I. Introducere
Deși dinamica populațiilor este o piesă centrală în ecologie, în acest domeniu se pune mai puțin accent decât ar fi de așteptat. Într-o analiză recentă, lucrările de cercetare în domeniul ecologiei populațiilor ca domeniu larg le-au depășit cu 5 la 1 pe cele despre comunități și ecosisteme în unele reviste importante în perioada 1987-1991. Cu toate acestea, subcategoria de dinamică/reglare a populației a fost reprezentată de numai 5% din toate lucrările . Domeniile preferate de cercetătorii în ecologia populațiilor au fost competiția (6,8% din lucrări), prădarea (6,3%), interacțiunile plantă-erbivor (8,4%), selecția habitatului (6,8%) și strategiile privind istoricul vieții (9,0%).
Dacă dinamica populațiilor se află în centrul științelor ecologice, de ce este atât de slab reprezentată în literatura de specialitate actuală? Domeniul necesită o integrare a majorității domeniilor favorizate de ecologiștii menționați aici. În plus, o astfel de integrare este esențială pentru o înțelegere adecvată a ecologiei comunităților (Strong et al., 1984; Colwell, 1984). Există un fond teoretic bogat pe care se poate construi în dinamica populațiilor, în timp ce în alte domenii, cum ar fi interacțiunile dintre plante și ierbivori, teoria pare să fi fost o preocupare minoră. Nevoile presante de a înțelege dinamica speciilor dăunătoare din agricultură și silvicultură, a vectorilor de boli, a agenților patogeni înșiși și a biologiei speciilor comune și rare ar trebui să alimenteze o disciplină energică în dinamica populațiilor. Poate cauza subreprezentării lucrărilor în domeniul dinamicii populațiilor constă în maturizarea acestei științe într-o disciplină cu multiple fațete. Sinteza aspectelor ecologice, comportamentale și evolutive ale dinamicii populațiilor se dezvoltă rapid, cu două consecințe pentru literatura de specialitate. În primul rând, este probabil ca literatura relevantă să apară în afara principalelor reviste ecologice. În al doilea rând, integrarea și sinteza sunt poate mai ușor și mai util publicate în volume precum această carte.
Se poate ca sinteza în dinamica populațiilor să fi apărut lent deoarece schimbările populației sunt mai complicate decât par la prima vedere. La urma urmei, schimbarea populației este determinată în cele din urmă de doar patru factori: nașterea, moartea, imigrația și emigrația. Această simplitate aparentă este înșelătoare. Este ușor de subestimat complexitatea interacțiunilor biotice și abiotice din lumea naturală care pot influența acești patru parametri ai populației. Într-adevăr, vom argumenta în acest capitol că dezvoltarea unor domenii conexe, cum ar fi interacțiunile dintre plante și animale, ecologia chimică și evoluția istoriei vieții, s-a dovedit a fi o condiție prealabilă pentru o sinteză realistă în dinamica populației. Aceste domenii conexe oferă baza mecanică și, prin urmare, puterea de predicție care stă la baza nașterii, morții și mișcării organismelor.
Cu toate acestea, sinteza în domeniul dinamicii populațiilor are rădăcini istorice adânci. Desigur, a existat o lungă tradiție a studiului empiric al populației, cum ar fi cea a lui Howard (1897), care a avut un impact evident asupra dezvoltării teoriei timpurii a lui Lotka (1924). Dezvoltarea tabelelor de viață pentru populațiile de teren și analiza acestora a dat un impuls extraordinar domeniului (de exemplu, Morris și Miller, 1954; Varley și Gradwell, 1960). Reputații importante au fost dezvoltate în această perioadă a anilor 1950 și 1960 (cf. Southwood, 1968; Watson, 1970; Tamarin, 1978). Dar, în timp ce domeniul dinamicii populațiilor prospera, domeniile incipiente ale ecologiei evoluționiste (încurajate de Robert MacArthur), coevoluției, ecologiei chimice, evoluției istoricului vieții și interacțiunilor dintre plante și ierbivori câștigau teren, după cum se menționează în capitolul 1 (de exemplu, Sondheimer și Simeone, 1970). Acestea au înflorit în anii 1970 (de exemplu, Pianka, 1974; Gilbert și Raven, 1975; Rosenthal și Janzen, 1979; Collins, 1986). Părerea noastră este că aceste domenii foarte ușor de tratat au eclipsat nucleul dinamicii populației, care se împotmolea: „teoria flogistonică a ecologiștilor” (Krebs, 1979, p. 351) se dovedea a fi insolubilă (McIntosh, 1985). „Deoarece abordarea lui MacArthur începea adesea cu presupunerea că populațiile se aflau într-o stare de echilibru, studiul dinamicii populațiilor a fost împins în fundal” (Kareiva, 1989, p. 71).
Din aceste domenii mai noi ale ecologiei, domeniul dinamicii populațiilor a căpătat o nouă importanță, și o nouă putere. Importanța sa constă în potențialul pe care dinamica populațiilor îl are de a oferi o bază conceptuală centrală pentru fuziunea acestor domenii mai noi, care par să crească mai degrabă separat decât împreună. Fuziunea și sinteza sunt, de asemenea, inevitabile atunci când dinamica populațiilor înglobează comportamentul și relațiile filogenetice. În același timp, dinamica populațiilor dobândește o putere explicativă enormă, pe măsură ce domeniile mai noi dezvăluie mecanismele-cheie care determină schimbările populației. „Teoria flogistonică a ecologistului” este înlocuită de guri de aer proaspăt (și oxigen), pe măsură ce se dezvoltă noua știință sintetică.
Noua sinteză în dinamica populațiilor poate fi la fel de importantă pentru ecologie cum a fost o sinteză similară pentru teoria evoluționistă (cf. Huxley, 1942; Mayr și Provine, 1980). Deși sinteza în dinamica populațiilor este incompletă, evoluțiile se desfășoară în paralel cu sinteza în evoluție. Multe discipline din biologie încep să fie integrate sub o singură umbrelă. Oamenii de știință din multe țări își aduc propriile talente și contribuții speciale. Pe măsură ce uniunea avansează, sunt generate noi dezbateri care accelerează ritmul științei și al descoperirilor, iar vechile dezbateri sunt rezolvate.
În restul acestui capitol, explorăm ceea ce noi considerăm a fi abordări moderne ale dinamicii populațiilor. În primul rând, luăm în considerare diferitele elemente care alcătuiesc o abordare sintetică a studiului schimbărilor demografice. Secțiunea II este coloana vertebrală a capitolului și în ea oferim o listă de componente pe care le considerăm importante pentru studiul dinamicii populației. Unele dintre aceste elemente sunt domenii de cercetare conexe, cum ar fi ecologia microbiană, în timp ce altele sunt abordări conceptuale, cum ar fi cooperarea internațională în cercetarea de teren de-a lungul unor gradienți ecologici importanți. În al doilea rând, descriem modul în care dinamica populațiilor s-a schimbat de la apariția sa ca domeniu. În cele din urmă, descriem trei scări largi de abordări ale întrebărilor legate de dinamica populațiilor, precum și unele dintre dificultățile de integrare a diferitelor elemente ale biologiei populațiilor împreună.
.