Komünitenin yapısı

Nadide'nin biyoloji performans ödevi bir ağaç sayımı: köyün üstündeki yamaçta, ipe bağlı kazıklarla eşit büyüklükte iki parsel ayırıyor ve her birinde boyu kendisini geçen ağaçları tür tür sayıyor. İlk parselde yüz ağaç beş türe aşağı yukarı eşit bölünmüş, her türden yirmişer tane. İkinci parselde de yüz ağaç ve yine beş tür var; ama ağaçların seksen sekizi kızılçam, öteki dört türün her birinden üçer tane. Defterine kısa bir sonuç yazıyor: «Tür sayısı aynı, iki parsel eşit derecede çeşitli.» Akşamüstü iki parselin içinde bir tur daha atınca yazdığına kendisi de inanamıyor. Birincisinde her birkaç adımda gövdesi, kabuğu, yaprağı farklı bir ağaçla karşılaşıyor. İkincisinde neredeyse yalnız kızılçamın arasından yürüyor; öteki türleri bulmak için aramak gerekiyor. Sayı aynıysa bu fark nereden geliyor? Bir alandaki canlı topluluğunu tanımlamak için tür listesi yetmiyorsa başka neye bakmak gerekir?

• Birey, popülasyon, komünite ve ekosistem düzeylerini verilen bir örnekte ayırt edersin.
• Tür zenginliği ile tür çeşitliliğini bir bolluk tablosundan yorumlarsın.
• Baskın tür, anahtar tür, habitat, temel niş ve gerçekleşen niş kavramlarını senaryolarda uygularsın.
• Dikey katmanlaşmanın ve abiyotik etkenlerin komünitenin yapısını nasıl biçimlendirdiğini açıklarsın.

Komünite neden ayrı bir düzey?

TYT'deki «Ekosistemin bileşenleri» dersi düzenin basamaklarını birey, popülasyon, komünite, ekosistem, biyom ve biyosfer diye sıralamıştı. Bu modülde iki basamağa yakından bakacağız: önce komüniteye, sonra popülasyona. Nadide'nin parsellerindeki kızılçamların tümü bir popülasyondur, çünkü hepsi aynı türdendir. Parseldeki kızılçamlar, öteki ağaç türleri, çalılar, otlar, kuşlar, böcekler, mantarlar ve topraktaki bakteriler bir araya gelince bir komünite ortaya çıkar. Komünitenin üyeleri yalnız hayvanlar değildir; aynı alanda yaşayan bitki, mantar ve mikroorganizma popülasyonları da ona dahildir. Ekosistem bu canlı topluluğuna toprağı, suyu, havayı ve ışığı ekler; biyosfer ise yeryüzündeki bütün ekosistemlerin toplamıdır.

Komünite düzeyinin ayrı incelenmesinin bir nedeni var: bazı özellikler tek bir türe bakarak görülemez. Bir kızılçamın ya da bütün kızılçamların «tür sayısı» olamaz; tür sayısı, türlerin bolluk oranları, hangi türün topluluğa yön verdiği gibi sorular ancak birçok popülasyon birlikte ele alındığında anlam kazanır. Bu derste bu özellikleri tek tek kuracağız.

Tür zenginliği ve tür çeşitliliği

Bir komünitede bulunan farklı türlerin sayısına tür zenginliği denir. Nadide'nin iki parselinin tür zenginliği aynıdır: beşer tür. Kancadaki şaşkınlık, tür zenginliğinin topluluğu tek başına anlatmadığını gösteriyor.

«Biyoçeşitlilik ve koruma» dersinde tür çeşitliliğinin iki bileşeni olduğunu görmüştük. Birincisi tür sayısıdır. İkincisi bireylerin bu türlere ne kadar dengeli paylaştırıldığıdır; buna bolluk dağılımı ya da eşitlik denir. Tür sayısı aynı olan iki komüniteden, bireyleri türlere daha eşit dağılmış olanın tür çeşitliliği daha yüksektir. İlk parselde gelişigüzel seçtiğin iki ağacın farklı türden çıkma olasılığı yüksektir. İkincisinde ise bu olasılık düşüktür, çünkü hangi ağaca dokunsan büyük ihtimalle kızılçamdır. Nadide'nin yürürken hissettiği fark tam olarak budur.

Nadide'nin sayımı bir tabloya döküldüğünde fark kendini gösterir:

Böyle bir bolluk tablosunu okurken önce satırlardaki tür adlarını say: bu zenginliktir. Sonra her türün toplamdaki payına bak: paylar birbirine yakınsa dağılım dengelidir, bir tür toplamın büyük kısmını tutuyorsa dengesizdir. Tür sayıları farklıysa karar daha zordur; çok türlü ama tek türün ezici biçimde baskın olduğu bir topluluk, daha az türlü ama dengeli bir topluluktan daha az çeşitli olabilir. Bu yüzden «tür sayısı fazla olanın çeşitliliği her zaman yüksektir» demek yanlıştır.

Baskın tür

İkinci parselde kızılçam yalnız sayıca öne çıkmıyor; tepeleri gölgeyi, dökülen iğne yaprakları orman tabanının örtüsünü, kökleri toprağın yapısını belirliyor. Bir komünitede bolluğu ya da toplam kütlesi en büyük olan ve bu yüzden topluluğun görünümünü ve koşullarını en çok belirleyen türe baskın tür denir. Bir kızılçam ormanında baskın tür kızılçam, bir sazlıkta saz, bir otlakta en yaygın ot türü olabilir. Komüniteler çoğu zaman baskın türlerinin adıyla anılır: meşe ormanı, kayın ormanı, sazlık.

Anahtar tür

Bir türün komüniteye etkisi her zaman bolluğuyla orantılı değildir. Bazı türler sayıca az olduğu hâlde, ortadan kalktıklarında topluluğun bileşimi büyük ölçüde değişir. Bu türlere anahtar tür (kilit tür) denir. Anahtar türün etkisi çoğunlukla besin ağı üzerinden yayılır: örneğin bir avcı, rekabette üstün gelen bir türü sınırlı tutarak öteki türlere yer bırakıyor olabilir.

Bilinen bir örnek Kuzey Amerika'nın Pasifik kıyısındaki kayalık gelgit alanlarından gelir. Orada midyelerle beslenen bir deniz yıldızı türü alandan uzaklaştırıldığında midyeler kayaları kaplamış ve kayalara tutunan pek çok tür yer bulamadığı için alandaki tür sayısı belirgin biçimde azalmıştır. Deniz yıldızı kalabalık değildi, ama midyeleri sınırlı tutarak çok sayıda türün bir arada yaşamasını sağlıyordu.

Baskın türle anahtar türü ayıran ölçüt şudur: baskın türün etkisi bolluğundan gelir, anahtar türünki bolluğunu aşan, topluluğun yapısını ayakta tutan rolünden. Bir tür kalabalık olduğu için anahtar tür sayılmaz; anahtar tür olduğu, ancak yokluğunda topluluğun nasıl değiştiğine bakılarak anlaşılır.

Ekolojik niş: adresten fazlası

TYT dersi habitatı canlının yaşadığı yer, nişi ise onun ekosistemdeki işlevi olarak ayırmıştı. AYT'de niş biraz daha geniş düşünülür: bir türün dayanabildiği sıcaklık ve nem aralığı, kullandığı besin ve barınak, etkin olduğu saatler ve mevsimler, üreme zamanı birlikte o türün nişini oluşturur. Aynı göl kıyısını paylaşan iki kuş türünden biri sığ suda böcek larvası, öteki kıyıdaki çamurda solucan arıyorsa habitatları ortak, nişleri ayrıdır.

Bir türün yalnız çevre koşullarına ve kaynaklara bakıldığında yaşayabileceği koşulların tamamına temel niş denir. Doğada ise tür, öteki türlerin varlığı yüzünden bu koşulların ancak bir bölümünü kullanabilir; fiilen kullandığı bu daha dar bölüme gerçekleşen niş denir. Varsayımsal bir örnek kuralım: bir ot türü tek başına ekildiğinde bir yamacın hem nemli eteğinde hem kuru sırtında yetişebiliyor; ama doğada eteği, orada daha hızlı büyüyen başka bir bitki kaplamış, bu ot türü yalnız sırtta bulunuyor. Yamacın tamamı otun temel nişine, sırt gerçekleşen nişine karşılık gelir. Gerçekleşen niş temel nişin içinde kalır, ondan geniş olamaz.

Dikey katmanlaşma

Komünite yalnız yatay yayılmaz, yükseklik ve derinlik boyunca da katmanlara ayrılır. Gelişmiş bir ormanda en üstte ışığın büyük kısmını alan ağaç tepeleri bulunur. Onların altında çalı katmanı, daha aşağıda otsu bitkiler ve en altta yaprak döküntüsüyle örtülü orman tabanı yer alır. Aşağı indikçe ulaşan ışık azalır, nem genellikle artar, sıcaklık dalgalanmaları yumuşar. Her katmanın kendine özgü canlıları vardır: tepelerde yuva yapan kuşlar, çalılarda beslenen böcekler, tabanda ölü maddeyi ayrıştıran mantarlar ve bakteriler.

Derin ve durgun bir gölde de benzer bir düzen görülür. Işığın ulaştığı yüzey sularında algler gibi fotosentez yapan üreticiler yoğunlaşır. Derine inildikçe ışık azalır ve fotosentez yavaşlar. Dipte ise yukarıdan çöken ölü maddeyi ayrıştıran canlılar ve dip hayvanları öne çıkar. Katmanlaşma bir alana farklı koşullar sunduğu için daha çok nişe yer açar; bu yüzden katmanları iyi gelişmiş komünitelerde tür sayısı genellikle daha yüksektir.

Besin ağı ve trofik düzeyler

Komünitedeki popülasyonlar birbirine en sık besin ilişkileriyle bağlanır. «Besin zinciri ve enerji piramidi» dersindeki üretici, birincil tüketici, ikincil tüketici basamakları bu ağın trofik düzeyleridir; tek tek zincirler birbirine dolanarak besin ağını oluşturur. Anahtar türün etkisinin yayıldığı yol da bu ağdır: bir avcı azalınca avı çoğalır, avın tükettiği bitkiler azalır ve değişiklik basamaktan basamağa geçer. Bir tüketicinin besin ağındaki bağlantısı ne kadar çoksa, avlarından birinin azalmasından o kadar az etkilenir.

Komüniteyi biçimlendiren etkenler

Hangi türlerin bir arada yaşayacağını önce abiyotik etkenler belirler. Sıcaklık, ışık, su ve toprağın yapısı (mineral içeriği, asitliği, nemi) her türün tolerans aralığıyla karşılaşır; aralığın dışında kalan tür o alana yerleşemez. Çok kurak bir yamaçta kuraklığa dayanıklı türlerden kurulu seyrek bir topluluk, nemli bir vadide sık ve katmanlı bir topluluk oluşur. Bulanık bir gölde ışık derine inemediği için fotosentez yapılabilen yüzey katmanı incelir ve gölün dikey yapısı daralır.

Biyotik etkenler ise türlerin birbirine etkisidir. Gerçekleşen nişin temel nişten dar olması ve anahtar türün etkisi bu etkilerin sonucudur. Bir türün ötekini yemesi, aynı kaynağı paylaşan iki türün çekişmesi, birlikte yaşayan iki türden birinin ya da ikisinin bu birliktelikten yarar görmesi; bunların her biri bir komünitede hangi türün ne kadar yer tutacağını farklı yönde değiştirir. Av ile avcı arasındaki, rakipler arasındaki ve simbiyoz kuran ortaklar arasındaki ilişkiler, her iki taraf için kazanç ya da kayıp hanesine nasıl yazılır? Mutualizmi kommensalizmden, kommensalizmi parazitlikten ayıran ölçüt nedir? Sıradaki ders, «Türler arası ilişkiler», bu soruların yanıtlarını işliyor.

Örnek 1 — Hangi düzey?

Soru: Bir derenin bir kilometrelik bölümünde yapılan incelemede aşağıdaki gruplar tanımlanıyor. Hangisi bir komüniteye karşılık gelir?

• A) Derede yaşayan bütün alabalıklar
• B) Dere yatağındaki taşlar, akan su ve suyun sıcaklığı
• C) Derede yaşayan algler, su böcekleri, alabalıklar, kıyıdaki söğütler ve dipteki bakterilerin tümü
• D) Tek bir alabalık
• E) Derede yaşayan bütün canlılar ile suyu, taşları ve ışığı birlikte

Çözüm: Komünite, aynı alanda yaşayan farklı türlerin popülasyonlarından oluşur ve yalnız canlıları kapsar. A tek türden bir topluluk olduğu için popülasyondur; D bireydir. B yalnız cansız etkenleri sayar. E canlılara cansız çevreyi de eklediği için ekosistemdir. C ise bitki, hayvan ve mikroorganizma popülasyonlarını birlikte ama cansız etkenler olmadan verir. Cevap: C.

Örnek 2 — Aynı tür sayısı, farklı dağılım

Soru: Varsayımsal iki otlakta yapılan sayımda R otlağında dört türün birey sayıları 30, 30, 20 ve 20; S otlağında aynı dört türün birey sayıları 91, 3, 3 ve 3 bulunuyor. Bu iki otlak için hangisi doğrudur?

• A) S'nin tür zenginliği R'ninkinden yüksektir.
• B) Tür sayıları aynı olduğu için tür çeşitlilikleri de aynıdır.
• C) S'nin tür çeşitliliği daha yüksektir, çünkü bir tür çok kalabalıktır.
• D) Tür zenginlikleri eşittir; bireyler R'de türlere daha dengeli dağıldığı için R'nin tür çeşitliliği daha yüksektir.
• E) R'de baskın tür yoktur, bu yüzden R bir komünite sayılmaz.

Çözüm: İki otlakta da dört tür vardır, yani tür zenginliği eşittir; bu A'yı eler. Toplam birey sayısı ikisinde de 100'dür. R'de en kalabalık türün payı %30, S'de %91'dir; S'de bireylerin neredeyse tamamı tek türde toplanmıştır. Tür sayısı aynı olduğunda dağılımı dengeli olan komünitenin çeşitliliği daha yüksektir; B yalnız tür sayısına bakıyor, C ise ilişkiyi ters kuruyor. E'deki gibi bir şart yoktur; baskın türün belirgin olmaması topluluğu komünite olmaktan çıkarmaz. Cevap: D.

Örnek 3 — Temel niş mi, gerçekleşen niş mi?

Soru: Varsayımsal bir salyangoz türü, laboratuvar akvaryumunda tek başına tutulduğunda hem soğuk hem ılık suda yaşayıp üreyebiliyor. Bir gölde ise yalnız soğuk dip sularında bulunuyor; ılık kıyı sularında aynı besinle beslenen başka bir salyangoz türü yaygın. Buna göre hangisi en doğru yorumdur?

• A) Türün temel nişi yalnız soğuk dip sularıdır.
• B) Türün gerçekleşen nişi temel nişinden geniştir.
• C) Kıyıdaki öteki tür, salyangozun dayanabildiği sıcaklık aralığını değiştirmiştir.
• D) Türün habitatı ile nişi aynı kavramdır, bu yüzden ayrım yapılamaz.
• E) Temel niş soğuk ve ılık suyu kapsar; gerçekleşen niş, öteki türün varlığıyla soğuk dip sularına daralmış olabilir.

Çözüm: Akvaryum sonucu, türün koşullar açısından neye dayanabildiğini, yani temel nişini gösterir: soğuk ve ılık su. Göldeki dağılım ise gerçekleşen nişidir ve temel nişin bir bölümüdür. A temel nişi gerçekleşen nişle karıştırıyor, B ilişkiyi ters çeviriyor. C'de hata ince: öteki tür salyangozun dayanma sınırlarını, yani temel nişini değiştirmez; yalnız onun o sınırların bir kısmını kullanmasını engeller. D, TYT'deki ayrımı yok sayıyor. Cevap: E.

Örnek 4 — En kalabalık olan en önemli mi?

Soru: Varsayımsal bir gölette küçük balıklar en kalabalık hayvan grubudur; sayıca az bir yırtıcı balık türü onları avlar. Yırtıcı balık alınınca küçük balıklar çoğalıyor, onların yediği su pirelerinin sayısı düşüyor, su pirelerinin tükettiği algler artıyor ve su bulanıklaşıyor. Bu gözlem için hangisi doğrudur?

• A) Yırtıcı balık, bolluğu düşük olduğu hâlde besin ağı üzerinden komüniteyi büyük ölçüde etkilediği için anahtar tür gibi davranmıştır.
• B) Küçük balıklar en kalabalık olduğu için anahtar türdür.
• C) Yırtıcı balığın uzaklaştırılması yalnız küçük balıkları etkilemiştir.
• D) Alglerin artması, yırtıcı balığın üretici olduğunu gösterir.
• E) Bu değişiklikler gölette besin ağı bulunmadığını gösterir.

Çözüm: Etki zincirini basamak basamak izle: yırtıcı yok → küçük balık artar → su piresi azalır → alg artar. Az sayıdaki bir türün yokluğu dört trofik düzeyi birden değiştirmiştir; bu anahtar türün tanımına uyar. B bolluğu önemle karıştırıyor. C etkinin yalnız bir adımını görüyor. D'de yırtıcı balık bir tüketicidir; algler dolaylı yoldan artmıştır. E tersini söylüyor: değişikliğin basamaktan basamağa geçmesi besin ağının varlığını gösterir. Cevap: A.

• Komüniteyi yalnız hayvanlardan ibaret saymak. Komünite bir alandaki bitki, hayvan, mantar ve mikroorganizma popülasyonlarının tümüdür; cansız etkenleri eklersen ekosisteme geçersin.
• Tür zenginliği ile tür çeşitliliğini eşitlemek. Zenginlik yalnız tür sayısıdır; çeşitlilik bireylerin türlere dağılımını da hesaba katar. Tür sayısı aynı iki komünitenin çeşitliliği farklı olabilir.
• Baskın türü anahtar türle karıştırmak. Baskın tür bolluğu ya da kütlesiyle öne çıkar; anahtar tür sayıca az olabilir, önemi yokluğunda komünitenin nasıl değiştiğinden anlaşılır. «En kalabalık tür en önemli türdür» genellemesi bu yüzden yanlıştır.
• Gerçekleşen nişi temel nişten geniş sanmak. Öteki türler bir türün kullanabileceği koşulları daraltır, genişletmez; gerçekleşen niş temel nişin bir parçasıdır. Rakip ya da avcı türün dayanma sınırlarını değil, bu sınırların ne kadarının kullanılabildiğini değiştirir.
• Katmanlaşmayı yalnız ormana özgü sanmak. Göllerde de ışığa ve derinliğe bağlı bir dikey düzen vardır; üreticiler ışıklı yüzey katmanında yoğunlaşır.