ENERJİ DÖNÜŞÜMLERİ VE ÇEVRE BİLİMİ
1. BESİN ZİNCİRİ VE ENERJİ AKIŞI 2014 Nisan ayında Van’ın Bahçesaray ilçesi-
nin bazı mahalleleri dev çekirgeler tarafından istila edildi. Ekinlere, meyve ağaçlarının yapraklarına ve bahçedeki sebzelere büyük zarar veren çekirgeler, Van’da ekonomik kayıplara neden olmuşlardır.
Çekirgeler özellikle tarım arazilerine çok büyük zararlar vermiştir. Sizce çekirgelerin normalden daha fazla artmasının sebebi ne olabilir? Çekirge sürülerini tamamen yok etmek Van’daki sorunun çözümünü sağlarken başka problemlere yol açar mı? Acaba çekirgelerin çok artması, başka bir can- lının artması veya yok olmasından kaynaklanmış olabilir mi?
Canlılar arasında sürekli bir etkileşim vardır. Bu etkileşimde bir canlı yok olunca veya canlının sayısı değişince, onunla beslenme yönünden ilişkili olan başka bir canlı ya da canlılar da bu durumdan etkile- nir. Çekirge istilalarının nedenlerinden biri de canlılar arasındaki bu dengenin bozulmasıdır.
Canlılar besin elde etme yönünden üretici ve tüketici olarak iki kısma ayrılır. Kendi besinini üretebilen canlılara üretici canlılar denir. Su, karbondioksit ve genellikle güneş yardımıyla kendi besinlerini üreten bu canlılara bitkiler, algler ve bazı bakteriler (siyanobakteriler) örnek olarak verilebilir.
İhtiyaç duydukları besinleri dışarıdan hazır olarak alan canlılara ise tüketici canlılar denir. Bu canlı- lara; hayvanlar, mantarlar ve bazı bakteriler örnek olarak verilebilir. Tüketici canlılardan bazı mantarlar ve bir kısım bakteriler, besinlerini ölü bitki ve hayvan atıklarından sağlar. Bu tür canlılara ayrıştırıcı (çürükçül) canlılar denir. Ayrıştırıcı canlıların yaptıkları beslenme şekline ise çürükçül beslenme denir.
Üretici canlılar, genellikle güneş ışığını kullanarak kendi besinlerini üretir. Üretici canlıların ürettikleri besinleri, kendi besinlerini üretemeyen tüketici canlılar belli bir oranda kullanır. Bu nedenle üretici canlı- lardan tüketici canlılara beslenme yoluyla besin aktarımı olur.
Besinlerin üretici canlılardan başlayarak tüketici canlılara kadar aktarıldığı sıraya besin zinciri adı verilir.
Çürükçül bakteriler
Çekirge istilası
Çürükçül mantarlar
Üreticiler (bitkiler) Birincil tüketici (tavşan) İkincil tüketici (yılan) Üçüncül tüketici (kartal) Ayrıştırıcılar (mantarlar, bakteriler) Güneş enejisi
Kendi besinini kendisi üreten üretici canlılardan biri olan bitkiler, tavşan tarafından besin olarak tüke- tilmektedir. Tavşan, yılanın; yılan ise kartalın besini olmaktadır. Görüldüğü gibi ilk besin kaynağını üreti- ciler oluşturmaktadır. Bitkiler, üretici oldukları için besin zincirinin başlangıcında yer alır. Besin zincirleri bitkiler gibi üretici canlılar ile başlamak zorundadır.
Üreticilerin ürettiği besinler, tüketiciler tarafından tüketilmektedir. Bunları da başka tüketiciler tüket- mektedir. Beslenme şekillerine göre tüketiciler; otçul (otla beslenen), etçil (etle beslenen) ve hepçil (hem et hem de otla beslenen) olarak gruplandırılabilir.
Doğada birçok besin zinciri vardır. Bu besin zincirleri birbirleri ile ilişkili olabileceği gibi birbirinden ayrı da olabilir. Aşağıdaki görseli incelediğinizde birçok canlının birbirleri arasındaki beslenme ilişkilerini görebilirsiniz.
Sadece otla beslenen canlılara otçul canlılar denir. Koyun, inek, keçi, deve, ipek böceği, fil, at, bazı balıklar vb. canlılar otçullara örnek verilebilir. Otçul canlılar üreticiler ile beslendikleri için I. dereceden
Etçil canlılar, sadece etle beslenen canlılardır. Köpek, aslan, kurt, köpek balığı, kartal, şahin, bay- kuş, yılan vb. canlılar etçillere örnek verilebilir. Otçullarla beslenen etçil canlılar Il. dereceden tüketiciler (ikinci tüketici), diğer etçillerle beslenen etçiller ise Ill. derece veya daha üst derece tüketicilerdir.
Hem üreticilerle hem de tüketicilerle beslenen canlılara hepçil canlılar denir. Hepçiller, hem etle hem de otla beslenen canlılardır. İnsan, fare, ayı, domuz ve bazı baykuş türleri hepçillere örnek verilebilir.
Ölü bitki ve hayvan atıklarını ayrıştırarak toprağa karışmasını sağlayan, besin zincirlerinin her ba- samağında bulunan ayrıştırıcı canlıların da üretici ve tüketici canlılar gibi besin zincirlerinde önemli görevleri vardır.
Ayrıştırıcı canlılardan olan bazı bakteri ve bazı mantarlar sayesinde, canlılar için önemli birçok mad- de toprağa geçer ve üreticiler tarafından tekrar kullanılır. Böylece doğada madde devamlılığını sağlan- mış olur.
serçe, tavuk, güvercin
Yeryüzündeki tüm canlılar, karmaşık ve büyük bir besin ağının parçası durumundadır. Bir besin ağın- da bulunan bazı canlılar yukarıdaki görselde verilmiştir.
Besin zincirindeki tüketiciler tek bir besin çeşidi ile beslenmedikleri için besin zincirleri birbirleri ile yakın ilişkidedir. Bu nedenle besin zincirleri iç içe geçmiş hatta birbiriyle çakışan birçok besin zincirinden oluşmuş hâldedir. Bu şekilde iç içe geçmiş besin zincirlerine besin ağı denir.
Üreticiler
Güneş enerjisini kulla- narak besin üretirler.
Birincil tüketiciler
Üreticiler ile beslenen otçullar İkincil tüketiciler Otçullarla beslenen etçiller, hepçiller Üçüncül tüketiciler Etçil ya da hepçiller ile beslenen Dördüncül tüketiciler
Etçil ya da hepçiller ile beslenen
Ayrıştırıcılar
Ölü bitki ve hayvan atıklarını çürüterek toprağa karıştırırlar. Güneş
enerjisi
Tartışınız
Aşağıdaki besin ağını inceleyiniz. ‟Besin ağında kaç tane besin zinciri vardır?”, “Besin ağından her seferinde bir canlı çıkarılırsa bu durum besin ağındaki diğer canlıları nasıl etkiler?” sorularının yanıtlarını arkadaşlarınızla sınıfta tartışınız.
Bitkiler Çekirge Böcekle beslenen kuş Şahin Yılan Tilki Örümcek Kurbağa Tavşan
Ekolojik piramitte, canlılar arasında beslenme ilişkilerini gösteren katmanlar vardır. Bu katmanların her birine beslenme basamağı denir. Beslenme basamağı, canlılar arasında enerji aktarımı sırasında canlının bulunduğu konumu gösterir. Ekoloji piramidinde canlılar birbiriyle beslenirken besinlerle birlikte enerji de ekoloji piramidindeki üreticilerden tüketicilere doğru aktarılır. Buna enerji akışı denir.
Ekoloji piramitlerinde beslenme basamakları arasında enerji akışları yaşanmaktadır. Ekosistem tipi- ne bağlı olarak ekoloji piramitlerinde beslenme basamakları arasında enerji akışı sırasında değişkenlik- ler olsa da bir beslenme basamağından bir üst beslenme basamağına enerjinin yaklaşık %10’u aktarılır. Bu nedenle üst beslenme basamaklarına doğru aktarılan enerji miktarı, her basamakta yaklaşık %90 azalır. Çünkü bu enerjinin büyük kısmı, o beslenme basamağındaki canlılar tarafından kullanılır ve orta- ma ısı enerjisi olarak verilir. Ekoloji piramidinde üreticilerden tüketicilere doğru gidildikçe vücut büyüklü- ğü ve birey sayısı değişkenlik gösterir. Vücut büyüklüğü üreticilerden tüketicilere doğru genel olarak artsa
Leylek
Kurbağa Ayrıştırıcılar
Yılan
Tırtıl
Dut yaprağı
Besin zincirlerindeki canlıların üreticilerden tüketicilere doğru birbirleri ile beslenme sırasına göre dikey dizilimine ekoloji piramidi adı verilir.
Güneş enerjisi 10,000 J 1,000 J Güneş Üreticiler Birincil tüketiciler İkincil tüketiciler Üçüncül tüketiciler 100 J 10 J
Ölü bitki ve hayvan atıklarının dışında doğal ya da yapay olarak üretilen zehirlerin bir kısmı ayrıştırıcılar tarafından zararsız hâle getirilirken bir kısmı da zararlı hâlde kalır. Bu zehirler toprak, su vb. çevrelerde bi- rikir. Bu zehirlerin bir kısmı canlıların yapısına katılmaya başlar ve canlıların bazı dokularında birikir. Besin zinciri yoluyla biriken bu maddeler yine besin zinciri yolu ile diğer canlıların dokularında da birikmeye başlar. Bu olaya biyolojik birikim denir. Biyolojik birikim, beslenme basamağının üst kısmında daha fazla görülür. Yani vücuttan atılmayan zararlı maddeler üreticilerden son tüketiciye doğru gittikçe daha fazla birikme eğilimi gösterir.
Besin Zinciri Oluşturalım
Gerekli Malzemeler
‣
Karasal bitki ve hayvan gör- selleri‣
Yapıştırıcı‣
Karton‣
Makas‣
Kalem Etkinlik 6-1da örneğin bir ağacın yaprakları ile beslenen tırtılın vücut büyüklüğü ağacın vücut büyüklüğünden çok daha küçüktür. Birey sayısı ise üreticilerden tüketicilere doğru genellikle azalır. Ancak ağaç yapraklarından beslenen tırtıl sayısı beslendiği ağaç sayısından fazladır.
Ekoloji piramidinde, en alt basamakta bulunan üretici canlılardan en üst basamaktaki tüketici canlı- lara kadar enerji aktarımının gösterildiği piramide enerji piramidi denir.
Ekoloji piramidinde, yukarı doğru çıkıldıkça; o Aktarılan enerji azalır. (%10)
o Vücut büyüklüğü genellikle azalır. o Biyokütle azalır.
o Vücut büyüklüğü genellikle artar. o Biyolojik birikim artar.
Sizler de etkinlikte oluşturduğunuz besin zincirleri ve ağlarında, son halkadan başlayarak başa doğru geldiğinizde zincirin ilk halkasının bitkiler olduğunu göreceksiniz.
Etkinliğin Yapılışı
➜Arkadaşlarınızla gruplara ayrılınız.
➜Getirdiğiniz canlı görsellerini canlıların besin elde etmelerine göre gruplandırınız. ➜Görselleri kartonlara yapıştırarak besin zincirleri oluşturunuz.
➜Farklı besin zincirlerini bir araya getirerek besin ağları oluşturunuz.
➜Oluşturduğunuz besin zincirini ve besin ağlarını, diğer grupların hazırlamış oldukları ile karşı- laştırınız.
Neler Gözlemlediniz?
4 Besin zincirinin en alt basamağında hangi canlılar bulunur? Nedenini açıklayınız. 4 Hangi canlıları tüketiciler olarak gruplandırdınız? Nedenini açıklayınız.
4 Ayrıştırıcılar olarak hangi canlıları gruplandırdınız? Nedenini açıklayınız.
Kendimizi Değerlendirelim 6-1
1) Besin zincirini oluşturan üreticilerin, tüketicilerin ve ayrıştırıcıların birbirleriyle olan beslenme ilişkilerini aşağıdaki noktalı alanlara yazınız.
Üreticiler ... ... ... ... ... ... ... Tüketiciler ... ... ... ... ... ... ... Ayrıştırıcılar ... ... ... ... ... ... ...
Üreticiler. Çünkü besinlerini kendilerini üretirler.
İnek, koyun, keçi, aslan, kaplan, köpek, ayı, insan, fare Mantarlar ve bazı bakteriler
Karbondioksit ve su kullanarak güneş ışığı yardımıyla hem kendileri hem de diğer canlılar için besin üretirler. Besin zincirlerinin ilk halkasını oluştururlar.
Enerji ihtiyaçlarını üreticilerin ürettiği besinlerden karşılarlar. Beslenme şekillerine göre otçul, etçil ve hepçil canlılar olarak sınıflandırılırlar.
Canlı atık ve kalıntılarını ayrıştırarak beslenirler. Besin zincirlerinin tüm basamaklarında bulunabilirler. Ayrıştırıcılar da besinlerini dışarıdan hazır olarak aldıkları için tüketiciler arasındadır. Ancak beslenme şekilleri çürükçül beslenmedir.