Őslétünk homályában kutatva alig mondhatnánk egyebet elődünkről, mint azt, hogy éppolyan eltartottja volt a természetnek, mint állatellenségei. A természet anyag- és energiakörforgása évmilliókon át az embertől függetlenül folyt. Mintegy 8-9 évezrede kezdődhetett meg az akkor mintegy 10 millió főnyi emberiség lassú, fokozatos áttérése a vadászatról az állattenyésztésre, a gyűjtögetésről a mezőgazdasági termelésre. Ebben az időben egy emberre 10 000 hektár terület jutott, míg 1969-ben a 3552 millió főnyi emberiség 1447 millió hektár szántófölddel rendelkezett, s így egy emberre nem jutott több 0,4 hektárnál (Monthly Bulletin of Statistics, 1970). S ha figyelembe vesszük a szaporulatot – a megművelt területek kiterjesztési lehetőségei mellett is –, ugyancsak előrelátóan kell megterveznünk élelmezésünk jövőjét.
Tovább folytatva a gondolatot, Pöpel számítására lehet hivatkozni, aki szerint az ember a számára naponta szükséges 3000 kalóriát tartalmazó élelmiszert 0,62-1,5 hektáron állíthatja elő; csakhogy a megművelt területeit földrészenként, sőt országonként aránytalanul oszlanak meg (például Ázsiában 0,31 ha, Észak-Amerikában 1,02 ha, Óceániában 2 ha stb.), a kezdetleges mezőgazdálkodás egyes országokban éhínséget okoz, máshol pedig a fejlett módszerek ontják a termésfelesleget, ami azonban nem (vagy nem mindig) jut el a nélkülöző országokba.
A mai megművelt területek helyét egykor a „vad” természet háborítatlan birodalmai: sűrű erdők, gazdag talajú füves-bokros síkságok borították. És íme, hova jutottunk! A Szahara sivatagáért ugyan nem az ember a hibás, de azért már igen, hogy a sivatag évente körülbelül egy kilométerrel terjed déli irányba a túllegeltetés, az erdőégetés és az erózió következtében. A spontán területek észszerűtlen megváltoztatását legjobban az erdők szomorú sorsa példázza.
Az erdő jelenléte a kultúrtájban nem kisebb fontosságú, mint a szántóföldé: természetes vízforgalom-szabályozó, termőtalajképző és -gazdagító, önújraképző életközösség, a levegőt tisztítja, dúsítja oxigénben. A világ erdőállománya a FAO adatai szerint 1964 és 1967 között, tehát 4 év alatt, 711 millió hektárral csökkent, ami a világ erdőállományának 17,3 százaléka. Sajnos a telepítések nem pótolják a vesztett területeket. De hát szükséges ez? – kérdezhetnénk. Első látásra úgy tűnik, igen, hiszen láttuk, hogy egyre elégtelenebb a művelt területek nagysága. Csakhogy: a letarolt erdők nem váltak szántóföldekké, sőt ugyanebben az időben 10 millió hektárral csökkentek a szántóterületek; a legelők viszont 259 millió hektárral növekedtek. Ez egyúttal az állattenyésztés megnövekedett fontosságát is jelzi.
A bevezetőnek szánt helyzetképet a továbbiakban az ember által létrehozott és fenntartott mesterséges életközösségek vizsgálatára, biológiai, gazdasági vonatkozásaira szűkítjük.
A mesterséges életközösségek
– akárcsak a spontán természet – területileg körülhatárolhatók, növény- és állatnépességeikkel jellemezhetők. A félkultúr élőhelyek (legelők, erdőtelepítések) s a kultúrtermőhelyek életközösségei (agrobiocönózis) sajátosak. A kultúrtájak élővilágával az agrobiocönológia, a spontán életközösségek belső törvényszerűségeivel a biocönológia foglalkozik.
A biocönózis növényi és állati szervezetekből álló társulás, amely az energiát termelő szervezetek (zöld növények) köré épül, és szorosan összefüggő „táplálkozási láncot” alkot. A lánc második szeme a növényevő állatok, illetve a parazita növényi szervezetek, harmadik szeme az ezeken élő paraziták és ragadozók. A láncot az eltakarító, hulladékevő (reducens) elemek zárják. Valamely biocönózis a bioszféra közegeivel (talaj, szárazföld, víz, levegőréteg ) és az élőhellyel (biotóp) jellemezhető.
Az élővilág energiaforgalmának első szintjén a klorofillal rendelkező, autotróf (szervetlenből szervest előállító) növénytömeg, a biomassza évi termése 15–55 milliárd tonnára becsülhető. Ennek létrehozásához a szárazföldi zöld növény mindössze 25×1021 kilokalóriát használ lel évente a Nap 65×1021 kilokalóriányi Földre jutó sugárzási energiájából. Ennek is egy része (2×108 tonna) azonnal visszatérül a természetbe mint hulladék, alom, más része (3×108 tonna) a folyóvizekbe kerül oldott anyagként. A tápláléklánc további négy, esetleg öt lépcsőjén (a növényevők, elsődleges húsevők, másodlagos húsevők stb. szintjén) az energiaátadás lényegesen (átlagban az előző lépcső tíz százalékára) csökken. A ragadozók, még inkább a másodlagos ragadozók a fotoszintézis útján áthasonított energiamennyiségnek mindössze egy ezred – egy tízezred részét kapják. Így naponta hatalmas tömegű és ennek megfelelő energiájú biomassza pusztul el.
A táplálkozási lánc első fokain (planktonpopuláció, rovarok) az egyensúly a rövid élettartam, de gyakoribb szaporodás és gyors növekedés (súlygyarapodás) révén állandósul, míg a táplálkozási lánc felső fokain a viszonylag népesebb populáció kalória (súly, egyedszám) értékét a hosszabb élettartam állandósítja. Látszólagos tehát az az ellentmondás, amely Odum kísérletéből (1959) következik: míg 16 gramm növényi plankton 32 grammnyi növényevő létét biztosítja, szárazföldi egyéves és évelő növényekből közel 700 gramm tart fenn ugyanennyi súlyértékű növényevőt.
Nem célunk a természet bonyolult táplákozási szövevényét bemutatni, elég, ha az ismert példára hivatkozunk: arra, hogyan függ össze a heremagtermés a vadméhek populációsűrűségén át az egerekkel, s az ezeket fogyasztó kóbormacskákkal – s ez a lánc tovább bővíthető, akár az emberi vonatkozásokig.
A kapcsolatok a természetben
nem ilyen egyvonalúak. Egy faj az élelemlánc bármelyik szintjén sok fajjal van lefele és felmenőleg is összefüggésben.
Az életközösségek biológiai egyensúlyát szabályozó élelemszintekről Szelényi meghatározását tartjuk helyesnek: az egyensúlyt producens (energiatermelő), korrumpens (növényfogyasztó), szusztinens (növény fenntartó, például beporzó), obsztans (ellensúlyozó, például parazita, ragadozó) és interkaláris (eltakarító) populációk valósítják meg. Akár a faj mennyiségi túlszaporodása (kedvezővé vált körülmények között), akár olyan faj belépése az egyensúlyi láncba, amely csak (vagy jobbára) fogyasztó és nem (vagy alig) fogyasztott, időlegesen megingatja a kialakult egyensúlyt. Ilyenkor vagy a természet „gondoskodik” a túlszaporodott populáció csökkentéséről: járványos betegségek, fajon belüli küzdelem, táplálékhiány révén (Milne elmélete, 1957), vagy az ember kénytelen a természeti csapásként jelentkező túlnépesedést leküzdeni.
A fennmaradásért folytatott küzdelemben – hosszú időtávon – az élővilág fejlődésének, a magasabbrendű szervezetek kialakulásának a kulcsa az egyes fajok (fajták) előnyére, mások hátrányára megbomlott biológia; egyensúly.
A Föld történetének jelenében élő rovarok fennmaradását a szaporaságon és a gyors egyedfejlődésen kívül az biztosítja, hogy rugalmasan és rövid idő alatt alkalmazkodnak, védettségüket pedig kis méretüknek, szilárd külső vázuknak köszönhetik.
A mezőgazdaság a Föld legfejlettebb élő szervezetének, a rohamosan szaporodó és teret hódító embernek a táplálkozását biztosítja. Hozzátartozik az állattenyésztés is, mivel az ember vegyes táplálkozású, bár – s ez az előbbiekből kitűnik – mint növényfogyasztó (egy fokkal lennebb a táplálkozási szinten) gazdaságosabban hasznosítaná a felvehető energia nagyobb részét. A termesztett növények sajátos, mesterséges életközösséget képeznek, amelyet az ember fenntartani, a természet pedig megbontani igyekszik. Ez utóbbi azzal a közismert ténnyel is bizonyítható, hogy a parlagon maradt, elhagyott művelt területeket hamarosan gyomnövények lepik el, talajlakó, s a gyomnövényekhez tartozó rovarpopulációk népesítik be, majd énekes és ragadozó madarak, növényevő és ragadozó emlősök veszik újra birtokukba
Mi jellemzi a kultúrtájat? Az állandó, egyedeiben törvényszerűen ismétlődő, egységes életfeltételű, azonos megjelenésű növénytársulások, amelyeket florisztikai szempontból az uralkodó fajok alapján neveznek el. A spontán növényzetet ezeken a területeken gyomoknak, emberi érdekek szempontjából káros növényeknek tekintjük, s ezért irtjuk.
A gyomok – természetes előnyeik révén – a lehetséges termést 20-25 százalékkal csökkenthetik. Mégis, védekezésünk ellenére, sőt ennek hatására, kialakulnak ellenálló gyompopulációk, főleg a pázsitfüvek csoportjából. Milyen módon nyomják el a termesztett növényeket a gyomok? Miért? Elsősorban gyorsabban fejlődnek, mint a kultúrnövények, s ez alatt a talaj víz- és tápanyagkészletének nagy részét felhasználják. Az évelő gyomok 1,5-2 méterig is lehatoló gyökereikkel még az alsó talajrétegeket is kiszáríthatják. Nagy a vízszükségletük: míg a búza egységnyi szárazanyaga megtermeléséhez 513 vízegységet használ fel, a tarackbúza 1183-at! S a gyomok – fokozott párologtatásukkal – hűtik is a talajt, ami szintén károsan befolyásolja a termesztett növények csírázását, táplálkozását. A kultúrnövény fölé nőve elveszik a tért és a fényt. A vadrepce és a gabona közt a harc a talaj nitrogéntartalékáért folyik, s ha nem avatkozunk be a küzdelembe, a vadrepce győz, amint azt az ápolatlan gabonatáblák sárgán igazolják. De ha kiirtanánk is, a talajba jutott magvaknak 75 százaléka még öt év múlva is csírázik. Ha ennyire ellenálló a legtöbb gyomnövény, képzeljük el azt a szántóföldet, ahol több mint 25 millió gyommag van minden hektáron. A gyomnövény viszonylag sok magvat termel. A disznóparéj 76-300 ezret, a lósóska 6000-7000-et, a pásztortáska 20 000-40 000-et.
Íme a gyompopuláció csupán néhány természetes előnye a termesztett növénnyel szemben. Az ember szelektív gyomirtó szerekkel (csak a kétszikű növényeket irtja, az egyszikűeket nem) vagy azzal, hogy csak bizonyos növényt kímél meg (például a kukoricát), s más növényt hormonhatása révén elpusztít, próbálja a kultúrnövények magasabb terméshozamát biztosítani.
A művelt területek állattársulásai nem kevésbé fontosak. A rovarnépességek nem föltétlenül kártevők. Ez az emberhez viszonyított fogalom nem alkalmazható a spontán természetben. A javarészt növénnyel táplálkozó, tehát korrumpens forma kártétele a növények tiszta állományának nagy területen való termesztésével magyarázható. Ezeken a helyeken a tápnövényekhez leginkább alkalmazkodó fajok szaporodnak el tömegesen. A bőséges táplálék, a térbeli közelség, a mesterségesen leegyszerűsített tápláléklánc, a tömeges utódlétrehozás, a többnemzedékűség egyaránt kedvez a túlnépesedésnek, a tömeges kártevésnek. A parazita gombák hasonló okokból ugyanezt a tömeges, sőt még gyorsabb és általánosabb járványt idézik elő. Ismert példák a sáskajárások, a filoxéra szőlőpusztítása, a kolorádóbogár kártevése stb.
Az emberiség rohamos szaporodása halaszthatatlanul fontossá teszi a távlati táplálékbiztosítást, hiszen az ENSZ demográfiai szakértői szerint a 2000. évben 7410 millióra növekedhet a Föld lakossága, vagyis a XXI. század első percét háromszor annyi ember köszönti majd, mint a XX. századét. Modern korunkban rengetegen éheznek, különösen Ázsiában és Dél-Amerikában. Ahhoz, hogy tizenöt év alatt megszüntessük a hiányos táplálkozást, négy százalékkal kellene fokoznunk az élelmiszertermelést, de ezt a növekedést a fejlődő s különösen az elmaradott országok nem képesek elérni, sőt Ázsiában jelenleg az egy főre eső mezőgazdasági termelés kisebb, mint a második világháború előtt. Nehezíti a helyzet felszámolását az is, hogy a gyors ütemben szaporodó emberiség jelentős része gyermek, s ez a réteg fogyaszt, de nem termel.
Nem mondhatunk le a Föld művelésbe fogott területeiről, azok minél temékenyebbé tételéről, kultúrnövényeink megvédéséről és további nemesítéséről, még ha ezzel párhuzamosan eltűnik is a spontán természet jó része. Felfigyelt az ember ennek a folyamatnak a veszélyességére is. Egész létünket veszélyezteti a környezetszennyeződés, s a foghíjassá vált tápláléklánc (már eddig 94 állatfajt pusztított ki az ember, s egyesek századunk végére 2000 állatfaj eltűnésével számolnak) Igen, mindkét irányba ügyelnünk kellene Vagy még ez sem lenne elég?
Igaza lenne dr. H. I. Fremlinnek?
A birminghami egyetem professzora szerint a jövőben szükséges lesz: első fokon növényt termeszteni a városok tetőszerkezetei fölött is s főleg az óceánokban; kis helyen tömegesen termelni a nagy kalóriaértékű vízimoszatokat (ez részben meg is valósult); majd mesterséges holdakon elhelyezett reflektorokkal megszüntetni a sark vidéki zord viszonyokat és sötétséget. Végső fokon, szinte minden élelmiszert szintetikus úton állítunk elő majd, felhasználva az anyagcsere-hulladékokat is. Ez lehetővé tenné, hogy 2640-ben a Föld 1000 billió embert tarthasson el!
Puszta utópia? Lehet, hogy igen, de az is lehet, hogy nem. Szédületes az ember megvalósításainak magasságából akár hetvenkét évre visszanézni, hát akkor bár huszonnyolc évre előre!
Megjelent A Hét IV. évfolyama 6. számában, 1973. február 9-én.