POPULASYON BÜYÜMESİ VE DÜZENLENMESİ
Prof.Dr. Fatmagül GEVEN
Ekoloji ; canlılar ve cansız çevre arasındaki ilişkileri araştıran bir bilim dalıdır.
Çevre ; toprak, su, hava gibi abiotik ve tüm canlıları içeren biotik elemanlardan oluşur.
Ekosistem ; belirli bir alandaki tüm
organizmaları ve onların çevrelerini anlatan bir
kavramdır. Bir ekosistemde birbirini etkileyen bütün populasyonlar komunite olarak tanımlanır.
Ekoloji (Yunanca oikos, yaşanacak yer, kelimesinden türetilmiştir) son derece kompleks ve nispeten yeni bir bilim dalıdır. Çevreyi anlamayı kolaylaştırmak için populasyonlardan başlayıp daha kompleks
organizasyon seviyelerine geçilmesi gerekir: önce komuniteler ve onlar arasındaki ilişkiler, sonra
ekosistemlerin organizasyonu ve son olarak da biosferi oluşturan ekosistem çeşitliliği.
Populasyonlar Nasıl Büyür?
Populasyon, bir ekosistemde yaşayan ve potansiyel olarak aralarında döllenebilen bir türün tüm üyelerinden oluşur. Bozulmamış ekosistemler incelendiğinde;
bazı populasyonların zamanla büyüklük bakımından nispeten değişmeden kaldığını,
bazılarının değişip tekrar eski haline geldiğini
ve yine bazılarının karmaşık çevresel tepkilere karşı zaman zaman değiştiklerini görürüz.
Bunun aksine insan populasyonları asırlardır sabit büyüme gösterirler.
Önce populasyonların nasıl ve niçin büyüdüğünü sonra da bu büyümeyi kontrol eden faktörleri inceleyelim.
Populasyon büyüklüğündeki değişimi 3 faktör tayin eder;
1-doğum, 2-ölüm ve 3-göç.
Organizmalar bir populasyona doğum veya göçle (iç göç) katılır, populasyondan ölüm yada göçle (dış göç) ayrılırlar.
Bir populasyon, ortalama olarak, iştirak eden organizma kadarının populasyonu terk ettiğinde dengede kalabilir. Bir populasyon ancak doğum ve iç göç sayısı ölüm ve dış göç sayısını geçtiğinde
büyüyebilir. Tersi bir durum olduğunda populasyon büyümesi azalır.
(Doğum-Ölüm) + (İç Göç-Dış Göç) = Populasyon Büyüklüğünde Değişim
Birçok doğal populasyonda, içeri ve dışarı göç eden organizmaların( populasyon büyümesini etkileyen primer faktör olarak doğum ve ölüm oranlarını bir kenara bırakırsak) populasyon değişimine nispeten az etkisi olmaktadır.
Belirli bir zaman dilimi içersinde populasyon büyüklüğündeki değişim için basit bir eşitlik ;
Herhangi bir populasyonun son büyüklüğü (göçler hariç) iki zıt faktör arasındaki dengenin sonucudur.
Birincisi BİOTİK POTANSİYEL, yani maksimum büyüme ve minimum ölüm oranı sağlayan ideal şartlar altında populasyonun büyüyebileceği
maksimum oran (miktar)’dır. Büyümeyi sağlayan bu potansiyelin aksine, canlı ve cansız çevrenin
yarattığı bazı sınırlayıcı engeller mevcuttur.
Besin ve alan temini,
diğer organizmalarla rekabet,
türler arasındaki bazı ilişkiler (av ve parazitlik gibi) bu engelleri oluşturur.
Bu sınırlayıcı engellerin hepsine birden ÇEVRESEL DİRENÇ denir. Çevresel direnç doğum oranını da artırabilir. Biotik potansiyel ve çevresel direnç
arasındaki ilişki genellikle populasyon büyüklüğü ve kaynakların kullanımı arasındaki dengenin
oluşumunu sağlar.
Biotik Potansiyel Üssel Büyüme Oluşturur
Populasyon büyüklüğündeki değişim (göçler hariç) doğum oranı, ölüm oranı ve orijinal populasyondaki bireylerin sayısı gibi özelliklerin değişimlerinin sonucudur. Populasyon
büyüklüğünün değişim oranı ekseriye belirli bir zaman dilimi içersinde her bir birey için
doğum,
ölüm oranları, birey sayıları
gibi değişimler olarak ölçülmektedir. Örneğin; doğum oranı yılda kişi başına doğum adedi olarak ifade edilir.
Bir populasyonun büyüme oranı (hızı) (r) her bir zaman biriminde her bir birey için
populasyon büyüklüğündeki değişimin bir ölçüsüdür. Bu değer ;doğum oranından (b) ölüm oranının (d) çıkarılması ile tespit edilir.
b – d = rb – d = r
doğum oranı – ölüm oranı = büyüme oranı
(Eğer ölüm oranı doğum oranını geçerse büyüme negatif olacak ve populasyon küçülecektir, fakat burada büyüyen populasyonlar
üzerinde durulacaktır.) Her yıl 1500 doğum ve 500 ölüm olan 10000’lik bir populasyonun yıllık büyüme oranını hesaplamak istersek bu eşitliği kullanabiliriz:
b – d = r
1500/10000 – 500/10000 = 0,10 veya %10
veya
yılda kişi başına 0,15 - yılda kişi başına 0,05 = yılda kişi başına oranında doğum oranında ölüm 0,10 veya %10 artış = r
Belirli zaman dilimi içersinde populasyona eklenen türlerin sayısını tespit etmek için büyüme oranı (hızı) (r) orijinal populasyon büyüklüğü (N) ile çarpılır;
populasyon büyümesi = rN
Bu örnekte populasyon büyümesi (rN); 0,10 x 10000 = her yıl 1000 kişiye eşittir. Bu büyüme oranı eğer sabit ise, ertesi yıl r (büyüme hızı) düzgün artan populasyon büyüklüğüne eklenir;
( N + rN = 11000). Başka bir deyişle, ikinci yıl 1100 birey daha populasyona eklenecektir ve 3. yıl ve daha sonraki yıllarda bu artış devam edecektir.
Populasyon büyüklüğündeki artışı sürekli hızlandıran bu modele ÜSSEL (VEYA GEOMETRİK) BÜYÜME
denir. Üssel büyüme esnasında populasyon (belirli bir süre sonra) başlangıçtaki sabit büyüme oranıyla
büyür. Böylece birey sayısındaki bir artış birbirini izleyen zaman dilimleri içersinde populasyon
büyümesinde sabit bir hıza sebep olarak populasyona eklenir. Üssel populasyon büyüme grafiği şeklinden dolayı J şekilli büyüme eğrisi veya sadece J eğrisi
olarak adlandırılır.
Böyle büyümeler doğumların sürekli olarak ölümleri geçtiği durumlarda meydana gelir. Eğer bu durum gerçekleşiyorsa, ortalama olarak her bir birey hayatı boyunca birden fazla yaşamını sürdüren döller
meydana getiriyordur. Her ne kadar bu bireyin
oluşturduğu döllerin sayısı istiridyede olduğu gibi bir yılda milyonlardan insanda olduğu gibi birkaç adede değişse de her organizma –ya tek başına yada eşeyli üremenin bir parçası olarak- yaşam süresi boyunca
kendisinin yerine birkaç kez birey koyacak potansiyele sahiptir.
Bu kapasite, yani biotik potansiyel, en azından bir dölün kendi yavrularını oluşturmasını
garantilediğinden dolayı gelişmiştir. Çeşitli faktörler biotik potansiyeli etkiler, örnek;
• Organizmanın üreme yaşı
• Üreme sıklığı
• Her defasında meydana gelen döl sayısı
• Organizmanın üreme süresi
• İdeal şartlar altında bireylerin ölüm oranı
Üssel büyümeyi açıklayabilmek için bu farklı faktörleri içeren örnekleri kullanalım;
Streptococcus bakterisi insanın çevresinde veya
vücudunda bulanan normalde zararsız bir bakteri olup populasyonunun büyümesi çevresel dirençle
sınırlanmaktadır.
Fakat Streptococcus’un bulaştığı ideal bir kültür ortamında herbir bakteri hücresi 20 dakikada bir bölünerek herbir saatte populasyonunu 3 katına
çıkarakcaktır.Bu şartlar altında bakteriyel metabolizma ürünleri besin zehirlenmesine sebep olabilir. Populasyon ne kadar büyürse hücrelerde o kadar çok bölünecektir.
Bakterilerin biyotik potansiyeli o kadar büyüktür ki
besinleri sınırsız olduğunda,tek bir bakterinin dölleri 48 saat içersinde dünyayı yaklaşık 2m.derinliğinde bir
tabaka ile örtebilir.
Bunun aksine bir kartal (Örnek: Altın Kartal) nispeten uzun ömürlü, oldukça yavaş üreyen bir türdür. Bu kartalın 30 yıl yaşadığını ve 4 yılda eşeysel olgunluğa ulaştığını ve
hayatının geri kalan 26 yılında her kartal çiftinin 2 döl verdiğini farz edelim.
Şekil 1-1’de belirli zaman süresinde ölüm olayı olmadığı farz edilerek bakteri ve kartalların
potansiyel populasyon büyümesi kıyaslanmaktadır.
Eğrilerin şekillerinin hemen hemen aynı olduğuna dikkat ediniz- her iki populasyon sınırsız üssel
(geometrik) büyüme göstermektedir. Zaman skalası farklı olmasına rağmen her iki populasyon
büyüklüğü sonuçta son derece artmıştır.
Şekil 1-1b aynı zamanda eğer kartalların üremeleri 4 yerine 6 yaşında başlasaydı ne olacağını göstermektedir. Üssel büyüme burada da vardır ancak belirli bir büyüklüğe ulaşmak için gerekli zaman son derece artmıştır.
Bu sonucun insan populasyonu için önemli anlamı vardır. Geciken çocuk yapma önemli ölçüde populasyon büyümesini yavaşlatır. Eğer her kadın erken yaşlarında her yıl 3 çocuk yaparsa populasyon,
kadınların 30 yaşında çocuk yapmaya başlayıp her yıl 5 çocuk yapmasından çok daha hızlı büyüyecektir. Her iki durumda
populasyon sonuçta sınırsız büyüklüğe ulaşır fakat herhangi belirli bir populasyon büyüklüğüne ulaşmak için gerekli zaman artan ölümler nedeniyle uzar (Şekil 1.2).
Populasyon Büyümesi Nasıl Düzenlenir?
Üssel büyüme sınırsız bir şekilde devam
edemez. Doğada üssel büyüme sadece özel
durumlarda ve sadece belirli sürelerde meydana gelir. Örnek; Üssel büyüme hızlı büyümeyi kitle ölümlerinin izlediği düzenli yaşam döngüsü olan populasyonlarda görülmektedir.
Bu büyüme-ve-çökme karmaşık ve çeşitli
sebeplerden dolayı çok çeşitli organizmalarda meydana gelir. Alglerden böceklere kadar kısa ömürlü ve hızlı üreyen türler, yağış, sıcaklık ve besin temininde olabilecek değişikliklerle ilgili mevsimsel populasyon döngüsüne sahiptirler (Şekil 1-3).
Ilıman iklimlerde, böcek populasyonları bahar ve yaz mevsimlerinde hızla büyür ve sonra kışın öldürücü sert donlarıyla çöker. Daha kompleks faktörler tarla faresi ve yaban sıçanı gibi küçük kemiriciler için
kabaca 4 yıllık döngüler, yaban tavşanı, misk sıçanı, tavuğa benzer orman kuşları için daha uzun
populasyon döngüleri meydana getirir.
Yaban sıçanı populasyonu, örneğin, kemiriciler
arktik tundra ekosistemlerini aşırı derecede otlayıp bitirene kadar büyür. Populasyon büyümesinin
sebep olduğu besin eksikliği, avcı populasyonunun artışı ve sosyal baskılar yüksek oranda ani bir ölüme neden olabilir. Yaban sıçanları aşırı populasyon
yoğunluğu olan bölgelerden göç ederken birçok ölümler meydana gelebilir. Bu dramatik kitle
hareketleri esnasında yaban sıçanları avcılar için çok kolay hedeflerdir.
Pek çok yaban sıçanı kazara suda boğulabilir;
okyanus dahil bir su kütlesi ile karşılaştıklarında
yüzmeye başlarlar fakat bunu karşıya geçene kadar başaramazlar. Küçülmüş olan yaban sıçanı
populasyonu sonuçta avcı sayısında azalmaya sebep olurken, içinde yaşadıkları ve beslendikleri bitki
topluluğunun kendini yenilemesine katkıda bulunmuş olur. Bu tepkiler, yaban sıçanı
populasyonunda bir diğer üssel büyüme raundu için yeni bir başlangıç safhası teşkil eder (Şekil 1.4).
Çevresel Direnç Populasyon Büyümesini Sınırlar
Geometrik büyüme kendi büyümesini kısıtlayacak faktörleri de içinde taşır.
Populasyona bireyler katıldıkça, kaynaklar için rekabet yoğunlaşır;
Bitkiler terk edilmiş tarlaları işgal ederken populasyonları büyür, alan, su, güneş ve topraktaki besin maddeleri için rekabet, daha fazla yayılma, genişleme imkansız hale gelene kadar artar.
Çayır köpekleri gibi hayvanların populasyonlarındaki artışa tepki olarak, şahin gibi avcılar ya sayıca artarlar yada bu yeni ve bol bulunan avı (çayır köpeği) beslenmelerinde büyük ölçüde
kullanırlar. Zıt sosyal ilişkilerin sebep olduğu stres ve besin eksikliği sonucu ortaya çıkan zayıflık ve kalabalıktan dolayı parazitler ve hastalıklar hızla yayılır.
Hayvanlar yeni populasyonlar oluşturmak üzere göç ederler veya ölürler. Sonuçta bir üssel büyüme
periyodundan sonra populasyonlar çevrenin belirleyeceği maksimum sayının altında veya üstünde dengede kalmaya meyillidirler. Büyüme hızı tedricen azalır ve sıfır büyüme oranı dolaylarında dalgalanarak uzun süreli bir denge
durumuna ulaşır. Bu dengede, doğum oranı ölüm oranı ile dengelenir ve populasyon büyüklüğü stabil hale gelir.
Yeni bir alan işgal eden uzun ömürlü organizmalar için tipik olan bu tarz populasyon büyümesi grafikle S şekilli büyüme eğrisi veya S eğrisi şeklinde gösterilmektedir (Şekil 1-5).
Populasyonlar ekosistemin taşıma kapasitesinin altında yada üstünde stabil hale gelirler.
Taşıma kapasitesi, bir ekosistemin sürekli taşıyabileceği maksimum populasyon büyüklüğüdür. Öncelikle iki tip kaynağın varlığı ile tanımlanır.
Birincisi doğal işlemlerle yenilenebilen kaynaklar.
Yenilenebilen kaynaklar besin, su ve ışığı (bitkiler için enerji kaynağı) içerir.
İkinci tip kaynak yenilenemeyen kaynaktır: Alan.
-Eğer yenilenebilir kaynaklara duyulan ihtiyaç çok fazla ise organizmalar açlıktan ölecektir.
-Eğer alan ihtiyacı fazla ise, hayvanlar, ölüm oranlarının daha yüksek olduğu ekseriya daha tehlikeli alanlara göç edeceklerdlr.
Hayvanların uygun üreme alanı bulamamaları veya bitki tohumlarının çimlenebilecek uygun yerlere ulaşamamalarından dolayı üremeleri azalacaktır. Eğer bir populasyon kendi taşıma kapasitesini aşarsa,
kaynaklara duyulan aşırı ihtiyaçlar ekosistemlere, taşıma kapasitelerini azaltmak suretiyle zarar verebilir. Bunun sonucu ya bir populasyonun ekosistem yeniden düzelene kadar azalması kaçınılmazdır yada
sürekli azalan bir populasyondur.
Örnek; kurak steplerde aşırı otlatma otsu
türlerin azalmasına buna karşılık hayvanların yemediği çalımsı Artemisia’ların baskın hale gelmesine neden olur. Artemisia’ların
hayvanların otlayabileceği türlerin yerini almasından dolayı alanın sürüleri taşıma kapasitesi azalacaktır.
Ren geyiği gibi diğer herbivorlar daha büyük avcıları olmaksızın adalara
getirilirlerse diğer dramatik aşırı
otlanma durumları ortaya çıkacaktır (Şekil 1.6).
Doğada, çevresel direnç, populasyonları çevrelerinin taşıma kapasitesinde veya altında tutar. Çevresel
direnç faktörleri iki geniş kategoride
sınıflandırılabilir: (1) Yoğunluğa bağlı olmayan
faktörler populasyon büyüklüğünü populasyon
yoğunluğunu belirli alandaki birey sayısını dikkate almadan sınırlar. (2) Yoğunluğa bağlı faktörler populasyon yoğunluğu arttıkça etkilerini artırırlar.
Yoğunluğa Bağlı Olmayan Faktörler Populasyon Büyüklüğünü Populasyon Yoğunluğunu Dikkate Almadan Sınırlar
Muhtemelen en önemli doğal yoğunluğa bağlı
olmayan faktör iklim koşullarıdır. Örneğin; birçok böcek ve tek yıllık bitki populasyonlarının
büyüklükleri ilk şiddetli dondan önce
oluşturabildikleri bireylerin sayısına bağlıdır. Bu gibi populasyonlar taşıma kapasitelerine ulaşmazlar
çünkü yoğunluğa bağlı olmayan faktörler daha önce müdahale ederler.
İnsan aktiviteleri de doğal populasyonların gelişimini
populasyon yoğunluğundan bağımsız şekillerde sınırlayabilir.
Pestisitler ve kirlilik doğal populasyonlarda şiddetli düşüşlere neden olabilir.
Yasaklandığı 1970’lerden önce, DDT pestisiti kartallar, balık kartalları ve pelikanlar gibi avcı kuşların populasyonlarını tehlikeli bir şekilde azaltmıştır.
Çiftliklerin, yolların ve evlerin,yerleşim alanlarının kurulmasının neden olduğu habitat yok olması
(daralması)yaygın türlerin yok olmanın eşiğine gelmelerine neden olmaktadır.
Çok yıllık organizmalar hava koşullarındaki iklimsel değişiklikleri dengelemek için çeşitli adaptasyonlar
geliştirmişlerdir, o nedenle bu tip yoğunluktan bağımsız populasyon kontrolü ile başa çıkabilmektedirler. Örneğin;
birçok memeli kış için kalın kürkler oluşturur ve yağ depolar;
ayrıca bazıları kış uykusuna yatar. Diğer hayvanlar, birçok kuş dahil, besin ve uygun iklim koşullarını bulmak için uzun mesafelere göç ederler. Bitkiler kışın zor koşullarında hayatta kalabilmek için dormansi periyoduna girerler, yapraklarınını dökerler ve metabolik aktivitelerinin hızla yavaşlatırlar.
Yoğunluğa Bağlı Faktörler Populasyon Yoğunluğu Arttıkça Daha Etkili Olurlar
Uzun süreli yaşayan türler için çevresel dirençlerin en önemlisi yoğunluğa bağlı faktörlerdir. Çünkü bunlar populasyon yoğunluğu arttıkça etkilerini artırırlar,
yoğunluğa bağlı faktörler populasyon büyüklüğü üzerinde negatif feedback etkisi yaratırlar. Populasyon ne kadar
büyürse, bu büyümeye karşılık daha çok değişiklik tetiklenir. Yoğunluğa bağlı faktörler avlanma ve
parazitizm gibi komunite ilişkilerini ve ayrıca tür içi veya farklı türlerin arasındaki rekabeti de kapsar.
Populasyon büyüklüğü çevresel direncin yoğunluğa bağlı ve yoğunluğa bağlı olmayan formları arasındaki karmaşık ilişkilerin sonucudur. Örneğin;
-Kuraklık nedeniyle zayıflamış bir çam topluluğu (yoğunluğa bağlı olmayan faktör) çam kabuk
böceğinin kurbanı olabilir (yoğunluğa bağlı parazit).
-Benzer şekilde, parazitler tarafından zayıflatılan bir Ren geyiği (yoğunluğa bağımlı) aşırı derecede soğuk kış koşulları tarafından daha kolay öldürülebilir
(yoğunluğa bağlı olmayan faktör).
Avcılar Avlarının Populasyonlarının Kontrol Edilmesine Yardım Ederler
Avlanma, bir canlı organizmanın bir diğer canlı organizmayı yemesi hareketidir. Bu geniş tanımlama iri boynuzlu geyiklerin kurtlar tarafından hızlı ve dramatik bir şekilde yakalanmasını ve kaktüsün daha az dramatik bir şekilde tırtıl tarafından kıtır kıtır yenmesini de kapsar. Avlanmayı gerçekleştiren organizmalar
avcı ve yedikleri organizmalar da av olarak adlandırılırlar.
Avlanma av populasyonlarını yoğunluğa bağlı
şekilde kontrol eder. Bu durum av populasyonları arttıkça populasyon kontrolünde daha önemli bir hale gelir, çünkü daha çok av avcıların onlarla daha sık karşılaşması demektir. Birçok avcı en yaygın olan ve en kolay yakalanana bağlı olarak çok çeşitli avları yer. Kır kurtları fare populasyonu faza olduğu zaman daha fazla fare yer, ama fare populasyonu azalırken yer sincapları ile beslenmeyi seçer, tesadüfen fare populasyonunun düzelmesine izin verir.
Avcılar ayrıca kendilerinin av populasyonları
büyüdükçe sayıca artarak yoğunluğa bağlı etkiler gösterebilirler. Örneğin, özellikle kır sıçanları ile beslenen kutup tilkisi ve kar baykuşu gibi avcılar üretecekleri yavru sayısını kır sıçanlarının
yoğunluğuna göre ayarlayabilirler. Kar baykuşları, kır sıçanları yaygınken 13 taneye kadar yavru
üretirler ancak kır sıçanlarının az olduğu yıllarda bu yavruların tamamını üretmezler. Bazı durumlarda, avcılardaki artış av populasyonunda yıkıma neden olabilir ve bunu av populasyonundaki düşüş izler.
Avcıların av populasyonları üzerindeki etkileri oldukça değişkendir. Bazı avcılar üzerinden beslendikleri
birincil avı savunmasız hale getirirler çünkü
populasyoları taşıma kapasitesini aşar. Bu avlar besin eksikliği veya barınak eksikliği nedeniyle zayıf
düşebilirler. Bu gibi durumlarda avlanma av populasyonunu ekosistemin kaynaklarının
destekleyebileceği yoğunluğa yakın seviyelerde tutar.
Diğer durumlarda, avcılar avlarını taşıma kapasitesinin altında tutarlar. Bu duruma dramatik bir örnek Latin Amerika’dan Avustralya’ya getirilen dikenli armut kaktüsüdür. Doğal avcılarının olmaması sonucunda, kontrolsüz bir şekilde yayılmış, milyonlarca hektarlık değerli otlak ve çayırlık alana zarar vermiştir. Sonunda, 1920’lerde (dikenli armut kaktüsünün avcısı olan) kaktüs tırtılı Arjantin’den getirilmiş ve kaktüsle beslenmesi için serbest bırakılmıştır. Birkaç yıl içinde kaktüsler adeta yok olmuştur. Günümüzde tırtıl hala avını çok düşük
populasyon yoğunluklarında tutmaktadır.
Parazitler Konak Populasyonlarını Azaltabilir
Parazitizm avcının daha büyük bir organizma üzerinden onu anında veya doğrudan öldürmeden beslendiği özel bir avlanma tipidir. Parazitler avlarının veya konaklarının vücutlarının üstünde veya içinde yaşarlar. Her ne kadar konaklarını zayıflatsalar da parazitlerin çoğu onları
doğrudan öldürmez. Bununla beraber, aşırı kalabalığın etkisiyle zaten zayıflamış olan bireylerin olduğu
populasyonda ölüm oranı dramatik bir şekilde artar.
Parazitlerle sarılma organizmaları avcılara karşı daha savunmasız kılar.
Parazitizm yoğunluğa bağlıdır. Birçok parazitin hareket kapasitesi sınırlıdır ve
yüksek konak populasyonu yoğunluklarında konaktan konağa yayılırlar. Örneğin; bitki
hastalıkları yoğun bir şekilde yetiştirilmiş hektarlarca ekin arasında yayılır, yine aynı şekilde çocuk hastalıkları okullarda ve
gündüz bakım merkezlerinde hızla yayılır.
Hem avcılar hem de parazitler av populasyonunun evrimini etkileyebilir. Avcılar, parazitler ve avları hep beraber evrimleşirler, birlikte evrim (coevolution).
Parazitler ve avcılar en zayıf avı yok etme eğilimindedirler, geride üremek için daha iyi adapte olmuş avı bırakırlar.
Sonuç av populasyonunun düzeldiği ama ortadan kalkmadığı bir dengeye doğru yönelimdir.
Ekosistemlerdeki populasyon dengesi türler doğal avcılarının veya parazitlerinin bulunmadığı yerlerde yetiştirildikleri zaman bozulabilir.
Avcılar ve parazitler evrimleşmedikleri ve lokal av türlerinin onlara karşı doğal seçilimle savunma geliştirmedikleri yerlere bırakıldıkları zaman yıkıcı
olabilirler. Gezgin Avrupalılar tarafından taşınan çiçek hastalığı virüsü Havai’nin yerel populasyonuna,
Arjantin’in Kızılderililerine ve Avustralya’nın Aborjinlerine büyük ölçüde zarar vermiştir. Dışarıdan sokulan sıçanlar, yılanlar ve benzeri hayvanlar yerel Havai kuş
populasyonunun yok etmişlerdir.
Kaynaklar İçin Rekabet Populasyonların Kontrolüne Yardım Eder
Taşıma kapasitesini belirleyen kaynaklar (mekan, besinler, su, ışık) kendilerine duyulan ihtiyaca göre
genellikle sınırlıdırlar. Başka bir deyişle, üretilen besin bütün organizmalara yetecek kadar olmayabilir. Bir
bireyin kullanımı bir diğerinin kullanabilirliğini sınırlar. Bu nedenle, sınırlı kaynaktan faydalanmaya çalışan bireyler arasındaki ilişki olan rekabet populasyon
büyüklüğünü yoğunluğa bağlı şekilde sınırlar.
Başlıca iki çeşit rekabet vardır: (1) interspesifik
rekabet (farklı türlerin bireyleri arasındaki rekabet) ve (2) intraspesifik rekabet (aynı türün bireyleri arasında rekabet). Aynı türün bireylerinin su, besin, barınak, üreme bölgeleri, ışık ve diğer kaynaklar için
ihtiyaçlarının neredeyse tamamen aynı olması nedeniyle intraspesifik rekabet interspesifik rekabetten daha şiddetlidir.
Populasyonlar Nasıl Dağılır?
Organizmalar sürüler, gruplar, çiftler veya tek başına bireyler olarak yaşarlar veya su kaynakları gibi
kaynaklar çevresinde kümeler oluşturabilirler. Belirli bir alan içinde populasyonun bireylerinin dağılımına populasyon dağılımı denir. Dağılım zamanla
değişebilir örneğin üreme mevsimindeki değişim.
Ekologlar başlıca üç tip dağılım bulmuşlardır:
kümeli, düzgün ve rasgele (Şekil 1.7).
Birçok Populasyonda Bireyler Kümelenerek Gruplar Oluştururlar Bireyleri gruplar halinde yaşayan ve
dağılımı kümelenme olarak anlatılabilen birçok populasyon vardır. Örnek; aileler ve sosyal gruplar, fil sürüleri, kurt
sürüleri, aslan sürüleri, kaz sürüleri ve balık sürüleri gibi.
Kümelenmenin avantajları nelerdir? Sürüler meyve dolu bir ağaç veya balıklı bir göl gibi besinlerin yerini arayan birçok göz sağlarlar. Balık sürüleri ve kuş sürüleri avcıları değişen sayıları ile şaşırtabilirler. Bazı türler çiftleşme ve yavrularına bakmak için geçici gruplar oluştururlar. Bitki ve hayvan populasyonları sadece sosyal sebeplerle grup oluşturmaz ayrıca kaynakların yeri nedeniyle de gruplar oluştururlar. Örneğin; kavak ağaçları çayırlardaki dere ve nehirlerin kenarlarında kümelenirler. Hayvanlarda kurak Afrika savanlarında su çukurlarının etrafında toplanırlar.
Bazı Bireyler Kendilerini Az Çok Düzenli Olarak Dağıtırlar
Düzenli dağılımı olan organizmalarda bireyler arasında nispeten sabit bir mesafe bulunur.
Bu dağılım en çok alanlarını savunan ve sınırlı kaynakları korumak için koruyucu davranışlar sergileyen hayvanlar arasında yaygındır.
Erkek Galapagos iguanaları düzenli aralıklı (mesafeli) çiftleşme alanlarına sahiptir. Kıyı kuşları genellikle bir diğerinin ulaşamayacağı şekilde aralıklı yuva kurarlar.
Diğer alanları belirli türler, kahverengi baykuş gibi,
yaşamlarını sürdürmek için eşleşirler ve sürekli olarak çok iyi belirlenmiş nispeten düzgün yerleşmiş alanları kaplarlar. (Çiftleşen hayvanlarda, yerleşme bireyleri değil çiftleri belirtir.) Su için rekabet adaçayı gibi bazı bitkilerin nispeten düzgün yerleşmelerine neden olur. Bu dağılım her birey için yeterli kaynak olmasını sağlar.
Az Sayıdaki Populasyonlarda Organizmalar Rasgele Dağılır
Rasgele dağılım gösteren organizmalar oldukça nadirdir.
Bu gibi bireyler sosyal gruplar oluşturmaz. İhtiyaç
duydukları kaynaklar yaşadıkları çevrede çok veya az eşit dağılmıştır ve kaynaklar belirli bir alanı işgal etmeyi
gerektirecek kadar az değildir. Ağaçlar ve diğer bitkiler yağmur ormanlarında rasgele dağılacak kadar
yakınlaşırlar. Bütün yıl boyunca rasgele dağılım gösteren omurgalı muhtemelen yoktur, çünkü çiftleşmek
zorundadırlar ki bu sosyal ilişkileri kaçınılmaz hale getiren bir davranıştır.
İnsan Populasyonu Logaritmik Olarak Büyür
Şekil 1.8’deki insan populasyonu büyüme grafiğini Şekil 1.1’deki logaritmik büyüme eğrileri ile karşılaştıralım. Zaman aralıkları farklı ama her biri J-şeklindeki karakteristik logaritmik büyümeye sahip.
İnsan populasyonunun 1 milyara ulaşması için 100000yıl geçmesi
gerekmiştir, ancak ikinci milyar sadece 100 yılda eklenmiştir, 3. milyar 30 yıl, 4. milyar 15 yıl ve 5. Milyar 12 yılda eklenecektir. 2012’de dünya populasyonu 7 milyarı aşmıştır ve günümüzde yıllık 77 milyon kadar artmaktadır – günde 210000’den fazla insan veya dakikada 147. Neden çevresel direnç bizim logaritmik büyümemize bir son vermiyor?
Dünyanın insanlar için taşıma kapasitesi nedir?
Bütün populasyonlar gibi insanlar da çevresel dirençle karşı karşıyadır, ancak diğer
populasyonların aksine çevresel dirence onu yenerek karşılık veriyoruz. Sonuç olarak, insan populasyonu eşi görülmemiş zaman aralığı için logaritmik gelişmeye sahiptir. Artan sayılarımızı
düzenlemek için, dünyanın çehresini değiştirmemiz gerekir. İnsan populasyon büyümesi çevresel
dirençlerin değişik yönlerini zapteden ve dünyanın insanlar için taşıma kapasitesini arttıran “devrimler”
serisi tarafından teşvik edilmiştir.
Teknolojik Gelişmeler Dünyanın İnsanlar İçin Taşıma Kapasitesini Arttırmıştır
İlkel insanlar ateşi buldukları, aletleri ve silahları icat ettikleri, barınak inşa ettikleri ve koruyucu giysileri ürettikleri zaman bir kültürel devrim oluşturmuşlardır.
Aletler ve silahlar daha etkili avlanmayı ve besin miktarının artışını mümkün kılmıştır,
barınak ve giysiler dünyanın yaşanabilir bölgelerini arttırmıştır.
Üretim ve hayvan yetiştiriciliği yaklaşık M.Ö.
8000’lerdeki avlanmanın ve toplamanın yerini
almıştır. Bu tarımsal devrim insanlara daha büyük ve dayanıklı besin kaynağı sağlamış ve Dünyanın
insanlar için taşıma kapasitesini arttırmıştır. Artan besin daha uzun yaşam süresi ve daha çok çocukla sonuçlanmıştır ancak hastalıklar nedeniyle yüksek ölüm oranı populasyonu hala sınırlamaktaydı.
İnsan populasyonu büyümesi İngiltere’de 18. Yüzyılın ortalarında başlayan ve 19. Yüzyılda Avrupa ve kuzey Amerika’ya yayılan
endüstriyel-tıbbi devrime kadar yüzlerce yıl yavaş yavaş devam
etmiştir. Tıbbi devrim ölüm oranının ,hastalıktan kaynaklanan çevresel direnci azaltarak düşmesini sağlamıştır. Bu gelişmeler ; bakterilerin ve enfeksiyonlardaki rollerinin keşfini, bakteriyel hastalıkların sağlığın korunması ve antibiyotiklerin kullanımıyla kontrolünü içermektedir. Bir diğer gelişme de veba gibi hastalıklar için aşı geliştirilmesini sağlayan virüslerin keşfidir. Devrim günümüzde hala sıtma ve AIDS gibi başlıca öldürücülere karşı araştırmalarla ve koroner bypass ameliyatları, organ nakilleri gibi gelişmiş tıbbi işlemlerin ve yeni prosedürlerin
geliştirilmesi ile devam etmektedir.
Batı Avrupa’dakiler gibi gelişmiş ülkelerde,
endüstriyel tıbbi devrim düşük ölüm oranı nedeniyle başlangıçta populasyonda artışla sonuçlanmıştır, bu artışı doğum oranlarındaki düşüş izlemiştir. Bu
düşüş daha iyi eğitim, koruyucuların artan kullanımı, şehir yaşantısına geçiş ve kadınların kariyere
verdikleri önemin artması dahil birçok faktöre mal edilebilir. Gelişmiş ülkelerde, populasyonlar
ortalama olarak az çok stabildir.
Gelişmekte olan ülkelerde, orta ve güney Amerika, Afrika ve Asya’nın çoğu gibi, tıbbi gelişmeler ölüm oranlarını
düşürmüş ve yaşam süresini arttırmıştır ancak doğum oranları yüksek kalmıştır. Bu ülkeler, gelişmiş ülkelerdeki doğum oranındaki düşüşten kısmen sorumlu olan refah artışını tatmamışlardır. Çocuklar gelişmekte olan ülkelerde sosyal güvenlik şekli olarak görülmektedir, çünkü çocuklar ebeveynlerinin yaşlılığında tek destekleri olabilir. Tarım
toplumlarında çocuklar önemli bir iş gücüdür. Sosyal
gelenekler çok çocuk babası olan erkeklere ve çok çocuk doğuran kadınlara prestij vermektedir.
Nijerya’da, Afrika’nın en kalabalık ülkesi, bir çok erkek doğum kontrolünün her şeklini reddetmektedir, bir çok kadın büyük aile istemektedir ve kadınlar ortalama olarak 6 çocuk
doğurmaktadır. Nijerya ayrıca orman kayıplarından, çöllerin yayılmasından, toprak erozyonundan ve su kirliliğinden
muzdariptir. 104 milyonluk populasyonunun neredeyse yarısı 15 yaşın altındadır, populasyon büyümesindeki artışın devamı kesindir. Afrika ülkelerinin önemli bir kısmının büyüme
oranlarının çok yüksek olduğuna ve bunu düşürme yönünde çalışmaya karar vermelerine rağmen eğitimsizlik ve doğum kontrol yöntemlerinin girişinin azlığı populasyon büyümesini durdurmaya engel olmaktadır.
2012 yılında Dünya üzerindeki insan sayısı 7 milyarı aşmıştır, bunun büyük bir kısmını gelişmekte olan ülkeler oluşturmaktadır. Populasyon stabilizasyonu – sıfır populasyon büyümesi- ihtimali ölümleri dramatik olarak arttıran büyük felaketler dışında yakın gelecek için sıfırdır (AIDS’in Afrika’nın bazı yerlerinde yaptığı gibi). Sebep gelişmekte olan ülkelerin yaş yapısına bakarak ve birazdan anlatacağımız stabil
populasyonlu ülkelerle karşılaştırılarak kolayca görülebilir.
Populasyonun Yaş Yapısı Populasyonun Gelecekteki Büyümesi Hakkında Bilgi
Verir
Bir populasyonun yaş yapısı grafiksel olarak yaş-yapısı
diyagramında gösterilebilen her yaş grubundaki dişi ve erkeklerin dağılımıdır. Bütün yaş-yapısı diyagramları en üstte bir tepe ile
sonlanır çünkü az sayıda insan 90 yaşına kadar yaşar. Bununla beraber, diyagramın geri kalan kısmının şekli populasyon büyüyor mu, stabil mi yoksa küçülüyor mu onu gösterir (Şekil 1.9). eğer çocukların sayısı (0-14 yaş) üreyebilen yetişkinlerin (15-45 yaş) sayısından fazlaysa, populasyon büyümektedir ve diyagram piramide benzer. Stabil populasyonlarda, çocukların sayısı
neredeyse üreyebilen yetişkinlerin sayısına eşittir, şeklin kenarları neredeyse düzdür. Küçülen bir populasyonda, üreyebilen yetişkin sayısından daha az çocuk vardır ve yaş-yapısı diyagramı tabanda dardır.
Şekil 1.10 gelişmiş ve gelişmekte olan ülkelerin
populasyonlarının ortalama yaş yapısını göstermektedir. En dıştaki sınırlar 2025 yılı için tahmin edilen populasyon yapısını göstermektedir; iç sınırlar 1995 için kesin değerlerdir. Her
grafik üreme öncesindeki (0-14 yaş), üreyebilen (15-45 yaş) ve üreme sonrasındaki (46ve üstü) bireyleri gösteren üç bölüme ayrılmıştır. 1998’de gelişmekte olan ülkelerin (Asya, Afrika,
Hindistan, Güney ve Orta Amerika) ortalama yıllık büyüme oranı
%2.1’dir ve gelişmiş ülkelerde (Kuzey Amerika, Avrupa,
Avustralya, Japonya ve Yeni Zelanda) % 0.1’lik bir ortalama
yıllık büyüme oranı görülmektedir. Gelişmiş ülkelerde 2025 için tahmin edilen değerler günümüzdeki seviyelerden sadece biraz yüksektir (Bakınız Şekil 1.10a).
Buna karşın, gelişmekte olan ülkelerde her yıl artan
sayıda insan üreme yaşına girmekte ve hala artan çocuk tabanına doğumlar eklenmektedir. Bu ülkeler hemen
replacement level fertility (RLF)’ye ulaşsalar bile –yani üreme yaşındaki insanlar sadece kendilerinin yerini alacak kadar çocuk yaparlarsa- populasyon büyümesi onlarca yıl devam edecektir çünkü var olan hızla
üretilmiş olan artan insan sayısı üreme yaşına ulaşacaktır. Bu hız Çin populasyon büyümesini
destekleyecektir, her ne kadar doğum oranı replacement seviyesinin altında olsa da.
Gelişmekte olan ülkeler için 2025 yılında tahmin edilen yaş – yapısını inceleyelim. Bu populasyonlar için stablizasyonun
başladığını belirten bir eğilim tespit edebilir misiniz? Üreyebilen populasyonu (ebeveynler) üreme yaşına gelmemiş (çocuklar) populasyonun büyüklüğü ile karşılaştırın. Ebeveynlere oranla çocukların aşırı sayıda olması 1990’lardan daha az olarak
beklenmektedir, bu durum bu populasyonların RLF’ye
ulaşmaya başladığını göstermektedir. Bununla beraber, büyük sayıda genç insan yaş piramidinde yukarı doğru çıktıkça,
populasyon büyümesi devam eder. Dünyanın değişik bölgeleri için doğal artışın (doğumlar-ölümler) neden olduğu yıllık
ortalama büyüme Şekil 1.11’de gösterilmiştir.
