Lebensdauer bestimmt Bevölkerungswachstum

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Schindler S, Tuljapurkar S, Gaillard JM, & Coulson T (2012). Linking the population growth rate and the age-at-death distribution. Theoretical population biology, 82 (4), 244-52 PMID: 23103877

Das Alter, mit dem wir sterben bestimmt wie schnell die Bevölkerung wächst. Forscher enträtseln, wie die Wachstumsrate mit der Verteilung des Sterbealters zusammenhängt.

Grabstein von 1673 in Bochum (c) Markus Schweiss / Wikimedia Commons / Public Domain

Grabstein von 1673 in Bochum, Germany (c) Markus Schweiss / Wikimedia Commons / Public Domain

Die Wachstumsrate einer Population wird durch die Geburten- und die Sterberate ihrer Mitglieder beeinflusst. Die Geburtenrate gibt an, wie viele Geburten auf eine Altersklasse entfallen. Ähnlich mißt die Sterberate, wieviele Todesfälle es pro Altersklasse gibt. Ist die Geburtenrate größer als die Sterberate, so wächst die Population, ansonsten schrumpft sie.

Beide Raten hängen derart voneinander ab, dass es unmöglich ist, die Geburtenrate zu maximieren und gleichzeitig die Sterberate zu minimieren. Beides würde die Bevölkerung vergrößern, oder im Tierreich, eine Population aus evolutionärer Sicht erfolgreicher machen. Feldstudien sowie Laborexperimente mit anderen Arten als dem Menschen zeigen aber, dass eine Erhöhung der Geburtenrate eine Erhöhung der Sterberate nach sich zieht.

Die Wachstumsrate einer Bevölkerung kann nur angenähert berechnet werden. Bisher müssen dazu die Geburten- und die Sterberate miteinander multipliziert werden und gehen somit als Kombination in die Berechnung ein. Dies hat den Nachteil, dass man die Auswirkungen auf die Wachstumsrate, wenn sich eine der beiden Raten ändert, nicht separat untersuchen kann.

Unserem Team von Forschern aus Großbritannien, den USA und Frankreich ist es gelungen, die Auswirkungen der Geburten- und Sterberate auf die Wachstumsrate fast vollständig voneinander zu trennen. Wir konnten zeigen, dass schon die Häufigkeitsverteilung der Sterbealter allein, also die relative Anzahl der Todesfälle pro Altersklasse, einige Informationen über die Wachstumsrate der Bevölkerung enthält.

Unser Resultat ist eine Formel, mit der die Wachstumsrate einer Bevölkerung angenähert berechnet werden kann, wenn das durchschnittliche Sterbealter und dessen Streuung1 bekannt sind. Damit kann berechnet werden, wie sich die Wachstumsrate ändert, wenn sich die Verteilung des Sterbealters ändert. Generell gilt, dass die Wachstumsrate sinkt, wenn das durchschnittliche Sterbealter steigt. Und die Wachstumsrate steigt, wenn die Streuung der Verteilung größer wird.

Der Vorteil unserer Formel zur Annäherung ist, dass die Auswirkung der Sterberate auf die Wachstumsrate von der Geburtsrate nun teilweise getrennt ist. Da die Formel jedoch auch einen Ausdruck enthält, in den die Geburts- und Sterberate zusammen eingehen, muss weiter geforscht werden, um die Effekte beider Raten vollständig trennen zu können.

1 Streuung: Je größer die Streuung der Verteilung der Sterbealter, desto mehr weichen die tatsächlich eingetretenen Sterbealter vom durchschnittlichen Sterbealter ab.

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