmuş olan bilgileri toplayacak uluslararası, kullanışlı ve pratik bir sistem oluşturmaktır. Sınıflandırma biliminin temel ilgi alanı, taksonomidir.

Taksonomik Kategoriler

Günümüzde sınıflandırma bilimi evrimsel prensipler üzerine kurulmuştur. Bu sistemde taksonlar, hiyerarşik bir düzen içinde sıralanır. Ana ilkeler çerçevesinde bir türün tanımı; yapısal ve işlevsel özellikleri bakımından birbirine benzeyen, aynı dış ve iç çevresel koşullara benzer şekilde tepki gösteren, doğal koşullarda serbest olarak birbirleriyle çiftleşip, verimli yavrular meydana getirebilen bireyler topluluğu şeklinde yapılabilir. Günümüze kadar iki farklı tür tanımı yapılmıştır:

Tipe bağlı tür (Morfospecies)’de esas olan tip formudur ve bu tipin özelliklerini gösteren bireyler aynı türdendir.

Biyolojik tür kavramı, günümüzde daha çok kabul gören tür tanımı olup, aralarında gen alışverişi olan ya da bu potansiyele sahip doğal populasyon gruplarının oluşturduğu birliği ifade eder.

Aynı gen havuzuna sahip olan bir türe ait bireyler, bulundukları çevrede bir ekolojik birlik (populasyon) oluştururlar. Böylece her bir tür birçok lokal (bölgesel) populasyondan oluşur. Bu bölgesel populasyonlardan bazıları birbirlerinden gözle görülebilecek ölçüde farklıdır. İşte böyle bireylerin oluşturduğu tür altı gruplara da alttür (subspecies) denir.

Tür ve alttür kategorilerini yukarıdaki şekilde tanımladıktan sonra organizmaların sınıflandırılmasında kullandığımız ve Linne’den bu yana kullandığımız hiyerarşik sisteme göre canlılar için kullanılan kategoriler aşağıdadır:

Temel Taksonomik Kategoriler

• Regnum (Alem)
• Phylum (Şube) veya Divisio (Bölüm)
• Classis (Sınıf )
• Ordo (Takım)
• Familia (Aile)
• Genus (Cins)
• Species (Tür)

Canlıların İsimlendirilmesi

Bilimsel araştırmalarda iletişim sorunlarını çözmek için ortak bir dil kullanılmasına gerek duyulmuştur. Bunun için canlıların sınıflandırılmasında günümüzde artık kullanılmayan iki dil, Latince ve Eski Yunanca’dan yararlanılır. Tür adlarının iki kelimeden oluşur.

Bunlardan birincisi, yani cins adı; Eski Yunanca canlı adları, bir kişi adı, yer adı ya da o canlının yararlı bir özelliğine dayanılarak verilebilir. Örneğin Rosa, çok eskiden verilmiş, Victoria ise kraliçe Victoria’nın adına ithafen oluşturulmuş birer cins adıdır.

Tür isimleri ise epitet olarak adlandırılır. Tür isimleri de o bitkinin bir özelliğini yansıtabilir, kişi veya yer adı da olabilir. Örneğin Pinus nigra ülkemizde karaçam olarak bilinen çam türüdür.

Günümüzde Sınıflandırma

1967’li yılında Whittaker, canlıların beş Alemli bir sistemde sınıflandırmayı önerdi. Bu sistemde en altta Monera adı verilen ve prokaryotların yer aldığı bir alem yerleştirilmiştir. İkinci alem, çok geniş olup farklı canlı gruplarının yerleştirildiği Protista’dır. Genel olarak tek hücreli veya koloni oluşturan prokaryotik canlılar bu aleme yerleştirilir. Bu gruplar bitki, mantar ve hayvanların ilkelleri olarak da nitelendirilebilir. Whittaker’in önerdiği diğer alemler, Plantae (Bitkiler), Fungi (Funguslar) ve Animalia (Hayvanlar)’dır. Bu sistemde, yukarıya doğru çıkıldıkça daha gelişmiş gruplar yer alır.

1990’lı yıllarda, filogenetik çalışmaların hızlanmasıyla her canlının hücrelerinde bulunan ribozomal RNA moleküllerinin akrabalık ilişkilerini açıklamada yararlı olabileceği düşünülmüştür. Çok farklı canlıların RNA’sı üzerine yapılan çalışmalar değerlendirilmiş ve bütün canlıların üç büyük grupta toplanabileceği gösterilmiştir. Böylece yukarıda saydığımız taksonomik kategorilerin en üstünde yer alan “Domain” kategorisi oluşturulmuştur.

Domain Bacteria (Bakteriler)

Bakteriler tek hücreli basit formlardan ipliksi, küremsi, dağınık koloni oluşturanlara kadar farklı morfolojik yapılardaki canlılardır. Genetik materyali protoplazma içinde bir zarla sınırlandırılmamıştır, DNA’ları halka şeklindedir. Bacteria Alemi’nde sadece Cyanobacteria üyeleri fotosentez yapabilirler. Diğerleri ise besinlerini diğer canlılardan veya bulundukları ortamdaki bazı bileşikleri parçalayarak sağlarlar.

Domain Eucaria

Genetik materyalleri bir zarla çevrilmiş, çekirdek (nukleus) içeren organizmalardır.

Protistler

Ökaryotik, tek hücreli, koloni oluşturan veya çok hücreli, embriyo gelişimi görülmeyen, genellikle sucul ortamlarda gelişen canlılar bu alem içinde toplanmışlardır. Genel olarak diğer üç ökaryot alemi içinde sınıflandırılamayan ilkel gruplar burada yer alır ve Ökaryotların en kalabalık grubudur. Bu gruba örnek olarak; Diplomonad ve Parabasalid’ler, Euglenozoa, Alveolat’lar, Stramenopile’ler, Amoebozoa verilebilir.

Regnum Plantae (Bitkiler Alemi)

Geleneksel sınıflandırmalarda bütün Alglerin (Suyosunları) yerleştirildiği bu Alem içinde karasal bitkilere daha yakın olarak nitelendirilen Yeşil ve Kırmızı Algler de incelenecektir. Daha sonra Karayosunlarından başlayarak karasal bitki Divisio’larını sınıflandıracağız. Bitkiler genellikle gametofit ve sporofit nesillerinin hayat devresindeki baskınlık derecesine göre sınıflandırılır. Bu durumda en gelişmiş bitki grubu Angisopermler (Kapalı Tohumlular)’dir.

Divisio: Chlorophyta (Yeşil Algler)

Fotosentez yapan tek hücreli, koloni oluşturan, ipliksi veya elsi tallusa sahip canlılardır.

Divisio Rhodophyta (Kırmızı Algler)

Tek hücreli, ipliksi veya elsi talluslu yapıdadırlar. Hücre çeperlerindeki özel polisakkaritler nedeniyle ekonomik açıdan önem taşırlar.

Divisio Bryophyta (Karayosunları)

Karasal bitkilerin en ilkel grubudur. Sudan karaya geçişle ilgili kök benzeri rizoidler, havalandırma odacıkları veya ilkel stoma ve iletim elemanları gibi yapılar Karayosunlarında gelişmeye başlar.

Divisio: Spermatophyta (Tohumlu Bitkiler)

Bitkiler Alemi’nin en büyük ve en iyi bilinen bölümüdür. Tohum oluşturmaları ve gametofit dölün daha önceki bitki gruplarından daha indirgenmiş olması nedeniyle en gelişmiş bitki grubu olarak nitelendirilirler. Tohumlu Bitkiler ayrıca kök, gövde, yaprak gibi organlarının karasal hayata uyumu açısından da en gelişmiş gruptur. İki altbölümü vardır;

Subdivisio: Gymnospermae (Açık Tohumlular); Genellikle ağaç, ağaççık, nadiren çalı formunda bitkilerdir. Büyük bir kısmı herdem yeşil iğne yapraklıdır, pulsu, yelpaze, şeritsi veya tüysü yapraklı olanları da vardır. Tohum taslaklarının açıkta oluşu nedeniyle bu adla anılırlar. İlkel grupları Eğreltilere benzer. Ülkemizde en yaygın olarak bulunan Gymnospermae üyeleri Coniferopsida sınıfına dahildir. Hemen hemen her bölgemizde ormanlar oluşturan iğne yapraklı Pinus (Çam), Picea (Ladin), Cedrus (Sedir), Abies (Göknar) türleri eşeyi üremeleri sırasında kozalak oluştururlar.

Subdivisio: Angiospermae (Kapalı Tohumlular); Yeryüzündeki en büyük bitki grubudur, bilinen yaklaşık 250.000 türü vardır. Angiospermler, üremelerindeki üstün özellikleri ve karasal hayata uyumdaki başarıları nedeniyle günümüzde yeryüzündeki hakim bitki grubudur. Angiospermae Subdivisio’su iki sınıf içinde incelenir: Magnoliopsida sınıfında odunsu, otsu, sekonder kalınlaşma gösteren; iletim sistemleri iyi gelişmiş, genellikle iki kotiledonlu, yaprakları ağsı damarlanan, çiçek halkaları genellikle beş parçalı bitkiler bulunur. Çevremizde gördüğümüz bitkilerin çoğu bu sınıfta yer alır.

Liliopsida sınıfında ise, genellikle otsu, nadiren odunsu, sekonder büyüme göstermeyen, iletim demetleri kapalı, tek kotiledonlu, yaprakları paralel damarlı, zayıf ayalı ve petiolsüz, çiçek halka genellikle üç parçalıdır. Sümbül, zambak, palmiye, buğday gibi çok farklı formlardaki bitkiler bu sınıftadır.

Regnum Fungi (Funguslar)

Funguslar, küfler, şapkalı mantarlar ve mayaların yer aldığı, büyük bir organizma grubudur. Yaklaşık 1.5 milyon mantar türünün bulunduğu tahmin edilmekle birlikte, 100 000 civarında mantar türü tanımlanmıştır. Funguslar, hif adı verilen uzun tüpler oluşturur, hücre çeperleri kitindir. Evrimsel açıdan hayvanlara daha yakın oldukları düşünülmektedir.

Güncel araştırmalara göre, Fungi Alemi, beş filumda incelenir;

Filum: Chytridiomycetes; Diğer gruplardan farklı olarak zoospor adı verilen kamçılı hücreler üretirler.

Filum: Zygomycetes; Bu grubun üyeleri çok nukleusludur ve zigospor üretirler. Toprak ve çürüyen artık bitki materyali üzerinde gelişirler. Özellikle besinlerin bozulmasından sorumlu olan Rhizopus gibi üyeleriyle tanınırlar.

Filum: Glomeromycetes; 160 tür içeren küçük bir grup olmalarına rağmen açık tohumlu bitkilerin yaklaşık %70’i bu grubun üyeleriyle kurdukları endomikorizal ilişkiler sayesinde topraktan su ve mineral alımını verimli bir biçimde sürdürürler.

Filum: Ascomycetes; Ekmek mayası gibi tek hücreliden ekmek küfü gibi ipliksi yapıdaki türlere kadar çok zengin, insanlar için yararlı ve zararlı pek çok türü içine alan bir bölümdür.

Filum Basidiomycetes; Yemeklik ya da zehirli şapkalı mantar türleri 30 000 civarında tür içeren bu bölümde yer alır. Ortak özellikleri bazidiospor adı verilen sporlarıdır.

Regnum: Animalia, Metazoa (Hayvanlar Alemi)

Subregnum: Parazoa

Radyer simetrili ya da simetrisiz çok hücrelilerdir. Vücut hücreleri diğer çok hücrelilerden farklı olarak doku ve organları meydana getirmez. Duyu, sinir ve kas hücreleri de bulunmaz. Bütün hayatsal olaylar birbirinden bağımsız olan hücreler tarafından meydana getirilir. Bunlarda gerçek doku ve organların olmayışı; kontraktil hücreler hariç, kas, sinir ve duyu hücrelerinin bulunmayışı; sindirimin ilkel bir şekilde intrasellüler oluşu ve gelişmeleri sırasında larvaya ait iç ve dış embriyo tabakalarının yer değiştirmesi, basit metazoon kabul edilmelerine ve ayrı bir grup altında toplanmalarına neden olmuştur.

Subregnum: Eumetazoa

Eumetazoonlar gerçek anlamda doku ve organları olan çok hücrelilerdir. Çok hücreli oluşları, vücudun büyümesine ve vücut kısımlarının özelleşmesine olanak sağlar.

Coelomata adı verilen ikinci grupta ise bilateral simetri görülür. Bilateral simetri, yalnız medyan yönden geçen bir düzlem boyunca vücudun iki kısma ayrılmasıdır. Vücudun sağ yarısı, sol yarınısının aynadaki yansıması gibidir. Sölomatların gelişiminde ise üç embriyonik tabaka (ektoderm, mezoderm ve endoderm) meydana gelir, yani triploblastiktirler.

Divisio: Coelenterata (Radiata, Sölentereler)

Sölentereler gelişmenin gastrula evresinde kalmışlardır. Radier simetrili (ışınsal simetri) ve gelişmelerinde ancak iki embriyonik tabaka (endoderm ve ektoderm) meydana gelir yani diploblastiktirler. Vücut çeperleri içte endoderm, dışta ise ektodermden yapılmıştır. Bu iki epitel arasında mesoglea denilen bir tabaka bulunur. Vücut boşlukları gastral boşluktur. Eşeysiz ve eşeyli çoğalabilirler. Eşeysiz çoğalmaları ile koloniler meydana getirirler.

Divisio: Coelomata (Bilateria)

Sölomatlar bilateral simetrili hayvanlardır. Bilateral simetri, yalnız medyan yönden geçen bir düzlem boyunca vücudun iki kısma ayrılmasıdır. Vücudun sağ yarısı, sol yarınısının aynadaki yansıması gibidir. Sölomatların gelişiminde ise üç embriyonik tabaka (ektoderm, mezoderm ve endoderm) meydana gelir, yani triploblastiktirler. Mezoderm, ilk mezenşim hücrelerinden ya da ilk bağırsak çıkıntılarından köken alır. Sölomatların çoğunda bu mezodermle astarlanmış ikinci bir karın boşluğu sölom (coelom) bulunur. Kaslar, bağ dokusu, damarlar, boşaltım organları ve gonadlar mezodermin farklılaşmasıyla gelişirler. Bu organlar aynı zamanda sölom boşluğu içinde yer alırlar. Gelişmeleri sırasında primer eksenlerinin durumu ve blastoporun aldığı duruma göre sölomatlar Protostomia ve Deutorostomia olmak üzere iki altbölüme ayrılırlar.

Subdivisio: Protostomia

Sindirim sistemin ön ve son kısımları ektoderm, orta kısmı endoderm kökenli, ağız ve anüs blastopor kaynaklıdır. Sölom boşluğu açısından protostomlarda üç ayrı durumla karşılaşılır. Buna göre de Acoelomata, Pseudocoelomata ve Eucoelomata (Coelomata) olmak üzere üç ayrı gruba ayrılırlar.

Grup I: Acoelomata

Vücut duvarı ile bağırsak arasında kalan boşluk parenşim dokusu ya da bir sıvı ile dolmuştur. Burada mezenşim hücreleri bir tabaka meydana getirmezler. Dolayısıyla mezodermle çevrili ikinci bir karın boşluğu (sölom) yoktur.

Filum: Plathelminthes (Yassı solucanlar): Yassı, yaprak şeklinde olan kurtlardır. Bilateral simetrili hayvanların en primitif olanlarıdırlar.

Filum:Mesozoa (Planuloidea) Sistematik yeri tartışmalı bir filumdur, Bazı araştırıcılar bunları Bir hücrelilerle hayvanlar alemi arasında bir geçiş grubu olarak görürken, bir kısım araştırıcı da bunların körelmiş, ya da çok fazla değişime uğramış yassıkurt olduklarını düşünerek Plathelminthes’e eklenmesini savunmaktadırlar.

Filum: Nemertini (Hortumlu Solucanlar) Bu filum, parazit olmayan yassıkurtları kapsar. Vücutları ince ve uzun yapılıdır.

Grup II: Pseudocolomata (Aschelminthes, Nemathelminthes)

Bu grupta sölomun embriyolojik kökeninden farklı bir boşluk meydana gelmiştir. Eğer gastrulasyonda blastosöl boşluğu (birinci karın boşluğu) ergin hayvanda vücut boşluğu olarak kalırsa bu boşluğa pseudocoel denir ve bu boşluk peritonal zarla astarlanmaz.

Filum: Rotatoria (Çarklı Hayvanlar, Tekerlekli Hayvanlar, Anaforlu Hayvanlar): Rota= dönme, döndürmek; ferre= taşımak, götürmek anlamındadır. Rotatorlar çok hücreli hayvanların en küçükleridirler.

Filum: Nematoda (Yuvarlak Solucanlar) Nema=iplik; Eidos=şekil, biçim demektir. Nematodlar iğ ya da iplik şeklinde uzun vücutlu yuvarlak kurtlardır.

Pseudosölömata’nın önemli diğer filumları olarak Acanthocephala (Başı dikenliler), Nematomorpha (İpliksi solucanlar, Kıl solucanları) ve Kamptozoa (Entoprocta)’yı sayabiliriz.

Grup III: Eucoelomata

Bundan sonraki hayvan gruplarının hepsi gerçek bir vücut boşluğuna (sölom) sahiptirler. Sölom (ikinci karın boşluğu) tamamen mezoderm tarafından meydana getirilir. Bu boşluk periton adı verilen mezodermal bir zarla (astar) çevrilidir.

Filum: Annelida (=Polymera) (Halkalısolucanlar): Annulus = halka, eidos = şekil, biçim demektir. Annelidler uzun vücutlu kurtlardır. Enine kesitleri yuvarlak, ya da sırt-karın yönünde biraz yassılaşmıştır. Ön uçtan arka uca kadar hemen hemen birbirinin aynı olan segmentlerden (homonom) yapılmışlardır. Her segmente metamer, bu özelliğe de metamerizm denir.

Filum: Arthropoda (Eklembacaklılar): Arthropodlar bilinen hayvan türlerinin çoğunu kapsayan en büyük hayvan filumunu oluştururlar. Vücutları Annelidler’de olduğu gibi bir çok segmentten meydana gelir. Ancak bunların segmentleri aynı yapılışta değildir (heteronom). Birbirine benzer yapıdaki segmentler bir araya gelerek gruplar oluşturmuşlar ve bunun sonucu olarak da vücutlarında baş, toraks ve abdomen gibi vücut kısımları ortaya çıkmıştır. Arthropodlar eklemli üyelere sahiptirler.

Filum: Mollusca (Yumuşakçalar): Hayvanlar aleminin ikinci büyük filumunu oluştururlar. 130 000 kadar yaşayan, 350 000 kadar da fosil formu kapsarlar. Yumuşak ve segmentsiz hayvanlardır. Tipik bir Mollusk vücudu ön uçta baş, karın tarafta ayak, sırtta ise içorganlar kitlesi olmak üzere üç bölgeden meydana gelir.

Filum: Molluscoidea (=Oligomera= Tentaculata=Lophophorata): Çelenk Duyargalılar): Birbiriyle yakın ilişkili üç protostom sölomat sınıfını (Phoronida, Bryzoa, Brachiopoda) içine alan bir filumdur. Besin tutmaya yarayan ve lophophor (lofofor) adı verilen bir organa sahip olmaları nedeniyle aynı filumda toplanmışlardır.

Subdivisio: Deutorostomia

Sindirim sisteminin tamamı endoderm kökenli, anüs blastopor kaynaklıdır. Mezodermin kaynağı endoderm çıkıntılarıdır ve sölöm oluşumu enterosöl tiptedir.

Filum: Echinodermata (Derisidikenliler): Larva devrelerinde bilateral, ergin devrelerinde ise radyer simetri gösteren hemen hemen hepsi denizlerde yaşayan hayvan grubudurlar. Ergindeki radyer simetri metamorfoz sırasında ortaya çıkar. Vücutları diken şeklindeki uzantılarla kaplıdır.

Filum: Chordata: Tüm kordalıların erken embriyonik dönemlerinde mutlaka sırt tarafında boru şeklinde bir sinir şeridi vardır. Bir ilkel omurga (notokord) mevcuttur. Yutakta solungaç yarıkları bulunur.

Grup I. Acrania (Protochordata=Kafatassızlar): Kafatası ve beyinleri yoktur.

Subfilum: Hemichordata (Yarım kordalılar): Notokord kısa ve önde, sinir sistemi epidermis içindedir.

Subfilum: Urochordata (Kuyruğu kordalılar) veya Tunicata (Tulumlular): Notokord ve sinir şeridi yalnız larva evresinde vardır. Erginler tunisin maddesinden yapılmış kılıflar içindedir.

Subfilum: Cephalochordata (Başı kordalılar): Notokord ve sinir şeridi ağızdan kuyruğa kadar uzanır. Solungaç yarıkları ve notokord daima mevcuttur.

Grup II. Craniata (Vertebrata= Omurgalılar): Kafatası, omurga ve beyin mevcuttur.