Canlılarda besin zinciri
Canlılar yaşamlarını sürdürebilmeleri için enerjiye ihtiyaçları vardır. Canlılar bu enerjiyi besinlerden elde ederler. Bu besinleri kimi canlılar dışardan hazır olarak elde ederlerken bazıları ise besinleri kendileri yaparlar. Beslenme şekillerine göre canlılar Üretici, tüketici ve ayrıştırıcılar olmak üzere 3 gruba ayrılır:
1. Üretici Canlılar: Güneş ışığını doğrudan kullanabilen, fotosentez yolu ile kendi besinini kendi üreten canlılara üretici canlılar adı verilir. Üretici canlılar inorganik maddeler ve güneş enerjisi ile organik maddeye çevirerek besin üretir. Üretici canlılara; yeşil bitkiler, bazı bakteriler ve algler örnek olarak verilebilir. Besin zincirinin ilk basamağında her zaman üreticiler bulunur.
2. Tüketici Canlılar: İhtiyaç duydukları besini dışarıdan alan canlılardır. Besin ihtiyacını başka canlılardan karşılarlar. 3`e ayrılırlar:
- Otçullar (1. tüketiciler): At, eşek, koyun, ceylan…
- Etçiller (2. tüketiciler): Kartal, aslan, yılan, köpek….
- Hepçil (3. tüketiciler): İnsan, ayı, kaplumbağa, serçe…
3. Ayrıştırıcılar (Çürükçüller): Ölmüş bitki ve hayvan atıklarını parçalayarak, toprağa karışmasını sağlayan canlılara çürükçül canlılar adı verilir. Bazı bakteri ve mantarlar ayrıştırıcılara örnek olabilir (Küf mantarı, şapkalı mantar, maya mantarı).
Fotosentez nedir?
Bütün canlıların yaşamsal faaliyetleri için enerjiye ihtiyacı vardır. Canlılar enerji ihtiyacını besinlerle karşılar. Bütün enerjilerin kaynağı güneştir. Güneş ışınları ile gelen enerjinin besinlere aktarılmasına fotosentez denir. Canlılar bu enerjinin bir kısmını kullanır, bir kısmını depo eder. Besin zinciri sayesinde bir canlıdan diğer canlıya vücudunda depo ettiği bu enerji aktarılır.
Bitkiler fotosentezi gündüz yaparlar. Fotosentezin gerçekleşmesi için ışık şarttır. Bu ışığın güneş ışığı olması şart değildir. Yapay ışıkta da üreticiler fotosentez yapabilirler. Kırmızı ve mor ışıkta fotosentez hızı en yüksek yeşil ışıkta ise en azdır.
Fotosentez hızını etkileyen faktörler nelerdir?
- Işık şiddeti
- Sıcaklık
- Karbondioksit ve su miktarı
- Yaprağın genişliği
- Kloroplast (klorofil) sayısı
- Mineraller ve madensel tuzlar
Fotosentezin sonuçları nelerdir?
- Bütün canlılar için besin üretilir.
- Havadaki oksijen karbondioksit dengesi sağlanır.
- Havadaki oksijen miktarını artar.
- Atmosferdeki karbondioksit miktarı azalır.
- Güneşin zararlı ışınları engellenir.
- Fosil yakıtlar oluşur.
Solunum nedir?
Bütün canlıların besine ihtiyacı olduğu gibi enerjiye de ihtiyacı vardır. Canlıların besinleri parçalayarak enerji elde etmesi olayına solunum denir. Solunum olayının temel amacı enerji üretmektir. Solunumda fotosentez sonucu oluşan besin parçalanarak canlıların kullanabileceği enerji oluşur.
Üretici canlılar güneş enerjisini fotosentez sonucu besine depolarlar. Solunum olayında ise besine depolanan enerji canlıların kullanabileceği ATP (adenozintrifosfat) enerjisine dönüşür. ATP enerjisi adenin bazı, riboz şekeri ve 3 tane fosfattan oluşur. Canlılara yaşamları boyunca sürekli enerji gerektiğinden solunum gece gündüz yapılır.
Solunum 2`ye ayrılır.
1- Oksijenli Solunum: Besinlerin mitokondrilerde oksijenle parçalanması sonucu enerji üretilmesine oksijenli solunum denir. Oksijenli solunumda enzimler yardımı ile besin (şeker, glikoz) oksijen ile tepkimeye girerek karbondioksit, su ve ATP enerjisi oluşturur.
- Mitokondrilerde gerçekleşir.
- Genellikle gelişmiş yani çok enerjiye ihtiyacı olan canlılar yapar.
- Oksijensiz solunumdan daha fazla ATP üretilir.
- Besin ve oksijen kullanılır sonucunda karbondioksit su ve enerji üretilir.
- Bitkiler, hayvanlar, insanlar, mantarlar, bazı tek hücreli canlılar ve bazı bakteriler O2 `li solunum yapar.
- Akciğerler, solungaçlar, trake ve deri aracılığı ile oksijenli solunum yapılır.
- Kireç suyu CO2 ayıracıdır. Solunumda CO2 çıktığı kireç suyunun bulanmasıyla anlaşılabilir.
2- Oksijensiz Solunum (fermantasyon): Besinlerin oksijen kullanılmadan parçalanarak enerji üretilmesi olayına oksijensiz solunum denir. Diğer ismi fermantasyondur.
- Oksijen kullanılmaz.
- Genellikle sitoplazmada gerçekleşir.
- Sonuçta çok az enerji üretilir.
- Genellikle basit yapılı canlılar yani enerjiye ihtiyacı az olan canlılar yapar.
- Bazı bakteriler, maya mantarları, tek hücreli canlılar ve memeli hayvanların çizgili kas hücreleri oksijensiz solunum yapan canlılar içerisinde yer almaktadır.
- Sütten peynirin ve yoğurdun elde edilmesi, ekmek hamurunun mayalanması, etil alkol elde edilmesi, turşu yapımı, üzümden sirke yapımında oksijensiz solunum yapan bazı bakteri ve mantarlar kullanılır.
Çizgili kas hücreleri çok çalıştığında O2’li solunum yetersiz kalır ve enerjiye ihtiyaç olur. Bu nedenle bu hücreler O2’siz solunum yaparlar. O2’siz solunum sonucunda laktik asit (yorgunluk asidi) salgılanır ve belli süre sonra yoruluruz.
Ekolojik piramitler
Ekologlar besin zincirindeki basamaklar arasındaki ilişkiyi göstermek için ekolojik piramitleri kullanır. Üç tip ekolojik piramit vardır. Bunlar enerji, biyokütle ve sayı piramidleridir.
1.Besin (enerji) piramidi: Canlıların birbirlerine aktardıkları besin ve enerjiyi gösteren piramittir. Enerji piramidi her basamağın kazandığı toplam enerji miktarını gösterir. Bu piramit her basamakta enerjinin ancak küçük bir miktarının transfer edildiğini, diğer kısmının kayıp olduğunu göstermektedir.
- İlk basamağında her zaman üreticiler bulunur.
- Yukarıya çıkıldıkça enerji, besin canlı sayısı azalır.
- Besin zincirinin en üstünde genelde nesli tükenme tehlikesinde olan canlılar bulunur.
- Ayrıştırıcılar besin piramidinin her basamağında bulunurlar.
- Basamaklar arası enerji aktarılması besin zinciriyle sağlanır.
- Enerji akışı tek yönlüdür.
- Ekosistemin her basamağında enerji kaybı olur. Enerji kaybı ısı olarak dışarı verilir.
Besin zincirindeki son tüketicinin daha fazla enerji toplayabilmesi için;
- Direkt üretici ile beslenmesi
- Besin zincirinin kısaltılması
- Üretici biyokütlesinin arttırılması
- Yakalanan ışık enerjisinin arttırılması gereklidir.
2.Biyokütle piramidi: Bu piramit besin zincirinin her basamağında yer alan canlıların toplam kütlesini gösterir. Biyokütle piramidi tek bir otçul hayvan için çok miktarda bitkinin gerekli olduğunu, yine tek bir etçil hayvan için çok sayıda otçul hayvana gerek olduğunu gösterir.
3.Sayı piramidi: Besin zincirindeki basamaklar arasındaki ilişki canlı sayısını gösteren piramitle de belirtilebilir. Sayı piramidi, her basamakta bulunan toplam canlı sayısını gösterir. Besin zincirindeki canlıların vücut büyüklüğü ile birey sayısı ters orantılıdır. Yani büyük vücutlu canlıların sayısı az, küçük vücutlu canlıların sayısı ise fazladır. Bunun temel nedeni, küçük vücutlu canlıların üreme hızının yüksek olması ve büyük vücutlu canlıların küçük vücutlu canlılarla beslenmesidir.