Pertumbuhan bilangan orang di Bumi dikawal oleh maklum balas positif dan negatif • Alexey Gilyarov • Berita sains mengenai "Unsur" • Demografi, Ekologi

Pertumbuhan bilangan orang di Bumi dikawal oleh maklum balas positif dan negatif.

Banci Bethlehem, Peter Bruegel the Elder, 1566, Muzium Seni Diraja (Musées Royaux des Beaux-Arts) di Brussels. Pada pertengahan abad XVI, apabila gambar ini ditulis, penduduk bumi telah pulih selepas kebuluran dan wabak abad XIV. Imej dari en.wikipedia.org

Gambaran keseluruhan dinamika populasi Bumi sepanjang dua ribu tahun yang lalu agak rumit. Walaupun, dengan pengecualian tempoh yang agak singkat pada abad XIV, angka ini berkembang secara berterusan, kadar pertumbuhan tertentu (per kapita) sangat berbeza. Untuk beberapa tempoh masa, contohnya, dari tahun ke 400 hingga tahun ke-1200, dan juga dari 1700 hingga 1960, terdapat hubungan songsang positif yang jelas antara angka dan kadar pertumbuhan tertentu dalam populasi: bilangan yang lebih tinggi menyumbang kepada pertumbuhan yang lebih pantas, dan sebaliknya. Walau bagaimanapun, maklum balas positif biasanya membawa kepada ketidakstabilan dan keruntuhan seluruh sistem. Tidak hairanlah sejak tahun 1960-an, maklum balas negatif telah ditubuhkan dalam populasi manusia di antara saiz dan kadar pertumbuhannya: apabila bilangan itu bertambah, kadar pertumbuhan penduduk tertentu.Dalam berbeza, dicirikan oleh taraf hidup yang berbeza, kumpulan negara, faktor yang mengehadkan kesuburan, bertindak dengan cara yang sama. Satu-satunya pengecualian adalah negara-negara sub-Sahara Afrika. Di dalamnya, keadaan hidup baru-baru ini merosot dengan ketara dan jangka hayat purata menurun. Pada masa akan datang, saiz populasi manusia boleh menstabilkan pada tahap yang sama, walaupun berlakunya turun naik kitaran jangka panjang sangat mungkin.

Jumlah orang di Bumi pada bulan November 2011 telah melebihi 7 bilion. Masyarakat saintifik telah menanggapi pencapaian "pusingan" tanda seterusnya dengan kemunculan sejumlah penerbitan (lihat: Penduduk Bumi telah mencapai tujuh bilion – apa yang akan datang?, The Elements, 7 September 2011). Kebanyakan penyelidik cuba untuk meramalkan keadaan demografi lanjut: berapa lama pertumbuhan penduduk terus berlanjut, akan menstabilkan angka-angka datang pada tahap tertentu atau akan menghadapi kemusnahan manusia? Model-model yang dicadangkan untuk ini biasanya berasaskan kepada ekstrapolasi, kesinambungan trend yang diperhatikan baru-baru ini pada masa akan datang.Proses yang berlaku dalam populasi manusia pada masa lalu, sebagai peraturan, diabaikan. Oleh itu, ramalan yang tidak masuk akal, seperti ramalan "Doomsday" pada hari Jumaat, 13 November 2026, dibuat oleh Heinz von Förster pada tahun 1960. Pada hari ini, menurut model Förster, penduduk bumi seharusnya mencapai tak terhingga.

Walau bagaimanapun, Mauricio Lima dari Pusat Pengajian Lanjutan dalam Ekologi dan Biodiversiti di Universiti Katolik Kepausan (Santiago, Chile) dan Alan A. Berryman dari Jabatan Entomologi di Washington State University (Pulman, Washington, Amerika Syarikat) menumpukan perhatian mereka tidak begitu banyak pada ramalan masa depan, tetapi pada analisis masa lalu. Dalam artikel yang disiarkan dalam jurnal OikosMereka menggunakan kaedah klasik ekologi populasi, yang biasa digunakan oleh ahli zoologi dalam mengkaji populasi semulajadi pelbagai haiwan, kedua vertebrata dan invertebrata, untuk mentafsirkan dinamika populasi.

Rajah. 1. Pertumbuhan penduduk sejak 2 ribu tahun yang lalu. Ordinan adalah penduduk. Sila ambil perhatian bahawa ini adalah skala logaritma. Oleh itu, jika pertumbuhan penduduk untuk sepanjang masa dilindungi atau untuk individuselang adalah eksponen, maka mata terpaksa berjalan lurus. Jadual dari artikel dalam perbincangan Oikos

Sebagai permulaan, para penulis mengkaji dinamika penduduk sejak 2,000 tahun yang lalu menggunakan data yang diterbitkan oleh Jabatan Perangkaan AS (untuk tempoh dari tahun pertama era kita hingga 1950) dan PBB (untuk tempoh 1950-2005). Dari graf di atas (Rajah 1) dapat dilihat bahawa dalam tempoh 800 tahun pertama bilangan penduduk manusia kekal hampir pada tahap yang sama. Kadar kelahiran adalah seimbang dengan kematian, dan kadar pertumbuhan penduduk tertentu (iaitu, per kapita) hampir sama dengan sifar (Rajah 2).

Rajah. 2 Perubahan dalam masa kadar pertumbuhan tertentu penduduk manusia (panel atas) dan kadar di mana kadar pertumbuhan tertentu berubah, iaitu derivatif kedua (panel bawah). Jalur kelabu Tempoh perubahan iklim yang penting ialah ciri-ciri ditunjukkan: 1 – Periuk panas abad pertengahan (tempoh panas zaman pertengahan, MWP); 2 – "Zaman Ais Kecil" (Little Ice Age, LIA); 3 – pendinginan pada separuh kedua abad XIX. Jadual dari artikel dalam perbincangan Oikos

Kemudian, dalam tempoh 800-1200, penduduk mula berkembang, dan bukan sahaja angka itu sendiri meningkat, tetapi juga kadar pertumbuhannya. Walau bagaimanapun, pada tahun 1250-1350. kadar pertumbuhan perlahan, dan pada 1340-1400.saiz penduduk telah menurun dengan ketara. Punca: penyejukan teruk dan wabak yang dituntut pada tahun 1346-1353. kehidupan yang ketiga, jika tidak separuh daripada seluruh penduduk Eropah Barat (lihat tentang agen penyebab penyakit ini: Bacalah genom bacillus wabak dari masa Kematian Hitam, Elemen, 08 November 2011). Pemulihan penduduk, disertai dengan peningkatan kadar pertumbuhan penduduk (Rajah 1 dan 2), telah berlaku semasa Renaissance: 1400-1600. Kemudian kita melihat pertumbuhan pesat dalam bilangan (terutama dari awal abad ke-18 hingga pertengahan abad ke-20). Sepanjang 200 tahun yang lalu – lebih tepat lagi, sebelum tahun 1965 – penduduk telah berkembang lebih cepat daripada yang dijangkakan dengan pertumbuhan eksponen. Bermula dari 1965-1970 kadar pertumbuhan spesifik manusia semula jadi berkurangan.

Ingatlah itu pertumbuhan eksponen digambarkan oleh formula Nt = N0ertdi mana nt – nombor pada akhir masa t; N0 – nombor pada permulaan masa yang dipertimbangkan; e – asas logaritma semula jadi; r adalah kadar pertumbuhan tertentu penduduk (dimensi: individu / individu × masa = 1 / masa). Keadaan yang perlu dan mencukupi untuk pertumbuhan eksponen ialah invariance nilai r. Dalam erti kata lain, jika dalam populasi nisbah kelahiran dan kematian tetap malar, maka populasi mengubah jumlahnya secara eksponen.Jika populasi tumbuh lebih cepat daripada eksponen, maka r tidak tetap malar, tetapi meningkat. Adalah penting untuk menekankan bahawa dalam populasi manusia ini tidak disebabkan oleh peningkatan dalam kadar kelahiran (kesuburan mana-mana wanita adalah terhad), tetapi disebabkan penurunan kematian, disebabkan oleh peningkatan bilangan orang yang tidak mati pada masa kanak-kanak, tetapi hidup pada usia matang.

Dalam usaha untuk mengenal pasti nisbah bilangan dan kadar pertumbuhan tertentu, pengarang kerja dalam perbincangan membina potret fasa yang dipanggil (Rajah 3), mengetepikan logaritma nombor pada satu paksi graf, dan kadar perubahan khusus pada bilangan populasi untuk tempoh yang singkat (20 atau 5 tahun) di pihak yang lain. . Ia dapat dilihat dari angka bahawa hubungan antara kadar pertumbuhan populasi dan bilangannya agak rumit: dalam julat bilangan tertentu adalah positif (iaitu, saiz populasi yang lebih besar, semakin tinggi kadar pertumbuhan tertentu), dan dalam julat yang lain adalah negatif (semakin besar penduduk, semakin rendah kadar pertumbuhan spesifiknya).

Rajah. 3 Nisbah kadar per kapita (spesifik) dalam bilangan penduduk (menyelaras) dan jumlah penduduk (pada abscissa, skala logaritma!). Nilai kelajuan sifar (ditunjukkan garis putus-putus), sepadan dengan mengekalkan saiz populasi pada tahap yang tetap. Di bawah sifar – populasi semakin berkurangan, di atas sifar – berkembang. Warna kelabu kawasan-kawasan tersebut (lebih tepatnya, logaritma nombor) dikenal pasti di mana kebergantungan positif terhadap kadar pertumbuhan populasi pada bilangannya diperhatikan. Jadual dari artikel dalam perbincangan Oikos

Tempoh sambungan positif dan negatif di antara bilangan dan kadar pertumbuhan tertentu penduduk bergantian dalam masa. Maklum balas positif yang jelas diucapkan untuk tempoh: dari 400 ke 1200 dan dari 1700 ke 1960 (Rajah 4), negatif untuk tempoh dari 1965 hingga 2005. Selaras dengan tradisi ekologi populasi, penulis menafsirkan maklum balas positif sebagai "kerjasama". Diasumsikan apabila penduduk tumbuh, teknologi baru muncul yang dapat memastikan pembangunan ekonomi yang pesat, peningkatan pengeluaran makanan dan keadaan hidup yang lebih baik. Tetapi dengan sendirinya, maklum balas positif antara jumlah dan kadar pertumbuhan penduduk adalah penuh dengan ketidakstabilan keadaan selanjutnya – lambat laun ia harus digantikan dengan pembentukan maklum balas negatif.

Rajah. 4 Hasil model menggambarkan hubungan kadar pertumbuhan penduduk tertentu dan jumlah penduduk untuk jangka waktu yang berlainan. Komunikasi positif dalam tempoh dari 400 ke 1200 dan dari 1700 hingga 1960, tetapi negatif dalam tempoh dari tahun 1965 hingga 2005. Sila ambil perhatian bahawa skala berbeza pada paksi graf yang berbeza. Jadual dari artikel dalam perbincangan Oikos

Maklum balas negatif antara kelimpahan dan kadar pertumbuhan penduduk biasanya ditafsirkan sebagai persaingan (contohnya, untuk makanan atau makanan ternakan). Dalam kes populasi manusia, penurunan kadar pertumbuhan berlaku hampir semata-mata disebabkan pengurangan kadar kelahiran tertentu (yang demografi menentukan hak kesuburan – bilangan purata kanak-kanak yang dilahirkan oleh seorang wanita dalam kehidupan mereka). Hubungan negatif songsang antara saiz dan kadar pertumbuhan penduduk dalam kes populasi manusia tidak dikaitkan dengan penurunan pengeluaran dan penggunaan makanan.

Makalah ini menganggap data oleh kumpulan negara. Yang menarik perhatian tren demografi baru-baru ini bertepatan dengan mereka, kecuali Afrika sub-Sahara. Ini adalah satu-satunya wilayahyang selama 20 tahun yang lalu terdapat penurunan dalam jangka hayat purata. Ini terutamanya disebabkan oleh penyebaran jangkitan HIV dan penurunan dalam taraf hidup.

Pengarang artikel yang sedang dibincangkan berhati-hati dalam ramalan mereka. Walaupun trend baru ini konsisten dengan model logistik pertumbuhan penduduk (pertumbuhan berbentuk S yang berada di dataran tinggi), mengekalkan populasi pada tahap yang sama akan memerlukan keseimbangan penggunaan sumber (per kapita) purata, kadar pembiakan dan kelajuan memulihkan sumber yang terhad. Tetapi keseimbangan sedemikian sukar dicapai dengan sumber yang terhad dan perubahan iklim. Kemungkinan besar, dengan kelewatan tertentu penduduk, turun naik kitaran jangka panjang akan berlaku, yang telah muncul dalam sesetengah masyarakat (subpopulasi) (untuk maklumat lanjut lihat: Turchin, 2009).

Sumber: Menunjukkan keseimbangan atau keruntuhan? // Oikos. 2011. V. 120. P. 1301-1310.

Lihat juga:
1) Penduduk Bumi telah mencapai tujuh bilion – apa yang seterusnya?, "Unsur", 07/07/2011.
2) Peter Turchin. Perubahan jangka panjang penduduk dalam masyarakat bersejarah. Disemak dan dikemaskinikan oleh terjemahan penulis artikel: Turchin, P. 2009. Siklus populasi jangka panjang dalam masyarakat manusia.Halaman 1-17 di R. S. Ostfeld dan W. H. Schlesinger, editor. Tahun dalam Biologi Ekologi dan Pemuliharaan, 2009. Ann. N. Y. Acad. Sci. 1162. "Unsur-unsur."

Alexey Gilyarov


Like this post? Please share to your friends:
Tinggalkan Balasan

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: