Ma már senki sem tagadja, hogy a biológia századunkban bekövetkezett fejlődésének egyik leglátványosabb eredménye – a molekuláris biológia vívmányai mellett – a populációkutatás önálló tudományágként való megjelenése. Ez a két új tudományág: a molekuláris biológia és a populáció- vagy népességtan a biológiai mozgásform s az azt tanulmányozó biológia két végletét jelenti, akárcsak a fizikában az elemi részek fizikája s az asztrofizika – s ugyanúgy, mint amazok, összefüggenek.
Erről az összefüggésről vagy a populációtan genetikai kérdéseit, vagy pedig az összefüggés általános rendszerelméleti beágyazását tárgyalva lehet képet nyújtani. A következőkben ez utóbbit, s különösen a populációfogalom rendszerelméleti vonatkozásait ismertetjük.
Köztudott, hogy a molekuláris biológiai felfedezések nagyrészt a fizika és a kémia anyagszerkezetet feltáró eredményeinek voltak „egyenes következményei”. Várható volt, hogy ezeket a felfedezéseket a más szinteken szerveződött élő anyag megismerésében is gyümölcsöztetni lehessen. Ily módon a fizika és a biokémia vívmányai nem csupán a molekuláris biológia és a genetika fejlődéséhez vezettek, hanem a többi tudományokéhoz is, nevezetesen azokéhoz, amelyek az élő anyag magasabb szerveződési szintjeit – így a populációkat – tanulmányozzák. A populáció- vagy népességfogalom kialakulására ezek mellett az élő anyag rendszerelmélet szempontjából való vizsgálata biztosított lehetőséget. Az utóbbi évtizedekben a populációs gondolkodásra a kibernetika és az információelmélet rendkívül serkentően hatott. Megjelenésükkel az élő anyag különböző szervezettségi fokait és szintjeit (a molekuláris, a sejti, a szöveti, az egyedi-szervezeti, a populációs és a biocönotikus szintet) immár a biológiai tudományok, a határtudományok, sőt más tudományok együttes apparátusa tanulmányozza.
Mint ismeretes, a rendszerelmélet kidolgozása a híres biológus Bertalanffy érdeme. Bertalanffy a rendszerelmélet fogalmát a természetre vonatkoztatva ezt írja: „Csodálatos architektúra található itt, amelyben az alárendelt rendszerek egymást követő szinteken egyre magasabb és nagyobb rendszerekbe tömörülnek. A vegyi és kolloidális struktúrák sejtstruktúrákat, az azonos sejtek szöveteket, a különböző szövetek szerveket és szervrendszereket, ezek többsejtű szervezeteket alkotnak, a legutóbbiak pedig elvezetnek az élet szupraindividuális elemeihez.”
Igen, a természet a bonyolultság különböző fokán álló rendszerekbe szerveződött. Ezek a rendszerek – mind a szervetlenek, mind pedig a szervesek (biológiaiak) – kölcsönös összefüggésben léteznek, alrendszerek és egymást követő (szukcesszív) rendszerek alkotnak közöttük hidat, a rendszerek valódi hierarchiáját alakítva ki.
Ebből a szemszögből tekintve az állatnépesség: szupraindividuális, egyénfeletti rendszert alkot, lévén hogy ugyanazon faj több egyedét tartalmazza. Mivel populációkon kívüli fajok nem léteznek, azt is elmondhatjuk, hogy ez az egység egyetemes érvényű, s mint ilyen, az élő anyag egyik szerveződési szintjét képviseli. Ezzel szemben valamely fajt több populáció képviselhet: a biológiai fajt az egymással a közös morfológiai, fiziológiai, genetikai, viselkedési jellegek által egymáshoz kötött – tehát a rendszer fogalmát kimerítő – populációk összessége alkotja. Így például egy valamely tavat benépesítő pézsmapocokcsaládok között egész sor kapcsolat létezik: területi kapcsolat, a szaporodás azonos üteme, az élettevékenység ritmusa stb. Ezek a családok populációt alkotnak. Úgyszintén a mezei egerek települései között, amelyek egy lóherést laknak, területi, táplálkozási kapcsolatok alakulnak ki, megegyezik a szaporodási ütemük, vándorlási idejük – mindezek az illető populációra jellemző közös vonások, amelyek révén az illető populáció megkülönböztethető egy másik, szomszédos populációtól, amely például egy bokros terepen él. Ha megvizsgálunk két csoport ürgét, amelyek közül az egyik legelőn, a másik pedig például kukoricával beültetett területen tenyészik, megállapíthatjuk, hogy – bár ugyanahhoz a fajhoz tartoznak – két populációt alkotnak, amelyek egész sor ökológiai jellegzetesség (táplálkozás, szaporodási ütem), sőt morfológiai vonás tekintetében különböznek, s éppen ezek a különbségek erősítik meg különálló populáció voltukat.
A populáció – s ez minden rendszernek ismérve – önálló szerkezettel (struktúrával) és szervezettséggel rendelkezik, ami biztosítja egységét a többi rendszerhez képest. Ennek az egységnek alapvető feltétele, hogy a populációt alkotó egyedek számára létezzék egy kommunikációs és információs rendszer. A populáció egysége feltételezi továbbá az egyedek olyan jellegű csoportosulását, amelyben azok egyes egyéni vonásai eltűnnek, aminek folytán a rendszer a maga teljességében, valamint egyedei külön-külön új tulajdonsággal ruházódnak fel. Az új képességek (amilyen a vészjelezés, a közös élelembeszerzés stb.) az egyedi vonásokhoz képest külön előnyöket jelentenek, amelyek a faj hatékonyabb fennmaradását biztosítják.
A populációba való tömörülés az egyedi szintnél tapasztalt adaptációhoz viszonyítva előnyösebb a természetes ellenségek elleni védekezés, az utódok gondozása, a kedvezőtlen körülmények között való fennmaradás szempontjából is. Tekintve, hogy a rendszer elemei, azaz a populáció egyedei között a kapcsolatok és a kölcsönhatások elmélyültebbek mint a környező rendszerekkel valók, a populáció valóban egységes egészként nyilvánulhat meg. És viszont, a meghatározás kritériumává téve a fenti megállapítást, populációról akkor beszélhetünk, ha egy bizonyos területen élő egyedek között ténylegesen létezik a sokoldalú kölcsönhatásnak az a rendszere, ami biztosítja a csoport egységességét, mind felépítési szempontból, mind pedig a biotikus és abiotikus környezeti feltételekkel szemben való viselkedés szempontjából. A populációk, szervezettségük fokát tekintve, rendkívül változatosak. Tagjai élhetnek magányosan, alkothatnak különböző nagyságú és különböző mértékben független csoportokat (család, település, horda, sereg, csorda, társadalom stb.). Egyes populációk esetében az egyedek függősége gyengébb, s például csupán abban nyilvánul meg, hogy veszély esetén figyelmeztetik egymást, vagy együtt indulnak élelmet szerezni – emiatt az egyedek független szervezetként nyilvánulhatnak meg; más esetekben ez a függőség területi kapcsolatokban, illetve a szaporodás, növekedés és fejlődés azonos ütemében merül ki. A hangyák, termeszek, egyes darazsak és méhek viszont valódi társadalomba tömörülnek, amelyben még a biológiai funkciók megosztása is kialakul, s ez egyenesen az egyedek morfológiai elváltozásához vezet.
Azok a szervezettségi fokok, amelyek kizárólag egyes fajokra, illetőleg fajcsoportokra jellemzőek, amelyek tehát nem egyetemes érvényűek, csupán populáción-belülieknek tekinthetők, nem pedig olyanoknak, amelyek az élő anyag külön szervezettségi szintjét jelentik. Ugyanis a „másképp szervezett” egyedeknek eme csoportjai korlátozott öröklődési és ökológiai képességekkel rendelkeznek, s így csakis a populáción belül létezhetnek.
A populációra, akárcsak a többi biológiai rendszerre (egyed, biocönózis) az jellemző, hogy a környezetétől átvett energia hiányában nem létezhet, az azzal való anyag- és energiacsere számára elengedhetetlen létfeltétel. Energetikai szempontból tekintve tehát a populáció nyílt rendszer, amelynek – az energia átvétele, átalakítása és kibocsátása révén – jól körülhatárolt szerep jut az ökoszisztéma energiaháztartásában. S mint minden nyílt rendszer, nem létezhet és nem fejlődhet önerejéből; ha elszigetelődik táplálékot és energiát nyújtó környezetétől, a populáció szétbomlik.
A tény, hogy fennmaradása feltételezi környezetével való állandó anyag- és energiacseréjét, egyben megmagyarázza a populáció egyensúlyállapotát is. A populáció – akárcsak a külön egyed és a biocönózis – összetételének állandó megújulása és az anyagcsere-folyamatok miatt sohasem valósíthat meg tökéletes egyensúlyt, csupán dinamikus egyensúlyról lehet szó, amelynek állapotában a populáció – a rá jellemző értékek között – térben és időben megőrzi általános felépítési (strukturális) és működésbeli (funkcionális) vonásait. A populáció egységességének (azaz rendszerjellegének) és dinamikus egyensúlyának megtartása önszabályozási mechanizmusok révén valósul meg, amelyek működése a kibernetikai rendszerek elvét követi. Ugyanúgy, mint a kibernetikai rendszerekben, a populációban végbemegy az információ (utasítás) átvétele, forgalma a rendszer elemei (azaz az egyedek) között, a lehetséges legjobb válasz szelektálása és kibocsátása a megfelelő szervek által. Ám az önszabályozás csak úgy válik lehetővé, ha a rendszer válaszait összehasonlítják az utasítással. Ezért a választ ismét közölni kell a receptorral, amely az utasítást (az eredeti jelet) felfogta. Ez a kapcsolat a visszacsatolás (angolul feedback) nevet viseli, és mindegyik nyílt rendszerre egyetemesen jellemző.
Bármennyire tökéletesek legyenek azonban a populáció önszabályozási rendszerei, az ideális egyensúlyt mégsem valósíthatják meg. Az önszabályozás nem tekinthető tehát valamiféle mágikus erőnek, amely bármilyen körülmények között megvalósítja a populáció optimális egyensúly állapotát; adaptációs tulajdonság lévén, egységét a populáció csupán a stabilitás megszokott határain belül biztosíthatja. Ezeket túllépve az önszabályozási rendszerek már nem képesek biztosítani az egyensúlyt, ami egyenesen a populáció létét veszélyeztető egyensúlyvesztéshez (például túlnépesedéshez) vezethet. Ezért valamely populáció, mint biológiai rendszer, teljes bonyolultságában csakis úgy érthető meg, ha feltárjuk szerkezetét, a benne uralkodó és csakis rá jellemző mechanizmustörvényeket, vagyis a dinamikáját időben és térben.
Megjelent A Hét III. évfolyama 12. számában, 1972. március 24-én.
