Konu anlatımı
Bir ekosistemdeki canlıların kullandığı enerjinin neredeyse tamamı Güneş'ten gelir. Bu alt başlıkta enerjinin besin zinciri boyunca nasıl aktarıldığını, neden azaldığını ve bu durumun piramitlerle nasıl gösterildiğini göreceksin.
Enerji akışı
Üreticiler Güneş'ten gelen ışık enerjisinin çok küçük bir kısmını yakalayarak besinlerdeki kimyasal enerjiye dönüştürür. Bu enerji besin zinciri boyunca tüketicilere aktarılır. Her basamakta canlının aldığı enerjinin büyük bölümü solunumla harcanır; hareket, büyüme ve vücut sıcaklığının korunması gibi işlerde kullanılır ve sonunda ısı olarak çevreye verilir. Sindirilemeyen kısımlardaki ve ölü kalıntılardaki enerji ise ayrıştırıcılara geçer. Isı olarak çevreye verilen enerji üreticiler tarafından yeniden kullanılamaz; bu yüzden enerji ekosistemde tek yönlü akar ve sürekli Güneş'ten yenilenmesi gerekir.
Yaklaşık yüzde on aktarım
Bir beslenme basamağındaki enerjinin ortalama yaklaşık %10'u bir üst basamağa aktarılır; bu oran ekosisteme ve canlılara göre değişebilir. Üreticilerin besinlerinde 100.000 kJ enerji varsa birincil tüketicilere yaklaşık 10.000 kJ, ikincil tüketicilere yaklaşık 1000 kJ, üçüncül tüketicilere yaklaşık 100 kJ ulaşır. Bu nedenle besin zincirleri genellikle dört ya da beş basamaktan uzun olmaz ve üst basamaklarda daha az sayıda canlı beslenebilir.
Besin ve enerji piramidi
Beslenme basamakları, tabanda üreticiler ve üstte son tüketiciler olacak biçimde üst üste dizilirse piramit biçiminde bir yapı ortaya çıkar. Enerji piramidi her basamaktaki enerji miktarını gösterir; her üst basamakta enerji azaldığı için enerji piramidi her zaman tabanı geniş, tepesi dar bir piramittir. Besin piramidinde üst basamaklara çıkıldıkça kullanılabilir enerji azaldığından genellikle toplam canlı kütlesi ve birey sayısı da azalır. Ancak birey sayısı her zaman azalmayabilir: tek bir ağaçla binlerce böcek beslenebilir.
Tek yönlü enerji, döngüsel madde
Enerji ile madde ekosistemde farklı yollar izler. Enerji Güneş'ten üreticilere, oradan tüketicilere ve ayrıştırıcılara aktarılır ve sonunda ısı olarak ekosistemden ayrılır; geri dönmez. Madde ise ayrıştırıcılar sayesinde inorganik maddelere dönüşür ve üreticiler tarafından yeniden kullanılır; yani döngü hâlinde dolaşır. Bir ekosistemin sürmesi için sürekli enerji girişi gerekir; maddeler ise büyük ölçüde yeniden kullanılır.
Çözümlü örnekler
Örnek 1. Bir besin zincirinde üreticilerin besinlerinde 100.000 kJ enerji bulunuyor. Her basamağa bir öncekinin yaklaşık %10'u aktarıldığına göre ikincil tüketicilere kaç kJ enerji ulaşır? Aktarılmayan enerji nereye gider?
Çözüm. Birincil tüketicilere 100.000 kJ enerjinin %10'u, yani 10.000 kJ ulaşır. İkincil tüketicilere 10.000 kJ enerjinin %10'u, yani 1000 kJ ulaşır. Her basamakta aktarılmayan enerjinin büyük kısmı canlıların solunumunda harcanır ve ısı olarak çevreye verilir; bir kısmı da atıklar ve ölü kalıntılarla ayrıştırıcılara geçer. Isı olarak verilen enerji üreticiler tarafından yeniden kullanılamaz.
Örnek 2. Aynı miktarda bitkisel besinle, bitkileri doğrudan yemek mi yoksa bitkilerle beslenen hayvanları yemek mi daha çok insanı doyurur? Enerji akışıyla açıklayınız.
Çözüm. Bitkileri doğrudan yiyen insanlar birincil tüketici olur ve bitkilerdeki enerjiden daha büyük pay alır. Bitkiler önce hayvanlara yedirilirse enerjinin büyük kısmı hayvanların solunumunda harcanır; insana bitkilerdeki enerjinin ancak yaklaşık %10'u kadarı ulaşır. Bu yüzden aynı miktarda bitkisel besinle, bitkiler doğrudan tüketildiğinde daha çok insan beslenebilir. Bu durum, besin zincirinin kısalmasının enerji kaybını azalttığını gösterir.
Sık yapılan hatalar
- Enerjinin de madde gibi döngü hâlinde dolaştığını sanmak.
- Üst basamağa enerjinin tamamının aktarıldığını düşünmek; her basamakta büyük kısmı ısı olarak kaybolur.
- Besin piramidinde birey sayısının her zaman yukarı doğru azaldığını sanmak; enerji her zaman azalır, birey sayısı bazen artabilir.
- Enerji Güneş'ten gelir, tek yönlü akar ve ısı olarak ekosistemden ayrılır.
- Her basamağa ortalama yaklaşık %10 enerji aktarılır.
- Enerji piramidi her zaman tabanı geniş bir piramittir; madde ise döngüsel dolaşır.