EKOLOJİ "DÜNYA ORTAMI ve CANLILAR" Yaşam alanlarının tamamı ve içinde yaşayan canlıların oluşturduğu yapıya Biyosfer ya da Ekosfer denir. Bir bireyin veya türün doğal olarak yaşayıp, üreyerek, gelişebildiği yere habitat denir. Kısaca canlının adresi denebilir. Biyosferi oluşturan birimlerin sırası; birey, populasyon, kommunite, ekosistem şeklindedir. Kommünite: Bir habitata yerleşmiş populasyonlar topluluğuna kommünite adı verilir. Kommünitede çok sayıda tür bulunur. Ekosistem: Kommünitenin, cansız ortamıyla oluşturduğu birliğe ekosistem denir. Ekosistemler, tabiatın küçültülmüş birimleridir. A. POPULASYONLAR Bir türün, doğanın belli bir bölgesine yerleşmiş bireylerinin topluluğuna populasyon denir. Bir türe ait bireyler farklı bölgelerde farklı populasyonlar meydana getirebilir. 1. Populasyonların Özellikleri Populasyonlar bulundukları ortamın şartlarından etkilenerek büyüyüp, küçülebilir ve zamanla değişikliğe uğrayabilir. Populasyondaki bireylerin sayısı iç ve dış faktörlerin etkisiyle değişebilir. Doğumlar ve iç göçler birey sayısını artırırken, ölümler ve dış göçler birey sayısını azaltır.
Yukarıdaki formülde populasyon büyüklüğündeki değişme pozitif (+) ise populasyon büyüyerek gelişmekte, negatif ( ) ise populasyon gerilemekte ve küçülmektedir. Bir populasyona birim zamanda katılan fert sayısı populasyonun doğum oranını, ayrılan fert sayısı populasyonun ölüm oranını verir. Belli bir zamanda birim alanı işgal eden birey sayısına populasyon yoğunluğu denir. Belirli şartlar altında bir ekosistemde veya habitatda yaşayan bir türe ait bulunabilecek en yüksek fert sayısına populasyonun taşıma kapasitesi denir. Denge halindeki populasyonlarda genç, yetişkin ve yaşlı birey sayıları eşit olarak dağılmıştır. Genç ve yetişkin bireylerin yoğun olduğu bir populasyon gelişmekte ve hızlı büyümektedir. Yaşlı bireylerin daha yoğun olduğu bir populasyon gerilemekte ve küçülmektedir. 2. Populasyonların Dengelenmesi (Devri) Tabiat şartlarının normal seyrettiği durumlarda, her populasyon belli zaman periyodunda dengelenir. Aynı habitatta yaşayan birçok populasyon birbirleriyle yarışır ve rekabet eder. Hatta bazı türler diğer bir türü besin olarak kullanır. Böyle iki türün populasyon değişim grafiği de şöyle gerçekleşir: Şekil : Av - Avcı İlişkisi
Grafikteki X ve Y noktaları önemlidir. X noktasında yiyici tür maksimum sayıya ulaşmış ancak besin bitmiştir. Açlık ve toplu ölümler başlar. Y noktasında ise yenen tür minimum sayıya düşmüştür. Ancak diğerinin toplu olarak ölmesiyle serbest kalıp tekrar gelişir. Populasyonların büyüyüp küçülmesini sağlayan dengeleyici faktörlerin en önemlileri besin miktarı, yaşam alanı, dış ve iç göçler, ışık, nem, sıcaklık, besin, artık maddeler, deprem, savaş, bulaşıcı hastalıklar, yangın ve düşmanlar şeklinde sıralanabilir. 3. Hayvan Toplulukları Populasyonu meydana getiren bireyler bulundukları ortamda tek tek ya da topluluklar halinde yaşayabilirler. Özellikle hayvanlar biraraya gelerek topluluklar halinde yaşamaktadır. Bu toplanma belli bir iş için, belli bir zamana mahsus olabileceği gibi sürekli de olabilir. Bu şekilde sürekli olan topluluklara sosyal grup denir. Bal arıları, termitler ve karıncalar sosyal grubun en iyi örnekleridir. Topluluk Oluşturmanın Amaçları: Hayvanlar en çok; besin bulma, üreme, yavru bakımı, yuva kurma, avlanma, göç etme, tabiat şartlarından ve düşmanlarından korunma gayeleriyle birarada bulunurlar. B. BESLENME İLİŞKİLERİ Dünyamızdaki bütün canlılar beslenme bakımından ototrof ve heterotrof olarak iki grupta toplanabilir.
Tablo : Canlılarda Beslenme İlişkileri İnorganik maddelerden organik besin yapanlara, ototrof (üretici) denir. Bunu yapamayıp da hazır organik besin kullananlara da heterotrof (tüketici) denir. 1. Ototrof Canlılar Fotosentez yapanlar (Fotoototroflar) ve kemosentez yapanlar (Kemoototroflar) olarak iki grupta toplanabilir. a. Fotosentez Yapanlar : Yeşil bitkiler, bazı bakteriler, mavi-yeşil alg'ler ve bazı tek hücreliler tarafından klorofillerde gerçekleştirilir.
b. Kemosentez Yapanlar : Işık enerjisi kullanılmaz. Sadece bazı bakteri türleri tarafından gerçekleştirilir. Klorofil ve kloroplastları yoktur. Kimyasal enerjiyi kullanarak CO 2 ve H 2 O yu birleştirerek organik besin yaparlar. 2. Hem Ototrof, Hem Heterotrof Olanlar Bu gruptaki canlılara en güzel örnek böcekçil bitkilerdir. Böcekçil bitkiler azotça fakir topraklarda yaşamakta olup, topraktan alamadıkları azotu böcekleri yakalayarak onların proteinlerinden karşılarlar. Bu yönleriyle besini hazır aldıkları için heterotrofturlar. Böceği yakaladıktan sonra sindirim enzimlerini dış ortama salgılayarak, yakaladıkları böceği sindirir. Sonra onun amino asitlerini hücre içine alırlar. Böcekçil bitkiler aynı zamanda fotosentez yaparak nişasta ve diğer karbonhidratlarını kendileri üretirler. Bu yönleriyle ise besin ürettikleri için ototrofturlar. 3. Heterotrof Canlılar Organik besinlerini hazır olarak alan canlılardır. Besinleri alma biçimine göre üçe ayrılır. a. Holozoik Yaşam : Besinlerini daha çok katı ve büyük parçalar halinde alan canlılardır. Etçiller (Karnivorlar) : Daha çok hayvansal besinlerle beslenirler. Aslan, kedi, kurt bu gruba örnek verilebilir.
Otçullar (Herbivorlar) : Daha çok bitkisel kaynaklı besinlerle beslenirler. Keçi, Koyun, İnek, Kaplumbağa, Kirpi bu gruba örnek verilebilir. Bu hayvanların diş yapıları ve sindirim sistemleri selülozu sindirecek şekilde özelleşmiştir. Etçil ve Otçullar (Omnivorlar) : Hem bitkisel hemde hayvansal kaynaklı besinlerle beslenirler. İnsan, bazı balıklar, bazı kuşlar bu gruba girer. Dişleri hem parçalayıcı, hem kesici olarak bulunur. b. Simbiyoz (Birlikte) Yaşam: Bu gruptaki canlılar birbirleri üzerinde veya içinde yaşarlar. Bazı birlikler zararlı, bazıları faydalıdır. Kommensalizm: Zararsız bir birliktir. Beraber yaşayan canlılardan biri fayda elde ederken diğerinin faydası veya zararı yoktur. İnsanların ağız ve bağırsak bölgelerinde yaşayan bazı bakteriler bu şekildedir. Köpek balıkları ile onların karın bölgelerine tutunarak yaşayan Echeneis balıkları da buna örnektir. Bu balıklar köpek balığının parçaladığı besinleri kullanırken köpek balığına fayda veya zarar vermezler. Mutualizm: Karşılıklı fayda esasına dayalı bir yaşam birliğidir. Likenler mantarlarla, alglerin (su yosunları) oluşturduğu bir mutualist yaşam örneğidir. Mantar, su yosununa CO 2 ve H 2 O verirken, bunun karşılığında O 2 ve besin alır. Parazitlik : Beraber yaşayan iki canlıdan biri fayda görür. Bu esnada faydalandığı canlıya zarar verir. Bu yüzden bu birliklere zararlı birlikler denir. İki canlı ayrılacak olursa, fayda gören bu faydayı kaybettiği için yaşamını yitirebilir. Parazitlik Çeşitleri: Parazitler canlının dış kısmına yerleşmişse bunlara ektoparazit (dış parazit) denir. Bunların sindirim sistemleri vardır. Örneğin, keneler, bitler, pireler v.b.
Parazitler canlının iç kısmına yerleşmişse bunlara Endoparazit (İç parazit) denir. Bunların sindirim sistemleri yoktur. Örneğin, plazmodyum mikrobu, bağırsak kurtları, tenyalar v.b. Parazitler canlı bir hücre olmadan hiç bir canlılık özelliği göstermiyorsa bunlara mecburi parazit denir. Örneğin, virüsler Bazı bitkiler fotosentez yapabildikleri halde, kök sistemleri gelişmediği için su ve mineral madde ihtiyaçlarını emeç adı verilen kökleriyle üzerinde yaşadıkları bitkinin odun borularından (ksilem) alırlar. Bunlara yarı parazit bitkiler denir. Örneğin, ökse otu. Bazı bitkiler fotosentez yapamadıkları için bütün ihtiyaçlarını üzerinde yaşadıkları bitkiden karşılarlar. Bunlara tam parazit bitkiler denir. Örneğin, küsküt otu. c. Saprofit (Çürükçül) Yaşam : Bu gruptaki canlılarda sindirim sistemi tam gelişmemiştir. Bu yüzden besinlerini bulundukları ortamlardan yarı sindirilmiş sıvılar olarak alırlar. Bazıları salgıladıkları enzimlerle hem kendi besinlerini kısmen sindirmiş olurlar, hem de organik artıkları parçalayarak ölmüş bitki ve hayvan artıklarını ortadan kaldırırlar. Bu sayede tabiattaki madde devri'ne önemli katkıda bulunmuş olurlar. C. EKOLOJİK KAVRAMLAR Ekoloji; organizmalar ve onların çevresiyle olan ilişkilerini inceleyen biyoloji dalıdır. Biyosfer (Ekosfer) : Okyanusların 1000 metre derinliğine kadar ve deniz seviyesinden 6 bin m yüksekliğe kadar uzanan, canlıların yaşayabildiği alandır. Kısaca hava, toprak ve sulardan oluşan canlı küredir. Ekosistemlerin kesişme noktaları birden fazla iklime ait özellikler gösterir. Normal bir ekosistemden daha çok tür çeşidi barındıran bu geçiş bölgelerine ekoton denir. Bir bölgede yaşayan hayvanların tamamına fauna, bitkilerin tamamına da flora denir. Canlıların üzerinde yaşadığı ve
hayatın devamı için gerekli kaynakları içeren büyük bölgelere biyotop denir. Biyosferdeki yaşama birlikleri, Komünite'ler ve Ekosistemler'dir. Belli bir alanda yaşayan bütün populasyonlar komüniteyi oluşturur. Bu populasyonlar cansız ortamla (fiziki çevreyle) beraber ekosistemleri meydana getirir. Yaşama birlikleri kara ve su ekosistemleri olmak üzere ikiye ayrılır. Komünite'deki bazı türler fert sayıları ve faaliyetleri bakımından daha belirgindirler. Böyle türlere baskın türler denir. Karalarda ışığı seven bitkiler en baskın türlerdir. Bu baskın türlerden dolayı, çam ormanı, ardıç ormanı gibi isimlendirmeler yapılır. Su ekosisteminde ise belirli baskın tür yoktur. Baskın türler çevre şartlarının etkisiyle yerini başka türlere bırakabilir. Buna da süksesyon denir. D. EKOSİSTEMLER Ekosistem'ler tabiattaki olayların meydana geldiği küçültülmüş birer model'dirler. Bir yaşama birliği olan ekosistemde üreticiler, tüketiciler ve ayrıştırıcılar olmak üzere üç canlı grubu bulunmalıdır. Üreticileri, fotosentetik ve kemosentetik canlılar oluşturur. Tüketicileri ise en çok etçil ve otçullar oluşturur. Ayrıştırıcılar ise saprofit bakteri ve mantarlardan meydana gelir.
Şekil : Ekosistemde Besin ve Enerji Akışı Ekosistemlerde bir besin ve enerji zinciri olup, bunun ana kaynağı güneştir. Enerji ve maddelerin devirli olarak kullanılması ekosistemlerin en önemli görevidir. Ekosistem'de ototrofların gerçekleştirdiği en önemli olay fotosentez, heterotrofların solunum ve saprofitlerin gerçekleştirdiği en önemli olay ise organik artıkların çürütülmesidir. E. MADDE DÖNGÜLERİ Yaşama birliklerinde ve onun büyütülmüşü olan tabiatta canlılığın aksamadan devam edebilmesi için bazı önemli maddelerin, kullanılan kadar da üretilmesi gerekmektedir. Buna madde devri denir.
Şekil : Tabiatta CO 2 Devri Doğadaki karbonun canlı gruplarında ve cansız ortamda izlediği yolu yukarıdaki şekilden takip edebilirsiniz. Azot bütün canlılar için çok önemlidir. Enzim, DNA, RNA, yapısal protein, ATP, vitamin gibi birçok hayatsal molekül azot içerir.
Şekil : Tabiatta Azot Devri Her canlının, organik veya inorganik olarak azotu temin etmesi yukarıda gösterilmiştir. Şekil : Tabiatta Su Devri Bütün canlılar için su vazgeçilmez bir sıvıdır. Hem canlılarda, hemde fiziksel şartlarla döngüsünü tamamlar.