Biology for Majors II

elo 19, 2021
admin

Käsitteitä, jotka liittyvät eläinten populaatiodynamiikkaan, voidaan soveltaa ihmisen populaation kasvuun. Ihmiset eivät ole ainutlaatuisia kyvyssään muuttaa ympäristöään. Esimerkiksi majavapadot muuttavat puroympäristöä, johon ne on rakennettu. Ihmisillä on kuitenkin kyky muuttaa ympäristöään kasvattaakseen sen kantokykyä joskus muiden lajien kustannuksella (esimerkiksi valitsemalla keinotekoisesti satoisampia viljelykasveja). Maapallon ihmisväestö kasvaa nopeasti siinä määrin, että jotkut ovat huolissaan maapallon ympäristön kyvystä ylläpitää tätä väestöä, sillä pitkäaikaiseen eksponentiaaliseen kasvuun liittyy potentiaalinen nälänhädän, tautien ja laajamittaisen kuoleman vaara.

Vaikka ihmiset ovat lisänneet ympäristönsä kantokykyä, tämän muutoksen aikaansaamiseksi käytetyt teknologiat ovat aiheuttaneet ennennäkemättömiä muutoksia maapallon ympäristössä, ja ne ovat muuttaneet ekosysteemejä siihen pisteeseen, että jotkin niistä saattavat olla vaarassa romahtaa. Otsonikerroksen ehtyminen, happamien sateiden aiheuttama eroosio ja maailmanlaajuisen ilmastonmuutoksen aiheuttamat vahingot ovat ihmisen toiminnan aiheuttamia. Näiden muutosten lopullista vaikutusta kantokykyyn ei tunneta. Kuten jotkut huomauttavat, on todennäköistä, että kantokyvyn kasvun kielteiset vaikutukset ovat suuremmat kuin myönteiset – maailman kantokyky ihmisille saattaa itse asiassa pienentyä.

Ihmisväestö kasvaa tällä hetkellä räjähdysmäisesti, vaikka ihmisen lisääntymiskyky alittaa reilusti sen bioottisen potentiaalin (kuva 1). Biotiikkapotentiaalin saavuttamiseksi kaikkien naaraiden pitäisi tulla raskaaksi noin yhdeksän kuukauden välein lisääntymisvuosiensa aikana. Myös resurssien olisi oltava sellaiset, että ympäristö tukisi tällaista kasvua. Kumpaakaan näistä ehdoista ei ole olemassa. Tästä huolimatta ihmisväestö kasvaa edelleen eksponentiaalisesti.

Graafi esittää maailman väestönkasvun vuodesta 1000 jKr. nykypäivään. Käyrä alkaa tasaisesti ja muuttuu sitten yhä jyrkemmäksi. Jyrkkä väestönkasvu tapahtuu vuoden 1900 tienoilla. Vuonna 1000 jKr. väkiluku oli noin 265 miljoonaa. Vuonna 2000 se oli noin 6 miljardia. Myös maailman eri osien, kuten Afrikan, Aasian, Euroopan, Latinalaisen Amerikan, Pohjois-Amerikan ja Oseanian, väestömäärät on esitetty. Eurooppaa lukuun ottamatta kunkin alueen väestönmuutos on samanlainen kuin maailman väestönmuutos. Euroopassa väestömäärä on nyt pysähtynyt.

Kuvio 1. Ihmisten väestönkasvu vuodesta 1000 jKr. lähtien on eksponentiaalista (tummansininen viiva). Huomaa, että kun Aasian (keltainen viiva), jossa on paljon taloudellisesti alikehittyneitä maita, väestö kasvaa eksponentiaalisesti, Euroopan (vaaleansininen viiva), jossa suurin osa maista on taloudellisesti kehittyneitä, väestö kasvaa paljon hitaammin.

Ihmisten eksponentiaalisen väestökasvun seuraus on, että aika, joka kuluu tietyn ihmismäärän lisäämiseksi maapallolle, lyhenee. Kuvio 2 osoittaa, että miljardin ihmisen lisäämiseen vuonna 1930 tarvittiin 123 vuotta, mutta kahden miljardin ihmisen lisäämiseen vuosina 1975-1999 kului vain 24 vuotta. Kuten jo todettiin, kykymme lisätä kantokykyä loputtomiin on rajallinen. Ilman uusia teknologisia edistysaskeleita ihmisten kasvuvauhdin on ennustettu hidastuvan tulevina vuosikymmeninä. Väestö kuitenkin kasvaa edelleen, ja ylikansoituksen uhka säilyy.

Palkkikaavio osoittaa, kuinka monta vuotta on kestänyt lisätä maailman väkilukuun kukin miljardi ihmistä. Vuonna 1800 maapallolla oli noin miljardi ihmistä. Kesti 123 vuotta, vuoteen 1930 asti, ennen kuin määrä nousi kahteen miljoonaan. Kolmekymmentäkolme vuotta myöhemmin, vuonna 1960, määrä nousi kolmeen miljardiin, ja 15 vuotta myöhemmin, vuonna 1975, määrä nousi neljään miljardiin. Väestö saavutti viiden miljardin rajan vuonna 1987 ja kuuden miljardin rajan vuonna 1999, kummankin kahdentoista vuoden välein. Tällä hetkellä maailman väkiluku on lähes seitsemän miljardia. Väestön ennustetaan saavuttavan kahdeksan miljardia vuonna 2028 ja yhdeksän miljardia vuonna 2054.

Kuva 2. Aika, joka kuluu kunkin miljardin ihmisen maapallolle tulon välillä, lyhenee ajan myötä. (luotto: Ryan T. Cragunin työn muokkaus)

Tiheydestä riippuvaisen säätelyn voittaminen

Ihmiset ovat ainutlaatuisia siinä, että he pystyvät muuttamaan ympäristöään tietoisesti kantokyvyn lisäämiseksi. Tämä kyky on merkittävä tekijä, joka on vastuussa ihmisen väestönkasvusta, ja keino voittaa tiheydestä riippuvainen kasvun säätely. Suuri osa tästä kyvystä liittyy ihmisen älykkyyteen, yhteiskuntaan ja viestintään. Ihmiset pystyvät rakentamaan suojia, jotka suojaavat heitä sääolosuhteilta, ja he ovat kehittäneet maanviljelyn ja kesyttäneet eläimiä lisätäkseen ravintovarantojaan. Lisäksi ihmiset käyttävät kieltä välittääkseen tätä teknologiaa uusille sukupolville, jolloin he voivat parantaa aiempia saavutuksiaan.

Muita tekijöitä ihmisen väestönkasvussa ovat muuttoliike ja kansanterveys. Ihminen on saanut alkunsa Afrikasta, mutta on sittemmin vaeltanut lähes kaikkialle maapallon asuttavaan maahan. Kansanterveys, sanitaatio sekä antibioottien ja rokotteiden käyttö ovat vähentäneet tartuntatautien kykyä rajoittaa ihmisen väestönkasvua. Aikaisemmin sellaiset taudit kuin 1300-luvulla esiintynyt buboninen plakki tappoivat 30-60 prosenttia Euroopan väestöstä ja vähensivät maailman kokonaisväestöä jopa 100 miljoonalla ihmisellä. Nykyään tartuntatautien uhka ei ole hävinnyt, mutta se on varmasti lieventynyt. Seattlessa sijaitsevan Institute for Health Metrics and Evaluation (IHME) -instituutin mukaan tartuntatautikuolemat vähenivät maailmanlaajuisesti 15,4 miljoonasta vuonna 1990 10,4 miljoonaan vuonna 2017. Jos verrataan joihinkin menneisyyden epidemioihin, vuosina 1993-2002 kuolleiden osuus maailman väestöstä laski 0,30 prosentista 0,14 prosenttiin maailman väestöstä. Tartuntatautien vaikutus ihmisväestön kasvuun on siis vähenemässä.

Aikarakenne, väestönkasvu ja talouskehitys

Väestön ikärakenne on tärkeä tekijä väestödynamiikassa. Ikärakenne on eri ikäluokkien osuus väestöstä. Ikärakenne mahdollistaa väestönkasvun paremman ennustamisen sekä mahdollisuuden liittää tämä kasvu alueen taloudellisen kehityksen tasoon. Nopeasti kasvavien maiden ikärakennekaaviot ovat pyramidinmuotoisia, mikä osoittaa, että nuoremmat yksilöt ovat enemmistönä, ja monet heistä ovat lisääntymiskykyisessä iässä tai pian lisääntymiskykyisiä (kuva 3). Tämä kuvio on useimmiten havaittavissa alikehittyneissä maissa, joissa yksilöt eivät elä vanhaksi, koska elinolot eivät ole optimaaliset. Hitaasti kasvavien alueiden, kuten Yhdysvaltojen kaltaisten kehittyneiden maiden, ikärakenteet ovat edelleen pyramidirakenteisia, mutta niissä on paljon vähemmän nuoria ja hedelmällisessä iässä olevia henkilöitä ja suurempi osuus iäkkäitä henkilöitä. Muissa kehittyneissä maissa, kuten Italiassa, väestönkasvu on nolla. Näiden maiden väestön ikärakenne on kartiomaisempi, ja keski-ikäisten ja ikääntyneiden osuus on vieläkin suurempi. Eri maiden todelliset kasvuluvut on esitetty kuviossa 4. Korkeimmat kasvuluvut ovat yleensä Afrikan ja Aasian taloudellisesti vähemmän kehittyneissä maissa.

Harjoituskysymys

Edessä esitetyissä neljässä eri ikärakennekaaviossa pohja edustaa syntymää ja huippu sijoittuu noin 70 vuoden ikään. Vaiheen 1, nopean kasvun, ikärakennekaavio on muodoltaan deflatoidun kolmion muotoinen, joka alkaa tyvestä leveänä ja pienenee nopeasti kapeaan kärkeen, mikä osoittaa, että yksilöiden määrä vähenee nopeasti iän myötä. Vaiheen 2, hitaan kasvun, ikärakennekaavio on muodoltaan kolmion muotoinen, mikä osoittaa, että yksilöiden määrä vähenee tasaisesti iän myötä. Vaiheen 3, vakaan kasvun, ikärakennekaavio on huipultaan pyöristetty, mikä osoittaa, että yksilöiden määrä ikäryhmää kohti vähenee aluksi vähitellen ja kasvaa sitten väestön vanhemmassa osassa. Viimeinen ikärakennekaavio, vaihe 4, levenee pohjasta keski-ikään ja kapenee sitten pyöristettyyn yläosaan. Tämän kaavion osoittamaa väestötyyppiä ei anneta, koska se on osa taideyhteyskysymystä.

Kuva 3. Kuvassa on esitetty tyypillisiä ikärakennekaavioita. Nopean kasvun diagrammi kapenee pisteeseen, mikä osoittaa, että yksilöiden määrä vähenee nopeasti iän myötä. Hitaan kasvun mallissa yksilöiden määrä vähenee tasaisesti iän myötä. Vakaan populaation kaaviot pyöristyvät ylhäältä, mikä osoittaa, että yksilöiden määrä ikäryhmää kohti vähenee vähitellen ja kasvaa sitten populaation vanhemmassa osassa.

Vaiheissa 1-3 on esitetty nopeasti kasvavan, hitaasti kasvavan ja vakaan populaation ikärakennekaaviot. Minkälaista väestönmuutosta vaihe 4 mielestäsi edustaa?

Näytä vastaus

Vaihe 4 edustaa vähenevää väestöä.

Väestönkasvuprosentti, joka vaihtelee nollasta prosentista kolmeen plusprosenttiin, on esitetty maailmankartalla. Euroopassa, Pohjois-Aasiassa, Grönlannissa ja Etelä-Afrikassa väestönkasvu on nolla prosenttia. Yhdysvalloissa, Kanadassa, Etelä-Amerikan eteläosassa, Kiinassa ja Australiassa väestönkasvu on nollasta yhteen prosenttiin. Meksikossa, Etelä-Amerikan pohjoisosassa sekä osassa Afrikkaa, Lähi-itää ja Aasiaa väestönkasvu on prosentin luokkaa. Suurimmassa osassa Afrikkaa ja osassa Lähi-itää ja Aasiaa väestönkasvu on kaksi prosenttia. Joissakin Afrikan osissa väestönkasvu on kolme prosenttia.

Kuva 4. Kuvassa on esitetty väestön prosentuaalinen kasvuvauhti eri maissa. Huomaa, että suurin kasvu tapahtuu taloudellisesti vähemmän kehittyneissä maissa Afrikassa ja Aasiassa.

Pitkän aikavälin seuraukset ihmisen eksponentiaalisesta väestönkasvusta

Monia kauhistuttavia ennusteita on tehty maailman väestömäärästä, joka johtaa suureen kriisiin, jota kutsutaan ”väestöräjähdykseksi”. Vuonna 1968 julkaistussa kirjassaan The Population Bomb biologi tohtori Paul R. Ehrlich kirjoitti: ”Taistelu koko ihmiskunnan ruokkimiseksi on ohi. 1970-luvulla sadat miljoonat ihmiset kuolevat nälkään kaikista nyt käynnistetyistä elvytysohjelmista huolimatta. Tällä myöhäisellä hetkellä mikään ei voi estää kuolemantapausten huomattavaa lisääntymistä maailmassa.” Vaikka monet kriitikot pitävät tätä lausumaa liioitteluna, eksponentiaalisen väestönkasvun lait ovat edelleen voimassa, eikä ihmisen väestönkasvua voida hillitsemättä jatkaa loputtomiin.

Monet kansakunnat ovat ottaneet käyttöön politiikkoja, joilla pyritään vaikuttamaan väestömäärään. Ponnistelut väestönkasvun hillitsemiseksi johtivat Kiinassa yhden lapsen politiikkaan, josta ollaan nyt luopumassa. Myös Intia toteuttaa kansallisia ja alueellisia väestöpolitiikkoja perhesuunnittelun edistämiseksi. Toisaalta Japani, Espanja, Venäjä, Iran ja muut maat ovat pyrkineet lisäämään väestönkasvua syntyvyyden laskettua. Tällaiset politiikat ovat kiistanalaisia, ja ihmisväestö jatkaa kasvuaan. Jossain vaiheessa elintarvikevarastot saattavat loppua, mutta lopputulosta on vaikea ennustaa. Yhdistyneet kansakunnat arvioi, että maailman tuleva väestönkasvu voi vaihdella 6 miljardista (väheneminen) 16 miljardiin ihmiseen vuoteen 2100 mennessä.

Väestönkasvun toinen seuraus on luonnonympäristön vaarantuminen. Monet maat ovat pyrkineet vähentämään ihmisen vaikutusta ilmastonmuutokseen vähentämällä kasvihuonekaasun hiilidioksidipäästöjä. Kaikki maat eivät kuitenkaan ole ratifioineet näitä sopimuksia. Ihmisen toiminnan roolista ilmastonmuutoksen aiheuttajana on tullut kiivas yhteiskunnallis-poliittinen kysymys joissakin maissa, myös Yhdysvalloissa. Näin ollen tulevaisuuteemme liittyy huomattavaa epävarmuutta kyvystämme hillitä väestönkasvua ja suojella ympäristöä.

Videokatsaus

Maailman väestömäärä kasvaa räjähdysmäistä vauhtia. Ihminen on lisännyt maailman kantokykyä muuttoliikkeen, maatalouden, lääketieteen kehityksen ja viestinnän avulla. Väestön ikärakenteen avulla voidaan ennustaa väestönkasvua. Hillitsemättömällä ihmisen väestönkasvulla voi olla vakavia pitkän aikavälin vaikutuksia ympäristöömme.

Tässä videossa kerrotaan erityispiirteet siitä, miksi ja miten ihmisen väestönkasvu on tapahtunut viimeisen noin sadanviidenkymmenen vuoden aikana, ja miten nämä erityispiirteet liittyvät ekologiaan.

Kokeile

Kokeile!

Oliko sinulla idea tämän sisällön parantamiseksi? Ottaisimme mielellämme kantaa asiaan.

Paranna tätä sivuaOpi lisää

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.