İç sular İç sular
Zoo bentozu Zoo bentozu
Doç. Dr. Utku Güner
uguner@trakya.edu.tr
11.Ders
• Bu dersi niye aldınız ?
• Devam ?
• Temel yaklaşımız ne?
• Bu dersin sonunda ne kazacağız ?
Genel yaklaşım
Tüm Ders içeriği
• İçsular zoobentozu Tarihi ve Temel kavramlar
• Temel Molekül Su
• Göl ve Akarsular
• Makrofauna Mikroorganizmalar
• Bentoz kavramı ve Göllerdeki Zonasyon bentik Organizma Toplama Araç ve Yöntemleri
• Bentik organizmalar Mikrofauna
• Nemathelmintes, Bryozoa(mercan), Annelida, Oligochaeta ve Hirudinea morfolojisi , ekolojisi ve dağılımları
• Superphylum Arthropoda, Mysidacea , Isopoda, Amphipoda, Decapoda , Gastropoda, Bivalvia
• Bentik ekosistemler, Bentik organizma Çeşitliliği Taban büyük omurgasızları
• Biyoçeşitlilik Değişiklikleri Etkileyen Faktörler,Bazı biyolojik indeks ve matriks
• Pestisidlerin Çevreye Yayılmaları
• Biomagnifikasyon
3
Bu hafta
• Ders içeriği, kaynaklar
• Ders tekniği
• Temel kavramlar
• Kısaca İçsular zoobentoz tarihi
• Suyun özellikler Zaman kalırsa
• Bentik canlılara giriş
http://personel.trakya.edu.tr/uguner/#.VOMODEtwuKl
• M.Ö 384-322 yılları arası Aristo’ nun “Historia Animalum” adlı eserinde doğada sadece deniz suyu olmadığı birbirinden farklı iç suların
bulunduğu kaydedilmiştir. Bunları gölde yaşayan ,nehirde yaşayan , bataklıkta yaşayanlar diye ayırmışlardır
• A.W.Leeuwenhoek (1632-1723) sudaki mikroorganizmaları ilk defa inceleyen araştırmacıdır
• .Daha sonra Otto Friedrich Müller (1786) ilk defa mikroskobik canlıların sınıflandırmasını yapmıştır.
Historia Animalum
5
Hensen ( 1887) ilk defa sudaki küçük
hayvan , bitki ve suda askıda kalan artıklar için plankton terimini kullanmıştır.
Limnolojinin tarihçesinin başlangıcı
Francois Alphonsa Forel’in (1841-1912) bu konu ile ilgili yayınladığı ilk kitabında yer alır. Bu kitapta Cenova’da Leman gölünün dip faunası hakkında 30 yıldan daha fazla yaptığı araştırma sonuçlarını yayınlamıştır.
Forel’in araştırmaları 3 cilt halinde “ Le
Leman monographie Limnologique” adı ile 1892-1904 yılları arasında yayınlandı. Forel limnolojinin kurucusu olarak kabul edilir
.Forel
• Göller ile yapılan araştırmaların yanında 1875 lerde S.A Forbes’in nehirlerde kuş , balık ve böcekler üzerinde yapılan
araştırmaları da bulunmaktadır. 1894-1899 da C.A Kofoid nehirlerin hidrografi ve
planktonu üzerinde çalışmıştır. Bu eserin ilk iki cildi Leman gölünün jeolojisini ,
kimyasal ve fiziksel özelliklerini kapsar.1904 de yayınlanan 3.cildi ise gölün biyolojik
özelliklerini tanımlar.
Forel
7
• Birinci dünya harbinden önce tüm
limnolojistler daima tek gölün fiziksel , kimyasal özellikleri ve biyolojik
görünüşlerinin tanımları ile ilgileniyorlardı.
• 20.yüzyılın ilk on yılı süresince sözü geçen avrupalı limnolojistler’den Wesenberg-
Lund vardı. Bu araştırıcılar tek değil birden fazla sucul sistem analizlerini
karşılaştırmaya ihtiyaç olduğunu gördüler.
1940-1980 yılları arası Limnoloji ve
ekolojiye hakim olan başka bir araştırıcı G.Evelyn Hutchinson (1903-1991) dır .Bu araştırıcı göl metabolizması
,biyojeokimya ,paleolimnoloji ,göl
sınıflandırması ve fitoplankton çeşitliliği
konularını içeren çalışmalarını üç cilt
halinde ( 1957-1976) yılları arasında
Limnoloji kitabı olarak çıkardı.
1950 yıllarına kadar Hutchinson gölün tüm özellikleri ile ilgilendi. Daha sonra yaptığı araştırmalarda
göllerin fiziksel ,kimyasal ve biyolojik özelliklerini istatistik yöntem ve matematiksel modelleme ile açıklamaya çalışmıştır Akarsuların ekolojisi ile ilgili H.B.N.Hynes (1970) Forel’in göller üzerine çıkan metinlerden 70 yıl sonra ortaya çıktı.I.ve II. Dünya harbi arası limnoloji hızlı bir şekilde
gelişti.Limnolojistler göllere giren ve çıkan
materyalleri hesapladı ,primer verimlilik ölçüldü.
Amerikalı E.A Birge Forel’in fizikokimyasal ağırlıklı limnoloji kavramını biyolojik konulara daha çok yer veren bir bilim dalı halinde geliştirmiştir. Birge gölde yüzen mikroskobik hayvan ve bitkileri inceleyerek gölün fiziksel ve kimyasal özellikleriyle plankton arasındaki ilişkiyi ortaya çıkarmıştır. Birge’nin
çalışmaları 70 yıl sürmüştür. Bu araştırıcının buluşları halen limnoloji biliminin temelini oluşturmaktadır
9
Hidrobiyoloji kendi içinde alt dallara ayrılır.
-Limnobiyoloji ,
-Su biyokimyası ve mikrobiyolojisi
-Endüstriyel ve içme sularının biyolojisi -Balık biyolojisi
Hidrobiyoloji bilim dalının diğer bilim dalları ile ilişkileri var. Bunlar Oseanografi , balık
endüstrisi , su ekonomisi , çevre koruması , limnoloji ve ekolojidir. Limne yunanca göl ,havuz ,bataklık anlamına gelir.
Hibrobiyoloji Limnoloji
11
• Abiotik faktör: Belli ortamdaki canlı varlıkların yaşamını etkileyen fiziksel vekimyasal faktörlerdir.
• Alg: Deniz ve tatlısularda yaşayan Thallophyta grubuna ait klorofilli bitkisel organizmalardır.
• Anaerobiont: Yaşaması için gerekli oksijeni ortamda bulunan organik maddeleri parçalayarak elde eden organizmalardır.
• Bentik bölge: Denizel ekosistemde , sahilden başlayarak en derin çukurlara kadar olan , tüm dipleri içeren bölgedir.
• Bentoloji: Bentosu inceleyen bilim dalıdır.
• Bentos: Ergin dönemde , yaşamlarını bentik bölgede sürdüren canlıların oluşturduğu topluluğa denir.
• Besin zinciri: Beslenme seviyesine bağlı olarak organik madde bitkisel organizma ve hayvansal organizma arasındaki ilişkidir.
• Besleyici element: Organizmaların yaşamının devamlılığında önemli rolü olan azot , fosfor , silis gibi elementlerdir.
• Biomass: Birim alan veya hacimdeki canlı organik madde miktarıdır.
• Biosönoz: Bir biotopta karşılıklı olmayan eğilimlerle bir araya gelmiş ve çeşitli faktörlerin etkisiyle özel bir yapı oluşturmuş organizmaların ortaya koyduğu topluluktur.
• Biota: Bir bölgenin fauna ve florasıdır.
• Biotik faktör: Besin , beslenme ve organizmalar arasındaki ilişki sonucu ortaya çıkan , canlı yaşamını etkileyen faktörlerdir.
• Boring: Sucul ortamda doğal olmayan yüzeylerin organizmalar tarafından yaşam alanı olarak
kullanılmak amacıyla delinmesi olayıdır. Bu olayı oluşturan organizmalara da “Borring organizmalar”
adı verilir.
• Demersal: Dipte veya dibe yakın olarak yaşayan balıklardır.
Temel kavramları hatırlayalım
• Detritivor: Detritusla beslenen formlardır.
• Detritus: Deniz dibindeki organik parçacıklardır.
• Edafik: Canlıların dağılımında önemli etkiye sahip olan substratumla ilgili dış faktörlerdir.
• Ekoloji: Organizmaların kendi aralarında ve ortamla olan karşılıklı ilişkilerini araştıran bilim dalıdır.
• Ekosistem: Organizmaların kendi aralarındaki karşılıklı ilişkileri ve ortam faktörlerinin etkisi sonucu oluşan ekolojik ortam ekolojiye ait bir kompleks oluşturur.Buna ekosistem denir ve biri organik olan biosönoz; diğeri inorganik olan biyotop olmak üzere iki ana elemandan oluşmuştur.
• Endemik: Belli bir bölgede yaşamasıyla bu bölgeyi karakterize eden türdür.
• Endofauna: Substratumun içine gömülü olarak yaşayan hayvansal organizmalardır.
• Epifauna: Substratumun üst yüzeyinde yaşayan hayvansal organizmalardır.
• Epilit: Kayaların yarık , çatlak veya üzerlerinde yaşayan organizmalardır.
• Epinöston: Su filmi üzerinde yaşayan nöstonik organizmalardır.
• Euhalin: Tuzluluk derecesi ‰ 30 - ‰ 40 arasında değişen ortamlardır.
• Euriaerobiosis: Değişik oksijen konsantrasyonlarında yaşamını sürdürebilen , oksijen konsantrasyonuna karşı hoşgörü sınırı geniş olan organizmalardır.
• Euribat: Geniş basınç değişimlerinde yaşayabilen formlardır.
• Eurifag: Çok çeşitli besinlerle beslenebilen formlardır.
• Euriterm: Çok geniş sıcaklık değişimlerinde yaşama yeteneğinde olan sıcaklık değişimlerine hoşgörüsü yüksek olan formlardır.
• Euryök: Çok çeşitli ve değişken özellikteki ortamlara yerleşme yeteneğinde olan , hoşgörü sınırları geniş olan formlardır.
• Fitobentos: Bentik bölgede yaşayan bitkisel organizmaların oluşturduğu topluluktur.
• Fitoplankton: Pelajik bölgede bitkisel planktonik formların oluşturduğu topluluk.
• Fotofil: Şiddetli ışığa gereksinim gösteren organizmalardır.
• Fouling: Denizel ortamlarda doğal olmayan substratumun yüzeyinde organizmalar gelişmesi olayıdır.
Bu olayı oluşturan organizmalar da “Fouling organizmalar” adını almaktadır.
• Geçiş tabakası: yüzey tabakası ile derin su tabakası arasında yer alan ve temperatürün ani değişiklik gösterdiği tabakadır. “Termoklin” adını da alır.
• Halofil: Deniz kıyılarındaki tuzlu ortamlarda yaşayabilen canlı türleridir.
• Herbivor: Bitkisel besinle beslenen organizmalardır.
• Holoplankton: Yaşamının tüm evrelerini planktonik geçiren olarak sürdüren hayvansal organizmalardır.
• İç sahil: Gel-git olayında yüksek ve alçak su seviyesi arasında kalan bölümdür.
• İnfralittoral: Sahilde , littoral bölgenin devamlı su altında kalan kısmından 30 – 40 metreye kadar inen bölümüdür.
• Katadrom: Üreme periyodunda tatlı sudan denize geçen balıklardır. Bunlara“Talassotok” adı da verilir.
• Koloni: Aynı türün birden fazla bireyinin toplu halde yaşamasıdır.
• Kommensalizm: İki türün birbirlerine zarar vermeden karşılıklı fayda sağlayarak yaşantılarını sürdürme şeklidir.
• Kommunite: İlk kez Petersen tarafından kullanılan bu terim biosönozun sinonimi olarak kabul edilir.
• Larva: Bir hayvanın yaşam süresinde ana babaya benzemeyen en genç evresidir.
• Limikol: Çamur substratumda yaşayan bentik formlardır.
• Littoral sistem: Sahilden 150-200 metre derinliğe kadar devam eden , ışıklı Bentik bölgedir.
• Malakoloji: Zoolojinin Mollusca filumunu inceleyen dalıdır.
• Mediolittoral: Bentik bölgenin supralittoral ve infralittoral arasında kalan ve suya batıp çıkan kısmıdır.
• Meroplankton: Yaşam evrelerinin bir bölümünü bentonik veya nektonik olarak geçiren diğer dönemlerinde planktonik olan genç veya ergin bireylerin tümüdür.
• Nekton: Pelajik bölgede aktif olarak yer değiştiren organizmalardır.
• Nöston: Su yüzeyinde yaşantılarını sürdüren organizmalardır.
• Oligofotik: Pelajik bölgenin öfotik ve afotik tabakaları arasında yer alan az ışıklı su tabakası olup ışık fotosentez için yetersizdir.
• Pelagos: Pelajik bölgede yaşayan bitkisel ve hayvansal organizmaların tümüdür.
• Pelajik bölge: Bentik bölgeyi örten su kitlesidir.
• Planktoloji: Planktonu inceleyen bilim koludur.
• Plankton: Pelajik bölgede pasif olarak yer değiştirerek yaşantısını sürdüren organizmalardır.
• Polihalin: Tuzluluk derecesi ‰ 18 ile ‰ 30 arasında değişen sulardır.
• Primer prodüktivite: Bir bölgedeki klorofilli autotrof organizmaların sağladığı verimdir.
• Red-tide: Bazı planktonik formların hızla gelişmesi sonucu ortamda yoğunluklarının artması nedeniyle deniz suyunun kırmızımtırak bir renk alması olayıdır.
• Salinite: 1 kg deniz suyunun içerdiği katı maddelerin gram olarak ifadesidir.
• Sesil: Substratuma tespit edilmiş halde yaşantısını sürdüren organizmalardır.
• Seston: Deniz suyunda asılı halde bulunan canlı ve cansız tüm parçacıklardır.
• Sistem: Bazı genel anlamda ekolojik özellikler gösteren belirli zonlar topluluğudur.
• Soliter: Bireysel olarak yaşayan organizmalardır.
• Stenoaerobios: Belli oksijen konsantrasyonlarında yaşayabilen formlardır.
• Stenobat: Belli basınç altında yaşayabilen formlardır.
• Stenofag: Belli besinleri kullanabilen formlardır.
• Stenohalin: Belli tuzluluk derecelerinde yaşayabilen formlardır.
• Stenoterm: Belli sıcaklık derecelerinde yaşayabilen formlardır:
• Stenök: Belirli özellikteki ortamlara yerleşme yeteneği olan; hoşgörü sınırı düşük olan organizmalardır.
• Substratum: Bentik formların üzerinde yaşantılarını sürdürdükleri zemindir. Katı veya yumuşak yapıda olabilir.
• Supralittoral zon: Bentik bölgede su dışında kalan fakat denizin etkisinde olan bölümdür.
• Süspansivor: Suda asılı halde bulunan parçacıklarla beslenen formlardır.
15
• Tripton: Deniz suyunda asılı halde bulunan inorganik parçacıklardır.
• Tür: Yapısal ve işlevsel özellikleri yönünden birbirine benzeyen , aynı çevresel koşullara benzer tepki gösteren , doğal koşullarda serbest olarak birbirleriyle çiftleşip verimli yavrular oluşturabilen , bireyler topluluğudur. Bu tanıma “belli bir bölgeyi işgal eden” sözcüğü de eklenirse “ekolojik tür”
tanımı ortaya çıkmaktadır.
• Vagrant bentos: Yer değiştirme yeteneğinde olan formların oluşturduğu bentik topluluktur.
• Zoobentos: Deniz dibinde yaşayan hayvanların oluşturduğu topluluktur.
• Zooplankton: Pelajik bölgede bulunan hayvansal plankterlerdir.
• Hayat suda başlamış ve suda gelişmiştir,
• Canlı hücrelerin % 70 – 95’i sudur,
• Yeryüzünün ¾’ü, okyanuslar, göller ve akarsular halinde, su ile kaplıdır,
• Su gezegenimizde katı, sıvı ve gaz olmak üzere üç halde de bulunur. Halbuki Venüs’te sadece gaz, Mars’ta ise sadece buz halinde bulunabilir,
• Hayat mutlak anlamda suyun özelliklerine bağlıdır,
• Suyun olağanüstü özellikleri yapısından ve moleküller arası etkileşiminden kaynaklanır
Su neden önemlidir?
Su döngüsü
Dünyadaki miktarı ?
• Polarlığı ve H- bağı,
• Kohesyon ve adhesyonu,
• Yüksek özgül ısısı,
• +4 C’de en yüksek yoğunluğu,
• Hayatımızın eşsiz çözücüsü.
Suyun teme özellikleri
19
• Su molekülünde iki hidrojen atomu açısal (104 derece) polar kovalent bağlarla bir
oksijen atomuna bağlanmıştır.
Bu yapıda; – Oksijen atomu hidrojenden daha elektronegatif olduğundan (sırasıyla 3,5 ve 2,1), bağ elektronları daha çok oksijen
tarafından çekilmiş ve molekülün oksijen tarafı kısmi negatif yüke sahip olmuştur,
– Hidrojen atomları civarı ise kısmi pozitif yüke sahiptir.
• Bunun sonucu olarak su molekülü polar özelliktedir. İki zıt ucu pozitif ve negatif elektrikle yüklüdür.
Suyun Polarlığı
Etan gibi apolar (polar
olmayan ) moleküllerde ise bağ elektronları atomlar
arasında eşit olarak paylaşılmıştır.
Suyun özellikleri
21
Bu polar moleküller arası elektriksel çekim sonucu su bazı olağanüstü özelliklere sahip olur:
– Bir molekülün kısmi negatif yüklü ucu, komşu molekülün kısmi pozitif yüklü ucuyla etkileşerek hidrojen bağı oluşturur.
– Her su molekülü dört komşu su molekülü ile hidrojen bağları oluşturarak birbirine bağlanır.
Suyun özellikleri elektriksel çekim
H-bağı, su moleküllerini birbirine bağlar,
• Her su molekülü en fazla 4 H-bağı oluşturabilir,
• Su moleküllerini birbirine bağlayan H-bağları zayıftır, kovalent bağın
yaklaşık 1/20’si kadar etkilidir,
• Yüksek hızlarla oluşur, kırılır ve tekrar oluşurlar.
Suyun özellikleri
23
• Yüksek buharlaşma ısısı,
• Yüksek kaynama noktası (yaklaşık -100 0 C yerine +100 0 C), Kohesyon özelliği (yüzey gerilimi),
• Adhesyon özelliği (kapiler etkisi),
• Yüksek özgül ısısı ve sıcaklık değişimine direnci, Donduğunda genleşmesi (yoğunluğunun azalması),
• Çok yönlü çözücü özelliği.
Buharlaşma ısısı, 1 g sıvının buharlaşması için gereken ısı enerjisi miktarıdır. Suyun buharlaşabilmesi için çok sayıda H- bağının ısı soğurarak kırılması gerekir.
Her su molekülü 4 komşusuna H-bağı ile bağlandığından suyun buharlaşma ısısı (540 cal/g) oldukça yüksektir (alkolün 210 cal/g). Bu yüzden su yavaş bir hızla
Suyun özellikleri:Hidrojen bağları
Suyun özellikleri
25
Kohesyon bitkilerde suyun köklerden yapraklara taşınmasını sağlar,
• Su molekülleri arasındaki kohesyon, bitkilerde suyun yer çekimine karşı naklinde kilit rol oynar
Suyun özellikleri kohezyon
27
Bir sıvının yüzeyini germek veya kırmak için gereken kuvvetin bir ölçüsü demek olan yüzey gerilimi kohesyonla ilgilidir.
• Su diğer sıvıların çoğundan daha büyük bir yüzey gerilimine (18
0C’de 73 dyn/cm) sahiptir (etanolün 0
0C’de 24 dyn/cm). Çünkü yüzeyde bulunan su molekülleri arasındaki H-bağları,
yüzeyin gerilmesine veya parçalanmasına direnç gösterir.
• Su sanki görünmez bir film tarafından kaplanmış gibidir
Suyun özellikleri kohezyon
Bir bileşiği hidrofilik diğer bir bileşiğe (mesela cama) bağlayan adhesyon da suyun taşınmasına katkıda
bulunur. Adhesyondan, su ile diğer bileşikler arasındaki H- bağları sorumludur. Su molekülleri adhesyon kuvveti ile bitki ve diğer kapiler kanal duvarlarına tutunarak yükselir (Kapiler Etki).
Suyun özellikleri Adhesyon
29
Suyun özellikleri
31
Suyun özellikleri kapiler kılcalık
Yüzey gerilimini kullan
organizmalar
Özgül ısı, 1 gram maddenin sıcaklığını 1 C değiştirmek için soğurulması veya yayılması gereken ısı miktarıdır.
• Suyun özgül ısısı 1 cal/g’dır (etil alkolün 0,59 cal/g).
• Su yüksek özgül ısısı nedeniyle, ısı enerjisi
soğurduğunda veya kaybettiğinde sıcaklığı önemli oranda değişmez.
•Su sıcaklık değişimlerine direnç gösterir.
Suyun Yüksek Özgül Isısı ve Yeryüzü Sıcaklığına Etkisi
33
Su kendi sıcaklığındaki çok küçük değişiklikler için bağıl olarak büyük miktarlarda ısı enerjisi soğurur veya serbest bırakır. Çünkü moleküler hareketliliğin artması çok sayıda H-bağının kırılmasını veya oluşumunu gerektirir.
Su, yazın ve gündüz vakitlerinde yavaşça ısınırken, kendisinden daha ılık havadan (güneş ışığından) ısı soğurarak; geceleyin ve kışın yavaşça
soğurken, daha soğuk havaya ısı salarak hava sıcaklıklarını dengeler.
Suyun özellikleri ısı soğurma
Yer yüzünün % 75’i suyla kaplıdır. Su büyük bir ısı sağlayıcısı-soğurucusu olarak aşağıdaki olaylardan sorumludur:
1.Hayat için uygun dış ortam sıcaklığının aşırı şekilde değişmesinin önlenmesi
2.Sahillerin iç bölgelere oranla daha ılıman iklime sahip olması,
3.Denizel çevrenin nispeten kararlı sıcaklıkları
Suyun Dünya üzerine etkisi
35
Suyun Yoğunluğu Sıvıların çoğu soğutulduklarında hacimleri azalır, yoğunlukları artar. Mesela etil alkolün yoğunluğu 39
0C’de 0,77329 g/cm3 iken, soğutulduğunda yoğunluğu düzgün
olarak artar ve 0
0C’ de 0,80625 g/cm3 değerine ulaşır. Su da 20
0C’den 4 0C’ye kadar soğutulduğunda, yoğunluğu
0,99829 g/cm3 ’den 1,00000 g/cm3 değerine kadar artar. Ancak diğer sıvıların çoğundan farklı olarak, 4
0
C’den sonra donuncaya kadar genleşir, yoğunluğu azalır ve 0
0C’de 0,99987
g/cm3 değerine ulaşır. Bu sebeple katı su (buz), sıvı sudan daha az yoğundur
Suyun özellikleri sıcaklık hacim
Su dipten başlayarak donmaz. Önce suyun yüzeyinde buz oluşmaya başlar, açığa çıkan donma ısısı alttaki suya verilir, yüzeyde
oluşan buz tabakası ısı yalıtımı sağlar, suyun kütle halinde donması önlenir. Su donarken oluşan H-bağları sebebiyle ısı yayılır, buz
erirken kırılan H-bağları ise ısı soğurur.
Böylece su içinde mevsimler arası ani
sıcaklık değişimleri gerçekleşmemiş olur
Suyun özellikleri: erime ısısı
37
Suyun Yüksek Erime Isısı
• Erime ısısı; bir gram katının erime
noktasında, katı halden sıvı hale geçmesi için gerekli olan ısıdır.
• Buzun 0 0 C'deki erime ısısı, 79,8 cal/g gibi
yüksek bir miktardır (etil alkolün 26 cal/g). Bir
gram sıvı donduğu zaman erime ısısı kadar
ısıyı çevreye verir. Sonuçta sudaki hayat
devam eder
Suyun sıcaklığı 0
0C’ye düştüğünde her su molekülü 4 komşusuna H-bağları ile bağlanarak kristal örgüsü oluşur. Yani su donar. Buzda su molekülleri arasında önemli oranda boşluklar oluşmuştur. – Su erimeye başladığında
bazı H-bağları kopar, boşluklar yıkılmaya başlar ve yoğunluk artar. – 4
0C’deki su buzdan yaklaşık % 10 daha yoğundur
Suyun özellikleri: erime donma
39