Jordán Ferenc

AZ EMBER VÉGE,
A TERMÉSZET ESÉLYE

Helyünk a földi ökoszisztémában

© Jordán Ferenc, 2023

© Open Books, 2023

Felelős kiadó Halmos Ádám

Felelős szerkesztő Déri Ákos

Szerkesztő Kővári Bettina

Borítóterv Zatykó Fanny

Műszaki szerkesztő Kovács Balázs Sándor

Tördelő Farkas Milán

Elektronikus formátum
Békyné Kiss Adrien

ISBN 978-963-572-335-5

ELŐSZÓ

Miközben ezeket a sorokat írom, megszületett a nyolcmilliárdodik ember a Földön, jávai orrszarvúból viszont már csak hetven van. A Golf-áramlat gyengül, a sivatag közepén pedig foci-világbajnokságot rendeznek. Körbebetonozzuk a Velencei-tavat, hogy megvédjük az ökoszisztémát. Nem biztos, hogy okosan használjuk ezt a bolygót…

Az emberek egy része elégedetten nyugtázza a technikai fejlődést, és úgy gondolja, hogy az emberiség előbb vagy utóbb leküzd minden akadályt. Vitathatatlan, hogy elképesztő technikai újításokat teszünk le az asztalra. Szaúd-Arábia síkomplexumot épít a 2029-es Ázsiai Játékokra, pár évtizede még az ötleten is mosolyogtunk volna. A technikai haladásban bízók szerint minden problémát megoldunk.

Mások inkább aggodalommal telve, bosszankodva fogadják a folyamatos fejlődés egy részét. Nekik is van autójuk és mobiltelefonjuk, de nem értik, miért kell minden talpalatnyi földet kihasználni, kizsigerelni, miért kell túlzsúfolnunk ezt a bolygót. Aggodalommal tekintenek a fajok kihalására, ökológiai lábnyomunkat méricskélik, és nem értik, miért kell az egész délkelet-ázsiai őserdőt olajpálma-ültetvényekkel helyettesíteni.

Sajnálatos, hogy a fenti két „tábor” nehezen ért szót egymással, sőt már az is sajnálatos, hogy általában táborokban, egymással törzsi harcokat folytató közösségekben gondolkodunk. Igyekszem valamilyen értelmes párbeszédhez segítséget nyújtani anélkül, hogy valamelyik véglet felé sodródnék. Remélem, így bármily hátterű és gondolkodású Olvasó talál izgalmas és főleg megfontolandó üzeneteket a könyvben.

A könyv négy fő fejezetből áll, időrendben áttekintve ember és természet kapcsolatának állomásait. Az első a régmúlt, a boldog béke időszaka, amikor az ember őse még csak egy szereplő volt a sok közül a természet háborítatlan ökológiai színpadán. Megpróbálom összefoglalni az emberi hatásoktól mentes ökológia lényegét, legalábbis azt, ami a könyv további részeiben hasznos lehet az Olvasónak. Ezekhez az alapokhoz érdemes viszonyítanunk, ha meg akarjuk érteni önmagunkat. A második a múlt, amikor az ember rendet és totális uralmat igyekezett kiépíteni a kusza és rendetlen természet fölött. Azt hittük, minden a miénk, mindent szabad. A Föld végtelen nagy éléskamrának és egyben végtelen nagy szemetesládának tűnt. A harmadik a jelen, amikor az ember sokrétű tevékenysége már globális méreteket ölt, és globális kihívásokkal szembesít szinte minden más fajt is rajtunk kívül. Itt kezdtük el felfogni, hogy mit rontottunk el, mit kellett volna máshogy intéznünk. A negyedik pedig a jövő, amelyet csöndesen vagy izgalommal, vagy éppen szorongással telve várunk, esetleg megpróbálunk bölcsen tanulni és változtatni a hozzáállásunkon. Ezáltal pedig (talán a világ eddigi legnagyobb projektjeként) akár új alapokra is helyezhetnénk az ehhez a bolygóhoz fűződő viszonyunkat. Nem akarok túlzottan patetikus lenni, maga a helyzet tűnik drámainak.

A leírtak java a Pármai Egyetem campusán sétálgatva fogant. Az öreg Rousseau sem sétálgatott szerintem többet, ráadásul őneki nem kellett megküzdenie a permanens trágyaszaggal sem. Na de a sonkának és a parmezánnak ára van.

Párma

2022 vége – 2023 eleje

1. A RÉGMÚLT EGYENLŐSÉG

Együttélés

Izgalmas végiggondolni, hogyan működik az érintetlen természet, azaz az ember megjelenése előtti állapot. Fontos felismerni akár a helyi, akár a globális összefüggéseket. Fontos megérteni, mi a szerepe egy kidőlt fának, egy gyomnak, egy dögevőnek vagy egy parazitának. Fontos látni, hogy a halál az élet körforgásának része. Nem tudunk bölcsen viszonyulni a természethez, ha csak a mosolygó pandamackókat, az illatos virágokat és a csoda szép pillangókat akarjuk észrevenni magunk körül.

Ha szétnézünk a természetben, akár egy korallzátonyon, akár egy erdőben vagy egy mezőn, lenyűgöző változatosságot látunk. Színek, formák és hangok kavalkádját. Madarakat, rovarokat, virágokat. A kidőlt fa kérge alatt vagy a tengerparti homokban, az avar alatt vagy éppen a nappali szőnyegében szinte pezseg az élővilág változatossága. Megfigyelhetünk ezernyi előlényt, de a természet működése szempontjából legfontosabb dolgok nem látszanak: a közöttük kialakult kölcsönhatások. Ha szerencsénk van, megpillanthatunk egy egeret elkapó rókát vagy egy virágon szorgoskodó méhet, de ezek a ritka kivételek. John Thompson chicagói evolúcióökológus megfogalmazásában az ökológiai rendszerekben az a legfontosabb, amit nem lehet lepréselni, gombostűre tűzni vagy tartósítószerben eltenni: a kölcsönhatások. Az állatkertben a különböző fajokat rács választja el egymástól, és ha valamit nem szeretnének látni az állatkerti dolgozók, akkor az éppen az, hogy kölcsönhatásba lépjen egymással egy oroszlán meg egy zebra. Az állatkert tehát bemutatja nekünk a sokféle színt és formát, illatokat és hangokat, de az ökológiából szinte semmit. Az ökológia az együttélés, az interakciók tudománya. A kölcsönhatások, az egymásba fonódó folyamatok pedig rendszerbe foglalják a fenti változatosságot. Emiatt beszélünk ökoszisztémáról, és emiatt olyan nagy kihívás megpróbálni megérteni, netán megjósolni a működését. A kölcsönhatások miatt beszélünk koevolúcióról, és emiatt nézünk szembe azzal a kihívással, hogy egy állatfaj ökológiai sikerét, evolúciós sorsát csak akkor tudjuk igazán megérteni, ha a vele kölcsönhatásban álló partnereit is figyelembe vesszük.

Az élőlények persze nemcsak más fajokra, hanem az élettelen környezetre is nagy hatással vannak, és ez kölcsönös. Réges-régen a tengeri élőlények által termelt oxigén akkora mennyiségben halmozódott föl a légkörben, hogy alapjaiban változtatta meg annak összetételét, ez pedig lehetővé tette később a szárazföld meghódítását. Az izraeli Negev-sivatag csigái kisebb méretűvé alakítják az apró kövecskéket, ezzel megnövelve azok felszínét és átalakítva a környezetet oly módon, hogy aztán azt más élőlények (például felületeken élő algák) is kihasználhassák.

Általában bonyolultabb és talán kicsit izgalmasabb is a különböző fajok között kialakult, biotikus kölcsönhatások rendszere. Ragadozó és zsákmány kapcsolata talán a legfontosabb, ideértve a növényevőket és a növényeket is, illetve bármilyen fajt, amely elfogyaszt egy másikat, részben (bekapva) vagy egészben (beleharapva). Érdemes megemlíteni, hogy ilyenkor a táplálék ugyan csak egy irányban halad (a zsákmánytól a ragadozó felé), de a hatás kétirányú. A ragadozó is hat a zsákmányra, nem energiabevitel, hanem szabályozás révén. Ha sok a nyúl, sok lesz a róka, mert több a táplálék. Ha sok a róka, kevesebb a nyúl, mert megeszik őket, azaz leszabályozzák a populáció növekedését. A paraziták és gazdáik is hasonló kapcsolatban élnek, legalábbis abból a szempontból, hogy a kölcsönhatásuk antagonisztikus, azaz az egyik félnek előnyös, a másiknak viszont hátrányos.

Mindkét partner számára negatív kölcsönhatás a verseny, például egy kényelmes odú elfoglalására tett kísérlet vagy éppen egy tengerparti árapályzónában a sziklák felszínének meghódítása. Ezzel szemben mindkét fél számára előnyös a megporzás, ahol a növény és a megporzó egyaránt profitál a kapcsolatból, vagy bármilyen szimbiózis. Vannak olyan kölcsönhatások, amelyek nem is igazi kölcsönhatások, mert az egyik félnek nem igazán fontos, mi történik a másikkal. Ha a másiknak azért ez mégis valami jót jelent, akkor facilitációról beszélünk (például a lajhár szőrén élő algák nem feltétlenül nagyon fontosak a lajhár számára), ha rosszat, akkor pedig inhibícióról (például egy növény anyagcsereterméke másokat gátol, de ez különösebben nem fontos a kibocsátó növénynek). A semleges „hatásokat” persze igen nehéz bizonyítani, lehet, hogy csak mi nem értünk valamit.

Különböző előjelű (pozitív +, negatív −, semleges 0) hatások kombinációiból tehát különféle kölcsönhatástípusok jönnek létre (+/+; −/−; +/−; +/0; −/0). Fontos megjegyezni, hogy ezek nincsenek kőbe vésve: két faj közötti kölcsönhatás függhet az adott körülményektől, illetve hosszabb távon át is alakulhat. Az evolúció során például sok esetben növények és növényevők antagonisztikus kapcsolatából alakul ki a megporzás, tehát a negatív hatású növényevő előjelet váltva pozitív hatású megporzóvá válik. Azt is fontos hozzátenni, hogy mindegyik kölcsönhatás lehet gyakori és erős. Erre már maga Darwin is utalt, jelezve, hogy a kölcsönösen előnyös, mutualisztikus kapcsolatok (+/+) például legalább olyan jelentősek, mint a versengés (−/−). Az utókor ezt figyelmen kívül hagyta, és Darwin öröksége sokak számára a mai napig a kíméletlen versengés mindenhatóságát jelenti. Ezért talán részben a régi vágású közgazdászok is felelősek (a győztes mindent visz, a nagy hal bekapja a kis halat, de sokszor pont nem, és ez igen fontos a stabilitás szempontjából).

Külön figyelmet érdemelnek a baktériumok, amelyek között általában kicsit másfajta kapcsolatok alakulnak ki. Ők is tudnak versengeni és segíteni egymásnak, a legtöbbször anyagcsere-folyamataikon keresztül, azaz metabolikus kölcsönhatások révén. Az egyik kibocsát egy anyagot, amelyet a másik felhasznál vagy éppen elkerül. Itt is kialakulnak tehát pozitív és negatív kölcsönhatások. Emellett pedig sok baktérium valamilyen gazdaszervezet belsejében él, és legfontosabb kapcsolatai pont a gazdájához kötik.

Rejtett kapcsolatok

A fenti kölcsönhatások persze nem egyenként, elszórtan, egymástól függetlenül fordulnak elő, hanem egymásra is hatnak. Ha például egy halfaj elszaporodik, akkor több vízibolhát fog fogyasztani, de ennek hatására a vízibolha kevesebb algát eszik. Ily módon a hal indirekt módon megnövelheti az algák mennyiségét, tehát kétlépéses, összességében pozitív indirekt lánc formájában hat az algára. Konkrétan ezt az esetet (a fogyasztó fogyasztójának hatása) trofikus kaszkádnak nevezik, de sok egyéb nevezetes eset is létezik, amikor direkt kapcsolatok eredőjeként indirekt kölcsönhatások alakulnak ki. Ebben az esetben a közbülső lépés a vízibolha mennyiségének csökkenése volt, és általánosságban, amikor egy populáció méretének megváltozása továbbítja a hatást, akkor indirekt láncokról beszélünk (indirect chain effect). Máskor viszont nem feltétlenül a populáció mérete változik, ugyanannyi préda is továbbíthat indirekt hatást, ha a viselkedésük változik meg (más időbeli aktivitást mutatnak, más helyre mozognak, más anyagokat bocsátanak ki magukból, vagy éppen más zsákmányt preferálnak). Ezek a viselkedésmediált indirekt kölcsönhatások.

A sokféle direkt és indirekt kölcsönhatás között van gyengébb és erősebb, illetve a kimenetele alapján pozitív és negatív. Ha gondolatban egy fajt kiveszünk a rendszerből, a többi faj egy részére ez nem lesz hatással, de mások populációmérete ettől megváltozhat: kisebb vagy nagyobb mértékben nőhet vagy csökkenhet. Ha fajok százai között kölcsönhatások ezrei alakulnak ki, akkor mindezek alapján ember legyen a talpán, aki előre megjósolja egy faj kihalásának végső eredményét, az összes többi vele együtt élő fajra kifejtett, úgynevezett közösségi választ.

Az indirekt hatásokat sokan – még szakmán belül is – inkább szőrszálhasogatásnak tekintik. Kit érdekel, mondják, hogy ha A hat B-re, B hat C-re és C hat D-re, akkor annak végül mi az eredménye? Ez az A–D kapcsolat csak valami gyenge, mérhetetlenül csekély effektus lehet. Sokszor igen, de vannak elég meggyőző példák meglepően erős és hosszú indirekt hatásláncokra is. Emiatt a „minden mindennel összefügg” elvet érdemes azért fejben tartani, megengedve, hogy az összefüggés sokszor valóban csak elméleti jellegű, és gyakorlatilag elhanyagolható.

Vannak azonban jól dokumentált hosszú és erős indirekt kölcsönhatások. James A. Estes és munkatársai publikálták azokat az eredményeket, amelyek bemutatták, hogyan hatnak az alaszkai partok mentén élő kardszárnyú delfinek a kaliforniai ökológiai közösségekre. A kilencvenes évek elején az északon élő kardszárnyú delfinek részben délebbre húzódtak, részben áttértek más zsákmányra: a kevesebb hal helyett egyre inkább tengeri vidrákat fogyasztottak. A vidráknak igen fontos tápláléka a tengerisün, a megfogyatkozó vidrapopuláció mellett a sünök így jelentős mértékben elszaporodtak. A part menti moszaterdők olyan, öt-hat méter mélységű élőhelyek, amelyek szintezettsége és komplexitása szinte vetekszik a szárazföldi erdőkével. A kifejlett barnamoszatokra nem jelent nagy veszélyt a sün, de a fiatal növényeket (nem igazi növények) előszeretettel fogyasztja. A sok sün helyenként szinte teljesen lelegelte a moszaterdőket, majd a sünök maguk is éhen pusztultak. Az így létrejött „sünsivatagokban” (homokos aljzat és elpusztult sünök házai) nem maradtak meg már azok a kisebb halak sem, amelyek a sűrű moszaterdőben találtak menedéket a nagyobb halak elől. Így az alaszkai halászat hatásai egészen a kaliforniai partokig bezárólag érződtek, egy sereg élőlény viselkedését és előfordulását befolyásolva. Az események láncolatának földrajzi kiterjedése is megdöbbentő, de azt is elmondhatjuk, hogy az indirekt hatásláncok lehetnek igen hosszúak és mégis meglepően erősek.

Az előző példa kapcsán eltöprenghetünk azon is, hol vannak egy ökoszisztéma határai, mekkora távolságokat és milyen hosszú időtartamot kell vizsgálnunk, amikor valamilyen esemény hatásait szeretnénk megérteni. Különböző élőlények más-más térbeli és időbeli léptékben működnek. Ami egy bodobács egész életre szóló lakhelye, afölött egy másodperc alatt átsuhan egy sas. Ami egy kérész számára egy teljes élet időtartama, az egy óriásteknős számára csak egy hosszabb sóhajtás. A fajok közötti kölcsönhatások miatt viszont ezeken a teljesen más tér- és időskálákon zajló folyamatok mégis összekapcsolódnak, és ennek megértése és kezelése igen nagy kihívás az ökológusok számára. Az ökoszisztémák táplálékhálózatában fent, magasan lévő fajok, az általában nagyobb testű csúcsragadozók helyigénye általában jóval nagyobb: pusztán energetikai okokból nekik hatalmas területről kell összeszedniük a táplálékukat, hiszen a táplálékhálózatban felfelé haladva a táplálék energiatartalma körülbelül lépésenként 10 százalékkal csökken (például a légzés és egyéb energiaveszteségek miatt). Márpedig az ökoszisztéma akkor működik jól, ha a különböző szinteken élő organizmusok olajozottan tudnak együttműködni (láttuk, hogy például a trofikus kaszkád három szinten lévő élőlényt érint), tehát a négyzetméteres életterű rovarok zavartalan életéhez szükség van a több ezer négyzetkilométeres területeket bejáró ragadozókra is. Nem lehet egy ökoszisztémát bezárni egy befőttesüvegbe: legfeljebb az egyedeket (na, nem egy orrszarvút), de a kölcsönhatásokat és az ökológiai folyamatokat semmiképpen sem.

A tér- és időbeli skálák izgalmasan összefonódnak. A Kaliforniai-öböl egyik kis szigetén például gyors tájékozódás során nem könnyű hirtelen megérteni, mi mivel táplálkozik, mik a szabályok. Az El Niño jelenség miatt egészen száraz és egészen csapadékos is lehet az éghajlata a szigetnek, viszonylag szabályos váltakozásban. Amikor csapadékosabb év van, egy sor mag kihajt, és a dús növényzetben alaposan elszaporodnak a növényevő állatok, ezeket pedig sok ragadozó fogyasztja. Mindebben nincs is semmi különös. Amikor viszont szárazabb év van, a magok döntő része nem csírázik ki, a növényi biomassza mennyisége nagyságrendekkel kevesebb. A sziget száraz, kopár félsivatag. A növényevő állatok alaposan megritkulnak: vagy éhen pusztulnak, vagy valamilyen nyugalmi állapotba kerülnek. Elszaporodnak viszont azok az élőlények, amelyek a partra sodródott szerves anyaggal is képesek táplálkozni, eljön a szemétszedő dögevők ideje. A ragadozók pedig hamar rájönnek, hogy most nem pókot, hanem rákot kell enni. Mindez teljesen normális, természetes dinamika, ilyen a szigetek élete. Ha kiszállunk a csónakból, és körülnézünk, erre nem tudunk rájönni. Ha tíz évig nézelődünk a parton, már van esélyünk, pláne akkor, ha közben meg is vizsgáljuk, mit tartalmaz a ragadozók, például a nagyobb testű pókok tápcsatornája. Gyors (a ragadozók prédaváltása) és lassú (az El Niño többéves ciklusban okoz száraz vagy csapadékos időjárást), kicsiny (kicsírázik egy mag) és nagyobb (a tengeráramlás algát sodor a partra) térben lezajló folyamatok fonódnak össze. Ennek megértése nem embernek való feladat abban az értelemben, hogy a számunkra általában megszokott idő- és térskálákon túl kell tekinteni.

A térbeli kapcsolatok miatt ugyan nem könnyű megmondani, pontosan meddig tart egy erdő és hol kezdődik a mező, de azért abban nagyjából mindenki egyetért, hogy van olyan, hogy erdő, és van olyan, hogy mező. Izgalmas folyamatok zajlanak egymástól jellegzetesen eltérő ökoszisztémák határain. Az ilyen „határzónák”, ökotonok önmagukban is jellegzetes élőhelyek, ezekhez kötődő növény- és állatvilággal. Egy sűrű erdőben a hűvösebb, nedvesebb, árnyékosabb mikroklímát kedvelő medvehagyma inkább az erdő mélyén, a melegebb, szárazabb, fényesebb környezetet kedvelő vadrózsa inkább az erdő szélén fordul elő. Nádasokban a kékbegy inkább kerüli, a nádirigó inkább preferálja a szegélyt. Szegélyhatásnak hívják azt a jelenséget, amikor különböző folyamatok történnek egy élőhelyfolt közepén (a nyílt tengeren, egy erdő mélyén), mint a szélén (a tengerparton, az erdőszélén). Egy erdőszéle más, mint az erdő széle, és a nádas más, mint a tó valamilyen térképen is berajzolható, egydimenziós partvonala. Egy kis élőhelyfolt pedig lehet annyira kicsi, hogy nincs is közepe, csak széle van. Ez azt jelenti, hogy a szegélyeket elkerülő fajok nem érzik magukat sehol sem otthon, előbb-utóbb kipusztulnak vagy elvándorolnak belőle. Ha egy erdőnek mindig csak a széle fogy el, akkor rövidebb távon az erdő szélét kedvelő fajok ritkulnak, hosszabb távon viszont éppen az erdő közepét kedvelő fajok fognak eltűnni.

Az ökológiai kölcsönhatások sokszor rendkívül finoman kidolgozva működnek, könnyen érezhetjük úgy, hogy egy ökoszisztémában olyan precizitással folyik az élet, mint valami hatalmas svájci órában. Tévedés. Az ökológiai és evolúciós folyamatokban hemzsegnek a pontatlanságok, a hibák, a kudarcok. Ez minden fejlődés alapja, hiszen a hibák változatosságot teremtenek, amelyből a szelekció kiválaszthatja a legalkalmasabbakat. A természet pedig mindig az éppen esetlegesen elérhető „nyersanyagból” dolgozik. Ezt nevezte François Jacob francia biológus barkácsolásnak (de gondolhatunk egy olyan szakácsra is, aki egy szegényesen feltöltött spájzból kell hogy főzzön valamit). A tökéletlenség és a változatosság a természet legizgalmasabb és legalapvetőbb vonásai. A diverzitás alapvető, és az egyformaság maga a vég. Daniel Simberloff amerikai ökológus ezt úgy fogalmazta meg, hogy ami a fizikusnak zaj, az a biológusnak zene. Előbbi inkább egyszerű és univerzális törvényeket keres, de tudja, hogy a természet nem működik tökéletesen: mindig van egy kis zaj. Utóbbi tudja, hogy az élet fejlődésének és fennmaradásának mozgatórugója éppen ez a zaj, a tökéletlen változatosság. Emiatt nem bosszankodik miatta, inkább örül neki.

A változatosság hallatán ne csak madarakra és emlősökre, pillangókra és virágokra gondoljunk. A gerinctelen állatok, a planktonikus élőlények vagy a szabad szemmel láthatatlan egysejtűek, baktériumok legalább olyan fontos szereplői az ökoszisztémáknak, mint a korábban említett, a szaknyelvben szexi fajok. Persze mindenki hallott már kórokozó baktériumokról vagy éppen kártevő rovarokról, de éppen ez a baj: sokkal gyakrabban jönnek szóba ezek az apró élőlények valamilyen negatív kontextusban. Valójában a talaj, a tenger feneke vagy éppen az Olvasó feneke is rengeteg olyan, számunkra alapvetően ártalmatlan organizmusnak ad otthont, amelyek kis mini-ökoszisztémákat alkotnak, és persze komoly kölcsönhatásban állnak az „igazi” nagy élőlényekkel. Az ökológiával foglalkozó mikrobiológusok szerint sokkal fontosabbak ezek az apró lények, mint gondolnánk: szinte a talaj élővilága határozza meg, mennyire egészséges az erdő, és a plankton élővilága alakítja ki, hogyan működik a tenger.

Diverzitás

Egy élőlény követhet olyan evolúciós stratégiát, hogy egy bizonyos prédára, valamilyen környezeti tényező szűk tartományára vagy akár egy bizonyos élőhelyre specializálódik. A túlspecializáció általában remekül működik egy darabig, de könnyen összeomlik a kártyavár, ha megváltozik valami a finoman hangolt rendszerben. A túlspecializált fajok érzékenyebbek a környezeti paraméterek, a körülmények megváltozásaira, kihalási esélyük így jelentősen megnőhet egy gyorsabban változó környezetben. Az erős, obligát szimbiotikus kapcsolatokban mindkét fél teljesen ki van szolgáltatva a másiknak. Jukka nélkül kipusztul a jukkamoly, és jukkamoly nélkül kipusztul a jukka. Egyes paraziták életciklusa olyan összetett, több köztesgazdával olyan bonyolult kapcsolatrendszert alakítanak ki, hogy lényegében elmondható, hogy ezzel a kihalás szélére sodorják magukat. Az ilyen kapcsolatokból nehéz kilépni, ha valami megváltozik.

Emiatt érdemes több lábon állni, azaz például többféle táplálékforrástól függeni. Főleg, ha ezek között nem okoz nehézséget váltani. A prédaváltás lényege, hogy a többféle táplálékforrás aránya megváltozik. Az igazán szűk spektrumú és obligát specialisták erre nem képesek, egyes fajok csak egyetlen zsákmánnyal táplálkoznak, és ha az nem érhető el, akár éhen is halhatnak. Az élőlények többsége azonban képes válogatni. Vannak opportunista ragadozók, ezek abból esznek többet, amiből éppen több van. Egyesek ugyan többféle prédát elfogyasztanak, de azért van határozott preferenciájuk. A prédaváltás különösen a mindenevőknél fontos, náluk ugyanis a különböző típusú (tehát például növényi és állati) táplálékforrások aránya változhat ilyenkor. Megváltozott környezetben fontos lehet az a fajta rugalmasság, amelyet a prédaváltás képessége ad, az egyén, a faj és az egész ökoszisztéma alkalmazkodása szempontjából egyaránt.

A fajok és a táplálkozási stratégiák változatossága állandó vagy lassan változó környezetben kicsit talán fölösleges luxusnak tűnik. Ha viszont a környezet megváltozik, ebből a változatosságból lehet újdonságot meríteni, új megoldásokat keresni. Emiatt a változatosság egyfajta biztosításnak, előzetes alkalmazkodásnak, preadaptációnak is felfogható. Ha fontos vendég jön, és nem tudjuk, mit szeret, akkor egyszerre ötféle ételt is felszolgálhatunk, hogy valamit biztosan szeressen. Ha mindet szereti, akkor persze kár volt strapálni magunkat.

Nagyobb változások alkalmával egy-egy faj eltűnik a színről. Ez nem sokkal tragikusabb, mint amikor egy sejtünk elpusztul. A bél vagy a bőr hámsejtjei igen erős tempóban hullanak például, de egy új élet kifejlődése az anyaméhben is sok sejt programozott halálával jár. Ahhoz, hogy ujjaink alakuljanak ki, a köztük lévő sejteknek el kell pusztulniuk. Egy ökoszisztémában hasonló események történnek, amikor megváltoznak a körülmények vagy éppen csak változik, bejárja fejlődési útját, a szukcessziót a rendszer. Ilyenkor egyes fajokra már nincs szükség, mások pedig belépnek a közösségbe. A fajok lecserélődése teljesen természetes, más fajkompozíció jellemez egy fiatal és egy érettebb ökoszisztémát. A fajok változatossága, a diverzitás megértésekor viszont fontos azt is felmérni, hogy egy adott faj vajon csak a helyi rendszerből pusztult ki (de máshol fennmarad) vagy a bolygó egészéről tűnik el.

Az ökoszisztémák változásai néha egyedi vagy igen ritka eseménynek tekinthetők (például elpusztít egy erdőt egy vulkánból kitörő láva, és ott újra kialakul az erdő), máskor rendszeresen bekövetkeznek (az elő-előforduló tüzek után regenerálódik egy füves puszta). Ezek összetett és néha hosszan tartó folyamatok, de sokszor meglepően jól kiszámíthatók, sokféle szabályosság érvényesül a bonyolult átrendeződések során. Mondhatjuk, ilyenkor újra helyreáll az egyensúly, az ökológia egyik sokat vitatott fogalma. Ha azt értjük alatta, hogy erdőből megint erdő lesz, és az is marad a következő vulkánkitörésig, vagy a prériből megint préri lesz, és az is marad a következő tűzig, akkor valóban beszélhetünk egyensúlyról. Maga a rendszer stabilan fennmarad a kisebb-nagyobb belső változások ellenére. Ha túlságosan belenézünk a részletekbe, akkor észrevehetjük, mennyi apró változás történhet egy egyensúlyban lévő ökoszisztémában is, sőt ezek az apró változások mennyire fontosak ahhoz, hogy a nagyobb rendszer ne változzon. Egy-egy faj kihalása vagy inváziója éppen szükséges is lehet annak érdekében, hogy az erdő erdő maradjon. Akik a részletekkel foglalkoznak, nem szeretik az egyensúly fogalmát emlegetni, de leginkább minden csak nézőpont kérdése. Egy bogár kihalása valóban minden, csak éppen nem egyensúly a bogárkutató számára. Ugyanakkor az erdő egyensúlya szempontjából fontos és természetes mozzanat lehet.

A kiszámítható, évszakos vagy tovább tartó, de nagyjóból ciklikus változásokhoz képest talán izgalmasabbak az egyszeri események. Ilyenkor az ökológiai rendszernek alkalmazkodnia kell. A vulkánkitörésen kívül gondolhatunk például arra, hogy beerdősül egy korábban füves puszta, mert a klíma szép lassan megváltozik. Ilyenkor nem a „megszokott” úton jár az ökoszisztéma fejlődése, hanem új utakat keres. Ez azt is jelentheti, hogy maguk a fajok is megváltoznak, a közösség tagjaival együttesen koevolválva, de azt is, hogy az új fajok távolabbról, egzotikusabb ökoszisztémákból érkeznek. Ezek kísérletező kedvű, ügyes terjedésre specializálódott fajok. Ha a megváltozott körülmények között a régi fajokkal már nem mennek jól a dolgok, akkor a fajok képződése (speciáció) és bevándorlása (immigráció) egyaránt a sikeres alkalmazkodás kulcsa az egész rendszer számára.

Szabályozás

Alkalmanként előfordul, hogy egy-egy faj vadul felrúgja az egyensúlyt. Ez lehet valamilyen rendszeresen visszatérő, ismétlődő esemény, tehát a koreográfia része. Ilyen például a Magicicada cassini énekeskabóca populációrobbanása, mely pontosan tizenhét évente történik (feltehetően azért pont egy elég nagy prímszám ez, hogy potenciális ragadozói nehezebben tudják életciklusukat szinkronizálni vele: más Magicicada-fajok is tizenhét vagy tizenhárom évenként szaporodnak). Más esetekben valamilyen külső hatásra is hirtelen elszaporodhat egy élőlény. Ez lehet bármilyen kedvező környezeti változás, akár fizikai vagy kémiai.

Bármelyikről is van szó, nem lehet tartós az állapot, és erről a rendszer gondoskodik. Számos módszer van erre, sokféle mechanizmus állíthatja vissza az egyensúlyt. Ezek az élettelen környezettel, más fajokkal vagy magával a túlszaporodott fajjal kapcsolatosak. Elfogyhatnak az élettelen környezet forrásai, például megtelhetnek az alkalmas fészkelőhelyek. Elfogyhatnak az élő források is, például a prédaként szolgáló táplálék. A hirtelen megnövekvő populációra rákaphatnak a különféle fogyasztók, például megtizedelhetik a ragadozók. Emellett paraziták is rátalálhatnak a sűrű, könnyen megfertőzhető populációra, ilyenkor betegségek fogják visszaszorítani az állományt. A túlszaporodott populációban fokozódhat az agresszió (például farkasoknál), megnőhet ez elvándorlás esélye (például lemmingeknél), csökkenhet a termékenység és a szaporodóképesség (például guppiknál), és megjelenhet a kannibalizmus is (például az észak-amerikai mormon tücsköknél). Ezek nem tragikusak, és nem jelentenek világvége-hangulatot, egyszerűen visszaterelik a renitens populációt és így az egész ökoszisztémát egy mindenki számára élhető pályára. Nincs ez persze előírva sehol, de ha nem így alakulnak az események, akkor további változások, esetleg egyre nagyobbak és egyre gyakoribbak mennek végbe egészen addig, amíg megint kialakul valami, az együttélést lehetővé tevő állapot. Minél többfelé látunk valamilyen ökológiai állapotot vagy mintázatot, az annál stabilabb. A stabilitás gyakorisághoz vezet, az instabilitás változáshoz.

A szabályozó tényezők közül a túlszaporodott fajt elfogyasztó ragadozók hatása könnyen érthető, de vannak izgalmasabb mechanizmusok is. A kannibalizmust például sokáig természetellenes, furcsa viselkedésnek tekintették még a biológusok is, amely például fogságban alakulhat ki az állatok között. Ma már tudjuk, hogy rendkívül gyakori, elterjedt, természetes és sok esetben igencsak hatékony módszer arra, hogy szabályozni lehessen a csoportok vagy populációk méretét. Gerincteleneknél és halaknál a leggyakoribb talán, de szinte minden nagyobb állatcsoportban leírták már. Sokszor pusztán a táplálék szűke idézi elő, hogy a felnőtt egyedek megegyék az amúgy tápanyagban gazdag fiatalokat (vagy éppen pókoknál néha pont a fiatalok az idősebbeket). Máskor kicsit szofisztikáltabb a helyzet. Ismert jelenség, hogy ha új hím kerül domináns szerepbe egy oroszlánfalkában, akkor megeszi a kölyköket, ezzel felgyorsítva a nőstények fogamzóképességét. Az oroszlánciklusban tehát a kannibalizmus oka az idő, a saját utódok létrehozásának türelmetlen sürgetése. De ne ítéljük el túl könnyelműen a macskaféléket: a hozzánk sokkal közelebb álló csimpánzoknál is előfordul ilyesmi. Valószínű azonban, hogy a legtöbb esetben mégiscsak a túlzsúfoltság vezet kannibalizmushoz, azaz leginkább populációméretet szabályozó folyamatként kell rá gondolnunk.

A fent vázolt folyamatokat szokták populációs szintű kontrollnak is hívni, ami akár egy tervező vagy menedzser létét is sejtetheti, de ez elég együgyű feltételezés. A kontroll lényege a többi faj és a sokféle folyamat hosszú évek alatt kialakult, kipróbált és összecsiszolódott kölcsönhatásrendszere, semmi több. Ilyen értelemben a természet a demokráciát szereti, nem a diktatúrát.

Az érettebb, már jól működő ökológiai közösségekben minden fajnak megvan a maga szerepe. A termelők állítják elő a szerves anyagokat. A mindenevők felelősek a stabilitásért, amennyiben kapcsolgatnak a különböző tápanyag-útvonalak között. A lebontók segítenek fenntartani az elemek körforgását. A csúcsragadozók nem hagyják, hogy a növényevők és a mindenevők mértéktelenül elszaporodjanak. Egy focicsapatba tehetünk tizenegy kapust, akkor nagy eséllyel nem kapnak gólt, de nem is rúgnak. Ha megtehetjük, megvehetjük a világ tizenegy legjobb csatárát, de lehet, hogy kapus nélkül kikapunk majd 25:24-re. Végül vehetünk tizenegy kitűnő középpályást, de akkor a világ legunalmasabb meccseit fogjuk produkálni. A jó csapatokban minden poszt erős, és jól tudnak együtt játszani. Ehhez egészen jól hasonlít egy természetes ökoszisztéma működése is. Fontos, hogy ne egyetlen növényen, egyetlen lebontón vagy egyetlen csúcsragadozón múljon a rendszer sikere. Emiatt a különböző posztokra tartalék játékosokat is egy-egy tehetős csapat (úgy látom, megint visszakanyarodtunk a focihoz), pontosabban valamilyen mértékű diverzitást tart fenn a természet; a sikeres ökoszisztémák diverzek. A csúcsragadozók szerepe talán nehezebben érthető, hiszen a tápanyagok „lentről felfelé” történő áramlásában ők a végállomást jelentik. Már ameddig élnek, utána az anyagot átveszik a lebontók. Az élő csúcsragadozók szerepe a kontroll.

Hogy ne csak fogakról és karmokról beszéljünk, említsünk itt egy Pisaster nevű, híres-nevezetes tengeri csillagot. A Pisaster a pacifikus sziklás tengerpartok igen fontos csúcsragadozójaként azzal segít összetartani a közösséget, hogy a potenciálisan elszaporodó és másikat kiszorító fajokat nem hagyja elszaporodni. Tehát az erős versenytárs versenyelőnyét mérsékli, mint a gazdasági versenyhivatal. Igen nemes feladat, a közösség nagy diverzitással hálálja ezt meg. Pisaster hiányában a gyenge versenytársak kiszorulnak, és fajszegény közösség alakul ki, amely a legkisebb környezeti ingadozástól össze is omlik.

A hosszabb távon végbemenő összecsiszolódás és a rövidebb távon is beálló egyensúlyközeli állapotok fényében izgalmas kérdés, hogyan borul fel egy ökoszisztéma élete, működése valamilyen hirtelen hatásra. A pozitív és negatív hatások fent taglalt megjósolhatatlansága azt is jelenti, hogy ha egy erdőben hosszú távon stabilan körülbelül száz mókus lakik, akkor ebből húszat megmérgezni potenciálisan körülbelül ugyanakkora problémát okozhat, mint húszat áthozni egy másik erdőből. A nyolcvan és a százhúsz ugyanolyan mértékű változás, mindkettőnek van, amelyik faj örül, és van, amelyik nem. Ha több a mókus, az nem feltétlenül örömhír. Ahogyan a levest is túl lehet sózni, egy erdőt is túl lehet „mókusozni”, vagy egy folyót is túl lehet „hódozni”. Mindezek fényében semmi okunk pusztán amiatt örülni, mert egy élőlény populációja valahol növekedésnek indul, még akkor sem, ha az valamilyen ritka, védett faj, anélkül, hogy látnánk, mi ennek a hosszabb távú hatása az egész közösségre. Ilyenkor képzeletben mindig kérdezzük meg annak prédáit vagy versenytársait, vajon azok is örülnek-e.

Fontos és alapvető, de szélesebb körben alig ismert jelenség a sűrűségfüggés. Szigorú értelemben ez azt jelenti, hogy egy populáció növekedésének mértéke függ annak denzitásától, azaz az egyedek egységnyi területre eső számától. Pozitív sűrűségfüggés esetén a sűrűbb populáció gyorsabban szaporodik, tehát egyfajta pozitív visszacsatolás alakul ki. Negatív sűrűségfüggés esetén negatív visszacsatolás jön létre: ilyenkor a tömeg miatt tolongás, verseny keletkezik, és a populáció növekedése csökken. Kicsit általánosabb és pontatlanabb, de talán használható értelemben beszélhetünk sűrűségfüggőségről akkor is, amikor valamilyen tulajdonságnak a szelekciós értéke függ az egyedek sűrűségétől: még „jó”, ha kicsi a populáció mérete, de „rossz”, ha nagy. Ez pedig már hasonlít egy másik fogalomhoz, a gyakoriságfüggéshez, ami pedig azt az evolúciós helyzetet írja le, amikor egy allél sorsa, adott esetben sikere annak ritkaságától vagy gyakoriságától függ. Tehát az, hogy valami „jó” vagy „rossz”, attól függ, hogy az a valami milyen ritka. A két különböző, de rokon fogalom talán két aspektusát világítja meg annak, amikor egy tulajdonság „jósága” nem egy állandó, hanem egy változó. Az állatok társas csoportjaiban a sűrűség összefügghet a konfliktusok számával, az agresszív viselkedésminták gyakoriságával, de a szaporodási preferenciákkal és stratégiákkal is.

A ritkaság értelmezése önmagában is izgalmas probléma. Egy faj lehet attól is ritka, hogy valamilyen zavaró hatásra egy korábban jelentős populációja éppen összeomlott, ilyenkor a kihalás szélére is kerülhet, és ki is pusztulhat. Ugyanakkor számos faj sosem volt túlzottan gyakori, és ez is tekinthető egyfajta evolúciós stratégiának: egy ritka fajra ugyan számos veszély leselkedik (véletlenszerű kihalás, beltenyésztéses leromlás), de a ragadozók és a paraziták nehezebben tudnak alkalmazkodni hozzájuk, nehezebb tehát rájuk specializálódni, emellett kisebb a fajon belüli verseny a forrásokért, mint például a búvóhely vagy az élelem.