BİY 422 BİTKİ EKOLOJİSİ PROF. DR. LATİF KURT

BİTKİLERDE FENOTİPİK PLASTİSİTE, ÜREME GÜCÜ, FOTOSENTEZ ÜRÜNLERİNİN TAŞINMASI VE ÜREME MALİYETİ

Fenotipik plastisite; genetik kontrol altındaki bir bitki populasyonunun değişen çevre koşullarına tepki olarak gösterdiği adaptasyon yeteneği olarak tanımlanır. Bitki farklı çevre koşullarıyla karşılaştıkça daha fazla varyasyon ve fenotipik plastisite göstermektedir.

Fenotipik plastisite ile ilgili olarak üç hipotez belirlenmiştir: Fenotipik plastisite aynı türe ait cinsler arasında hatta aynı türün bireyleri arasında bile oldukça farklı olabilir. Fenotipik plastisite ile ilgili olarak üç hipotez belirlenmiştir: Farklı ekolojik koşullarda bulunan türler farklı şekilde plastisiteye sahiptirler. Uzak akraba olan türlerde fenotipik plastisite farklıdır. Az genetik değişiklik gösteren türler, genelde daha fazla fenotipik plastisiteye sahiptirler.

Üreme gücü (reproductive effort; RE) ve fotosentez ürünlerinin taşınması (reproductive allocation; RA) terimleri bazen sinonim olarak kullnılsalar da farklı anlamlar taşırlar. Fenotipik plastisiteyi belirleyen en önemli parametreler üreme gücü ve üreme maliyetidir. Fenotipik plastisite, gerek vejetatif ve gerekse generatif üreme gücü, doğal bitki populasyonlarının habitatlara uyumu ve bitkilerin topluluk oluşturmalarında önemli rol oynadıkları için ekolojik yönden büyük önem taşırlar.

Primer ya da sekonder süksesyon sırasında meydana gelen göç olaylarında ve ekzotik bitkilerin başka bir habitat uymasında üreme gücünün az ya da fazla olması topluluk kurmayı geniş ölçüde etkilemektedir. Üreme gücü fazla olan bir çok egzotik tür bu şekilde doğal yetişme alanlarının dışındaki bölgelerde doğallaşmışlardır. Örn; Commelina communis ve Albizia julibrissin.

Üreme gücü, vejetatif gelişim sırasında sentez edilen ve üreme sırasında kullnılan fotosentetik ürünlerdir ve bunlar üreme maliyetine önemli ölçüde katkıda bulunurlar. Üreme gücü şu şekilde hesaplanabilir; RE=Ir/(Ir+Is) → Ir: üreme için harcanan fotosentetik ürün miktarı → Is: somatik yapılara yani yer üstü ve yer altı bitki kısımlarına taşınan fotosentetik ürün miktarıdır. RE, aynı zamanda RE=Ir/Is şeklinde de hesaplanabilir ve bu şekilde hesaplamada veriler arasında otokorelasyondan kaçınılmış olur.

Üreme gücü ve üreme allokasyonu için üremenin oransal somatik maliyeti yani üreme için somatik bitki kısımlarından taşınan fotosentetik ürün miktarıdır. Oransal somatik maliyet, RSC (relative somatic cost) şeklinde gösterilir. RSC şöyle hesaplanabilir: RSC=(In-Is)/In →In: doğal olarak üreyebilen bitkiler →Is: üreme organları erken safhada çıkarılmış veya üreme yapabilen ve yapamayan bitkilerde somatik yapılardan taşınan fotosentetik ürün miktarıdır. Eğer Ir+Is=In ise → RE=RSC olacaktır.

Gerek RE gerekse RSC kuru ağırlık (biyomas), karbon, azot ya da fosfor konsantrasyonu yönünden hesaplanabilir. Azot konsantrasyonlarının kullanılması daha doğrudur. Çünkü üreme yapılarına taşınan azot konsantrasyonu, genellikle karbon ve fosfor konsantrasyonundan daha doğrudur.

Geofit bitkiler, ilginç ekofizyolojik özelliklere sahip olduklarından diğer gelişme formları arasında özel bir yer tutarlar. Geofit bitkilerde vejetatif üreme ve eşeyli üreme arasında negatif ilişkiler bulunmuştur. Geofit bitkiler üreme gücü ve üreme allokasyonu yönünden özel bir yer tutarlar. Yeni tomurcuk, toprakaltı organlarında gelişmeye başlar. Bunlarda toprak altına taşınan fotosentetik ürünler, yeni gelişme mevsiminde yeni yaprak gelişimi için kullanılırlar.

Geofit bitkiler, aşırı gölge, kuraklık gibi olumsuz koşulları toprakaltı organları ile atlatırlar. İlginç bir özellikleri ise hem gölge hem de güneş bitkilerinin özelliklerine sahip olmalarıdır. Bunlarda fotosentetik ürünler, vejetatif gelişme döneminde topraküstü organlarına, generatif gelişme döneminde ise toprakaltı organlarına taşınırlar. Bu durum ‘top senesens’ diye adlandırılır. Vejetatif gelişme döneminde topraküstü, generatif gelişme döneminde toprakaltı kısımlarındaki N,P ve K konsantrasyonlarının daha fazla olduğu bulunmuştur.

Top senesens geofit bitkilerin ortam koşullarına uyması ve besin elementlerini etkili ve ekonomik bir şekilde kullanmaları için çok önemli bir stratejidir. Geofitlerin yaprakları, bazal meristemden gelişmektedir. Oysa otsu bitkilerin yaprakları apikal meristemden gelişir. Bazal meristemden yaprak gelişimi geofit bitkilere başta azot olmak üzere besin elementlerini daha etkili ve ekonomik olarak kullanma ve besin elementlerinin topraküstü ve toprakaltı lısımlarına hızla taşınması ve yangına dayanıklılık gibi avantajlar sağlar.