Ekosistem mühendisi

Ekosistem mühendisi, bir yaşam alanını yaratan, önemli ölçüde değiştiren, koruyan veya yok eden herhangi bir türdür . Bu organizmalar, bir alanın tür zenginliği ve peyzaj düzeyindeki heterojenliği üzerinde büyük bir etkiye sahip olabilir. Sonuç olarak, ekosistem mühendisleri, yaşadıkları çevrenin sağlığını ve istikrarını korumak için önemlidir. Tüm organizmalar yaşadıkları çevreyi bir şekilde etkilediğinden, "ekosistem mühendisleri" teriminin yalnızca davranışları diğer organizmaları çok güçlü bir şekilde etkileyen kilit türler için kullanılması önerilmiştir.

Jones ve diğerleri iki farklı ekosistem mühendisi türü tanımladı:

Allogenik mühendisler, canlı veya cansız maddeleri mekanik olarak bir formdan diğerine dönüştürerek biyofiziksel ortamı değiştirirler. Kunduzlar, ekosistem mühendisleri için orijinal modeldir; ağaç kesimi ve baraj yapımı sürecinde kunduzlar ekosistemlerini büyük ölçüde değiştirirler. Bir barajın eklenmesi, bölgedeki birçok organizmanın hem dağılımını hem de bolluğunu değiştirecektir. Tırtıllar da yapraklardan barınaklar oluşturarak, aynı anda veya daha sonra bu barınakları işgal edebilecek diğer organizmalar için de barınaklar oluşturmaları bakımından başka bir örnektir. Ek bir örnek de, yuva yapmak için ağaçlarda delikler açan ağaçkakanlar veya diğer kuşlar olabilir. Bu kuşlar işlerini bitirdikten sonra, delikler diğer kuş veya memeli türleri tarafından barınak olarak kullanılır.

Otogenik mühendisler, vücut yapıları aracılığıyla yaşam alanı oluşturarak çevreyi değiştirirler. Örnekler arasında, asidik, su dolu koşullara uyum sağlamış türlerin yaşadığı turbalıklar oluşturan Sphagnum yosunu ve gövdeleri ve dalları likenler, yosunlar, sincaplar, kuşlar ve böcekler için alt tabaka ve barınak görevi gören ağaçlar yer alır. Tropiklerde, sarmaşıklar ağaçları birbirine bağlayarak birçok hayvanın yalnızca orman örtüsü içinde seyahat etmesine olanak tanır. ^{[ daha iyi kaynak gerekli ]}

Bir ortamda ekosistem mühendislerini tanımlayabilmek, bu bireylerin aynı ortamda yaşayan diğer organizmalar üzerindeki etkisine bakıldığında, özellikle kaynak bulunabilirliği açısından önemli olabilir. Ayrıca, ekosistem mühendislerinin diğerlerine doğrudan canlı veya ölü doku sağlayan organizmalar olmadığını da anlamak hayati önem taşır. Başka bir deyişle, kaynakları değiştirme yetenekleri nedeniyle mühendis olarak tanımlanırlar, trofik etkileri nedeniyle değil. Ekosistem mühendislerinin etkisi kilit türler kadar büyük olabilirken, etki türleri bakımından farklılık gösterirler. Kilit türler genellikle trofik etkileri nedeniyle önemlidir, oysa ekosistem mühendisleri öyle değildir.

Kilit türlerde olduğu gibi, ekosistem mühendisleri de her zaman bol miktarda bulunmaz. Daha yüksek yoğunluğa ve kişi başına düşen büyük etkiye sahip türlerin etkisi daha kolay fark edilir, ancak daha az bol bulunan türler de yine de büyük bir etkiye sahip olabilir. Bunun en önemli örneği, küçük bir popülasyon yoğunluğuna sahip olmasına rağmen, yuva yapılarıyla makrofaunanın zamansal ve mekansal büyümesini etkileyen bir ekosistem mühendisi olan çamur karidesi Filhollianassa filholi'dir .

Bazı ekosistem mühendislerinin varlığı, peyzaj düzeyinde daha yüksek tür zenginliğiyle ilişkilendirilmiştir. Kunduz gibi organizmalar, habitatı değiştirerek daha fazla habitat heterojenliği yaratır ve böylece başka yerlerde bulunmayan türleri destekleyebilir. Diğer şemsiye türlerine benzer şekilde, bir ekosistem mühendisini koruyarak bir peyzajın genel çeşitliliğini koruyabileceğiniz düşünülebilir. Kunduzların ayrıca, nadir bulunan Aziz Francis satir kelebeğini koruyacak ve bitki çeşitliliğini artıracak şekilde habitatları korudukları da gösterilmiştir.

Ekosistem mühendislerinin bir ekosistem içindeki süreçlerin karmaşıklığını artırma yeteneği, biyoçeşitliliği de etkileyebilir ve bu da yerel ortamlarda daha fazla tür zenginliği ve çeşitliliğine olanak sağlayabilir. Örneğin, kunduzlar kıyı ormanlarını değiştirme ve sulak alan habitatlarını genişletme kapasitesine sahiptir; bu da daha fazla türün manzarada yaşamasına izin vererek habitatların çeşitliliğinin artmasına neden olur. Ekosistem mühendisi mercan türleri tarafından oluşturulan mercan resifi habitatları, dünyadaki en yüksek sucul tür bolluklarından bazılarını barındırır.

"Ekosistem mühendisi" teriminin bir türü sınıflandırmak için kullanılması konusunda tartışmalar vardır, çünkü bu terim ekolojik bilim topluluğu için bir "moda kelime" olarak algılanabilir. "Ekosistem mühendisliği" teriminin kullanımı, türün çevresini kasıtlı ve bilinçli olarak değiştirdiğini öne sürebilir. Başka bir argüman ise, ekosistem mühendislerinin yaygınlığının tüm türlerin ekosistem mühendisi olduğu anlamına geldiğini öne sürmektedir. Bu, bir ekosistem mühendisinin sınıflandırılmasına yönelik daha fazla ekolojik araştırmanın yapılmasını gerektirir. Bir ekosistem mühendisini tanımlamanın genelliği ve özellikleri tartışmanın kökenini oluşturmuştur ve şimdi türleri ekosistem mühendisi olarak etkilerine göre kesin olarak sınıflandırmak ve kategorize etmek için daha fazla araştırma yapılmaktadır.

Ekosistem mühendislerinin genel tipleri, allogenik ve otogenik olmak üzere mevcuttur, ancak daha ileri araştırmalar tüm organizmaların belirli durumlara girebileceğini öne sürmüştür. Altı özel durum olduğu öne sürülmüştür. Bu durumlar, türlerin kaynaklarını farklı durumlara dönüştürme yetenekleri ve abiyotik güçlerle mücadele etme yetenekleri ile farklılaştırılmıştır. Bir durum, bir malzemenin fiziksel koşulunu ifade eder ve bir durum değişikliği, fiziksel abiyotik veya biyotik bir malzeme değişikliğini ifade eder

Ekosistem Mühendislerinin Vakaları

Dava #	Otogenik veya Allogenik	Gerekçe	Örnek
1	Otogenik	Ekosistem mühendisliği olarak değerlendirilmemektedir.	Ekosistem mühendisi olarak kabul edilmeyen herhangi bir tür.
2	Allogenik	Kaynakları kullanılabilir ve/veya daha faydalı biçimlere dönüştürün.	İnekler ot yedikten sonra, omurgasızlar tarafından besin kaynağı ve barınak olarak kullanılan dışkılarıyla birlikte inek pamuğu üretirler.
3	Otogenik	Organizma bir halden diğerine dönüşür ve kaynakların dağılımını ve/veya bulunabilirliğini ve/veya fiziksel çevrenin özelliklerini etkiler.	Mercanlar ve ormanlar büyür ve bu da çevrelerinde gelişimsel değişikliklere yol açar.
4	Allogenik	Bir maddeyi bir halden başka bir hale dönüştürebilme yeteneği	Kunduzlar canlı ağaçları alıp ölü ağaçlara dönüştürebilir, daha sonra bu ölü ağaçları kullanarak diğer hayvanlar için barınak görevi gören ve kurak bölgelerde su akışını dengeleyen barajlar inşa edebilirler.
5	Otogenik	Aşırı cansız güçleri düzenleyerek kaynak akışını kontrol altına almak.	Kabuksu mercan algleri dalgaları kırar ve mercan resiflerini muazzam su kuvvetinden korur.
6	Allogenik	Tür, bu durumlardan bir veya daha fazlasına giriyor.	Kabuklu midyeler, tortuyu korumak ve erozyonu önlemek için birbirine bağlanan iplikçikler salgılar.

Türler, insanlar veya insan yapımı araçlar aracılığıyla dünyanın her yerine sınırsız bir hızla taşınabilmekte, bu da yabancı ekosistem mühendislerinin türler arası etkileşimlerin dinamiklerini değiştirmesine ve insan aracılığı olmadan mühendislerin erişemeyeceği yerlerde mühendislik çalışmalarının yapılabilmesine olanak sağlamaktadır.

İstilacı türler de olabilen, sonradan getirilen türler genellikle ekosistem mühendisleridir. ABD'nin güneydoğusuna getirilen baklagil bir bitki olan kudzu, istila ettiği bölgelerdeki hayvan ve kuş türlerinin dağılımını ve sayısını değiştirir. Ayrıca yerli bitki türlerini de baskılar. Zebra midyesi, Kuzey Amerika'da bir ekosistem mühendisidir. Avcılardan korunma sağlayarak, mikro habitatları artırarak tatlı su omurgasızlarının büyümesini teşvik eder. Enfekte olmuş göllere ışık nüfuzu da ekosistemi iyileştirir ve alglerin artmasına neden olur. Bazı ekosistem mühendislerinin sağlayabileceği faydaların aksine, istilacı türler genellikle ters etkiye sahiptir.

İnsanların en çarpıcı ekosistem mühendisleri olduğu düşünülmektedir. Niş oluşturma, insan faaliyetinin en eski günlerinden beri yaygındır. Kentleşme, tarım uygulamaları, ağaç kesimi, baraj yapımı ve madencilik yoluyla insanlar çevreyle etkileşim biçimlerini değiştirmişlerdir. Bu etkileşim, insan ekolojisi alanında daha çok incelenmektedir. Hem allojenik hem de otogenik mühendisler olarak kabul edilen insanlar, ekosistem mühendislerinin bu iki kategorisinden hiçbirine tam olarak uymayabilir. İnsanlar, otogenik etkileri taklit edebildikleri gibi kendi allojenik etkilerini de uygulayabilirler. Klima, insanların otogenik etkileri taklit etme biçiminin en önemli örneklerinden biridir

Birçok topluluk ve ekosistemin karmaşıklığı nedeniyle, restorasyon projeleri genellikle zordur. Ekosistem mühendisleri, belirli bir alanı önceki durumuna geri döndürmenin bir yolu olarak önerilmiştir. İdeal olarak bunların hepsi doğal etkenler olsa da, günümüzdeki gelişim düzeyiyle bir tür insan müdahalesi de gerekli olabilir. Ekosistem mühendisleri, restorasyon ekolojisine yardımcı olmanın yanı sıra, istilacı türlerin yönetimi konusunda da faydalı bir etken olabilirler. İnsan faaliyetleri tarafından bozulmuş veya yok edilmiş ekosistemlerin restorasyonuna ve hem insan hem de ekolojik değerlere sahip sürdürülebilir ekosistemlerin geliştirilmesine odaklanan yeni alanlar gelişmektedir.

Daha önce bahsedilen kunduzun ekosistem mühendisi rolünün yanı sıra, diğer karasal hayvanlar da aynı şeyi yapar. Bu, beslenme alışkanlıkları, göç düzenleri veya daha kalıcı değişikliklere yol açan diğer davranışlar yoluyla olabilir.

Araştırmalar, meyve ve yaprak yeme gibi beslenme stratejileri nedeniyle primatların tohum dağıtıcısı olarak hareket etmeleri sonucu ekosistem mühendisleri olarak kabul edilebileceğini öne sürmüştür. Genel olarak primatlar çok bol bulunur ve daha sonra bölgelerine dağıttıkları büyük miktarda meyveyle beslenirler. Filler de beslenme, kazma veya göç davranışları yoluyla çevrelerinde çok büyük değişikliklere neden oldukları için ekosistem mühendisleri olarak belirlenmiştir.

Çayır köpekleri, toprağı kazarak ve çevirerek önemli değişiklikler yapabilme yeteneği nedeniyle, allojenik ekosistem mühendislerinin bir başka karasal biçimidir. Toprakları ve peyzajın bitki örtüsünü etkileyebilirler ve eklembacaklılar, kuşlar, diğer küçük memeliler ve sürüngenler için yeraltı koridorları sağlayabilirler. Bu, habitatlarının tür zenginliği ve çeşitliliği üzerinde olumlu bir etkiye sahiptir ve bu nedenle çayır köpekleri kilit türler olarak etiketlenir.

Eklembacaklılar, örümcekler, karıncalar ve yapraklardan barınaklar oluşturan birçok larva türü gibi ekosistem mühendisleri de olabilirler; ayrıca bitkilerin şekillerini değiştiren safra oluşturan böcekler de vardır. Kabuk böcekleri, orman ekosistemlerinin bir ekosistem mühendisidir ve konakçı çam türlerine saldırdıklarında yangının yayılmasını ve şiddetini etkileyebilirler.

Ekosistem mühendisleri sadece hayvanlar değildir. Mantarlar, birbirinden uzak bölgeleri birbirine bağlayabilir ve aralarında besin maddelerini taşıyabilirler. Bunu yaparak odun yiyen omurgasızlar için besin nişleri oluştururlar, daha önce avlanan hayvanlardan taşınan azotu ağaçlara sağlarlar hatta ağaçlar arasında karbonu yeniden dağıtan bir "yeraltı boru hattı" bile oluştururlar. Bu nedenle mantarlar, ekosistemlerdeki besin döngülerini kontrol eden mühendislerdir.

Deniz ortamlarında, filtreyle beslenen organizmalar ve planktonlar, bulanıklığı ve ışık penetrasyonunu değiştirerek fotosentezin gerçekleşebileceği derinliği kontrol ettikleri için ekosistem mühendisleridir. Bu da bentik ve pelajik habitatların birincil üretkenliğini sınırlar ve trofik gruplar arasındaki tüketim modellerini etkiler.

Deniz ortamlarındaki ekosistem mühendislerine bir başka örnek de, çoğu mercan resifi organizmasının bağlı olduğu yaşam alanının çerçevesini oluşturan skleraktin mercanlardır . Mercan gibi bazı ekosistem mühendisleri, çevrelerini korumaya yardımcı olurlar. Papağan balıkları, mercanlarla rekabet eden makroalgleri yiyerek mercan resiflerinin korunmasına sıklıkla yardımcı olurlar. Bu ilişki karşılıklı olarak faydalı olduğundan, iki organizma arasında pozitif bir geri bildirim döngüsü oluşur ve bu da onları mercan resifi ekosistemlerinin yaratılması ve korunmasından sorumlu kılar.

Balinalar, ticari balina avcılığı döneminde sayılarının %90'ına kadarının kaybolmasına rağmen, ekosistem mühendisleri olarak rolleri nedeniyle giderek daha fazla tanınmaktadır. Balinalar yüzeye dışkılayarak fitoplanktonun büyümesini artıran besin maddeleri salgılarlar. Balinalar okyanuslar boyunca göç ederken ve su sütununda yukarı ve aşağı hareket ederken, " Balina Pompası " olarak bilinen bir süreçte bu besin maddelerinin yayılmasına yardımcı olurlar.

• Niş yapımı

• Buse, J; Ranius, T; Assmann, T (2008). "An endangered longhorn beetle associated with old oaks and its possible role as an ecosystem engineer". Conservation Biology. 22 (2). ss. 329-337. doi:10.1111/j.1523-1739.2007.00880.x. PMID 18261146. 
• Crawford, KM; Crutsinger, GM; Sander, NJ (2007). "Host-plant genotypic diversity mediates the distribution of an ecosystem engineer". Ecology. 88 (8). ss. 2114-2120. Bibcode:2007Ecol...88.2114C. doi:10.1890/06-1441.1. PMID 17824442. 
• Commito, J. A.; Celano, E. A.; Celico, H. J.; Como, S.; Johnson, C. P. (2005). "Mussels matter: postlarval dispersal dynamics altered by a spatially complex ecosystem engineer". Journal of Experimental Marine Biology and Ecology. 316 (2). ss. 133-147. Bibcode:2005JEMBE.316..133C. doi:10.1016/j.jembe.2004.10.010. 
• Wright, JP; Jones, CG (2006). "The concept of organisms as ecosystem engineers ten years on: progress, limitations, and challenges". BioScience. 56 (3). ss. 203-209. doi:10.1641/0006-3568(2006)056[0203:tcooae]2.0.co;2 . 

• 90'lı yıllarda ekosistem mühendisleri kavramını (CG. Jones ve JH. Lawton ile birlikte) geliştiren Moshe Shachak'ın bir konferansı .