Besin Zinciri ve Enerji Akışı

Konu Anlatımı

Bu derste ne öğreneceğiz?

Bu derste Besin Zinciri ve Enerji Akışı konusunu gözlemden çıkarıma doğru kuracağız. Önce ne olduğunu göreceğiz, sonra neden böyle olduğunu açıklayacağız.

Dersten sonra şunları yapabiliyor olmanız gerekiyor:

• Kazanım 1: Üretici tüketici ve ayrıştırıcıları örneklerle tanır ve görevlerini karşılaştırır.
• Kazanım 2: Besin zinciri ile besin ağını birbirinden ayırır.
• Kazanım 3: Trofik düzeyler arasındaki enerji aktarımını ve yüzde on kuralını açıklar.
• Kazanım 4: Enerji kaybının nereye gittiğini sorgular ve enerji akışını yorumlar.
• Kazanım 5: Ayrıştırıcıların madde döngüsündeki rolünü açıklar.
• Kazanım 6: Ekolojik dengeyi bozan insan etkilerini belirler ve koruyucu önlemler önerir.

Ön bilgi: bundan önce gördüğümüz

Bu konunun dayandığı temel Uzayda Neler Var? ve Türkiye'nin Uzay Araştırmaları başlığıdır. Uzayda Neler Var? ve Türkiye'nin Uzay Araştırmaları konusunda kazanılan bilgiyi burada yeniden kullanacağız, bu yüzden o konudaki tanım ve çıkarımları hatırlamak işimizi kolaylaştırır.

• Uzayda Neler Var? ve Türkiye'nin Uzay Araştırmaları — bu derste kullandığımız temel kavram buradan geliyor.
• Elektrik Yükleri ve Elektriklenme — bu derste kullandığımız temel kavram buradan geliyor.

Besin Zinciri Nedir?

Bir canlının beslenerek diğer canlıları etkilediği enerji aktarım zincirine besin zinciri denir. Canlılar besin elde etmek için birbirini yer. Bu zincirin ilk halkasında üreticiler, ortada tüketiciler ve son halkada ayrıştırıcılar yer alır. Örneğin çimen, tırtıl, tırtılı yiyen küçük kuş, kuşu yiyen sansar ve sansarı yiyen kurt bir besin zinciri oluşturur.

Canlıların besin zincirindeki konumuna trofik düzey denir. Üreticiler birinci, onları yiyenler ikinci, onları yiyenler üçüncü trofik düzeyde yer alır.

Üretici, Tüketici ve Ayrıştırıcılar

Üreticiler yeşil yapraklı canlılardır. Güneş ışığı, su ve karbondioksit kullanarak fotosentez yapar ve kendi organik besinini üretir. Bu nedenle besin zincirinin temelidir. Canlıların besin zincirindeki grupları şu sırayla incelenir:

• Üreticiler: çimen, ağaç ve alg gibi canlılar
• Bitkisel tüketiciler: tırtıl, geyik ve tavşan gibi canlılar
• Etçul tüketiciler: tilki, kurt ve kartal gibi canlılar
• Ayrıştırıcılar: mantar, solucan ve bakteriler

Ayrıştırıcılar ise fotosentez yapamaz, ölü canlı ve atık maddelerle beslenerek bunları ayrıştırır. Ayrıştırıcılar, maddeleri yeniden kullanılabilir hâle getirerek toprağı verimli kılar ve besin zincirini kapatır.

Besin Ağı

Bir canlı birden çok canlıyla beslenebilir ve birden çok canlı tarafından yenebilir. Bu nedenle besin zincirleri birbirine bağlanır ve besin ağı ortaya çıkar. Besin ağı, birbiriyle bağlı çok sayıda besin zincirinin oluşturduğu ağdır. Besin ağının bulunduğu bir ortamda bir türün azalması ya da çoğalması diğer türleri de etkiler. Bu nedenle besin ağı, besin zincirinden daha karmaşıktır ve ekolojik denge açısından önemlidir.

Enerji Akışı ve Yüzde On Kuralı

Besin zincirinde enerji üreticilerden tüketicilere doğru aktarılır. Ancak bu aktarımda önemli bir kural işler: bir trofik düzeye bir sonraki düzeye, bir önceki düzeydeki enerjinin yalnızca yaklaşık %10'u aktarılır. Geri kalan enerjinin önemli bir bölümı canlının yaşam faaliyetleri için harcanır ve ısı olarak çevreye yayılır. Bu yüzden üst trofik düzeylerde enerji miktarı her basamakta azalır ve çok sayıda üst tüketicinin beslenmesi mümkün olmaz.

Örneğin üretici düzeyinde 20000 birim enerji bulunuyorsa birinci tüketicide yaklaşık 2000, ikinci tüketicide ise yaklaşık 200 birim enerji bulunur.

Madde Döngüsü

Doğadaki maddeler sürekli kullanılır ve yok olmaz. Ayrıştırıcılar ölü canlı ve atık maddeleri ayrıştırarak toprağın besin maddesi bakımından zenginleşmesini sağlar. Bu maddeler bitkiler tarafından alınır ve yeniden canlı yapılara dönüşür. Buna madde döngüsü denir. Yani doğada madde kullanıldıktan sonra yeniden kullanılabilir hâle gelir; buna karşılık enerji bir sonraki trofik düzeye tam olarak aktarılamaz.

Ekolojik Denge ve İnsanın Etkisi

Bir ortamda canlı sayılarının ve tür çeşitliliğinin birbirini dengeleyecek biçimde korunmasına ekolojik denge denir. Denge bozulduğunda bir türün sayısı hızla artar ya da azalır ve bu durum diğer türleri de etkiler. İnsan; aşırı avlanma, ormanların tahribi, kirlilik, arazi kullanımının değişmesi ve yabancı türlerin yayılması yoluyla ekosistemi etkiler.

Bu olumsuz etkileri azaltmak için doğal yaşam alanları korunmalı, atıklar azaltılmalı, avlanma kontrollü yapılmalı ve tür çeşitliliği gözetilmelidir. Ayrıştırıcıların varlığını korumak da toprağın verimli kalması açısından son derece önemlidir.

Özet Besin zinciri bir canlının beslenerek diğer canlıları etkilediği enerji aktarım zinciridir. Zincirin ilk halkasında üreticiler, ortada tüketiciler, son halkada ayrıştırıcılar yer alır. Canlıların zincirdeki konumuna trofik düzey denir. Üreticiler fotosentez yaparak kendi organik besinini üretir ve güneş enerjisinden yararlanır. Ayrıştırıcılar fotosentez yapamaz, ölü organik maddelerle beslenir ve toprağı besin maddesi bakımından zenginleştirir. Bir canlı birden çok canlıyla beslenebildiği için besin zincirleri birbirine bağlanır ve besin ağını oluşturur. Enerji üreticilerden tüketicilere doğru aktarılır ve bir trofik düzeye bir sonrakinin enerjisinin yaklaşık %10'u geçer; geri kalanın önemli kısmı ısı olarak çevreye yayılır. Doğadaki maddeler ise ayrıştırıcılar sayesinde yeniden kullanılabilir hâle gelir ve madde döngüsü oluşur. Canlı sayılarının dengeli biçimde korunmasına ekolojik denge denir. Aşırı avlanma, orman tahribi, kirlilik ve yabancı türler ekolojik dengeyi bozabildiği için doğal yaşam alanlarını korumak gerekir.

Sık Yapılan Hatalar Birinci hata ayrıştırıcıların fotosentez yaptığını düşmektir; ayrıştırıcılar fotosentez yapmaz, ölü maddelerle beslenir. İkinci hata üreticilerin de tüketici olduğunu zannetmektir; üreticiler kendi besinini üretir. Üçüncü hata enerjinin tümünün bir sonraki trofik düzeye aktarıldığını düşmektir; aktarılan enerji yaklaşık %10'dur, geri kalanın bir kısmı ısı olarak çevreye yayılır. Dördüncü hata maddelerin de tükendiğini düşmektir; maddeler ayrıştırıcılar sayesinde madde döngüsü içinde yeniden kullanılır. Son hata ekolojik dengeyi korumak için avlanmayı sınırlamaya gerek olmadığını sanmaktır; aşırı avlanma dengeyi bozar.

Günlük hayattan bir uygulama

Konuyu pekiştirmek için günlük hayattan bir uygulamaya bakmak gerekir. Aşağıdaki görev, Besin Zinciri ve Enerji Akışı bilgisini gerçek bir işin içinde kullandırmak için hazırlandı; çözerken hangi adımı nerede kullandığımızı not etmek faydalıdır.

Uygulama sorusu: Üretici, tüketici ve ayrıştırıcıların besin zincirindeki görevlerini karşılaştırarak her birine ikişer örnek veriniz?

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

• Zincir sorularında üretici tüketici ayrıştırıcı sırasını ve her halkanın örneğini hatırla.
• Besin zinciri tek halka, besin ağı ise birbirine bağlı birçok zincir olarak karşılaştırılır.
• Enerji sorularında yüzde on kuralını uygula, üst düzeye çıkıldıkça enerjinin azaldığını unutma.
• Ayrıştırıcı sorularında kloroplast ve fotosentez kelimelerine dikkat et.
• Ekolojik denge sorularında bir türün artışının diğer türleri nasıl etkilediğini zincir boyunca izle.

Adım adım çözülmüş örnekler

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.

Örnek 1: Besin Zincirini Oluşturan Canlılar

Soru: Çimen, tırtıl, tırtılı yiyen kuş ve kuşu yiyen sansar biçimindeki zinciri trofik düzeyleriyle birlikte belirtiniz.

1. Adım 1: Zincirin ilk halkasında fotosentez yapan canlı bulunur.
2. Adım 2: Çimen fotosentez yaptığı için birinci trofik düzeyde ve üreticidir.
3. Adım 3: Tırtıl çimeni yediği için ikinci, kuş tırtılı yediği için üçüncü düzeydedir.
4. Adım 4: Sansar kuşu yediği için dördüncü trofik düzeyde yer alır.

Cevap: Çimen birinci, tırtıl ikinci, kuş üçüncü, sansar dördüncü trofik düzeydedir.

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

Örnek 2: Enerji Aktarımının Hesaplanması

Soru: Üretici düzeyinde 20000 birim enerji bulunan bir ortamda birinci tüketicide yaklaşık kaç birim enerji olur?

1. Adım 1: Trofik düzeyler arasında enerjinin yaklaşık %10'u aktarıldığı kabul edilir.
2. Adım 2: Üretici düzeyindeki enerji miktarı 20000 birimdir.
3. Adım 3: Bu değerin onda biri hesaplanır.
4. Adım 4: 20000 ÷ 10 = 2000 birim enerji birinci tüketicide bulunur, sonuç 2000'dir.

Cevap: Yaklaşık 2000 birim enerji

Kavram karşılaştırma tablosu

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

Kural, formül ve ölçü tablosu

Aşağıdaki tablo bu konudaki kuralları tek bakışta toplar. Karar verirken önce bu tabloya bakmak, kuralı hatırlamakta işe yarar.

Sık Yapılan Hatalar

Hata yapmamak için önce hatanın nereden geldiğini bilmek gerekir. Aşağıdaki listede her hata için yanlış giden yol ve doğru yol birlikte verilmiştir.

• Ayrıştırıcıların fotosentez yaptığını düşmek: Ayrıştırıcılar kloroplast taşımaz ve fotosentez yapamaz; ölü organik maddelerle beslenirler.
• Üreticilerin de tüketici olduğunu zannetmek: Üreticiler tüketici değildir; güneş enerjisini kullanarak kendi organik besinini üretirler.
• Enerjinin tamamının bir sonraki trofik düzeye aktarıldığını düşmek: Bir sonraki düzeye yaklaşık %10 enerji aktarılır, geri kalanın önemli kısmı ısı olarak çevreye yayılır.
• Doğadaki maddelerin tükendiğini düşmek: Maddeler ayrıştırıcılar sayesinde yeniden kullanılabilir hâle gelir ve madde döngüsü oluşur.
• Ekolojik dengeyi korumak için avlanmayı sınırlamaya gerek olmadığını sanmak: Aşırı avlanma bir türün sayısını düşürür ve ekolojik dengeyi bozar.

Kısaca özet

Kısaca: Besin zinciri bir canlının beslenerek diğer canlıları etkilediği enerji aktarım zinciridir. Zincirin ilk halkasında üreticiler, ortada tüketiciler, son halkada ayrıştırıcılar yer alır; canlıların bu konumuna trofik düzey denir. Üreticiler kloroplast taşıyıp fotosentez yaparak güneş enerjisinden yararlanarak kendi organik besinini üretir. Ayrıştırıcılar fotosentez yapamaz, ölü canlı ve atık maddelerle beslenerek toprağı besin maddesi bakımından zenginleştirir. Bir canlı birden çok canlıyla beslenebildiği için besin…

Derste gördüğümüz ana fikirler şunlar:

• Besin zincirinde sırasıyla üretici, tüketici ve ayrıştırıcı yer alır.
• Canlıların besin zincirindeki konumuna trofik düzey denir.
• Üreticiler fotosentez yaparak kendi organik besinini üretir.
• Ayrıştırıcılar fotosentez yapmaz, ölü maddelerle beslenir ve toprağı zenginleştirir.
• Besin ağı, birbiriyle bağlı çok sayıda besin zincirinden oluşur.
• Bir trofik düzeye bir sonrakinin enerjisinin yaklaşık %10'u aktarılır.
• Aktarılmayan enerjinin önemli kısmı ısı olarak çevreye yayılır.
• Maddeler ayrıştırıcılar sayesinde yeniden kullanılabilir hâle gelir.

Kendin dene: üç soru

Bu üç soru konunun özetidir. Çözmeden önce her biri için hangi kuralı kullanıyorum diye düşün; cevap anahtarı sonda verilmiştir.

1. Üretici düzeyinde 20000 birim enerji varsa birinci tüketicide yaklaşık kaç birim enerji bulunur? (Şıklar: 200 · 20000 · 2000 · 200000)
2. Aşağıdakilerden hangisi üretici örneğidir? (Şıklar: Kartal · Mantar · Mısır · Kurbağa)
3. Besin zincirinin ilk halkasını oluşturan canlılar hangileridir? (Şıklar: Ayrıştırıcılar · Üreticiler · Tüketiciler · Parazitler)

Cevap anahtarı: 1) 2000 — Her trofik düzeye enerjinin yaklaşık %10'u aktarılır. 20000 ÷ 10 = 2000 birim enerji birinci tüketicide bulunur, sonuç 2000'dir.

2) Mısır — Mısır, fotosentez yapan bir üreticidir ve kendi organik besinini üretir. Seçeneklerdeki diğer üç canlı tüketici ya da ayrıştırıcıdır.

3) Üreticiler — Besin zincirinin ilk halkasında üreticiler yer alır ve diğer halkaların besin kaynağını oluşturur. Seçeneklerdeki diğer üç grup zincirin başında bulunmaz.

Bu anlatım hakkında

Besin Zinciri ve Enerji Akışı başlığındaki her sayısal iddia elle doğrulanabilir biçimde yazıldı: soruda verilen değer, uygulanan kural ve bulunan sonuç yan yana durur. Metin özgün yazılmıştır, başka bir kaynaktan alıntı yapılmamıştır.

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

• Üretici, tüketici ve ayrıştırıcıların besin zincirindeki görevlerini karşılaştırarak her birine ikişer örnek veriniz? (15 puan)
• Trofik düzeyler arasındaki enerji aktarımını yüzde on kuralıyla açıklayarak, bu kuralın ekosistemdeki sonucunu tartışınız? (12 puan)
• Besin zinciri ile besin ağını karşılaştırarak, bir türün sayısındaki değişikliğin besin ağı üzerindeki etkisini açıklayınız? (15 puan)

İleri Örnek

Daha ileri bir uygulama:

Soru: Bir bölgede tilki sayısının hızla artmasının neden bu kadar tehlikeli olabileceğini açıklayınız.

1. Adım 1: Tilki bir etçul tüketicidir ve diğer canlıları yer.
2. Adım 2: Tilki sayısı artınca avlanan türlerin sayısı azalır.
3. Adım 3: Azalan türler besin ağındaki diğer canlıları da etkiler.
4. Adım 4: Bu nedenle bir türün sayısının hızla artması ekolojik dengeyi bozabilir.

Sonuç/cevap: Tilki artışı av türlerini azaltarak besin ağındaki diğer canlıları etkiler ve dengeyi bozar.