Tür içi Rekabet

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 alıryaşayabilmesi, 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
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
Her bir tur icin gerceklesen nis nasil tespit edilir?
Rekabet ortaminda nerede gelisirler?
growth
rate
Balanus
realized
niche
low
Balanus
and
Chthamalus
Chthamalus
realized
niche
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
Species A
Species D
• Rekabet sonucu
yok olma~ aynı
sınırlandırıcı kaynağa
ihtiyacı olan iki farklı tür
aynı alanda bir arada
varlığını devam ettiremez
√Gause deneyi
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
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
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
Ektoparazityüzeyde 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.