Ağaçların Evrimsel Tarihi: Bilinen İlk Ağaç Hangisidir? Ağaçlar Günümüze Kadar Nasıl Bir Evrimsel Süreçten Geçmişlerdir?

Kimi zaman bitkilerden bahsederken, hayvanların aksine evrimleşemediklerine dair bir kanı oluşabilmektedir. Evrim, genelde sadece "av-avcı" ilişkileri üzerinden anlatıldığı için, tamamen hatalı bir şekilde "hareket" veya "yer değiştirme" ile ilişkilendirilmektedir. Halbuki evrimin hareket etmek veya yer değiştirmekle hiçbir alakası yoktur; sadece aktif bir şekilde yer değiştirebilen canlılarda (örneğin hayvanlarda) bu özellikler de evrimleşir. Ancak nasıl ki hayvanların hücreleri, hücre altı yapıları ve hareketleriyle doğrudan ilişkili olmayan organları evrimsel süreçte durmaksızın değişiyorsa (ve bu sayede hayvanlar, hareket yetilerinden tamamen alakasız, yepyeni türlere dönüşebiliyorsa), bitkilerin de hücreleri, dokuları ve organları durmaksızın evrimleşir ve yepyeni türler ortaya çıkar. Kaldı ki, bitkiler de hareket edebilirler; sadece bu hareket, hayvanlarınkine göre daha kısıtlıdır ve buna bağlı olarak bitkilerde, hayvanlarda asla görülmeyen ve belki de hiçbir zaman görülemeyecek türde özellikler ortaya çıkmıştır.

Yani bitkilerin evriminden ve ilk ağaçlardan söz edebilmemiz için, öncelikle şunu anlamamız gerekiyor: Evrimsel süreç, sadece hareketle ilgili olanların değil, bir canlıyı oluşturan bütün özelliklerin çevreyle sınanması sonucunda, en başarılarının gelecek nesle daha çok aktarılması yoluyla olan, nesiller içerisinde yaşanan birikimli değişimlerle ilişkili olan bir doğa yasasıdır. Dolayısıyla bir organizmanın evrimleşebilmesi için aktif ve hızlı bir şekilde yer değiştirebilmesi şart değil; tek gereken, genlerle aktarılabilen çeşitliliğe sahip olması ve üremesidir. Bitkiler, bunların her ikisini de başarıyla ve fazlasıyla yaparlar; kimi durumda hayvanlardan bile fazla!

İşte bu nedenle tüm canlılarda olduğu gibi, ağaçlar da başarılarını en üst düzeye çıkarmak için fiziksel şekillerini ve iç işleyişlerini çevrelerine uyacak şekilde adapte ederek zaman içinde evrimleşmiştir. Daha doğrusu, bitkilerin soy hatlarında da, diğer bütün canlılarda olduğu gibi, çevresiyle en uyumlu olan bireylerin daha kolay hayatta kalması ("seçilmesi") ve onların daha sık yavrulaması ile evrimsel değişimler yaşanmış ve atasal formlardan çok farklı torunlar ortaya çıkmıştır. Temel vücut planları, yaprak şekilleri, kabuk türleri, üreme ve yaşam stratejilerinin diğer tüm bileşenleri, ağaçların kendi ortamlarında hayatta kalmalarına yardımcı olmak için milyonlarca yıl içinde gelişerek evrimsel değişimlere uğramıştır.

Daha önceden alglerin ve bitkilerin evrimsel tarihinden kısaca bahsetmiştik. Bu yazıda spesifik olarak ağaçların evrimsel tarihinden ve onu etkileyen birkaç önemli unsurdan bahsedeceğiz.

Bilinen En Eski Orman ve Ağaç Türü Nedir? İlk Ağaç Fosilleri Ne Zaman ve Nerede Bulunmuştur?

Bundan yaklaşık 150 yıl önce, 1870 yılında, New York eyaletinde yalnızca ağaç kütükleri korunmuş olan bir fosil orman keşfedildi. Gilboa Fosil Ormanı olarak isimlendirilen bu fosil orman, şu an için dünyanın en eski ormanı olarak kabul edilmektedir. Yaklaşık 380 milyon yıl öncesine, yani Orta Devoniyen Dönemi'ne tarihlendirilen bu fosil ormanın üst bölümleri (yaprakları, dallanması, tepe formu) bilinemediği için, bulunan ağaç kütüklerinin türü tam olarak saptanamamıştır.

Fakat sonrasında, tam anlamıyla gerçek ağaç fosili 2007 yılında, yine aynı yerde, Gilboa Fosil Ormanı’nda keşfedildi. Yine 380 milyon yıl öncesine tarihlendirilen bu ağaç benzeri bitkiler, cins ismi Wattieza olarak isimlendirilmiştir. Form olarak modern bir Palmiye ağacına benzeyen, en az sekiz metrelik uzunluğa sahip olabileceği düşünülen bu fosil ağaç, aynı zamanda asırlık bir paleobotanik gizemin de cevabını vermiştir.

Bu ağaçların en farklı ve garip özelliği ise yapraklarının olmamasıydı. (En azından şimdilik yapraklara ait bir kanıt bulunamamıştır.) Bundan dolayı, fotosentez yapabilmesi için muhtemelen fotosentez yapabilen yeşil, yaprak benzeri dalları vardı. Ayrıca bilindiği kadarıyla bu dönemde tohum henüz evrimleşmemiştir. Bu sebeple Wattieza cinsi ağaçların eğrelti otları ve atkuyrukları gibi sporla ürediği tahmin edilmektedir.

Wikimedia

Wikimedia

Ağaçların Evrimsel Tarihinin Bir Özeti

Yukarıda bahsettiğimiz gibi ilk ağaç benzeri bitkiler Orta Devoniyen dönemde karşımıza çıkmaktadır. Fakat bu ağaçların üremesi sporla üreme şeklindedir. Bu durum da bazı açılardan sorun teşkil etmekteydi.

Devoniyen dönemin sonlarına doğru, Erken Karbonifer döneme yakın bir zamanda ilk tohumlu bitkiler (açık tohumlular) evrimleşmiştir. Bu, bitkilerin üremesi için olağanüstü bir yenilikti. Artık bitkiler, üreme hücrelerini güvenli bir kabın içinde tutabiliyordu. Bunun sonucunda ise, üreme hücreleri hem daha kolay hayatta kalıyor ve filizleniyor, hem de bitkilerin çok daha geniş alanlara hâkimiyet kurmasına fırsat tanıyordu: Ve evet, o fırsat geri çevrilmedi.

Açık Tohum Devrimi

Bu yeniliğin ardından sırada Karbonifer Dönem gelmektedir ki bu dönem ormanların ilk kez en bol olarak karşımıza çıktığı dönemdir. Diğer bir ismi Kömür Çağı olarak bilinen bu dönemin en büyük özelliği; o dönemde yaşayan ağaçların artık kabuk gelişimini artırmaları ve böylelikle çevreye karşı çok daha dirençli hale gelmeleridir. Fakat bununla da kalınmamış, o zamanlarda yaşayan karasal canlılara da (kabuğun içerisinde bulunan ligninden dolayı) tüketilebilecek pek bir besin üretmemişlerdir. Sonuç olarak; tüketilemeyen lignin yani kabuk öylece kalakaldı ve günümüze değin hiç dokunulmadan, şimdi kömür yatakları olarak bildiğimiz madenleri bıraktı. Bu dönemin sonuna doğru, yani Geç Karbonifer dönemde karşımıza ilk defa, günümüzde de varlığını sürdüren açık tohumlu ağaçlar ("gymnospermae") yani, kozalaklı ağaçlar görülmeye başlanmaktaydı. Fakat şu an bildiğimiz gibi değil, çok daha ilkel formlarıydı.

Wikimedia

Wikimedia

Permiyen döneme geldiğimizde bu kez karşımıza açık tohumluların günümüzden de tanıdık olduğumuz (her ne kadar nesilleri tehlike altında olsa da) Maymun Çıkmaz Ağacı (Araucaria araucana), Ginkgolar (günümüzde yaşayan tek Ginkgo türü Ginkgo biloba ya da popüler adıyla "Mabet Ağacı"), Çikaslar gibi ağaçlar ortaya çıkmıştır. Anlayacağımız açık tohumlu ağaçlar çeşitlenmelerini sürdürmeye devam etmiştir.

Wikimeda

Wikimedia

Bundan önceki Permiyen dönemin sonlarına doğru kıtalar birleşmeye başlamış ve artık Triyasik dönemde tüm kıtalar birleşme sürecini tamamlamış ve "Pangea" adı verilen tek bir kıta haline gelmiştir. Ekosistemlerin değişimi ile birlikte denizellik büyük oranda kırılmış olup Permiyen döneme göre çok daha kurak karasal ekosistemler meydana gelmiştir. Bunun anlamı şudur: Sporla üreyen bitkiler sulak alanlarda çok daha kolay üreme olanağı bulabilirken, artık bu yetilerini kullanabilecekleri alanlar çok daralmış ve bu da tahmin edeceğimiz üzere tohumlu ağaçların, yani o dönemde varlığını sürdüren açık tohumlu ağaçların baskın hâle gelmesinin yolunu açmıştır. Ayrıca kıtaların birleşmesinin sağladığı diğer bir avantaj ise çok daha geniş alanlara yayılma fırsatı yakalayabilmeleridir.

Tahmin edeceğimiz üzere bu yeni dönem ile birlikte kozalaklı ağaçların çeşitlenmesini göreceğiz.

Jura Dönemi’ne geldiğimizde Pangea’nın ilk olarak ikiye parçalanma süreci ile karşılaşırız. Bu yeni oluşan durum ile beraber Jura iklimleri Triyasik döneme kıyasla daha fazla yağışlı geçmiş, kuru ortamların yerini daha nemli ortamlar almış ve karaların parçalanması ile birlikte yeni su yolları meydana gelmiş ve tüm bunların sonucunda ise ağaçların daha fazla yayılması ve çeşitlenmesi için yepyeni fırsatlar doğmuştur. Bu dönemle birlikte günümüzde iyice aşina olduğumuz Çamgiller (Pinaceae), Porsukgiller (Taxaceae) gibi ağaç familyaları ile karşılaşmaktayız.

University of California

Wikimedia

Kapalı Tohum Devrimi

Kretase dönemi hem bitkiler, hem de ağaçlar için devrim niteliğinde bir dönemdir. Erken Kretase dönemi ile birlikte artık bu zamana dek alışık olduğumuz açık tohumlu (gymnospermae) bitki ve ağaçların yerine kapalı tohumlu ("angiospermae"), diğer bir ismiyle çiçekli bitkiler ve ağaçlarla karşılaşmaktayız (ilk olarak 134 milyon yıl önce, bitki formunda).

Burada bir şeyi fark edebilirsiniz: Bundan önce ilk olarak, tohumun evrimindeki sağlanan avantaj erkek hücreleri tarafından döllenen dişi üreme hücrelerinin bir kabın içerisinde doğaya saçılması ve filizlenebileceği ortama kadar bekleyebilmesiydi. Fakat bu yöntem o dönemler için (Orta Devoniyen’den itibaren) ne kadar kullanışlı bir metot olsa da daha iyi bir üreme metodu karşısında göreceli bir yenilgi ile karşılaşmayacağı anlamına gelmemelidir; en nihayetinde kapalı tohumlular, açık tohumlardan evrimleşmiştir.

Bu yepyeni, devrimsel üreme metodunun sağladığı harika avantajlar vardı. Örneğin, çeşit çeşit, rengârenk çiçekleri ile böceklerin, kuşların dikkatini çok daha kolay çekebiliyor, yani onları gösterişliliği ile üreme ihtiyacını giderebilmek, hatta deyim yerindeyse kullanıyordu. Diğer önemli bir avantajı olarak, çiçeklerin göz alıcılığı ile yetinilmemiş, üreme metotlarına bir de meyveler eklenmiştir. Artık bununla birlikte, meyvelerin besleyici özelliği sayesinde birçok canlıyı kendisine neredeyse bağımlı hâle getirmiş ve bir bakıma üreme gerekliliğini iyice garanti altına almıştır.

Bu devrimsel metot sayesinde kapalı tohumlu bitkiler Orta Kretase’ye doğru (yaklaşık 100 milyon yıl öncesi) hızla çeşitlenmişler ve açık tohumlu bitkilerin, kozalaklı ağaçların yerini almaya başlamışlardır. Bu çeşitlenmelerden haliyle ağaçlar da payını almış ve özellikle günümüzden tanıdık olduğumuz birçok kapalı tohumlu ağaç türü Geç Kretase’de ve 65 milyon yıl önceki büyük Kretase-Tersiyer yok oluşundan sonra ortaya çıkmaya başlamışlardır. Özellikle karşımıza ilk çıkan türlerden biri Çınar (Platanus) ağaçlarıdır. Bu ağaçların, 115 milyon yıl önce, Erken Kretase dönemine ait fosil kayıtları mevcuttur.

Wikimedia

Wikimedia

Bahsettiğimiz bu kapalı tohumlu çeşitlenmesini daha iyi anlayabilmek adına günümüze bakacak olursak; yaklaşık olarak 1.000 türle temsil edilen açık tohumlulara (gymnospermae) karşın, kapalı tohumlular (angiospermae) yaklaşık olarak 369.000 tür ile temsil edilmekte; üstelik bu sayının yaklaşık beşte biri ila dörtte biri, yani 70.000-90.000'i sadece ağaç türüdür. Bu dudak uçuklatıcı fark bize kolay bir şekilde gösteriyor ki, kapalı tohumlular açık tohumlulara karşı evrim tarihinde net bir galibiyet almıştır. Fakat şunu da es geçmemeliyiz: Bu sayılar evrimsel açıdan bakabilmek için bir türleşme karşılaştırması olarak verilmiştir. Diğer bir taraftan bakacak olursak, açık tohumlular, hâlâ orman ekosistemleri içinde (özellikle kuzey enlemlerdeki Tayga Ormanları gibi yerlerde) çok önemli bir yere sahiptir.

Konumuza dönecek olursak, kapalı tohumlu bitkilerin ve ağaçların bahsettiğimiz olağanüstü tür çeşitliliğini göz önünde bulundurduğumuzda elbette bu türlerin hepsini belirtemeyiz. Fakat en azından Kretase ve ondan sonra gelen Paleosen dönemde fosil kaydı bulunmuş ağaç cinslerinden başlıca örnekler yazabiliriz. Bunları sayacak olursak: Sekoya (Sequoia), Meşe (Quercus), Kayın (Fagus), Akçaağaç (Acer), Söğüt (Salix), Kavak (Populus) ve Lale Ağacı (Liriodendron).

The Fossil History of Quercus

Wikimedia

Sonuç

Sonuç olarak; ağaçların, sporla üreyen, açık tohumlu ve kapalı tohumlu olmak üzere üç ayrı grubu üzerinden farklı farklı türlerinin ilk olarak ne zaman ortaya çıktığından ve ne zaman yayılış göstermeye başladığından bahsettik. Elbette bu konu çok kapsamlı; ancak burada olabildiğince geniş bir özet vermeye çalıştık. Faydalı olması dileğiyle!