Előfizetés a lapra

Elméletalapú ökológia

A hét kutatója, biológia, interjú, könyv, Oxford, ökológgia

2017/02/27

2016-ban a világ egyik legnevesebb felsőoktatási intézményének, az Oxfordi Egyetemnek a kiadójánál jelent meg a Theory-based ecology: A Darwinian approach című tankönyv (magyarul: Elméletalapú ökológia: egy darwinista megközelítés). A kiadványnak erős elméleti váza van: Darwin elmélete alapján magyarázza az ökológiai folyamatokat. Hogyan készül egy ilyen mű? Pásztor Erzsébetet, az ELTE Genetikai Tanszék adjunktusát kérdeztem.

Bajomi Bálint felvétele

– Honnan indult, hogyan alakult az eddigi pályája? Milyen kutatásokat visz az egyetemen?

– Biológusdiplomám mellett filozófia előadói diplomát is szereztem az ELTE Bölcsészkarán, mivel elsősorban általános problémák érdekeltek. Három szakaszra osztanám a pályafutásom. Kezdetben modellek alapján azzal foglalkoztam, hogy a természetes szelekció milyen úton-módon hathat az állatok termékenységére, s hogyan lehet ezeket a mechanizmusokat rendszerezni. Például: hogyan magyarázható, hogy sűrű populációkban, ahol erős az egyedek közti versengés, ott általában alacsonyabb az utódszám, mint a ritka populációkban? Ezután odúköltő madarak, elsősorban széncinegék szaporodási stratégiáit vizsgáltam a költések és az etetési időszak gyorsmérlegekkel történt automatikus megfigyelése és terepi kísérletek alapján. A harmadik szakaszban, és most is, elméleti ökológiai kérdésekkel foglalkozom: hogyan lehet az ökológia elméletét a fizikához és a populációgenetikához hasonlóan felépíteni, a niche elméletet és a növényi stratégiák elméletét ebben az általános keretben megújítani.

A 2000-es évek első felében Oborny Beátával közösen szerkesztettünk egy új, magyar nyelvű egyetemi tankönyvet. Ezt szerettük volna megjelentetni angolul, valamely külföldi kiadó gondozásában. Ezzel a céllal utaztunk Meszéna Géza fizikus kollégámmal együtt az amerikai ökológusok éves találkozójára 2008 augusztusában. A találkozó kiemelt témája az ökológia oktatása volt, így egy előadásban bemutathattam a magyar könyvet. Több kiadót is megkérdeztünk, de éppen akkor jelent meg egy sor alapszintű ökológia tankönyv, ezért nem volt kereslet hasonló kiadványra. Géza korábban kidolgozta a versengő fajok együttélésének, idegen szóval koegzisztenciájának általános matematikai elméletét. Ezt közlő cikkünket alkalmunk volt megbeszélni Lord Bob May-el, a világ egyik vezető elméleti ökológusával a konferencia alatt. Beszélgetés közben vetődött fel egy új könyv ötlete: egy olyan ökológiakönyvé, ami az új matematikai elmélet alapján, szisztematikusan tárgyalná a klasszikus ökológiai problémákat. Lord May ajánlására még a konferencia alatt megkeresett bennünket az Oxford kiadó egy vezető szerkesztője.

Hogyan lett az ötletből felkérés?

A magyar könyv szerkesztésének tapasztalatait felhasználva hazaérkezésünk után felkértem a leendő tankönyvírókat. Három hónap alatt együtt készítettük el a könyv tervét, amit a kiadó négy külső szakértővel véleményeztetett, majd 2009 januárjában elfogadott. Ezután teljesen szabad kezet kaptunk a könyv megírására.

– Kik vettek részt a könyv elkészítésében?

Összesen öten, csapatmunkában készítettük a könyvet: Meszéna Géza, elméleti fizikus, Botta-Dukát Zoltán, növényökológus, Magyar Gabriella és Czárán Tamás modellező evolúciós ökológusok, valamint jómagam.

Mi az az újdonság, amiért megérte, hogy öten hét évig dolgozzanak a könyv megszületésén?

Ugyan valóban rengeteget dolgoztunk a könyvön, de azért hozzátenném, hogy mindnyájunknak volt több más feladata is a könyv megírása mellett. A fajok elterjedését és számosságát meghatározó legfontosabb folyamatokat egyszerű, egymással logikai kapcsolatban lévő alapelvek mentén akartuk tárgyalni. Jelenleg az ökológia szétesik egymástól független modellcsaládokra, ezzel szemben a populáció- és társulásökológiai problémák alapelvekből kiinduló egységes és szisztematikus tárgyalása volt az új kutatási feladat.

A könyv borítója

– A tankönyv mögött tehát nagyon erős koncepció kell legyen, ami a könyv tartalmában és a szerkezetében egyaránt megmutatkozik. Az alapelvek meghatározása volt nehéz?

Az alapelvek megfogalmazásával nem volt gondunk, mert azt Darwin gyakorlatilag már megtette. Darwin ugyanis a természetes szelekció elvének felfedezésekor nemcsak arra talált magyarázatot, hogy miként alkalmazkodhatnak a fajok a külső környezeti, például időjárási tényezőkhöz, hanem a fajok divergenciáját, fokozatos különbözővé válását is megmagyarázta. Ezzel egyben már azt is vázolta, hogy milyen feltételek mellett élhetnek együtt az egymással versengő változatok. A titok a verseny elkerülése. Malthus nyomán ugyanis belátta, hogy a szaporodó élőlények populációi robbanásszerű, (exponenciális) növekedésre képesek, de ez a növekedés mindig korlátokba ütközik. Vagy szűkössé válik a táplálék és a hely, vagy pusztító járványok állítják le a növekedést. Hogyha ugyanabba a korlátba ütközik két különböző öröklődő változat populációjának a növekedése – írja Darwin –, az fog fennmaradni, amelyik gyorsabban képes gyarapítani a létszámát. Azok a változatok, amik azonos helyen élnek, ugyanazzal táplálkoznak és azonosak az ellenségeik, nem élhetnek együtt, a legrátermettebb változat kiszorítja a többit. Az együttélésnek az a feltétele, hogy a versengő öröklődő változatok, vagy a különböző fajok növekedése különböző korlátokba ütközzön. Azért él sokféle élőlény a Földön, mert az egymástól lényegesen különböző élőlények nem versengenek egymással. Ez a darwini koncepció adja a tankönyv alapelveinek magvát.

– Hogyan kapcsolódik a kutató munkája a tankönyv témájához?

– Többféleképpen. A könyv megírása önmagában is rengeteg kutatómunkát igényelt. Az ökológiai alapelvek kibányászása Darwin szövegeiből, elméletének közvetlen megfeleltetése a modern matematikai-ökológiai gondolkodásmódnak eredeti eredmény. Az alapelvek megfogalmazása, logikai kapcsolataik tisztázása szintén sok gondolkozást igényelt. Egyes fejezetrészek, például a szaporodási stratégiákról, vagy az ökológiai niche-ről szóló szövegek Meszéna Gézával közös korábbi munkáinkra támaszkodik. Botta-Dukát Zoltánnal dolgoztunk a növények közt folyó versengés formáinak megértésén, ennek eredményeként született egy új rendszer a növényi alapstratégiák elkülönítésére, amiről egy egész alfejezet szól.

A tudományban többféle kutatás létezik. Manapság a legtöbb vizsgálat eredménye egy szűk témát – például egy idegsejttípus működését – taglaló szakcikk. Ugyanakkor szükség van a sok részeredményt áttekintő szintézisekre is – review (áttekintő) cikkekre, monográfiákra, tankönyvekre is. Mennyiben tekinthető önálló tudományos eredménynek egy tankönyv?

– Az MTA jelenleg nem tekinti a tankönyveket annak. Ugyanakkor egy mesterképzés számára készült tankönyv és egy monográfia – egy-egy szakterület eredményeit összefoglaló mű – között a kiadók és a szakma sem tesz különbséget. Gondoljon bele, hogyan is haladhatna a tudomány szintetikus munkák nélkül? Korábban független eredmények kapcsolatainak megmutatása rengeteg vargabetűtől, ismétléstől kíméli meg a kutatókat és előremutató kutatási programok kidolgozását is segíti.

Bajomi Bálint

2017/6