क्या पारिस्थितिकी तंत्र "खराब" हो सकते हैं?

एक 2021 के अध्ययन में पाया गया कि अमेज़न वर्षावन कार्बन को अवशोषित करने की अपनी क्षमता खो रहा है और अब जितना लेता है उससे अधिक छोड़ता है। उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों में, समुद्री वैज्ञानिक रिपोर्ट करते हैं कि प्रवाल भित्तियाँ घट रही हैं, जिससे मछली की आबादी को खतरा है। उतनी ही चिंताजनक अटलांटिक मेरिडियनल ओवरटर्निंग सर्कुलेशन (Amoc) पर शोध है—समुद्री धाराओं की एक विशाल प्रणाली जो जलवायु को नियंत्रित करने में मदद करती है—जो इस सदी में ढहने के जोखिम पर है। पूरी वैश्विक पारिस्थितिकी तंत्र अपने काम करने की क्षमता खोती हुई प्रतीत हो रही है।

हम यह दृष्टिकोण समाचार पत्रों, पत्रिकाओं, तकनीकी रिपोर्टों और शैक्षणिक पत्रिकाओं में देखते हैं। लेकिन पर्यावरण को उसके कार्यों के संदर्भ में सोचना भी हम में से कई लोगों के लिए दुनिया को समझने का एक स्वाभाविक तरीका है। हम सोच सकते हैं कि जंगल ऑक्सीजन पैदा करने के लिए मौजूद हैं, आर्द्रभूमि पानी को फ़िल्टर करने के लिए, और मधुमक्खियाँ हमारी फसलों को परागित करने के लिए।

सोचने के इस तरीके में एक समस्या है: पारिस्थितिकी तंत्र लक्ष्यों को प्राप्त करने के लिए मौजूद नहीं हैं। अमेज़न कार्बन को अवशोषित करता है, लेकिन वह ऐसा करने का "लक्ष्य" नहीं रखता। वह बस मौजूद है। प्रकृति में हमें जो भी संचालन के मानक मिलते हैं, वे सीधे हमारी अपनी इच्छाओं से आते हैं—जैसे जलवायु स्थिरता, प्रचुर मत्स्य पालन, सुंदरता, या सांस्कृतिक अर्थ के लिए।

तो हम यह क्यों सोचते रहते हैं कि पारिस्थितिकी तंत्र के ऐसे कार्य हैं जिन्हें वे करने में विफल हो सकते हैं?

मैं 1990 के दशक के अंत में एक स्नातक छात्र के रूप में इस पहेली के पार आया, जब जैव विविधता और पारिस्थितिकी तंत्र कार्य पर शोध तेजी से बढ़ रहा था। पहले, मैंने एक पारंपरिक पारिस्थितिक विषय पर अपना शोध प्रबंध लिखने की योजना बनाई थी: क्या प्रजातियों की समृद्धि उत्पादकता को बढ़ाती है। इसके बजाय, मैं विज्ञान के दर्शन समूह में शामिल हो गया, उनके सेमिनारों में भाग लिया, और अंततः पारिस्थितिकी में अपने काम के साथ-साथ दर्शनशास्त्र में मास्टर डिग्री अर्जित की। वहाँ, मुझे कार्य की अवधारणा पर एक समृद्ध बहस मिली—इसका क्या अर्थ है, यह कब लागू होता है, और यह क्या काम करता है। लेकिन ऐसा लगता था कि कोई भी उस बहस को इस बात से नहीं जोड़ रहा था कि पारिस्थितिकीविद् बिना अधिक सोचे-समझे, पारिस्थितिकी तंत्र क्या करते हैं, इसका वर्णन करने के लिए उसी शब्द का उपयोग कैसे कर रहे थे। यह निबंध उन बातचीतों को एक साथ लाने का एक प्रयास है।

पारिस्थितिकी तंत्र और कार्य के साथ मेरी चिंता कभी केवल शैक्षणिक नहीं थी। मैं एक पर्यावरणविद् हूँ, प्राकृतिक स्थानों के नुकसान से परेशान हूँ। और एक पिता के रूप में, मुझे चिंता है कि मेरी पीढ़ी अपने बच्चों को एक ऐसा ग्रह छोड़ देगी जो कम समृद्ध और कम लचीला होगा। ये प्रतिबद्धताएँ भी कार्य पर बहस में मेरी रुचि को बढ़ाती हैं। यदि पारिस्थितिक संकट के बारे में हमारे सोचने का तरीका अस्थिर है, तो हम जोखिम उठाते हैं कि हम वास्तव में दांव पर क्या है, उसे खो देंगे।

मुझे चिंता है कि हम अपने सामने की समस्याओं को जिस तरह से अक्सर समझते हैं, वह पर्याप्त नहीं है। क्योंकि यदि पारिस्थितिकी तंत्र का कोई आंतरिक लक्ष्य नहीं है और वे वास्तव में "टूट" नहीं सकते, तो हम उनकी मरम्मत कैसे करें? हम बिना लक्ष्य वाले पारिस्थितिकी तंत्रों की दुनिया में पर्यावरणीय संकटों का जवाब कैसे दें?

संरक्षण के दृष्टिकोण लंबे समय से इस बहस से आकार लेते रहे हैं कि क्या प्रकृति का कोई उद्देश्य है या हम उस पर अपने स्वयं के लक्ष्यों को प्रक्षेपित कर रहे हैं। नए संरक्षण को सही ठहराने के हर प्रयास के पीछे इस प्रश्न का एक अनकहा उत्तर निहित है: पर्यावरण किसके लिए है?

19वीं शताब्दी के दौरान संयुक्त राज्य अमेरिका और यूनाइटेड किंगडम में, ये उत्तर खेल कानूनों और शिकार परंपराओं में निहित थे जिनका उद्देश्य खेल या संसाधन उपयोग के लिए मूल्यवान प्रजातियों की आबादी बनाए रखना था। 20वीं शताब्दी के मध्य तक, अमेरिकी वनपाल और प्रारंभिक संरक्षणवादी एल्डो लियोपोल्ड ने यह सुझाव देकर एक व्यापक उत्तर प्रस्तुत किया कि हमारे नैतिक समुदाय में "भूमि" स्वयं शामिल होनी चाहिए: मिट्टी, जल, पौधे और जानवर।

1970 और 80 के दशक में, संरक्षणवादियों के उत्तर तेजी से विशिष्ट प्रजातियों के आंतरिक मूल्य पर आधारित थे, जैसा कि अमेरिकी लुप्तप्राय प्रजाति अधिनियम जैसे कानूनों में देखा गया है। लेकिन एक दशक बाद, कई लोगों ने महसूस किया कि "संरक्षण जीव विज्ञान" का प्रजाति-केंद्रित दृष्टिकोण अपर्याप्त था। यह केवल दुर्लभ जीवों को लक्षित करता था जो अपने पारिस्थितिकी तंत्र के संचलन में बहुत कम योगदान देते थे—जैसे कि चित्तीदार उल्लू और घोंघा खाने वाली डार्टर मछली। कुछ शोधकर्ताओं ने चिंता जताई कि इस दृष्टिकोण ने अधिक महत्वपूर्ण चिंताओं को अनदेखा कर दिया होगा, जिसमें पारिस्थितिकी तंत्र द्वारा प्रदान की जाने वाली प्रमुख "सेवाएँ" शामिल हैं। पारिस्थितिकी तंत्र आवश्यक लाभ प्रदान करते हैं जैसे भोजन, स्वच्छ जल, सूखा संरक्षण, तूफान अवरोध, इमारती लकड़ी और रेशा।

1990 के दशक के अंत में, इस संकट ने "जैव विविधता और पारिस्थितिकी तंत्र कार्य" (BEF) नामक एक नया शोध फोकस शुरू किया। इस दृष्टिकोण ने वैज्ञानिक रूप से कठोर ढाँचा प्रदान करने के साथ-साथ संरक्षण के लिए एक शक्तिशाली तर्क के रूप में भी काम किया। दुर्लभ प्रजातियों पर पिछले ध्यान के विपरीत, BEF ने सभी जैव विविधता को महत्वपूर्ण माना।

2000 के दशक की शुरुआत में, यह विचार और बड़ा हुआ, जिसने संयुक्त राष्ट्र परियोजनाओं और अंतर्राष्ट्रीय विज्ञान नीति का समर्थन किया। सरकारों ने प्राकृतिक-पूंजी लेखे बनाना शुरू किया, परागण, बाढ़ नियंत्रण, कार्बन भंडारण और अन्य प्राकृतिक प्रक्रियाओं पर मौद्रिक मूल्य लगाने की कोशिश की। "प्रकृति किसके लिए है?" का उत्तर बन गया: प्रकृति लोगों को प्रदान की जाने वाली सेवाओं के लिए मौजूद है। पारिस्थितिकी तंत्र कार्य की अवधारणा वह पुल थी जिसने इस उत्तर को वैज्ञानिक बनाया, न कि केवल राजनीतिक।

परिणामस्वरूप, कार्य का विचार अब हमारे पारिस्थितिकी तंत्र का वर्णन और समझने के तरीके को आकार देता है। सोचें कि आप अपने आस-पास के पारिस्थितिकी तंत्र को कैसे देखते हैं। यदि आपने कभी किसी जंगल को कार्बन सिंक या आर्द्रभूमि को प्राकृतिक फ़िल्टर कहा है, तो आप BEF सोच का उपयोग कर रहे हैं। यदि आपने सोचा है कि वर्षावन मनुष्यों के लिए ऑक्सीजन प्रदान करता है, या एक चट्टान मछली के माध्यम से प्रोटीन की आपूर्ति करती है, तो आप "पारिस्थितिकी तंत्र सेवाओं" के तर्क का उपयोग कर रहे हैं।

"कार्य" से हमारा क्या अर्थ है? कभी-कभी, यह डिज़ाइन किए गए उद्देश्यों को संदर्भित करता है। उदाहरण के लिए, एक घड़ी का कार्य समय बताना है, या एक कार्बोरेटर का कार्य दहन के लिए हवा और ईंधन को मिलाना है। इन मामलों में, वस्तु जानबूझकर एक विशिष्ट उद्देश्य के लिए बनाई गई थी। यह तर्क एक पदानुक्रम पर लागू होता है: कार्बोरेटर इंजन का हिस्सा है, इंजन कार का हिस्सा है, कार परिवहन प्रणाली का हिस्सा है।

अन्य कार्य किसी चीज़ का इच्छित उद्देश्य से भिन्न उद्देश्य के लिए उपयोग करने से आते हैं। पिकनिक टेबल पर लिखते हुए, मैं अपने कागजात को नीचे रखने के लिए एक किताब या एक पत्थर का उपयोग कर सकता हूँ। पत्थर इसके लिए डिज़ाइन नहीं किया गया था, और किताब पढ़ने के लिए थी, लेकिन दोनों मेरे लक्ष्य की पूर्ति कर सकते हैं। मैं उन्हें एक निश्चित तरीके से उपयोग करके उन्हें उनका कार्य देता हूँ।

फिर भी अन्य कार्य बिना किसी इरादे के उत्पन्न होते हैं, विशेष रूप से प्रकृति में। दार्शनिक करेन निएंडर पेंगुइन का उदाहरण देती हैं, जिनके बारे में एक बार सोचा जाता था कि वे जमीन पर निकट-दृष्टि वाले हैं। यदि सच है, तो इसका मतलब यह नहीं है कि उनकी आँखें दोषपूर्ण हैं; इसके बजाय, वे पानी के नीचे देखने के लिए अनुकूलित हैं, जहाँ वे शिकार करते हैं। जमीन पर निकट-दृष्टि एक दृश्य प्रणाली का एक दुष्प्रभाव है जो एक अलग वातावरण के लिए आकार दिया गया है।

पूर्ण स्क्रीन में छवि देखें: साउथ जॉर्जिया द्वीप पर किंग पेंगुइन का एक समूह। फोटोग्राफ: मिंट इमेजेज/डेविड शुल्त्स/गेटी इमेजेज

यद्यपि "कार्य" का उपयोग कई तरीकों से किया जाता है, दो मुख्य सिद्धांत मार्गदर्शन करते हैं कि वैज्ञानिक आमतौर पर इसके बारे में कैसे सोचते हैं: कारण भूमिका सिद्धांत और चयनित प्रभाव सिद्धांत।

रॉबर्ट कमिंस ने अर्नेस्ट नागेल के द स्ट्रक्चर ऑफ साइंस (1961) में तर्क के जवाब में कारण भूमिका सिद्धांत विकसित किया कि विज्ञान को टेलिओलॉजिकल भाषा से बचना चाहिए। नागेल ने सुझाव दिया कि वैज्ञानिकों को चीजों को इस तरह से नहीं समझाना चाहिए जो विशिष्ट लक्ष्यों या उद्देश्यों को दर्शाता हो।

उदाहरण के लिए, यह कहने के बजाय, "फेफड़ों का कार्य रक्त को ऑक्सीजन देना है," नागेल कह सकते हैं, "फेफड़े के ऊतकों की संरचना, गैसों के गुणों और सांस लेने के दौरान दबाव के अंतर को देखते हुए, ऑक्सीजन रक्तप्रवाह में फैल जाती है और कार्बन डाइऑक्साइड बाहर निकल जाती है।" यह कानूनों और प्रारंभिक स्थितियों पर आधारित एक वैज्ञानिक व्याख्या बन जाती है।

हालाँकि, कमिंस ने सोचा कि यह इस बात से चूक गया कि वैज्ञानिक वास्तव में कार्य के बारे में कैसे सोचते हैं। उन्होंने देखा कि कार्य के संदर्भ यह समझाने में एक उपयोगी शॉर्टकट हो सकते हैं कि चीजें कैसे काम करती हैं। कमिंस ने एक अलग दृष्टिकोण प्रस्तावित किया। उनके अनुसार, यह कहना कि किसी चीज़ का कोई कार्य है, यह वर्णन करने का एक तरीका है कि एक हिस्सा उस प्रणाली की समग्र "क्षमता" में कैसे योगदान देता है जिससे वह संबंधित है। इस दृष्टिकोण में, कार्यात्मक भाषा का उपयोग करना ठीक है। उदाहरण के लिए, एक कार में कार्बोरेटर इंजन को रासायनिक ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में बदलने में मदद करता है; इंजन कार को लोगों के परिवहन में मदद करता है; और इसी तरह।

यह देखना आसान है कि यह विचार पारिस्थितिकीविदों को क्यों आकर्षित करता है, जो अक्सर कारण-और-प्रभाव श्रृंखलाओं का पता लगाने पर ध्यान केंद्रित करते हैं। उनके दृष्टिकोण से, बैक्टीरिया और अन्य डीकंपोजर का कार्य मृत जीवों को छोटे टुकड़ों में तोड़ना और उनकी रासायनिक संरचना को बदलना है। हरे पौधों का कार्य कार्बन डाइऑक्साइड को कार्बन के एक रूप में बदलना है जिसका उपयोग शाकाहारी जीव कर सकते हैं। इस दृष्टिकोण में, सब कुछ किसी और चीज़ के लिए मौजूद है।

हालाँकि, कमिंस के कारण भूमिका सिद्धांत में कुछ गंभीर कमियाँ हैं। पहला, यह वास्तव में हमें यह तय करने का कोई तरीका नहीं देता है कि कौन सी प्रक्रियाएँ वास्तविक क्षमताएँ मानी जाती हैं। हम जिन क्षमताओं को चुनते हैं, वे इस बात पर निर्भर करती हैं कि वैज्ञानिकों की रुचि किसमें है, न कि इस बात पर कि प्रणाली के लिए वस्तुनिष्ठ रूप से क्या महत्वपूर्ण है। दार्शनिक रूथ मिलिकन इस समस्या को स्पष्ट करती हैं: हृदय रक्त पंप करता है, लेकिन यह एक थपथपाने वाली आवाज़ भी करता है। डॉक्टर निदान के लिए उस आवाज़ का उपयोग कर सकते हैं, लेकिन वे इसे हृदय का कार्य नहीं मानते। क्यों नहीं? कारण भूमिका सिद्धांत में, वास्तविक कार्यों और दुष्प्रभावों के बीच अंतर बताने का कोई तरीका नहीं है।

एक और सीमा यह है कि कारण भूमिका सिद्धांत यह नहीं समझा सकता कि कोई चीज़ कैसे खराब हो सकती है। जैसा कि दार्शनिक एमा सुलिवन-बिसेट ने अपने 2016 के निबंध "मैलफंक्शन डिफेंडेड" में खोजा है, कार्य के किसी भी अच्छे सिद्धांत को यह समझाने में सक्षम होना चाहिए कि जैविक चीजें वह करने में कैसे विफल हो सकती हैं जो उन्हें करना चाहिए। जबकि कारण भूमिका सिद्धांत यह कह सकता है कि खराब वाल्व वाला हृदय अभी भी कुछ कर रहा है (रक्त को स्थानांतरित करना, भले ही खराब तरीके से), यह नहीं कह सकता कि हृदय अपना काम खराब कर रहा है। यह यह वर्णन करने का कोई तरीका नहीं देता कि अच्छा काम करने का मानक क्या होना चाहिए।

कारण भूमिका सिद्धांत का विकल्प, और संभवतः आज जीव विज्ञान के दार्शनिकों के बीच सबसे आम दृष्टिकोण, चयनित प्रभाव सिद्धांत है। इसे लैरी राइट ने निएंडर और मिलिकन के साथ मिलकर विकसित किया था। इस दृष्टिकोण में, यह कहना कि एक लक्षण का कोई कार्य है, उसका इतिहास बताने के बराबर है—उस कारण की पहचान करना जिसके लिए वह अस्तित्व में है और बना रहता है। इस सिद्धांत के अनुसार, कोई भी जैविक कार्य वह प्रभाव है जिसके लिए लक्षण को प्राकृतिक चयन द्वारा चुना गया था। आपने शायद दुनिया को इसी तरह समझा होगा। आप सोच सकते हैं कि हृदय का कार्य रक्त पंप करना है क्योंकि रक्त पंप करना ही कारण था कि विकासवादी अतीत में जानवरों द्वारा प्रोटो-हृदय को पसंद किया गया था। यह ऐतिहासिक फोकस चयनित प्रभाव स्पष्टीकरणों को कारण भूमिका विवरणों से अलग करता है, जो केवल यह देखते हैं कि एक लक्षण आज क्या करता है, न कि वह कैसे अस्तित्व में आया।

यह सिद्धांत मायने रखता है क्योंकि यह वैज्ञानिकों को सफलता या विफलता के लिए एक मानक देता है। यदि किसी लक्षण का विकासवादी इतिहास में निहित कोई कार्य है, तो जब वह वह करने में विफल रहता है जिसके लिए इतिहास ने उसे चुना था, तो वह खराब हो सकता है। सवाल यह है कि क्या पारिस्थितिकी तंत्र में भी इस तरह का मानक हो सकता है।

जैसा कि हमने देखा है, "कार्य" का हर मामले में एक ही अर्थ नहीं होता। हम शब्द के दो व्यापक उपयोगों को अलग कर सकते हैं। पहला वर्णनात्मक है: यह समझाना कि एक प्रणाली कैसे काम करती है। दूसरा लक्ष्य-निर्देशित (या टेलिओलॉजिकल) है: यह बताता है कि एक प्रणाली किसके लिए है (और यह कैसे विफल हो सकती है)। यह अंतर विशेष रूप से महत्वपूर्ण हो जाता है जब हम वर्षावनों, प्रवाल भित्तियों और अन्य प्रणालियों को देखते हैं जिनके ऐसे प्रभाव हैं जिनका हम वर्णन कर सकते हैं लेकिन कोई स्पष्ट लक्ष्य नहीं जिन्हें वे प्राप्त करने के लिए हैं। लक्ष्यों के बिना, यह विचार कि एक पारिस्थितिकी तंत्र "खराब" हो सकता है, टूटने लगता है।

20वीं शताब्दी की शुरुआत में, पारिस्थितिकीविद् फ्रेडरिक क्लेमेंट्स ने सुझाव दिया कि पारिस्थितिकी तंत्र पूर्वानुमेय चरणों के माध्यम से विकसित होते हैं... पारिस्थितिकीविद् सोचते थे कि पारिस्थितिकी तंत्र परिवर्तन के पूर्वानुमेय चरणों से गुज़रते हैं, जो एक स्थिर "क्लाइमेक्स" समुदाय की ओर ले जाते हैं, ठीक वैसे ही जैसे एक जीव बढ़ता और परिपक्व होता है। कुछ ने पारिस्थितिकी तंत्र को "सुपरऑर्गेनिज्म" भी कहा, यह सुझाव देते हुए कि उनका एक अंतर्निहित मार्ग और एक प्रकार का एकीकृत उद्देश्य है। यह विचार दशकों तक प्रभावशाली रहा, लेकिन इसे लंबे समय से छोड़ दिया गया है।

आज, पारिस्थितिकीविद् मानते हैं कि पारिस्थितिकी तंत्र अधिकांशतः जीवों की तरह बिल्कुल नहीं हैं। वे प्राकृतिक चयन द्वारा आकार नहीं दिए जाते, वे प्रजनन नहीं करते, और यह भी बहस का विषय है कि क्या वे स्पष्ट जैविक संस्थाएँ हैं (एक हृदय या कोशिका रिसेप्टर के विपरीत)। इसके बजाय, पारिस्थितिकी तंत्र खुली, गतिशील प्रणालियाँ हैं जो जीवों और उनके स्थानीय वातावरण के बीच अनगिनत अंतःक्रियाओं से बनी हैं। वे जीवित चीजों के यादृच्छिक संयोजन हैं जिन्हें हम मुख्य रूप से उन्हें समझने में मदद करने के लिए पहचानते हैं और नाम देते हैं। यदि आप यादृच्छिक रूप से एक जगह पर मुट्ठी भर जीवों को रखते हैं, तो आपके पास एक पारिस्थितिकी तंत्र है।

फिर भी पारिस्थितिकीविद् अभी भी पारिस्थितिकी तंत्र स्तर पर जो होता है उसका वर्णन करने के लिए "कार्य" की भाषा उधार लेते हैं। आर्द्रभूमि सतही जल को फ़िल्टर करने के लिए "कार्य" करती है; जंगल कार्बन सिंक के रूप में "कार्य" करते हैं।

1980 के दशक में फंक्शनल इकोलॉजी पत्रिका का प्रक्षेपण सोच में इस बदलाव में एक महत्वपूर्ण क्षण था। इस पत्रिका में लेखों ने यह खोजना शुरू किया कि कैसे व्यक्तिगत प्रजातियाँ प्रमुख पारिस्थितिक प्रक्रियाओं को प्रभावित करने के लिए अपने "कार्यात्मक लक्षणों" का उपयोग करती हैं। उदाहरण के लिए, गिद्ध जानवरों के शवों को कैसे साफ करते हैं। गिद्ध के लिए, सफाई भोजन प्रदान करती है। लेकिन पारिस्थितिकी तंत्र स्तर पर, इसी व्यवहार को अलग तरह से वर्णित किया जा सकता है: "लक्षण-आधारित पारिस्थितिकी" में, सफाई उन अनेक प्रक्रियाओं में से एक बन जाती है जो कार्बनिक पदार्थों को तोड़ती हैं। दूसरे शब्दों में, यह बड़े पैमाने की प्रक्रियाओं में योगदान देता है जिन्हें पारिस्थितिकीविद् "पारिस्थितिकी तंत्र कार्य" कहते हैं, जैसे पोषक चक्रण, प्राथमिक उत्पादन और अपघटन। गिद्ध के व्यवहार का इस तरह वर्णन करके, पारिस्थितिकीविद् जीव के लिए एक लक्ष्य-संचालित कार्य को पारिस्थितिकी तंत्र में योगदान में बदल देते हैं।

एक बार जब प्रजातियों को इस तरह की भूमिकाएँ दी जाती हैं, तो वे एक इंजन में कार्बोरेटर या शरीर में अंगों से मिलती-जुलती होने लगती हैं। यहीं पर भाषा अस्थिर हो जाती है।

एक कार्यात्मक दृष्टिकोण से, जैव विविधता पारिस्थितिक प्रक्रियाओं को कैसे आकार देती है, इसका वर्णन उन प्रक्रियाओं के बारे में निर्णयों में धुंधला हो सकता है कि वे किसके लिए हैं, और क्या उन्हें बनाए रखा जा रहा है या खोया जा रहा है। उदाहरण के लिए, कीट आबादी में गिरावट को परागण दरों में बदलाव के रूप में वर्णित किया जा सकता है, लेकिन इसे फसलों का समर्थन करने के लिए पारिस्थितिकी तंत्र की "क्षमता" के नुकसान के रूप में भी पुन: तैयार किया जा सकता है। इसी तरह, मिट्टी में कम माइक्रोबियल गतिविधि को ध