Ekosistem ve Madde Döngüleri

Ekoloji ve Ekosistem

Ekoloji, canlıların birbirleriyle ve çevreleriyle ilişkilerini inceleyen bilim dalıdır. Belirli bir alanda yaşayan canlılar ile bunların cansız çevresinin oluşturduğu bütüne ekosistem denir.

• Biyotik faktörler: Ekosistemin canlı bileşenleri: üreticiler, tüketiciler, ayrıştırıcılar.
• Abiyotik faktörler: Cansız bileşenler: ışık, sıcaklık, su, toprak, pH, mineraller, rüzgâr.
• Popülasyon: Belirli bir alanda yaşayan aynı türden bireyler.
• Komünite (topluluk): Aynı alanda yaşayan farklı popülasyonların tamamı.
• Habitat: Bir canlının yaşadığı yer. Ekolojik niş: Canlının ekosistemdeki görevi ve yaşam biçimi.
• Biyosfer: Dünya'daki canlıların yaşadığı tüm alan.

Ekosistemde Beslenme İlişkileri

• Üreticiler: Fotosentez veya kemosentezle inorganik maddelerden organik besin üretir (bitkiler, algler, bazı bakteriler).
• Tüketiciler: Otçullar (birincil tüketici), etçiller (ikincil, üçüncül tüketici) ve hem bitki hem hayvan yiyen hepçiller.
• Ayrıştırıcılar: Bakteri ve mantarlar; ölü organizmaları ve atıkları parçalayarak inorganik maddelere dönüştürür ve madde döngüsünü tamamlar.

Besin Zinciri ve Enerji Akışı

Canlıların birbiriyle beslenme ilişkisine besin zinciri, birbirine bağlı besin zincirlerinin oluşturduğu ağa besin ağı denir. Enerjinin kaynağı Güneş'tir. Enerji, besin zincirinde tek yönlü akar; her basamakta enerjinin büyük kısmı (yaklaşık %90) solunum ve ısı olarak kaybolur, yalnızca yaklaşık %10'u bir üst basamağa geçer. Bu nedenle üreticiden tüketiciye doğru enerji miktarı, biyokütle ve birey sayısı azalır (enerji piramidi). Zararlı maddelerin (DDT, cıva) birikimi ise üst basamaklara doğru artar (biyolojik birikim).

Madde Döngüleri

Enerjinin aksine madde ekosistemde döngüsel olarak sürekli yeniden kullanılır.

• Su döngüsü: Buharlaşma, terleme (transpirasyon), yoğuşma, yağış ve yüzey-yer altı akışıyla gerçekleşir.
• Karbon döngüsü: Bitkiler fotosentezle havadaki CO₂'yi organik maddeye çevirir; solunum, ayrıştırma ve fosil yakıtların yanmasıyla CO₂ yeniden atmosfere döner. Fosil yakıt kullanımı ve ormansızlaşma atmosferdeki CO₂'yi artırır.
• Oksijen döngüsü: Fotosentezle O₂ üretilir, solunum ve yanmayla tüketilir.
• Azot döngüsü: Havadaki azotun (%78) canlılar tarafından doğrudan kullanılamaması nedeniyle önemlidir. Azot bağlayıcı bakteriler (baklagillerin köklerindeki Rhizobium) ve şimşekler azotu bağlar; ayrıştırıcılar organik azotu amonyağa çevirir (amonifikasyon); nitrifikasyon bakterileri amonyağı nitrata dönüştürür; denitrifikasyon bakterileri nitratı yeniden azot gazına çevirerek havaya verir. Bitkiler azotu nitrat hâlinde alır; proteinlerin ve nükleik asitlerin yapısında kullanır.

Canlılar Arası İlişkiler

• Mutualizm: İki tür de yarar (liken, baklagil-Rhizobium).
• Kommensalizm: Biri yararlanır, diğeri etkilenmez (köpek balığı-vantuz balığı).
• Parazitlik: Biri yararlanır, diğeri zarar görür (bit, pire, tenya, küsküt otu).
• Avcılık ve rekabet.

Sınav uyarısı: Enerji tek yönlü akar, madde döngüseldir. Besin zincirinde üst basamağa yaklaşık %10 enerji geçer; zararlı madde birikimi yukarı doğru artar. Havadaki azotu bakteriler bağlar; bitkiler azotu nitrat olarak alır.