Canlıların birbirleriyle ve çevreleriyle olan ilişkilerini inceleyen ekoloji biliminin önemi günümüzde daha da artmaktadır. Ekoloji canlıyı tek bir

Transkript

1

2 Canlıların birbirleriyle ve çevreleriyle olan ilişkilerini inceleyen ekoloji biliminin önemi günümüzde daha da artmaktadır. Ekoloji canlıyı tek bir birey olarak incelemekten çok, bireyin de içinde yer aldığı biyolojik organizasyon ile ilgilidir. Organizasyonun her basamağında bulunan birim, kendisini çevreleyen fiziksel çevreyle enerji ve madde alış verişi halinde bulunur.

3 1. Bazı önemli kavramlar Habitat: Canlılar kendilerine en uygun olan ortamlarda yaşamaktadırlar. Bir canlının hayatsal olaylarını optimum şartlarda gerçekleştirebildiği yerlere o canlının habitatı denilmektedir. En bilinen tarifiyle habitat, canlının adresidir. Bir balığın habitatı okyanus olabileceği gibi küçük bir göl de olabilmektedir. Yani canlıların habitat büyüklüğü birbirinden farklı olabilir. Bazı canlı türlerinin habitatı ise mevsimsel olarak değişebilmektedir. Göçmen hayvanların habitatı bir yılın farklı mevsimlerinde farklı yerler olabilir.

4 1. Bazı önemli kavramlar Ekolojik niş: Ekolojik niş bir bireyin yaşadığı ortamda yerine getirmek zorunda olduğu işlevleri veya sorumluluklarını ifade etmektedir. Beslenme, kamuflaj, üreme ve diğer canlılarla olan ilişkileri bu olaylardandır. Organizmanın habitatında gerçekleştirdiği olayların tamamı ekolojik niş olarak tarif edilmektedir. Organizmaların ekolojik nişlerini gerçekleştirmesi ekosistemin doğal dengesi ve devamı için gereklidir.

5 Zürafaların ekolojik nişinde yüksek ağaçların yapraklarıyla beslenme önemli bir yere sahiptir.

6 1. Bazı önemli kavramlar Ekosistem: Belirli bir alanda bulunan canlılarla birlikte (komünite) bu canlıların etkileşimde bulundukları çevreleri ekosistemi oluşturur. Ekosistemlerin büyüklüğü, içerdiği tür çeşidi ve birey sayısı birbirinden çok farklı olabilmektedir. Kara ekosistemleri Su ekosistemleri Bu ekosistemlerin bir araya gelmesi sonucu ise biyosfer oluşur. Günümüzde ekologlar ekosistemler üzerinde çalışmaktadırlar. Sadece bir bireyle değil, ekosistem bütünlüğü içinde çevre sorunları ile ilgili çalışmalar yapmak daha sağlıklı sonuçlar vermektedir.

7 1. Bazı önemli kavramlar Ekoton: Komüniteler kesin sınırlarla birbirlerinden ayrılmış değildirler. Bu nedenle komşu komüniteler arasında geçiş bölgeleri bulunur = ekoton Ekotonlar kesişen komünitelerin farklı özelliklerini taşıyabilmektedir. Bu nedenle bu bölgelerdeki biyoçeşitlilik, etrafındaki komünitelere göre daha fazladır.

8

9 2. Ekosistemin bileşenleri Ekosistemler; üretici, tüketici ve ayrıştırıcı gibi canlı bileşenler su, ışık, toprak, sıcaklık ve mineral gibi cansız bileşenler Müdahale edilmemiş doğal ekosistemlerde madde döngüleri, enerji akışı, besin zinciri gibi olaylar süreklidir

10 2. Ekosistemin bileşenleri Canlı ve cansız öğeler birbirleriyle devamlı olarak etkileşim halindedirler. Bir ormanda fotosentez yaparak ototrof beslenen bitkiler olduğu gibi bunları besin olarak tüketen heterotrof canlılar da bulunmaktadır. Canlılığını kaybetmiş organizmaları ayrıştıran saprofitlerin oluşturduğu amonyağın ortama verilmesi ile abiyotik ve biyotik öğeler arasındaki temel döngü sağlanmaktadır. Ekosistemde bulunan biyotik öğelerin sayısının ve çeşidinin değişmesi abiyotik öğeleri etkilerken, bunun tam tersi de mümkündür

11 Göl ekosistemi

12 2. Ekosistemin bileşenleri Ekosistemi etkileyen faktörler Abiyotik faktörler ( Cansız varlıklar ) Biyotik faktörler ( Canlı varlıklar ) Işık,iklim, sıcaklık, su, ortam ph si, toprak ve mineraller. Üreticiler, tüketiciler, ayrıştırıcılar.

13 2. Ekosistemin bileşenleri 2.1 Abiyotik faktörler ( Cansız varlıklar ) Canlıların yaşadığı ortamdaki çevresel koşulların tümü abiyotik faktörleri oluşturur. bir ekosistemdeki canlı türünü ve sayısını etkileyebilmektedir. Canlıların çevresindeki fiziksel ve kimyasal etkenler abiyotik faktörler kavramı içinde incelenirler. Işık, iklim, sıcaklık, su, ortam ph sı, toprak ve mineraller Bu faktörler bir bölgede yaşayabilecek olan canlı çeşitlerini sınırlamaktadır. Abiyotik faktörlerin incelenmesi birçok ekoloji sorununun çözülmesine yardımcı olur.

14 Gövdesinde su depolama özelliğine sahip kaktüsler kurak ortamlarda yaşar. Abiyotik faktörler ormanların dağılışını ve burada yaşayan canlı çeşitliliğini etkiler.

15 2.1 Abiyotik faktörler - Işık Yeryüzündeki canlılarda bulunan enerjinin temel kaynağı güneştir. Fotosentetik canlılar güneş ışığını kullanarak organik besin sentezi yaparlar. Bu besinler de besin zinciri yoluyla canlılar arasında aktarılır. Bu sayede besin zinciri yoluyla ekosisteme enerji aktarılmış olur. Güneş ışığı canlı türleri için birçok yaşamsal olayda belirleyici bir etken olmaktadır. hayvanların biyoritmi üzerinde etkili olmaktadır.

16 2.1 Abiyotik faktörler - Işık Güneş enerjisinin dağılımı büyük oranda canlıların dağılımını da belirler. Güneş ışığının az geldiği ekosistemlerde canlı çeşitliliğini sınırlayan en önemli faktör olabilmektedir. Çünkü güneş ışığının ekosisteme aktarılmasını sağlayan bitkiler daha az fotosentez yapacak ve üretilen besin miktarı daha az olacaktır. Bitkiler bulundukları ortamın bir gün içinde aldığı güneş ışığı zamanına bağlı olarak farklı özellikler kazanmışlardır. Güneş ışığı bitkilerin çiçeklenmesi üzerinde doğrudan etkili olduğu için bir bitkinin yeni bireyler oluşturması uygun zamanda güneş ışığı almasına bağlıdır.

17 2.1 Abiyotik faktörler - Işık Birçok hayvanın günlük döngüleri güneş ışığıyla doğrudan ilgilidir. Avlanma ve beslenmenin yapılacağı zaman dilimi, üreme faaliyetleri Yarasa gibi bazı canlılar gece avlanırken aslanlar gündüz avlanmaktadırlar. Ekosistemlerdeki ışık şiddeti ve ışık alma süresi canlılar üzerinde etkili olarak ekosistem dengesinin korunmasını sağlamaktadır. Araschnia levana da ışığın etkisiyle kanatlardaki renk değişimi.

18 2.1 Abiyotik faktörler - Sıcaklık Sıcaklık hem canlılar üzerinde hem de iklim gibi cansız faktörler üzerinde etkilidir. Sıcaklığın canlılar üzerinde bu kadar etkili olmasının en önemli nedeni enzimlerin çalışmasını etkilemesidir. Biyokimyasal reaksiyonların gerçekleşmesinde görevli olan enzimler sıcaklık değişimlerinden etkilenmektedir.

19 2.1 Abiyotik faktörler - Sıcaklık Sıcaklık değişimleri canlılardaki fizyolojik olayları etkilemektedir. Yeryüzündeki sıcaklığın oluşmasında en büyük etken güneşten gelen ışınlardır. Bu ışınlar atmosferin tabakalarında ve yeryüzünde yansımalara uğramakta, bunun sonucunda dünyanın belirli bir sıcaklıkta kalması sağlanmaktadır. Bu sıcaklığa bağlı olarak rüzgar, fırtına ve yağmur gibi atmosfer olayları meydana gelmektedir. Bir bölgedeki sıcaklık değerleri o bölgenin tür çeşitliliğini de etkilemektedir. Farklı iklimlere sahip iki bölgedeki bitki ve hayvan türleri de farklı olmaktadır.

20 2.1 Abiyotik faktörler - Sıcaklık Bitkilerin büyük bir kısmında büyüme ve gelişme 7-38C aralığında gerçekleşir. Sıcaklığın çok düşük olduğu yerlerde bitki türleri gelişemezken, sıcaklığın çok fazla olduğu yerlerde de sınırlı sayıda ve türde bitki bulunmaktadır. Sıcaklık sadece canlıların gelişimi üzerinde değil bazı fizyolojik cevap mekanizmaları üzerinde de etkili olmaktadır. Çöllerde yaşayan kaktüslerin stomalarının açıklık değeri sıcaklığa göre düzenlenmektedir. Yüksek sıcaklığın etkilerinden korunmak için bazı bitkilerde diken şeklinde yapraklar gözlenirken, bazı hayvanlarda ise vücut renklerinin ortama uygun hale getirilmiş olduğu gözlenmektedir.

21 2.1 Abiyotik faktörler - Sıcaklık Sıcaklığın yıl içindeki değişimleri bazı bitkilerde yaprak dökümüne veya bazı hayvanlarda göç hareketleri ve kış uykusuna yatma gibi tepkilere yol açmaktadır. Kuşların sıcak bölgelere göç etmesi sıcaklığın yıllık değişim döngülerine bağlı olarak gerçekleşmektedir.

22 2.1 Abiyotik faktörler - İklim Klimatoloji biliminin incelediği iklim bir çok faktörden etkilenmektedir. Isı, nem ve yağış. Bir bölgenin iklimine bağlı olarak bu bölgenin tür çeşitliliği ortaya çıkmaktadır. Dolayısıyla iklimi etkileyen her faktör biyoçeşitliliği de etkilemektedir. Ekvator bölgesindeki tropikal meyvelere kutuplardaki tundralarda rastlanmazken çöllerde de kutup ayısına rastlanmamaktadır. İklim özellikleri büyük bölgelerde değişiklik gösterebildiği gibi mikroklima şeklinde daha dar alanlarda da değişiklik gösterebilmektedir.

23 İklim,bir bölgenin ekosistem yapısı ve özellikle de bitki örtüsü üzerinde çok önemli etkiye sahiptir. Örneğin çay ve fındık bitkisi Türkiye de Karadeniz bölgesinde yetişir.

24 Türkiye'nin değişik yerlerindeki iklim çeşitlerinin farklı olmasından dolayı farklı bitki türleri yetişmektedir.

25 2.1 Abiyotik faktörler Toprak ve mineraller Toprak birçok canlı türünün hayatını devam ettirebilmesi için gereklidir Toprak, bitkiler için yetişme ortamı, hayvanlar için yaşama alanı, mikroorganizmalar için ise yaşama ortamıdır. Toprak oluşumu bir çok faktörün etkisiyle uzun zamanda olmaktadır. Bu süreçte birbirinden farklı özelliklere sahip toprak türleri meydana gelebilmektedir. Bitkilerin yaşaması için gerekli olan bir çok mineral bulunmaktadır. Azot, potasyum, kalsiyum, fosfor, kükürt ve magnezyum

26 Toprak farklı katmanlardan oluşur.

27 2.1 Abiyotik faktörler Toprak ve mineraller Her bitki farklı minerallere ve su miktarına ihtiyaç duyabileceğinden dolayı bitkilerin yaşadığı toprak tipleri farklı olabilmektedir. Toprağın korunması canlılığın devamı için gereklidir. Bu nedenle özellikle erozyon önlenmelidir. Ağaçlandırma çalışmaları ve doğru ekim teknikleri toprağın korunmasında etkili olmaktadır.

28 2.1 Abiyotik faktörler Su Dünyamızın büyük bir kısmı sularla kaplıdır. Su döngüsüyle devamlı olarak bir devridaim halinde olan su, canlılığın devamı için gerekli olan en önemli faktörlerden biridir. Buharlaşma yolu ile atmosfere geçen su yağışlar şeklinde tekrar yeryüzüne dönmekte ve canlılığın devamı sağlanmaktadır. Su miktarı bir canlıdaki biyolojik olayları etkilemektedir. enzimlerin çalışması için su miktarının belirli bir değerde olması gerekmektedir.

29 Her canlının yaşaması için su şarttır. Bu nedenle kullanılabilir su kaynaklarının korunması ekosistemlerin geleceği açısından insanlığın önemli sorumluluklarından biridir.

30 2.1 Abiyotik faktörler Su Ortamdaki su miktarına göre canlılar farklı özelliklere sahip olabilirler. Kaktüsler su depolayan bir gövdeye sahipken bazı bitki türleri de suyu köklerinde depolamaktadır. Buharlaşan sular atmosferde yoğunlaşarak sıvı veya katı halde tekrar yeryüzüne düşmektedir. Yağış olarak isimlendirilen bu olay hem toprak ve göl gibi su kaynaklarını beslemekte hem de bitkileri yıkamaktadır. Bu yıkama işlemi solunum ve fotosentez olaylarını hızlandırmaktadır. Bitkilerin su ihtiyaçlarını karşılamak için topraktan su alması sırasında birçok mineral çeşidi de suda çözünmüş olarak alınır ve fizyolojik olaylarda kullanılır. Bitkilerin yanında diğer canlı türleri de suya bağımlıdır.

31 2.1 Abiyotik faktörler ph Ortam ph sının değişmesi enzim aktivesini etkileyerek veya hücresel yapıyı bozarak canlıları etkileyebilmektedir. Toprak ph sının değişmesi bitkileri ve bu bitkilerle beslenen canlıları etkilerken, su ph sındaki değişim balık, plankton, bir çok alg türünü etkilemektedir. Ortam ph sının değişmesinde tarımda kullanılan ilaç ve gübrelerin sulara karışması, kirli suların doğrudan doğal ortamlara bırakılması, asit yağmurlarının artması gibi olaylar etkili olmaktadır. Canlılar kalıtsal özelliklerine ve uyum yeteneklerine bağlı olarak belirli koşullara sahip ortamlarda yaşamlarını sürdürebilirler.

32 2.1.1 Abiyotik faktörlerin canlılara etkisi Canlıları etkileyen abiyotik faktörler için alt ve üst sınırlar bulunmaktadır. Bir canlının yaşayabilmesi için bu faktörlerin alt ve üst değerleri arasına tolerans aralığı denilmektedir. Canlılar farklı değerlere uyum gösterebildikleri için canlıların tolerans aralıkları farklı olabilir. Ör: ortamdaki tuzluluk değerlerine göre bir yengecin aktivesi o yengecin tuzluluk tolerans eğrisini oluşturur.

33 2.2 Biyotik faktörler Ekosistemlerin dengesi ve bu dengenin devamı ekosistemin geleceğini belirlemektedir. Bunda abiyotik faktörlerin etkisi kadar biyotik faktörlerin de etkisi bulunmaktadır. Ekosistemdeki canlıların tümü biyotik faktörleri oluşturur. Bir ekosistemi oluşturan canlı ve cansız unsurlar karşılıklı etkileşim halindedir. Bir organizmanın tüm faaliyetleri onun ekolojik nişini belirler. Bir ekosistemdeki canlılar üreticiler, tüketiciler ve ayrıştırıcılar (saprofitler ) olmak üzere üç grupta incelenebilirler.

34 2.2 Biyotik faktörler - üreticiler İnorganik maddeleri organik maddelere dönüştürerek besin elde eden canlılar = üreticiler ( ototroflar ) Öglena gibi kloroplast taşıyan protistler, bazı bakteriler, yeşil bitkiler ve arkeler Canlılar ile cansız faktörler arasındaki köprü üreticiler ile kurulmaktadır. Üreticiler sayesinde C,N,O ve H gibi maddeler canlıların yapısına katılabilmektedir. Egitimhane.com

35 2.2 Biyotik faktörler - üreticiler Ototrof canlılar fotosentez veya kemosentez olaylarını gerçekleştirirler. Fotosentez yapanlar (fotoototroflar) besin üretimi için güneş ışığı ve klorofil kullanırlar. Kemosentez yapanlar (kemoototroflar) ise ortamdaki inorganik maddelerin oksidasyonu sonucu açığa çıkan kimyasal bağ enerjisini kullanarak besin sentezini gerçekleştirmektedirler. Karadaki bitkilerin yaptığı fotosentezin daha fazlası okyanuslarda yaşayan fitoplankton adı verilen mikroorganizmalar tarafından yapılmaktadır. Egitimhane.com

36 2.2 Biyotik faktörler - üreticiler Su ekosistemlerindeki en önemli üreticiler olan algler ve siyanobakteriler ise güneş enerjisinden bitkilere göre daha fazla yaralanmaktadırlar. Su yüzeyine yakın olarak yaşayan yüzerek veya sürüklenerek suda asılı halde kalan organizmalara plankton denir. Fitoplanktonlar deniz komünitelerindeki temel üreticilerdir. Üretici canlılar hem heterotrofların besin ihtiyacının karşılanmasında hem de atmosferdeki oksijen ve karbondioksit miktarının dengede kalmasında etkilidirler.

37 2.2 Biyotik faktörler - tüketiciler İhtiyaç duyduğu organik besinleri kendisi üretemeyerek dışarıdan hazır olarak almak zorunda olan canlılara tüketiciler (heterotrof) denir. Çoğunluğunu hayvan türlerinin oluşturduğu bu grupta bazı mantar türleri, bakteri türleri, protista türleri de bulunabilmektedir. Heterotrof canlılar tükettikleri besin tiplerine göre çeşitli gruplara ayrılmaktadırlar. Doğrudan üretici canlılarla beslenen tüketicilere otçul (herbivor) canlılar adı verilir. Koyun, inek, zooplanktonlar otçullara örnek oluşturur.

38 Tüketiciler ihtiyaçları olan besinleri diğer canlılardan karşılarlar.

39 2.2 Biyotik faktörler - tüketiciler Diğer hayvan türlerini yiyerek beslenen tilki ve kurt gibi canlılara ise etçil (karnivor) canlılar denir. İnsan, maymun, tavuk gibi canlılar ise hem bitkisel hem hayvansal kaynaklı besinleri tüketebilirler. Bu canlılara ise hepçil (omnivor) canlılar denir. Kedigiller etçil canlılardandır.

40 2.2 Biyotik faktörler - ayrıştırıcılar Ortamdaki organik atıkları parçalayarak inorganik maddelere dönüştüren canlılardır. Mantar ve bakteri türlerinin birçoğu ayrıştırıcı (saprofit) olarak görev yaparlar. Bu canlılar çeşitli şekillerde cansız çevreye bırakılan organik maddeleri parçalayarak metabolizmalarında kullanırlar. Bu süreçte oluşan inorganik maddeleri ise doğaya bırakırlar. Bu yolla saprofitler organik atıkların tekrar kullanılabilir hale gelmesini sağlayarak madde döngülerinde önemli rol oynarlar.

41 Mantarlar ayrıştırıcı canlılardandır.

42 2.2 Biyotik faktörler - ayrıştırıcılar Bitki ve hayvan ölülerinin ve bu canlıların atıklarının saprofitlerce ayrıştırılmaya uğramadığı bir ortamda canlılık ancak sınırlı bir zaman diliminde var olacaktır. Kullanılan maddelerin geri dönüşümü sağlanamazsa bir süre sonra maddeler tükeneceğinden canlılık da devam edemeyecektir. Ekosistemlerin dengede olması için üretici, tüketici, ayrıştırıcı canlıların belirli değerlerde bulunması şarttır. Bu nedenle bu gruplardaki canlıların miktarlarında meydana gelecek aşırı artış veya azalmalar ekosistem dengelerinde çok önemli değişikliklere yol açmaktadır.

43 3. Ekosistem tipleri 1) Doğal ekosistem A) Karasal ekosistem B) Su ekosistemi 2) Yapay ekosistem

44 3. Ekosistem tipleri - karasal 4 temel karasal ekosistem: A)Orman ekosistemleri 1) Tayga ormanları (iğne yapraklılar) 2) Ilıman bölge yaprak döken ormanlar 3) Tropikal ormanlar B) Çöl ekosistemleri C) Tundra (kuzey çölleri) D) Çayırlar

45

46 Çekirge

47 3. Ekosistem tipleri - Su 2 temel su ekosistemi: 1) Deniz 2) Tatlı su

48 Göl ekosistemi

49 Ekosistemde Enerji Akışı ve Madde Döngüleri Ekosistemlerin devamı için kaynakların en iyi şekilde değerlendirilmesi, oluşan atık maddelerin tekrar doğaya kazandırılması ve çevre kirliliğinin önlenmesi gerekmektedir. Dünyada insan nüfusunun artışına bağlı olarak besin ihtiyacı da artmaktadır. Bu ihtiyacın giderilmesi için de yeni yollar araştırılmaktadır. Bitkisel atıklar genelde doğrudan yakılmaktadır. Oysa bu atıkların biyolojik projelerle değerlendirilmesi sonucu protein elde edilebilmektedir. Bitkisel kaynaklı atıklar mantar yetiştiriciliğinde yetişme ortamı olarak kullanılabilmektedir. Bu atıklar üzerinde yetiştirilen mantarlardan besin ihtiyacının karşılanmasında veya ilaç üretiminde faydalanılmaktadır. Kağıt atıklar çöplerde önemli bir miktarda yer almaktadır. Bu atıkların geri dönüşüme kazandırılmaları ve uygun işlemlerden geçirilmesi sonucu çoğu olumsuz durumlar önlenebilmektedir. Bu şekilde bir çalışmayla doğadaki madde döngüsüne yardımcı olunmaktadır. Doğada yüzyıllardır normal bir şekilde devam eden birçok döngü insanların müdahalesi sonucu aksamalara uğramıştır.

50 Egitimhane.com

51 Egitimhane.com

52 Ekosistemde Madde ve Enerji Ekosistemdeki Akışı madde ve enerji akışı uzun zaman diliminde dengeli bir şekilde devam etmiştir. Peki bu döngülerde etkili olan canlı grupları hangileridir? Döngülerin devam etmesi için doğada üretici, tüketici ve ayrıştırıcı canlıların olması gereklidir. Güneş enerjisini organik bileşiklerde depolayabilen canlılara ototrof canlılar denilmektedir. Bir ekosistemde doğrudan ototrof canlıların ürettiği besinleri tüketen canlılara birincil tüketiciler, birincil tüketicileri besin olarak kullanan canlılara da ikincil tüketiciler denilmektedir. Otçullar birincil tüketici olarak beslenirken etçiller ise ikincil tüketici olarak beslenirler. Hem etçil hem otçul canlılar ise birincil veya ikincil tüketici olarak beslenebilirler. Doğadaki atık maddeleri organik ve inorganik bileşenlerine ayırıp tekrar ekosisteme kazandıran canlı grubu ise ayrıştırıcılardır. Bu nedenle ayrıştırıcılar hem üreticilerle hem de tüketicilerle ilişkilidirler. Besin zinciri yolu ile üretici, tüketici, ayrıştırıcılar arasında madde aktarımı olmaktadır. Bu canlı gruplarından herhangi birinin olmaması durumunda besin ve enerji akışı aksayacaktır. Ekosistem dengesinin esasına da işte bu madde ve enerji döngüsü oluşturmaktadır. Enerjinin ekosisteme kazandırılması için üreticilerin, organik maddelerin mineral ve inorganik bileşikler olarak ekosisteme geri kazandırılması için de Egitimhane.com saprofitlerin olması gereklidir.

53 Bir habitatta bulunan canlıların içerdiği organik maddelerin ağırlığına biyomas veya biyokütle denir. Üreticilerden tüketicilere doğru besin aktarımı sırasında bir miktar madde ve enerji kaybı olmaktadır. Bu kayıplar sadece bir basamakta değil üreticilerden tüketicilere doğru her basamakta olmaktadır. Canlılar arasındaki beslenme ilişkileri ve besin zinciri piramitlerle ifade edilmektedir. Bir canlının besin piramidinde bulunduğu basamağa ise beslenme basamağı ( trofik düzey ) denilmektedir. Trofik düzey ile bir organizmanın beslenme ilişkileri ve konumu gösterilmiş olur. Üreticilerin tamamı birinci trofik düzeyde, tüketicilerin otçul olanları ikincil trofik düzeyde, etçil olanlar ise üçüncül ve dördüncül trofik düzeyde bulunur. Bir besin zincirinde üç veya dört tane trofik düzey bulunması beklenir. Her trofik düzeyde depolanan besin ve enerji miktarı farklıdır. Bir trofik düzeydeki enerjinin tamamı üst basamağa aktarılmaz. Çünkü enerjinin bir bölümü o trofik düzeydeki canlının yaşamsal olayları için kullanılır. Ayrıca üretilen enerjinin bir kısmının ortama ısı olarak verilmesi de enerji kaybına dolayısı ile de enerjinin tamamının bir üst basamağa aktarılmamasına neden olmaktadır. Egitimhane.com

54 III. Trofik Düzey II. Trofik Düzey I. Trofik Düzey Egitimhane.com Canlıların bulunduğu farklı trofik düzeylere örnekler.

55 Besin Zinciri, Besin Ağı ve Besin Piramidi Üretici canlılardan son tüketici canlılara doğru gerçekleşen besin aktarımına besin zinciri denir. Besin zinciri ile hem besin hem de enerji aktarımı olmaktadır. Besin zinciri üretici canlılarla başlamakta ve tüketici canlılarla son bulmaktadır. Besin zinciri ile üreticiler tarafından oluşturulan besinler tüketicilere doğru aktarılmış olmaktadır. Farklı ekosistemlerdeki besin zincirleri farklı canlılarla başlayabilir. Su ekosistemlerinde genellikle tek hücreli alglerle başlayan besin zinciri kara ekosistemlerinde büyük oranda çiçekli bitkilerle başlar. Ekosistemlerde besin zincirleri birbirleriyle iç içe geçmiş durumdadır. Bir ekosistemdeki birbiriyle bağlantılı olan besin zincirlerinin tümü besin ağı olarak ifade edilir. Tür çeşitliliğinin fazla olduğu ekosistemlerde besin ağlarının daha karmaşık olduğu gözlenmektedir. Biyoçeşitliliğin az olduğu bölgelerde ise daha basit bir besin ağı bulunur. Tropikal ekosistemlerdeki besin ağlarının kutup ekosistemlerine göre daha karmaşık olması Egitimhane.com bunu göstermektedir.

56 İkincil Etçiller Birincil Birincil Etçiller Otçullar Üreticiler Ekosistemlerde bir besin (enerji) piramidi örneği. Egitimhane.com

57 Üçüncül Tüketici 10 J İkincil Tüketici 100 J Birincil Tüketici 1000 J Üreticiler J Egitimhane.com Ekosistemde enerji piramidi.

58 Bir besin zincirini oluşturan trofik düzeyler arasındaki etkileşim enerji piramidi ile de ifade edilebilir. Besin zincirinde üreticilerden son tüketicilere doğru gidildikçe aktarılan enerji miktarı azalmaktadır. Buna göre dört trofik düzeyden oluşan bir besin zincirinde kcal lik bir enerjinin sadece 10 kcal lik kısmının son tüketicilere ulaşması beklenir. Ekosistem dengesinin korunmasında bütün türlerin rolü olmasına rağmen bazı türlerin etkisi diğerlerinden daha fazladır. Etkisi diğer türlerden daha fazla olan bu türlere kilittaşı tür denir. Kilittaşı türlerin ortadan kalkması ekosistem dengesini ciddi şekilde bozmaktadır. Bu bozulmalar sonucunda ise canlıların habitatları olumsuz şekilde değişebilmektedir. Bir ekosistemdeki tilki sayısının aşırı azalması sonucu tavşan sayısının hızla arttığı gözlenmiştir. Tavşanlar ise küçük bitkileri hızla tüketmiş ve habitatı bu bitkiler olan bir çok böcek türünün sayısı çok fazla oranda azalmıştır. Kilittaşı bir türün ortadan kalkmasının Egitimhane.com tüm basamakları etkileyeceği açıktır.

59 Besin zincirini etkileyen tek faktör kilittaşı türler değildir. Dengeli bir ekosistemde; yangın, fırtına, kuraklık, su baskınları, insanların müdahalesi, aşırı avlanma, besin çeşidinin ve kalitesinin değişmesi, kimyasal madde birikimi gibi olaylar da besin zincirini etkiler ve çeşitli basamaklardaki canlı sayısının değişmesine yol açabilir. Egitimhane.com

60 Katil balina Su samuru Besin zincirinde kilittaşı tür su samurudur. Deniz kestanesi Egitimhane.com Kelp yosunu

61 Besin Zincirindeki Canlılarda Biyolojik Birikim Suda çözünemeyen veya doğadaki mikroorganizmalar tarafından etkisiz hale getirilemeyen bazı zararlı maddeler besin zinciri yoluyla canlılar arasında aktarılmakta ve canlıların dokularında birikim göstermektedir. Bu olay biyolojik birikim olarak isimlendirilir. Böceklerle mücadele için kullanılan ilaçlar, ağır metaller, siyanür, DDT, cıva biyolojik birikime uğrayabilen maddelerdendir. Biyolojik birikim sürecindeki madde birikmesi her zaman tehlikeli olmasa da bazı durumlarda organizmaların yaşamsal olaylarında birçok soruna yol açmaktadır. Çünkü besin zincirinin üst basamaklarına doğru ilerledikçe bu maddelerin birikim oranı artmaktadır. Egitimhane.com

62 Örneğin, altın işleme tesislerinin atık suları eğer doğrudan akarsulara verilirse bu atıkların bir kısmı bu bölgede yaşayan bitkilerin dokularına geçer. Daha sonra artık maddeler bu bitkilerle beslenen balıklara aktarılır. Balıkların dokularındaki artık madde miktarı bitkilerden daha fazla olacaktır. Bu balıklarla beslenen balıkçıl kuşlarda ise bu artık maddelerin birikimi en üst seviyede olacaktır. Biyolojik birikime bağlı olarak bu bölgedeki balıkçıl kuşların yumurtada sayısı ve yumurtadan çıkan yavru sayısı giderek azalacaktır. İnsanlar son tüketici olarak beslendiklerinden birçok zehirli madde insan dokularında birikime uğramakta ve insanlarda görme, işitme, dokunma duyusunun kaybı, felç, kemik, diş yapısının bozulması, karaciğer fonksiyonlarının bozulması, cilt hastalıkları gibi sorunlara yol açabilmektedir. Egitimhane.com

63 ÖRNEK: Bir nehir ağzı ekosisteminde, zehirli bir maddenin sudaki oranı milyonda 3 mg olarak bulunmuştur. Bu ekosistemdeki besin zincirini oluşturan canlı türlerinin dokularında ise, bu maddenin oranının binde 0.5 mg, binde 2 mg, binde 25 mg değerlerine ulaştığı saptanmıştır. Buna göre, binde 25 mg değeri, ekosistemdeki besin zincirini oluşturan aşağıdaki canlıların hangisinde saptanmıştır? A) Etçil balıklarda B) Hayvansal planktonlarda C) Balıkçıl deniz kuşlarında D) Otçul balıklarda E) Bitkisel planktonlarda Egitimhane.com ÇÖZÜM: Soruda binde 25 olarak verilen zehirli madde miktarı en yüksek değerdir. Zehirli madde birikimi en yüksek olan canlı grubu son tüketicilerdir. Seçeneklerde verilen canlılardan balıkçıl deniz kuşları en üst (son) tüketicidir ÖSS

64 Doğada Madde Döngüleri Ekosistemdeki birçok madde sınırlı miktarda bulunur ve bu nedenle de tekrar tekrar kullanılır. İnorganik maddeler sürekli olarak cansız ortamdan alınır ve canlılar arasında aktarıldıktan sonra yine cansız ortama döner. Karbon, azot, fosfor, su ve oksijen gibi maddelerin ekosistem içindeki dolaşımına madde döngüleri denir. Maddelerin devirli olarak kullanılmasında temel rolü güneş enerjisi oynar. Egitimhane.com

65 Ekosistemde Su Döngüsü Bilindiği gibi canlıların büyük bir kısmı sudan meydana gelir. Çünkü su, canlılardaki tüm biyokimyasal reaksiyonların devam etmesi için gerekli olan ortamı oluşturur. Yeryüzünün değişik bölgelerine çeşitli şekillerde dağılmış olan su kütlesinin büyük bir bölümünü okyanus ve denizler oluşturur. Suyun litosfer, hidrosfer ve atmosfer arasındaki dolaşımına su döngüsü denir. Su, atmosfere göller, nehirler, okyanuslar ve karalardan buharlaşmayla geçer. Ayrıca canlılardan solunum ve terleme yoluyla da atmosfere karışır. Rüzgar sistemleri, su buharını yerküre çevresinde taşır. Nemli havanın yükselip soğumasıyla gaz halindeki su yoğunlaşır. Ve yağış halinde yeryüzüne ulaşır. Bu suyun bir kısmı yeniden buharlaşarak atmosfere geri döner; bir kısmı yüzeysel akışla nehirlere ve oradan da göl, deniz veya okyanuslara karışır; bir kısmı da topraktan süzülerek yer altı sularını meydana getirir. Egitimhane.com

66 Bitkiler kökleriyle aldıkları suyu kullandıktan sonra terleme yoluyla buhar halinde dışarı atarlar. Karasal ekosistemlerden döngüye katılan suyun büyük bir kısmını bitkilerin terlemesi sağlar. Bitkiler ayrıca suyun karalarda tutulmasında çok önemli bir role sahiptir. Akarsular su döngüsünde önemli bir yere sahiptir. Egitimhane.com

67 Egitimhane.com

68 Ekosistemde Karbon Döngüsü Canlı dokularını oluşturan başlıca maddelerden biride karbondur. Yaşam, organik moleküllerin varlığına bağlı bir olaydır ve bu moleküllerin yapısında da karbon yer alır. Karbonun yer yüzünde atmosfer, hidrosfer, litosfer ve canlıların yapısı olmak üzere başlıca dört büyük deposu bulunur. Canlıların başlıca karbon kaynağını karbondioksit oluşturur. Bitkiler ve fotosentez yapan mikroorganizmalar atmosferdeki karbondioksidi fotosentez işleminde kullanır. Bunun sonucunda organik maddeler üretilir. Besin zinciri yoluyla otçul ve etçil hayvanların yapısına geçen karbonun bir kısmı, bitki ve hayvanların solunumları ile karbondioksit halinde atmosfere döner. Böylece, fotosentezle atmosferden alınan karbondioksidin bir bölümü canlıların hücre solunumu sonucunda döngüye yeniden girmiş olur. Egitimhane.com

69 Karbondioksidin bir kısmı yanıncaya ya da ayrıştırıcılar tarafından parçalanıncaya kadar organik maddeler içinde bağlı kalır. Ölü bitki ve hayvan artıklarındaki karbon, ayrıştırıcıların faaliyeti ile karbondioksit halinde atmosfere verilir. Bitkilerin ürettiği organik maddenin jeolojik zamanlar boyunca ayrışmadan gömülü kalmaları sonucu petrol, kömür, doğal gaz gibi fosil yakıtlar oluşur. Bunların yakılmasıyla açığa çıkan karbon,atmosfere karbondioksit olarak geri dönmektedir. Kireçtaşı içinde de karbon yer almaktadır. Bu taşlar erozyon ve aşınma ile yavaş yavaş parçalanır. Böylece onların içindeki karbon ayrışır ve karbondioksit halinde suya ya da havaya karışarak karbon döngüsüne girer. Bazı deniz canlılarının kabuk ve kemiklerinde karbon depolanır ve böylece bir miktar karbon döngüden ayrılmış olur. Bu canlılar ölünce kalıntıları jeolojik zaman içinde kireçtaşı kayalarına dönüşür. Aradan çok uzun zaman geçtikten sonra bu kireçtaşı kayaları jeolojik olaylarla yeniden yeryüzüne çıkar ve Egitimhane.com aşınma ile karbon döngüsüne katılır.

70 Fosil yakıt tüketiminin artması, atmosferdeki karbondioksit miktarının sürekli olarak artmasına ve bu durum da doğal sera etkisini artırdığından küresel ısınmaya neden olmaktadır. Egitimhane.com

71 Egitimhane.com

72 Ekosistemde Azot Döngüsü Azot, canlıların en önemli yapı maddesi olan proteinlerden başka nükleik asitlerin, hormonların ve vitaminlerin yapısında bulunur. Atmosferin %78 i azot gazından oluşmuştur. Ancak bazı bakteri ve siyanobakteri türleri hariç azot gazı canlılar tarafından kullanılamaz. Azot, bitkiler tarafından çoğunlukla nitrat (NO3) ve bazı bakteriler tarafından da amonyum tuzları (NH4) halinde kullanılır. Hayvanlar ise azot ihtiyaçlarını beslenme yoluyla diğer hayvanlar ve bitkilerden amino asitler halinde karşılarlar. Canlılar tarafından kullanılan azotun büyük kısmı atmosferdeki azotun biyolojik olarak tutulması yoluyla döngüye girer. Baklagillerin köklerinde, bu bitkilerle simbiyotik ilişki içinde yaşayan Rhizobium bakterileri havadaki azotun tutulmasında önemli rol oynarlar. Ayrıca toprakta ve suda yaşayan bazı bakteri ve siyanobakteriler de biyolojik azot tutma sürecinde etkilidirler. Gaz halindeki azotu bağlayan siyanobakteri ve diğer bakteriler nitrogenaz denilen bir enzim kompleksi içerirler. Bu enzim oksijen varlığında işlev yapamadığından azot bağlayan bazı mikroorganizmalar oksijensiz ortamda bulunurlar. Oksijenli ortamda yaşayan siyanobakteri gibi organizmalar ise bazı özel yöntemlerle nitrogenaz enzimlerini oksijenden korurlar. Havadaki azot, biyolojik olarak tutunma dışında şimşek, yıldırım gibi atmosferik olaylar ve insanların endüstriyel etkinlikleriyle de döngüye katılabilmektedir. Egitimhane.com

73 Rhizobium bakterileri havanın azotunu bitkilerin kullanabileceği hale dönüştürür ve bitki köklerinde bulunan nodüllerde depolar. Egitimhane.com

74 Azot tutan organizmalar bulunduğu ortama amonyak (NH3) verirler. Ancak amonyak, toprakta hidrojen iyonuyla (H) birleşerek amonyum iyonuna (NH4) dönüşür. Amonyum, bitki kökleri tarafından alınarak kullanılabilir. Ancak topraktaki amonyumun çoğu nitrifikasyon denilen bir işleme girer. Nitrifikasyon, aerobik bakterilerin amonyumu nitrata (NO3) dönüştürme olayıdır. Bu olay kemosentetik bakteriler tarafından iki aşamada gerçekleşir. Birinci aşamada Nitrosomonas bakterileri (nitrit bakterileri) amonyağı nitrite (NO3) dönüştürür. İkinci aşamada Nitrobacter denilen bakteriler (nitrat bakterileri) nitriti nitrat haline getirir. NH4 (Amonyum) NO2 (Nitrit) NO3 (Nitrat) Egitimhane.com

75 Nitrat, bitki kökleri tarafından alınır ve azotlu organik bileşiklerin yapısına girer. Bu bileşikler de besin zinciri yoluyla diğer organizmalara aktarılır. Bitki ve hayvan ölülerindeki ya da organizmaların artık ürünlerindeki azotlu organik bileşikler, ayrıştırıcı organizmalar tarafından, tekrar nitrifikasyon işlemine girecek olan amonyağa ve amonyuma dönüştürülür. Nitratın bir bölümü denitrifikasyon denilen bir işleme girer. Bu olayda görev yapan bakteriler (denitrifikasyon bakterileri) nitratı azot gazına dönüştürür ve bu da atmosfere verilir. Denitrifikasyon işlemi anaerobik (oksijensiz) koşullarda gerçekleşir. NO3 (Nitrat) NO2 (Nitrit) N2O (Diazot monoksit) N2 (Azot gazı) Egitimhane.com

76 Nitrojen (Azot) Döngüsü Egitimhane.com

77 Yerkürede çevrenin dengeli ve kararlı bir durumda devam etmesi oldukça karmaşık doğal döngüler aracılığıyla gerçekleşir. Örneğin karbon elementinin hareketi gibi biyokimyasal döngüler, atmosferin tepesinden okyanusların dibine kadar ulaşmaktadır. Bu döngünün işlemesini sağlayan bakterilerin yaşam döngüleri ise, küçücük bir toprak parçasının içinde kısacık bir sürede tamamlanır. Yani tüm bu döngüler, yaşadıklarının farkında bile olmadığımız bu mikroskobik canlıların yaşamına bağlıdır. Acaba kaç kişi karbon döngüsünün, kendini bahçedeki çiçeklere ya da Atlas Okyanusu ndaki planktonlara bağlayan bir köprü olduğunu düşünüyor? Yalnızca elementlerin döngüsü değil tüm yaşam aslında bir zincirin halkaları gibi birbirine bağımlıdır. Farkında olalım ya da olmayalım, insanoğlunun varlığı tümüyle bu döngülerin eksiksiz işlemesi sayesinde sürüyor. Eğer, ekonomik değeri olan bitkilerin tozlaştırıcıları döngüden çıkarılsaydı, ciddi ekonomik sorunlar ile karşılaşırdık. Aynı şekilde karbon döngüsü bozulsaydı hızlı iklim değişikliği uygarlığın varlığını tehlikeye sokardı. Çünkü, onca gelişmiş teknolojiye karşın insanlar, bu döngülerin işlevlerini yerine getirebilecek ne bilgiye ne de beceriye sahiptirler. Doğanın insan yaşamına olan etkisi, onun zarar görmesi ya da yok olmasıyla değerlendirilmektedir. Örneğin ormanları su döngüsünde ya da sel, kuraklık, erozyon gibi felaketlere neden olan rüzgar ve yağmurun şiddetinin engellenmesinde üstlendiği rolün önemi, ancak orman alanlarının tahrip edilmesi sonucunda anlaşılmaktadır. Egitimhane.com

78 ÖRNEK: Doğadaki azot döngüsünün bazı basamakları aşağıda verilmiştir: ÇÖZÜM: Azot devrinde gerçekleşen olaylarla ilgili şu şekilde bir sıralama yapılabilir: I- Saprofit bakterilerin amonyak oluşturması II-Denitrifikasyon bakterilerinin faaliyeti III-Baklagil kök yumrucuklarındaki simbiyotik bakterilerin faaliyeti Bu olayların hangi sırayla gerçekleşmesi, havadaki azotun canlı yapısına katılıp tekrar havaya dönmesini sağlar? I.Havadaki serbest azotun, baklagil köklerinde yaşayan simbiyotik bakterilerce yararlı tuzlar şeklinde toprağa kazandırılması II. Azot tuzlarının bitkilerdeki proteinlerin yapısına katılması III. Ölen bitki kalıntılarının saprofit bakteriler tarafından çürütülmesi ile toprağa amonyak (NH3) geçişi IV. Amonyağın denitrifikasyon bakterileri tarafından ayrıştırılması ile azotun serbest halde atmosfere verilmesi A) I-III-II B) II-I-III C) II-III-I D)III-I-II E)III-II-I Egitimhane.com (2005- ÖSS)

79 Adım- Soyadım: Sinem Ezgi ÜNALDI Sınıfım: 10/A Okul Numaram: 1184 Sunumu Hazırlarken Kullandığım Kaynakçalar: Esen Yayınları Fem Yayınları İnternet (görseller) Egitimhane.com