Komünite ve Popülasyon Ekolojisi

Komünite ve yapısı

1. sınıfta ekosistemi enerji akışı ve madde döngüleri üzerinden incelemiştik. Bu konuda iki düzeye daha yakından bakacağız. Belirli bir alanda yaşayan farklı türlere ait popülasyonların tümüne komünite denir. Bir ormandaki meşe ağaçları, sincaplar, baykuşlar, mantarlar ve topraktaki bakteriler birlikte o ormanın komünitesini oluşturur. Komüniteyi anlamak için iki soruya cevap aramamız gerekir: Burada hangi türler, ne oranda yaşıyor? Bu türler birbirini nasıl etkiliyor?

Bir komünitedeki tür sayısına tür zenginliği denir. Tür zenginliği tek başına komünitenin çeşitliliğini anlatmaya yetmez; türlerin birey sayılarının birbirine oranı (göreli bolluk) da önemlidir. İki ormanın her birinde beş ağaç türü bulunsun. Birinci ormanda beş türün her biri ağaçların beşte birini oluşturuyor, ikincisinde ise ağaçların büyük çoğunluğu tek bir türe ait, diğer dört tür yalnızca birkaç ağaçla temsil ediliyor olsun. Tür zenginlikleri aynıdır, ama birinci orman daha çeşitlidir: içinde rastgele yürüyen biri farklı türlerle çok daha sık karşılaşır. Tür çeşitliliği hem tür sayısına hem de bireylerin türler arasında ne kadar dengeli dağıldığına bağlıdır.

Komünitede birey sayısı ya da biyokütlesi en fazla olan, komünitenin görünümünü belirleyen türe baskın tür denir; bir kayın ormanında kayın ağaçları baskın türdür. Bazı türler ise sayıca az olduğu hâlde komünitenin yapısını belirgin biçimde etkiler. Bunlara anahtar tür denir. Kuzey Amerika'nın Pasifik kıyılarındaki kayalık gelgit alanlarında yapılan bir deneyde, midyelerle beslenen bir deniz yıldızı türü birkaç yıl boyunca deneme alanından uzaklaştırılmıştır. Avcı baskısı kalkınca midyeler kayaların yüzeyini kaplamış, diğer türlerin tutunacak yeri kalmamış ve alandaki tür sayısı belirgin biçimde azalmıştır. Deniz yıldızı az sayıda olduğu hâlde, rekabette üstün olan midyeyi sınırlayarak diğer türlere yer açıyordu.

Komünitenin yapısını iklim, toprak, su ve ışık gibi cansız etkenlerle türler arasındaki ilişkiler birlikte belirler. Genel olarak ekvatordan kutuplara doğru gidildikçe tür çeşitliliği azalır; tropikal yağmur ormanları karadaki en çeşitli komünitelerdir. Yıl boyunca sıcak ve nemli iklim, bol ışık ve iklimin uzun jeolojik dönemler boyunca görece kararlı kalması bu zenginliğin başlıca nedenleri olarak gösterilir.

Türler arası ilişkiler ve işaret tablosu

Bir komünitedeki iki tür birbirini üç biçimde etkileyebilir: ilişkiden yarar sağlayabilir (+), zarar görebilir (−) ya da hiç etkilenmeyebilir (0). Bu işaretler ilişkileri ezberlemeden ayırmanın en kolay yoludur:

Mutualizm, kommensalizm ve parazitlik, iki farklı türün uzun süre yakın temas içinde birlikte yaşadığı ilişkilerdir; bunlara simbiyotik ilişkiler (simbiyoz) denir. Avcılık ve parazitliğin işaretleri aynıdır (+/−); fark, ilişkinin süresinde ve sonucundadır. Avcı avını genellikle öldürüp yer, parazit ise konağının üzerinde ya da içinde uzun süre yaşar ve onu çoğunlukla hemen öldürmez. Otçul bir hayvanın bitkiyle beslenmesi de +/− bir ilişkidir.

Rekabet, rekabetçi dışlama ve niş ayrımı

Canlılar besin, su, ışık, yaşam alanı, yuva yeri ve eş gibi sınırlı kaynaklar için yarışır. Aynı türün bireyleri arasındaki yarışmaya tür içi rekabet, farklı türlerin bireyleri arasındakine türler arası rekabet denir. Aynı türün bireylerinin ihtiyaçları hemen hemen aynı olduğu için tür içi rekabet genellikle daha şiddetlidir; popülasyon kalabalıklaştıkça artar ve popülasyon büyümesini sınırlayan başlıca etkenlerden biridir.

Bir canlının ekosistemdeki "mesleği", yani kullandığı kaynakların ve yaşam koşullarının toplamı ekolojik niştir. İki türün nişleri ne kadar örtüşürse aralarındaki rekabet o kadar güçlüdür. 1930'larda Rus ekolog Gause bunu iki paramesyum türüyle göstermiştir. Paramecium aurelia ve Paramecium caudatum ayrı tüplerde, aynı besinle (bakteri) yetiştirildiğinde ikisi de S şeklinde bir büyüme eğrisi çizerek belirli bir sayıda dengelendi. İki tür aynı tüpe konduğunda ise P. caudatum bir süre sonra kültürden tamamen kayboldu.

Bu sonuç rekabetçi dışlama ilkesi olarak bilinir: Nişleri tamamen aynı olan iki tür aynı yerde uzun süre birlikte yaşayamaz; kaynağı daha verimli kullanan tür diğerini sonunda ortamdan uzaklaştırır. Burada türlerden biri diğerini avlamaz ya da ona saldırmaz; yalnızca aynı besini daha hızlı tüketir ve daha hızlı çoğalır.

Peki doğada birbirine çok benzeyen türler nasıl bir arada yaşayabiliyor? Cevap niş ayrımıdır. Benzer türler kaynakları bölüşür: farklı büyüklükte besinler yerler, günün farklı saatlerinde etkin olurlar ya da yaşam alanının farklı bölümlerini kullanırlar. Gause aynı deneyde P. caudatum ile başka bir tür olan P. bursaria'yı birlikte yetiştirdiğinde iki türün de yaşamaya devam ettiğini görmüştür: türlerden biri daha çok tüpün üst kısmındaki, diğeri dipteki besinle besleniyordu. Kuzey Amerika'da aynı ladin ağaçlarında böcek avlayan birkaç küçük ötücü kuş türünün ağacın farklı yüksekliklerinde ve farklı bölümlerinde avlandığı gözlenmiştir. Galapagos Adaları'ndaki ispinozlarda da benzer iki türün gagalarının, birlikte yaşadıkları adalarda, ayrı yaşadıkları adalardakine göre birbirinden daha farklı olduğu bulunmuştur.

Avcı-av ilişkisi

Bir hayvanın başka bir hayvanı yakalayıp öldürerek yemesine avcılık denir. Avcı ilişkiden yarar görür, av zarar görür. Avcılar, avladıkları türün yaşlı, hasta ya da zayıf bireylerini daha kolay yakaladıkları için av popülasyonunun sağlığını korumaya ve sayısını ortamın kaldırabileceği düzeyde tutmaya yardım eder.

Av ve avcı popülasyonları birbirini izleyen dalgalanmalar gösterebilir. Av bol olduğunda avcılar kolay beslenir, daha çok yavru yetiştirir ve sayıları artar. Artan avcılar avı azaltır; besin kıtlaşınca avcıların sayısı da düşer. Avcı baskısı azalan av yeniden çoğalır ve döngü tekrar başlar. Bu döngüde avcının tepe noktası avın tepe noktasından bir süre sonra gelir, çünkü avcıların çoğalması için önce avın bollaşması gerekir. Avcıların sayısı genellikle avlarınınkinden azdır.

Kanada'da bir kürk şirketinin uzun yıllar boyunca tuttuğu kayıtlarda vaşak ve kar tavşanı sayılarının yaklaşık on yıllık dalgalanmalar gösterdiği, vaşak tepelerinin tavşan tepelerini kısa bir gecikmeyle izlediği görülmüştür. Sonraki araştırmalar tavşan sayısının yalnızca avcılara değil, kışın bulabildiği besine de bağlı olduğunu göstermiştir; yani gerçek doğada döngüyü birden fazla etken birlikte belirler.

Avcı ve av arasında uzun süren bu ilişki iki tarafta da uyumlar ortaya çıkarmıştır. Avlar kamuflaj (kar tavşanının kışın beyazlaşan kürkü, çekirgelerin çevreleriyle aynı renkte olması), dikenler ve kabuklar (kirpi, kaplumbağa), kimyasal savunma (kokarca) ve zehirli olduklarını ilan eden uyarıcı renklerle korunur. Zararsız bazı sineklerin arıya benzemesi, avcıları yanıltan bir taklit örneğidir. Bitkiler de otçullara karşı dikenler ve acı ya da zehirli kimyasal maddeler geliştirmiştir.

Mutualizm

İki türün de yarar sağladığı simbiyotik ilişkiye mutualizm denir (+/+). Bazı mutualizm örneklerinde türler birbirinden ayrı yaşayamaz hâle gelmiştir. Sık sorulan örnekler şunlardır:

• Liken: Bir mantar ile bir alg ya da siyanobakterinin birlikte oluşturduğu yapıdır. Alg veya siyanobakteri fotosentezle organik besin üretir; mantar ise suyu ve mineralleri tutar, ortağını kurumaya ve güçlü ışığa karşı korur. Bu ortaklık sayesinde likenler çıplak kayalarda bile yaşayabilir.
• Mikoriza: Bazı mantarların bitki kökleriyle kurduğu ortaklıktır. Mantar iplikleri toprakta kökten çok daha geniş bir alana yayılarak bitkinin su ve mineral (özellikle fosfor) almasını kolaylaştırır; bitki de mantara fotosentezle ürettiği organik besinin bir kısmını verir. Kara bitkilerinin büyük çoğunluğunda mikoriza bulunur.
• Baklagil ve Rhizobium: Fasulye, nohut, yonca gibi baklagillerin köklerindeki yumrularda yaşayan Rhizobium bakterileri havadaki azotu bağlayarak bitkinin kullanabileceği azotlu bileşiklere çevirir; bitki bakterilere organik besin ve yaşama ortamı sağlar.
• Geviş getiren hayvanlar: İnek, koyun ve keçinin işkembesinde yaşayan bakteriler ve tek hücreli canlılar, hayvanın kendi enzimleriyle sindiremediği selülozu parçalar. Hayvan bu sayede otlardan enerji elde eder; mikroorganizmalar ise sürekli besin gelen, sıcak ve korunaklı bir ortamda yaşar. Termitlerin bağırsağındaki tek hücreliler de odunun selülozunu benzer biçimde sindirir.
• Tozlaşma: Arılar çiçeklerden nektar ve polen alırken bitkinin polenlerini başka çiçeklere taşır.

İnsanın kalın bağırsağında yaşayan bazı bakteriler K vitamini ve bazı B vitaminlerini üretir; bu ilişki de mutualizme örnek olarak verilir.

Kommensalizm

Türlerden birinin yarar sağladığı, diğerinin ise ne yarar ne de zarar gördüğü ilişkiye kommensalizm denir (+/0). Vantuz balığı, sırtındaki vantuz benzeri yapıyla köpek balığına tutunarak taşınır ve onun avından arta kalan parçalarla beslenir; köpek balığı bu ilişkiden belirgin bir şekilde etkilenmez. Tropikal ormanlarda büyük ağaçların dallarına tutunarak yaşayan bazı orkide ve eğrelti türleri (epifitler) ağacın gövdesini yalnızca ışığa ulaşmak için kullanır; ağaçtan besin ya da su almazlar. Sığır balıkçılları otlayan sığırların yanında dolaşır ve sığırların yürürken yerinden kaldırdığı böcekleri yakalar.

Parazitlik

Bir canlının başka bir türün bireyinin (konak) üzerinde ya da içinde yaşayıp besinini ondan sağlaması ve ona zarar vermesine parazitlik denir (+/−). Parazit konağını genellikle hemen öldürmez, çünkü yaşamı konağın yaşamasına bağlıdır; ama konağı zayıflatır, hastalığa yatkın hâle getirir ve üremesini azaltabilir.

• Dış parazitler konağın vücut yüzeyinde yaşar: bit, pire, kene.
• İç parazitler konağın vücudunun içinde yaşar: bağırsakta yaşayan tenya (şerit) ve bağırsak solucanları, kanda ve karaciğerde çoğalan sıtma etkeni plazmodyum.

Bitkiler arasında da parazitler vardır. Ökseotu, ağaçların dallarında yaşayan yeşil bir bitkidir. Klorofil taşır ve fotosentez yaparak kendi organik besinini üretir; ama köklerine benzeyen emeçlerini konak ağacın odun borularına sokarak suyu ve mineralleri ondan alır. Bu yüzden yarı parazit bitkidir. Küsküt ise sarı ya da turuncu renkli, yaprakları küçük pullara indirgenmiş, ince ve dolanıcı gövdeli bir bitkidir. Kendi organik besinini fotosentezle üretemez; emeçlerini konak bitkinin (yonca, şeker pancarı, domates gibi) iletim demetlerine sokarak su ve minerallerin yanı sıra organik besini de konaktan alır. Bu yüzden tam parazit bitkidir. Küsküt sardığı tarım bitkilerinde ciddi ürün kaybına yol açar.

Komünitelerde süksesyon

Komüniteler zamanla değişir. Bir alandaki komünitenin, türlerin birbirinin yerini alması yoluyla uzun bir süre içinde aşama aşama değişmesine süksesyon denir. İki tür süksesyon vardır.

Birincil süksesyon, daha önce hiç canlı bulunmayan ve toprağı olmayan bir alanda başlar: soğuyan volkanik lav, çekilen buzulların açıkta bıraktığı kayalar, denizden yeni yükselen bir ada. Böyle bir yere ilk yerleşen canlılara öncü tür denir. Çıplak kayada öncü canlılar çoğunlukla likenlerdir. Likenler salgıladıkları asitlerle kayanın yüzeyini yavaş yavaş aşındırır; öldüklerinde bıraktıkları organik madde kaya parçacıklarıyla karışarak ilk ince toprak tabakasını oluşturur. Bu ince toprakta karayosunları yaşayabilir. Toprak kalınlaştıkça otsu bitkiler, ardından çalılar ve sonunda ağaçlar yerleşir. Önce ışığı seven, hızlı büyüyen ağaçlar gelir; zamanla onların gölgesinde çimlenebilen ağaç türleri ormanı devralır.

İkincil süksesyon, var olan bir komünitenin bir yangın, sel, ağaç kesimi ya da tarımın bırakılması gibi nedenlerle ortadan kalktığı ama toprağın yerinde kaldığı bir alanda başlar. Toprak ve içindeki tohumlar, kökler ve mikroorganizmalar hazır olduğu için ikincil süksesyon birincil süksesyondan çok daha hızlı ilerler. Terk edilmiş bir tarlada öncü canlılar genellikle hızla yayılan tek yıllık otsu bitkilerdir; onları çok yıllık otlar, çalılar ve ağaçlar izler.

Süksesyon ilerledikçe genellikle toprak derinleşir ve organik maddesi artar, tür çeşitliliği ve toplam biyokütle artar, besin ağı karmaşıklaşır, komünite daha kararlı hâle gelir. Süksesyonun sonunda, iklim ve toprak koşulları değişmedikçe uzun süre büyük ölçüde aynı kalan, kendini sürdürebilen komüniteye klimaks komünite denir. Klimakste üretim ile tüketim yaklaşık dengededir. Klimaks komünitenin türü iklime bağlıdır: yağışlı bölgelerde orman, daha kurak bölgelerde çayır ya da bozkır olabilir.

Popülasyon: büyüklük, yoğunluk ve dağılım

Belirli bir alanda, belirli bir zamanda yaşayan ve aynı türe ait bireylerin oluşturduğu topluluğa popülasyon denir. Popülasyonun özellikleri tek bir bireyde görülmez: birey doğar ve ölür, ama popülasyonun doğum oranı, ölüm oranı, yaş dağılımı ve büyüme hızı vardır.

Popülasyon büyüklüğü popülasyondaki birey sayısıdır. Birim alanda (karada) ya da birim hacimde (suda) bulunan birey sayısına popülasyon yoğunluğu denir: $$ \text{yoğunluk} = \frac{\text{birey sayısı}}{\text{alan (ya da hacim)}} $$ 6 hektarlık bir çayırda 900 tarla faresi varsa yoğunluk hektar başına 150 faredir. Büyük bir alandaki bireylerin hepsini saymak çoğu zaman mümkün olmadığı için ekologlar alanın içinden seçtikleri eşit büyüklükte örnek karelerdeki bireyleri sayar ve sonucu bütün alana oranlar.

Bireylerin alan içinde nasıl yerleştiğine dağılım şekli denir. Üç temel dağılım şekli vardır:

• Kümeli dağılım: Bireyler öbekler hâlinde bulunur. Doğada en sık görülen dağılımdır. Kaynaklar (su, besin, uygun toprak) öbekli olduğunda, bireyler sürü ya da koloni hâlinde yaşadığında (balık sürüleri, kurt sürüleri) ya da tohumlar ana bitkinin yakınına düştüğünde görülür.
• Düzenli dağılım: Bireyler birbirinden yaklaşık eşit uzaklıktadır. Bireyler arasındaki karşılıklı itişmenin sonucudur: kuşların ve penguenlerin yuva yerlerini savunması, bazı çöl bitkilerinin köklerinin sınırlı suyu çevrelerinde paylaştırmaması gibi.
• Rastgele dağılım: Bir bireyin konumu diğerlerininkinden bağımsızdır. Kaynakların alana eşit dağıldığı ve bireylerin birbirini çekmediği ya da itmediği durumlarda görülür; rüzgârla taşınan tohumlardan gelişen bazı bitkiler buna örnektir. Doğada en az görülen dağılımdır.

Popülasyon büyüklüğünü değiştiren etkenler

Bir popülasyona yeni bireyler iki yolla katılır: doğum ve dışarıdan göçle gelme. Bireyler de iki yolla ayrılır: ölüm ve dışarıya göçle gitme. Buna göre belirli bir sürede popülasyon büyüklüğündeki değişim şöyle bulunur: $$ \Delta N = (\text{doğum} + \text{gelen göç}) - (\text{ölüm} + \text{giden göç}) $$ Toplam artıyorsa popülasyon büyür, azalıyorsa küçülür, sıfırsa popülasyon büyüklüğü değişmez. Değişimin başlangıç büyüklüğüne oranı büyüme oranıdır; yüzde ya da binde olarak verilir. 1 000 bireylik bir popülasyona bir yılda 120 birey eklenirse büyüme oranı %12'dir. Doğum ve ölüm oranları da çoğunlukla bu şekilde, popülasyon büyüklüğüne göre verilir: 2 000 bireylik bir popülasyonda doğum oranı %10 ise o yıl 200 yavru doğmuştur.

Biyotik potansiyel, çevre direnci ve üstel büyüme

Bir türün en uygun koşullarda, hiçbir sınırlama olmadan gösterebileceği en yüksek üreme gücüne biyotik potansiyel denir. Bir seferde doğan yavru sayısı, yılda kaç kez üreme olduğu, üremeye başlama yaşı ve üreme döneminin uzunluğu biyotik potansiyeli belirler. Bakteriler ve böcekler gibi kısa sürede çok yavru veren canlıların biyotik potansiyeli çok yüksektir.

Besin ve yaşam alanı sınırsız olsaydı popülasyon biyotik potansiyeline uygun olarak büyürdü. Her zaman aralığında popülasyon belirli bir oranda artar; yani artışın kendisi popülasyon büyüdükçe büyür. 20 dakikada bir bölünen bir bakteri, uygun bir besiyerinde 1 saatte \(2^{3} = 8\) katına, 3 saatte \(2^{9} = 512\) katına çıkar. Bu tür büyümeye üstel büyüme denir ve grafiği J şeklindedir: $$ \frac{dN}{dt} = rN $$ Burada \(N\) birey sayısı, \(r\) birey başına büyüme oranı (doğum oranı ile ölüm oranının farkı), \(\frac{dN}{dt}\) ise birim zamanda popülasyona eklenen birey sayısıdır. Birey sayısı arttıkça eklenen birey sayısı da artar; eğri giderek dikleşir. Üstel büyüme doğada ancak kısa süreler için görülür: yeni bir ortama ulaşan istilacı türlerde, bir felaketten sonra boş kalan alanlara yerleşen türlerde ya da taze besiyerine aktarılan bakterilerde.

Lojistik büyüme ve taşıma kapasitesi

Gerçekte hiçbir ortamın kaynakları sınırsız değildir. Popülasyonun büyümesini sınırlayan bütün etkenlerin (besin ve su azlığı, yer darlığı, avcılar, hastalıklar, atıkların birikmesi) toplamına çevre direnci denir. Çevre direnci, popülasyonun biyotik potansiyeline ulaşmasını engeller. Bir ortamın, kaynaklarını tüketmeden uzun süre besleyebileceği en fazla birey sayısına taşıma kapasitesi (K) denir.

Çevre direnci altında büyüyen bir popülasyon önce yavaş, sonra hızla artar; birey sayısı taşıma kapasitesine yaklaştıkça büyüme yavaşlar ve popülasyon K civarında dengelenir. Bu büyümeye lojistik büyüme denir ve grafiği S şeklindedir: $$ \frac{dN}{dt} = rN\left(1 - \frac{N}{K}\right) $$ Parantez içindeki çarpan, taşıma kapasitesinin ne kadarının hâlâ boş olduğunu gösterir. \(N\) küçükken bu çarpan 1'e yakındır ve büyüme neredeyse üsteldir. \(N\), \(K\)'ye yaklaştıkça çarpan sıfıra yaklaşır ve büyüme durur. \(N\) bir nedenle \(K\)'yi aşarsa çarpan negatif olur ve popülasyon küçülür.

Lojistik büyümede birim zamanda eklenen birey sayısı en çok \(N = \frac{K}{2}\) olduğunda olur. Nedenini formülden görebiliriz: \(N\) çok küçükken çoğalan birey azdır; \(N\), \(K\)'ye yakınken ise kaynak azdır. İki çarpanın çarpımı \(N\left(1 - \frac{N}{K}\right)\), tam ortada en büyüktür. Örneğin \(K = 1\,000\) ve \(r = 0{,}5\) ise:

• \(N = 200\) iken \(\frac{dN}{dt} = 0{,}5 \cdot 200 \cdot 0{,}8 = 80\)
• \(N = 500\) iken \(\frac{dN}{dt} = 0{,}5 \cdot 500 \cdot 0{,}5 = 125\)
• \(N = 800\) iken \(\frac{dN}{dt} = 0{,}5 \cdot 800 \cdot 0{,}2 = 80\)

S eğrisinin en dik olduğu nokta (büküm noktası) bu yüzden eğrinin tam ortasıdır. Grafik sorularında "artışın en hızlı olduğu aralık" eğrinin en dik olduğu aralık, yani birey sayısının yaklaşık \(\frac{K}{2}\)'yi geçtiği aralıktır.

Taşıma kapasitesi sabit bir sayı değildir; iklim, besin miktarı ve diğer türlerin varlığıyla değişir. Doğal popülasyonlar genellikle K'nin çevresinde küçük dalgalanmalar gösterir. Bir popülasyon taşıma kapasitesini çok aşarsa kaynaklarını tüketir ve ani bir çöküş yaşayabilir.

Yoğunluğa bağlı ve yoğunluktan bağımsız faktörler

Popülasyon büyüklüğünü sınırlayan etkenler iki gruba ayrılır.

Yoğunluğa bağlı faktörler, popülasyon yoğunluğu arttıkça etkisi artan etkenlerdir. Kalabalık bir popülasyonda birey başına düşen besin ve su azalır, yuva ve barınak yerleri yetmez, tür içi rekabet şiddetlenir. Bulaşıcı hastalıklar ve parazitler bireyler arasında daha kolay yayılır. Avcılar bol olan avı daha çok avlar. Kapalı ortamlarda atık maddeler birikir; mayaların fermantasyonla ürettiği alkolün kültürde birikerek mayaların çoğalmasını durdurması buna örnektir. Bu etkenler popülasyonu taşıma kapasitesine doğru iter ve lojistik büyümenin nedenidir.

Yoğunluktan bağımsız faktörler, popülasyonun kalabalık ya da seyrek olmasına bakmadan etki eden etkenlerdir. Ani don, kuraklık, sel, orman yangını, kasırga, volkanik patlama ve aşırı sıcaklıklar bunlara örnektir. Erken gelen bir don, 10 bireylik bir böcek popülasyonunun da 10 000 bireylik bir popülasyonun da büyük bölümünü öldürebilir.

Yaş piramitleri

Bir popülasyondaki bireylerin yaş gruplarına göre dağılımı, yatay çubuklarla çizilen yaş piramidi ile gösterilir. Çubukların uzunluğu o yaş grubundaki bireylerin sayısını ya da toplam nüfustaki yüzdesini, sol ve sağ taraf da erkek ve kadınları gösterir. Bireyler üç gruba ayrılabilir: henüz üreme çağına gelmemiş gençler, üreme çağındakiler ve üreme çağını geçmiş olanlar. Piramidin şekli popülasyonun gelecekte nasıl değişeceği hakkında bilgi verir:

• Genişleyen (büyüyen) piramit: Tabanı geniştir; genç bireylerin oranı yüksektir. Doğum oranı yüksektir ve bu gençler üreme çağına geldikçe nüfus artmaya devam edecektir. Birçok gelişmekte olan ülkenin, örneğin Nijer'in piramidi böyledir.
• Durağan piramit: Alt ve orta yaş gruplarının oranları birbirine yakındır. Doğum ve ölüm oranları yaklaşık dengededir; nüfus büyük ölçüde sabit kalır.
• Daralan (küçülen) piramit: Tabanı orta yaş gruplarından dardır. Doğum oranı düşüktür; üreme çağına girecek birey sayısı azaldığı için nüfus zamanla azalabilir. Japonya ve İtalya gibi ülkelerin piramitleri bu şekle yakındır.

Türkiye'de kadın başına düşen ortalama çocuk sayısı son yıllarda, nüfusun kendini yenilemesi için gereken yaklaşık 2,1 düzeyinin altına inmiştir. Bu yüzden Türkiye'nin yaş piramidinin tabanı daralmaya, yaşlı nüfusun oranı artmaya başlamıştır.

Hayatta kalma eğrileri

Aynı anda doğan bireylerin yaşla birlikte ne kadarının hayatta kaldığını gösteren grafiğe hayatta kalma eğrisi denir. Dikey eksen genellikle logaritmik çizilir (1, 10, 100, 1 000); böylece her yaşta ölüm olasılığı aynı olan bir popülasyon düz bir çizgi verir. Üç temel eğri tipi vardır:

• Tip I: Bireylerin çoğu uzun yaşar, ölümler yaşlılık döneminde yoğunlaşır. Az sayıda yavru veren ve yavrularına uzun süre bakan insan ve fil gibi büyük memelilerde görülür.
• Tip II: Her yaşta ölüm olasılığı yaklaşık aynıdır; eğri logaritmik eksende düz bir çizgidir. Birçok kuş, bazı kemirgenler ve kertenkeleler bu tipe yakındır.
• Tip III: Ölümler yaşamın ilk dönemlerinde çok yüksektir; erken dönemi atlatan az sayıda birey uzun yaşar. Çok sayıda yumurta ya da tohum bırakan, yavru bakımı yapmayan istiridyeler, birçok balık türü ve birçok bitki bu tiptedir.

Yavru sayısı ile yavru bakımı arasında bir denge vardır: Tip III türler binlerce yavrudan birkaçının hayatta kalmasıyla, tip I türler ise az sayıda yavruyu uzun süre koruyarak popülasyonlarını sürdürür.

İnsan nüfusunun büyümesi

İnsan nüfusu binlerce yıl boyunca çok yavaş arttı; yüksek bebek ölümleri, salgın hastalıklar ve kıtlıklar ölüm oranını doğum oranına yakın tutuyordu. Dünya nüfusu 1800'lerin başında 1 milyara ulaştı. Tarımda verimin artması, temiz su ve hijyen, aşılar ve antibiyotikler ölüm oranını, özellikle bebek ve çocuk ölümlerini büyük ölçüde düşürdü. Doğum oranı bir süre yüksek kalınca nüfus J eğrisine benzer biçimde hızla arttı: 2 milyara 1927'de, 3 milyara 1960'ta ulaşan nüfus, Birleşmiş Milletlere göre 2022'nin Kasım ayında 8 milyarı aştı.

Bugün nüfus artmaya devam etmekle birlikte yıllık artış hızı (yüzde olarak) 1960'larda %2'nin üzerindeyken günümüzde %1'in altına inmiştir. Birçok ülkede doğum oranları düşmüş, yaş piramitleri daralmaya başlamıştır. İnsan da diğer canlılar gibi besin, su, enerji ve alan gibi sınırlı kaynaklara bağlıdır; Dünya'nın insan için taşıma kapasitesi teknolojiye ve tüketim alışkanlıklarına göre değişse de sınırsız değildir.