10. Sınıf Madde Döngüleri ve Besin Zinciri

BESİN ZİNCİRİ

Enerjinin üreticilere geçmesi ile başlayıp her biri kendinden önce geleni yiyen ve kendinden sonra gelenin avı olan bir dizi organizmadan geçip iletmesine besin zinciri ismi verilir. Çok sayıda besin zincirinin birbirini etkilemesiyle de besin ağları oluşur.

Besin zinciri üçe ayrılır;

A)Predatör zincir (avcı)

B) Parazit zincir

C) Saprofit zincir

A) PREDATÖR ZİNCİR

Tabandan üreticilerle  başlayıp  ve  küçük  organizmalardan  büyüğe  doğru gider.

Beslenme ilişkileri yönünden canlılar bir besin piramidinde üç gruba ayrılırlar:

1. 1. Üreticiler : Yeşil bitkiler, yosun ve bazı bakterilerdir.
2. 2. Ayrıştırıcılar : Bazı bakteriler ve mantarlardır. Besin piramidinin her basamağında bulunabilirler.
3. 3. Tüketiciler : Otçullar, etçiller ve hepçillerdir.

-Bu sınıflandırmada tüketiciler daha alt bölümlere ayrılırlar:

a) Birinci dereceden tüketiciler : Üreticilerden beslenenlerdir.

b) İkinci dereceden tüketiciler : Birinci dereceden tüketicilerle beslenenlerdir.

c) Üçüncü dereceden tüketiciler : İkinci dereceden tüketicilerle beslenenlerdir.

Bir yaşama birliğinin yapısını etkileyen ve bütünleyen olay, yaşama birliği içindeki besin ilişkileridir. Belirli bir bölgeden sağlanan besin miktarı sabit olduğunda, bu durum yaşama birliğinin büyüklüğünü ve içindeki ilişkileri etkiler.

Besin piramidinde aşağıdan yukarıya doğru çıkıldıkça,

1.Birey sayısı azalır.

2.Biyokütle azalır.

!!!UYARI!!!

Herhangi bir zamanda birim alana düşen canlıların toplam ağırlığına biyokütle denir. Piramitte aşağıdan yukarı gidildikçe birey sayısı azalacağından biyokütle ve  buna bağlı olarak da besin miktarı azalacaktır.

3. Canlı büyüklüğü artar.

4. Canlılarda gelişmişlik ve organizasyon derecesi artar.

5. Canlılarda biriken madde miktarı ( zehirli madde, ilaç DDT, işaretli nitrat tuzları ve karbondioksit ) artar.

6. Aktarılan enerji miktarı azalır. Enerji çevrimi en uzun olan en üst basamaktaki gruptur. Enerji birikimi ise en fazla üretici basamağında olur.

!!!UYARI!!!

Organik madde ve enerji akışısaprofitlerde kesilir, dolayısıyla enerji akışı devirsel değildir. Ancak besin akışı devirseldir.

-Besin piramidinde üreticiden itibaren yukarıya doğru çıkıldıkça her basamakta besin enerjisinin % 10’u aktarılabilir.

Bunun nedenleri;

1. 1. Solunum reaksiyonlarında enerjinin % 60’ı ısı enerjisi olarak açığa çıkar.
2. 2. Besinlerin bir bölümü sindirilmeden dışkıya atılır.
3. 3. Enerjinin bir kısmı organizmanın metabolik ürünler içerisinde saklı kalır.

!!!UYARI!!!

Besin zinciri ne kadar uzunsa enerji kaybı da o kadar çok olur. Enerji kaybını azaltmanın yolu, besin zincirini kısaltmak veya doğrudan üreticileri yemektir.

B) PARAZİT ZİNCİR

Büyük organizmadan küçük organizmaya doğru gider. Örneğin: Köpek – Kene - Bakteri – Virüs.

C) SAPROFİT ZİNCİR

Ölü canlılarda mikroorganizmaya doğru gider. Atmosferdeki karbondioksit (CO2) fotosentez ya da kemosentez yapan canlılar için karbon kaynağı olarak kullanılır ve organik madde (besin) üretilir. Bitkiler ve hayvanlar solunum ile karbondioksiti atmosfere verirler. Karbonun büyük bir kısmı ölmüş bitki ve hayvanların yapısının oluşturan bileşikler içinde birikir Saprofit bakteriler ve mantarların faaliyeti ile ölmüş bitki ve hayvan yapısında bulunan karbonlu bileşikler ayrıştırır.

!!!UYARI!!!

-Saprofitlerin organik besinleri parçalamasıyla açığa çıkan karbondioksit solunumla açığa çıkan karbondioksitten daha fazladır.

Canlı yapısındaki karbonun (C) bir kısmı da fosiller, odun, könür oluşumuna katılır. Bunlarda yandığı zaman karbon tekrar doğaya geri döner.

OKSİJEN DÖNGÜSÜ

Bitkiler fotosentez yaparak atmosfere oksijen verirler. Canlılar atmosferdeki bu oksijeni kullanarak solunum yapar. Ve bitkilere CO2 ve H₂O kazandırırlar. Bitkilerin fotosentez sonucu oluştuğu inorganik maddelere dönüştürür ve toprağa verirler. Bu mineralleri de bitkiler topraktan alır ve fotosentezde kullanırlar.

Dünyadaki oksijenin (O₂₎ % 90’ı , sudaki  ve karadaki  bitkiler tarafından fotosentez sonucu üretilir. Geri kalan kısmı da su moleküllerinin ultraviyole  ışınları ( U.V) tarafından ayrıştırılması yani fotoliz sonucu ortaya çıkmaktadır. Çoğu canlılar solunum sırasında oksijen kullanır. Ayrıca oksijen moleküllerine ya da atomlarına ayrışabilen ozon (O₃) tabakasının oluşumu içinde oksijen kullanılmıştır.

Yeryüzünde bütün maddelerde su bulunur. Su devamlı olarak doğada devir yapar. Yer küredeki su kaynaklarından; suyun buharlaşması, bulutların oluşturması, bulutların soğuk hava katmanı ile karşılaşması ve yağışlarla suyun yeryüzüne düşmesi olayına kısa döngüdenir. Ayrıca su yaşama birliklerinden geçer, fotosentezde kullanılır, solunum ile serbest kalır. Buda suyun uzun döngüsüdür.

AZOT DÖNGÜSÜ

Azot (N)  proteinlerin yapısında bulunan bir element olduğundan bütün canlılar için çok önemlidir. Çünkü bütün canlılar yapısal olarak en fazla bulundurduğu organik bileşik proteindir. Atmosferde % 78 oranında serbest azot (N₂) gazı bulunur. Fakat hiçbir hayvan yada bitki bu azotu doğrudan kullanamaz. Azotun, canlıların kullanabileceği inorganik ya da organik bileşikler haline dönüştürülöesi gerekir.

-Yeşil bitkiler azot ihtiyaçlarını topraktaki nitrat (NO₃) tuzlarından karşılarlar.

-Böcekçil bitkiler azot ihtiyaçlarını yakaladıkları böceklerin azotlu organik bileşiklerden (protein)

-Böcekçil bitkiler azot ihtiyaçlarını yedikleri besinlerden karşılarlar.

-Saprofit canlılar azot ihtiyaçlarını bitkisel ve hayvansal artıklardan karşılar.

-Baklagiller azot ihtiyaçlarını köklerinde mutualist yaşayan ve atmosfer azotunu toprağa bağlayan Rhizobium bakterileri yardımı ile karşılarlar.

-Atmosfer azotunun toprağa bağlanma yolları:

1. Baklagillerin kökünde yaşayan azot bağlayıcı rhizobium bakterileri havanın serbest azotunu yakalar. Nitrifikasyon bakterileri yakalanan azotu nitrat formuna çevirerek baklagillerin azotu kullanmasını sağlar.(mutualist yaşam) .

2. Topraktaki azot bağlacı bakteriler (azotobakteriler) sayesinde.

3. Siyanobakteriler sayesinde.

4. Şimsek ve yıldırım sayesinde.

Şimşek çakması veya yıldırım düşmesi sırasında açığa çıkan elektrik enerjisi sayesinde havanın serbest azotu (N₂) oksijen (O₂) ile birleşerek nitriti (NO₂) oluşturur. Nitrit, su ile birleşerek nitrik asiti (HNO₃) oluşturur . Yağmur suları ile nitrik asit toprağa karışır (asit yağmurları) Nitrik asit ayrışıp topraktaki sodyum (Na⁺) veya potasyum (K⁺) ile birleştirerek NaNO₃ veya KNO₃ gibi güherçileri (gübre) oluşur.

Azotlu bileşiklerden nitrat tuzlarının oluşturulmasına nitrifikasyon denir. Nitrifikasyon bakterileri de denşlen nitrit ve nitrat bakterileri ototrof olup kemosentez yaparlar. Topraktaki azot tuzları denitrifikasyon bakterileri (güherçile bozan bakteriler) tarafından havadaki serbest azota dönüştürülürler. Bu olaya denifrifikasyon denir. Denitrifikasyon olayı topraktaki azot miktarını azaltıcı yönde etki gösterir.

FOSFOR DÖNGÜSÜ

Canlı için büyük önem taşıyan ATP, DNA ve RNA gibi moleküllerin yapısında fosfor bulunur. Bu yüzden doğadaki fosfor döngüsü önemlidir.

Bütün hücreler için gerekli fosforu bitkiler inorganik fosfat halinde,  hayvanlar ise hem inorganik hem de organik fosfatlar halinde alırlar. Denizdeki fosfat tortularının kaynağı deniz kuşlarının karalara bıraktığı fosfatça zengin gübrelerdir.

Ayrıca balık yiyen canlılar bir miktar fosforun denizden karaya geçmesini sağlar . Gübrelenmeden sonra aşırı sulama ve yağmurlar fosfatın karalardan tekrar sulara geçmesine neden olur.

Doğadaki madde ve besin kaynakları, yenilenebilir ve yenilenemez olmak üzere iki kısımda incelenir.Madde ve Besin Kaynaklarının Sürdürülebilirliğinin Yaşam İçin Önemi

-Yenilenemez özellikteki doğal kaynakların kullandıktan sonra yenilerinin oluşması çok uzun zaman alır. Örneğin petrol kömür gibi

- Yenilenebilir özellikteki doğal kaynaklar ise doğadaki denge bozulmadığı sürece kendi kendini yenileyebilen kaynaklardır rüzgar ve güneş enerjisi bunların başında yer alır.

-Su kaynakları da toprak kaynakları gibi hızla kirlenmeye ve sürdürülebilirliğini kaybetmeye başlamıştır. Bunun nedeni, nüfus artışına paralel olarak su tüketiminin artması, küresel ısınma, fabrika ve evsel atıkların arıtılmadan doğaya verilmesidir.

-Meraların erken ve aşırı otlatmayla tahrip edilmmesi, ormanlardaki ağaçların kereste ihtiyacı için kontrolsüz kesimi de ekosistemdeki oksijeni azalttığı gibi bu bölgeler de yaşayan canlıların da nesillerini tehdit ederek biyolojik çeşitliliğimize darbe vurmaktadır.