Tema 2 · Ekoloji
Besin Zinciri, Besin Ağı ve Enerji Piramidi
Amaç: Bir kara ekosisteminde besin zincirleri ve besin ağı kurarak enerji akışındaki örüntüleri gözlemlemek, enerji piramidi ve biyolojik birikim hakkında genelleme yapmak.
1 Besin zinciri kur
Bir üreticiyle başla; her seferinde bir önceki canlıyla beslenen bir canlı seç. Ok, enerjinin aktarıldığı yönü gösterir.
2 Besin ağı
Örtüşen besin zincirleri besin ağını oluşturur. Bir canlıya dokun: beslendiği ve onu yiyen canlılarla bağlantıları vurgulanır. Kurduğun zincir turuncu oklarla gösterilir.
Ayrıştırıcılar (bakteri ve mantarlar) bütün basamaklardaki ölü canlıları ve atıkları ayrıştırır; ağı sade tutmak için okları çizilmedi.
3 Enerji piramidi ve biyolojik birikim
4 Örüntüler ve genelleme
Her iki eksen logaritmiktir: her çizgi 10 kat farkı gösterir.
| Basamak | Canlı | Enerji (kJ) | Kaybolan (kJ) | İlaç (ppm) |
|---|
Örüntüden genellemeye
5 Ne gözlemledin?
Enerji besin zincirinde tek yönde akar: güneşten üreticilere, oradan tüketicilere. Her basamakta enerjinin büyük kısmı (yaklaşık %90) solunum, hareket gibi yaşamsal faaliyetlerde kullanılır ve sonunda ısı olarak çevreye verilir; bir üst basamağa ancak yaklaşık %10'u geçer. Bu yüzden enerji piramidi her zaman tabanı geniş, tepesi dar bir piramittir ve besin zincirleri genellikle 4–5 basamağı geçmez. Enerji yok olmaz, biçim değiştirir (termodinamiğin 1. yasası); her dönüşümde bir kısmı kullanılamaz ısıya dönüşür (2. yasa).
Vücuttan atılamayan bir kirletici ise ters bir örüntü gösterir: üst basamaktaki canlı alt basamaktan çok sayıda canlı yediği için kirletici her basamakta birikir ve derişimi artar (biyolojik birikim). En çok zarar gören, piramidin tepesindeki yırtıcılardır.
6 Sorular
- Üreticiler 10 000 kJ enerji tutuyorsa ve aktarım %10 ise dördüncü basamağa ne kadar enerji ulaşır? Aktarım %20 olsaydı sonuç nasıl değişirdi?
- Besin ağında çekirgeler tamamen ortadan kalksaydı kurbağa ve şahin popülasyonları nasıl etkilenirdi? Neden?
- Tarlaya atılan bir tarım ilacının bitkilerdeki derişimi çok düşük olduğu hâlde şahinlerde yumurta kabuklarının incelmesine yol açtığı gözlenmiştir. Bu durumu açıkla ve soruna bir çözüm öner.
Cevap anahtarı (öğretmen için)
- 10 000 → 1 000 → 100 → 10 kJ; dördüncü basamağa 10 kJ ulaşır. %20 aktarımda 10 000 → 2 000 → 400 → 80 kJ olur; üst basamaklara daha çok enerji ulaşır, daha uzun zincir veya daha fazla üst tüketici desteklenebilir.
- Kurbağa çekirgeyle beslendiği için besinsiz kalır, popülasyonu azalır. Şahin ise yılan, fare, tavşan ve serçe gibi başka besin kaynaklarına sahip olduğundan daha az etkilenir; ancak kurbağayla beslenen yılanlar azalırsa dolaylı olarak etkilenebilir. Besin ağındaki çok sayıda bağlantı ekosistemi değişimlere karşı daha dayanıklı yapar.
- İlaç canlının vücudunda parçalanmaz ve atılmaz, dokularda birikir. Her basamaktaki tüketici alt basamaktaki çok sayıda canlıyı yediği için ilaç her basamakta katlanarak artar (biyolojik birikim). Şahinler en üst basamakta olduğundan en yüksek derişime maruz kalır. Çözüm: kalıcı ilaçların kullanımını yasaklamak/azaltmak, biyolojik mücadele ve doğru dozda kullanım, toprak ve gıda denetimi.