canlılar - canlılar alemi - canlılar nasıl sınıflandırılır
Dünyamızda yaşamakta olan canlılar incelenirse özelliklerinin çok farklı olduğu gözlenir. Bu farklara rağmen bu canlıları derece derece ve birbirlerine benzeyenleri bir araya toplayarak gruplandırmak mümkündür. Canlıların benzerliklerine göre gruplandırılmasına sınıflandırma (sistematik) denir. Hayvanlar ve bitkiler belirli bir düzen içerisinde sınıflandırılır.
SINIFLANDIRMA SİSTEMİNİN GELİŞİMİ
Canlılar; monera, protista, fungi, bitki ve hayvan olmak üzere gözle görülmeyen çok küçük organizmalardan dev ağaçlara ve binalara kadar bir dağılım gösterirler. Bu büyük hayat çeşitliliğini tanıyabilmek için, büyük grupları daha küçük gruplara ayırmak gerekir. Biyologlar dünyadaki canlıları sınıflandırmamış olsalardı, bu kadar çeşitli olan canlılara ulaşmak mümkün olmayacaktı. Sınıflandırmanın amacı, canlıları bir sistematiğe oturtmak ve tabiatı daha kolay anlaşılabilir hale getirmektir.
İlk sınıflandırmayı Yunan Filozofu Aristoteles (M. Ö. 383-322) yapmıştır. Aristoteles bitkileri otlar, çalılar, ağaçlar; hayvanları ise yaşadıkları yere göre karada, suda ve havada yaşayanlar şeklinde gruplandırmıştır. Aristoteles’in sınıflandırması canlıların görülebilen ve morfolojik özelliklerine göre yapılmıştır. Günümüzdeki sınıflandırılmada, canlıların bütün özellikleri göz önünde bulundurulur.
Örneğin yarasanın kanatlarına bakarak onu kuşlar sınıfında incelemek mümkün değildir. Yarasa bütün özellikleri ile bir memeli hayvandır.
Sınıflandırma, canlıların görülen bir veya birkaç özelliğine göre yapılırsa ‘suni sınıflandırma’ (yapay sınıflandırma) adını alır. Aristo’nun yapmış olduğu sınıflandırma yapay sınıflandırmadır. Buna ampirik sınıflandırma da denir.
Günümüzde sınıflandırma, canlıların akrabalık ilişkilerine göre yapılır. Sınıflandırılmada canlıların tüm özellikleri göz önünde bulundurulur. Bu çeşit sınıflandırmaya ‘tabii sınıflandırma’ (doğal sınıflandırma) denir.
Doğal sınıflandırma bilimsel olan sınıflandırılmadır. Buna filogenetik sistematik de denir.
Bir canlıyı türün evrim sistematiğine geçirdiği gelişmelere filogeni (soy oluş), embriyo döneminde geçirdiği değişmelere ontogeni (birey oluş) denir.
SINIFLANDIRMA BİRİMLERİ
Sınıflandırmanın en küçük birimi tür dür. Sınıflandırmada tür kavramını ilk kuran kişi John Ray dır.
Tür ortak bir atadan gelem, yapı görev bakımından ortak özelliklere sahip olan, kendi aralarında çiftleşerek verimli döller meydana getirebilen bireylerin oluşturduğu topluluktur. Sistematikte her tür iki isimle adlandırılır. Bu iki isimden 1. si canlının cinsini 2. si tanımlayıcı özelliğini belirtir. Her türün iki isimle adlandırılması ilk kez Carolus Linnaeus tarafından kullanılmıştır.
Türlerden daha büyük topluluklar da vardır. Bunlar sırasıyla cins, familya, takım, sınıf, şube ve alem dir. Birbirlerine çok benzeyen yakın türlerin gruplaşmasıyla cinsler ortaya çıkar. Örneğin kedi, aslan ve kaplan türleri ‘felis’ cins adı altında toplanır.
Felis domesticus :Kedi
Felis leo :Aslan
Felis tigris :Kaplan
Her tür kendi cinsiyle belirtilir. Bu kural bütün dünyada kullanılır.
Böylece karışıklık önlenir. Cinslerin ortak karakterlerine göre gruplaşmasına familyalar meydana gelir. Benzer familyalar takımları oluşturur. Benzer takımların gruplaşmasıyla sınıflar ortaya çıkar.
Sınıfların bir araya gelmesiyle şubeler, şubelerin bir arya gelmesiyle alem meydana gelir.
Sınıflandırmada birimler büyükten küçüğe doğru gidildikçe, birimin kapsadığı birey sayısı artar, aralarındaki benzerlik azalır. Büyük biriden küçük birime doğru gidildikçe birey sayısı azalır, benzerlik artar.
BİLİMSEL SINIFLANDIRMANIN DAYANDIĞI TEMELLER
Günümüzde geçerli olan sınıflandırma filogenetik sınıflandırmadır. Bu sınıflandırmaya göre bütün canlıların ortak bir atası vardır. Bu sınıflandırmanın açıklanabilmesi için akrabalık derecelerinin açıklanması gerekir. Akrabalık derecelerinin belirlenmesinde bazı temel kurallar göz önüne alınır.
1) Homolog Organlar: Yapıları ve gelişimleri birbirlerine benzeyen fakat farklı görevleri olan organlara homolog organlar denir. Örneğin fok balığının ön yüzgeci, yarasanın kanadı, kedinin pençesi, atın ön bacağı, insanın eli homolog organlardır. bunları her biri yaklaşık olarak aynı sayıda kemik, kas, sinir ve kan damarlarına sahiptir. Aynı plana göre düzenlenmiş ve aynı gelişme biçimine sahiptir. homolog organlar canlıların ortak bir atadan geldiğinin kanıtlarından biri olarak ileri sürülmektedir.
Bazı organlar aynı kökten gelmedikleri halde, yaptıkları görev aynıdır.
Bu organlara analog organlar denir. Kuş ve böcek kanatları analog organlardır.
2) Embriyolojik Benzerlik: Canlıların embriyo dönemlerinde geçirdikleri evreler ve farklılaşmalar birbirine çok benziyorsa bu canlılar yakın akrabadır. Omurgalı hayvanlarının embriyolarının ilk evreleri çok belirgin bir benzerlik gösterir. İlk evrede balık ve domuz embriyosunu ayırmak çok zordur.
3)Biyokimyasal Benzerlik: Çeşitli hayvanların plazma proteinleri arasındaki benzerlik derecelerinin antijen-antikor tekniği ile denenir.
Her hayvan türünün kan içeriği kendine özgün bir protein bileşimine sahiptir. yakın akraba olan canlıların plazma proteinlerinin benzerliği daha fazadır.
Bütün hayvanlarda hücrenin çalışması ve kalıtım faktörlerinin dölden döle geçmesi kromozomlar tarafından kontrol edilir. Bütün canlılarda kromozomların kimyasal yapısını DNA (deoksiribonükleik asit) meydana getirir. Akrabalık derecesi yakın olan canlıların DNA’larının baz dizilimlerinin benzerliği de artmaktadır.
Hayvanlar, protein metabolizması sonucu oluşan azotlu artıkları üre, ürik asit ve amonyak şeklinde idrarla vücuttan uzaklaştırılabilir.
Sınıflandırılmada canlıların idrarlarının bileşimi de dikkate alınır.
Memeli canlılarının çoğunda sindirim için aynı veya benzer enzimler kullanılır. Bu olaylar canlıların ortak bir kökten geldiğinin kanıtlarından biri olarak gösterilmektedir.
Bunlar başka yumurta tiplerinin benzerliği, organizmaların simetri şekilleri anatomik yapılarındaki benzerlikler gibi özellikler de doğal sınıflandırma yapılırken dikkate alınır.
Bazı organizmalar mevcut bir sınıflandırma sistemine koymak oldukça zordur. Çünkü canlıların taşıdıkları özelliklerin bazısı bir gruba, bazısı da diğer bir gruba ait olabilir. Örneğin tek hücreli olan euglena; hareketli , kloroplast taşıyan ve kendi besinini yapabilen canlıdır.
Euglena, hareketinden dolayı hayvan, kloroplast taşıdığı ve kendi besinini kendisi yaptığından dolayı da bitki olarak kabul edilmiştir.
Bakteriler: Heteretroflardır. Parazit yada saprofit beslenirler. Fotosentez ya da kemosentez yapan ototrof olanları vardır.
Mavi-Yeşil algler:Fotosentez yaparlar. Kloroplastları yoktur. Fotosentez olayı sitoplazma içine dağılmış klorofiller aracılığı ile olur.
PROTİSTA
a) Kamçılılar: Tek hücreli yapıya sahiptirler. Suda hareket ederler.
Heterotrof ve otorotrof olanları vardır. Örnek:Euglena.
b) Kök ayaklılar: Tek hücreli olan bu protozoalar besinlerini yalancı ayakları ile alır ve hareket eder. Örnek:Amip
c) Sporlular: Sporla ürerler, parazit yaşarlar. Örnek: Plazmadizmmalaria
d) Silliler: Hücrenin çevresi hareket ve besin almayı sağlayan sillerle çevrilidir. Örnek: Şapkalı mantar.
FUNGİ
Çok çekirdekli hücrelere sahip olup, sporlarla ürerler. Örnek: Şapkalı mantar.
BİTKİLER
Algler, çiçeksiz bitkiler ve çiçekli bitkiler olmak üzere üç grupta incelenir.
Algler: İletim demetleri yoktur. İletim demetleri olmadığından su ve suda erimiş madensel tuzları tüm bitki tüzeyi ile alırlar. Doku farklılaşması yoktur.
Çiçeksiz Bitkiler: Kendi arasında ikiye ayrılır.
1) Kara yosunları: İletim demetleri yoktur. Eşeyli ve eşeysiz üreme, döl değişimi şeklinde birbirini takip eder. Gametleri gametongium denen keselerde oluşturur. döllenme sonucu oluşan zigot bir süre ebeveyne bağlı kalır.
2) Eğrelti otları: İletim demetleri vardır. Gerçek kökleri yoktur. Eşeyli ve eşeysiz üreme döl değişimi şeklinde birbirini takip eder.
Çiçekli Bitkiler: İyi gelişmiş iletim sistemleri vardır. Üreme organları çiçek şeklinde özelleşmiştir. Açık ve kapalı tohum olak üzere iki grupta incelenir.
1) Açık tohumlular: Her zaman yeşildirler. Soymuk demetlerinde kalburlu hücreler vardır, arkadaş hücreleri yoktur. Çiçekleri daima tek eşeylidir. Tohumları daima çok çeneklidir. Tohum taslakları yumurtalık
dışına gelişir.
2) Kapalı tohumlular: En gelişmiş bitki sınıfıdır. Her zaman yeşil değildirler. Çiçekleri genelde erseliktir. Çiçeklerinde çanak ve taç yaprak farklılaşması vardır. Kapalı tohumların iki önemli sınıfı vardır.
1)Monokotiledonlar (bir çenekliler): Embriyolarında tek çenek yaprağı taşırlar. Otsu bitkilerdir. Tek yada çok yıllık olabilirler. İletim demetleri dağınık ve düzensiz sıralanmıştır. Korteksi incedir. Meristem kambiyumu yoktur. Yaprakları paralel damarlıdır. Saçak kök sistemi bulunur.
2) Dikotiledonlar(iki çenekliler): Embriyolarında iki çenek yaprağı taşırlar. Otsu ve odunsu bitkilerdir. Tek yada çok yıllık olabilirler.
İletim demetleri dairesel çizilmiştir. Korteksi incedir. Enine kalınlaşmasını sağlayan kambiyum (meristem) bulunur. Yaprakları ağsı damarlıdır. Ana kök ve buna bağlı yarı kökler gelişmiştir.
HAYVANLAR
Çok hücreli heterotrof canlılarıdır. Aktif hareket ederler. Omurgalılar ve omurgasızlar olmak üzere iki gruba ayrılırlar.
Omurgalılar (kordalılar)
Omurgalılar ve ilkel kordalılar olmak üzere iki gruba ayrılırlar.
A) Omurgalılar:Vücutlarının sırt tarafında bir sinir kordonu bulunur. İç iskelet eklemlidir. İskelete bağlı kaslar hareketi sağlar. Hepsinde beyin ve beyini koruyan kafatası vardır. Dolaşım sistemleri kapalıdır. Holozoik olarak beslenirler. Çoğu ayrı eşeylidir. Balıklar, kuşlar, kurbağalar, sürüngenler ve memeliler olmak üzere beş sınıfa ayrılırlar.
1) Balıklar: Vücutları pullarla örtülüdür. İç iskelet kemikten ya da kıkırdaktan oluşmuştur. Solungaç solunumu yaparlar. Kalpleri iki odacıklıdır. Kalplerinde sürekli kirli kan bulunur. Vücutlarında temiz kan dolaşır. Soğuk kanlı hayvanlardır. Boşaltım organları mezonefros tipi böbreklerdir. Boşaltım maddelerinin, üreme hücrelerinin ve sindirim artıklarının toplandığı kloak denilen yapıya sahiptirler. Örnek:köpek balığı, alabalık, sazan.
2) Kuşlar: Akciğer solunumu yaparlar. Kalpleri dört odacıklıdır. Kalbin sol karıncığından çıkan aort sağa kıvrılarak dallanır. Sıcakkanlıdırlar. Boşaltım organı metanefroz tipi böbreklerdir, vücut tüylerle kaplıdır. Tüysüz olan bölgeler pullarla örtülüdür. Kloaklıdırlar. Dişleri yoktur. Örnek:martı, bülbül, tavuk, ördek, deve kuşu.
3) Kurbağalar: Lavralar solungaç solunumu, erginleri akciğer ve deri solunumu yaparlar. Kalpleri üç odacıklıdır. Vücutlarında karışık kan dolaşır. Soğukkanlıdırlar. Azotlu dolaşım maddesi amonyaktır. Boşaltım organı mezonefroz tipi böceklerdir. Kloaklıdır. Derilerinin mukus salgısı olan mukus, deriyi kaygan tutar. Örnek:semender, kuyruklu kurbağa, su kurbağası.
4) Sürüngenler: Akciğer solunumu yaparlar. Kalpleri üç odacıklıdır (timsah hariç). Soğukkanlıdırlar. Erginlerinin boşaltım organları metanefroz tipi böbreklerdir. kloaklıdırlar. Dişilerde yumurta kanalının bir bölümü yumurta akı, diğer bölümü yumurta kabuğu yapacak şekilde özelleşmiştir. Vücut keratinle kaplı olduğundan kurudur. Örnek:yılan, timsah, kaplumbağa, kertenkele.
5) Memeliler: Akciğer solunumu yaparlar. Kalpleri dört odacıklıdır. Kalbin sol karıncığından çıkan aort sola kıvrılarak dallanır.
Sıcakkanlı hayvanlardır. Kloak yoktur. Ürogenital sistem sindirim sisteminden ayrı olarak dışarıya açılır. Boşaltım organı metanesaz tipi böbreklerdir. Sinir sistemleri çok gelişmiştir. Örnek:fare, yarasa, kirpi, insan, balina.
B) İlkel kordalılar: İskeletleri kıkırdaktır. Yutak bölgesinde solungaç yarıkları, sırt tarafında da sırt ipliği bulunur. Bu grubun tek örneği, Amfiyoksüs tür.
OMURGASIZLAR
Süngerler, sölentereler, solucanlar, yumuşakçalar, eklembacaklılar ve derisi dikenliler olmak üzere gruplandırılmışlardır.
a) Süngerler: Yapısını oluşturan hücreler arasında iş bölümü vardır. Hücresel farklılaşma görülmesine karşın hücrelerde doku oluşturmak için iş bölümü yoktur.
b) Sölenterler: Bu şube üyeleri oyu bir kese gibi düzenlenmiş tek açıklı sindirim boşluklarına sahiptirler. Örnek:deniz anası, hidra, mercanlar.
c) Yassı solucanlar: Sinir ve üreme sistemlerine sahiptirler. Örnek: tenya, planoria.
d) Yuvarlak solucanlar: Bitki ve hayvanlarda parazit yaşarlar. Örnek: bağırsak solucanı.
e) Böcekler: Vücutlarının tamamı epidermisin salgıladığı kitin ile kaplıdır. Trache solunumu yaparlar.
CANLILARDA BESLENME İLİŞKİLERİ
Besleme sistemine göre canlılar üreticiler (ototroflar) ve tüketiciler (heterotroflar) olmak üzere iki grupta incelenir. Üretici canlılar (ototroflar) kendi besinlerini yapar. Tüketiciler (heterotroflar) besinlerini kendileri yapamaz. Doğrudan veya dolaylı olarak ototrof canlılardan sağlar.
OTOTROF BESLENME
Kendi besinini kendisi sentezleyebilen organizmalara ototrof (üretici) canlı denir. Enerji sayesinde inorganik maddelerden organik madde sentezleyebilirler. Bitkiler, algler ve bazı bakteriler ototrof canlılardır. Kullanılan enerji kaynağına göre, ototrof organizmalar fotosentez yapanlar ve kemosentez yapanlar olmak üzere iki bölümde incelenir. fotosentez yapan canlıların klorofili vardır. bunlar klorofilleri sayesinde güneş ışınlarını soğurarak organik besinlerde kimyasal bağ enerjisine çevirirler.
Kemosentez yapan organizmalar genellikle bakterilerdir. Bunlar gerekli enerjiyi amonyak, hidrojen, sülfür gibi belirli inorganik maddeleri oksitleyerek sağlar.
Nitrit bakterileri amonyağı nitrite, nitrat bakterileri nitriti, nitrata dönüştürür. bu sırada açığa çıkan enerji bakteriler tarafından ATP sentezinde kullanılır. Bu şekilde gerçekleşen ATP sentezine kemosentetik fosforilasyon denir. Bu ATP inorganik maddelerden organik maddelerin sentezi sırasında kullanılır.
Nitrit ve nitrat bakterileri azot döngüsünde rol oynar. Amonyağı, yeşil bitkilerin kolayca alıp kullanabileceği nitrat bileşiklerine dönüştürür. Amonyağın nitrata dönüştürülmesine nitrifikasyon denir.
HETEROTROF BESLENME
İnorganik maddelerden organik besin yapamayan, organik besinleri hazır olarak alan canlıların beslenme biçimine heterotrof beslenme denir. Böyle beslenen canlılara dış beslek veya tüketiciler adı verilir.
Heterotrof canlıların beslenme ve yaşama şekilleri holozoik, simbiyoz, saprofit olmak üzere üç grupta incelenir.
a) Holozoik Beslenme:Bu şekilde beslene canlılar besinlerini katı parçalar halinde alarak sindirirler. bunların sindirim sistemleri, avlarını yakalayabilmek için duyu organları, sinir sistemleri ve kas yapıları gelişmiştir. Otçul hayvanlar, etçil hayvanlar ve hem otçul hem etçil hayvanlar bu grupta incelenir.
b) Birlikte Yaşama:İki veya daha fazla türün bir arada kurdukları yaşam şekline simbiyosim denir. Bu canlılardan biri konak diğeri konuk adını alır. Birlikte yaşama yararlı ve zararlı birliktelikten oluşur. Yararlı birliklerin beslenme biçimi kommensalizm ve mutualizm dir. Zararlı birlikteliklerin ise parazitizmdir.
1) Mutualizm:Bir arada yaşayan canlıların karşılıklı olarak yarar sağlaması şeklindeki beslenme biçimidir. Bu beslenme biçimine en tipik örnek likenlerdir. Liken, mantar ve yeşil algler in birlikte oluşturduğu bir yaşama birliğidir.
2) Kommensalizm:Bir canlı üzerinde yaşadığı canlıya zarar vermeden bu canlıdan yararlanıyorsa bu yaşama şekline kommensalizm denir. Örnek olarak yengeçlerin solungaçlarına tutunarak yaşayan bazı yassı kurtlar.
3) Parazitizm:Bir arada yaşayan iki canlıdan birinin diğerini sömürerek ona zarar vermesi şeklinde olan beslenme ilişkisidir. Bazı bakterilerin sindirim enzimleri yoktur. Önemli monomerleri diğer canlı organizmalardan sağlarlar. Böyle bakterilere parazit bakteriler denir. Hastalık yapan parazit bakterilere de patojen bakteriler denir.
Bir canlı diğer bir canlının deri ve solungaçlarına yapışarak yaşıyorsa bu canlılara ektoparazit (dış parazit) denir. Koku ve diğer duyu organları iyi gelişmiştir. Bit, pire, tahtakurusu, uyuz böceği, sivrisinek bir ekoparazittir.
Bir canlı diğer bir canlının iç kısmında yaşıyorsa endoparazit denir. Bu parazitler hücre içerisinde yaşıyorsa bunlara hücre parazitleri denir. Örneğin sıtmaya neden olan parazit plazmadium al yuvar hücresinde yaşar. Endoparazitler çok sayıda gamet oluştururlar.
Bundan dolayı üreme sistemleri çok gelişmiştir
Bitki üzerinde yaşayan ve konak organizmanın odun borularından su ve madensel tuzlar alarak fotosentez yapabilen parazitlere yarı parazit denir. Üzerinde yaşadığı konak bitkinin soymuk borularından hazır organik maddeler alarak yaşayan parazit bitkilere tam parazit denir.
c) Saprofit (çürükçül) beslenme:Bira mayası, küf mantarı ve bakterilerin çoğu besinlerini katı olarak alamazlar. Bunlar gerekli olan organik besin maddelerini kokuşmaya yüz tutmuş bitki ve hayvan ölüleri üzerinden canlı artık ve salgılarından sağlarlar. Saprofitler öncelikle dışarı salgıladıkları enzimle besinlerini sindirir. Daha sonra küçük molekülleri emerler. Bu şekilde heterotrof beslenmeye saprofit beslenme denir. Saprofit bakterilerinin bir kısmı çürümede, bir kısmı ise mayalanmada rol oynar.
HEM OTOTROF HEM HETEROTROF BESLENME
Sinek kapan ve ibrik otu gibi böcek yiyen bitkiler fotosentezle organik madde yapar. Ayrıca yakaladıkları böcekleri salgıladıkları enzimlerle hücre dışında sindirirler. Daha sonra bu besinleri emerler.
DOĞADA MADDE DEVRİ
Organik artıklar ve cesetler ayrıştırılarak inorganik maddelere dönüştürülür. Bu yollarla serbest kalan inorganik maddeler yeniden fotosentez ve kemosentez de kullanılır hale getirilir. Fotosentez ve kemosentez olaylarıyla inorganik maddeler yeniden organik bileşiklere dönüştürülür. Bu dönüşümlere doğada madde döngüsü denir.
Karbon devri: Bir dönümlük şeker kamışı her yıl atmosfer tabakasından 20 ton kadar karbondioksit kullanır. Bitki ve hayvan enerji elde etmek için organik maddeleri yıkar. Karbondioksit ve su ya kadar parçalanır. Hücre solunumu denen bu olay sonucunda oluşan karbondioksit tekrar atmosfer tabakasına verilir.
Azot devri: Bitkiler aminoasit ve protein sentezi yapabilmek için gerekli olan azotu, nitrat tuzları olarak topraktan alırlar. Bitkiler tarafından alınan nitratlar bitki hücreleri tarafından aminoasit ve protein sentezinde kullanılır.
Ölmüş bitki ve hayvanla, canlıların artıkları ve salgılarındaki proteinli maddeler saprofitler tarafından amonyağa dönüştürülür. Bu olaya pütrüfikasyon (kokuşma) denir.
Amonyak nitrit bakterileri tarafından nitrite; nitritte nitrat bakterileri tarafından nitrata dönüştürülür. Bu olaya nitrifikasyon denir.
Bitki tarafından kullanılmayan nitratlar azot bozan bakteriler ile parçalanır. Bu parçalanmadan açığa çıkan azot tekrar havaya karışır. Bu olaya denitrifikasyon denir.
Havanın azotu toprağa iki şekilde geçer:
1)Yıldırım çakması sonucu azot oksijenle birleşir. Daha sonra su ile etkileşince nitrik asit meydana gelir. Yağmurla toprağa inen nitrik asit toprakta bulunan sodyum ve potasyum bileşikleri ile etkileşerek nitrat tuzlarını oluşturur.
2)Toprakta, havanın serbest azotunu bağlayabilen ve kullanabilen azot bakterileri vardır. baklagillerin köklerindeki urlarda yaşayan ribozom da havanın serbest azotunu bağlayabilir ve azotlu madde yapar. Bu bakterilerin ölüleri topraktaki azotlu organik artıkları oluşturur.
Dünyamızda yaşamakta olan canlılar incelenirse özelliklerinin çok farklı olduğu gözlenir. Bu farklara rağmen bu canlıları derece derece ve birbirlerine benzeyenleri bir araya toplayarak gruplandırmak mümkündür. Canlıların benzerliklerine göre gruplandırılmasına sınıflandırma (sistematik) denir. Hayvanlar ve bitkiler belirli bir düzen içerisinde sınıflandırılır.
SINIFLANDIRMA SİSTEMİNİN GELİŞİMİ
Canlılar; monera, protista, fungi, bitki ve hayvan olmak üzere gözle görülmeyen çok küçük organizmalardan dev ağaçlara ve binalara kadar bir dağılım gösterirler. Bu büyük hayat çeşitliliğini tanıyabilmek için, büyük grupları daha küçük gruplara ayırmak gerekir. Biyologlar dünyadaki canlıları sınıflandırmamış olsalardı, bu kadar çeşitli olan canlılara ulaşmak mümkün olmayacaktı. Sınıflandırmanın amacı, canlıları bir sistematiğe oturtmak ve tabiatı daha kolay anlaşılabilir hale getirmektir.
İlk sınıflandırmayı Yunan Filozofu Aristoteles (M. Ö. 383-322) yapmıştır. Aristoteles bitkileri otlar, çalılar, ağaçlar; hayvanları ise yaşadıkları yere göre karada, suda ve havada yaşayanlar şeklinde gruplandırmıştır. Aristoteles’in sınıflandırması canlıların görülebilen ve morfolojik özelliklerine göre yapılmıştır. Günümüzdeki sınıflandırılmada, canlıların bütün özellikleri göz önünde bulundurulur.
Örneğin yarasanın kanatlarına bakarak onu kuşlar sınıfında incelemek mümkün değildir. Yarasa bütün özellikleri ile bir memeli hayvandır.
Sınıflandırma, canlıların görülen bir veya birkaç özelliğine göre yapılırsa ‘suni sınıflandırma’ (yapay sınıflandırma) adını alır. Aristo’nun yapmış olduğu sınıflandırma yapay sınıflandırmadır. Buna ampirik sınıflandırma da denir.
Günümüzde sınıflandırma, canlıların akrabalık ilişkilerine göre yapılır. Sınıflandırılmada canlıların tüm özellikleri göz önünde bulundurulur. Bu çeşit sınıflandırmaya ‘tabii sınıflandırma’ (doğal sınıflandırma) denir.
Doğal sınıflandırma bilimsel olan sınıflandırılmadır. Buna filogenetik sistematik de denir.
Bir canlıyı türün evrim sistematiğine geçirdiği gelişmelere filogeni (soy oluş), embriyo döneminde geçirdiği değişmelere ontogeni (birey oluş) denir.
SINIFLANDIRMA BİRİMLERİ
Sınıflandırmanın en küçük birimi tür dür. Sınıflandırmada tür kavramını ilk kuran kişi John Ray dır.
Tür ortak bir atadan gelem, yapı görev bakımından ortak özelliklere sahip olan, kendi aralarında çiftleşerek verimli döller meydana getirebilen bireylerin oluşturduğu topluluktur. Sistematikte her tür iki isimle adlandırılır. Bu iki isimden 1. si canlının cinsini 2. si tanımlayıcı özelliğini belirtir. Her türün iki isimle adlandırılması ilk kez Carolus Linnaeus tarafından kullanılmıştır.
Türlerden daha büyük topluluklar da vardır. Bunlar sırasıyla cins, familya, takım, sınıf, şube ve alem dir. Birbirlerine çok benzeyen yakın türlerin gruplaşmasıyla cinsler ortaya çıkar. Örneğin kedi, aslan ve kaplan türleri ‘felis’ cins adı altında toplanır.
Felis domesticus :Kedi
Felis leo :Aslan
Felis tigris :Kaplan
Her tür kendi cinsiyle belirtilir. Bu kural bütün dünyada kullanılır.
Böylece karışıklık önlenir. Cinslerin ortak karakterlerine göre gruplaşmasına familyalar meydana gelir. Benzer familyalar takımları oluşturur. Benzer takımların gruplaşmasıyla sınıflar ortaya çıkar.
Sınıfların bir araya gelmesiyle şubeler, şubelerin bir arya gelmesiyle alem meydana gelir.
Sınıflandırmada birimler büyükten küçüğe doğru gidildikçe, birimin kapsadığı birey sayısı artar, aralarındaki benzerlik azalır. Büyük biriden küçük birime doğru gidildikçe birey sayısı azalır, benzerlik artar.
BİLİMSEL SINIFLANDIRMANIN DAYANDIĞI TEMELLER
Günümüzde geçerli olan sınıflandırma filogenetik sınıflandırmadır. Bu sınıflandırmaya göre bütün canlıların ortak bir atası vardır. Bu sınıflandırmanın açıklanabilmesi için akrabalık derecelerinin açıklanması gerekir. Akrabalık derecelerinin belirlenmesinde bazı temel kurallar göz önüne alınır.
1) Homolog Organlar: Yapıları ve gelişimleri birbirlerine benzeyen fakat farklı görevleri olan organlara homolog organlar denir. Örneğin fok balığının ön yüzgeci, yarasanın kanadı, kedinin pençesi, atın ön bacağı, insanın eli homolog organlardır. bunları her biri yaklaşık olarak aynı sayıda kemik, kas, sinir ve kan damarlarına sahiptir. Aynı plana göre düzenlenmiş ve aynı gelişme biçimine sahiptir. homolog organlar canlıların ortak bir atadan geldiğinin kanıtlarından biri olarak ileri sürülmektedir.
Bazı organlar aynı kökten gelmedikleri halde, yaptıkları görev aynıdır.
Bu organlara analog organlar denir. Kuş ve böcek kanatları analog organlardır.
2) Embriyolojik Benzerlik: Canlıların embriyo dönemlerinde geçirdikleri evreler ve farklılaşmalar birbirine çok benziyorsa bu canlılar yakın akrabadır. Omurgalı hayvanlarının embriyolarının ilk evreleri çok belirgin bir benzerlik gösterir. İlk evrede balık ve domuz embriyosunu ayırmak çok zordur.
3)Biyokimyasal Benzerlik: Çeşitli hayvanların plazma proteinleri arasındaki benzerlik derecelerinin antijen-antikor tekniği ile denenir.
Her hayvan türünün kan içeriği kendine özgün bir protein bileşimine sahiptir. yakın akraba olan canlıların plazma proteinlerinin benzerliği daha fazadır.
Bütün hayvanlarda hücrenin çalışması ve kalıtım faktörlerinin dölden döle geçmesi kromozomlar tarafından kontrol edilir. Bütün canlılarda kromozomların kimyasal yapısını DNA (deoksiribonükleik asit) meydana getirir. Akrabalık derecesi yakın olan canlıların DNA’larının baz dizilimlerinin benzerliği de artmaktadır.
Hayvanlar, protein metabolizması sonucu oluşan azotlu artıkları üre, ürik asit ve amonyak şeklinde idrarla vücuttan uzaklaştırılabilir.
Sınıflandırılmada canlıların idrarlarının bileşimi de dikkate alınır.
Memeli canlılarının çoğunda sindirim için aynı veya benzer enzimler kullanılır. Bu olaylar canlıların ortak bir kökten geldiğinin kanıtlarından biri olarak gösterilmektedir.
Bunlar başka yumurta tiplerinin benzerliği, organizmaların simetri şekilleri anatomik yapılarındaki benzerlikler gibi özellikler de doğal sınıflandırma yapılırken dikkate alınır.
Bazı organizmalar mevcut bir sınıflandırma sistemine koymak oldukça zordur. Çünkü canlıların taşıdıkları özelliklerin bazısı bir gruba, bazısı da diğer bir gruba ait olabilir. Örneğin tek hücreli olan euglena; hareketli , kloroplast taşıyan ve kendi besinini yapabilen canlıdır.
Euglena, hareketinden dolayı hayvan, kloroplast taşıdığı ve kendi besinini kendisi yaptığından dolayı da bitki olarak kabul edilmiştir.
Bakteriler: Heteretroflardır. Parazit yada saprofit beslenirler. Fotosentez ya da kemosentez yapan ototrof olanları vardır.
Mavi-Yeşil algler:Fotosentez yaparlar. Kloroplastları yoktur. Fotosentez olayı sitoplazma içine dağılmış klorofiller aracılığı ile olur.
PROTİSTA
a) Kamçılılar: Tek hücreli yapıya sahiptirler. Suda hareket ederler.
Heterotrof ve otorotrof olanları vardır. Örnek:Euglena.
b) Kök ayaklılar: Tek hücreli olan bu protozoalar besinlerini yalancı ayakları ile alır ve hareket eder. Örnek:Amip
c) Sporlular: Sporla ürerler, parazit yaşarlar. Örnek: Plazmadizmmalaria
d) Silliler: Hücrenin çevresi hareket ve besin almayı sağlayan sillerle çevrilidir. Örnek: Şapkalı mantar.
FUNGİ
Çok çekirdekli hücrelere sahip olup, sporlarla ürerler. Örnek: Şapkalı mantar.
BİTKİLER
Algler, çiçeksiz bitkiler ve çiçekli bitkiler olmak üzere üç grupta incelenir.
Algler: İletim demetleri yoktur. İletim demetleri olmadığından su ve suda erimiş madensel tuzları tüm bitki tüzeyi ile alırlar. Doku farklılaşması yoktur.
Çiçeksiz Bitkiler: Kendi arasında ikiye ayrılır.
1) Kara yosunları: İletim demetleri yoktur. Eşeyli ve eşeysiz üreme, döl değişimi şeklinde birbirini takip eder. Gametleri gametongium denen keselerde oluşturur. döllenme sonucu oluşan zigot bir süre ebeveyne bağlı kalır.
2) Eğrelti otları: İletim demetleri vardır. Gerçek kökleri yoktur. Eşeyli ve eşeysiz üreme döl değişimi şeklinde birbirini takip eder.
Çiçekli Bitkiler: İyi gelişmiş iletim sistemleri vardır. Üreme organları çiçek şeklinde özelleşmiştir. Açık ve kapalı tohum olak üzere iki grupta incelenir.
1) Açık tohumlular: Her zaman yeşildirler. Soymuk demetlerinde kalburlu hücreler vardır, arkadaş hücreleri yoktur. Çiçekleri daima tek eşeylidir. Tohumları daima çok çeneklidir. Tohum taslakları yumurtalık
dışına gelişir.
2) Kapalı tohumlular: En gelişmiş bitki sınıfıdır. Her zaman yeşil değildirler. Çiçekleri genelde erseliktir. Çiçeklerinde çanak ve taç yaprak farklılaşması vardır. Kapalı tohumların iki önemli sınıfı vardır.
1)Monokotiledonlar (bir çenekliler): Embriyolarında tek çenek yaprağı taşırlar. Otsu bitkilerdir. Tek yada çok yıllık olabilirler. İletim demetleri dağınık ve düzensiz sıralanmıştır. Korteksi incedir. Meristem kambiyumu yoktur. Yaprakları paralel damarlıdır. Saçak kök sistemi bulunur.
2) Dikotiledonlar(iki çenekliler): Embriyolarında iki çenek yaprağı taşırlar. Otsu ve odunsu bitkilerdir. Tek yada çok yıllık olabilirler.
İletim demetleri dairesel çizilmiştir. Korteksi incedir. Enine kalınlaşmasını sağlayan kambiyum (meristem) bulunur. Yaprakları ağsı damarlıdır. Ana kök ve buna bağlı yarı kökler gelişmiştir.
HAYVANLAR
Çok hücreli heterotrof canlılarıdır. Aktif hareket ederler. Omurgalılar ve omurgasızlar olmak üzere iki gruba ayrılırlar.
Omurgalılar (kordalılar)
Omurgalılar ve ilkel kordalılar olmak üzere iki gruba ayrılırlar.
A) Omurgalılar:Vücutlarının sırt tarafında bir sinir kordonu bulunur. İç iskelet eklemlidir. İskelete bağlı kaslar hareketi sağlar. Hepsinde beyin ve beyini koruyan kafatası vardır. Dolaşım sistemleri kapalıdır. Holozoik olarak beslenirler. Çoğu ayrı eşeylidir. Balıklar, kuşlar, kurbağalar, sürüngenler ve memeliler olmak üzere beş sınıfa ayrılırlar.
1) Balıklar: Vücutları pullarla örtülüdür. İç iskelet kemikten ya da kıkırdaktan oluşmuştur. Solungaç solunumu yaparlar. Kalpleri iki odacıklıdır. Kalplerinde sürekli kirli kan bulunur. Vücutlarında temiz kan dolaşır. Soğuk kanlı hayvanlardır. Boşaltım organları mezonefros tipi böbreklerdir. Boşaltım maddelerinin, üreme hücrelerinin ve sindirim artıklarının toplandığı kloak denilen yapıya sahiptirler. Örnek:köpek balığı, alabalık, sazan.
2) Kuşlar: Akciğer solunumu yaparlar. Kalpleri dört odacıklıdır. Kalbin sol karıncığından çıkan aort sağa kıvrılarak dallanır. Sıcakkanlıdırlar. Boşaltım organı metanefroz tipi böbreklerdir, vücut tüylerle kaplıdır. Tüysüz olan bölgeler pullarla örtülüdür. Kloaklıdırlar. Dişleri yoktur. Örnek:martı, bülbül, tavuk, ördek, deve kuşu.
3) Kurbağalar: Lavralar solungaç solunumu, erginleri akciğer ve deri solunumu yaparlar. Kalpleri üç odacıklıdır. Vücutlarında karışık kan dolaşır. Soğukkanlıdırlar. Azotlu dolaşım maddesi amonyaktır. Boşaltım organı mezonefroz tipi böceklerdir. Kloaklıdır. Derilerinin mukus salgısı olan mukus, deriyi kaygan tutar. Örnek:semender, kuyruklu kurbağa, su kurbağası.
4) Sürüngenler: Akciğer solunumu yaparlar. Kalpleri üç odacıklıdır (timsah hariç). Soğukkanlıdırlar. Erginlerinin boşaltım organları metanefroz tipi böbreklerdir. kloaklıdırlar. Dişilerde yumurta kanalının bir bölümü yumurta akı, diğer bölümü yumurta kabuğu yapacak şekilde özelleşmiştir. Vücut keratinle kaplı olduğundan kurudur. Örnek:yılan, timsah, kaplumbağa, kertenkele.
5) Memeliler: Akciğer solunumu yaparlar. Kalpleri dört odacıklıdır. Kalbin sol karıncığından çıkan aort sola kıvrılarak dallanır.
Sıcakkanlı hayvanlardır. Kloak yoktur. Ürogenital sistem sindirim sisteminden ayrı olarak dışarıya açılır. Boşaltım organı metanesaz tipi böbreklerdir. Sinir sistemleri çok gelişmiştir. Örnek:fare, yarasa, kirpi, insan, balina.
B) İlkel kordalılar: İskeletleri kıkırdaktır. Yutak bölgesinde solungaç yarıkları, sırt tarafında da sırt ipliği bulunur. Bu grubun tek örneği, Amfiyoksüs tür.
OMURGASIZLAR
Süngerler, sölentereler, solucanlar, yumuşakçalar, eklembacaklılar ve derisi dikenliler olmak üzere gruplandırılmışlardır.
a) Süngerler: Yapısını oluşturan hücreler arasında iş bölümü vardır. Hücresel farklılaşma görülmesine karşın hücrelerde doku oluşturmak için iş bölümü yoktur.
b) Sölenterler: Bu şube üyeleri oyu bir kese gibi düzenlenmiş tek açıklı sindirim boşluklarına sahiptirler. Örnek:deniz anası, hidra, mercanlar.
c) Yassı solucanlar: Sinir ve üreme sistemlerine sahiptirler. Örnek: tenya, planoria.
d) Yuvarlak solucanlar: Bitki ve hayvanlarda parazit yaşarlar. Örnek: bağırsak solucanı.
e) Böcekler: Vücutlarının tamamı epidermisin salgıladığı kitin ile kaplıdır. Trache solunumu yaparlar.
CANLILARDA BESLENME İLİŞKİLERİ
Besleme sistemine göre canlılar üreticiler (ototroflar) ve tüketiciler (heterotroflar) olmak üzere iki grupta incelenir. Üretici canlılar (ototroflar) kendi besinlerini yapar. Tüketiciler (heterotroflar) besinlerini kendileri yapamaz. Doğrudan veya dolaylı olarak ototrof canlılardan sağlar.
OTOTROF BESLENME
Kendi besinini kendisi sentezleyebilen organizmalara ototrof (üretici) canlı denir. Enerji sayesinde inorganik maddelerden organik madde sentezleyebilirler. Bitkiler, algler ve bazı bakteriler ototrof canlılardır. Kullanılan enerji kaynağına göre, ototrof organizmalar fotosentez yapanlar ve kemosentez yapanlar olmak üzere iki bölümde incelenir. fotosentez yapan canlıların klorofili vardır. bunlar klorofilleri sayesinde güneş ışınlarını soğurarak organik besinlerde kimyasal bağ enerjisine çevirirler.
Kemosentez yapan organizmalar genellikle bakterilerdir. Bunlar gerekli enerjiyi amonyak, hidrojen, sülfür gibi belirli inorganik maddeleri oksitleyerek sağlar.
Nitrit bakterileri amonyağı nitrite, nitrat bakterileri nitriti, nitrata dönüştürür. bu sırada açığa çıkan enerji bakteriler tarafından ATP sentezinde kullanılır. Bu şekilde gerçekleşen ATP sentezine kemosentetik fosforilasyon denir. Bu ATP inorganik maddelerden organik maddelerin sentezi sırasında kullanılır.
Nitrit ve nitrat bakterileri azot döngüsünde rol oynar. Amonyağı, yeşil bitkilerin kolayca alıp kullanabileceği nitrat bileşiklerine dönüştürür. Amonyağın nitrata dönüştürülmesine nitrifikasyon denir.
HETEROTROF BESLENME
İnorganik maddelerden organik besin yapamayan, organik besinleri hazır olarak alan canlıların beslenme biçimine heterotrof beslenme denir. Böyle beslenen canlılara dış beslek veya tüketiciler adı verilir.
Heterotrof canlıların beslenme ve yaşama şekilleri holozoik, simbiyoz, saprofit olmak üzere üç grupta incelenir.
a) Holozoik Beslenme:Bu şekilde beslene canlılar besinlerini katı parçalar halinde alarak sindirirler. bunların sindirim sistemleri, avlarını yakalayabilmek için duyu organları, sinir sistemleri ve kas yapıları gelişmiştir. Otçul hayvanlar, etçil hayvanlar ve hem otçul hem etçil hayvanlar bu grupta incelenir.
b) Birlikte Yaşama:İki veya daha fazla türün bir arada kurdukları yaşam şekline simbiyosim denir. Bu canlılardan biri konak diğeri konuk adını alır. Birlikte yaşama yararlı ve zararlı birliktelikten oluşur. Yararlı birliklerin beslenme biçimi kommensalizm ve mutualizm dir. Zararlı birlikteliklerin ise parazitizmdir.
1) Mutualizm:Bir arada yaşayan canlıların karşılıklı olarak yarar sağlaması şeklindeki beslenme biçimidir. Bu beslenme biçimine en tipik örnek likenlerdir. Liken, mantar ve yeşil algler in birlikte oluşturduğu bir yaşama birliğidir.
2) Kommensalizm:Bir canlı üzerinde yaşadığı canlıya zarar vermeden bu canlıdan yararlanıyorsa bu yaşama şekline kommensalizm denir. Örnek olarak yengeçlerin solungaçlarına tutunarak yaşayan bazı yassı kurtlar.
3) Parazitizm:Bir arada yaşayan iki canlıdan birinin diğerini sömürerek ona zarar vermesi şeklinde olan beslenme ilişkisidir. Bazı bakterilerin sindirim enzimleri yoktur. Önemli monomerleri diğer canlı organizmalardan sağlarlar. Böyle bakterilere parazit bakteriler denir. Hastalık yapan parazit bakterilere de patojen bakteriler denir.
Bir canlı diğer bir canlının deri ve solungaçlarına yapışarak yaşıyorsa bu canlılara ektoparazit (dış parazit) denir. Koku ve diğer duyu organları iyi gelişmiştir. Bit, pire, tahtakurusu, uyuz böceği, sivrisinek bir ekoparazittir.
Bir canlı diğer bir canlının iç kısmında yaşıyorsa endoparazit denir. Bu parazitler hücre içerisinde yaşıyorsa bunlara hücre parazitleri denir. Örneğin sıtmaya neden olan parazit plazmadium al yuvar hücresinde yaşar. Endoparazitler çok sayıda gamet oluştururlar.
Bundan dolayı üreme sistemleri çok gelişmiştir
Bitki üzerinde yaşayan ve konak organizmanın odun borularından su ve madensel tuzlar alarak fotosentez yapabilen parazitlere yarı parazit denir. Üzerinde yaşadığı konak bitkinin soymuk borularından hazır organik maddeler alarak yaşayan parazit bitkilere tam parazit denir.
c) Saprofit (çürükçül) beslenme:Bira mayası, küf mantarı ve bakterilerin çoğu besinlerini katı olarak alamazlar. Bunlar gerekli olan organik besin maddelerini kokuşmaya yüz tutmuş bitki ve hayvan ölüleri üzerinden canlı artık ve salgılarından sağlarlar. Saprofitler öncelikle dışarı salgıladıkları enzimle besinlerini sindirir. Daha sonra küçük molekülleri emerler. Bu şekilde heterotrof beslenmeye saprofit beslenme denir. Saprofit bakterilerinin bir kısmı çürümede, bir kısmı ise mayalanmada rol oynar.
HEM OTOTROF HEM HETEROTROF BESLENME
Sinek kapan ve ibrik otu gibi böcek yiyen bitkiler fotosentezle organik madde yapar. Ayrıca yakaladıkları böcekleri salgıladıkları enzimlerle hücre dışında sindirirler. Daha sonra bu besinleri emerler.
DOĞADA MADDE DEVRİ
Organik artıklar ve cesetler ayrıştırılarak inorganik maddelere dönüştürülür. Bu yollarla serbest kalan inorganik maddeler yeniden fotosentez ve kemosentez de kullanılır hale getirilir. Fotosentez ve kemosentez olaylarıyla inorganik maddeler yeniden organik bileşiklere dönüştürülür. Bu dönüşümlere doğada madde döngüsü denir.
Karbon devri: Bir dönümlük şeker kamışı her yıl atmosfer tabakasından 20 ton kadar karbondioksit kullanır. Bitki ve hayvan enerji elde etmek için organik maddeleri yıkar. Karbondioksit ve su ya kadar parçalanır. Hücre solunumu denen bu olay sonucunda oluşan karbondioksit tekrar atmosfer tabakasına verilir.
Azot devri: Bitkiler aminoasit ve protein sentezi yapabilmek için gerekli olan azotu, nitrat tuzları olarak topraktan alırlar. Bitkiler tarafından alınan nitratlar bitki hücreleri tarafından aminoasit ve protein sentezinde kullanılır.
Ölmüş bitki ve hayvanla, canlıların artıkları ve salgılarındaki proteinli maddeler saprofitler tarafından amonyağa dönüştürülür. Bu olaya pütrüfikasyon (kokuşma) denir.
Amonyak nitrit bakterileri tarafından nitrite; nitritte nitrat bakterileri tarafından nitrata dönüştürülür. Bu olaya nitrifikasyon denir.
Bitki tarafından kullanılmayan nitratlar azot bozan bakteriler ile parçalanır. Bu parçalanmadan açığa çıkan azot tekrar havaya karışır. Bu olaya denitrifikasyon denir.
Havanın azotu toprağa iki şekilde geçer:
1)Yıldırım çakması sonucu azot oksijenle birleşir. Daha sonra su ile etkileşince nitrik asit meydana gelir. Yağmurla toprağa inen nitrik asit toprakta bulunan sodyum ve potasyum bileşikleri ile etkileşerek nitrat tuzlarını oluşturur.
2)Toprakta, havanın serbest azotunu bağlayabilen ve kullanabilen azot bakterileri vardır. baklagillerin köklerindeki urlarda yaşayan ribozom da havanın serbest azotunu bağlayabilir ve azotlu madde yapar. Bu bakterilerin ölüleri topraktaki azotlu organik artıkları oluşturur.