Ekosistemler ve Ekosistemin Bileşenleri (Cansız ve Canlı Bileşenler, Popülasyon, Komünite, Ekosistem)

Konu Anlatımı

Bu derste ne öğreneceğiz?

Bu derste Ekosistemler ve Ekosistemin Bileşenleri (Cansız ve Canlı Bileşenler, Popülasyon, Komünite, Ekosistem) konusunu işleyeceğiz. Önce yapıyı tanıtıp sonra görevini anlatacağız; yapı ile görev arasındaki bağı kuramayan konuyu gerçekten öğrenmiş sayılmaz.

Dersten sonra şunları yapabiliyor olmanız gerekiyor:

• Kazanım 1: Ekosistemi, canlı topluluğu ile cansız çevrenin etkileşimi sonucu oluşan işlevsel bütün olarak tanımlar.
• Kazanım 2: Abiyotik bileşenleri (ışık, sıcaklık, su, hava, toprak, mineral tuzlar) tanır ve örnekler.
• Kazanım 3: Biyotik bileşenleri üretici, tüketici ve ayrıştırıcı işlevlerine göre sınıflandırır.
• Kazanım 4: Popülasyon, komünite, ekosistem ve biyom kavramlarını birbirinden ayırt eder.
• Kazanım 5: Bir alandaki canlı topluluğunun organizasyon hiyerarşisini küçükten büyüğe sıralar.
• Kazanım 6: Somut bir ekosistem örneğini (göl, orman, sulak alan) inceleyip bileşenlerini listeler.

Ön bilgi: bundan önce gördüğümüz

Bu konunun dayandığı temel Popülasyon Dinamikleri başlığıdır. Popülasyon Dinamikleri konusunda kazanılan bilgiyi burada yeniden kullanacağız, bu yüzden o konudaki tanım ve çıkarımları hatırlamak işimizi kolaylaştırır.

• Popülasyon Dinamikleri — bu derste kullandığımız temel kavram buradan geliyor.
• Süksesyon — bu derste kullandığımız temel kavram buradan geliyor.

1. Ekosistem Kavramı ve Sınırlarının Çizilmesi

Ekosistem, belirli sınırları içinde bulunan bir alanda yaşayan canlıların (biyotik bileşen), o alanın cansız etkenleriyle (abiyotik bileşen) karşılıklı ilişkilerinden ortaya çıkan işlevsel bütündür. Sınırları çizerken birbiriyle etkileşen canlılar ile onları doğrudan etkileyen abiyotik etkenler birlikte düşünülür. Bir ekosistemin ölçeği bir su birikintisinden başlayıp bir havzaya kadar genişleyebilir; ölçek büyüdükçe kapsanan tür sayısı ve alan genişliği de artar.

Ekosistemin bütünlüğü üç temel başlakta toplanır: enerji akışı, madde akışı ve döngüleri ve bilgi aktarımı. Enerji dışarıdan girer, üreticilerde kimyasal enerjiye dönüştürülür, tüketiciler ve ayrıştırıcılarla birlikte ısı olarak çevreye yayılır. Madde ise yalnızca bir yerden başka yere geçmez; üreticiden tüketiciye, ayrıştırıcıdan toprağa ve yeniden üreticiye döngüsel bir akış izler.

2. Abiyotik (Cansız) Bileşenler

Abiyotik bileşenler, canlıların oluşumunu ve yaşamını doğrudan etkileyen ölçülebilir cansız etkenlerdir. Işık, sıcaklık, su, hava (nem, basınç, rüzgâr), toprak yapısı ve topraktaki mineral tuzlar bu grupta yer alır. Bu etkenlerin her biri, canlıların nerede ve ne sıklıkta yaşayacağını belirleyen temel sınırlayıcı koşullardır.

• Işık: Fotosentezin enerji kaynağıdır; şiddeti ve gün uzunluğu üretim miktarını belirler.
• Sıcaklık: Enzimlerin çalışma hızını, hayvanların metabolizmasını ve bitkilerin yayılma alanını etkiler.
• Su: Hem canlıların yapı maddesidir hem de abiyotik ortamda çözücü ve taşıyıcı görevi görür.
• Hava ve rüzgâr: Gaz değişimini, tozlaşmayı ve tohumların yeni alanlara yayılmasını sağlar.
• Toprak ve mineral tuzlar: Bitkilerin azot, fosfor ve potas gibi besin elementlerini bu yolla sağlar.

3. Biyotik (Canlı) Bileşenler

Biyotik bileşenler, üretici, tüketici ve ayrıştırıcı olmak üzere üç işlev grubunda incelenir. Üreticiler (ototroflar) inorganik maddelerden organik besin üretir. Tüketiciler (heterotroflar) hazır organik besinle beslenir. Ayrıştırıcılar (bozucular) ise ölü canlı kalıntıları ile atıkları inorganik maddelere dönüştürerek madde döngülerini kapatır.

Ayrıştırıcıların büyük bölümü mantar ve bakterilerden oluşur; bu nedenle gözle görülmeleri zor olsa da ekosistemin en zorunlu halkasıdır. Bir alanda hangi canlıların bulunacağı, oradaki abiyotik koşullara bağlıdır. Aynı gölden derin ve karanlık kısımlar ile sığ ve aydınlık kısımlar farklı canlı toplulukları barındırır.

4. Canlı Toplulukların Hiyerarşisi

Ekoloji, canlıları bireyden başlayarak giderek genişleyen bir hiyerarşiyle tanımlar. Bu sıralama bir canlı bireyden aynı türün topluluğuna, oradan birden çok türün bir arada bulunduğu yapıya ve en sonunda bütün dünyayı kapsayan biyosfere doğru gider.

1. Birey: Tek bir canlı; örneğin bir meşe ağacı veya bir göl kıyısındaki tek bir martı.
2. Popülasyon: Belirli bir alanda aynı türe ait bireylerin oluşturduğu topluluktur.
3. Komünite: Aynı alanda yaşayan farklı popülasyonların birlikte oluşturduğu topluluktur.
4. Ekosistem: Komünitenin abiyotik çevresiyle birlikte oluşturduğu işlevsel bütündür.
5. Biyom: Farklı ekosistemleri kapsayan, iklim özelliklerine göre sınıflandırılan geniş yaşam bölgesidir.

5. Örnek: Bir Göl Ekosisteminin Katmanlı İncelenmesi

Bir göl dört bölümde incelenebilir. Sığ ve yüksek ışıklı üst kısımda fitoplanktonlar üretici olarak görev yapar. Derinlere indikçe ışık hızla azalır; ışığın ulaşamadığı derinlikte üretici canlılar bulunamaz ve buna bağlı olarak tüketici topluluğu da seyrekleşir. Dip çamurunda ise ayrıştırıcı mantar ve bakteriler, dibe çöken ölü kalıntıları parçalayarak besin elementlerini yeniden kullanılır hâle getirir.

Bu örnek iki temel sonucu gösterir. Birincisi, ışık gibi bir abiyotik etkenin derinlikle azalması canlıların dağılımını doğrudan belirler. İkincisi, üretici olmayan türler bile üreticilerin oluşturduğu organik maddeden yararlanır; dolayısıyla ekosistemin bütün halkaları birbirine bağımlıdır.

Özet

Bu konu başlığında üç ana sonuç özetlenebilir:

• Abiyotik bileşenler ışık, sıcaklık, su, hava, toprak yapısı ve mineral tuzlardan oluşur.
• Biyotik bileşenler üretici, tüketici ve ayrıştırıcı işlevleriyle ekosistemin bütünlüğünü sağlar.
• Hiyerarşi birey, popülasyon, komünite, ekosistem, biyom ve biyosfer şeklinde genişler.

Sık Yapılan Hatalar

Kavramları karıştıran öğrencilerin en sık düştüğü durumlar şunlardır:

• Ekosistemi yalnızca canlılardan oluşan bir topluluk sanmak.
• Popülasyon ile komünite kavramlarını birbirine karıştırmak.
• Ayrıştırıcıları ekosistemin dışında değerlendirmek.
• Biyomu bir popülasyondan daha küçük bir yaşam birimi sanmak.
• Ölü organik kalıntıları abiyotik etken arasında göstermek.

Günlük hayattan bir uygulama

Şimdi konuyu kendi hayatımızdaki bir duruma uygulayacağız. Ekosistemler ve Ekosistemin Bileşenleri (Cansız ve Canlı Bileşenler, Popülasyon, Komünite, Ekosistem) bilgisi olmadan da bu iş yapılabilir, ama nasıl yapıldığını açıklamak zorlaşır; soru tam da bu açıklamayı istiyor.

Uygulama sorusu: Yakın çevrenden bir sulak alan ya da gölden yararlan; oradaki canlıları üretici, tüketici ve ayrıştırıcı olarak ayır, her gruptan en az üç örnek yaz. Ardından bu alandaki dört abiyotik etkeni belirleyip her birinin canlılar üzerindeki etkisini tek cümleyle açıkla.

Bu görev için 15 puan dağıtılmıştır; puanlama anahtarı, cevabın hangi adımlarla gösterilmesi gerektiğini ayrıntılı biçimde söyler. Puanlamada işlem sırasının ve sonuç cümlenin ayrı ayrı sayıldığına dikkat et.

Yararlı ipuçları

• Bir canlı gördüğünde önce besinini nasıl edinip edinmediğini sor; yanıt ona üretici, tüketici ya da ayrıştırıcı olup olmadığını söyler.
• Kademe sorularında mantık zincirini kur: aynı tür bireyler, farklı türlerin bir araya gelişi, sonra bunların çevreleriyle bütünleşmesi.
• Abiyotik ile biyotiği ayırmak için öğe ölçülebilir ve cansız mı sorusunu kullan; şüphede kalırsan canlılık durumuna bak.
• Ayrıştırıcıları doğanın geri kazanım birimi olarak düşün; bu halka silinirse toprakta besin birikimi hızlanır.
• Biyom ile iklim kuşaklarını ilişkilendir; biyom sorularında geniş bir alanı kapsayan canlı topluluklarını düşün.

İki örnek üzerinde çözüm

İki örnek üzerinde çalışacağız. İlk örnek kuralın temel kullanımını, ikinci örnek ise kuralın zorlayıcı bir durumunu gösterir. Adımları kendin yazmayı dene; ikinci adımda nerede durduğunu görmek, sınavda zaman kazanır.

Bir Gölün Bileşenlerini İki Gruba Ayırma

Soru: Bir göl için verilen listedeki her öğeyi biyotik veya abiyotik bileşen olarak sınıflandırınız: fitoplankton, su sıcaklığı, saz, çözünmüş oksijen, çamur, nilüfer, rüzgâr hızı.

1. Öğelerin canlı olup olmadığına bakılır; canlı olanlar biyotik listesine alınır.
2. Fitoplankton, saz ve nilüfer canlı oldukları için biyotik bileşen olarak işaretlenir.
3. Kalan öğeler ölçülebilir cansız etkenler olduğundan abiyotik bileşen olarak işaretlenir.

Cevap: Biyotik: fitoplankton, saz, nilüfer. Abiyotik: su sıcaklığı, çözünmüş oksijen, çamur, rüzgâr hızı.

Bu örnekte adım sayısını not edin: kural her zaman aynı sayıda işlemle değil, kazanılması gereken bilgiye göre çözülür.

Bir Tarladaki Popülasyon Yoğunluğunu Bulma

Soru: Bir tarlaya 240 adet buğday bitkisi ekilmiş ve bitkiler 3 dekarlık alana yayılmıştır. Dekar başına düşen birey sayısını bulunuz.

1. Popülasyon yoğunluğunun birey sayısı ile alan büyüklüğüne bölünmesiyle bulunduğu hatırlanır.
2. Birey sayısı olan 240, alan büyüklüğü olarak 3 dekar alınır.
3. 240 sayısının 3 ile bölünmesi sonucu yoğunluk bulunur.

Cevap: Popülasyon yoğunluğu dekar başına 80 bireydir.

Terimler ve aralarındaki fark

Bu derste geçen terimler birbirine yakın durur ve sınavda karıştırılır. Aşağıdaki tabloda her terimin anlamı ve sık karıştırılan karşılığı yan yana verilmiştir.

Kurallar, formüller ve ölçüler

Bu konunun dayandığı kurallar aşağıdadır. Tabloyu ezberlemek değil, kuralın hangi soruda işe yaradığını görmek esastır.

Hangi hatalara dikkat edelim?

Aşağıdaki hatalar bu konuda en sık görülenlerdir. Her biri için önce hatanın kendisi, sonra neden yanlış olduğu ve doğrusu anlatılmıştır.

• Ekosistemi yalnızca canlı topluluk saymak: Cansız etkenler olmadan canlılar yaşayamaz; ışık, su, sıcaklık ve toprak ekosistemin ayrılmaz parçalarıdır.
• Popülasyon ile komüniteyi karıştırmak: Popülasyon belirli bir alandaki aynı türe ait bireyleri, komünite ise aynı alandaki farklı popülasyonların bir arada oluşturduğu topluluğu anlatır.
• Biyomu küçük bir birim sanmak: Biyom, benzer iklim koşullarının görüldüğü geniş yaşam bölgesidir ve çok sayıda ekosistemi kapsar; popülasyondan daha büyüktür.
• Ayrıştırıcıları hesaba katmamak: Mantarlar ve bakteriler olmadan ölü kalıntılar birikir, besin elementleri toprakta tutulur ve madde döngüsü tamamlanamaz.
• Ölü organik maddeleri abiyotik saymak: Toprak abiyotik bir etkendir; ancak içindeki yaprak çürüğü canlı kökenlidir ve ayrıştırıcıların faaliyetiyle oluşur.

Özet

Kısaca: Ekosistem, belirli bir alandaki canlıların o alanın cansız etkenleriyle kurduğu ilişkilerden oluşan işlevsel bütündür. Abiyotik bileşenler ışık, sıcaklık, su, hava, toprak yapısı ve mineral tuzlardır; canlıların nerede ve ne yoğunlukta yaşayacağını belirler. Biyotik bileşenler üretici, tüketici ve ayrıştırıcı olmak üzere üç halka hâlinde düzenlenir; üretici organik besini üretir, tüketici hazır organik besinle yaşar, ayrıştırıcı ise ölü kalıntıları inorganik maddelere çevirerek maddeyi geri kazandırır. Canlı toplu…

Sınav öncesi şu maddeleri tekrar etmek yeterli olacaktır:

• Ekosistem, canlı topluluğu ile onun cansız çevresinin etkileşiminden doğan bütündür; ikisinden biri eksik olamaz.
• Abiyotik bileşenler arasında ışık, sıcaklık, su, hava, toprak yapısı ve topraktaki mineral tuzlar sayılır.
• Üreticiler hem fotosentez hem kemosentez yapabilir; ayrıştırıcılar ise bütün halkaların artık ürününü değerlendirir.
• Popülasyon aynı türe, komünite ise aynı alandaki farklı popülasyonlara karşılık gelir.
• Biyomlar iklim özelliklerine göre sınıflandırılan geniş yaşam bölgeleridir ve birden çok ekosistemi kapsarlar.
• Ayrıştırıcılar olmadan madde döngüleri tamamlanamaz, toprakta besin elementleri birikir ve ekosistem yavaşlar.
• Su, hem biyotik hem abiyotik yönüyle incelenir: yapı maddesi olarak canlılara, çözücü ve taşıyıcı olarak ortama hizmet eder.

Kendini dene

Aşağıdaki sorular konunun farklı yönlerini yoklar. Önce kendin çöz, sonra cevap anahtarına bak; eğer bir soruyu yanlış yaptıysan yukarıdaki ilgili bölüme geri dön.

1. Bir göl kıyısındaki dört örnek şu sırayla verilmiştir: ışık, kum taneleri, fitoplankton, çamur. Bu sıralamada hangi kavram hatası vardır? (Şıklar: Işığın ayrıştırıcı bileşen arasında sayılması hatalıdır · Kum tanelerinin üretici bileşen arasında sayılması hatalıdır · Fitoplanktonun tüketici bileşen arasında sayılması hatalıdır · Çamurun abiyotik bileşen arasında sayılması hatalıdır)
2. Bir sulak alanda üretici, tüketici ve ayrıştırıcıların birlikte çalışması hangi sonucu mümkün kılar? (Şıklar: Suyun kimyasal bileşiminin sürekli değişmeden kalması · Ayrıştırılan maddelerin bir daha kullanılmaması · Canlı sayısının sınırsız biçimde artması · Organik maddelerin inorganik hâle dönüşerek yeniden üreticiye ulaşması)
3. Abiyotik bileşen olarak kabul edilmeyen seçenek hangisidir? (Şıklar: Sulak alandaki sazlar · Göl suyunun sıcaklığı · Topraktaki mineral tuzlar · Gece oluşan çiğ damlalarının miktarı)

Cevap anahtarı: 1) Kum tanelerinin üretici bileşen arasında sayılması hatalıdır — Kum taneleri inorganik yapılardır; üretici olan canlılar ise ototrop bitkiler, algler veya fitoplanktondur. Bu nedenle kum tanelerini üretici bileşen arasında göstermek kavram hatasıdır; ışık, çamur…

2) Organik maddelerin inorganik hâle dönüşerek yeniden üreticiye ulaşması — Ayrıştırıcılar ölü organik maddeleri inorganik bileşiklere çevirir; bunlar toprak suyuna karışarak yeniden üreticiler tarafından alınır. Böylece madde tüketilmez ve ekosistemin dışına çıkmaz, yalnızc…

3) Sulak alandaki sazlar — Sazlar canlı bitkilerden oluştuğu için biyotik bir bileşendir. Su sıcaklığı, topraktaki mineral tuzlar ve gece oluşan çiğ ise ölçülebilen cansız etkenlerdir ve abiyotik bileşenler arasında yer alır.

Komşu konular

Bu konuyu öğrenmek şu başlıkları da kolaylaştırır. Aynı üniteden ve sonraki üniteden ikişer konu seçtik:

• Ekosistemde Madde ve Enerji Akışı ile Ekolojik Piramitler — aynı ünitede, bir sonraki adım.
• Madde Döngüleri (Su, Karbon, Azot Döngüsü) — aynı ünitede, bir sonraki adım.

Kaynak notu

Bu derste Ekosistemler ve Ekosistemin Bileşenleri (Cansız ve Canlı Bileşenler, Popülasyon, Komünite, Ekosistem) konusu için kullanılan sayısal değerlerin tamamı adım adım gösterilerek hesaplandı; yaklaşık değer gereken yerde yaklaşık ifadesi açıkça yazıldı. Bu anlatım başka bir kitaptan cümle aktarmadan, konunun tanım ve kural düzeni yeniden yazılarak hazırlandı.

Ayrıca derste şu açık uçlu görevler yer alıyor; her biri puanlıdır ve kendi cevabını yazmanı ister:

• Yakın çevrenden bir sulak alan ya da gölden yararlan; oradaki canlıları üretici, tüketici ve ayrıştırıcı olarak ayır, her gruptan en az üç örnek yaz. Ardından bu alandaki dört abiyotik etkeni belirle… (15 puan)
• Birey, popülasyon, komünite, ekosistem ve biyom kavramlarını küçükten büyüğe doğru sıralayarak her düzey için bir canlı örneği ver. Ekosistem ile biyom arasındaki boyut farkını iki cümleyle açıkla. (12 puan)
• Bir kasabada yapılaşma arttığı için göle yakın bir alanda sazlık kuşağı hızla daralmaktadır. Bu durumun ekosisteme olası etkilerini en az üç başlıkla tartış: abiyotik bileşenler, biyotik bileşenler v… (15 puan)

İleri Örnek

Daha ileri bir uygulama:

Soru: Bir orman ile bir ova çayırı aynı bölgede bulunmaktadır. İki alandaki canlı bileşenlerin farklılığını abiyotik etkenler üzerinden açıklayınız.

1. Ormanın gölge ve nemli, çayırın açık ve güneşli olduğu gözlemlenir; bu fark abiyotik etkenlerden ışık ve suyla ilgilidir.
2. Gölgeye uyum sağlayan geniş yapraklı çalılar ormanda, güneşi seven otlar ise çayırda baskınlaşır.
3. Bu nedenle iki alanda farklı popülasyonlar ve dolayısıyla farklı komüniteler bulunur, ancak ikisi de aynı biyomun parçası olabilir.

Sonuç/cevap: Orman ve çayır farklı abiyotik koşullara sahip olduğu için farklı komüniteler barındırır; ancak ikisi de ılıman kuşak biyomunun parçasıdır.

Karşılaştırma Tablosu