id02497 10 Sınıf Biyoloji Doğanın Dengesi Ekosistemdeki Canlılar Arası İlişkiler ve Enerji A 1

Doğa bütünleşik bir ağ gibi işler: canlılar arasında karşılıklı etkileşimler ve besin için kullanılan enerji akışıyla ekosistemin dengesi kurulur. Ekosistem, canlı (biyotik) ve cansız (abiyotik) bileşenlerin bir arada bulunduğu ve sürekli madde döngüsüyle enerji akışının yaşandığı işlevsel bir birliktir. Abiyotik bileşenler ışık, sıcaklık, su, toprak pH’ı ve besin tuzları gibi faktörlerdir. Ekosistemde belirli bir alanı seçtiğinizde örneğin bir çayırlık veya deniz kıyısı, bu alandaki üreticilerden başlayarak otçullara ve etçillere uzanan bir beslenme zinciri görebilirsiniz. Üreticiler (bitkiler, algler, siyanobakteriler) fotosentezle organik madde üretir; böylece güneş enerjisisi biyokimyasal bağlara bağlanır. Otobur tüketiciler bu enerjiyi alır, ardından etçiller bir üst trofik basamağa geçer. Çürükçüller ve ayrıştırıcılar her kademede ölen organik maddeyi parçalayarak besin maddelerini toprağa geri kazandırır ve enerji akışının döngüsel kısmını başlatır. Bu akış bir doğrusal “nehrin akışı” gibidir; enerji sistemi terk eder, yönü değişmez, verim bir miktar düşer. Yüksek trofik düzeylerdeki canlıların sayı ve kütlesi azalır. Bu yüzden daha fazla üretici olması, orta tüketiciler için yeterli av olduğunu, en üst yırtıcılar için ise sınırlı kaynakları işaret eder. Beslenme zincirleri gerçekte tek bir hat yerine karmaşık bir ağ (besin ağı) şeklinde birbirine bağlıdır. Bu ağda türler birden fazla beslenme basamağından yararlanır. Rekabet (aynı kaynak için mücadele), av-avcı ilişkisi, parazitlik, mutualizm (iki tarafın da yarar gördüğü ilişki) gibi etkileşimler popülasyonları dengeler. Örneğin bozkırda sürüler aşırı otlarsa otçul popülasyonu artar, bu durum avcıları (şimşekgibi çıkan yırtıcılar) arttırır ve sonrasında aşırı av baskısı sonucu otçullar geriler; böylece sistem yeniden dengeye gelir. Bu dinamik, içerisindeki öğelerin adeta bir terazi gibi yukarı aşağı oynayarak kararlı bir nokta bulmasına benzer. Popülasyon büyümesi doğal kaynaklarla sınırlıdır. Üstel (exponential) büyüme koşullar elverişliyse başlar, ancak taşıma kapasitesi (K) ve sınırlayıcı faktörler devreye girince lojistik büyümeye yaklaşır. Biyotik (hastalık, parazit) ve abiyotik (soğuk dalga, kuraklık) etkiler popülasyonu dalgalandırır. Zamanla ekosistemde tür kompozisyonu da değişir. Bir alanın uzun süre ışık aldığı bir yamaçta, öncelikle yosun ve likenler toprağı hazırlar, ardından çalı ve ağaç türleri gelir: bu süreç, ekolojik süksesyon olarak bilinir. Bazen mevsimsel veya rastgele olaylar (sel, yangın) baskın türleri geri iter, farklı türler alana yerleşir. Bu olaylar ekosistemi daha kırılgan yapabileceği gibi bazı durumlarda yeniden çeşitlilik yaratır. Enerji verimi, bir basamaktan diğerine geçen enerjinin yüzdesiyle ölçülür. Genel kural yaklaşık %10’dur; kalan kısmı solunum, hareket ve ısıya dönüştürülür. Ektotermler daha az enerji tüketir; sıcakkanlı etçiller yüksek enerji ihtiyacı nedeniyle daha az sayıda bulunur. Bu yüzden bir ekosistemin şekli genellikle üreticilerin bolluğu, tüketicilerin sayı ve kütlesinin azalmasıyla bir “piramit”e benzer. Besin döngüleri ise enerji akışından farklıdır: karbon, azot, fosfor gibi elementler yineleyerek ekosistemde devam eder. Azot fiksasyonu, nitrifikasyon ve denitrifikasyon gibi bakterilerle yapılan süreçler, bitkiler için uygun form sağlar. Sonuç olarak doğa, farklı türler arasındaki bağlarla karşılıklı denge arayan bir sistemdir: bir kısım arttığında etkisi zincirleme tüm ağa yansır, ancak çeşitlilik ve geri bildirim mekanizmaları sürdürülebilirliğe olanak verir.