Populációk az összeomlás határán

1992-re annyira megcsappant a tőkehal állománya Újfundland partjainál, hogy a kormány kénytelen volt betiltani a térségben 400 éve folyó halászatot. 

Populációk az összeomlás határán

A kilencvenes évek elejére a túlzásba vitt halászat a világ egyik legnagyobb tőkehal-populációjának összeomlásához vezetett. 1992-re a kanadai Újfundland keleti partjainál az állomány annyira megcsappant, hogy a kormány kénytelen volt drasztikus döntéseket hozni: betiltották a térségben 400 éve folyó halászatot. Ennek következtében több mint 40 ezer halász vesztette el a munkáját. Húsz évvel később a halpopuláció még mindig nem heverte ki a csapást, és ez drámai hatással van a térség gazdasági életére.

A halászat betiltása után a szakértők azt jósolták, hogy 15 évnek nagyjából elégnek kellene lennie ahhoz, hogy a halállomány magához térjen, ez azonban nem történt meg. Az ökológusok szerint ennek az az oka, hogy a környezeti hatásra bekövetkező káros hatásokat a populációk egy bizonyos pontig képesek úgy viselni, hogy a külső szemlélő számára stabilnak tűnnek. Mire elérkezik a kritikus pont, amikor az állomány létszáma rohamosan csökkenni kezd, a kár már olyan jelentős, hogy szinte lehetetlen helyrejönni belőle. Ez a folyamati modell számos rendszerre jellemző a populációk viselkedésétől kezdve a gazdaságon át az éghajlati változásokig, mondja Jeff Gore, a MIT fizikusa.

Gore és munkatársai kísérleti úton próbálták igazolni a rendszerek ilyen jellegű viselkedési folyamatát. Élesztőgombákat tettek ki szélsőséges körülményeknek, és kimutatták, hogy a populáció egyre kevésbé mutatkozik ellenállónak a változó körülményekkel szemben, míg végül elérkezik ahhoz a kritikus ponthoz, ahol már a legkisebb új hatás is a népesség kipusztulását okozhatja. A kutatásról szóló részletes beszámoló a Science oldalain jelent meg. A tanulmány eredményei nagy segítséget jelenthetnek minden olyan területen, ahol szükséges lehet a populáció végzetes összeomlása előtti jelek mielőbbi észlelése, így például a halászat és a vadászatgazdálkodás területén.

A kutatók által vizsgált élesztőgombák egy olyan enzimet bocsátanak ki magukból, amely a szacharózt egyszerűbb cukrokra bontja, melyet már képesek lebontani maguk az élőlények. A populáció akkor működik a legsikeresebben, ha az egyedek optimális sűrűségben helyezkednek el, vagyis nincsenek túl közel egymáshoz, de túlságosan távol sem. A megfelelő elhelyezkedés révén profitálhatnak az egymás által kibocsátott enzim tevékenységéből, és együttesen gazdaságosabban képesek a szacharóz bontására.

Ez a fajta pozitív denzitásfüggés (Allee-hatás) figyelhető meg a halak esetében is, amelyek a ragadozók elleni védekezésül rajokban utaznak. A dolog gyakorlatilag azt jelenti, hogy adott egyedsűrűség alatt az ilyen populációk nem képesek fenntartani egyedszámukat, és kihalásra vannak ítélve.

A kutatók a laborkísérlet során napról napra eltávolították a populáció egy bizonyos százalékát a tesztcsövekből. Természetes körülmények között az egyedszám ilyen mértékű csökkenésének hátterében állhat például az élelem hiánya, a túlhalászás, klimatikus változások vagy a tengervíz savasodása.

A csökkenő létszámú telepeket aztán zavaró hatásnak tették ki: fokozták a környezet sótartalmát. Ez utóbbi megzavarja a sejtszintű folyamatokat és az élőlény pusztulásához is vezethet. Az eredmények alapján minél kisebb volt a sokknak kitett populáció, annál kevésbé mutatkozott ellenállónak, és annál több ideig tartott visszanyernie stabilitását. A kritikus ponthoz közeli telepek összeomlottak, míg a nagyobb létszámú populációk (amelyek a kedvezőbb környezeti feltételek közt élő népességeknek felelnek meg természetes körülmények közt) képesek voltak visszatáncolni a katasztrófa széléről. Úgy tűnik, hogy minél mostohább körülmények közt kénytelen élni egy adott népesség, annál kevésbé mutatkozik ellenállónak az újabb negatív hatásokkal szemben.

Pusztán az egyedszám alapján nehézkes megítélni, hogy milyen állapotban van egy adott népesség, de a megfigyelések szerint a kritikus ponthoz közeledve egyre nagyobb kilengések figyelhetők meg a létszámban, és ezek a fluktuációk egyre lassabb ütemben váltják egymást. Ez a fajta egyedszám-változás pedig jó indikátora lehet a népesség törékenységének.

Stephen Carpenter, a Wisconsini Egyetem zoológusa szerint a kutatás legnagyobb erénye, hogy lehetőséget kínál az adott környezeti körülmények között élő populációra jellemző kritikus pont megtalálására és azt megelőző figyelmeztető jelek azonosítására is.

A folyamat állomásait persze sokkal egyszerűbb laboratóriumi körülmények közt azonosítani, mint természetes környezetben. A kutatók mindenesetre úgy gondolják, hogy az élesztőgombás kísérletek során megfigyelt előjelek a vadon élő populációk esetében is figyelmeztethetnek a bajra. Az egyedszám egyre nagyobb és lassabban helyrebillenő kilengései a népesség ellenálló képességének csökkenését mutatják, ez pedig a kritikus pont megközelítésének egyik legerősebb előjele.

A kutatócsoport tovább folytatja munkáját, és reményeik szerint sikerül olyan további figyelmeztető jeleket azonosítaniuk, amelyek révén még könnyebben belőhető egy adott népesség pillanatnyi állapota. Az egyedszám fluktuációinak monitorozása is jó eszköz lehet a hal- és vadgazdálkodással foglalkozók kezében, de a tudósok szerint lehetnek erre egyszerűbb módszerek is. A továbbiak során igyekeznek bonyolultabb rendszerekre is kiterjeszteni megfigyeléseiket, hiszen az általuk vizsgált eset a lehető legegyszerűbb: egyetlen faj egyedeit figyelték meg mesterséges körülmények között. A következő lépésben egy második faj vagy legalább egy másik törzs hozzáadása után fogjuk újra megvizsgálni a folyamat dinamikáját, mondta el Gore.

 

Tesztek

{{ i }}
arrow_backward arrow_forward
{{ content.commentCount }}

{{ content.title }}

{{ content.lead }}
{{ content.rate }} %
{{ content.title }}
{{ totalTranslation }}
{{ orderNumber }}
{{ showMoreLabelTranslation }}
A komment írásához előbb jelentkezz be!
Még nem érkeztek hozzászólások ehhez a cikkhez!
Segíts másoknak, mond el mit gondolsz a cikkről.
{{ showMoreCountLabel }}

Kapcsolódó cikkek

Magazin címlap arrow_forward