123
Demografia i biosfera

Demografia biosfery, będąca częścią badań nad makroewolucją, możliwa jest dzięki temu, że gatunki, z których składa się biosfera, pod pewnymi względami zachowują się podobnie do osobników, z których składa się gatunek Homo sapiens - przedmiot badań demografii.

Jednostka ludzka rodzi się, trwa przez pewien czas, po czym umiera. Gatunek także jest śmiertelny. Powstaje w wyniku specjacji, istnieje, a potem wymiera. Średni czas trwania gatunku wynosi 4 miliony lat, ale liczba gatunków istniejących krócej od tej średniej jest o wiele większa niż liczba gatunków istniejących dłużej od niej (Raup 1991).

Liczący kilka milionów lat okres trwania przeciętnego gatunku wygląda zapewne imponująco w porównaniu z trwającym zaledwie kilkadziesiąt lat życiem człowieka. Jeśli zważymy jednak, że stuletni człowiek żyje przez 0,06% czasu trwania swego gatunku, a istniejący 4 miliony lat gatunek trwa przez 0,1% całego okresu istnienia życia na Ziemi, uświadomimy sobie, iż gatunki także są bytami dość krótkotrwałymi.

Z punktu widzenia ewolucjonizmu, demografia jest rodzajem badań mikroewolucyjnych, jako że dotyczy procesów w obrębie pojedynczego, choć bardzo specyficznego gatunku Homo sapiens, natomiast demografia biosfery analizuje procesy makroewolucyjne, zachodzące powyżej poziomu gatunku. Inny jest sposób zbierania danych przez demografię, do dyspozycji której we współczesnych państwach od ponad wieku stoją urzędy stanu cywilnego, urzędy statystyczne, pomiary wzrostu poborowych itd., inaczej zaś musi działać demografia biosfery korzystająca z zapisu kopalnego. Świadoma ograniczeń tego zapisu jest ona dyscypliną wiarygodną, korzysta bowiem z procedur statystycznych, jak każda nauka zmuszona na podstawie próby szacować parametry populacji statystycznej.

Przyrost liczby gatunków oblicza się, odejmując od liczby gatunków, które pojawiły się w jakimś okresie, liczbę gatunków, które w tym samym okresie wymarły. Okazuje się, że - analogicznie jak liczba ludności świata - liczba gatunków biosfery rośnie w przybliżeniu wykładniczo (Benton 2001), jeśli pominąć stosunkowo krótkie okresy wielkich wymierań, gdy liczba gatunków malała, aby następnie powrócić do wzrostu wykładniczego.

Natomiast zmiany liczebności gatunkowej poszczególnych grup systematycznych są, podobnie jak zmiany liczebności narodów, silnie zróżnicowane. Na przykład małże czy ślimaki od 543 milionów lat wykazują około dwuprocentowy (na milion lat) wykładniczy przyrost liczby gatunków (Stanley 1979, Miller i Sepkoski 1988, Trammer 2005). Również walenie od 55 milionów lat wykładniczo zwiększają swoją liczebność gatunkową, a w ich przypadku przyrost wynosi 8% na milion lat (Trammer 2005). Były jednak grupy, na przykład trylobity, które swą egzystencję rozpoczęły w tym samym czasie co małże i ślimaki i początkowo liczba ich gatunków rosła niezwykle szybko (Stanley 1979), potem liczba specjacji zrównała się mniej więcej z liczbą wymierań , a wreszcie liczba wymierań przewyższyła liczbę specjacji, naturalny przyrost gatunków stał się ujemny i trylobity wymarły (Raup 1991).

Opisane procesy demograficzne dotyczące grup systematycznych - podobne do procesów zachodzących wśród narodów - są zupełnie inaczej niż w przypadku narodów interpretowane. Jak wspomniano, spadek przyrostu naturalnego jakiegoś narodu, czyli tzw. przejście demograficzne, tłumaczono na przykład wzrostem dobrobytu. Natomiast spadek przyrostu liczby gatunków jakiejś grupy systematycznej nigdy nie jest interpretowany jako objaw polepszenia warunków życia, lecz wprost przeciwnie - jako skutek pogorszenia tych warunków lub (co na jedno wychodzi) jako wynik konkurencyjnego wyparcia przez przedstawicieli innej grupy, lepiej przystosowanej czy wydajniej pozyskującej zasoby.

Jak pamiętamy, od ponad wieku rośnie długość życia ludzi i ich przeciętny wzrost. Podobne zjawisko dotyczy także historii ewolucyjnej - zarówno całej biosfery, jak i poszczególnych grup systematycznych. Z upływem czasu, wraz ze wzrostem liczby gatunków na Ziemi i pojawianiem się coraz to nowych grup systematycznych, zwiększała się maksymalna i średnia wielkość organizmów - od małej bakterii, przez większe bezkręgowce, jeszcze większe np. ichtiozaury aż po potężną sekwoję i ogromnego płetwala. Małe były pierwsze ssaki i pierwsze dinozaury (wielkości indyka), małe pierwsze amonity, małże, ślimaki itd. Z upływem czasu w każdej z tych grup, oprócz gatunków obejmujących małe formy, pojawiały się też gatunki zawierające coraz to większe osobniki. Prócz tzw. kladogenetycznych (czyli zachodzących w czasie specjacji) zmian rozmiarów ciała, miały również miejsce tzw. zmiany anagenetyczne (w tym i wzrost rozmiarów), zachodzące, tak jak wśród ludzi, z pokolenia na pokolenie, w jednej linii filogenetycznej (McKinney 1990). Nie tłumaczy się tego, jak w przypadku ludzi, poprawą warunków życia, tylko na ogół - zgodnie z paradygmatem darwinowskim - jako przystosowanie do takich warunków życia czy nisz ekologicznych, w których konkretne rozmiary ciała są korzystne.

Średni czas trwania gatunków (podobnie jak średnia długość życia człowieka) także się zwiększa; przez ostatnie 500 milionów lat wzrósł kilkakrotnie (Gilinsky 1994, Rohde i Muller 2005). Również i w tym zjawisku nie widzi się (inaczej niż w przypadku wydłużenia życia ludzkiego) objawu poprawy warunków życia na Ziemi, tylko powiada się na przykład, że grupy, których gatunki trwały krótko (np. trylobity i amonity), wymarły już, a pozostały takie grupy (np. małże, ślimaki, jeżowce), których gatunki trwają długo. O tym, dlaczego wymarły akurat te pierwsze, drugie zaś pozostały, zwykle się nie mówi.

123
powrót na górę strony
Wykład
Demografia biosfery
Strona
2/3
Autor
Wydział Geologii Uniwersytetu Warszawskiego
Kliknij nazwisko autora, aby zobaczyć notkę biograficzną w serwisie Nauka Polska