Ekosistemde madde ve enerji akışının dengeli bir şekilde sürekliliğini,
– üretici
– tüketici
– ayrıştırıcı
özelliğe sahip canlılar sağlar.

Üretici (ototrof) canlılar fotosentez ile güneş enerjisini organik besinlerde depolar. Depolanan enerji bitkilerle beslenen birincil tüketicilere daha sonra ise birincil tüketicileri yiyen ikincil tüketicilere aktarılır. Zincirde yer alan ayrıştırıcı canlılar ise büyük organik maddeleri monomer besinlere ve inorganik maddelere parçalayarak hem kendi ihtiyacını karşılar hem de ekosistemde miktarı azalan maddelerin tekrar ekosisteme geri dönmesini sağlar. Bu canlı grupları arasındaki beslenme ilişkileri sayesinde madde ve enerji akışı sağlanmış olur.

Bu aktarma olayında aktarılan maddenin ana kaynağı üreticilerin inorganik maddelerden elde ettikleri organik bileşiklerdir.

Ekosistemlerde yer alan bu canlılardan herhangi birinin eksikliği ekosistemdeki madde aktarımını olumsuz etkiler. Ekosistemde biyokütle piramidinde her beslenme basamağındaki canlıların toplam organik madde ağırlığına biyokütle (biyomas) denir. Madde ve enerji akışı sırasında canlılarda gerçekleşen metabolizma, boşaltım vb. biyolojik faaliyetler ve enerji dönüşümlerinden dolayı biyokütlede azalma görülür. Canlılar arasındaki beslenme ilişkilerini gösteren her bir konuma o canlının trofik düzeyi (beslenme basamağı) denir.

Trofik düzey basamaklarında,
– Birinci troûk düzeyde üretici canlılar
– İkinci troûk düzeyde herbivor (otçul) canlılar
– Üçüncü trofik düzeyde karnivor (etçil) ve omnivor canlılar
yer alır.

BİLGİ: Ekosistemlerde genel üç ya da dört trofik düzey vardır.

Birinci trofik düzeydeki enerjinin bir kısmı hayatsal faaliyetlerde kullanılır, için bir kısmı ise ısı olarak ortama verilir. Bu nedenle enerjinin tamamı bir sonraki basamağa aktarılmaz. Enerjinin bir kısmı ise bir üst düzeydeki canlılara aktarılır.

Canlıların oluşturduğu beslenme basamakları besin piramidi ile de gösterilebilir.

Besin piramidinde Üreticiden son tüketiciye doğru gidildikçe,
– Birey sayısı azalır.
– Toplam biyokütle azalır.
– Aktarılan enerji azalır.
– DDT vb. kimyasal maddelerin dokulardaki birikim oranı artar.

ÖRNEK SORU: Doğada, bir besin ve enerji piramidinde bulunan canlılar arasındaki etkileşimle ilgili olarak, aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır?
A) Üst basamağa doğru gidildikçe toplam birey sayısı azalır.
B) Bir basamaktaki canlıların tükettikleri enerji toplamı, bir üst basamaktakinden daha fazladır.
C) Bir basamaktaki türün birey sayısındaki artış sadece alt basamaktaki enerji kaynağını etkiler.
D) Alt basamak bireylerinde depo edilen toplam enerji miktarı daha fazladır.
E) Enerji bir üst basamağa sadece besin yoluyla geçer.
A) I ve II B) II ve III C) III ve IV
D) I, II ve IV E) I, II, III ve IV

Çözüm: Besin ve enerji piramidlerinde bir basamaktaki türün birey sayısında artma veya azalma tüm basamaklardaki canlıları etkiler. Örneğin otçul sayısının artışı üreticileri olumsuz yönde etçilleri ise olumlu yönde etkiler. Cevap C

Besin Zinciri, Besin Ağı ve Biyokütle Piramidi

Bir ekosistemde üreticilerden başlayarak bir trofik düzeyden diğerine besin ve enerjinin aktarıldığı yola besin zinciri denir. Besin zincirinde,
– İlk halkada üretici organizmalar yer alır.
– İkinci halkada sadece üreticilerle beslenen birincil tüketiciler yer alır.
– Üçüncü halkada birincil tüketicilerle beslenen ikincil tüketiciler (aslan, leopar, kedi vb.) bulunur.
– Dördüncü halkada ikincil tüketicilerle beslenen üçüncül tüketiciler yer alır.

Besin zincirinin ilk halkasında yer alan üreticiler güneş enerjisi yardımıyla organik besin sentezlerler. Sentezlenen besin, besin zinciri yolu ile diğer canlılara aktarılır. Besin zincirinde güneş enerjisini kullanarak organik besin sentezleyen canlılara üretici, sadece üreticilerle beslenen hayvanlara birincil tüketiciler denir. Birincil tüketicilerle beslenen hayvanlara ikincil tüketiciler adı verilir. Zincirde ikincil tüketiciler ile beslenenlere üçüncül tüketiciler denir.

Besin zincirleri karasal ortamlarda genellikle çiçekli bitkilerle başlar. Su ortamında ise besin zincirleri su yosunları veya mikroskobik alglerle başlar. Ayrıştırıcılar ise organik artıkları ve ölü organizmaları inorganik hale dönüştürerek maddelerin tekrar doğaya geri dönmesini sağlar. Ekosistemde bulunan tüketicilerin pek çoğu birden çok besini tüketebilir. Ayrıca birden fazla farklı tüketici canlı aynı besin çeşidi ile beslenebilir. Ekosistemlerde organizmalar arasındaki bu karmaşık beslenme ilişkileri besin ağı olarak adlandırılır.

Besin ağlarının karmaşıklık derecesi ve tür çeşitliliği biyolojik çeşitliliğe göre değişebilir. Ekosistemlerde genellikle üretici canlıların biyokütlesinin yaklaşık %10’u birincil tüketicilere geçer. Bu durum birincil tüketicilerde besin olarak yedikleri üreticilerdeki enerjinin büyük kısmının ısı veya atık madde olarak kaybıyla açıklanabilir. Birincil tüketicinin biyokütlesinin yaklaşık %10’u ikincil tüketiciye aktarılır. Ekosistemlerde biyokütledeki azalış biyokütle (biyomas) piramidi ile sembolize edilir.

Besin zincirlerinde üreticilerde depolanan enerji üst basamaklara aktarılırken her trofik düzeyde giderek azalır. Bu azalmanın en büyük nedeni enerjinin büyük bir kısmının canlılar tarafından ısı olarak ortama verilmesidir. Enerji piramitlerinde aktarılan enerji miktarı joule (J) veya kilokalori cinsinden gösterilebilir. Besin zincirleri ve besin ağlarında ekolojik etkileri yüksek olan türlere kilittaşı tür denir. Bu türlerin sayıca azalması veya yok olması habitatları olumsuz etkiler.

Üstteki besin zincirinde su samurları, katil balinaların su samurunu tüketmesi ve insanların su samurlarını aşırı avlaması sonucu yok olursa,
– deniz kestane popülasyonu aşırı artar.
– kelp yosunu yok olur.
– kelp yosunlarının yok olması diğer türlerinde yok olmasına neden olur.

Bir ekosistemde,
– avcı sayısındaki azalma,
– kimyasal tarım ilaçlarını kullanma,
– besin miktarında azalma,
– iklim şartlarının değişmesi
vb. durumlar besin ağındaki canlıları etkileyebilir.

Besin Zincirindeki Canlılarda Biyolojik

İnsanlar tarafından üretilmiş, doğa için kirletici olan ve zararsız hale dönüştürülemeyen DDT, ağır metallerin bazıları, siyanür, radyoaktif elementler gibi maddeler besin zincirini oluşturan farklı trofik düzeylerdeki organizmaların dokularında gittikçe artarak birikir. Bu duruma biyolojik birikim denir. Örneğin bir çeşit böcek öldürücü ilaç olan ve böceklerin tarım ürünlerine verdiği zararı azaltmak için kullanılan DDT, insanlara hastalık taşıyan böcekleri kontrol altına almak için bitkiler üzerinde yıllarca kullanılmıştır. DDT bu bitkilerin ve bitki tohumlarını yiyen kemirgenlerin yağ dokularında birikmiştir. Atmaca, şahin gibi benzeri yırtıcı kuşların kemirgenleri yemesi sonucu DDT bu kuşlarında dokularında ve yumurtalarında birikmiş olduğu anlaşılmıştır.

DDT, siyanür, benzeri kimyasal maddelerin besin zincirinde yer alan canlıların dokularında giderek artarak birikmesinde, bu maddelerin;
– yağda çözünerek yağ hücrelerinde depo edilmesi,
– canlının metabolizması tarafından kullanılamaması,
– vücuttan atılamaması
özellikleri etkilidir.

Ekosistemde Madde ve Enerji Akışı video 10. sınıf Fundamentals