20 yıl öncesine kadar algler üzerine çalışan bilim adamları bu çalışmalarını ultrasütrüktürel yapılar üzerinden gerçekleştirebiliyorken, günümüzde “moleküller çağı” yaşanmaktadır. Böylelikle çok sayıda evrimsel aşama ve geçiş moleküler verilerin ışığında gözden geçirilmiş ve yeniden düzenlenebilmiştir.
Yeşil algler ve karasal bitkiler arasındaki bağlantı biyologlar için evrimsel filogeninin henüz ortaya çıkmadığı zamanlardan, yüzyıllar öncesinden beri bilinmektedir. 1950 yılından itibaren Chlorophyta (bir yeşil alg kladı) ve karasal bitkilerin monofiletik bir grup olduğu yani ortak kökenden türedikleri bilinmektedir. Günümüzde ise fosil verileri ve morfolojik verilerle birlikte, ribozomal DNA küçük alt birimi (18S rDNA) ve organel genomlarıyla yapılmış olan moleküler çalışmalarla elde edilen veriler kullanılmaktadır. Bu veriler, tüm alglerin (sucul ve karasal) ve sucul yeşil alglerden köken almış olan karasal bitkilerin evrimsel bağlantılarını gösteren kladogramlarla* ortaya konmuştur.
Yapılan çalışmalara göre yeşil alg soyu bir buçuk milyar yıl öncesinde ortaya çıkmıştır ve karasal bitkilerin bu soydan ayrılması 425–490 milyon yıl önce meydana gelmiştir. Yeşil algler iki büyük soy şeklinde evrimleşmiştir.
Bu soylardan birisi, yeşil algler olarak bildiğimiz ve çoğu algin dâhil olduğu “chlorophyte” kladıdır. Bu klada kamçılı yeşil birhücreliler ve koloniler (örn. Chlamidomonas ve Volvox), flamentli dallı (örn. Chladophora) ve dalsız formlar (örn. Oedogonium), yeşil su yosunları (örn. Ulva), çok sayıda karasal alg (örn. Chlorella), karasal epifitler (örn. Trentopohlia), ve çok sayıda fikobiyont (örn. Trebuxia) dâhildir.
Diğer soy, “charophyte” kladı, daha az sayıda yeşil algi barındırır, bunlardan bazıları oldukça yaygındır (örn. Spirogyra, Chara). Bu klad beş küçük ve birbirinden uzak yeşil alg grubunu barındırır ve bunlardan birisi de bildiğimiz karasal bitkilere öncüllük etmiştir.
Embiyophytelerin atalarının karaya geçişleri, yeşil plastid taşıyan soyun çok sayıda yaptığı geçişlerden yalnızca birisidir. Bilinen karasal soyların bir kladogramla haritalanması karasal ortamlarda yaşayacak şekilde evrimleşmenin yaygın olarak görüldüğünü ve filogenetik olarak sınırlanmadığını göstermektedir. Karasal yeşil alglere, karasal bitkilere de içine alan en az altı klada rastlanır. Bilinen tüm karasal alglerin ve karsal bitkilerin sucul ataları olduğu görülmüştür.
Bu tip evrimsel dallanmaların büyük ekolojik değişimlerle eşzamanlı olarak gerçekleştiği jeolojik ve paleontolojik kayıtlarla da ortaya konmuştur. Çevresel baskıların şiddetlendiği dönemlerde meydana gelen yoğun seçilim baskıları canlıların çeşitlenmesinde itici bir güç olmuştur. Peki, su yosunlarının karasal habitatlara yerleşebilmelerini sağlayan doğal seçilim baskıları hangi çağda ve ne şekillerde ortaya çıkmıştır? Karada yaşayan en eski damarlı bitki fosili Cooksonia’ya Silüriyen katmanlarında rastlanmıştır. Bu çağ suların gelgitlerle çekildiği bir dönemdir. Suların bu şekilde çekilmesi kıyılarda alglerin kuruluğa ve diğer uç koşullara (aşırı sıcak, aşırı tuzluluk gibi koşullarda yaşayabilen alg türleri günümüzde de yaşamlarını sürdürmektedirler) dayanabilecek şekilde seçilmesine neden olurken, çeşitli lagünlerin ve bataklıkların da yeni habitatlar oluşturmasına izin vermiştir. Bu seçilim baskıları bitkisel evrimin yeni bir yola girmesine yol açmıştır. Silüriyen’den itibaren karasal bitkiler, karasal hayvanların da ortaya çıkışıyla birlikte yeni tozlaşma yöntemlerine adapte olarak hızla çeşitlenmeye başlamıştır.
* Kladogramlar moleküler ve morfolojik verilerin sonucunda canlı gruplarının birbirleriyle olan evrimsel ilişkilerini zaman ve yakınlık bakımından ortaya koyan şemalara verilen addır. Bu şemalar genellikle eldeki verilerle yapılan maksimum benzerlik analizi ve maksimum parsimoni analizleri sonucunda ortaya çıkarılırlar. Klad ise bu haritalar üzerindeki herhangi bir monofiletik gruba verilen genel addır.
Dilara Tunca
Kaynaklar:
LEWIS, L. A., McCOURT, R.M. 2004. Green algae and the origin of land plants, American Journal of Botany 91: 1535–1556.
CHAPMAN R.L., BUCHEIM, M.A. 1992. Green algae and the evolution of land plants: inferences from nuclear-encoded rRNA gene sequences, BioSystems 28: 127–137.
MCCOURT, R. M. 1995. Green algal phylogeny. Trends in Ecology and Evolution 10: 159–163.
PELT, J.M., MAZOYER, M., MONOD, T., GIRARDON, J. 1999. Bitkilerin En Güzel Tarihi, Yaban Yolculuk, 15-40, İş Bankası Kültür Yayınları, İstanbul.
.
Kaynak: Evrim Çalışma Grubu