Bir Göle Yeni Bir Balık
1950'lerde Isparta'daki Eğirdir Gölü'ne balıkçılığı canlandırmak amacıyla sudak adlı yırtıcı bir balık bırakıldı. Sudak gölde doğal olarak bulunmuyordu. Kısa sürede çoğaldı; çünkü onu avlayacak bir düşmanı yoktu ve gölün küçük balıkları ondan kaçmaya alışkın değildi. Sonraki on yıllarda gölün yalnız orada yaşayan küçük balık türlerinin bir kısmı bir daha görülmedi.
Bu olay ekolojinin neredeyse bütün kavramlarını içerir: popülasyon, komünite, besin zinciri, avcılık, rekabet, endemik tür ve istilacı tür. Sırayla açalım.
Düzeyler ve Görevler
| Düzey | Tanım | Gölden örnek |
|---|---|---|
| Popülasyon | Aynı alandaki aynı türden bireyler | Göldeki bütün sudaklar |
| Komünite | Aynı alandaki bütün popülasyonlar | Balıklar, su bitkileri, planktonlar, bakteriler |
| Ekosistem | Komünite + cansız çevre | Canlılar ile su, dip çamuru, ışık, sıcaklık |
Görev bakımından üç grup vardır. Üreticiler (su bitkileri, algler) besini kendileri yapar. Tüketiciler hazır besin alır: otçul küçük balık birincil, onu yiyen sudak ikincil tüketicidir. Ayrıştırıcılar (bakteri ve mantarlar) ölü maddeyi parçalar, mineralleri yeniden suya ve toprağa döndürür. Ayrıştırıcılar olmasaydı mineraller ölü gövdelerde kilitli kalırdı.
Enerji Akar, Madde Döner
Enerji güneşten üreticiye girer ve zincir boyunca tek yönde ilerler. Her basamakta enerjinin büyük bölümü solunumla kullanılır ve ısı olarak ortama dağılır; bir üst basamağa ortalama %10'u geçer.
Çözümlü örnek: Üreticiler 20.000 birim enerji bağlamışsa birincil tüketiciye $20.000 \times 0{,}1 = 2.000$, ikincil tüketiciye 200, üçüncül tüketiciye 20 birim kalır. Dördüncü basamağa yalnız 2 birim düşer. Besin zincirlerinin 4-5 basamağı pek geçmemesinin nedeni budur.
Madde ise döngü içindedir. Karbon döngüsünde $\mathrm{CO_2}$ havadan fotosentezle (daha küçük ölçekte kemosentezle) organik maddeye bağlanır; solunum, ayrışma ve fosil yakıtların yanması onu geri verir. Azot döngüsünde havadaki $\mathrm{N_2}$'yi bitkiler doğrudan kullanamaz. Azot bağlayıcı bakteriler onu amonyağa, nitrifikasyon bakterileri de nitrata çevirir; bitki nitratı alır. Denitrifikasyon bakterileri ise nitratı yeniden $\mathrm{N_2}$ olarak havaya gönderir.
Popülasyon Neden Sonsuza Dek Büyümez?
Sudak göle ilk bırakıldığında birey sayısı her yıl kabaca katlanarak arttı: besin boldu, rakip ve avcı yoktu. Bu, grafikte dik yükselen J biçimli büyümedir. Ama hiçbir göl sonsuz balık beslemez. Küçük balıklar azaldıkça sudakların beslenmesi zorlaşır, yavru ölümleri artar ve büyüme yavaşlar. Sonunda sayı, ortamın sürekli besleyebileceği bir düzeyin çevresinde dalgalanır. Bu düzeye taşıma kapasitesi, ortaya çıkan eğriye de S biçimli büyüme denir.
Mini soru: 100 bireyle başlayan bir popülasyonda bir yılda 30 doğum, 10 ölüm, 5 göç gelen ve 15 göç giden oluyor. Yıl sonunda kaç birey vardır? $100 + 30 - 10 + 5 - 15 = 110$. Doğum ve gelen göç sayıyı artırır; ölüm ve giden göç azaltır. Sınav sorularında popülasyon değişimi bu dört kalemle hesaplanır.
Büyümeyi frenleyen etkenler iki türlüdür. Besin, yer ve hastalık gibi etkenler kalabalık arttıkça güçlenir (yoğunluğa bağlı). Don, sel ya da kuraklık ise popülasyon büyük de olsa küçük de olsa aynı oranda vurur (yoğunluktan bağımsız).
Türler Arası İlişkiler
| İlişki | A türü | B türü | Örnek |
|---|---|---|---|
| Mutualizm | + | + | Baklagil kökü ve azot bağlayıcı bakteri |
| Kommensalizm | + | 0 | Köpekbalığına tutunan vantuz balığı |
| Parazitlik | + | − | Bağırsak şeridi ve insan |
| Avcılık | + | − | Sudak ve küçük balık |
| Rekabet | − | − | Aynı besini kullanan iki balık türü |
Baklagilin kökündeki yumrularda yaşayan bakteri havadaki azotu bağlar, bitkiden şeker alır. Bu yüzden nohut ya da fasulye ekilen tarla bir sonraki ekime azotça zengin kalır.
Zamanla değişim de bir ilişkidir. Yanan bir ormanda önce otsu bitkiler, sonra çalılar, en sonunda ağaçlar yerleşir. Tür bileşiminin böyle sıralı değişmesine süksesyon denir; her topluluk toprağı ve gölgeyi değiştirerek bir sonrakine zemin hazırlar.
Biyoçeşitlilik Neden Kırılgan?
Türkiye'de yaklaşık 12 bin bitki türü vardır ve bunların üçte birine yakını endemiktir, yani dünyada yalnız burada doğal olarak yetişir. Endemik tür, yaşam alanı küçük olduğu için tek bir tehditle tümüyle yok olabilir. Biyoçeşitlilik kaybının en büyük nedeni yaşam alanlarının yok edilmesidir: sulak alanların kurutulması hem türleri hem bölgenin su ve nem dengesini götürür.
İstilacı tür neden bu kadar hızlı yayılır? Mini soru gibi düşünün: yeni ortamda onu yiyen bir avcı, hastalık ya da güçlü bir rakip yoksa popülasyonu hızla büyür. Sudak örneğinde olan buydu. Küresel ısınma ise türlerin yayılış alanlarını kutuplara ve dağlarda yükseğe doğru kaydırıyor; zirvedeki türün kayacak yeri yoktur.
Sık Yapılan Hata
"Enerji de madde gibi döner." Hayır; madde döngüdedir ama enerji tek yönlü akar ve ısı olarak kaybolur. Ekosistemin sürekli güneşe ihtiyaç duymasının nedeni budur.
"Piramidin tepesinde en çok birey vardır." Enerji piramidinde üst basamak her zaman en dardır. Sayı piramidi ise ters dönebilir: tek bir ağaçta binlerce tırtıl yaşar.
"Parazit konağını hemen öldürür." Konağını hızla öldüren parazit kendi yaşam alanını yok eder; çoğu parazit konağı uzun süre zayıflatarak yaşar.
AYT ipucu: Enerji tablosunda boş basamak sorulursa bir üst basamağa onda birini, bir alt basamağa on katını yaz. "Karbonu atmosferden alan süreç" sorusunda cevap fotosentezdir.
Sık sorulanlar
Besin zinciri neden uzun olamıyor?
Her basamakta enerjinin yaklaşık %90’ı solunum ve ısı olarak yitirilir. 20.000 birimle başlayan zincirde dördüncü tüketiciye yalnız 2 birim kalır.
Baklagil ekilen tarla neden azotça zenginleşir?
Baklagillerin kök yumrularındaki bakteriler havadaki azotu bağlayarak bitkinin kullanabileceği bileşiklere çevirir. Bitki kalıntıları toprağa karışınca bu azot toprakta kalır.
Endemik tür neden daha çabuk yok olur?
Yalnız küçük bir bölgede yaşadığı için o bölgedeki tek bir değişiklik (kurutma, yangın, istilacı tür) türün bütün popülasyonunu etkiler.