Komünitelerde ve Popülasyonlarda Görülen Etkileşimler ve Değişimler

Türkiye'nin Bozkır Ekosistemlerinin Korunması ve Sürdürülebilir Yönetimi Projesi kapsamındaki Tek Tek Dağları Millî Parkı İzleme Programı, türlerin ve ekosistemlerin zaman içinde doğal olarak veya insan müdahalesiyle nasıl değiştiğini izlemeye dayanır. Alandaki kurt (Canis lupus) popülasyon yoğunluğu, fotokapanlarla izlenerek koruma çalışmalarına yön verilir; yoğunluğun sabit kalması veya artması, alınan tedbirlerin işe yaradığını gösteren temel başarı göstergesidir.

Popülasyon

Bir ekosistemde belli bir alanda yaşayan aynı türe ait bireylerin oluşturduğu topluluğa popülasyon denir. Ekolojik organizasyon düzeyleri küçükten büyüğe şöyle sıralanır: organizma → popülasyon → komünite → ekosistem → biyosfer. Antalya çevresindeki alageyikler popülasyona örnektir. Aynı popülasyondaki bireyler benzer yaşam alanını paylaşır, benzer kaynakları kullanır ve aralarında üreme, rekabet, iş birliği, alan kullanımı gibi etkileşimler görülür.

Popülasyon dinamikleri, birey sayısı ve yapısındaki zaman içi değişimler ile bu değişimlerin nedenleridir.

• Popülasyon yoğunluğu: Birim alan veya hacimdeki birey sayısıdır; doğum ve göçle artar, ölüm ve göçle azalır.
• Popülasyon büyüklüğü: Belirli bir zamanda popülasyondaki toplam birey sayısıdır. Popülasyon büyüklüğündeki değişim = (Doğum + içe göç) − (Ölüm + dışa göç) formülüyle hesaplanır: doğum+içe göç fazlaysa popülasyon büyür, ölüm+dışa göç fazlaysa küçülür, eşitlerse dengede kalır.

Kaynakların bol olduğu ortamlarda popülasyonlar hızla, giderek artan bir hızla büyür — bu, J tipi (üstel) büyüme eğrisiyle ifade edilir. Ancak doğada birey sayısı arttıkça rekabet artar, kaynaklar azalır, hastalık riski yükselir; büyüme yavaşlar ve popülasyon, ortamın taşıyabileceği maksimum düzey olan taşıma kapasitesi civarında dengeye ulaşır — bu da S tipi (lojistik) büyüme eğrisiyle ifade edilir. Bir popülasyonun büyüme ve gelişmesini engelleyen her türlü biyotik/abiyotik faktöre çevre direnci denir; birey sayısı taşıma kapasitesine yaklaştıkça besin kıtlığı, alan azlığı, salgın hastalık gibi nedenlerle çevre direnci artar. Taşıma kapasitesi sabit değildir; kuraklık, yangın veya habitat tahribatı bu kapasiteyi azaltabilir.

Komünite

Belirli bir alan içinde birbiriyle etkileşim hâlindeki tüm türlerin oluşturduğu topluluğa komünite denir. Komüniteler büyüklük ve tür çeşitliliği açısından farklılık gösterir; bir komünite içinde daha küçük alt komüniteler de bulunabilir. Komünite yapısı; iklim (ışık, nem, sıcaklık, yağış) gibi abiyotik faktörlere bağlıdır — örneğin bol yağış alan tropikal bölgelerde tür çeşitliliği fazla, kutuplarda ve çöllerde azdır. Sucul komünitelerde ışığın ulaştığı sığ bölgeler fotosentetik canlılar açısından zengindir; derinlik arttıkça ışık ve çözünmüş oksijen azaldığından tür çeşitliliği de azalır.

Tür İçi ve Türler Arası Etkileşimler

Rekabet: Besin, barınma, ışık, su gibi sınırlı kaynaklar için aynı türün bireyleri arasında görülen rekabete tür içi rekabet, farklı türler arasında görülen rekabete türler arası rekabet denir (örn. benekli sırtlan ve aslanların besin kaynağı için rekabeti). Rekabetin temel nedeni, aynı habitatta bulunan türlerin ekolojik nişlerinin (bir türün yaşamını sürdürmek için yaptığı tüm faaliyetler ve ekosistemdeki işlevi) örtüşmesidir. Rus bilim insanı Gause, ekolojik nişleri örtüşen Paramecium aurelia ve Paramecium caudatum'u ayrı kültür ortamlarında yetiştirdiğinde her iki türün sayısı da artıp sabitlenmiştir; ancak aynı ortamda birlikte yetiştirildiklerinde P. aurelia'nın sayısı artmaya devam ederken P. caudatum zamanla ortamdan elenmiştir. Bu deney, aynı nişi paylaşan türler arasındaki rekabetin kaynakları daha etkili kullanan tür lehine sonuçlanabileceğini gösterir.

Av-Avcı İlişkisi: Bir canlıyı avlayıp yiyene avcı, besin olan canlıya av denir. Av ve avcı popülasyonları birbirine bağlı, dinamik bir denge içinde dalgalanır: Kanada'da vaşak sayısı arttıkça kar tavşanı sayısı azalır; tavşan azalınca vaşaklar arasında rekabet başlar, göç veya ölümlerle vaşak sayısı azalır, bu da tavşan üzerindeki baskıyı azaltıp tavşan sayısının yeniden artmasını sağlar — bu döngü yıllar boyu birbirini izleyen artış-azalışlar şeklinde sürer.

Simbiyotik (Ortak Yaşam) İlişkiler: İki veya daha fazla türün yakın bir ilişki içinde bir arada yaşamasıdır; mutualizm, kommensalizm, amensalizm ve parazitizm olarak dörde ayrılır.

• Mutualizm: Her iki tür de fayda görür. İnsan kalın bağırsağındaki bakteriler K ve B vitaminleri sentezleyip insana fayda sağlarken kendileri de barınma/beslenme imkânı bulur. Baklagillerin kökündeki azot bakterileri (Rhizobium), havanın serbest azotunu bitkinin kullanabileceği hâle getirirken bitkiden organik besin alır — bu, toprağı da azotça zenginleştirir. Bazı mutualizmler zorunludur (liken birliğindeki alg-mantar ilişkisi gibi, taraflardan biri diğeri olmadan yaşayamaz), bazıları isteğe bağlıdır (karganın kızıl geyik üzerindeki böceklerle beslenmesi gibi, birliktelik bitse de taraflar yaşamına devam edebilir).
• Kommensalizm: Türlerden biri fayda görür, diğeri ne fayda ne zarar görür (remora balıklarının köpek balığının yemek artıklarıyla beslenmesi gibi).
• Amensalizm: Bir tür etkilenmezken diğeri engellenir veya zarar görür (ceviz ağacının salgıladığı maddenin altındaki otsu bitkilerin gelişimini engellemesi gibi).
• Parazitizm: Bir tür (parazit) fayda görürken diğeri (konak) zarar görür. Bitkisel parazitler yarı parazit (klorofili var, yalnızca su/mineral alır — örn. ökse otu) ve tam parazit (klorofili yok, tüm ihtiyacını konaktan alır — örn. canavar otu) olarak ikiye ayrılır. Hayvansal parazitler dış parazit (kan, deri gibi dokularla beslenir, hastalık etkeni bulaştırabilir — örn. bit, pire, kene) ve iç parazit (konağın sindirim kanalında/vücut sıvılarında yaşar, hızlı ürer — örn. tenya, bağırsak solucanı) olarak ikiye ayrılır.

Süksesyon

Bir komünitede çevresel koşulların etkisiyle tür bileşiminin ve yapının zaman içinde aşamalı olarak değişmesine süksesyon denir. Süreç ilerledikçe komünite daha karmaşık bir yapıya ulaşabilir; bu ileri aşamaya klimaks komünite denir. Süksesyon ikiye ayrılır:

• Birincil süksesyon: Yerleşik komünite ve gelişmiş toprağın hiç bulunmadığı ortamlarda (lav yüzeyleri, buzul sonrası çıplak kayalar) başlar; çok yavaştır, yüzlerce-binlerce yıl sürebilir. Önce likenler ve karayosunları gibi öncü türler yerleşip kayaları parçalayarak ince toprak oluşturur; ardından otsu bitkiler, çalılar ve son olarak ağaçlar gelişir.
• İkincil süksesyon: Daha önce komünite barındırmış ama yangın, sel, aşırı otlatma gibi nedenlerle tahrip olmuş, toprağın büyük kısmının korunduğu alanlarda gerçekleşir; toprak zaten var olduğundan birincil süksesyondan çok daha hızlı ilerler (örn. yangın sonrası orman birkaç yıl içinde otsu bitkilerle başlayıp zamanla eski yapısına benzer hâle gelebilir).

Ekosistem Düzeyinde Etkileşimler

Popülasyon ve komünite düzeyindeki etkileşimler, ekosistemin genel işleyişini de belirler. Güneşten gelen enerji, üreticilerce kimyasal enerjiye dönüştürülüp besin zinciri/ağı ile aktarılır; ancak her trofik düzeyde bir kısmı ısı olarak kaybedildiğinden enerji akışı tek yönlüdür ve sürekli girdi gerektirir. Buna karşılık su, karbon, azot gibi maddeler canlı ve çevre arasında sürekli döngü hâlindedir; ayrıştırıcılar organik maddeleri inorganik maddelere çevirerek bu döngülerin sürekliliğini sağlar. Bir türün sayısındaki değişim, besin ilişkilerini değiştirerek enerji aktarımını ve madde döngülerini de etkileyebilir — bu yüzden ekosistemler, popülasyon ve komünite düzeyindeki etkileşimlerin sonucunda sürekli şekillenen dinamik sistemlerdir.

Özet

• Popülasyon dinamikleri (yoğunluk, büyüklük, J/S tipi büyüme, taşıma kapasitesi, çevre direnci) bir türün zaman içindeki değişimini açıklar.
• Komünitede tür içi/türler arası rekabet, av-avcı ilişkisi ve simbiyotik ilişkiler (mutualizm, kommensalizm, amensalizm, parazitizm) türlerin dağılımını ve sayısını şekillendirir.
• Süksesyon, toprağın hiç olmadığı ortamlarda yavaş (birincil) veya daha önce tahrip olmuş ortamlarda hızlı (ikincil) ilerleyerek komüniteyi klimaks aşamaya taşır.
• Ekosistemde enerji akışı tek yönlü ve sürekli girdi gerektirirken madde döngüleri kapalı bir döngü hâlinde sürekli tekrarlanır.