Populációbiológia: A populációnövekedés alaptörvénye

Átírás

1 1 of 5 4/23/2009 7:09 AM Populációbiológia A populációnövekedés alaptörvénye Az élőlények fontos tulajdonsága, hogy halandók és fajukat szaporodással tartják fenn, ezért csoportokban fordulnak elő. A populációbiológia elsősorban az egy fajba tartozó egyedek csoportjainak, populációinak tulajdonságaival foglalkozik, alkalmanként azonban egy taxonómiai vagy egy ökológiai egységbe tartozó egyedekből álló populációkat is vizsgál. Így vizsgálhatjuk a házi verebek, a molyhos tölgyek, de a pockok vagy tűlevelűek populációinak tulajdonságait is. A populációk három fontos biológiai jellemzője: a nagyság, az egyedek kora szerinti összetétel vagy kormegoszlás, illetve a genetikai polimorfizmus, az egyedek öröklődő változatosságot mutató tulajdonságai szerinti összetétel. Az egy területen élő, egy fajhoz tartozó populációk létszámának becslésével, a populáció nagyságát meghatározó tényezők vizsgálatával foglalkozik a populációdinamika. A kormegoszlás változásaival, illetve a korcsoportmegoszlás és a populációnövekedés kapcsolataival foglalkozik a demográfia. A szaporodási egységet alkotó populációk genetikai összetételének változása, a populációk evolúciója, a populációgenetika tárgya. A populációbiológiai diákoldalak tehát populációdinamikai, demográfiai és populációgenetikai problémákkal foglalkoznak. Közöttük olyanokkal is, amelyek nagymértékben befolyásolják életminőségünket, és új típusú feladatok elé állítják a kormányokat és a nemzeteket képviselő szervezeteket. Lássuk az elsőt! A jövő század egyik legnagyobb gondja a Föld túlnépesedése. Valószínűleg már 6 milliárdnyian vagyunk, s a jövő század közepére várhatóan 910 milliárdnyian leszünk. Az élőlények populációinak fontos tulajdonsága, hogy megfelelő feltételek között exponenciális növekedésre képesek. Ez azt jelenti, hogy egyedszámuk növekedése egy bizonyos ideig az 1. cédulán látható grafikonnal, illetve a hozzá tartozó összefüggéssel írható le. Ilyenkor a növekedés sebességét a populáció egy főre eső növekedési ütemével jellemezhetjük, ami állandó érték. A populációnövekedés alaptörvénye, hogy egy-egy helyen a létszám nem növekszik a végtelenségig exponenciálisan, hanem előbb vagy utóbb akadályba ütközik, ezért a növekedés csökken, majd megáll. Malthus úgy gondolta, hogy a humán populációk exponenciális növekedésének a mezőgazdasági termelés lineáris, azaz az idővel arányos növekedése szab határt (2. cédula). De nemcsak a táplálék mennyisége, azaz a táplálékpopulációk nagysága korlátozhatja a növekedési ütemet, hanem a populáció egyedeiből táplálkozók (például: a ragadozók, a növényevők) népességének nagysága, illetve a betegséghez és halálhoz vezető

2 2 of 5 4/23/2009 7:09 AM kórokozók létszáma is. Lényeg az, hogy kisebb vagy nagyobb populációdenzitás (populációsűrűség, azaz létszám vagy tömeg egy adott helyen vagy egy adott korlátozó tényezőhöz viszonyítva) fölött a növekedés üteme annál kisebb, minél nagyobb a létszám. Ezt úgy is megfogalmazhatjuk, hogy a populációk növekedési üteme és denzitása között negatív visszacsatolás van. A populációk denzitástól független növekedésének legegyszerűbb és legfontosabb modellje az 1. cédulán bemutatott exponenciális növekedés. A denzitástól függő populációnövekedés legelső és egyben legegyszerűbb modellje az úgynevezett logisztikus növekedés. A 3. cédulán az első grafikon azt az egyszerű helyzetet szemlélteti, amikor egy-egy egyed születése azonos mértékben csökkenti a populáció egy főre eső növekedési ütemét, függetlenül attól, hogy éppen hányan vannak a populációban. Ilyenkor a populáció növekedésének alakulását úgynevezett logisztikus növekedési görbével írhatjuk le (jobb oldali görbe). A legszebb logisztikus növekedési görbéket a mikrobiológusok találták, amikor mesterséges táptalajon fejlődő baktériumtenyészeteket vizsgáltak. Elképzelhető, hogy minden osztódással létrejött egyed azonos mértékben csökkenti az egy baktériumra jutó táplálék mennyiségét, és a táplálék mennyisége meghatározza az osztódások közötti időtartamot. A populációk denzitásfüggő növekedése nem mindig írható le ilyen egyszerűen, de annyi bizonyos, hogy a populáció sűrűségétől független növekedéssel ritkán és rövid ideig találkozunk a természetben. Az állati és növényi populációk növekedési jellemzőiről, a denzitásfüggő növekedési ütemet meghatározó tényezőkről, az egyedszámszabályozás módjairól még lesz szó. Most térjünk vissza eredeti problémánkhoz, az emberiség túlnépesedésének kérdéséhez. A humán népesség növekedési üteme a múlt század elejétől lassan, majd századunk derekáig rohamosan nőtt. A növekedés ütemét gyakran jellemzik a létszám megkétszereződéshez szükséges idővel. Exponenciális növekedés esetén, hasonlóan a radioaktív anyagok felezési idejéhez, a kétszereződési idő állandó (lásd 4. cédula). Körülbelül 130 év kellett ahhoz, hogy az emberiség lélekszáma 1 milliárdról 2 milliárdra növekedjék ( Már kétmilliárd ember kötöz itt,/ hogy belőlem hű állatuk legyen írta 1937-ben József Attila) ra elértük a 4 milliárdot, azaz a duplázódási idő harminc év alá csökkent, az emberiség létszáma ebben az időszakban az exponenciálisnál is gyorsabban növekedett. Ennek oka, hogy a fejlett iparú országokban, de másutt is, számottevően javult az élelmezés és az egészségügyi ellátás, ami a halandóság radikális csökkenéséhez vezetett. Ma ezer emberből fele annyi hal meg egy év alatt, mint ötven éve. A születések száma ugyan szintén csökken, de még mindig óriási mértékben meghaladja a halálozások számát. Bár ma is milliók halnak meg alultápláltság és fertőző betegségek következtében (1. ábra), az élelmiszerkészletek mennyisége és a fertőző kórokozók denzitása csak fékezi populációnk növekedésének ütemét, de nem szabályozza az emberiség létszámát.

3 3 of 5 4/23/2009 7:09 AM 1. ábra. Egészségügyi intézkedésekkel megelőzhető, illetve egyéb betegségek okozta halálozások száma (millió fő/év) a Földön 1992-ben (WHO) A populációnövekedés alaptörvényéből következik, hogy a mi népességünk növekedése sem lehet denzitásfüggetlen, előbb vagy utóbb korlátokba ütközik. A kormányok és a nemzetközi szervezetek arra törekszenek, hogy ne halandóságunk múljon azon, hogy mennyien vagyunk, hanem inkább az, hogy hány gyermekünk van. Az emberiség történetének túlnyomó részében a populációk létszáma ugyan erősen ingadozott, de az utóbbi évezredet nem számítva hosszú távon átlagosan nem változott. A demográfusok sokáig azt gondolták, hogy a stagnálás időszakában a népesség létszáma egy-egy nő szüléseinek számát határozta meg, és nem a halandóság szintjét. Tehát e korai korszakban sem a halandóság, hanem a termékenység szabályozta az emberi népesség létszámát. Azért gondolták így, mert kőkorszaki körülmények között élő törzseket vizsgálva több olyan kulturális és fiziológiai mechanizmust találtak, amelyek a termékenységet jóval a lehetséges elméleti maximum alatt tartják. A termékenység alacsony szintje azonban még nem bizonyítja, hogy a populáció létszáma a termékenység változása révén szabályozódik. Ezt bizonyítandó, meg kell vizsgálnunk, hogyan változik a születések száma a populációdenzitás függvényében. Erre akkor adódik alkalom, ha egy populációdinamikailag egyensúlyban lévő, azaz egy átlagosan állandó létszámú népességben a népesség lélekszáma valamilyen okból csökken, majd visszaáll az eredeti szintre. Ha a lélekszám a születések számának befolyásolása által szabályozódik, akkor a lecsökkent létszámú népességekben a születések száma várhatóan megnő, és ahogy a létszám növekszik, úgy áll vissza az eredeti szintre. James J. Wood amerikai kutató egy ilyen esetet vizsgált meg a Pápua Új-Guinea központi fennsíkján élő gaijn lakosság körében. E törzs vándorló életmódot folytat, az esőerdőtől időlegesen megtisztított kis területeken édesburgonyát, tárót, jamszgyökeret és más növényeket termeszt. Körülbelül huszonöt ember él egy 1 négyzetkilométernyi területen. A mintegy 1500 tagot számláló törzs létszáma 1969-ben az A2 influenzavírus következtében 6,2 százalékkal csökkent; 1977-re visszaállt az eredeti létszám. Azt találták, hogy a populáció növekedésének időszakában az egy asszonyra jutó szülések száma nem változott, viszont az 5 évesnél fiatalabb gyermekek és az 50 év fölöttiek között annál nagyobb volt az elhalálozottak aránya, mennél többen voltak a 10 és 30 év közöttiek. A vizsgált időszakban az 5 éven aluliak között 2,5 százalékkal, az 50 év felettiek között pedig 5,5 százalékkal csökkent az adott évet túlélők aránya. Ezek az eredmények tehát azt mutatják, hogy a várakozással ellentétben a születési ráta nem változott a népességszám függvényében, a kisgyerekek és az öregemberek életben maradási esélyeit viszont a kamaszok és a középkorúak létszáma befolyásolta. Vajon milyen mechanizmus felelős ezért, mi korlátozhatja a gaijn népesség létszámát? Orvosok által végzett felmérésekből kitűnik, hogy a gaijn népesség alultáplált, s a kisgyerekek és a törzs legöregebb tagjai általában a legsoványabbak. A kisgyerekkori halálozások mintegy 40 százaléka összefügg az alultápláltsággal. A 60 évesnél idősebbek 80 százaléka alultápláltságból fakadó vérszegénységben szenved. A denzitásfüggő halálozás mértékét meghatározó korcsoportba tartozó emberek ellenben viszonylag jól tápláltak, azaz nagyobb zsírtartalékaik vannak, mint a népesség többi részének, és ezt életük későbbi időszakában lassan felélik. Mindez arra utal, hogy a gaijn törzs létszámát a megszerezhető táplálék mennyisége korlátozza a fiatalok és öregek halandóságának befolyásolása révén. Másfelől a civilizálódás következtében megnő a népsűrűség, és az emiatt fellépő járványok is növelik a halandóságot, amely szintén szabályozza a népesség lélekszámát. Mind a táplálékszűke, mind a háborúk népességszint-szabályozását szeretnénk elkerülni, mert az éhezés okozta halálozás épp annyira elfogadhatatlan, mint a járványok népességkorlátozó hatása. Ezek veszélyét csak a termékenység szabályozása révén kerülhetjük el. Miközben az emberiség összlétszáma nő, bizonyos népességek, köztük a magyarság lélekszáma fogy. Milyen a kormegoszlása a növekvő és a csökkenő népességeknek? Következő cikkünkben ezzel a kérdéssel foglalkozunk. A népesség növekedésével foglalkozó nemzetközi szervezetek és világkonferenciák Dr. Pásztor Erzsébet (ELTE Populációbiológia Csoport) Az első tudományos népesedési konferenciát 1853-ban, Brüsszelben tartották. Az első világháborúig

4 4 of 5 4/23/2009 7:09 AM főképp közegészségügyi szempontból tárgyalták a populációnövekedés problémáját. Margaret Sanger, a családtervezés úttörője 1927-ben Genfben szervezett konferenciát, amely a Nemzetközi Egyesület a Populációk Tudományos Tanulmányozásáért (International Union for the Scientific Study of Population, IUSSP) megalakulásához vezetett. E szervezet azóta is a társadalmi fejlődés és a demográfia összefüggéseivel foglalkozó tudósok fóruma. Az ENSZ 1946-ban hozta létre a népesedéspolitikai problémákat vizsgáló Népesedési Bizottságot (Population Commission), amelyet ebben az évben kereszteltek át Népesedési és Fejlődési Bizottság (Population and Development Commission) névre. E bizottságnak 170 tagországa van, titkársága az ENSZ Populációs Osztályán működik, és fő feladata, hogy a Föld lakosságának gyarapodási ütemét, illetve annak hatásait vizsgálja, valamint prognózisokat készítsen a növekedés várható mértékéről. Egy, az ENSZ és az IUSSP által közösen szervezett kongresszuson 1964-ben került az érdeklődés középpontjába az a gondolat, hogy a születési arányszám fontos szociális és gazdasági tényező, s hogy az emberiség jövőjét döntően meghatározza a népességnövekedés. Az ENSZ 1966-ban indított programja a fejlődő országok úgynevezett populációs programjainak kialakítását és bevezetését volt hivatott elősegíteni (UNFPA). Az ENSZ azóta három nagy népesedési világkonferenciát szervezett (1974: Bukarest, 1984: Mexikóváros, 1994: Kairó), ahol egyre inkább a politikai kérdések kerültek előtérbe a tudományos megközelítés rovására. A fejlődő országok 1974-ben azt az álláspontot képviselték, hogy a gazdasági fejlődés automatikusan elvezet a termékenység csökkenéséhez, az ipari országok szerint ellenben családtervezés nélkül a fejlődő országok képtelenek lesznek behozni lemaradásukat. E nézetet 1984-re a fejlődő országok is magukévá tették, mert ekkor már érezték a népességnövekedés terheit. Azóta bebizonyosodott, hogy hatékony családtervezési programokkal látványosan csökkenteni lehet a termékenységet, ám ez Kínában csak az emberi jogok megsértése árán sikerült. Néhány országban szervezett programok nélkül is csökkentek a termékenységi mutatók. A kairói konferencián elfogadták azt a tudományosan még nem bizonyított politikai álláspontot, hogy a populáció gyors növekedése kedvezőtlenül hat a legtöbb fejlődő ország fejlődésére, a népességnövekedés ütemének csökkentése viszont javít a táplálkozáson, a lakáshelyzeten, az egészségi állapoton, élénkíti a gazdasági fejlődést, enyhíti a szegénységet, segíti a környezetvédelmet és talán az oktatást. A jórészt emberjogi problémákkal foglalkozó kairói konferencia után nyitott kérdés maradt, hogy a kormányok és a nemzetközi szervezetek miképpen birkóznak meg azokkal a problémákkal, amelyek az előttünk álló fél évszázadban még várhatóan 4 milliárd emberrel gyarapodó emberiség emberi életkörülményeinek megteremtésével járnak. Tovább fogy a magyar népesség Az elmúlt év első kilenc hónapjában a magyar népesség természetes fogyása 10 százalékkal gyorsabb ütemű volt, mint egy évvel korábban. Az ország lakosságának lélekszáma szeptember végén 10 millió 59 ezer volt. Ezer lakosra 9,5 élveszületés és 13,9 halálozás jutott. A népesség természetes fogyása 4,4 ezrelék volt, szemben az egy évvel korábbi 4 ezrelékkel. Kilenc hónap alatt a lakosság lélekszáma fővel csökkent, ez 2826-tal több, mint 1998 azonos időszakában. Az előzetes adatok szerint január és szeptember között gyermek született és en haltak meg. Az egy évvel korábbihoz képest a születések száma 2554-gyel csökkent, míg a halálozásoké 272-vel emelkedett. Az első negyedév különösen kedvezőtlen demográfiai jelenségei után április és szeptember között a természetes fogyás mértéke kisebb volt, mint azonos időszakában. Augusztusban és szeptemberben némileg emelkedett a születések száma, de kilenc hónap alatt még így is elmarad az egy évvel korábbitól. Továbbra is javul a csecsemőhalálozások aránya: az előző évi 9,4 ezrelékről 8,6 ezrelékre csökkent. (MTI) WEB-tipp Az ENSZ populációs világhálózatának honlapja a humán populációnövekedés iránt érdeklődők számára kincsesbánya. World Population 1998 címszó alatt táblázatokon és grafikonokon kaphatunk képet az egyes országok, régiók népességének nagyságáról, növekedési üteméről. A várható növekedési trendekről a Revision of the World Population Estimates and Projections 1998 címszó alatt

5 5 of 5 4/23/2009 7:09 AM olvasható jól illusztrált elemzés. De ha valakit a kairói népesedési világkongresszus hivatalos dokumentumai vagy az ötéves helyzetjelentés érdekel, akkor sok egyéb információ mellett ezeket is megtalálja itt. (POPIN WWW honlap címe: )