Genel Zooloji

1. Zooloji ve kapsamı

Zooloji, biyolojinin bütün hayvanlar âlemini kapsayan dalıdır (Yunanca zoon hayvan, logos bilim). Konuları iki grupta toplanabilir:

Zooloji, biyokimya ve biyofizik aracılığıyla kimya ve fizikle de iç içedir. Tarımda hayvancılığın, böcek ve nematod gibi zararlıların, faydalı böceklerin ve yaban hayatının anlaşılması zooloji bilgisine dayanır.

2. Canlılığın özellikleri

Canlılığın her duruma uyan tek bir tanımı yoktur, ama “canlılık belirtileri” konusunda fikir birliği vardır. Bütün organizmalar:

• Bir ya da daha çok hücreden oluşur ve karmaşık kimyasal maddeler içerir.
• Enerji kullanır, büyür ve sınırlı bir ömre sahiptir.
• Çevredeki değişikliklere tepki verir (irkilme) ve ürer.
• Zamanla değişir, yani evrimleşir.

Canlılar bu özellikleri sürdürmek için düzenli olarak bazı işlemler yürütür: beslenme ve sindirim, maddelerin vücut içinde taşınması, besinlerdeki enerjinin açığa çıkarıldığı solunum, yeni maddelerin yapıldığı sentez, büyüme, artıkların uzaklaştırıldığı boşaltım, iç ve dış uyarılara karşı düzenleme ve üreme. Hücrelerdeki bütün kimyasal tepkimelerin toplamına metabolizma denir.

Besinini kendisi üreten yeşil bitkiler gibi canlılara ototrof, hazır besin almak zorunda olan hayvanlar gibi canlılara heterotrof denir. Virüsler ise canlı ile cansız arasındadır: bir hücre içinde çoğalabilir, ama dışarıda kristal hâlinde cansız bir madde gibi saklanabilirler.

3. Simetri ve vücut düzeni

Hayvanlarda üç temel simetri şekli vardır:

• Küresel (sferik) simetri: Merkezden geçen her kesit hayvanı iki eş yarıma ayırır; bazı tek hücreliler.
• Işınsal (radyal) simetri: Merkezden geçen her dikey kesit hayvanı iki eş yarıma ayırır; deniz yıldızı, deniz anası.
• İki yanlı (bilateral) simetri: Yalnızca vücudun ortasından geçen boyuna kesit hayvanı iki eş yarıma ayırır; solucanlar, böcekler ve bütün omurgalılar.

Vücut bölgeleri ve düzlemler

4. Hücre ve madde taşınımı

Hücre teorisine göre bütün canlılar hücrelerden oluşur, hücre canlılığın en küçük birimidir ve her hücre başka bir hücreden meydana gelir. Hayvan hücresinin başlıca kısımları şunlardır:

• Hücre zarı: Hücreyi çevreler ve madde alışverişini denetler; seçici geçirgendir. Hayvan hücrelerinde, bitki hücrelerindeki gibi bir hücre duvarı yoktur.
• Çekirdek: Kalıtım maddesi DNA’yı taşır ve hücrenin faaliyetlerini yönetir.
• Sitoplazma ve organeller: Protein sentezinin yapıldığı ribozomlar, maddelerin taşındığı endoplazmik retikulum, salgıların paketlendiği Golgi aygıtı, sindirim enzimleri taşıyan lizozomlar, enerji üretilen mitokondriler, hücre bölünmesinde görev alan sentriyoller, hareketi sağlayan sil ve kamçılar.

Maddelerin zardan geçişi

• Difüzyon: Maddelerin çok yoğun olduğu yerden az yoğun olduğu yere kendiliğinden geçmesi; enerji gerektirmez.
• Ozmoz: Suyun seçici geçirgen bir zardan, su yoğunluğunun fazla olduğu taraftan az olduğu tarafa geçmesi. Tatlı suya konan bir hücre su alıp şişer, tuzlu suya konan hücre su kaybedip büzülür.
• Aktif taşıma: Maddelerin az yoğun olduğu yerden çok yoğun olduğu yere, enerji (ATP) harcanarak taşınması.
• Endositoz ve ekzositoz: Büyük parçacıkların zarın içe ya da dışa doğru kesecik oluşturmasıyla alınması ya da dışarı verilmesi.

5. Hücresel solunum ve enerji

Hücrenin kullandığı enerji, besinlerdeki kimyasal enerjinin ATP (adenozin trifosfat) molekülüne aktarılmasıyla sağlanır. ATP, fosfat bağını kopararak ADP’ye dönüşürken enerji açığa çıkarır.

1. Glikoliz: Sitoplazmada bir glikoz molekülü iki pirüvik aside parçalanır; az miktarda ATP elde edilir. Oksijen gerekmez.
2. Krebs (sitrik asit) döngüsü: Oksijen varsa pirüvik asit mitokondriye girer ve karbondioksite kadar yıkılır.
3. Elektron taşıma zinciri: Mitokondri zarında, hidrojenlerin oksijene aktarılmasıyla ATP’nin büyük kısmı üretilir ve su oluşur.

Bu oksijenli (aerobik) solunumda bir glikozdan yaklaşık 36–38 ATP elde edilir. Oksijen yoksa pirüvik asit mayalarda alkole ve karbondioksite (alkol fermantasyonu), kaslarda laktik aside dönüşür; bu yolla çok daha az enerji elde edilir. Yoğun egzersizde kaslarda laktik asit birikmesi ve “oksijen borcu” kas yorgunluğuna yol açar.

6. Dokular ve deri

Benzer yapı ve görevdeki hücrelerin oluşturduğu topluluğa doku denir. Hayvanlarda dört temel doku vardır:

Deri

Deri; vücudu mekanik etkilere ve mikroorganizmalara karşı korur, su kaybını önler, vücut sıcaklığını düzenler, ter ile boşaltıma yardım eder ve duyu reseptörleriyle hissetmeyi sağlar; bazı hayvanlarda (örneğin kurbağalarda) solunumda da görev alır. Omurgalılarda deri, dışta epidermis ve altında dermis olmak üzere iki katmandan oluşur. Bezler, pullar, kuş tüyleri, kıllar, tırnak, boynuz ve toynak epidermisten meydana gelir.

7. Beslenme, dolaşım, solunum ve boşaltım

• Sindirim: Tek hücrelilerde besin hücre içinde besin kofullarında sindirilir. Hidra gibi basit hayvanlarda tek açıklıklı bir sindirim boşluğu vardır. Gelişmiş hayvanlarda ağızdan anüse uzanan bir sindirim kanalı ve sindirim enzimleri salgılayan bezler bulunur. Geviş getiren hayvanların çok bölmeli midesi, bitkisel lifleri mikroorganizmalar yardımıyla sindirmeye uyum sağlamıştır.
• Dolaşım: Böceklerde kan, damarlardan çıkıp vücut boşluğunda serbestçe dolaşır (açık dolaşım); toprak solucanı ve omurgalılarda kan hep damarlar içinde kalır (kapalı dolaşım). Balıklarda kalp iki, kurbağalarda üç, kuş ve memelilerde dört odacıklıdır; dört odacıklı kalpte temiz ve kirli kan hiç karışmaz.
• Solunum: Küçük hayvanlarda gaz alışverişi doğrudan vücut yüzeyinden olur. Suda yaşayanlar solungaçlarla, böcekler vücuda dağılan hava borularıyla (trake), karada yaşayan omurgalılar akciğerlerle solunum yapar.
• Boşaltım: Protein yıkımından oluşan azotlu artıklar suda yaşayan hayvanlarda amonyak, memelilerde üre, kuşlarda ve böceklerde ürik asit olarak atılır; ürik asit az su gerektirdiği için kara ve uçuş yaşamına uygundur.

8. Sınıflandırma ve isimlendirme

Hayvanlar, aralarındaki benzerlik ve farklılıklar esas alınarak sınıflandırılır. Kökeni ortak olan yapılara homolog (insan kolu, kuş kanadı ve balina yüzgeci), kökeni farklı ama işlevi aynı olan yapılara analog (kuş kanadı ve böcek kanadı) denir; sınıflandırmada homolog yapılar esas alınır.

Sınıflandırmanın temel birimi türdür: birbiriyle çiftleşip verimli döller verebilen ve diğer gruplardan üreme bakımından ayrılmış bireyler topluluğu. Türler sırasıyla cins, familya, takım, sınıf, şube ve âlem altında toplanır. Hayvanlar da bitkiler gibi iki adlı (binominal) olarak adlandırılır: Apis mellifera (bal arısı), Bos taurus (sığır). Sınıflandırmada kullanılan başlıca özellikler şunlardır: simetri, vücudun halkalardan oluşup oluşmadığı (segmentasyon), ekler (bacak, kanat), iskeletin iç ya da dış iskelet olması, cinsiyet durumu, embriyonik gelişme ve larva tipi.

9. Başlıca hayvan şubeleri

Böcekler, tanımlanmış hayvan türlerinin yarısından fazlasını oluşturur; bu yüzden entomoloji, tarımın en önemli bilim dallarından biridir.

10. Üreme ve gelişme

Hayvanlar yavrularını dünyaya getirme şekillerine göre üç gruba ayrılır:

• Ovipar (yumurta ile çoğalan): Dişi yumurtalarını dış ortama bırakır; embriyo yumurtadaki besinle gelişir. Kuşlar, çoğu böcek, sürüngenler ve suda yaşayan pek çok hayvan.
• Ovovivipar: Yumurta annenin vücudunda gelişir, ama embriyo annenin kanından beslenmez; yumurtadan çıkan yavru doğar. Bazı balık ve sürüngenler.
• Vivipar (doğuran): Embriyo annenin rahminde gelişir ve plasenta aracılığıyla annenin dolaşımından beslenir. Memeliler.

Döllenme, sucul hayvanların çoğunda yumurta ve spermlerin suya bırakılmasıyla dış döllenme, karada yaşayanlarda ise iç döllenme şeklindedir. Yumurta sayısı, yavruların hayatta kalma şansıyla ters orantılıdır: yavru bakımı yapmayan türler çok sayıda yumurta bırakır. Böceklerin çoğu gelişirken başkalaşım (metamorfoz) geçirir: tam başkalaşımda yumurta, larva, pupa ve ergin; eksik başkalaşımda yumurta, nimf ve ergin dönemleri vardır.

11. Davranış ve öğrenme

Doğuştan gelen davranışlar

Hayvanlardaki davranışların büyük bölümü türe özgüdür ve doğuştan gelir:

• Periyodik davranışlar: Günlük ve mevsimlik ritimler; belirli mevsimlerde üreme ya da kışın faaliyetlerin azalması.
• Avcı ve avdan kaçma davranışları: Avcının av yakalama teknikleri ile avın kamuflaj, hareketsiz kalma ve kaçma gibi karşı davranışları.
• Yön bulma ve göç, yaşam alanı seçimi, kur yapma, baskınlık, haberleşme ve yavru bakımı. Arı, karınca ve termit gibi topluluk hâlinde yaşayan böceklerde işçi bireyler yavru bakımını üstlenir.

Öğrenme

• Alışkanlık: Zararsız bir uyarana zamanla tepki vermemek; yaban hayvanlarının insan faaliyetlerine alışması.
• İzlenimle öğrenme (imprinting): Yeni doğan yavrunun ilk gördüğü canlıyı ebeveyni olarak benimsemesi; doğumdan sonraki kısa bir dönemde gerçekleşir.
• Şartlanma: Bir uyaranın başka bir uyaranla ya da ödülle ilişkilendirilmesi.
• Deneme-yanılma, keşfetme ve kavrayarak (içgörüyle) öğrenme.

12. Kuşlar ve memeliler

Yaban kuşları büyüklük, renk ve desen, şekil, hareket, ses, görüldükleri yer ve zaman gibi özelliklerine göre tanınır. Gizli yaşayan memeliler ise çoğunlukla ayak izleri, dışkıları, kemirme ve soyma izleri, döküntü kılları ve toprakta açtıkları deliklerle belirlenir.

13. Hayvan ekolojisi

• Habitat: Bir türün yaşadığı yer; biyotop ise belirli bir canlı topluluğunun yaşadığı, koşulları benzer alan.
• Ekolojik niş: Bir türün ekosistemdeki “mesleği”; ne yediği, ne zaman ve nerede faaliyet gösterdiği, diğer türlerle ilişkileri.
• Populasyon: Belirli bir alanda yaşayan aynı türden bireyler. Populasyonların büyüklüğü, yoğunluğu ve dağılım şekli (rastgele, kümeleşmiş ya da düzenli) vardır.
• Komünite: Aynı alanda yaşayan farklı türlerin populasyonlarının oluşturduğu topluluk.

Türler arası ilişkiler

İklime uyum

Hayvanlar olumsuz iklim koşullarıyla farklı yollarla baş eder: sincap, yarasa ve dağ sıçanı gibi türler vücutlarındaki yağı kullanarak kış uykusuna yatar; ayılar daha hafif bir uyuşukluk dönemi geçirir; bazı türler sıcak ve kurak dönemde yaz uykusuna girer, toprağa ya da barınaklara sığınır ya da göç eder. Renk ve vücut şekli de iklime uyum sağlar: çöl hayvanları genellikle mat renkli, soğuk bölgelerdekiler daha iri yapılı ve kalın kürklüdür.

Kavramlar sözlüğü

Zooloji

Hayvanları her yönüyle inceleyen bilim.

Metabolizma

Hücrelerdeki bütün kimyasal tepkimelerin toplamı.

Heterotrof

Besinini hazır olarak dışarıdan alan canlı.

Bilateral simetri

Vücudun yalnız orta boyuna kesitle iki eş yarıma ayrılması.

Dorsal / ventral

Sırt tarafı / karın tarafı.

Hücre zarı

Hücreyi çevreleyen, seçici geçirgen zar.

Mitokondri

Hücresel solunumun yapıldığı, enerji üreten organel.

Ozmoz

Suyun seçici geçirgen zardan su yoğunluğu fazla olan taraftan az olan tarafa geçmesi.

Aktif taşıma

Maddelerin enerji harcanarak az yoğun yerden çok yoğun yere taşınması.

ATP

Hücrenin enerji taşıyan molekülü.

Glikoliz

Glikozun sitoplazmada pirüvik aside parçalanması.

Doku

Benzer yapı ve görevdeki hücrelerin topluluğu.

Epidermis

Derinin en dış katmanı.

Açık dolaşım

Kanın damarlardan çıkıp vücut boşluğunda dolaştığı dolaşım tipi.

Homolog yapı

Kökeni ortak, görevi farklı olabilen yapı.

Analog yapı

Kökeni farklı, görevi aynı olan yapı.

Vivipar

Embriyonun annenin rahminde gelişip doğduğu üreme şekli.

Başkalaşım (metamorfoz)

Larvadan ergine geçerken vücut yapısının köklü değişimi.

İzlenimle öğrenme

Yavrunun doğumdan hemen sonra gördüğü canlıyı ebeveyn olarak benimsemesi.

Ekolojik niş

Bir türün ekosistemdeki yeri ve işlevi.

Kendini dene

Her soruda bir seçeneğe tıkla; doğru cevap ve açıklaması hemen görünür.