Ekosistemin bileşenleri

Bir öğrenci geniş ağızlı bir cam kavanozun dibine çakıl, üstüne nemli toprak koyar; birkaç küçük bitki diker, toprağa biraz yosun ve çürümüş yaprak ekler, birkaç tespih böceği bırakır ve kapağı sıkıca kapatır. Kavanoz pencerenin önüne konur ve bir daha açılmaz. Aylar geçer, bitkiler yaşamaya devam eder; kavanozun iç yüzeyinde sabahları buğu oluşur, öğleden sonra kaybolur; düşen yapraklar çürüyüp kaybolur. Kavanoza dışarıdan giren tek şey ışıktır. İçeride ise bitkiler besin üretir, böcekler çürüyen yaprakları yer, topraktaki gözle görülmez canlılar ölü parçaları ayrıştırır, su bir buharlaşıp bir yoğuşarak dolaşır. Bu küçük kavanoz, ormandan okyanusa kadar her doğal sistemde bulunan parçaların bir modelidir. Bu derste önce canlıların ve cansız çevrenin oluşturduğu düzenin basamaklarına, ardından bir ekosistemi oluşturan cansız ve canlı bileşenlere ve her birinin rolüne bakıyoruz.

• Birey, popülasyon, komünite, ekosistem, biyom ve biyosfer basamaklarını sıralar ve örneklendirirsin.
• Habitat ve ekolojik niş kavramlarını ayırt edersin.
• Ekosistemin abiyotik ve biyotik bileşenlerini sayar, canlılar üzerindeki etkilerini açıklarsın.
• Üretici, tüketici ve ayrıştırıcıların ekosistemdeki rollerini karşılaştırırsın.

Ekoloji nedir?

Canlıların birbirleriyle ve yaşadıkları cansız çevreyle olan ilişkilerini inceleyen bilim dalına ekoloji denir. Ekoloji, tek bir organizmanın vücudunun içine değil, canlıların çevreleriyle kurduğu bağlara bakar: bir bitkinin hangi toprakta yetiştiği, bir kuşun neyle beslendiği, bir ormanda hangi canlıların bir arada yaşadığı gibi sorular ekolojinin konusudur.

Düzenin basamakları

Ekolojide canlılar giderek genişleyen basamaklar halinde incelenir:

• Birey: Tek bir canlıdır; örneğin bir meşe ağacı.
• Popülasyon: Belirli bir alanda, belirli bir zamanda yaşayan aynı türden bireylerin oluşturduğu topluluktur; örneğin bir ormandaki bütün meşe ağaçları.
• Komünite (topluluk): Aynı alanda yaşayan farklı türlere ait popülasyonların tümüdür; ormandaki meşeler, çamlar, sincaplar, kuşlar, mantarlar ve bakteriler birlikte bir komünite oluşturur.
• Ekosistem: Bir komünitenin, yaşadığı cansız çevreyle birlikte oluşturduğu sistemdir. Ekosistemde canlılar ile toprak, su, hava ve ışık arasında sürekli madde ve enerji alışverişi olur. Kancadaki kavanoz küçük bir ekosistemdir; bir göl, bir orman ya da bir çayır da öyledir.
• Biyom: İklimi ve baskın bitki örtüsü benzer olan geniş bölgelerdir; tundra, çöl, tropikal yağmur ormanı ve bozkır birer biyomdur.
• Biyosfer: Yeryüzünde canlıların yaşadığı bütün alanların, yani bütün ekosistemlerin toplamıdır.

Basamaklar arasındaki temel fark şudur: popülasyon tek türü, komünite birçok türü içerir; ekosistem ise bunlara cansız çevreyi de ekler.

Ekosistemin ölçeği ve sınırı

Ekosistemler çok farklı büyüklüklerde olabilir: bir su birikintisi, çürüyen bir kütük, bir göl ya da geniş bir orman ayrı ayrı ekosistem olarak incelenebilir. Ekosistemlerin sınırları çoğu zaman keskin değildir; bir orman yavaş yavaş çayıra, bir göl kıyıdaki sazlığa geçer. Bu yüzden araştırmacı, incelediği soruya göre bir sınır çizer. İnsanın kurduğu ve düzenlediği tarla, bahçe, akvaryum ya da balık havuzu gibi sistemlere yapay ekosistem denir. Yapay ekosistemlerde tür sayısı genellikle azdır ve sistemin sürmesi için gübreleme, sulama ya da besleme gibi dışarıdan sürekli müdahale gerekir. Doğal ekosistemler ise kendi madde döngüleriyle kendilerini sürdürür.

Habitat ve ekolojik niş

Bir canlının yaşadığı, beslendiği ve ürediği yere habitat denir; habitat canlının "adresi"dir. Bir canlının ekosistemdeki işlevi, yani neyle beslendiği, kimin besini olduğu, ne zaman etkin olduğu ve çevresini nasıl etkilediği ise onun ekolojik nişidir; niş canlının "mesleği"dir. Aynı ağaçta yaşayan iki kuş türünün habitatı aynı olabilir; ama biri böcek, öteki tohum yiyorsa nişleri farklıdır. İki türün nişleri tamamen örtüşürse aynı kaynaklar için rekabet ederler ve uzun vadede biri ötekini o alandan çıkarabilir.

Abiyotik bileşenler

Ekosistemin cansız bileşenlerine abiyotik bileşenler denir:

• Işık: Fotosentezin enerji kaynağıdır. Derin göllerde ve okyanuslarda ışığın ulaştığı yüzey katmanında bitki ve algler yoğunlaşır; ışık ayrıca birçok canlıda üreme ve göç zamanlamasını etkiler.
• Sıcaklık: Enzimlerin çalışma hızını belirler. Her canlının yaşayabildiği bir sıcaklık aralığı vardır.
• Su: Bütün yaşam etkinlikleri suya bağlıdır; yağış miktarı bir bölgede hangi bitkilerin yetişebileceğini büyük ölçüde belirler.
• Toprak ve mineraller: Toprağın yapısı, mineral içeriği ve asitliği bitkilerin gelişimini etkiler.
• Hava ve rüzgâr: Oksijen ve karbon dioksit kaynağıdır; rüzgâr tohum ve polen taşır, buharlaşmayı artırır.

Bir canlının bir çevre etkenine ne kadar dayanabileceğinin bir alt ve üst sınırı vardır; buna tolerans aralığı denir. Bir bölgede canlının gelişmesini en çok kısıtlayan etkene sınırlayıcı etken denir. Çölde su, kutup bölgelerinde sıcaklık, derin denizde ışık başlıca sınırlayıcı etkenlerdir. Bir canlının yayılış alanı çoğu zaman bu etkenlerin izin verdiği sınırlarla çizilir.

Biyotik bileşenler

Ekosistemin canlı bileşenlerine biyotik bileşenler denir ve beslenme biçimlerine göre üç gruba ayrılırlar.

Üreticiler, inorganik maddelerden organik besin üreten ototrof canlılardır. Karada yeşil bitkiler, sularda algler ve fotosentetik bakteriler başlıca üreticilerdir. Işığın ulaşmadığı okyanus tabanlarındaki sıcak su kaynaklarında ise kemosentez yapan bakteriler üretici rolünü üstlenir. Üreticiler ekosistemdeki bütün besinin ve enerjinin giriş kapısıdır.

Tüketiciler, besinlerini başka canlılardan hazır alan heterotroflardır. Doğrudan üreticilerle beslenen otçullar birincil tüketicidir; otçullarla beslenen etçiller ikincil, onları yiyenler üçüncül tüketicidir. Hem bitkisel hem hayvansal besin alan canlılara hepçil denir; ayı ve insan bu gruptadır. Bir canlı farklı besinlerle beslendiğinde birden fazla basamakta yer alabilir.

Ayrıştırıcılar, ölü canlıları ve atıkları parçalayarak içlerindeki inorganik maddeleri toprağa, suya ve havaya geri veren bakteriler ve mantarlardır. Kancadaki kavanozda çürüyen yaprakların kaybolmasının nedeni budur. Ayrıştırıcılar olmasaydı mineraller ölü maddede kilitli kalır, üreticiler kısa sürede besin maddesi bulamazdı.

Bileşenlerin bağı

Bir ekosistemin bileşenleri birbirinden bağımsız değildir. Abiyotik etkenler canlıları etkiler: yağışın azaldığı bir yılda otlar seyrekleşir, otçulların sayısı düşer, onlarla beslenen etçiller de azalır. Canlılar da cansız çevreyi değiştirir: ormanlar toprağı tutar, nem dengesini etkiler; ayrıştırıcılar toprağın verimini artırır. Bu karşılıklı bağ, bir bileşendeki değişikliğin bütün sisteme yayılmasına neden olur.

Sıradaki ders, bu bileşenleri birbirine bağlayan besin zincirlerini ve enerjinin bir basamaktan ötekine geçerken nasıl azaldığını ele alıyor.

Örnek 1 — Basamak

Soru: Bir göldeki bütün sazan balıkları hangi basamağı oluşturur?

• A) Birey
• B) Popülasyon
• C) Komünite
• D) Ekosistem
• E) Biyom

Çözüm: Aynı türden, aynı alanda yaşayan bireylerin tümü popülasyondur. Cevap: B.

Örnek 2 — Niş

Soru: Aynı ağaçta yaşayan, biri böcek, öteki tohumla beslenen iki kuş türü için hangisi doğrudur?

• A) Habitatları da nişleri de aynıdır.
• B) Habitatları farklı, nişleri aynıdır.
• C) Aynı popülasyondadırlar.
• D) Habitatları aynı, nişleri farklıdır.
• E) İkisi de üreticidir.

Çözüm: Yaşadıkları yer aynıdır; ekosistemdeki işlevleri farklıdır. Cevap: D.

Örnek 3 — Sınırlayıcı etken

Soru: Bir çölde bitki örtüsünün seyrek olmasının başlıca nedeni hangisidir?

• A) Işığın azlığı
• B) Karbon dioksidin azlığı
• C) Ayrıştırıcıların çokluğu
• D) Rüzgârın olmaması
• E) Suyun sınırlayıcı etken olması

Çözüm: Çölde bitkilerin gelişmesini en çok kısıtlayan etken su azlığıdır. Cevap: E.

Örnek 4 — Ayrıştırıcı

Soru: Bir ekosistemde ayrıştırıcıların ortadan kalkması en çok neyi etkiler?

• A) Minerallerin üreticilere geri dönmesini
• B) Işığın miktarını
• C) Yağış miktarını
• D) Sıcaklığı
• E) Biyomun türünü

Çözüm: Ayrıştırıcılar olmadan mineraller ölü maddede kalır ve üreticilere ulaşmaz. Cevap: A.

• Popülasyon ile komüniteyi karıştırmak. Popülasyon tek türdür; komünite birçok türün toplamıdır.
• Ekosistemi yalnız canlılardan ibaret saymak. Ekosistem cansız çevreyi de içerir.
• Habitat ile nişi aynı sanmak. Habitat yer, niş işlevdir.
• Ayrıştırıcıları tüketici saymak. Ayrıştırıcılar ölü maddeyi inorganik maddelere dönüştürerek döngüyü kapatır.
• Üreticileri yalnız bitkiler sanmak. Algler, fotosentetik ve kemosentetik bakteriler de üreticidir.