طبعی سائنس دانوں کو ہر جگہ افراتفری کا واقعہ نظر آتا ہے: سیاروں کے مداروں میں، موسمی نظاموں میں، دریا کے گھومتے ہوئے کناروں میں۔ تقریباً تین دہائیوں تک، ماہرین ماحولیات نے زندہ دنیا میں افراتفری کو اس کے مقابلے میں حیرت انگیز طور پر نایاب سمجھا۔ ایک نیا تجزیہ۔تاہم، یہ ظاہر کرتا ہے کہ محققین کے خیال سے ماحولیاتی نظام میں افراتفری کہیں زیادہ ہے۔
تانیا راجرز ماحولیاتی نظام میں افراتفری کے بارے میں حالیہ مطالعات کے لیے سائنسی لٹریچر کے ذریعے پیچھے مڑ کر دیکھ رہی تھی جب اس نے کوئی غیر متوقع چیز دریافت کی: 25 سال سے زیادہ عرصے میں کسی نے بھی اس کا مقداری تجزیہ شائع نہیں کیا۔ کیلی فورنیا یونیورسٹی، سانتا کروز کے ایک ریسرچ ایکولوجسٹ اور نئی تحقیق کے پہلے مصنف راجرز نے کہا، "یہ ایک طرح کی حیران کن بات تھی۔" "جیسے، 'میں یقین نہیں کر سکتا کہ یہ کسی نے نہیں کیا ہے۔'"
تو اس نے خود ہی کرنے کا فیصلہ کیا۔ وقت پر منحصر ماحولیاتی نظام کے اعداد و شمار کے 170 سے زائد سیٹوں کا تجزیہ کرتے ہوئے، راجرز اور اس کے ساتھیوں نے پایا کہ ان میں سے ایک تہائی میں افراتفری موجود تھی - پچھلے مطالعات کے اندازوں سے تقریباً تین گنا زیادہ۔ مزید یہ کہ انہوں نے دریافت کیا کہ حیاتیات کے بعض گروہ، جیسے پلاکٹن، کیڑے اور طحالب، بھیڑیوں اور پرندوں جیسے بڑے جانداروں کے مقابلے میں کہیں زیادہ افراتفری کا شکار تھے۔
"یہ واقعی ادب میں بالکل نہیں تھا،" کہا سٹیفن منچ، سانتا کروز میں ایک ارتقائی ماحولیاتی ماہر اور مطالعہ کے شریک مصنف۔ ان کے نتائج بتاتے ہیں کہ کمزور پرجاتیوں کی حفاظت کے لیے، تحفظ کی پالیسیوں کے لیے گائیڈ کے طور پر آبادی کے زیادہ پیچیدہ ماڈلز بنانا ممکن اور ضروری ہے۔
جب 19 ویں صدی میں ماحولیات کو پہلی بار ایک رسمی سائنس کے طور پر تسلیم کیا گیا، تو مروجہ مفروضہ یہ تھا کہ فطرت سادہ، آسانی سے سمجھے جانے والے اصولوں کی پیروی کرتی ہے، جیسے کہ ایک میکانکی گھڑی جو آپس میں جڑے گیئرز سے چلتی ہے۔ اگر سائنسدان صحیح متغیرات کی پیمائش کر سکتے ہیں، تو وہ نتائج کی پیشین گوئی کر سکتے ہیں: مثال کے طور پر زیادہ بارش کا مطلب سیب کی بہتر فصل ہو گی۔
حقیقت میں، افراتفری کی وجہ سے، "دنیا بہت زیادہ عجیب و غریب ہے،" نے کہا جارج سوگیہارا، سان ڈیاگو میں اسکرپس انسٹی ٹیوشن آف اوشیانوگرافی میں ایک مقداری ماحولیات کے ماہر جو نئی تحقیق میں شامل نہیں تھے۔ افراتفری وقت کے ساتھ ساتھ پیشین گوئی کی عکاسی کرتی ہے۔ ایک نظام کو مستحکم کہا جاتا ہے اگر یہ طویل مدتی پیمانے پر بہت کم تبدیل ہوتا ہے، اور اگر اس کے اتار چڑھاو غیر متوقع ہوں تو بے ترتیب۔ لیکن ایک افراتفری کا نظام - جس پر واقعات کے غیر خطی ردعمل کا راج ہوتا ہے - مختصر مدت میں پیش گوئی کی جا سکتی ہے لیکن آپ جیسے ہی آگے بڑھتے ہیں تیزی سے ڈرامائی تبدیلیوں کے تابع ہوتا ہے۔
"ہم اکثر موسم کو ایک افراتفری کے نظام کی مثال دیتے ہیں،" راجرز نے کہا۔ کھلے سمندر پر موسم گرما کی ہوا کا جھونکا شاید کل کی پیشن گوئی کو متاثر نہیں کرے گا، لیکن صرف صحیح حالات میں، یہ نظریاتی طور پر چند ہفتوں میں کیریبین میں ہل چلا کر سمندری طوفان بھیج سکتا ہے۔
ماہرین ماحولیات نے 1970 کی دہائی میں افراتفری کے تصور کے ساتھ چھیڑ چھاڑ شروع کی، جب ریاضی کے ماہر حیاتیات رابرٹ مئی ایک انقلابی ٹول تیار کیا جسے لاجسٹک میپ کہا جاتا ہے۔ یہ برانچنگ ڈایاگرام (کبھی کبھی اس کی ظاہری شکل کی وجہ سے کوب ویب پلاٹ کے نام سے جانا جاتا ہے) دکھاتا ہے کہ کس طرح افراتفری وقت کے ساتھ آبادی میں اضافے اور دیگر نظاموں کے سادہ ماڈلز میں گھس جاتی ہے۔ چونکہ حیاتیات کی بقا موسم جیسی افراتفری قوتوں سے بہت زیادہ متاثر ہوتی ہے، اس لیے ماہرین ماحولیات نے فرض کیا کہ فطرت میں انواع کی آبادی بھی اکثر افراتفری کے ساتھ بڑھتی اور گرتی ہے۔ لاجسٹک نقشے تیزی سے میدان میں ہر جگہ عام ہو گئے کیونکہ نظریاتی ماحولیاتی ماہرین نے سالمن اور طحالب جیسے جانداروں میں آبادی کے اتار چڑھاو کی وضاحت کرنے کی کوشش کی جو سرخ جوار کا باعث بنتے ہیں۔
90 کی دہائی کے اوائل تک، ماہرین ماحولیات نے پرجاتیوں کی آبادی پر کافی ٹائم سیریز ڈیٹا سیٹ اور ان خیالات کو جانچنے کے لیے کافی کمپیوٹنگ طاقت جمع کر لی تھی۔ صرف ایک مسئلہ تھا: افراتفری وہاں نہیں لگتی تھی۔ جانچ کی گئی آبادی میں سے صرف 10% افراتفری سے تبدیل ہوتی نظر آئیں۔ باقی یا تو مستقل طور پر سائیکل چلاتے ہیں یا تصادفی طور پر اتار چڑھاؤ آتے ہیں۔ ماحولیاتی انتشار کے نظریات 1990 کی دہائی کے وسط تک سائنسی انداز سے باہر ہو گئے۔
راجرز، منچ اور ان کے سانتا کروز ریاضی دان کے ساتھی کے نئے نتائج بیتھنی جانسنتاہم، تجویز کریں کہ پرانا کام چھوٹ گیا جہاں افراتفری چھپی ہوئی تھی۔ افراتفری کا پتہ لگانے کے لئے، پہلے کے مطالعے میں ایک ہی جہت کے ساتھ ماڈلز کا استعمال کیا گیا تھا - وقت کے ساتھ ایک پرجاتیوں کی آبادی کا سائز۔ انہوں نے گندا حقیقی دنیا کے عوامل جیسے درجہ حرارت، سورج کی روشنی، بارش اور دیگر پرجاتیوں کے ساتھ تعاملات پر غور نہیں کیا جو آبادی کو متاثر کر سکتے ہیں۔ ان کے یک جہتی ماڈلز نے دیکھا کہ آبادی کیسے بدلی، لیکن یہ نہیں کہ وہ کیوں بدلے۔
لیکن راجرز اور منچ "زیادہ سمجھدار طریقے سے [افراتفری] کی تلاش میں گئے،" نے کہا ہارون کنگ، مشی گن یونیورسٹی میں ماحولیات اور ارتقائی حیاتیات کے ایک پروفیسر جو مطالعہ میں شامل نہیں تھے۔ تین مختلف پیچیدہ الگورتھم کا استعمال کرتے ہوئے، انہوں نے مختلف جانداروں کی آبادی کی 172 ٹائم سیریز کا تجزیہ کیا جس میں صرف ایک کے بجائے زیادہ سے زیادہ چھ جہتیں تھیں، جس سے غیر متعینہ ماحولیاتی عوامل کے ممکنہ اثر و رسوخ کی گنجائش نکلتی ہے۔ اس طرح، وہ یہ جانچ سکتے ہیں کہ آیا آبادی کی تبدیلیوں کی یک جہتی نمائندگی کے اندر کسی کا دھیان نہ جانے والے افراتفری کے نمونے سرایت کر سکتے ہیں۔ مثال کے طور پر، زیادہ بارش آبادی میں اضافے یا کمی سے افراتفری سے منسلک ہو سکتی ہے، لیکن صرف کئی سالوں کی تاخیر کے بعد۔
تقریباً 34 فیصد پرجاتیوں کے لیے آبادی کے اعداد و شمار میں، راجرز، جانسن اور منچ نے دریافت کیا، غیر خطی تعاملات کے دستخط درحقیقت موجود تھے، جو کہ اس سے پہلے کی نسبت نمایاں طور پر زیادہ افراتفری تھی۔ ان اعداد و شمار کے زیادہ تر سیٹوں میں، پرجاتیوں کے لیے آبادی کی تبدیلیاں پہلے تو افراتفری میں نہیں دکھائی دیتی تھیں، لیکن اعداد کا تعلق بنیادی عوامل سے تھا۔ وہ قطعی طور پر یہ نہیں کہہ سکے کہ اس افراتفری کے لیے کون سے ماحولیاتی عوامل ذمہ دار ہیں، لیکن وہ جو بھی تھے، ان کے انگلیوں کے نشانات ڈیٹا پر تھے۔
محققین نے ایک حیاتیات کے جسم کے سائز اور اس کی آبادی کی حرکیات کتنی افراتفری کا شکار ہوتی ہیں کے درمیان الٹا تعلق کا بھی انکشاف کیا۔ یہ نسل کے وقت میں فرق کی وجہ سے ہو سکتا ہے، چھوٹے جاندار جو زیادہ کثرت سے افزائش کرتے ہیں وہ بھی بیرونی متغیرات سے زیادہ متاثر ہوتے ہیں۔ مثال کے طور پر، تقریباً 15 گھنٹے کی نسلوں کے ساتھ ڈائیٹمز کی آبادی تقریباً پانچ سال لمبی نسلوں والے بھیڑیوں کے پیک سے کہیں زیادہ افراتفری کا مظاہرہ کرتی ہے۔
تاہم، اس کا لازمی مطلب یہ نہیں ہے کہ بھیڑیوں کی آبادی فطری طور پر مستحکم ہے۔ منچ نے کہا، "ایک امکان یہ ہے کہ ہم وہاں افراتفری نہیں دیکھ رہے ہیں کیونکہ ہمارے پاس اتنا ڈیٹا نہیں ہے کہ اسے دیکھنے کے لیے کافی عرصے تک واپس جا سکیں،" منچ نے کہا۔ درحقیقت، اسے اور راجرز کو شبہ ہے کہ ان کے ڈیٹا کی رکاوٹوں کی وجہ سے، ان کے ماڈل اس بات کا اندازہ نہیں لگا رہے ہیں کہ ماحولیاتی نظام میں کتنی بنیادی افراتفری موجود ہے۔
Sugihara کا خیال ہے کہ نئے نتائج تحفظ کے لیے اہم ہو سکتے ہیں۔ افراتفری کے صحیح عنصر کے ساتھ بہتر ماڈلز زہریلے الگل بلوم کی پیشن گوئی کا بہتر کام کر سکتے ہیں، مثال کے طور پر، یا زیادہ ماہی گیری کو روکنے کے لیے ماہی گیری کی آبادی کا پتہ لگانا۔ افراتفری پر غور کرنے سے محققین اور کنزرویشن مینیجرز کو یہ سمجھنے میں مدد مل سکتی ہے کہ آبادی کے سائز کی معنی خیز پیش گوئی کرنا کس حد تک ممکن ہے۔ "میں سمجھتا ہوں کہ اس مسئلے کا لوگوں کے ذہنوں میں ہونا مفید ہے،" انہوں نے کہا۔
تاہم، وہ اور کنگ دونوں ہی ان افراتفری سے آگاہ ماڈلز پر بہت زیادہ اعتماد کرنے کے خلاف احتیاط کرتے ہیں۔ "افراتفری کا کلاسیکی تصور بنیادی طور پر ایک ساکن تصور ہے،" کنگ نے کہا: یہ اس مفروضے پر بنایا گیا ہے کہ افراتفری کے اتار چڑھاو کسی پیشین گوئی، مستحکم معمول سے نکلنے کی نمائندگی کرتے ہیں۔ لیکن جیسے جیسے موسمیاتی تبدیلی ترقی کرتی ہے، زیادہ تر حقیقی دنیا کے ماحولیاتی نظام مختصر مدت میں بھی تیزی سے غیر مستحکم ہوتے جا رہے ہیں۔ یہاں تک کہ بہت سی جہتوں کو مدنظر رکھتے ہوئے، سائنسدانوں کو اس ہمیشہ بدلتی ہوئی بیس لائن کے بارے میں ہوش میں رہنا ہوگا۔
پھر بھی، افراتفری کو مدنظر رکھنا زیادہ درست ماڈلنگ کی طرف ایک اہم قدم ہے۔ "میرے خیال میں یہ واقعی دلچسپ ہے،" منچ نے کہا۔ "یہ صرف اس طرح کے خلاف ہے جس طرح ہم فی الحال ماحولیاتی حرکیات کے بارے میں سوچتے ہیں۔"
