Türler Arası Etkileşim ve Ekolojik Niş

Canlılar Arası Etkileşim –Ekolojik Niş Her tür kendi tarzı yaşamını sürdürebilmek için doğa ve diğer canlılarla mücadele etmek zorundadır. Her canlının çevresindeki canlılar ve fiziksel çevre ile etkileşimi onun ekolojik nişini veya diğer bir ifadeyle ekosistemdeki rolünü belirler. Ekosistem içindeki farklı türlerin her biri farklı bir şekilde etkileşim içindedir ve uzun zaman periyodu içinde birbirlerinin evrimini etkilemişlerdir. Ekolojik açıdan toplumlar aynı ortamda yaşayan birbirleriyle sürekli etkileşim içindeki farklı türleri ifade eder. Toplumların büyüklüğü çok farklıdır, kesin sınırları yoktur ve tamamen izole edilemez. Sayısız şekilde birbirlerini etkilerler. Toplum içinde de toplumlar bulunur. Orman toplum içinde, ormanın altında çürüyen kütükler ayrı toplumları barındırır. Çürüyen ağaç içinde bakteriler, mantarlar, kurtlar, böcekler ve belki fare de bulunur. Çürüyen ağaçla beslenen termit içindeki canlılar ayrı toplumu oluşturur. Diğer açıdan yaşayan bütün canlılar küresel olarak toplumu meydana getirir.

Ekolojik Niş Her canlının ekosistemin yapısı ve fonksiyonu üzerine kendine özel rolü vardır, bu role ekolojik niş denir. Canlının ekolojik nişi onun ortamda bulunabilmesi için gerekli bütün olayları içine alır-yaşayabilmesi, sağlıklı kalabilmesi ve üreyebilmesi için bütün fiziksel, kimyasal ve biyolojik faktörler. Ekolojik nişi canlının çevresini saran diğer fiziksel faktörler, ışık, sıcaklık, nem de etkiler. Yine canlının besinini sağladığı canlı, onun besin olduğu canlılar, rekabet ettiği canlılar onun nişini belirler. Dolayısıyla niş canlının toplam adaptasyonunu ve yaşam tarzını belirler. Dünyanın çeşitli yörelerinde birbirleri ile alakasız türler, birbirlerinin aynı olan veya çok benzeyen nişler işgal ederler. Örneğin çayır alanlarında ot yiyen hayvanların ekolojik nişleri veya fonksiyonları Kuzey Amerikada bizon veya sığırlar tarafından, Avustralya'da ise kangurular tarafından işgal edilir. Fakat belirli bir toplumda iki ayrı tür hiç bir zaman aynı nişi işgal edemez. Daima bunlardan biri hakim olur. Besin maddesi, sığınacak yer ve alan bakımından aralarında meydana gelen rekabet, birinin yok olmasıyla sonuçlanır.

Ekolojik Niş Verilen bir ekosistemde türlerin nişleri bilinirse sisteme yeni bir faktörün ilave edilmesinin doğuracağı sonuçlar önceden tahmin edilebilir. Örneğin nükleer bir santralin ısınmış sularının veya pis suların bir su ekosistemine ilavesinin veya ekosisteme yeni bir bitki veya hayvan türü sokulmasının meydana getireceği tesirler bu yolla bulunabilir. Mesela yaşama yerinde bir organizmanın yuva kurma veya beslenme alışkanlıklarının doğuracağı sonuçlar araştırılabilir. Canlının düşmanlarının veya parazitlerinin kalmaması nedeniyle bu canlı hızla çoğalıp çevrede yeni bir problem olacaktır. Her canlının bir potansiyel ve birde gerçekleşen nişi vardır. Eğer sınırlandırıcı fiziksel faktörler ve diğer canlılarla rekabet ortamı bulunmaz ise türün göstereceği niş daha farklı olacaktır. Ekosistemdeki rekabet ortamı bu potansiyel (radikal) nişin gösterilmesini engeller ve görülen, gerçekleşen niş ortaya çıkar. Günlük hayatımızda bir çok organizma, istenerek veya istenmeyerek, bir kıtadan diğerine taşınmaktadır. Bu türler için rekabet ortamı ortadan kalktığında bunların bir çoğu baş belası istenilmeyen türler olmakta, sadece bir kaçından istifade edilebilmektedir.

Ekolojik Niş Organizmanın habitatı ve çevresi ile fonksiyonu Fiziksel yaşam yeri Besin zincirindeki rolü Çevre faktörlerine toleransı Diğer organizmalarla etkileşimi

Ekolojik Niş Her tür ekolojik nişi kadar yer kaplar Ekolojik niş türün yaşamını sürdürebilmesi için gereksinim duyduğu fiziksel şartlar ve toplum içinde birlikte yaşadığı diğer türler ile etkileşimini içine alır. Dolayısıyla türün dağılımını çevre faktörleri ve diğer türlerle etkileşimi belirler. Radikal (Potansiyel) niş – diğer türlerle etkileşimin olmadığı durumda türün gösterebileceği niş. Gerçekleşen niş – türün fiziksel koşulların sınırlaması (abiotik stres) ve diğer türlerle etkileşim (avlanma) sonucu ortaya koyduğu nişi. Her tür ekolojik nişi kadar yer kaplar

Chthamalus realized niche Her bir tur icin gerceklesen nis nasil tespit edilir? Rekabet ortaminda nerede gelisirler? Balanus and Chthamalus growth rate Balanus realized niche Chthamalus realized niche low middle high Location in intertidal zone

Potansiyel ve Gerçekleşen Niş Potansiyel Niş Gerçekleşen Niş

Toplumlarda Etkileşim Etkileşim toplumlar arasında gerçekleşir. Toplum (Komunite)- ekosistem içinde etkileşim içinde olan populasyonlardır. Etkileşim kaynaklar ve tüketiciler arasında denge sağlar Populasyonlarda doğal seleksiyon sağlanır (örn. avcı-av) Uzun zaman içinde- birlikte evrim geçirirler

Toplumlarda Temel Etkileşim Şekilleri 1. Rekabet : Tür içi rekabet-türler arası rekabet (Her ikisine de zararlı), tür içi rekabete daha fazla rastlanır. 2. Avlanma (avcıya yararlı, ava zararlı) 3. Simbiyoz (Ortak yaşam) parazitizm (birine faydalı, diğerlerine zararlı) mutualizm (ikisine de faydalı) kommensalizm (birine faydalı, diğerine etkisi yok)

Karşılıklı Etkileşim

Canlılar Neden Rekabet Eder? Gıda, Su, Alan, Üreme alanı, Barınma yeri, Işık… Rekabetin görülebilmesi için, kaynakların sınırlı olması gerekir.

Rekabet Şekilleri Engelleme~ kaynak için birbiriyle savaşma Sömürme~ aynı kaynağı daha hızlı tüketme Rekabet sonucu yok olma~ aynı sınırlandırıcı kaynağa ihtiyacı olan iki farklı tür aynı alanda bir arada varlığını devam ettiremez √Gause deneyi Species A Species D Very heavy competition leads to competitive exclusion One species must go

Tür İçi Rekabet Tür içi rekabet sonucu ne olur? Örnek. Deniz kuşları kayalık dağlarda yuva alanı için rekabet ediyor Örnek. Kurtlar dominant hiyerarşi ile – yiyecek, barınak ve çiftleşme için rekabet eder Örnek. Farklı cinsiyetler birbirinden farklılaşır, tavuzkuşu, geyik

Çevre Mühendisleri içindeki rekabete karşı sizin stratejiniz ne? Tür içi Rekabet K taşıma kapasitesi dN/dT=rN (1-N/K) Çevre Mühendisleri içindeki rekabete karşı sizin stratejiniz ne?

Tür İçi Rekabet Rekabet sonucu: Yaşayan birey sayısı Büyüme oranı Üreme oranı geriler

Türler Arası Rekabet Türler arası rekabet sonucu ne olur Ya türün biri yok olur Ya da niş alanı sınırlanır

Rekabet Üstünlüğü İki tür birbirine çok benziyor ise, ekolojik nişler çakışır. Tamamen aynı ekolojik nişe sahip iki tür aynı toplumda yer alamaz, rekabet sonucu biri diğerini ortamdan siler. İki farklı tür aynı gıda maddesi için rekabet edebilir, sadece sayıları azalır fakat, bu aynı tür olunca bir arada var olmaz, rekabet gücü yüksek olan diğerine yaşam alanı bırakmaz. 1934 yılında A.F. Gause iki protoza türü Paramesium aurelia ve Paramesium caudatum türlerini ayrı ayrı kaplarda ve aynı kaplarda yetiştirerek şu sonuca varmıştır. Bu iki türün gereksinimi aynıdır, aynı besin içeren ayrı kaplarda birim zamanda üreme hızları aynıdır, bir arada yetiştirildiğinde P.aurelia daha hızlı besin tüketip ürediğinden P.caudatum'un ölümüne neden olmaktadır.

Rekabet sonucu yok oluş yasası İki tür birbirinin tamamen aynı olan nişi üstlenemez ve uzun zaman içinde aynı kaynak için rekabet edemez. Bunlardan biri göç eder, yok olur, veya kaynaktan ayrılır ve aynı kaynağın alt bölümünü kullanır. Var olan kaynak ancak geçici bir süre paylaşılabilir.

Rekabete Tepki: Kaynak Paylaşımı Seteria: yüzlek köklü, su yetersizliğine dayanıklı, Fotosentez kapasitesi yüksek. Abution: Orta köklü, kurağa dayanıklı, düşük su düzeyinde fotosentez devam eder. Polygonum: derin köklü, mevsim boyunca su alabilir

Kaynak Paylaşımı Ağacın farklı bölgeleri besin ve barınma alanı olarak paylaşılmış, populasyonlar bir arada bulunabiliyor

Avcı-Av Etkileşimi Av her zaman avcıdan daha fazladır Örn. Herbivorlar bitkilerle beslenir (avlanır) Avcı ve av birbirleri üzerine fazla miktarda baskı oluşturur: Av daha zor yakalanmaya doğru evrim geçirir Avcılar daha iyi avcı olmaya doğru evrim geçirir

Avcılar toplum yapısını değiştirir, av türleri arasında rekabeti hafifletir. Örnek. Anahtar avcı tür deniz yıldızı; tür çeşitliliğini artırır. Ekosisteme sekil verirler Anahtar avcı tür – toplum yapısına büyük etkisi olan tür, etkisi çokluğundan daha önemlidir. Örnek. kunduz ve fil

Avlanmaya karşı Adaptasyon Savunma mekanizmaları Renk uydurma (kamuflaj) Uyarıcı renklenme Taklit~ kendini diğer bir türe benzetme: yenilebilir bir tür kendini yenilmeyen türe benzetir

Avlanmaya karşı adaptasyon Örnek. Hayvanların savunma mekanizması: Mekanik ve kimyasal savunma Hissetme Alarm verme Dikkat dağıtma Bitkilerde diken, toksin

Burada bir canlı görebiliyor musunuz?

Kimyasal savaş: toksin salan böcek

Uyarıcı renklenme- tehlikeye yaklaşmaktasın!

Taklit-benzetme Mercan yılanı (zehirli) Kral yılanı (zararsız)

Pusuya uymak

Avlanma Avcı direk olarak öldürerek veya öldürmeden diğer canlı organizma ile beslenir. Sivrisinek insanlarda avlanır Av çoğunlukla hedef populasyondaki en yavaş, güçsüz ve çevreye uyum sağlayamayan bireydir. Bu tür içindeki rekabeti azaltır, populasyonun aşırı büyümesini engeller ve doğal seleksiyonu teşvik eder.

Avcılar Av Populasyonunu Nasıl Kontrol Eder Av populasyonu artınca, avcı populasyonu da artar. Avcılar alternatif besin kaynaklarına dönünce, orijinal av populasyonu tekrar eski haline gelir. Avcılar en zayıf avı populasyondan ayırır. Parazitler avı güçsüzleştirir.

Avcı av ilişkisinin av populasyon yoğunluğu üzerine etkisi çok açık fakat av yoğunluğu da avcı yoğunluğunu kontrol etmektedir. Kar tavşanı populasyon döngüsünü başka hangi faktörler etkiler?

Rekabet Modelleri Tür içi rekabet Türler arası rekabet Tür 1 Tür 2

Birlikte Evrim Bazen iki faklı tür var olabilmek için birlikte evrim geçirir. Birlikte evrim iki veya daha fazla türün bağımsız olarak etkileşimi sonucu ortaya çıkmıştır. Buna en iyi örnek çiçek açan bitkiler ve onların tozlayıcıları böceklerdir. Pek çok çiçekli bitki tozlaşmak ve tohum oluşturmak için arı, böcekler ve kuşlara muhtaçtır. Milyonlarca yıl boyunca bitkiler böcekleri çekmek için değişik yollar geliştirmiştir. Bunlardan biri nektar (şeker solüsyonu) ve polendir. Bazı bitkiler sadece bir tozlayıcı böceğe özel gıdalar da üretir. Örneğin bal arısı tarafından tozlanan çiçeklerin nektarı arının bal üretimi için gerekli olan % 30-35 şeker içeren nektar üretir. Bal arısı daha az şeker içeren çiçeklere gitmez. Polenler de bir çok böceği çeker. Örneğin bal arıları polen ve nektardan larvaları için özel besin hazırlar. Çiçekler aynı zamanda farklı renk ve kokular oluşturarak özel böcekleri çekmek için evrim geçirmişlerdir. Tozlayıcı böcekler de çiçeklerde olduğu gibi besinlerini almak için özel ağız yapıları geliştirmiştir. Bu sayede polinasyon gerçekleşir.

Simbiyoz-Ortak yaşam Karınca-yaprak biti Mutualizm Mutualist simbiyotik yaşamda her iki ortak da fayda görür. Mantar ile yeşil alg arasında oluşan ortaklık mutualist yaşama en iyi örnektir. Mantar yeşil algi korur, ona su ve mineralleri sağlar, buna karşılık alg yapmış oluğu fotosentezle mantara besin sağlar. Termitlerin ve otçulların sindirim sisteminde yaşayan ve selüloz sindiren bakterilerde mutualist yaşama örnektir. Bitki köklerinde mantarlarla oluşan mikorhiza mutualist yaşamın diğer örneğidir. Mantar topraktan zor alınan mineralleri bitkiye sağlarken, bitki ona yine fotesentez ürünleri sağlar. Mikorhiza sayesinde bitki daha hızlı büyür, kuraklık ve toprak sıcaklığına daha fazla tolerans gösterir. Baklagil köklerinde yaşayan ve atmosfer azotunu bitkinin kullanımına sunan rhizobium bakterileri de bu bitkilerle mutualist yaşar. Karınca-yaprak biti

Simbiyoz – Mutualizm Örnekler: Liken: mantar+alg Arı-çiçek Karınca-yaprak biti Baklagil-Rhizobium bakterisi Mutualism:Rekabet modellerindeki, rekabet katsayısı “-” den “+” ya döner dN1/dt = r1N1[(K1- N1 + a12N2)/K1] dN2/dt = r2N2[(K2- N2 + a21N1)/K2]

Kommensalizm Ortaklardan birisi fayda görürken, diğeri ne fayda ne de zarar görür. Örneğin Echeneis ile köpek balığı arasındaki ilişki. Köpek balığı yakaladığı avla beslenirken, etrafa yayılan küçük parçalar ile de echeneis balığı beslenir. Büyük leylek yuvalarında, serçelerin küçük yuvaları kullanması, Aslan av artıklarını akbabaların yemesinde de ortaklardan biri fayda görürken diğeri bundan etkilenmez. Deniz anemonu-soytarı balığı

Simbiyoz - Kommensalizm Türlerin biri yarar görür, diğeri bundan ne fayda ne de zarar görür Örnekler: Balina üstünde Barnacles Tırmanıcı-sarılıcı bitki Kaplumbağa üzerinde alg Cattle egrets and grazing cattle Soytarı balığı ve deniz anemomu

Parazitizm Ortaklardan birisi fayda görürken diğeri zarar görür. Parazit olan canlı, konak canlı üzerinde barınır ve yaşaması için gerekli olan besinleri konak canlıdan alır. İç parazit canlılar hazır sindirilmiş besinler ile beslendiklerinden bu canlılarda tam olarak sindirim enzimleri gelişmemiştir. Buna karşılık üreme sistemleri iyi gelişmiştir. Örneğin sıtma etmeni Plazmodyum. Bit, pire, kene gibi dış parazitler ise sindirim sistemine sahiptir. Ökse otu gibi parazit bitkiler su ve inorganik maddeleri üzerinde yaşadığı bitkinin odun borularından alarak klorofilleri sayesinde kendi besinlerini üretirler. Bu tip canlılara yarı parazit denir. Küsküt, orobanş gibi bitkiler ise tam parazittir. Parazitler üzerinde yaşadıkları canlıyı zayıflatır, genellikle öldürmez. Konukçuyu hastalandıran ve bazen ölümüne neden olan parazitlere ise patojen denir. Tenya

Simbiyoz - Parasitism Parazit faydalanır konukçu zarar görür Örnekler: Virus/hastalık Tenya Parazitik bitki Sivrisinek Pire Parazit kuş

Ektoparazit-yüzeyde yaşar (Bit, bire, kene) Endoparazit, canlının içinde yaşar, solucan, protozoa, bakteri, mantar Kalp solucanı

Parazitoid Böcekler arasında yaygındır, ziraatte biyolojik mücadele olarak kullanılırlar. Konukçuları öldürürler

Vektörler: bir canlıdan diğerine parazit taşıyan hayvanlar Örnekler: Malarya, Nil virüsü, veba Malarya taşıyan sivrisinek

İnsanlar etkileşimi nasıl değiştirir? 1) Türlerin yerlerini değiştirerek 2) Habitatları bozarak

Mor Loosestrife 1800’lerde Avrupadan Kuzey Amerikaya getirilmiştir. Doğal sulak alanlarda diğer bitkilerle rekabeti kazanmış, problem tür haline gelmiştir

Dışarıdan getirilmiş tür Eğer dışarıdan getirilen tür yerel türlerle avlanır ve onlardan daha iyi rekabet ederse, doğal toplum yapısı değişir. İnsanlık tarihinde önceden getirilmiş türlerle mücadele etmek üzere sonradan getirilmiş pek çok tür vardır.

Domates Zararlısı Tuta absoluta'nın varlığı ilk defa 2006 yılı sonunda İspanya'da domates bitkilerinde rapor edildi. İtalya'da  2008, Cezayir'de  2008, Fas'ta  2008, Tunus'ta 2008, Fransa'da 2009, İngiltere'de 2009, Hollanda'da 2009, Yunanistan'da 2009 yılında saptanmıştır. Zararlı Akdeniz bölgesinde çok hızlı bir şekilde yayılmaktadır. Uygun agro-ekolojik ortamlarda çok çabuk türeyebilmektedir. Ayrıca, bir kez istila başladı mı kontrol edilmesi gayet zordur. Tuta absoluta’önceleri etkili olarak bilinen kimyasal ilaçlara karşı direnç geliştirmiştir.

Doğanın sürdürülebilirlik stratejileri geridönüşüm/ayrıştırma yenileme-tazeleme koruma-idareli kullanma populasyon kontrolü toksin üretimi bir organizmanın birden çok fonksiyonu

İnsanın Ekolojik Nişi Genellikle bitki ve hayvanlar, iklim ve çevre faktörlerinin değişmesine karşı tahammüllü olmadıklarından, ekosferde belirli yaşama yerlerine sıkışıp kalmış durumdadır. Sadece sinekler, hamam böcekleri, fareler ve insanlar gibi bazı türler çevreye kolayca adapte olabilmekte ve gezegenimizin büyük kısmı üzerinde yaşayabilmektedir. Beslenme nişi olarak insan bazı bölgelerde et obur, bazı bölgelerde ise ot oburdur. Genellikle ise hem et hem bitkisel gıdalarla beslenir. İnsanın hakim durumu daha önce başka hiçbir tür tarafından işgal edilmemiş yeni bir enerji nişi işgal etmesinden ileriye gelmektedir. İnsan fosil yakıtlarda depo edilmiş güneş enersini ve nükleer enerjiyi kullanarak doğrudan doğruya güneş enerjisine bağımlı kalmaktan kurtulmuştur. Kömür, petrol ve doğal gaz sayesinde milyonlarca yıl öncesinde kimyasal enerji olarak depo edilmiş güneş enerjisinden istifade etmektedir. İnsan yer yüzünün büyük bir bölümünü değiştirecek tek canlı türüdür. Büyük nüfus artışı ve gittikçe artan hırs nedeniyle sınırlı enerji ve diğer doğal kaynaklara karşı rekabet ve mücadele artmıştır. Gerçekten dünya nüfusunun üçte birinden daha azı, yüksek, geri kalan üçte ikisi ise alçak bir enerji nişi işgal etmektedir. Bu durum açıkça çevre krizinin neden bir enerji krizi olduğunu da göstermektedir. Fosil yakıtların yakılması sonucu küresel ısınma, asit yağmurları, nükleer enerji kazaları, suların kirlenmesi, tropikal ormanları yağmalanması büyük ekosistem değişmelerine ve çevre krizlerine yol açmaktadır.