Hogyan legyünk gazdagok? (A gyarapodás természetrajzából) A probléma és néhány kérdés Jó néhány éve már, amikor egy tanévzáró (vagy nyitó-) értekezleten az együttmőködés volt a témánk. A vitaindító elıadás matematikai modellje felvázolta, hogy mennyire elınyıs egy rendszernek, az együttmőködı közösségek elıtt milyen fejlıdési perspektívák vannak, szemben az együttmőködésre képtelen társulásokkal. A vita során azonban úgy tőnt, hogy a társadalmi realitás nem az együttmőködés. A tapasztalatok szerint éppen az ellenkezıje, a mindenen és mindenkin való átgázolás a jellemzı. „Ember embernek farkasa”, „a nagyhal megeszi a kishalat” – ilyesfajta érvek hangzottak el a vita során. Az erıs fennmarad és fejlıdik, gazdagodik; a gyenge, ha ki nem is szelektálódik, de egyik napról a másikra tengıdik. Napjaink sikerembere a menedzser, aki képes minderre és érzelmek nélkül képes saját érdekeinek megfelelıen élni és dolgozni. Kinek van igaza? Az elméletnek, vagy a mindennapokban mást tapasztaló hétköznapi embernek? Vagy alapvetıen hibás így a kérdésfeltevés, hiszen mások a törvényszerőségek a matematikában és mások a társadalomban? Jól érzékeljük a körülöttünk lévı világ dzsungeltörvényeit, vagy ezek csak rövid távon vezetnek elınyre és hosszabb távon az együttmőködés az elınyös? Megválaszolatlan kérdések. Amennyiben az emlékezetünk nem csal a kollégák is hasonló kimondott vagy kimondatlan kételyekkel álltak fel az értekezlet végén. Késıbb már mint biológiai probléma is kezdett izgatni a kérdés. Ugyanis bár az ösztöneink rögtön sugallták az együttmőködés elınyeit felmutató elmélet igazát, biológiai ismereteink is ellentmondani látszottak annak. A biológia, illetve a darwini evolúciós elmélet ugyanis azt mondja –vagy legalábbis akkor úgy tudtuk–, hogy a legjellemzıbb kapcsolat az élılények között a versengés. Ez az evolúció hajtóereje: a versengés során válogatódtak ki a legrátermettebbek és szelektálódnak ki a gyengék, a nem életrevalók. Itt van tehát a következı kérdés, kinek van igaza, a rendszerben gondolkodó matematikusnak vagy a biológusnak? Vagy még ebben a két természettudományban is mások a törvényszerőségek? Hol van az igazság? Úgy véljük, hogy ezek fontos kérdések, és nem specifikusan a mi iskolai pedagógusközösségünket érintik. Ezért kezdtük szisztematikusan győjteni az együttmőködésre illetve a versengésre vonatkozó tényeket. Mostanra ebben a témakörben sokrétő ismeret birtokába jutottunk a fizika, matematika, biológia és játékelmélet terén. Ezek egy részét szeretnénk mindannyiukkal megismertetni. Ez a tanulmány valahogy igy született: a téma már több éve izgat mindkettınket, mint a búvópatak újra és újra elıbukkan, azután bár hosszú ideig újra eltőnik, egyszer csak ismét napvilágra kerül. A következıkben a gyarapodás egyes törvényszerőségeit próbáljuk egyszerően (ez azt is jelenti, hogy jelentısen leegyszerősítve) bemutatni. Szeretnénk megmutatni a „nyerı stratégiát”. Rámutatunk arra, hogy a modellek és a közmondásokban kikristályosodott igazságok ugyanarról szólnak. A modellekkel nyomon követett jelenségeket megvizsgáljuk a mindennapi életben, majd az élıvilágban is. A gyarapodás kezdeti szakaszának törvényszerőségével részletesen foglalkozunk, a késıbbi fázisokra csak utalásokat teszünk.
Minden kezdet nehéz Gondoljuk el, hogy van N nagyságú vagyonunk. Menjünk el a bankba és tegyük be vagyonkánkat „a” %-os kamatra! Növekedni fog. A szaporulat (növekmény) három dologtól függ. Ezek a következık: 1. az elhelyezett tıke nagysága: 2. a kamatláb (szaporodási ráta): 3. az eltelt idı:
N a ∆t
Nem kell hosszan gondolkodni azon, hogy mekkora lesz a szaporulat (∆N): ∆N = a * N * ∆t
(1)
Ha arra vagyunk kíváncsiak, hogy bizonyos idı (t) elteltével – folyamatos változást feltéve mekkora lesz a vagyon (N(t)), akkor – a matematikát nem igazán kedvelık ugorjanak a grafikonig – az eredményt az (1) egyenlet megfelelı integrálja adja: N(t) = N0 * eat
e= 2,71…
(2)
Ahol N0 a t = 0 idıponthoz tartozó kezdeti érték. Ábrázoljuk e függvényt!
Látható, hogy kezdetben a növekedés (∆N1; ∆N2; ∆N3) szerény. Ez a sok energiabefektetés kevés hozam idıszaka. - Minden kezdet nehéz. Nagyon sok téren tetten érhetjük ezt a jelenséget. Látható egy induló vállalkozás életében; felfedezhetı a tanulásban is, mikor új területet akarunk megismerni; a populációdinamikában, stb. Késıbb az egységnyi idı alatti növekmények (∆N4; ∆N5) jelentısen megugranak, kezdenek a dolgok maguktól menni. De el kell jutni eddig! És ehhez sok munka, kitartás, türelem kell. A tárgyalt elsı szakaszban általában a növekedés korlátai jelentıs mértékben még nem jelentkeznek. Késıbb a korlátozó környezeti tényezık (erıforrás, élettér, versenytársak, amortizáció, stb.) tipikusan a következı változást hozzák a növekedésben.
A további mondandónkat korlátozzuk 0 – ti szakaszra! Amit ma megtehetsz, ne halaszd holnapra! Nézzük meg, mi történik azzal, aki egy fejlıdési szakaszt késıbb kezd, mint mások! Tegyük fel, hogy mindkét fél azonos kvalitású, azonos szaporodási képességő. A fejlıdési görbék a következık:
Látható, hogy az exponenciális függvény tulajdonságából következıen a két fél vagyonának különbsége (N1-N2) az idı haladtával egyre nı. Felfedeztük a garantált lemaradás receptjét! Kedves Pató Pálok, a kényelemért igen nagy árat kell fizetni! Jól jegyezd meg tehát: „Amit ma megtehetsz, ne halaszd holnapra!” Minden elkésett reagálás egyre nagyobb lemaradást okoz! A tudás hatalom Van-e remény abban a kilátástalan helyzetben, hogy a késıbb induló elérje az elızı fejlettségét?
Képzeljük el, hogy a késıbbi induló különleges képességekkel rendelkezik, és így a szaporodási rátája (b) nagyobb, mint az elsıé (a). N1 = N0 * eat
N2 = N0 * ebt
(3), (4)
A 2-es startoljon t0 idıvel késıbb, egyébként azonos kezdeti feltételekkel! Így: N2 = N0 * eb(t-t0)
t ≥ t0
(5)
Ábrázoljuk!
A „t” idıpontban a zseni utoléri az elızı fejlıdést, majd túlszárnyalja azt. Mitıl függ ez az idı? Induljunk ki abból, hogy itt mindkét fejlıdés azonos szintre jutott: N1 = N2 N0 * eat = N0 * eb(t-t0) at = bt- bt0 t = t0 (b/(b-a))
(b > a)
Egy populációban ez azt is jelenti, hogy a legjobb túlélésére nagyobb esélyek vannak. Egy faj kiválasztódása generálható ezzel. Az élıvilágban, a gazdaságban, a társadalomban is található erre sok példa. (A JAG teljesítményét is gyorsan, ugrásszerően növelni tudnánk, ha csak zseniket engednénk a falai közé. Kérdés, hogy ez lesz-e a legjobb stratégia.) Tanulságként mondhatjuk, hogy az „elızés” hajtóereje a nagyobb tudás. Ez eredendıen egy versenyszituációt teremt és gerjeszt is.
Egységben az erı A kiemelkedı képességő szereplıknek az adott élettérben a túlélési esélyük megnı, és a kiválasztódásra megfelelı szituációkat teremtenek. Olykor világmérető konfliktusokkal, kegyetlenséggel, a hegemónia kierıszakolásával. Van-e más út, van-e más sikeres stratégia a jelentıs gyarapodásra? Van! Nézzük, mit mond a matematika errıl. Képzeljünk el egy közösséget, amelyben erıs (szociális) kohézió folytán a legnagyobb erény a másik támogatása (cselekedd azt, amit szeretnéd, hogy embertársaid cselekednének veled – szól a keresztény tanítás). A támogatottság azzal modellezhetı, hogy az egyén gyarapodási rátáját a többi egyed is támogatja. Lineáris összefüggést feltételezve: a’ = a * N ∆N = a’ * N * ∆t ∆N = a * N * N * ∆t = a * N2 * ∆t
(6)
Az egyenletet kiintegrálva, megfelelı kezdıértékekkel ellátva, a növekedést leíró függvény a következı lesz: N (t) = N0 / (1 - N0 * a * t)
(7)
t0 idıkéséssel: N (t) = N0 / (1 - N0 * a * (t - t0))
(8)
Illesszük be e függvény grafikonját a már megismertek közé!
t’ = 1 / (N0 * a) A most megismert számú görbe minden eddigi növekedést túlszárnyal!
Az egymást segítı, kooperáló magatartás igen sikeres stratégiának mutatkozik. A közösség produktuma ugrásszerően nı, és így az egyén részesedése is jelentıs mértékő. Történelmünkre visszatekintve a virágzó korszakok hátterében az egész társadalomra kiterjedı összefogás, kohézió, egymást támogató rendszerek kapcsolata a jellemzı. A széthúzás, az egymás ellenében érvényesített érdekek mindig a szegénységet hozták. Ez tapasztalható a kisközösségek, családok szintjén is. Úgy gondolom, hogy egy iskola sikerességének a kulcsa is ebben van. Jó stratégiai cél a kooperáló magatartás megvalósítása, amely természetesen mindenkitıl áldozatokat is kíván (a másik támogatása), de jelentıs elınyöket is biztosít; a túlélési esélyeket nagyban növeli. Nincs új a nap alatt, hisz a népi bölcsesség is ezt mondja: egységben az erı. Nem véletlen, hogy az ökológiában történt paradigmaváltás következtében az evolúciós folyamatok vizsgálatánál, a versengés mellett jelentıs figyelmet szentelnek a kooperációnak, mint az élıvilág egyik sikeres túlélési stratégiájának. Kezünkben van tehát a bölcsek köve, de átok ül rajtunk, embereken, mert történetünk (egyéni, közös) azt mutatja, hogy újra és újra kiejtjük kezünkbıl a követ, s sokszor újra kezdünk mindent. Miért? Ez egy külön mese. Sok miértre jó válaszokat ad a játékelmélet alkalmazása az emberi kapcsolatokon keresztül megvalósuló folyamatokra. A játékelméleti munkákból közismert „A közlegelık tragédiája” c. eszmefuttatás. Elgondolkodtató választ ad a miértek egy csoportjára. Érdekes kérdés az is, hogy hogyan bírhatók az emberek az egymást támogató magatartásra? İsidık óta izgatja e kérdés a tudósokat, politikusokat, filozófusokat, de mindenkit, aki a rábízottakért felelısséget érez. Az alábbiakban felsorolunk pár szituációt, amivel a kooperáló magatartás megvalósítható. - Vészhelyzetben, sorsfordító pillanatokban ösztönszerően mőködik ez a stratégia (katasztrófák; kiszolgáltatott helyzetek, kialakult sorsközösségek, amikor a túlélés kerül veszélybe, ilyen helyzetet teremt a kényszerő (?) izoláltság is stb.). Érdekes az is, hogy az izoláltság növeli a kohéziót. A tanulmányi kirándulásokat ezért szeretjük talán. Ezért kívánja egy közösség a környezet által zavartalan pillanatokat, de valószínőleg a nászút is ilyen okok miatt alakult ki. - A nagy társadalmi, vallási eszmék, ideológiák jellemzıje a kooperáló magatartás hirdetése, a nemes szolgálat vállalása, a nagy emberi célokért való elkötelezettség. Fontos az erkölcs szerepe. Mostanában alábecsüljük a jelentıségét. Elég nagy árat fizetünk érte! - A kooperáló magatartás kikényszerítésében ideig-óráig sikeresek a diktatúrák is, valamint az erıs központi hatalom alkalmazása. A diktatúra módszereiben megjelenı, embertelen eszközök (ami mindig az emberiség érdekében történik), általában a hatalom bukását okozzák. - Az együttmőködés jogi szabályozásaként szerzıdéseket kötünk. Kicsiket, nagyokat, Európa méretőt, világméretőt. A valóságban a vázolt stratégiák tisztán nem nagyon szoktak elıfordulni - keverednek, váltakoznak. A következı részben az élıvilágban tapasztalható jelenségek, törvényszerőségek árnyaltan megvilágítják mindazt, amit a versengésrıl és a kooperációról mondtunk.
Az együttmőködés biológiája Néhány gondolat a múlt századi biológiai gondolkodásról, Darwinról és a versengésrıl Charles Darwin - vitathatatlanul - a XIX. századi biológia legnagyobb alakja, a tudomány megújítója volt. Darwin rendkívül sokat olvasott, kora legjelentısebb tudományos eredményeit ismerte és használta nagy szintetizáló mőve, „A fajok eredete” megírásakor. Gondolatmenetét az alábbiakban lehet felvázolni: - Az egész élıvilágra jellemzı a korlátlan növekedés, vagyis az a képesség, hogy minden nemzedék több utódot képes létrehozni, mint a korábbi nemzedékek. Ennek ellenére a létszám nem növekedhet, mivel beleütközik a környezet eltartó képességének korlátozott voltába. - Ebbıl logikusan következik, hogy az életben maradásért az egyedek között harc, küzdelem szükségeltetik. - Mivel a populációkban az egyedek között örökletes különbségek, eltérések vannak szükségszerően a rátermettebb, a környezethez jobban alkalmazkodó változatok szaporodnak el. - Mindez hosszú távon, évezredek, évmilliók során az evolúció érzékelhetı eredményéhez vezet. - Újszerő volt a darwini világképben a diverzitás (az élıvilág sokszínősége) jelentıségének felismerése. Ez az elmúlt százötven év alatt szép lassan bekerült a szakmai köztudatba, elıbb úgy, mint az élı rendszerek jellemzı tulajdonsága, utóbb a diverzitás mint potenciális génbank jelentısége, végül mint az élı rendszerek fennmaradásának alapvetı kulcsa. Darwin gondolatai – amit ma a darwini evolúció vagy egyszerően darwinizmus néven szoktunk összefoglalni – hatalmas viharokat kavartak. Sok területen alapjaiban rengették meg a XIX. századi világképet. Saját kora elsısorban azért támadta Darwint, mert az embert is beillesztette evolúciós rendszerébe, mégpedig a fıemlısök közé. A másik legfontosabb támadási pont azért érte, mert evolúciós rendszerében „nem volt helye a Teremtınek”, azaz filozófiai kategóriákat használva dialektikus és materialista az evolucionista világszemlélet. (Megjegyzendı errıl ennyire egyértelmően nincs szó. A mai biológiai gondolkodás is az anyag sajátos, biológiai törvényszerőségeit vizsgálja – tehát ennyiben materialista, és éppen ezért sok biológus ateista. Mások viszont pont a világ fejlıdésének összetettségét, összerendezettségét, a biológiai rendszerek felépítését tanulmányozva jutnak el addig a gondolatig, hogy mindez elképzelhetetlen teremtı gondolat, felsıbb irányító azaz isteni gondviselés nélkül.) A versengés, ami Darwin szerint az evolúció legfontosabb hajtóereje nem kavart vitát. Ez a század volt a klasszikus kapitalizmus idıszaka, amelynek kulcsszava a versengés. A társadalmi környezet hatásától pedig - természetesen - a tudósok sem tudnak elvonatkoztatni. Erre éppen a XIX. század biológiája szolgáltatott egy másik érdekes példát. Az élılényeket életmenet-sajátosságaik alapján két csoportra lehet osztani. Az r-stratégisták a bizonytalan vagy rövid ideig benépesíthetı élıhelyeken élnek, ahol az olyan fajok részesülnek elınyben, amelyek rövid életőek, gyorsan növekednek, korán szaporodnak és sok utódot hoznak létre. A
k-stratégisták ezzel szemben az állandó környezeti paraméterekkel jellemezhetı élıhelyeken képesek inkább elterjedni, hosszabb életük során kevesebb utódot hoznak létre, de azok a stabil élıhelyeken nagyobb valószínőséggel maradnak életben. Ezeket az élılényeket a XIX. században még proletár (r-stratégista) illetve kapitalista (k-stratégista) néven írták le. Lyukak a darwinista mennyországon Darwin óta tehát alaptézis, hogy a legjelentısebb elemi populációs kölcsönhatás a versengés (kompetíció). Ezért a darwini evolúciós elmélet híveinek elsırendő témája lett a versengés kutatása. Nem véletlen, hogy a legtöbb ismeretünk a kölcsönhatások közül éppen a versengésrıl van. Felismerték, hogy a versengés jellemzı a fajok között (interspecifikus kompetíció) és egy faj egyedei között is (intraspecifikus kompetíció), rájöttek, hogy a versengés folyhat valamilyen erıforrásért (táplálék, ivóvíz, fészkelı- illetve búvóhely stb.) – ez lehetséges fajtársak és más populációk között is; illetve a szaporodás lehetıségéért – ez mindig fajtársak között. Utoljára leírták a fajon belüli versengés azon formáját, amely a csoporton belüli sorrend (és ami ezzel összefügg elınyös táplálékhoz jutás és szaporodási lehetıség) kialakításáért zajlik. De miközben a versengésrıl szóló adatok győltek, olyan jelenségek is napvilágra kerültek, amelyek árnyalták a korábban kialakult képet. A teljesség igénye nélkül szeretnénk néhány ilyent említeni. Az elemi populációs kölcsönhatásoknak hat formáját ismerték fel. Ezek közül csak egy a versengés. A hat fı csoportot aszerint különböztetjük meg, hogy milyen hatással vannak a populációk egymásra (pontosabban egymás jövıbeni szaporodóképességére). A hatás lehet elınyös, ha a populáció jövıbeni szaporodóképességét fokozza (+); hátrányos, ha csökkenti (), és közömbös, ha a kölcsönhatás nincs kihatással a populáció szaporodására.(0) Ezek szerint az elemi populációs kölcsönhatások az alábbiak: – Táplálkozási kölcsönhatások és parazitizmus (+,-) – Versengés (-,-) – Asztalközösség (+,0) – Szimbiózis illetve mutualizmus (+,+) – Amenzalizmus / antibiózis / allelopátia (-,0) – Neutrális kölcsönhatások (0,0) Azt hogy ezek közül melyik jelentısebb és melyik jelentéktelenebb nehéz lenne eldönteni. De térjünk vissza egy kicsit közvetlenül Darwinhoz: Az elmélet szerint a rátermett fennmarad, a kevésbé rátermett kiszelektálódik. Ennek azonban a társulások folyamatos szegényedése lenne a következménye, ami összefügg a biodiverzitás csökkenésével is. A tapasztalati tény azonban az, hogy a társulások a fejlıdésük (szukcessziójuk) során nemhogy csökkenı faj illetve egyedszámot, csökkenı diverzitást, hanem ennek éppen az ellenkezıjét mutatják. A pionír társulásoktól a klimax társulásig a biodiverzitás nı. Ha ez a tapasztalati tény igaz, akkor valami probléma van a darwini evolúciós elméletnek a versengést a legfontosabb populációs kölcsönhatásként értékelı elemével, e területen is árnyaltabb megfogalmazásra lenne szükség. A versengés hosszú távon elméletileg kétféle eredményhez vezethet. Az egyik a kompetitív kizáródás, vagyis hogy az egyik versengı populáció a másikat a környezetébıl kiszorítja, ami valóban a társulások szegényedéséhez vezethet. Kísérleti körülmények számos esetben ehhez az eredményhez vezettek. A természetben azonban gyakoribb a másik eredmény, a kompetíció kerülı viselkedés. Az együtt élı populációk közt gyakori versenykerülı viselkedés a forrásfelosztás (az ökológusok ezt Niche elkülönülés néven írták le), ami gyakran jár együtt a karaktereltolódás
jelenségével. Erre a jelenségkörre a kutatók számos példát írtak le a növény- és az állatvilág körébıl. Csak egyetlen példán szeretném bemutatni a jelenségkört, de ez a példa mindhárom fenti fogalmat értelmezi. Az Új-Guinea szigetein élı gyümölcsevı galambok élıhelypreferenciáit vizsgálva azt tapasztalták, hogy az itt élı különbözı fajok jellegzetes élıhelyeken terjedtek el, az egyik a tengerpartokon, a másik a közepes szintmagasságú, ritkás erdıkben, a harmadik pedig a szigetek belsejét alkotó esıerdıkben. A jelenséget a források felosztásával, illetve az ökológiai környezetek (Niche) elkülönülésével lehet magyarázni. Vannak azonban olyan szigetek, ahol valamelyik faj hiányzik, Ilyen esetekben a másik élıhelyet preferáló faj foglalta el a hiányzó faj életterét. Azokon a szigeteken, ahol csak egy faj fordul elı, ott természetesen az a faj mindhárom típusú élıhelyet elfoglalja. Más vizsgálatok ugyanezen élılények táplálkozási szokásait és ezzel összefüggésben a testi jellegzetességeit (karakterét) vizsgálták. Azt tapasztalták, hogy a táplálékot az élıhelyekhez hasonlóan egymás között felosztották, mégpedig a gyümölcsök mérete szerint. A táplálék méret szerinti preferálása pedig a testméretek elkülönülésében (karaktereltolódás) is megmutatkozott. Ilyen módon még a populáción belüli versengés is átértékelıdött. A populáción belüli állandó versengést és az ebbıl adódó hátrányokat ugyanis csökkenti a rangsor, a hierarchia kialakulása. Ezt a jelenséget gyakran megfigyelhetjük, amikor a baromfiudvarba új csirkék kerülnek. Az újak és a régiek addig fogják csipkedni egymást, amíg nem alakul ki az új rangsor (az úgynevezett csípési sorrend), azután helyreáll a béke, megelızendı a felesleges további harcokat. A kutatások során egyre több adat mutat arra is, hogy a régebben méltatlanul kevéssé vizsgált szimbiózis, a mindkét fél számára elınyös kölcsönhatás jelentısége nagyobb, mint azt korábban gondolták. Sıt olyan területekre is kiterjed, amit korábban nem soroltak a szimbiózis körébe. Ma a szimbiózis fogalma alatt csak a kölcsönösen elınyös együttélést értjük, ebbe olyan kölcsönösen elınyös együttmőködési formák, mint például a megporzás amely nem jár együttéléssel - nem tartoznak bele. Manapság ezért az ilyen típusú kölcsönhatások összességére már nem a szimbiózis, hanem a kölcsönösség (mutualizmus) kifejezést használják. Végül, de nem utolsó sorban a kölcsönösség, az együttmőködés ma már úgy tőnik nem egyszerő elemi populációs kölcsönhatás, hanem a biológiai szervezıdés valamennyi szintjén érvényesülı jelenségkör. Szimbiózis mindenütt – avagy az együttmőködés és a biológiai szervezıdési szintek Az élı anyagot különbözı szervezıdési szinteken vizsgálják. Ezek lehetnek egyed alatti (molekula; sejtorganellum; sejt; szövet; szerv és szervrendszer) szintek, ezekbıl épül fel az egyed (individuum). Egyed feletti szervezıdési szintek a populáció, a társulás, a biom és a bioszféra. Az anyag molekuláris szint alatti szervezıdése már nem tartozik a biológiai kutatások specifikumába, de már a molekuláris szinten is megfigyelhetı az „együttmőködés”. Csupán néhány, de igen fontos példával szeretném bemutatni ezt a jelenséget. Az élı szervezetekben valamennyi biokémiai folyamatot enzimek katalizálnak. Az enzimek kémiai összetételüket tekintve fehérjék. Katalitikus hatásukat úgy érik el, hogy az aktív centrumukba bekapcsolódó szubsztrátokat térben orientálják, így a reakció beindulásakor szükséges aktiválási energia lecsökken, hiszen a reakcióban részt vevı molekulák nem véletlenszerően, hanem irányítottan helyezkednek el. Az aktív centrum a legtöbb enzimnél nem fehérje természető rész. Ez lehet az enzimekhez szorosan kapcsolt (prosztetikus csoport) vagy kapcsolódhat csupán a reakció során (koenzim). Az aktív centrumba a szubsztrát, ami nem feltétlenül fehérje, úgy
kapcsolódik, mint kulcs a zárba. Tehát az enzim a nem fehérje aktív centrummal és a szubsztráttal is együttmőködik feladata végrehajtásakor. A másik példa talán még ennél is érzékletesebben mutatja meg, hogy milyen fontos a molekulák közötti együttmőködés. A fehérjék, amint azt már az elıbb említettem, valamennyi biokémiai folyamatot – így a nukleinsavak szintézisét is – katalizálják. A nukleinsavak viszont kódolják a fehérjék szerkezetére vonatkozó információkat (DNS) és a fehérjék felépítésének valamennyi lépésében alapvetı jelentıségőek (RNS). Ez az együttmőködés az élı anyag két legjellegzetesebb molekulája között olyan fontos, hogy sokan az élet legalapvetıbb jelenségeként értékelik. „Freeman Dyson fizikus szerint például az elsı élet molekuláris szimbiózisból jött létre, amikor a viszonylag amorf „fehérjeteremtmények” és az RNSszupermolekula összejöttek.” A sejt, illetve sejtorganellum szintő szimbiózis legizgalmasabb példáját a hatvanas évek közepén írta le Lynn Margulies. Sorozatos endoszimbionta elmélete az eukarióta sejtek kialakulását prokarióta baktértiumok egymást követı egybeolvadásaival magyarázta. Az elmélet szerint a ma élı eukarióta sejtek fontos sejtalkotói, a mitokondrium és a színtest, sıt még az ostor is együtt élı baktériumok leszármazottjának tekintendı. Mára ez az elmélet – bár még vannak nem lezárt, máig vitatott pontjai – általánosan elfogadottá vált. A biológiai szervezıdés további egyed alatti szintjein is nyilvánvaló az együttmőködés jelentısége. Az együttmőködı sejtek és szövetek alkotják azokat a szerveket, szervrendszereket, amelyek együttesen alkotják a szervezetet. Ezek bármelyikének meghibásodása, megbetegedése a szervezet megbetegedéséhez vezethet. Az egyed feletti szervezıdési szintek közül a populációk közt zajló együttmőködésrıl, mint az elemi populációs kölcsönhatások egyikérıl már szóltunk. Nézzük ezt most egy kissé nagyobb – társulás – keretbe ágyazva. „Egy társulásban a fajok közötti kölcsönhatások nyilván nem korlátozódnak csupán kompetícióra. A trofikus szintek közötti hatások legalább ilyen fontosak. Ezek legtöbbet elemzett típusa a ragadozó-zsákmány (vagy predátor-préda) kapcsolat, beleértve a növény-növényevı, ill. gazda-parazita kölcsönhatásokat is… A gazdaparazita interakció… bizonyos körülmények között szimbiózissá szelídülhet. A parazita – szimbionta kontinuum léte a fokozatos átalakulás lehetıségét igazolja. Figyelemre méltó az a tény is, hogy különösen a trópusi területeken gyakori az egymást segítı, mutualista kapcsolat, mely szintén hosszú koevolúciós eredmény. Mindez a természet egy barátságosabb, kooperatívabb képét körvonalazza, szemben a közfelfogásban elterjedt – véreskarmú és fogú – létért való küzdelemmel. Ebbıl az következne, hogy ha több faj él ugyanazon az élıhelyen, akkor a legerısebb kiszorítja a többieket. Ezen az alapon azt várnánk, hogy a trópusi esıerdık hosszú evolúciója után mára néhány gyıztes faj maradt. E helyett a tény ennek épp ellenkezıje. Egy hektárnyi területen alig akad két azonos fajú fa! A kiszorítás helyett inkább az osztozkodás a jellemzı, sıt újabb fajok számára férıhelyteremtés!” A szimbiózis jelentıségét a társulások szintjén Vida Gábor professzor Bioszféra és biodiverzitás címő jegyzetébıl vett idézet mutatta be. A 70-es években született és talán még a sorozatos endoszimbionta elméletnél is nagyobb vihart kavart James Lovelock Gaia elmélete. Az elmélet azt állítja, hogy a földi bioszféra, mint egyféle együttmőködı rendszer a létezéséhez szükséges környezeti tényezıket képes optimalizálni. Mint láttuk, az együttmőködés a biológiai szervezıdés valamennyi szintjén fontos (bár kétségtelen, hogy nem kizárólagos) jelenség. A versengı és az együttmőködı „viselkedés”, a kooperáció egyaránt jelentıs, mindkettınek megvan a maga – fontos – helye az élılények kapcsolatrendszerében. Azt azonban bátran kijelenthetjük, hogy a korábbi, XIX. századi, XX. század eleji véleményekhez képest ma már sokkal jelentısebbnek látjuk az együttmőködést;
és azt is, hogy az élı rendszerek fejlıdése (evolúciója, szukcessziója) bonyolultabbá válása során a relatív jelentısége megnı. Bizonyítva ezzel a kooperáció pozitív hatását az élılénysokaságokra. Kiss Attila – Megyeri István
