YKS Biyoloji · Ekosistem Ekolojisi ve Güncel Çevre Sorunları · BİO-BY06-L02

Besin zinciri ve enerji piramidi

TYTsınavdaki ağırlığı orta· 8 bölüm

1Kanca

Geniş bir bozkırda yaz ortası. Otların arasında binlerce çekirge sıçrar; çalılıkta onlarla beslenen birkaç düzine serçe dolaşır; gökyüzünde ise tek bir şahin daire çizer. Ot sayılamayacak kadar çok, çekirge binlerce, serçe düzinelerce, şahin bir tanedir. Bu sayılar rastgele değildir. Şahinin bir gün yaşaması için çok sayıda serçe, bir serçenin yaşaması için çok sayıda çekirge, bir çekirgenin yaşaması için de bol ot gerekir. Güneş otlara her gün büyük miktarda enerji gönderir; ama bu enerjinin şahine ulaşan kısmı çok küçüktür. Enerji yolda bir yerlerde kaybolur. Bu derste önce canlıların kimin kimi yediğine göre nasıl sıralandığına ve bu sıraların nasıl bir ağ oluşturduğuna, ardından enerjinin bu sıralarda neden hızla azaldığına ve bunun doğadaki sonuçlarına bakıyoruz.

2Hedefler

Besin zinciri, besin ağı ve beslenme basamağı kavramlarını açıklarsın.
Enerjinin ekosistemde tek yönlü aktığını, maddenin ise döngüyle dolaştığını ayırt edersin.
Basamaklar arası enerji aktarımını yaklaşık yüzde on kuralıyla hesaplarsın.
Enerji, biyokütle ve sayı piramitlerini karşılaştırır, biyolojik birikimi açıklarsın.

3Konu anlatımı

Besin zinciri

Bir ekosistemde besinin ve onunla birlikte enerjinin bir canlıdan ötekine aktarılma sırasına besin zinciri denir. Kancadaki bozkırda zincir şöyledir: ot → çekirge → serçe → şahin. Ok, besinin ve enerjinin aktığı yönü gösterir; "yenen → yiyen" biçiminde okunur. Her besin zinciri bir üretici ile başlar. Zincirdeki her halkaya beslenme basamağı denir: üretici birinci basamaktır, otçul olan çekirge birincil tüketici, serçe ikincil tüketici, şahin üçüncül tüketicidir.

Sularda da benzer zincirler vardır: fitoplankton → küçük kabuklular → küçük balıklar → büyük balıklar → balıkçıl. Bir de ölü maddeden başlayan zincirler bulunur: düşen yapraklar → toprak solucanı → kuş. Ayrıştırıcılar ise her basamaktaki ölü canlılardan ve atıklardan beslenerek bütün zincirlere bağlanır.

Besin ağı

Doğada bir canlı genellikle tek bir besinle beslenmez ve tek bir canlının besini olmaz. Serçe çekirgenin yanında tohum da yer; şahin serçenin yanında fare de avlar. Bu yüzden bir ekosistemdeki besin zincirleri birbirine bağlanarak bir besin ağı oluşturur. Besin ağı ne kadar çok bağlantı içerirse ekosistem o kadar dengelidir. Bir avın sayısı azaldığında, birden çok besin kaynağı olan avcı başka bir besine yönelebilir; tek bir besine bağlı bir avcı ise bu durumda zor duruma düşer.

Enerji tek yönlü akar

Ekosisteme enerji, üreticilerin fotosentezle yakaladığı güneş ışığı olarak girer. Bu enerji besinlerin kimyasal bağlarında depolanır ve canlılar birbirini yedikçe basamaktan basamağa aktarılır. Ancak her basamakta enerjinin büyük kısmı kullanılır ya da kaybolur:

Canlı, aldığı enerjinin önemli bir bölümünü solunumla harcar; bu enerji sonunda ısı olarak çevreye yayılır ve geri kazanılamaz.
Avın her parçası yenmez; kemik, kabuk, kök gibi kısımlar bir sonraki basamağa geçmez.
Yenen besinin bir bölümü sindirilmeden dışkıyla atılır.

Sonuç olarak bir basamaktaki enerjinin ancak yaklaşık yüzde onu bir sonraki basamağın vücuduna aktarılır. Bu oran canlıdan canlıya değişir; yüzde on, akılda tutmayı kolaylaştıran ortalama bir değerdir. Sabit vücut sıcaklıklı hayvanlar enerjinin daha büyük kısmını ısı üretmeye harcadığı için bu oran onlarda çoğunlukla daha düşüktür.

Enerji bu yüzden ekosistemde tek yönlü akar: güneşten üreticilere, oradan tüketicilere ve sonunda ısı olarak çevreye. Geri dönmez; ekosistemin sürmesi için sürekli yeni güneş enerjisi gerekir. Madde ise farklıdır: karbon, azot ve su gibi maddeler ayrıştırıcılar sayesinde yeniden kullanılır ve döngü halinde dolaşır.

Hesap

Yüzde on kuralıyla basamaklar arası enerji kolayca bulunur. Üreticiler belirli bir sürede 20 000 kJ enerji depolamışsa, birincil tüketicilere yaklaşık 2000 kJ, ikincil tüketicilere yaklaşık 200 kJ, üçüncül tüketicilere yaklaşık 20 kJ ulaşır. Her basamakta enerji yaklaşık on kat azalır.

Bu hesap besin zincirlerinin neden çoğunlukla dört ya da beş basamaktan uzun olmadığını da açıklar: birkaç basamak sonra kalan enerji yeni bir avcı topluluğunu besleyemeyecek kadar azalır. Aynı mantık insan beslenmesine de uygulanabilir: aynı tarım alanından elde edilen ürün, doğrudan tüketildiğinde, önce hayvanlara yedirilip sonra et olarak tüketildiğinden daha çok insanı besler.

Bir basamağın kaybı

Besin ağındaki bir basamağın kaybolması, etkisini yalnız komşu basamakta bırakmaz. Bir bölgede üst yırtıcılar avlanarak ya da yaşam alanları yok edilerek ortadan kaldırıldığında, onların avı olan otçulların sayısı denetimsiz biçimde artabilir. Artan otçullar bitki örtüsünü aşırı tüketir; bitkiler azalınca toprak açığa çıkar ve aşınmaya başlar. Böylece zincirin tepesindeki bir değişiklik basamak basamak tabana kadar iner. Bu yüzden üst yırtıcılar az sayıda olsalar da ekosistemin dengesinde büyük bir paya sahiptir.

Ekolojik piramitler

Basamaklar arasındaki ilişkiler piramitlerle gösterilir; tabanda üreticiler, üstte son tüketiciler bulunur.

Enerji piramidi: Her basamaktaki enerji miktarını gösterir. Enerji her basamakta azaldığı için bu piramit her zaman tabanı geniş, tepesi dar bir biçimdedir; ters dönmez.
Biyokütle piramidi: Her basamaktaki canlıların toplam kütlesini gösterir. Çoğunlukla düzgündür. Ancak bazı sucul ekosistemlerde, çok hızlı çoğalıp hızla tüketilen fitoplanktonun bir andaki toplam kütlesi, onunla beslenen hayvanlarınkinden az ölçülebilir; bu durumda biyokütle piramidi ters görünür.
Sayı piramidi: Her basamaktaki birey sayısını gösterir. Bozkırda düzgündür; ama tek bir büyük ağaçta binlerce böceğin beslendiği bir zincirde taban dar kalır ve piramit ters görünür. Bir hayvanın üzerinde çok sayıda parazit yaşadığında da benzer bir ters dönme görülür.

Biyolojik birikim

Bazı zehirli maddeler canlıların vücudunda parçalanamaz ve dışarı atılamaz; yağ dokusunda birikir. Bu maddeler besin zincirinde yukarı çıktıkça yoğunlaşır, çünkü her avcı, vücutlarında bu maddeyi biriktirmiş çok sayıda avı yer. Bu olaya biyolojik birikim denir. Tarımda geçmişte yaygın kullanılan DDT adlı böcek ilacı, zincirin en tepesindeki yırtıcı kuşlarda yüksek düzeylere ulaşmış ve yumurta kabuklarının incelmesine yol açmıştır. Cıva gibi ağır metaller de büyük yırtıcı balıklarda küçük balıklardan çok daha yüksek yoğunlukta bulunur. Bu yüzden zincirin üst basamaklarındaki canlılar, çevreye bırakılan kalıcı zehirlerden en çok etkilenenlerdir.

Sıradaki ders, enerjinin aksine ekosistemde tükenmeden dolaşan karbon, azot ve su gibi maddelerin döngülerini ele alıyor.

4Çözümlü örnekler

Örnek 1 — Basamak

Soru: Ot → çekirge → serçe → şahin zincirinde serçe hangi basamaktadır?

A) Üretici
B) Birincil tüketici
C) İkincil tüketici
D) Üçüncül tüketici
E) Ayrıştırıcı

Çözüm: Serçe otçul çekirgeyle beslendiği için ikincil tüketicidir. Cevap: C.

Örnek 2 — Hesap

Soru: Bir zincirde üreticiler 50 000 kJ enerji depolamışsa, yüzde on kuralına göre üçüncül tüketicilere yaklaşık ne kadar enerji ulaşır?

A) 5000 kJ
B) 500 kJ
C) 5 kJ
D) 50 kJ
E) 25 000 kJ

Çözüm: 50 000 → 5000 → 500 → 50; üçüncül tüketicilere yaklaşık 50 kJ ulaşır. Cevap: D.

Örnek 3 — Piramit

Soru: Hangi ekolojik piramit hiçbir zaman ters dönmez?

A) Enerji piramidi
B) Sayı piramidi
C) Biyokütle piramidi
D) Hepsi ters dönebilir
E) Hiçbiri ters dönmez

Çözüm: Enerji her basamakta azaldığı için üst basamakta alt basamaktan fazla olamaz. Cevap: A.

Örnek 4 — Birikim

Soru: Kalıcı bir zehrin en yüksek yoğunlukta bulunması beklenen canlı hangisidir?

A) Fitoplankton
B) Küçük kabuklu
C) Küçük balık
D) Büyük balık
E) Balıkçıl kuşu

Çözüm: Zincirin en tepesindeki canlı, zehri biriktirmiş çok sayıda avı tükettiği için en yüksek yoğunluğa ulaşır. Cevap: E.

5Tuzaklar

Besin zincirinde oku "yiyen → yenen" diye okumak. Ok enerjinin yönünü, yani yenenden yiyene doğru akışı gösterir.
Enerjinin de madde gibi döngüyle dolaştığını sanmak. Enerji tek yönlü akar ve ısı olarak kaybolur.
Her piramidin hep düzgün olduğunu sanmak. Sayı ve biyokütle piramitleri ters dönebilir; enerji piramidi dönmez.
Yüzde on kuralını kesin bir yasa sanmak. Ortalama bir değerdir; gerçek oranlar canlıya göre değişir.
Zehrin en çok alt basamakta biriktiğini sanmak. Kalıcı zehirler zincirin üstünde yoğunlaşır.

6Tekrar kartı

Besin zinciri: üreticiyle başlar; ok enerjinin yönü. Basamaklar: üretici, birincil, ikincil, üçüncül tüketici.
Besin ağı: birbirine bağlı zincirler; bağlantı arttıkça denge artar.
Enerji: güneş → üretici → tüketiciler → ısı; tek yönlü. Madde: döngüsel.
Her basamakta enerjinin yaklaşık yüzde onu aktarılır; kalanı solunum, yenmeyen ve sindirilmeyen kısımlarla kaybolur.
Enerji piramidi her zaman düzgün; biyokütle ve sayı piramidi ters dönebilir.
Biyolojik birikim: kalıcı zehirler (DDT, cıva) üst basamaklarda yoğunlaşır.

7Alıştırma

Soru 1 · Kolay
Her besin zinciri hangi canlı grubuyla başlar?
1. A)Etçiller
2. B)Otçullar
3. C)Hepçiller
4. D)Ayrıştırıcılar
5. E)Üreticiler
Önce çöz, sonra cevabı açCevabı gizle
Cevap: E. Zincirdeki enerjiyi güneşten yakalayan ve besine dönüştüren canlılar üreticilerdir.
Soru 2 · Kolay
Birbirine bağlı besin zincirlerinin oluşturduğu yapıya ne ad verilir?
1. A)Enerji piramidi
2. B)Besin ağı
3. C)Komünite
4. D)Biyokütle
5. E)Habitat
Önce çöz, sonra cevabı açCevabı gizle
Cevap: B. Canlılar birden çok besinle beslendiği için zincirler birleşerek bir ağ oluşturur.
Soru 3 · Kolay
Ekosisteme enerji başlıca hangi yolla girer?
1. A)Ayrıştırıcıların çalışmasıyla
2. B)Etçillerin avlanmasıyla
3. C)Toprağın minerallerinden
4. D)Üreticilerin fotosentezle güneş ışığını yakalamasıyla
5. E)Isının geri dönmesiyle
Önce çöz, sonra cevabı açCevabı gizle
Cevap: D. Güneş enerjisi fotosentezle besinlerin kimyasal bağlarına aktarılır.
Soru 4 · Kolay
Enerjinin ekosistemdeki akışı için hangisi doğrudur?
1. A)Tek yönlüdür ve sonunda ısı olarak kaybolur.
2. B)Döngü halinde dolaşır.
3. C)Üst basamakta artar.
4. D)Ayrıştırıcılarla üreticilere geri döner.
5. E)Hiç azalmaz.
Önce çöz, sonra cevabı açCevabı gizle
Cevap: A. Enerji basamaktan basamağa aktarılırken ısı olarak çevreye yayılır ve geri kazanılamaz.
Soru 5 · Orta
Bir basamaktaki enerjinin büyük kısmının bir sonraki basamağa geçmemesinin nedenlerinden biri hangisidir?
1. A)Fotosentezin artması
2. B)Ayrıştırıcıların olmaması
3. C)Enerjinin önemli bir bölümünün solunumla harcanıp ısı olarak kaybolması
4. D)Güneş ışığının azalması
5. E)Minerallerin tükenmesi
Önce çöz, sonra cevabı açCevabı gizle
Cevap: C. Canlı aldığı enerjinin çoğunu yaşamını sürdürmek için kullanır ve bu enerji ısıya dönüşür.
Soru 6 · Orta
Üreticilerde 30 000 kJ enerji varsa ikincil tüketicilere yaklaşık ne kadar enerji ulaşır?
1. A)3000 kJ
2. B)30 kJ
3. C)300 kJ
4. D)15 000 kJ
5. E)3 kJ
Önce çöz, sonra cevabı açCevabı gizle
Cevap: C. Birincil tüketicilere yaklaşık üç bin, ikincil tüketicilere yaklaşık üç yüz kilojul geçer.
Soru 7 · Orta
Tek bir ağaçta binlerce böceğin beslendiği bir zincirde hangi piramit ters görünür?
1. A)Enerji piramidi
2. B)Hiçbiri
3. C)Biyokütle piramidi
4. D)Hepsi
5. E)Sayı piramidi
Önce çöz, sonra cevabı açCevabı gizle
Cevap: E. Tabanda tek bir ağaç, üstte binlerce böcek bulunduğu için birey sayısına göre piramit ters döner.
Soru 8 · Orta
Madde ile enerjinin ekosistemdeki hareketi arasındaki fark hangisidir?
1. A)Madde döngüyle yeniden kullanılır, enerji tek yönlü akar.
2. B)İkisi de döngüseldir.
3. C)Enerji döngüseldir, madde tek yönlüdür.
4. D)İkisi de tek yönlüdür.
5. E)Madde hiç hareket etmez.
Önce çöz, sonra cevabı açCevabı gizle
Cevap: A. Ayrıştırıcılar maddeleri yeniden üreticilere ulaştırır; enerji ise ısı olarak kaybolur.
Soru 9 · Orta
Besin zincirlerinin çoğunlukla dört ya da beş basamaktan uzun olmamasının nedeni hangisidir?
1. A)Üreticilerin az olması
2. B)Ayrıştırıcıların fazla olması
3. C)Etçillerin çok olması
4. D)Her basamakta enerjinin hızla azalıp üst basamakları besleyemeyecek düzeye inmesi
5. E)Güneş ışığının yetersiz olması
Önce çöz, sonra cevabı açCevabı gizle
Cevap: D. Birkaç basamak sonra kalan enerji yeni bir avcı topluluğunu sürdüremeyecek kadar azalır.
Soru 10 · Orta
Kalıcı zehirlerin besin zincirinin üst basamaklarında yoğunlaşmasına ne ad verilir?
1. A)Fotosentez
2. B)Biyolojik birikim
3. C)Ayrışma
4. D)Enerji akışı
5. E)Tolerans
Önce çöz, sonra cevabı açCevabı gizle
Cevap: B. Parçalanamayan maddeler her avcının yediği çok sayıda avdan birikerek yoğunlaşır.
Soru 11 · Orta
Çok sayıda besin kaynağı olan bir avcı, bir avının azalmasından nasıl etkilenir?
1. A)Başka besinlere yönelerek daha az etkilenir.
2. B)Hemen yok olur.
3. C)Üreticiye dönüşür.
4. D)Hiç etkilenmez, çünkü enerji ihtiyacı yoktur.
5. E)Ayrıştırıcıya dönüşür.
Önce çöz, sonra cevabı açCevabı gizle
Cevap: A. Besin ağındaki çok sayıda bağlantı avcıya seçenek sağlar ve dengeyi korur.
Soru 12 · Zor
Bazı sucul ekosistemlerde biyokütle piramidinin ters görünmesinin nedeni hangisidir?
1. A)Fitoplanktonun hiç tüketilmemesi
2. B)Balıkların fotosentez yapması
3. C)Enerjinin üst basamakta artması
4. D)Hızla çoğalıp hızla tüketilen fitoplanktonun bir andaki toplam kütlesinin az ölçülmesi
5. E)Ayrıştırıcıların olmaması
Önce çöz, sonra cevabı açCevabı gizle
Cevap: D. Fitoplankton sürekli yenilendiği için ölçüm anında kütlesi az, ama ürettiği enerji yine de fazladır.
Soru 13 · Zor
Aynı tarım alanından daha çok insanın beslenmesini sağlayan yol hangisidir?
1. A)Ürünü hayvanlara yedirip et tüketmek
2. B)Ürünü doğrudan tüketmek
3. C)Ürünü ayrıştırıcılara bırakmak
4. D)Ürünü yakmak
5. E)Zinciri uzatmak
Önce çöz, sonra cevabı açCevabı gizle
Cevap: B. Zincire eklenen her basamak enerjinin büyük kısmını kaybettirdiği için doğrudan tüketim daha çok insanı besler.
Soru 14 · Zor
Yırtıcı kuşlarda yumurta kabuklarının incelmesiyle ilişkilendirilen durum hangisidir?
1. A)Fotosentezin azalması
2. B)Ayrıştırıcıların çoğalması
3. C)Enerji piramidinin ters dönmesi
4. D)Besin ağının genişlemesi
5. E)DDT gibi kalıcı bir böcek ilacının zincirin tepesinde birikmesi
Önce çöz, sonra cevabı açCevabı gizle
Cevap: E. Zincirin en üstündeki kuşlar, zehri biriktirmiş çok sayıda avı tükettikleri için en yüksek düzeye ulaşır.
Soru 15 · Zor
Ot → tavşan → tilki zincirinde tavşanların büyük kısmı bir hastalıkla ölürse kısa sürede en olası sonuç hangisidir?
1. A)Otların azalması
2. B)Tilkilerin artması
3. C)Otların artması ve tilkilerin azalması
4. D)Güneş enerjisinin azalması
5. E)Hiçbir değişiklik olmaması
Önce çöz, sonra cevabı açCevabı gizle
Cevap: C. Otlar daha az tüketilir ve çoğalır; tilkiler ise besin kaynaklarını kaybettikleri için azalır.

8Ustalık kapısı

5 soru, 5 dakika. 4 ya da 5 doğru yaptıysan sıradaki derse, «Madde döngüleri» dersine geç. 3 ve altındaysan 3. ve 4. bölümü yeniden oku, sonra kapıyı bir kez daha çöz.

Soru 1 · Orta
Hangisi enerji piramidi için doğrudur?
1. A)Ters dönebilir.
2. B)Üst basamaklarda enerji artar.
3. C)Ayrıştırıcıları tepede gösterir.
4. D)Her zaman tabanı geniş, tepesi dar bir biçimdedir.
5. E)Yalnız sucul ekosistemlerde çizilir.
Önce çöz, sonra cevabı açCevabı gizle
Cevap: D. Enerji her basamakta azaldığı için piramit hiçbir zaman ters dönmez.
Soru 2 · Orta
Ayrıştırıcıların besin zincirlerindeki yeri için hangisi doğrudur?
1. A)Her basamaktaki ölü canlılardan ve atıklardan beslenerek bütün zincirlere bağlanırlar.
2. B)Yalnız üreticilerle beslenirler.
3. C)Zincirin başındadırlar.
4. D)Enerji üretirler.
5. E)Hiçbir zincirde yer almazlar.
Önce çöz, sonra cevabı açCevabı gizle
Cevap: A. Ölü madde her basamaktan geldiği için ayrıştırıcılar bütün zincirlerin sonunda yer alır.
Soru 3 · Zor
Bir zincirde üçüncül tüketicilere 40 kJ enerji ulaştığı biliniyor. Yüzde on kuralına göre üreticilerin depoladığı enerji yaklaşık ne kadardır?
1. A)400 kJ
2. B)4000 kJ
3. C)400 000 kJ
4. D)120 kJ
5. E)40 000 kJ
Önce çöz, sonra cevabı açCevabı gizle
Cevap: E. Her basamakta on kat geri gidilir: kırk, dört yüz, dört bin ve üreticilerde kırk bin kilojul.
Soru 4 · Zor
Cıvanın büyük yırtıcı balıklarda küçük balıklardan çok daha yüksek yoğunlukta bulunmasının nedeni hangisidir?
1. A)Büyük balıkların cıva üretmesi
2. B)Küçük balıkların cıvayı parçalaması
3. C)Büyük balıkların cıvayı biriktirmiş çok sayıda küçük balık yemesi ve maddenin vücuttan atılamaması
4. D)Cıvanın yalnız derin suda bulunması
5. E)Büyük balıkların fotosentez yapması
Önce çöz, sonra cevabı açCevabı gizle
Cevap: C. Parçalanamayan madde her yenen avdan eklenerek üst basamakta yoğunlaşır.
Soru 5 · Zor
Bir ekosistemde bir ot türünün yok olması, yalnız o otla beslenen bir böcek türünü yok ederken, birçok besinle beslenen bir kuş türünü çok az etkiliyor. Bu gözlemden hangi sonuç çıkar?
1. A)Enerjinin döngüsel olduğu
2. B)Besin ağındaki çok bağlantının dengeyi koruduğu
3. C)Biyokütle piramidinin ters olduğu
4. D)Zehirlerin birikmediği
5. E)Ayrıştırıcıların hiçbir rolü olmadığı
Önce çöz, sonra cevabı açCevabı gizle
Cevap: B. Tek besine bağlı tür kırılgandır; çok besinli tür başka kaynaklara yönelebildiği için ayakta kalır.

BY06 — Ekosistem Ekolojisi ve Güncel Çevre Sorunları

Modülün bütün dersleri bitince işaretle; modül 1, 3, 7 ve 21. günlerde YKS ana sayfasındaki tekrar listesine döner.