Ekoloji ya da doğa bilimi, canlıların hem kendi aralarında hem de fiziksel çevreleri ile olan ilişkileri inceleyen bilim dalıdır. Ekoloji canlıları birey, popülasyon, komünite, ekosistem ve biyosfer düzeylerinde inceler. Ekoloji çok yakından ilişkili olduğu biyocoğrafya, evrimsel biyoloji, genetik, etoloji ve doğa tarihi dallarıyla örtüşür. Ekoloji, biyoloji biliminin bir dalıdır.
Dizge ya da sistem, birbiriyle etkileşen veya ilişkili olan, bir bütün oluşturan cisim veya varlıkların bileşkesidir. Bu varlıklar soyut veya somut olabilirler.
Doğa İnsan yapımı dışında kalan ve kendiliğinden var olan, sürekli değişen, dönüşen tüm fiziki evren ve onun kendiliğinden işleyişi. İnsan da doğanın parçasıdır. İnsan'ın doğadan koparak; doğaya, dünyaya müdahale eden bir canlıya dönüşmesiyle doğa ve insan ayrımı yapılmak durumu doğmuştur. İnsanın, kabaca on bin yıl öncesinden itibaren özellikle de yerleşik düzene geçmesiyle, yoğun şekilde besi hayvanlarını evcilleştirmesi, toprağı ekip dikmeye başlaması, tüm ekonomik faaliyetleri, kitlesel savaşları ve savaşlar için geliştirdiği teknolojileri, insanın doğadan kopması veya doğaya müdahale etmesi olarak yorumlanır. Antik Çin bilgelerinden Zhuangzi bu kopuşu "İnsanın, öküzün burnuna halka takması" diye anlatır: Öküzün iki kulağı, iki boynuzu, dört bacağının olması doğadan gelir; öküzü işinde gücünde kullanmak için burnuna halka takıp çekiştirmek ise insan müdahalesidir.
Biyocoğrafya, bitki ve hayvan türlerinin dağılımını ve bu dağılımın nedenlerini inceleyen Fiziki coğrafyanın alt bilim dalıdır.
Bir ototrof, karbondioksit gibi basit maddelerden karbon kullanarak, genellikle ışıktan (fotosentez) veya inorganik kimyasal reaksiyonlardan (kemosentez) gelen enerjiyi kullanarak karmaşık organik bileşikler üreten bir organizmadır. Abiyotik bir enerji kaynağını organik bileşiklerde depolanan ve diğer organizmalar tarafından kullanılabilen enerjiye dönüştürürler. Ototroflar canlı bir karbon veya enerji kaynağına ihtiyaç duymazlar ve karadaki bitkiler veya sudaki algler gibi bir besin zincirindeki üreticilerdir. Ototroflar karbondioksiti indirgeyerek biyosentez için organik bileşikler ve depolanmış kimyasal yakıt yapabilirler. Çoğu ototrof indirgeyici madde olarak su kullanır, ancak bazıları hidrojen sülfür gibi diğer hidrojen bileşiklerini de kullanabilir.
Akvaryum, çoğunlukla cam ya da yüksek dirençli plastik gibi saydam malzemelerden yapılan, genellikle balık olmak üzere, bazen de omurgasızlar ve ayrıca amfibyumlar, deniz memelileri ve sürüngenler gibi suda yaşayan bitki ve hayvanların tutulduğu ve daha çok bu canlıların sergilenmesi amacıyla kullanılan içi su dolu, küçük bir cam kavanozdan büyük su tanklarına kadar geniş bir yelpazede yer alan kap ve yapılar. Akvaryum sahibi olmak dünya çapında yaklaşık 60 milyon kişi tarafından paylaşılan popüler bir hobidir. Çağdaş akvaryumların öncülerinin ilk çıktığı 1850'li yıllardan beri, özellikle akvaryum balıklarını sağlıklı tutabilmek için daha karmaşık ışıklandırma ve filtreleme sistemleri de geliştirildikçe akvaryum ile ilgilenenlerin sayısı artmıştır. Halka açık akvaryum'lar, evdeki akvaryumların büyük ölçekteki kopyalarıdır. Osaka Akvaryum, 5.400 m3'lük su tankı ve 580 türden oluşan su canlısı koleksiyonuna sahiptir ve Birleşik Krallık'ta yapılması planlanan National institute for research into aquatic habitats 40 hektarlık büyüklüğüyle dünyanın en büyük akvaryumu olacaktır.
Beslenme, canlılığın gereklerini yerine getirmek için gerekli olan maddeleri, canlı dışı ortamdan edinme faaliyetine verilen isimdir.
Popülasyon, her türlü canlı varlığın sayısal yoğunluk ve dağılımıdır. Sözcük Türkçeye Fransızcadan geçmiştir. Türkçe karşılığı nüfus olmasına rağmen biyoloji ve toplumbilim terimi olarak sıklıkla kullanılır. Bunun yanında biyolojideki anlamı ile popülasyon, belli bir yerde belli bir zamanda bulunan, birbirleriyle çiftleşip üreyebilen ve aynı tür içinde yer alan canlıların oluşturduğu bireyler topluluğuna verilen isimdir. Bir popülasyonda sadece bir tür bulunabilir.
- Popülasyon: Belirli bir bölgede yaşayan aynı türe ait bireyler topluluğudur.
- Tür: Ortak bir atadan gelen çiftleştiklerinde verimli döller meydana getirebilen bireylerdir.
- Ekosistem: Belirli bir bölgede bulunan canlı ve cansız varlıkların oluşturduğu yapıdır.
- Habitat: Bir organizmanın yaşadığı ve geliştiği yer.
- Ekoton: İki ekosistemin kesiştiği yerlerdir. Canlı çeşitliliği yüksektir.
- Baskın tür: Ekosistemde en fazla bulunan tür.
- Süksesyon: Çevre koşulları ile baskın türün değişmesidir.
- Komünite: Belirli bir bölgede yaşayan popülasyonların tümüdür.
Yaşamın başlangıcından beri, atmosfer ve okyanuslar azot içerir. Azot canlılar için önemli bir maddedir. Canlılar yaşamlarını sürdürebilmek için oksijen ve karbondioksite ihtiyaç duydukları gibi, büyüyebilmek için de azota (N2) ihtiyaç duyarlar. Çünkü proteinlerin ve DNA'nın önemli bir bileşenidir. Azot, canlı vücudunda özellikle nükleik asitlerin, proteinlerin ve vitaminlerin yapısında %15 oranında bulunmaktadır. Gaz halindeki azot (N2), atmosferin %78'ini oluşturur. Üçlü kovalent bağı, bu iki azot atomunu sıkıca bir arada tutar. Azot Döngüsü, daha çok biyosferin ince bir tabakasında gerçekleşir. Azot bileşikleri bu ince kabuk içinde birbirine dönüşür. Bu işlemlere azot döngüsü denir. Azot döngüsü yaşamın sürekliliğini sağlayan bir doğa olayıdır. Bu döngüde azot bileşikleri sürekli olarak topraktan canlılara ve sonra tekrar toprağa geri dönerler. Ancak bir miktar azot atmosfere gider ve tekrar geri alınır. Canlılar havadaki bu azotu, ihtiyaçları olmasına rağmen doğada bulunduğu gibi bünyelerine alamazlar. Bu gazın bir şekilde canlıların kullanabileceği hale dönüştürülmesi ve canlılar tarafından tüketilip bitirilmemesi için bir döngü şeklinde atmosfere geri dönmesi gerekmektedir. Bu zorunluluğu ise mikroskobik bakteriler ve baklagiller karşılamaktadır.
Çevre kirliliği, çevrenin doğal olmayan bir şekilde insan eliyle doğallığının bozulmasıdır. Bu ekosistemi bozma eylemleri; kirlenme şeklinde tabir edilmektedir.
Ötrofikasyon, göl gibi herhangi bir büyük su ekosisteminde, başta karalardan gelenler olmak üzere, çeşitli nedenlerle besin maddelerinin büyük oranda artması sonucu, plankton ve alg varlığının aşırı şekilde çoğalmasıdır. Bu durum sudaki çözülmüş oksijen miktarını azaltarak uzun vadede su ekosisteminin ölümüne neden olabilir.
Biyokimyada metabolik yolak veya metabolik patika, hücre içinde meydana gelen bir dizi kimyasal tepkimedir; Bunlar toplu olarak metabolizmayı oluştururlar. Her bir yolakta belli bir kimyasal bileşik, enzimler tarafından değişime uğrar. Bazı metabolik yolaklarda pek çok bileşik ve enzim yer aldığı için bunlar çok karmaşık olabilir. Hücrelerde pek çok yolak bulunur, bunlar ortak bileşiklerde kesiştikleri için karmaşık ağlar oluşturabilirler, bunlara metabolik ağ denir. Metabolik yolaklar organizmalarda homeostaz sağlamakta rol oynar.
Biyoçeşitlilik, bir ekosistem, biyom veya tüm Dünya'da bulunan yaşam formlarının çeşitliliğidir. İnsanların yaşamlarını sürdürebilmesi için yaşadıkları çevrede, temiz su ve havanın, verimli toprakların, besinlerin ve diğer gereksinimlerinin karşılandığı, kullanacağı çeşitli maddelerin bulunması gerekir. Yaşam için gerekli madde ve koşullar, çevrenin abiyotik etkenleri ile bakteri, Protista, mantar, bitki ve hayvanlar tarafından sağlanır. Bu canlıların tamamına biyoçeşitlilik denir. Bu çevredeki biyoçeşitlilik arttıkça o çevrenin ekolojik hizmetleri de o oranda artar. Yalnız bu artış biyolojik çeşitliliği oluşturan türler arasında dengeli etkileşimin gerçekleşmesi durumunda geçerlidir. Bu nedenle biyolojik çeşitlilik arttıkça, ekosistemlerdeki madde dolaşımı ve enerji akışları daha etkin halde gerçekleşir. Bunun aksine, ekosistemdeki biyolojik çeşitlilik azaldığında, ekosistem hizmetlerinde azalma olur. Örneğin, yılan bulunduğu ekosistemdeki fare ve kurbağa gibi türleri besin olarak kullanır. Böylece fare ve kurbağa popülasyonlarının aşırı artışı engellenir. Bunun sonucunda, fare ve kurbağalarla aynı besini paylaşan diğer hayvanların besinlerden yararlanmalarına olanak verilmiş olur.
Bir mikroorganizma veya mikrop mikroskobik bir organizmadır. Mikroorganizmaları inceleyen, Anton van Leeuwenhoek'un kendi tasarımı olan bir mikroskop kullanarak 1675'te mikroorganizmaları keşfetmesi ile başlayan bilim dalına mikrobiyoloji denir.
Besin ağı ya da besin döngüsü besin zincirlerinin doğal olarak bağlaşmasıdır ve genellikle ekolojik bir topluluk içinde neyin ne ile beslendiğini gösteren grafiksel bir gösterimdir. Çevrebilimciler tüm yaşam biçimleri kabaca trofik düzey adı verilen iki kategoride sınıflandırırlar: ototroflar ve heterotroflar. Ototroflar büyümek, gelişmek ve üremek için mineraller ve karbon dioksit gibi gazlardan oluşan inorganik maddelerden organik madde üreterek kendi besinlerini sağlarlar. Bu kimyasal tepkimelerin gerektirdiği enerji güneşten çoğunlukla fotosentez yoluyla elde edilir. Hidrotermal bacalar ve kaplıcalar az da olsa güneşin yanında diğer enerji kaynaklarıdır. Trofik düzeyler karbon gereksinimlerini yalnızca atmosferden elde eden tam ototroflardan, organik maddeyi atmosferden elde etmenin yanı sıra diğer kaynakları da kullanan etçil bitkiler gibi miksotroflara ve organik madde elde etmek için beslenmek zorunda olan tam heterotroflara kadar uzanır. Besin ağında besin zincirleri heterotrofların hangi ototroflar ya da heterotroflar ile beslendiğini gösteren bağlantılar ile gösterilir. Besin ağı bir ekosistemi değiş-tokuş yapan birleşik bir sistem olarak çeşitli beslenme yöntemlerinin basit olarak tasvir edilmesidir. Kabaca otçul, etçil, leşçil ve parazitik olarak ayrılabilen değişik beslenme ilişkileri vardır. Heterotroflar tarafından yenilen şekerler gibi bazı organik maddeler enerji sağlar. Siyanobakterilerden sekoyaya ve virüslerden mavi balinaya kadar ototroflar ve heterotroflar mikroskobik boyuttan tonlarca ağırlığa kadar her boyutta bulunmaktadırlar.
Ayrıştırıcılar, biyolojik bozulma yaratan organizmalardır. Canlılar dünyasında biyotik bileşen grubunda incelenirler.
Biyoloji ve ekolojide abiyotik faktörler veya abiyotik bileşenler, canlıların ve ekosistemin işleyişini etkileyen; canlı olmayan, fiziksel veya kimyasal olarak çevrenin birer parçalarıdırlar. Abiyotik faktörler ve bunlarla ilişkili olaylar biyolojiyi desteklemektedir.
Biyotik faktörler veya biyotik bileşenler, başka bir organizmayı etkileyen veya ekosistemi şekillendiren herhangi bir canlı faktör olarak tanımlanabilir. Bu, hem ekosistemlerindeki diğer organizmaları tüketen hayvanları hem de tüketilen organizmaları içerir. Biyotik faktörler arasında insan etkisi, patojenler ve hastalık salgınları da yer alır. Her biyotik faktörün, her gün, yaşayabilmesi ve çalışabilmesi için uygun miktarda enerjiye ve beslenmeye ihtiyacı vardır.
Ekosistem hizmetleri insanlara doğal çevre ve sağlıklı ekosistemler tarafından sunulan birçok ve çeşitli faydalardır. Bu tür ekosistemler arasında, örneğin, tarımsal ekosistem, orman ekosistemi, otlak ekosistemi ve su ekosistemleri bulunmaktadır. Sağlıklı ilişkiler içinde çalışan bu ekosistemler, bitkilerin doğal tozlaşması, temiz hava, aşırı hava koşullarını hafifletme, insan zihinsel ve fiziksel refahı gibi şeyler sunar. Toplu olarak, bu faydalar 'ekosistem hizmetleri' olarak bilinir ve genellikle temiz içme suyu, ayrışma ve gıda ekosistemlerinin dayanıklılığı ve verimliliğinin ayrılmaz bir parçasıdır.
Su ekosistemi, karasal ekosistemlerin aksine, bir su kütlesinin çevrelenmesiyle oluşan bir ekosistemdir. Su ekosistemleri, birbirlerine ve çevrelerine bağımlı olan organizma topluluklarını içerir. İki ana su ekosistemi türü, tuzlu su ekosistemleri ve tatlı su ekosistemleridir.
