یک پژوهش جدید نشان می‌دهد که نرخ باروری لازم برای حفظ جمعیت، بسیار بیشتر از میزان تخمین زده‌شده‌ی قبلی است، به‌ویژه زمانی که نسبت جنسیتی یا نرخ مرگ‌ومیر تغییر کند.
به گزارش تکناک، در یک مطالعه‌ی جدید که در مجله‌ی PLoS ONE منتشر شده، پژوهشگران به این نتیجه رسیده‌اند که برای جلوگیری از انقراض جمعیت‌هایی که از طریق تولیدمثل جنسی زاد و ولد می‌کنند، ممکن است تعداد بچه‌هایی که هر زن باید به دنیا بیاورد، بیشتر از عدد معروف ۲.۱ باشد. این عدد ۲.۱ که معمولاً به‌عنوان “سطح جایگزینی جمعیت” شناخته می‌شود، در واقع ممکن است برای حفظ جمعیت کافی نباشد.
در این مطالعه، پژوهشگران با استفاده از مدل‌های ریاضی و شبیه‌سازی‌های کامپیوتری نشان داده‌اند که چون مرگ‌ومیر و بچه‌دار شدن همیشه قابل پیش‌بینی نیست و ممکن است به‌طور تصادفی تغییر کند، این موضوع می‌تواند خطر نابودی جمعیت‌های کوچک یا جمعیت‌هایی که در حال کم شدن هستند را بیشتر کند.
نرخ باروری بحرانی چقدر است؟
پژوهشگران دریافتند که در شرایطی با نسبت جنسیتی متعادل و بدون مرگ‌ومیر کودکان، زنان باید به‌طور میانگین حدود ۲.۷ فرزند داشته باشند تا نسل آنها ادامه یابد و از انقراض جلوگیری شود.
در شرایطی که تعداد نوزادان دختر بیشتر باشد، جمعیت برای بقا به تعداد فرزندان کمتری نیاز دارد. این موضوع ممکن است توضیحی باشد برای اینکه چرا در شرایط پراسترس، تعداد تولد دختران در انسان و برخی حیوانات بیشتر می‌شود.
بحران باروری در کشورهای توسعه‌یافته
امروزه بیش از دو سوم مردم جهان در کشورهایی زندگی می‌کنند که تعداد بچه‌هایی که هر زن به دنیا می‌آورد، کمتر از حد لازم برای حفظ جمعیت است (یعنی کمتر از ۲.۱ بچه). کشورهای شرق آسیا مثل ژاپن و کره جنوبی با مشکل بزرگی در این زمینه روبرو هستند؛ مثلاً جمعیت ژاپن ممکن است در هر نسل حدود ۳۱ درصد کاهش پیدا کند.
عدد ۲.۱ به این معنی است که هر زن باید حدود ۲.۱ بچه به دنیا بیاورد تا جمعیت ثابت بماند، با فرض اینکه مرگ‌ومیر کم باشد، تعداد پسر و دختر تولد برابر باشد و جمعیت کلی زیاد باشد. اما وقتی جمعیت کوچک یا در حال کاهش است، تغییرات تصادفی در تعداد تولدها و مرگ‌ها می‌تواند تاثیر زیادی روی ثبات جمعیت داشته باشد.
جزئیات شبیه‌سازی پژوهش
در این پژوهش، دانشمندان جمعیتی را شبیه‌سازی کردند که از طریق تولیدمثل جنسی رشد می‌کرد و نسل‌های آن کاملاً جدا از هم بودند (یعنی هر نسل مستقل از نسل‌های قبل و بعد خود بود). آنها بررسی کردند که اگر یک زن و فرزندانش در این جمعیت زندگی کنند، چه احتمالی وجود دارد که نسل آنها به‌طور کامل از بین برود.
چهار مؤلفه اصلی که در مدل لحاظ شد:
- نرخ باروری: تعداد فرزندان هر زن با استفاده از توزیع پواسون (Poisson) شبیه‌سازی شد تا پراکندگی واقعی و احتمال نداشتن فرزند لحاظ شود.
- نسبت جنسیتی: جنسیت فرزندان بر اساس توزیع دوجمله‌ای (Binomial) تعیین شد تا احتمال تولد دختر یا پسر به‌صورت تصادفی منعکس شود.
- مرگ‌ومیر کودکان: احتمال مرگ قبل از رسیدن به سن باروری برای دختران و پسران به‌صورت جداگانه در نظر گرفته شد.
- بررسی بقاء نسل: از فرآیند شاخه‌ای (Branching Process) برای پیگیری بقاء نسل در طول چندین نسل استفاده شد. اگر در هر نسل فرزندانی از هر دو جنسیت به دنیا نیایند، نسل منقرض در نظر گرفته می‌شود.
یافته‌های کلیدی
در این پژوهش، حتی اگر هیچ کودکی نمی مرد و تعداد دخترها و پسرها برابر بود، باز هم هر زن باید به‌طور میانگین حدود ۲.۷ فرزند داشته باشد تا نسلش از خطر نابودی در امان بماند. این عدد بیشتر از مقدار معروف ۲.۱ است که معمولاً به‌عنوان حد لازم برای حفظ جمعیت شناخته می‌شود.
در صورتی که نرخ باروری زیر این آستانه بحرانی باشد، جمعیت در شبیه‌سازی‌ها معمولاً ظرف کمتر از ۲۰ نسل منقرض شد.
در بیشتر موارد، انقراض در کمتر از پنج نسل رخ داد، مگر در شرایطی خاص که نرخ باروری نزدیک به آستانه بحرانی بود.
وقتی تعداد نوزادان دختر بیشتر باشد، احتمال اینکه در نسل‌های بعدی زوج‌های کافی برای بچه‌دار شدن وجود داشته باشند، بیشتر می‌شود. همین موضوع باعث می‌شود خطر نابودی نسل کمتر شود.
نتایج نگران‌کننده برای جمعیت‌های کوچک
این تحقیق نشان می‌دهد که حتی اگر هر زن به‌طور متوسط ۲.۱ فرزند داشته باشد، برخی جمعیت‌های کوچک یا در حال کاهش ممکن است همچنان خطر انقراض داشته باشند. دلیل این موضوع این است که تغییرات تصادفی، مانند مرگ‌ومیر ناگهانی یا کاهش تعداد تولدها، می‌توانند به‌مرور زمان جمع شوند و باعث کاهش شدید جمعیت شوند. بنابراین، در بعضی شرایط، فقط رسیدن به عدد ۲.۱ کافی نیست و ممکن است برای حفظ جمعیت در بلندمدت، نرخ باروری بیشتری لازم باشد.
به گفته پژوهشگران، بسیاری از شجره‌نامه‌های خانوادگی ممکن است به‌صورت آماری محکوم به انقراض باشند، مگر آنکه نرخ باروری افزایش یابد یا نسبت تولد دختران بیشتر شود.
نتیجه‌گیری
این پژوهش نظری نشان می‌دهد که در سیاست‌گذاری‌های جمعیتی، باید درک عمیق‌تری از پویایی‌های واقعی و تصادفی جمعیت داشت. اعداد ساده‌ای مانند ۲.۱ فرزند برای جایگزینی جمعیت ممکن است در دنیای واقعی، به‌ویژه برای جمعیت‌های کوچک یا آسیب‌پذیر، ناکافی باشند.
در شرایط پراسترس، ممکن است تعداد تولد دختران بیشتر شود، و این موضوع می‌تواند به حفظ جمعیت در طولانی‌مدت کمک کند. این پدیده در انسان و برخی حیوانات مشاهده شده است. دانشمندان فکر می‌کنند که این تغییر ممکن است نوعی سازگاری باشد که به بقای نسل‌ها کمک می‌کند، زیرا در برخی شرایط، داشتن تعداد بیشتری دختر می‌تواند در ادامه یافتن جمعیت نقش مهمی داشته باشد.
