Bir besin ağı, belirli bir ortamdaki organizmalar arasındaki genel besin ilişkilerini gösteren ayrıntılı bir ara bağlantı diyagramıdır. Ayrıca belirli bir ekosistem için karmaşık beslenme ilişkilerini gösteren "kim kimi yer" diyagramı olarak da tanımlanabilir.
Besin ağlarının araştırılması önemli, çünkü bu ağlar enerjinin bir ekosistemden nasıl aktığını gösterebilir. Ayrıca toksinlerin ve kirleticilerin belirli bir ekosistemde nasıl yoğunlaştığını anlamamıza yardımcı olur.
Örnekler arasında Florida Everglades'te cıva biyoakümülasyonu ve San Francisco Körfezi'nde cıva birikimi verilebilir. Besin ağları, tür çeşitliliğinin, genel besin dinamiğine nasıl uyum sağladığıyla ilgili incelemeler yaparak açıklamamıza yardımcı olabilir. Elbette istilacı türler ile belirli bir ekosisteme özgü olanlar arasındaki ilişkiler hakkında kritik bilgiler de ortaya koyabilirler.
Besin Ağı'nın Tanımı
Daha önce besin döngüsü olarak bilinen besin ağı kavramı, ilk kez 1927'de yayınlanan Animal Ecology (Hayvan Ekolojisi) kitabında buna yer veren Charles Elton'a aittir. Modern ekolojinin kurucularından biri olarak kabul edilir ve kitabı seminal bir eserdir. Ayrıca bu kitapta niş ve süksesyon gibi diğer önemli ekolojik kavramları tanıtmıştır.
Bir besin ağında, organizmalar trofik düzeylerine göre sıralanır. Bir organizmanın trofik düzeyi, bunun genel besin ağına nasıl uyduğunu ve bir organizmanın nasıl beslendiğini temel alır. Genel olarak, iki ana tanım vardır: ototroflar ve heterotroflar. Ototroflar kendi yiyeceklerini hazırlarken heterotroflar bunu yapamaz.
Bu geniş tanım içinde beş ana trofik düzey vardır: birincil üreticiler, birincil tüketiciler, ikincil tüketiciler, üçüncül tüketiciler ve tepe avcıları. Bir besin ağı, çeşitli besin zincirlerindeki bu farklı trofik düzeylerin birbirleriyle nasıl bir araya geldiğini ve bir ekosistem içindeki trofik düzeylerden enerji akışını gösterir.
Besin Ağındaki Trofik Düzeyler
Birincil üreticiler fotosentez yoluyla kendi yiyeceklerini yaparlar. Fotosentez, güneş enerjisindeki ışığı kimyasal enerjiye dönüştürerek yiyecek üretmek için kullanır. Başlıca üretici örnekleri bitkiler ve alglerdir. Bu organizmalar ototrof olarak da bilinir.
Birincil tüketiciler, birincil üreticileri yiyen hayvanlardır. Kendi yiyeceklerini yapan birincil üreticileri yiyen ilk organizmalar oldukları için bunlara birincil denir. Bu hayvanlar aynı zamanda otobur olarak da bilinir. Bu tasarımdaki hayvanlara örnek olarak tavşanlar, kunduzlar, filler ve geyik gösterilebilir.
İkincil tüketiciler, birincil tüketicileri yiyen canlılardan oluşur. Bitki yiyen hayvanları yedikleri için, bu hayvanlar etobur veya omnivordur. Etoburlar hayvanları yerken, omnivorlar bitkileri olduğu kadar diğer hayvanları da yer. Ayılar ikincil tüketiciye bir örnektir.
İkincil tüketicilere benzer şekilde üçüncül tüketiciler etobur veya omnivor olabilir. Fark ise ikincil tüketicilerin diğer etoburları yemesi. Bir örnek olarak kartal.
Son olarak, son seviye apeks (tepe) avcılarından oluşur. Apeks yırtıcıları en üsttedir çünkü doğal düşmanları yok. Aslanlar buna bir örnektir.
Ayrıca, ayrıştırıcılar olarak bilinen organizmalar ölü bitki ve hayvanları tüketir ve parçalara ayırır. Mantarlar ayrıştırıcılara örnektir. Detritivor olarak bilinen diğer organizmalar ölü organik maddeleri tüketir. Bir detrivore örneği olarak akbaba gösterilebilir.
Enerji Hareketi
Enerji farklı trofik düzeylerden akar. Ototrofların yiyecek üretmek için kullandıkları güneşten gelen enerjiyle başlar. Bu enerji, farklı organizmaların üstündeki düzeylerin üyeleri tarafından tüketildiği için diğer seviyelere aktarılır. Bir trofik düzeyden diğerine aktarılan enerjinin yaklaşık %10'u biyokütleye dönüştürülür. Biyokütle, bir organizmanın toplam kütlesini veya belirli bir trofik düzeyde var olan tüm organizmaların kütlesini ifade eder. Organizmalar hareket etmek ve günlük aktivitelerini sürdürmek için enerji harcadıklarından, tüketilen enerjinin sadece bir kısmı biyokütle olarak depolanır.
Besin Ağı ve Besin Zinciri Karşılaştırması
Bir besin ağı bir ekosistemdeki tüm besin zinciri bileşenlerini içermekle birlikte, besin zincirleri farklı bir yapıdır. Besin ağı, bazıları çok kısa olabilen, bazıları ise daha uzun olabilen birden fazla besin zincirinden oluşabilir. Besin zincirleri, besin zincirinden geçerken enerji akışını takip eder. Başlangıç noktası güneşten gelen enerjidir ve bu enerji besin zincirinden geçerken izlenir. Bu hareket tipik olarak bir organizmadan diğerine doğrusaldır.
Örneğin, kısa besin zinciri, bitkileri tüketen otobur ile birlikte fotosentez yoluyla kendi yiyeceklerini üretmek için güneş enerjisini kullanan bitkilerden oluşabilir. Bu otobur hayvan, bu besin zincirinin bir parçası olan iki farklı etobur tarafından yenilebilir. Bu etoburlar öldürüldüğünde veya öldüğünde, zincirdeki ayrıştırıcılar etoburları parçalar ve bitkiler tarafından kullanılabilecek şekilde toprağa aktarılır.
Bu kısa zincir, genel besin ağının bir ekosistemde bulunan birçok bölümünden biridir. Bu özel ekosistem için besin ağındaki diğer besin zincirleri bu örneğe çok benzeyebilir veya çok farklı olabilir. Besin ağı ekosistemdeki tüm besin zincirlerinden oluştuğu için, bir ekosistemdeki organizmaların birbirleriyle nasıl bağlantı kurduğunu bize gösterecektir.
Besin Ağı Tipleri
Belirli bir ekosistem içerisindeki organizmalara göre nasıl yapılandırıldıklarına ve neyi gösterdiklerine veya vurguladıklarına göre farklılık gösteren bir dizi farklı besin ağı vardır. Bilim insanları, bir ekosistem içindeki ilişkilerin farklı yönlerini tasvir etmek için bağlantı ve etkileşim besin ağlarını enerji akışı, fosil ve fonksiyonel besin ağlarıyla birlikte kullanabilirler. Bilim adamları ayrıca besin ağı türlerini ağda hangi ekosistemin tasvir edildiğine göre sınıflandırabilirler.
Bağlantı Besin Ağları
Bir bağlantı besin ağında, bilim insanları bir türün başka bir tür tarafından tüketildiğini göstermek için okları kullanırlar. Tüm oklar eşit ağırlıktadır. Bir türün diğeri tarafından tüketilme derecesinin gücü resmedilmemiştir.
Etkileşim Besin Ağları
Bağlantı besin ağlarına benzer şekilde, bilim insanları, bir türün başka bir tür tarafından tüketildiğini göstermek için etkileşim besin ağlarında da okları kullanırlar. Bununla birlikte, kullanılan oklar, bir türün bir diğerinin tüketim derecesini veya gücünü göstermek için ağırlıklandırılmıştır. Bu tür düzenlemelerde tasvir edilen oklar, bir tür bir diğerini tüketirse tüketimin gücünü göstermek için daha geniş, daha koyu veya daha siyah olabilir. Türler arasındaki etkileşim çok zayıfsa, ok çok dar olabilir veya olmayabilir.
Enerji Akışı Besin Ağları
Enerji akışı besin ağları, bir ekosistemdeki organizmalar arasındaki ilişkileri, organizmalar arasındaki enerji akışını ölçerek ve göstererek tasvir eder.
Fosil Besin Ağları
Besin ağları dinamik olabilir ve bir ekosistem içindeki besin ilişkileri zamanla değişir. Bir fosil besin ağında, bilim insanlrı türler arasındaki ilişkileri fosil kayıtlarındaki mevcut kanıtlara dayanarak yeniden yapılandırmaya çalışırlar.
Fonksiyonel Besin Ağları
Fonksiyonel besin ağları, farklı popülasyonların çevre içindeki diğer popülasyonların büyüme hızını nasıl etkilediğini göstererek bir ekosistemdeki organizmalar arasındaki ilişkileri tasvir eder.
Besin Ağlarının Araştırılmasının Önemi
Besin ağları, enerjinin bir ekosistemden güneşten üreticilere ve tüketicilere nasıl geçtiğini gösterir. Organizmaların bir ekosistem içerisindeki bu enerji transferine nasıl dahil olduklarının birbirine bağlı olması, besin ağlarını ve gerçek dünya bilimine nasıl uygulandıklarını anlamak için hayati bir unsurdur. Enerji bir ekosistemde hareket edebildiği gibi, diğer maddeler de hareket edebilir. Bir ekosisteme toksik maddeler veya zehirler dahil olduğunda yıkıcı etkiler olabilir.
Biyoakümülasyon ve biyomagnifikasyon önemli kavramlardır. Biyoakümülasyon, bir hayvanda zehir veya kontaminant gibi bir maddenin birikmesidir. Biyomagnifikasyon, adı geçen maddenin bir besin ağında bir trofik seviyeden diğer trofik seviyeye geçtikten sonraki birikmesi ve yoğunluğundaki artışı ifade eder.
Toksik maddelerdeki bu artışın bir ekosistemdeki türler üzerinde derin bir etkisi olabilir. Örneğin, insan yapımı sentetik kimyasallar genellikle kolay veya hızlı bir şekilde parçalanmaz ve zamanla bir hayvanın yağ dokularında birikebilir. Bu maddeler kalıcı organik kirleticiler (KOK) olarak bilinir. Denizler, bu toksik maddelerin fitoplanktondan zooplanktona, daha sonra zooplanktonu yiyen balıklara, daha sonra bu balıkları yiyen diğer balıklara (Somon gibi) ve Orca (Katil Balina)'ya kadar nasıl taşınabileceğinin yaygın örnekleridir. Orca'ların yüksek yağ oranı vardır, böylece KOK'lar çok yüksek seviyelerde vücutlarında depolanır. Bu seviyeler üreme problemleri, gençlerde gelişim sorunları ve bağışıklık sistemi sorunları gibi bir takım hastalıklara neden olabilir.
Bilim adamları, besin ağlarını analiz ederek ve anlayarak, maddelerin ekosistemde nasıl hareket edebileceğini inceleyebilir ve tahmin edebilirler. Daha sonra, müdahale yoluyla bu toksik maddelerin biyolojik olarak birikmesini ve biyolojik olarak toplanmasını önlemeye daha etkili şekilde yardımcı olabilirler.
Besin Ağı Hakkında Önemli Çıkarımlar
- Bir besin ağı, bir ekosistemdeki karmaşık beslenme ilişkilerini gösteren "kim kimi yer" diyagramı olarak tanımlanabilir.
- Besin ağı kavramın, 1927 yılında Animal Ecology adlı kitabında Charles Elton tanıttı.
- Organizmaların bir ekosistem içinde enerji transferine nasıl dahil olduklarının birbirine bağlılığı, besin ağlarını ve gerçek dünyaya nasıl uygulandıklarını anlamak için hayati önem taşır.
- İnsan yapımı kalıcı organik kirleticiler (KOK) gibi toksik maddelerdeki artışın bir ekosistemdeki türler üzerinde derin bir etkisi olabilir.
- Bilim insanları, besin ağlarını analiz ederek, zararlı maddelerin biyoakümülasyonunu ve biyo-manyetikleşmesini önlemeye yardımcı olmak için maddelerin ekosistemden nasıl geçtiğini inceleyebilir ve tahmin edebilirler.