Entomoloji Dersi 7. Ünite Özet

Böcek Ekolojisi ve Ekolojik Faktörler

Böcekler hem taksonomik çeşitliliği ve hem de ekolojik fonksiyonları bakımından yeryüzündeki en kalabalık organizma grubudur. Kara ve tatlı su ekosistemleri ile deniz ekosisteminin kıyıya yakın bölümünün en önemli organizma gruplarını böcekler oluşturur. Böcekler besin zinciri içinde madde ve enerji akışında üstlendikleri önemli rol nedeniyle pek çok ekosistemin temel bileşenlerini oluştururlar. Bazı ekosistemlerde böcekler veya diğer arthropodlar enerji ve madde döngüsünde baskın rol oynarlar. Bazı türler bazen bir bölgedeki tüm bitkisel vejetasyonu yok edebilirler. Örneğin bir çekirge sürüsü salgın dönemlerinde neredeyse tüm vejetasyonu yiyip bitirerek geçtikleri yerlere büyük zararlar verirler. Böyle bir durumda çok şiddetli bir şekilde zarar görmüş bu yerlerde birçok canlı doğrudan veya dolaylı olarak etkilenirler. Birçoğu besin kaynakları yok olduğu için yok olarak kendisiyle beslenen sonraki basamaklarda bulunan canlıların da besinsiz kalmasına neden olurken, devasa boyutta çekirge sürüsü aynı zamanda birçok organizma için çok büyük miktarda besin kaynağı ve fazlası toprak için organik madde olarak ekosistemdeki yerini alır.

En basit ifadeyle böcek ekolojisi böceklerin birbirleriyle ve çevreleriyle olan ilişkilerini inceler ve iki temel amacı vardır.

• Bu ilişkileri anlamak ve modellemeler yapmak
• Çevresel değişikliklerin böcekler üstündeki etkilerini şiddetlendirerek veya azaltarak populasyonları yönetmek.

Özellikle tarımsal ekosistemlerin değerlendirilmesinde böcekler bireysel olarak değil populasyon olarak ele alınır. Bir tek larva bir elma ağacının yapraklarını yerse üründe herhangi bir kayıp olmaz, ancak binlerce bireyden oluşan bir popülasyonun zararı çok büyük olabilir. Böcekler ekolojik faktörlere gösterdikleri toleranslar nedeniyle de dünyanın hemen her türlü ekosisteminde bulunabilirler. Bir böcek populasyonunu etkileyen çevresel faktörler sıcaklık, nem, ışık, rüzgar ve kimyasallar gibi fiziksel ve besin kaynakları, doğal düşmanlar, aynı türün diğer bireyleri ve aynı alan ve besin kaynaklarını paylaştığı diğer organizmalar gibi biyolojik faktörler olabilir.

Canlılar bulundukları ortamın çok değişken nitelikte olan canlı ve cansız faktörlerin doğrudan veya dolaylı etkisi altında yaşarlar. Bu etkiler organizmaların yaşamlarının en az bir döneminde doğrudan etkilidir. Organizmaları etkileyen bu faktörlerden her birine ekolojik faktör denir ve ana hatlarıyla canlı (besin, tür içi ve türler arası ilişkiler) ve cansız (iklime bağlı olan sıcaklık, nem, ışık, yağış, rüzgar vs. iklime bağlı olmayan su, tuzluluk, çeşitli mineraller, oksijen, pH, azot vs. ve edafik yangın, toprak, kirlik vs.) faktörler olarak gruplandırılırlar.

Ekolojik faktörlerin canlılar üstünde olan genel etkileri kısaca şöyle özetlenebilir:

• Uygun olmayan canlıları ortadan kaldırırlar veya zoocoğrafik dağılışlarını düzenlerler.
• Gelişme, canlı kalma, üreme, göç gibi populasyon dinamikleri üstünde etkilerde bulunurlar.
• Canlıların bulundukları şartlara adaptasyonlarının ortaya çıkmasını kolaylaştırırlar.
• Canlıların metabolizmalarında niteliksel veya niceliksel değişimler sağlarlar.

Besin Zinciri ve Enerji Akışı

Doğada canlılar bir canlıyı besin olarak kullanırken kendileri de en az bir ya da birkaç başka canlının besini olurlar. Canlıların birbirlerini tüketmeye göre sıralanmaları ile oluşan ve madde ve enerjinin bu sıra içerisinde bir canlıdan diğer canlı ya aktarılması şeklinde oluşan döngüye besin zinciri denir. Bu döngünün en alt basamağında organik ve inorganik mineraller canlı protoplazmaya aktarılır. Besin zincirinin ilk basamağını oluşturan fotosentez yapabilen ilk üreticiler bitkilerle beslenen ilk tüketiciler denen omurgalı ve omurgasızlar tarafından alınır. Sonraki basamaklarda bulunan canlılar hem ilk üreticiler ve hem de ilk tüketicilerle beslenebilirken ayrıca kendi basamağındaki diğer canlılarla da beslenebilir. Ayrıştırıcılar ise her basamaktaki canlı organizmalar üstünde çalışır. Besin zinciri ekosistemlerde fotosentez ile başlar ve organizmaların ölümünden sonra ayrıştırıcılarla tekrar ilk formuna dönüşür.

Böcekler bu besin zincirinde yüksek orandaki tür çeşitlilikleri ve beslenme çeşitlilikleri sebebiyle besin zincirinin çok önemli halkalarını oluştururlar.

Canlılar arasında görülen bu karmaşık ve çok yönlü beslenme zinciri madde ve enerjinin bir basamaktan diğerine aktarılmasıyla ekosistemde sürekliliği sağlar. Zincir ne kadar kısa ise madde ve enerjide kayıplar o kadar az olur. Teorik olarak canlılar önceki halkadan aldıkları enerjinin %90’nını yaşamsal faaliyetleri için kullanırken ancak %10’unu sonraki halkaya aktarır. Bu aktarılan enerjiye kullanılabilir enerji denir.

Böceklerin Canlılar İçindeki Yeri ve Doğadaki Bolluğu

Böcekler dünyada bulunan tüm organizmaların toplamından daha fazla tür sayısına sahip olmalarının dışında ekosistemlerde üstlendikleri rol nedeniyle canlı yaşamın sağlığı ve devamı için son derece önemli ve vazgeçilmez canlı gruplarındandır. Kitlesel olarak omurgalılardan çok küçük olmalarına karşın kısa zamanda çok büyük populasyonlara ulaşarak besin ve enerji döngüsüne çok büyük katkılarda bulunurlar.

Böceklerin doğada çok fazla sayıda populasyonlara ulaşabilmeleri çoğalma güçlerinin fazlalığı ve canlı kalma yeteneklerinin yüksek oluşu gibi iki temel nedene dayandırılmaktadır.

Böceklerin çoğalma güçlerinin fazlalığı : Böcekler yaşamları boyunca 10 ile birkaç milyon arasında değişen yumurta bırakırlar. Özellikle sosyal böceklerde daha yüksek sayıda yumurta bırakılması söz konusudur. Böceklerde eşeysel oran genellikle 1/1 olmakla beraber bazı türlerde dişiler lehine eşey oranının bozulması çoğalma güçlerinin artmasına neden olur. Böcekler kısa yaşam süreleri nedeniyle bir yıl içinde çok sayıda nesil verebilirler. Çeşitli ekolojik faktörlerin etkisi altında değişebilen nesil süresi bazı türlerde 5 gün olabildiği gibi bazı türlerde 17 yıl kadar sürebilir.

Böceklerin canlı kalma yeteneklerinin yüksek oluşu : Böceklerin çoğalma güçlerinin yüksek olmasının yanı sıra yaşamlarını sürdürebilmeleri için sahip oldukları bazı özellikleri de doğadaki bolluklarını etkiler. Düşmanlarından korunmak için bazıları özel sokucu iğneleriyle düşmanlarını sokar, sert yapılı ağız parçalarıyla ısırır ya da özel salgılar çıkararak kaçırırlar. Bazı böcekler kendi kolonilerini uyarmak için veya düşmanlarını kaçırmak için özel bir koku çıkarırlar. Arctiidae familyasına bağlı çadır tırtıllarının hem larva ve hem de erginleri vücutlarındaki toksinler nedeniyle, tatsız veya zehirli olmaları nedeniyle birçok omurgalı tarafından tercih edilmezler. Özellikle kelebeklerinin son derece ilginç ve göz alıcı renklerde ve desenlerde olmaları birçok kuş veya omurgalıyı cezbetse de tatlarının kötü olması nedeniyle av olarak tercih edilmemelerini sağlar. Bazı türler kendilerini ortama benzeterek düşmanlarından korunmaya çalışırlar. Böcek vücut rengini bulunduğu ortamın rengine ya da şekline benzeterek kendisini doğal düşmanlarının fark edemeyeceği bir şekle dönüştürür.

Doğal düşmanlar tarafından daha kolay avlanabilen bazı türler korunma mekanizması daha iyi olan ve doğal düşmanların tercih etmediği diğer bazı türlere benzemeye çalışarak hayatta kalma şanslarını biraz daha arttırabilirler. Kanatlar böceklere kuşlar gibi havada serbestçe hareket edebilme olanağı sunduğu için doğal düşmanlarından veya olumsuz koşullarda kanatları yardımıyla yer değiştirerek veya kanatları olmayan bazı türler de ağ iplikleri yardımıyla kendilerini bulundukları yerden aşağı atarak koruyabilirler.

Böceklerin doğadaki bolluğunu etkileyen diğer önemli bir etken tüm canlıları doğrudan etkileyen olumsuz çevre koşullarıdır. Böcekler sahip oldukları bazı özellikleri ve yetenekleri sayesinde uygun olmayan çevre koşullarına karşı koyarak yaşamlarını sürdürebilmektedirler. Örneğin kanatlar böcek yaşamı için son derece önemli ve büyük bir avantaj sağlamaktadır. Kanatları sayesinde düşmanlarından kaçabildikleri gibi, beslenme, eş bulma, yumurta koymak için kolayca yer değiştirebilirler ve uygun olmayan çevrelerden veya ani çevresel değişiklikler karşısında daha hızlı hareket ederek olumsuz ortamlardan uzaklaşabilirler.

Böceklerin vücudunu saran kitin tabakası fiziksel bakımdan vücudu bir zırh gibi sararak kalkan görevi yaparken aynı zamanda vücut içi sıcaklık, basınç, su ve gaz alışverişini de kontrol altında tutarak olumsuz çevreler için önemli bir üstünlük sağlamaktadır. Solunumlarını trakeler vasıtasıyla yapmaları ve çok kuvvetli kaslara sahip rektumlarından dışkılarını kuru olarak atmaları da su kaybını önleme bakımından önemlidir.

Böcekler diğer hayvan türlerinde görülmeyen aşırı değerlerdeki çevre şartlarına dayanabilmektedirler. Böceklerin yaşadıkları çevrede mevcut besin seçeneklerinin fazlalığı, besinlerinden bir kısmının azalması veya yok olması durumlarında alternatif besinlere yönelmeleri populasyonunu koruması bakımından önemlidir. Ancak belli bir konukçu veya çok sınırlı birkaç konukçuya bağlı olarak yaşayan böceklerin varlığı tamamen konukçusuna bağlıdır.

Böceklerin Doğada Aşırı Artmasını Engelleyen Faktörler

Böcekler yüksek üreme güçleri, canlı kalma yeteneklerinin yüksek oluşu, hemen her türlü çevresel koşullarda yaşayabilmeleri gibi özellikleri sebebiyle teorik olarak düşünüldüğünde tek bir türün bile çok aşırı sayıda artması beklenir. böceklerin populasyon yoğunluklarının aşırı artmasını engelleyen sınırlayıcı etkenler vardır. Bu etkenlere Çevre direnci denir. Bir böcek türüne ait populasyon büyüklüğü üreme gücü ve çevre direnci arasındaki dengeye bağlıdır.

Böceklere ait çevre faktörleri abiyotik (cansız) ve biotik (canlı) faktörler olarak iki kısımda incelenir.

Abiyotik (Cansız) Faktörler : Klimatik ve klimatik olmayan faktörler olarak ikiye ayrılır.

Bir bölgenin kliması iç içe geçmiş pek çok klimatik faktör den meydana gelmiş bir kompleksten oluşur. Ortamın canlı varlıklar üstündeki klimatik etkisi ise türlerin vücut iriliğine bağlıdır. Ortam şartlarının etkisi 2 metrenin üstünde yüksek boylu ağaçlar ve hayvanlar ile otlar arasında dolaşan bir böcek için farklı olacaktır. Bu nedenle iklim:

• Makroklima: Buna meteorolojik iklim veya insan iklimi de denir. Toprak yüzeyinden 1.5-2 m. yükseklikteki gözlem istasyonundan alınan iklim değerleridir.
• Mikroklima: Bölgesel olarak görülen ve bitki örtüsüne göre değişebilen, çıplak arazide 1.5 m. yüksekliğe kadar olan iklimdir.
• Mikromikroklima: Mikroklimadan daha küçük olan diğer bir iklim çeşidi olup böcek iklimi olarak da adlandırılır. Bu iklimin kalınlığı ancak birkaç mm kadardır. Böceklerin sığındığı toprağın veya ağaç gövdesindeki yarık ve çatlaklar da buna dahildir.

İklim, böceklerin endokrin sistemine, canlı kalma yeteneğine, gelişmesine, üreme gücüne ve davranışlarına etkide bulunur. İklim etkeni içinde, ısı, nemlilik, yağışlar, ışık, rüzgar, basınç, yerçekimi ve radyasyon gibi etkenler sayılabilir.

İklim faktörleri içinde ısı üzerinde en çok çalışılan faktörlerdendir. Doğadaki ısı enerjisinin hemen hemen tamamı güneş enerjisinden sağlanır. Böcekler sıcaklığa belli sınırlar içinde tolerans gösterirler ve bu tolerans değerleri yaşama alanlarının sınırlarını oluşturur. Bazıları dar sınırlar içinde (stenoterm) bazıları ise daha geniş sınırlar içinde (eurytherm) tolerans gösterirler. Dar tolerans gösterenler sadece belli düşük sıcaklık değerlerinde yaşayabilirken (stenoterm termofil) bazıları sadece belli yüksek sıcaklıklarda yaşayabilirler (stenoterm termofil).

Organizmalar sıcakkanlı (homotermal, holotermal) ve soğukkanlı (değişken sıcaklıklı, heterotermal, poikilotermal) canlılar olarak ikiye ayrılırlar. Böcekler soğukkanlılar içinde yer aldıklarından vücut sıcaklıkları çevresel şartların etkisinde çok kolay değişebilir. Bu nedenle böcekler çeşitli uyum hareketleriyle vücut ısılarını dengelemeye çalışırlar.

Bir böceğin normal olarak aktivite gösterdiği sıcaklıklar arasına “Etkili sıcaklıklar bölgesi” denirken bunu en alt sınırına gelişme eşiği denir. Sıcaklık böceklerin metabolizmaları, hareketleri, morfolojileri, davranışları, biyolojik olayların hızı ve böceklerin üreme gücü (biotik potansiyel) üstünde türe bağlı olarak çeşitli şekillerde etkilerde bulunur.

Klimatik olmayan faktörler arasında, değişik formlarda su, tuzluluk, kalsiyum, magnezyum tuzları, karbondioksit, oksijen, karbon, kükürt, pH, azot, fosfor ve silisyum gibi elementler yer alır. Ayrıca toprağın yapısı, yüzey tabakası ve çeşitli kirlilikler de canlı hayatı etkileyen faktörlerdendir.

Canlı (Biotik) Faktörler : Canlı faktörler içinde besin ve beslenme faktörleriyle organizmaların tür içi ve türler arası ilişkileri türlerin yoğunluğunu etkileyen faktörlerdir. Bu faktörlerin etkilerini doğada karışık bir ağ sistemi şeklindedir ve birbirlerinden ayırmak oldukça zordur.

Canlı hayat için tek enerji kaynağı besin dir. Böcekler için besin çeşidine göre ayrımları aşağıdaki şekilde olmaktadır:

• Bitkisel besinle beslenenler (Fitofag, herbivor)
• Hayvansal besinle beslenenler (Zoofag, carnivor)
• Hem bitkisel, hem de hayvansal besinle beslenenler (Omnivor)

Böcekler besin çeşidi ne olursa olsun 3 grup altında toplanabilir:

• Monofag böcekler: Yaşamını tek bir bitki veya hayvan türüyle sürdüren böceklere denir. Böyle türler ekonomik entomoloji açısından çok önemlidir.
• Oligofag böcekler: Birbirine yakın bitki ve hayvan türleriyle beslenen böceklerdir.
• Polifag türler: Her türlü bitki ve hayvan türleriyle beslenen böceklere denir.

Farklı besin çeşitleriyle beslenmenin böcekler üzerindeki etkileri çok değişiktir. Bu etki şekilleri:

• Böceklerin gelişme süresine olan etkisi
• Böceklerin üreme güçlerine olan etkisi
• Larva ve pupa ölümlerine etkisi
• Bireylerin iriliğine olan etkisi

Böceklerin birbirleriyle ve diğer canlılarla olan karşılıklı etkileri böceklerin bitkisel çevreyle ve böceklerin ve diğer canlıların birbiriyle olan karşılıklı etkileri olarak sınıflanabilir.

Bitkisel çevre böceklerin yaşamsal faaliyetleri için çok önemlidir. Bitkiler fitofag beslenen böceklerin besin kaynağı olmakla birlikte çürüdüklerinde ayrıştırıcı böcekler için de hayatsal öneme sahiptirler. Bitki örtüsü bulunduğu yerde çok sayıda farklı mikromikro klimatik alanlar yaratır ve bu tür alanlar küçük bir alanda birbirinden farklı iklim istekleri olan çok sayıda böceğin yaşamasına olanak verir. Bitki boyu ve sıklığı gölgeleme, nemlilik, toprak suyu, mineralleri, ışığın farklı yoğunlukları gibi çok çeşitli özelliklerde koşullar sağlar.

Böceklerin ve diğer canlıların birbirleriyle olan karşılıklı etkileri, etkisizlik (neutralism), çekişme (competition), ortak yaşam (mutualism), birlikte yararlanma (protocooperation), tek yönli yararlanma (commensalism), tek yönlü zararlanma (amensalizm), asalaklık (parasitism) ve avcılık (predation) olarak sınıflanabilir.

Etkisizlikte iki türe ait populasyonu aynı biyotopta birbirlerine dolaylı ya da doğrudan etkide bulunmaksızın birbirlerinden bağımsız yaşar. Örneğin, aynı zeytin ağacında yaşayan Zeytin Sineği (Bactrocera oleae) ile Zeytin Thripsi (Liothrips oleae) gibi.

Çekişmede aynı biyotopta iki populasyon da birbirlerinin yiyeceğine, yaşama yerine ve diğer gereksinimlerine düşmanca saldırır. Sonunda bu ilişkiden her ikisi de zarar görür. Örneğin, aynı ambarda yaşayan Tribolium ve Oryzaephilus türleri devamlı çekişme halindedir. Aynı türün bireyleri arasında türiçi, farklı türler arasında türler arası çekişme söz konusudur.

Ortak yaşamda iki populasyon arasında zorunlu ilgi var. Birçok araştırıcı tarafından simbiyosis olarak adlandırılır. Örneğin yaprakbiti karınca ilişkisi buna örnektir.

Birlikte yararlanmada zorunlu olmadığı halde, yardımlaşmayla iki populasyon da aralarındaki ilgiden yararlanır. Örneğin danaburnu (Gryllotalpa gryllotalpa) beslenirken kestiği bir bitki parçası çürümeye yüz tutarken bundan çürükçül maddelerle beslenen saprofag böcekler de yararlanır.

Tek yönlü yararlanmada iki türe ait populasyon arasındaki ilgiden bir populasyon yararlanırken diğerinin bundan etkilenmemesi durumudur. Örneğin yaprakbitlerinin çıkardığı tatlımsı maddeden karıncaların beslenmesi ve bundan tek yönlü olarak yararlanması söz konusu iken diğeri bundan etkilenmez.

Tek yönlü zararlanmada iki populasyon arasında ilgi kurulduğunda bu türlerden biri etkilenmediği halde, diğeri bu ilgiden olumsuz yönde etkilenir. Örneğin aynı yaprak üzerinde yaşayan iri vücutlu bir tırtılın gezinirken bir yaprak bitini ezip öldürmesi bu ilişkiye örnek olarak verilebilir.

Asalaklık ve avcılıkta, asalak ve avcının yaşamını sürdürebilmesi için konukçusu ile ilgi kurması zorunludur. İlgi kurulduğunda asalak ve avcının populasyonunda bir artma, konukçu veya avın populasyonunda bir azalma görülür. Yani aralarında negatif bir ilişki vardır.

Bütün bu ekolojik faktörler için Liebig’in minimum yasası ve Shelford’un ekolojik tolerans yasası geçerlidir.

Liebig’in Minimum Yasası

Liebig tarafından 1840 yılında ortaya konan bu yasaya gore canlıların bir habitattaki gelişmesi, ortamda bulunan zorunlu maddelerin minimum miktarına göre değişir. Ortamda en az bulunan canlı madde sınırlayıcı madde olarak adlandırılır. Bu madde ortamda yoksa canlılar bu maddelere çok benzeyen maddeleri alarak yaşamlarını sürdürürler. Örneğin salyangozlar kabukları için gerekli kireci bulamazsa Stronsiyumu alırlar.

Shelford’un Ekolojik Tolerans Yasası

Liebig kanuna ek olarak Shelford’un tolerans yasası bir organizmanın fiziksel faktörlerin en düşük ve en yüksek sınırlarına gösterdiği toleransı olarak tanımlanmaktadır. Organizma bu toleransı sayesinde yaşamını sürdürür. Bütün ekolojik faktörlerin en az, en çok ve normal (optimum) değerleri vardır. Normal değerin hemen altında veya biraz üzerinde olan değerlere pessimum denir. En az ve en çok değerler arasına “Vital Zone” adı verilir.

Bu canlılar ekolojik faktörlere geniş bir tolerans gösterir. Bu gibi türlere (eurykous), dar tolerans gösterenlere (stenokous), her türlü ekolojik faktöre geniş tolerans gösteren türlere de (kozmopolit) tür adı verilir.