¿Cuántos humanos se necesitan para mantener y hacer crecer una población constante en un área habitable? Suponga que los recursos son adecuados y el entorno es favorable.
Para refinar aún más esta pregunta, supongamos que este es un escenario de tecnología espacial temprana, como colocar una colonia en un planeta vecino (mismo sistema) con condiciones similares a las de la Tierra con un nivel de tecnología actual o futuro cercano. Suponga que la población tiene una combinación de profesiones adecuadas para el nuevo entorno (recolectores de recursos, médicos, etc.).
Esto depende bastante del conocimiento tecnológico/médico.
Por ejemplo, se ha calculado en 160 para la exploración espacial , siempre que los exploradores regresen a casa después de 20 generaciones. Esto, por supuesto, supone una disponibilidad médica bastante buena y, en realidad, riesgos bastante bajos para las personas. Se ha analizado que la reducción resultante de la variabilidad genética no es muy perjudicial. Ciertamente podría , pero no está garantizado, e incluso pequeñas infusiones de material genético reducirían en gran medida los negativos. Además, comenzar con una alta variabilidad genética ayudará a reducir esos riesgos.
Un buen ejemplo de una población relativamente invariable genéticamente son los judíos Ashkenazi; un estudio reciente ha sugerido que en la historia semi-reciente (25-30 generaciones) su población total rondaba los 350 individuos; sí, hay algunos defectos genéticos que son comunes, pero no hay insalubridad generalizada (o falta de ahorro genético), y algunos defectos genéticos son raros porque no estaban muy presentes en ese grupo de población inicial.
Diría que 160 es un mínimo bastante bueno para una colonia; sí, menos que eso puede sobrevivir, pero cualquier desastre menor tiene una probabilidad desagradablemente alta de acabar con la colonia.
Cuanto menor sea la disponibilidad de tecnología/tratamiento médico, mayor será la población para proporcionar un "amortiguador" para las lesiones.
La respuesta de @Nick Wilde es muy buena, pero el número citado de 160 (la fuente en realidad afirma que 80 es posible con ingeniería social) se refiere a lo que se requiere mínimamente para mantener una población estable durante 10 generaciones.
Esto podría ser relevante si su planeta estuviera muy lejos, sin embargo, si observa la distancia entre la Tierra y Marte, solo se tarda aproximadamente un año en pasar de un planeta al siguiente. Como tal, la población que necesitaría para caber dentro de la nave espacial podría reducirse significativamente, ya que simplemente puede dejar que la población crezca al llegar.
Es difícil cuantificar este efecto, pero como 80 ya pueden ser suficientes para una población estable, me atrevo a decir:
Dicho esto, la principal preocupación parece ser la diversidad genética. Las fuentes varían un poco sobre el tema, pero parece que con la tecnología actual, el esperma se puede congelar durante al menos 1 generación. Entonces, hagamos un cálculo rápido:
Supongamos que necesitamos llegar a una población con 80 conjuntos genéticos únicos para superar el punto de inflexión. Hagamos un cálculo rápido de cómo se puede lograr esto si las mujeres fértiles pueden dar a luz a 4 niños en promedio y se han llevado un montón de muestras de esperma congeladas con ellas:
A partir de este momento las mujeres de la generación 2 podrían seguir ampliando la población con los hombres de la generación 1 y 2. Es cierto que un poco de mala suerte ya podría estropear el sistema, pero siendo seguros parece que :
15 individuos, 8 machos y 7 hembras, son sin duda suficientes para crear una población sostenible, capaz de crecer sin ningún cruce, aunque con algunas enfermedades genéticas debido a la consanguinidad.
La razón por la que sabemos esto es por una pequeña isla en el Océano Atlántico, Tristan da Cunha, que tiene una población robusta y creciente de 243 (2021), y ha estado habitada durante unos 200 años. Todas las personas que viven en la isla pueden derivarse de 15 individuos, 8 hombres y 7 mujeres. La población es un ejemplo de libro de texto que se enseña en los cursos de genética.
Esto se conoce como la Población Mínima Viable, y se han llevado a cabo muchos modelos y estudios informáticos basados en diversas circunstancias y especies.
Para los seres humanos, incluido el deseo de protegerse de los defectos genéticos debido a la consanguinidad, el MVP promedio informado es de 4169 individuos. Puede leer más sobre esto en el artículo wiki aquí .
Voy a ignorar la diversidad genética porque la población necesaria para sostener un entorno tecnológico siempre demandará suficientes personas para satisfacer ese requisito.
Suposiciones:
Mantenimiento de la tecnología básica que los trajo al nuevo planeta. No necesariamente cohetes... sino vehículos, automatización, fabricación, etc. En otras palabras, asumo que no gastamos billones de dólares para trasladar una población a un nuevo mundo para que pudieran usar pieles y pescar con lanzas afiladas por rocas rotas.
Colonia autosuficiente. Toda la minería, agricultura, tala, mantenimiento, manufactura, etc. deben existir dentro de la colonia.
El proceso de colonización trajo un conjunto único de todas las herramientas necesarias para pasar, digamos, un año, pero después de eso, los colonos deben valerse por sí mismos al 100%.
La automatización es acorde con lo que está disponible en 2017. La automatización cambia estos números RADICALMENTE, pero el OP realmente no nos dice nada más que es una sociedad espacial intrasistema en el futuro cercano.
Tamaño de la familia
Su familia promedio en los Estados Unidos es de 2.53 personas. Ni siquiera voy a especular sobre cómo se ve 0.53 personas. Peor aún, incluso si lo redondeas a 3, son dos padres y un hijo, que es una población decreciente. Necesitas 4 para alcanzar el punto de equilibrio y 4,1 (mejor conocido como 5) para crecer. Favorezcamos 5.
De esas 5 personas, supongamos que tiene dos adultos, un subadulto y dos niños. Son 2 trabajadores, un trabajador/educación secundaria y 2 dependientes que requieren cuidado infantil y educación.
Tu mayor problema son los niños. No se pueden ignorar. Si llega sin niños y espera comenzar a tener bebés, necesita adultos para el cuidado de los niños de inmediato y educación y atención médica para los 5-6 años. Por lo tanto, realmente debe tener en cuenta a los niños desde el principio o se engañará a sí mismo. Podría exprimir mi número final minimizando los niños en función de la distribución por edades para obtener adultos de reemplazo "justo a tiempo", pero eso es mucho más complicado.
Agricultura
De aquí aprendemos que, en promedio, un agricultor puede alimentar a 155 personas. Esto supone una granja establecida en 2010. Si asumimos que el agricultor tiene una familia y que puede recurrir a una "mano de obra básica" para ponerlo en marcha, entonces nuestro agricultor +4 (familia) puede alimentar a 150 personas o 5: 155.
agricultura = 5T/155 donde T = Población total (tenga esto en cuenta).
Inicio sesión
Pensé que podría suponer que si podemos llevar a este grupo a otro planeta, podemos construir con plástico y metal y, por lo tanto, no hay necesidad de iniciar sesión. Sin embargo, es probable que necesite cajas, papel, goma, compost y quién sabe qué otros productos orgánicos no alimentarios. No puedo encontrar estadísticas de cuántas personas están involucradas en esto. Usemos el número de agricultura y supongamos que una familia puede atender a 150 personas adicionales con productos orgánicos no alimentarios. Entonces, otros 5:155.
Registro = 5T/155
Minería
Este es uno de los temas más problemáticos. Diferentes materiales aparecen en diferentes lugares de un planeta. Esto significa que nuestra colonia tiene muchos centros laborales, todos requieren administración, aplicación de la ley, etc. Voy a definir la minería como "cualquier cosa que tomamos del suelo que no podemos comer", por lo que incluye petroquímicos.
Según aquí, el ciudadano promedio de los EE. UU. necesita 40 000 libras (20 toneladas) al año de materiales de más de 15 tipos. (Estoy siendo optimista sobre las categorías "y otras" y las cuento como una cada una).
La minería requiere voladuras/excavaciones/perforaciones, transporte y procesamiento. Tengo amigos que trabajan en las minas de roca dura en el norte de Idaho e incluso con la automatización, tienen cientos de trabajadores. De acuerdo, es minería de producción en lugar de minería de colonias de subsistencia, pero aún así... Supongamos que necesita 2 voladuras/excavaciones/perforaciones, 1 transporte, 2 procesamiento para 5 personas (25 con familias). Debo asumir una proporción masiva o esto simplemente no tiene sentido, así que supongamos un promedio de 25:3000 por elemento.
Recuerde, eso es 2 blasters/diggers/drillers produciendo su parte de 60,000 toneladas por día. Se puede hacer. Debo terminar, porque...
Total: 825:3000 (¿ves mi problema?)
minería = 825T/3000
Necesitamos subcalcular el número de centros de trabajo para cálculos posteriores. Eso sería T/150 + T/150 + T/2175 = 30T/2175.
Transportación
Necesitamos llevar cosas de un lugar (p. ej., una granja o ubicación minera) a otro lugar (al menos otra granja o ubicación minera). Si asumimos solo dos conductores + familias (camiones o trenes... oremos que no estemos tratando con trenes...) por centro de trabajo.
trans = 10(30T/2175)
Mantenimiento
Mantener el equipo en funcionamiento es una variable muy difícil de definir. Supongamos dos mecánicos de tiempo completo por centro de trabajo.
mantenimiento = 10(30T/2175)
Educación
Estados Unidos tiene 5,49 profesores por cada mil alumnos. Tenemos algo de austeridad en marcha, así que 5:1000. La educación secundaria es 5.5, pero esto es más importante, entonces 6:1000. Además familias.
educación = 55T/1000.
Médico
Mantener con vida a todas estas personas será un problema. Manteniéndolos saludables uno aún más grande. Tienes que amar a la CIA , que sugiere 2,55 médicos por cada 1.000 personas en los EE. UU. Dudo que esto incluya especialistas y ciertamente no tiene en cuenta múltiples centros de trabajo. Entonces, 2:1000 MDs y 1 MD por 3 centros laborales y 5:1000 especialistas. Además familias.
médico = 2T/1000 + 10T/2175 + 5T/1000 ≅ 25T/2175 + familias = 125T/2175
Administración
Esto incluye todo, desde burócratas que empujan papeles hasta policías, bomberos, aplicación de códigos, contestadores telefónicos, etc. Mi dedo gordo del pie derecho me dice que necesitamos 3 por centro de trabajo + familias.
admin = 3(30T/2175) = 90T/2175 + familias = 450T/2175
Fabricación
Según aquí , los trabajos de fabricación representan el 8,5% de la fuerza laboral de EE. UU. Supongamos que es solo un padre en una familia (como todo lo demás).
manufactura = (0.085)T/5 + familia = 0.085T
Voy a suponer que este número incluye conductores, administradores, mantenimiento, etc. Va a ser un poco bajo debido al efecto combinado de los trabajadores no asignados, pero todo lo que sucedería es menos trabajadores no asignados aumentados por la misma cantidad de fabricación adicional. trabajos. Por lo tanto, la estimación de la población total debe seguir siendo "precisa". ( ejem ).
Entretenimiento
Voy a ignorar el entretenimiento de cualquier tipo. Los colonos deberían planear traer kazoos.
Trabajadores no asignados
Intencionalmente no he tratado de incluir a los cónyuges o sub-adultos en la fuerza laboral. Esto se debe a que habrá trabajos que van desde barrendero hasta asistente técnico que ni siquiera voy a tratar de estimar. Todos esos trabajos deben extraerse de la mano de obra no asignada (y subadultos, según sea necesario).
¿Qué me estoy perdiendo? Me faltan puntos de venta, lo que presumiría algún tipo de ciudad o pueblo. Para una colonia inicial, la distribución central o el transporte coordinado podrían resolver esto hasta que la comunidad comience a crecer. Estoy seguro de que estoy pasando por alto/ignorando muchas otras cosas, pero esta es una publicación lo suficientemente larga.
Eso es un lío... ¿cómo se calcula la población mínima?
Vamos a iterar a través de la ecuación.
Usaremos T=1 para encontrar nuestro punto de partida e ignoraremos los divisores para que tengamos uno de cada trabajador principal más su familia, lo que significa que nuestra "población inicial" es 2070. Sabemos que esto no está bien porque no tenemos suficientes materias primas para alimentar/abastecer a toda esa gente.
Queremos suponer que nunca aumentamos un número a menos que la población realmente haya excedido la cantidad requerida para el aumento. Nada de doctores fraccionarios, por favor, de lo contrario todas las fracciones suman enteros que se salen de control. Sin embargo, esto significa que las personas están un poco sobrecargadas de trabajo... pero eso podría esperarse en una nueva colonia.
A excepción de nuestras materias primas. Debemos tener suficientes agricultores, madereros y mineros. Así que redondearemos esos números en lugar de mantenerlos en el suelo.
Población mínima total: 2.260
¿Es esto realista? Para ser honesto, en la vida real probablemente necesites 10 veces este número de personas... pero no puedo probarlo sin gastar 10 veces el tiempo para analizar la situación.
$a = 100; $t = 1; $ifar = 5; $ilog = 5; $imin = 825; $itra = 300; $imai = 300; $iedu = 55; $imed = 125; $iadm = 450; $iman = 5; $t = $ifar + $ilog + $imin + $itra + $imai + $iedu + $imed + $iadm + $iman; $count_check = 0; $count_max = 1000; while($a > 0.01){ $far = 5 * round($t/155); $log = 5 * round($t/155); $min = 5 * round(165*$t/3000); $tra = 5 * floor(60*$t/2175); $mai = 5 * floor(60*$t/2175); $edu = 5 * floor(11*$t/1000); $med = 5 * floor(25*$t/2175); $adm = 5 * floor(90*$t/2175); $man = 5 * floor(0.085*$t/5); $pop = $far + $log + $min + $tra + $mai + $edu + $med + $adm + $man; $a = abs(($pop - $t)/$t); $t = $pop; if($count_check >= $count_max){echo "\n\nFAILED TO CONVERGE!\n\n"; exit;} $count_check++; } echo "\n\n"; echo "Total Population:\t".$pop."\n"; $children = 2*$pop/5; echo "Children:\t\t".$children."\n"; $subad = $pop/5; echo "Sub-adults:\t\t".$subad."\n"; $spouses = $subad; echo "Unassigned Workers:\t".$spouses."\n"; $far /= 5; echo "Farmers:\t\t".$far."\n"; $log /= 5; echo "Loggers:\t\t".$log."\n"; $min /= 5; echo "Miners:\t\t\t".$min."\n"; $tra /= 5; echo "Transport:\t\t".$tra."\n"; $mai /= 5; echo "Maintenance:\t\t".$mai."\n"; $edu /= 5; echo "Education:\t\t".$edu."\n"; $med /= 5; echo "Medical:\t\t".$med."\n"; $adm /= 5; echo "Administration:\t\t".$adm."\n"; $man /= 5; echo "Manufacturing:\t\t".$man."\n"; echo "\n";
Is this realistic? To be honest, in real life you probably need 10X this number of people...Además de los problemas de diversidad biológica, social y genética para mantener una población viable, también debe considerar el mantenimiento de la tecnología. Claramente, una pequeña colonia en otro planeta va a depender mucho de la tecnología para sobrevivir.
Solo para empezar, no es difícil imaginar una situación en la que una nueva cepa de una enfermedad pueda causar un impacto catastrófico en una pequeña colonia e incluso sin nada catastrófico, la enfermedad y las lesiones diarias serán una gran tensión sin las instalaciones médicas adecuadas.
Igualmente, necesitará ingenieros y técnicos para mantener en funcionamiento la infraestructura básica.
La automatización probablemente pueda ayudar con esto hasta cierto punto, pero ciertamente parecería arriesgado no tener una experiencia razonablemente profunda sobre cómo funciona todo, especialmente a medida que pasan las generaciones y desea expandir y renovar las instalaciones.
Entonces, si agitamos a mano la tecnología para llegar allí y asumimos un nivel de tecnología similar al actual con desarrollos razonablemente previsibles en un planeta similar a la Tierra, entonces podemos comenzar a tener al menos una idea.
Médico
En el mundo desarrollado hay cientos de especialidades médicas y probablemente tengamos que aceptar que una pequeña colonia no tendrá la misma amplitud y profundidad de experiencia e instalaciones. En este caso, un buen modelo podría ser un hospital de campaña militar, ya que están diseñados para ser portátiles y versátiles y están bien equipados para tratar lesiones traumáticas y atención médica primaria, así como epidemias y desastres naturales que parecen prioridades razonables para una colonia. Así que podrías tener:
Para una colonia de larga duración, probablemente también querrá técnicos de laboratorio e investigadores médicos, aunque estos pueden ser parte del departamento de ciencias. Obviamente, querrá personal con una amplia gama de conocimientos y experiencia como sea posible.
Del mismo modo, si tiene la intención de utilizar animales de trabajo y ganado, querrá que algunos veterinarios los cuiden.
Gobierno y administración
Claramente, esto depende de cómo desee que se administre la colonia, pero con un modelo de tipo militar, tendría algo así como un cuartel general de regimiento con un comandante, ayudante, personal de oficina y probablemente también jefes de varios departamentos como asesores técnicos. La policía y la seguridad también pueden incluirse en este título, al menos en parte.
Independientemente del sistema actual de gobierno, necesitará al menos algunas personas con habilidades administrativas y legales.
Por obvias razones sociales y culturales, puede que no sea deseable no tener una cultura puramente militar con autoridad absoluta sobre la colonia, pero tiene sentido como estructura administrativa incluso si tiene otros controles y equilibrios más democráticos o descentralizados.
Ingeniería y Logística
Como se mencionó, la colonia dependerá mucho de la tecnología que debe mantenerse y también necesitará la experiencia técnica para desarrollar recursos naturales, construir edificios e infraestructura y establecer instalaciones de fabricación. También podría argumentar que la agricultura y la producción de alimentos se incluyen ampliamente en este categoría. Nuevamente, tiene una gran variedad de especializaciones para elegir y habrá que hacer concesiones entre la experiencia de los especialistas y los generalistas más versátiles. Asimismo cada disciplina requerirá conocimientos teóricos, experiencia técnica y de manejo y planificación. Para empezar, puede configurar:
Agricultura
Aunque probablemente querrás mecanizar una gran cantidad de producción de alimentos si terminas en un planeta con vida indígena o al menos la capacidad inmediata para sustentarla, querrás cierta experiencia agrícola específica. Del mismo modo, si el planeta es lo suficientemente parecido a la tierra, algunos expertos en habilidades más tradicionales de cazar y vivir de la tierra pueden mejorar significativamente la calidad de vida, especialmente en las primeras etapas.
ciencia y educacion
Para una colonia multigeneracional, la educación es claramente vital, ya que deberá educar a la próxima generación para reemplazar las habilidades que trajo consigo. Aquí tiene el problema potencial de que tiene un conjunto específico de requisitos en términos de habilidades, pero no tiene idea de qué aptitudes y habilidades tendrá la próxima generación, por lo que su sistema educativo deberá ser flexible, efectivo y adaptable.
También será crucial que tenga una forma efectiva de almacenar y acceder a la mayor cantidad posible de conocimiento acumulado. La experiencia se distribuirá de manera escasa para que las bibliotecas y los bibliotecarios puedan estar en el centro de la sociedad y el trabajo del bibliotecario puede terminar como un nicho muy específico con un espectro muy amplio de conocimiento.
Probablemente también desee tener científicos académicos/investigadores que representen las principales ramas de la ciencia. Para una integridad razonable, es posible que tenga representantes de
Obviamente, habría experiencia adicional de las otras divisiones técnicas y podrían complementarse con técnicos de laboratorio y asistentes y, finalmente, aceptar estudiantes como parte del sistema educativo.
Cultura y Servicios
Además de los servicios básicos necesarios para mantener una sociedad en funcionamiento, cualquier colonia permanente necesitará desarrollar instalaciones culturales y de ocio para mantener a la población activa y sana. Es razonable suponer que estos se desarrollarán orgánicamente hasta cierto punto, pero algunos chefs realmente buenos y quizás algunos artistas, escritores y músicos residentes podrían ser una adición razonable a una colonia.
Solo como ejemplo de una cocina comercial típica que podría alimentar a unos cientos de personas a un nivel decente podría incluir
Números
Sugerí 5 divisiones principales de experiencia y, en promedio, parece que quizás desee una docena de expertos líderes en campos específicos, así como al menos la misma cantidad de asistentes, técnicos y personal de apoyo. También puede tener un grupo flexible de mano de obra de la población general. Esto también permite un entrenamiento cruzado para que no se dependa demasiado de un solo individuo.
Entonces, con esto en mente, tal vez podríamos suponer que podrías tener
Nuevamente, volviendo a un modelo militar, un grupo de batalla suele ser la unidad básica que es más o menos autosuficiente y consta de alrededor de 500-800 soldados con su propia logística orgánica y apoyo. Obviamente, esta no es una analogía muy fuerte con una colonia espacial, pero representa una estructura conocida que puede funcionar de forma independiente a largo plazo en un entorno hostil con una buena combinación de experiencia y equipo especializado, estructuras organizativas, logística y mano de obra versátil.
De hecho, se necesitarían bastantes, potencialmente más de los 80-160 sugeridos. No se trata solo de diversidad genética, "repuestos" y cosas por el estilo, sino de todas las tareas que los colonos tendrían que hacer. Incluso viajando una distancia corta, debe tener a alguien allí para cada tarea especializada posible.
Incluso suponiendo que no contrate a suficientes personas para realizar lo que ahora consideraríamos un tratamiento médico básico (por ejemplo), aún necesita tener -alguien- allí arriba capaz de diagnosticar dolencias médicas básicas, incluso si no tiene cirujanos, anestesistas, enfermeras, ginecólogos, personal de maternidad, etc.
Si bien las personas pueden ser capacitadas para hacer un trabajo, estarán por debajo de la media y, como resultado, puede esperar algunas bajas más. Los trabajos como plomeros, ingenieros, constructores y demás tendrían que ser capacitados en la nueva colonia, o enviados para formarla. Cada campo necesitaría representación para asegurar el éxito de la colonia. Me atrevería a decir que necesitaría mucho más para cubrir todas las cosas que necesitaría para que una colonia funcione correctamente.
Como dijiste, asumimos toda la capacitación adecuada en las personas enviadas, pero incluso entonces, me aventuro a que necesitarías 300 y pico para cubrir todas las profesiones necesarias de una colonia.
¿En qué nivel de calidad de vida y tecnología quiere que sobrevivan sus colonos?
El límite inferior aquí no es el MVP, es la cantidad de especialistas necesarios para mantener la sociedad. Si sobrevive una sociedad de 160, es decir, del tamaño de una pequeña aldea, tendrán la tecnología de una pequeña aldea, incluida la medicina, la educación y la duración de la vida.
Si desea elevar el estándar, necesitará más personas para especializarse. Se necesitan muchas personas (ni idea) que se dedican a la agricultura y la construcción antes de que pueda, por ejemplo, presentar un maestro de tiempo completo. Es probable que necesite varios maestros antes de que pueda apoyar la investigación y el desarrollo.
Lo mismo para la industria. Necesitarás un montón de mineros y granjeros antes de que sea económicamente posible tener un herrero. Y necesitará una buena industria metalúrgica próspera (además de todos sus consumidores) antes de que pueda respaldar la metalurgia avanzada. La tecnología y el desarrollo solo despegan realmente cuando las personas pueden especializarse. En el pueblo, todos trabajan duro en múltiples roles solo para sobrevivir, lo que dificulta el avance.
Si desea que utilicen tecnología cercana a la actual y que mantengan esa tecnología, necesitará una población de cientos de miles, probablemente muchos millones. necesitará producción de plásticos, que necesita pozos de petróleo, que necesita ingenieros y construcción de acero, necesitará grandes cantidades de producción de materiales especializados (cómo van a hacer circuitos integrados), producción de herramientas, etc., incluso si comienzan con todo esto, las cosas se estropearán y no tendrán las herramientas ni las piezas de reserva para reparar, hasta que vuelvan a los estándares de Mad Max.
Se cree que los pueblos nativos americanos son descendientes de unos 70 individuos que cruzaron un puente terrestre desde Asia durante la última Edad de Hielo (Hey, 2005) :
Tomados en conjunto, los análisis en este estudio sugieren una fundación reciente de los pueblos de habla amerindia del Nuevo Mundo por una pequeña población de un tamaño efectivo cercano a los 70, seguido por un crecimiento de la población en el Nuevo Mundo.
No es mi campo, pero deduzco de ese artículo que no significa que haya necesariamente 70 en un lugar al mismo tiempo; estos podrían representar múltiples oleadas de migración y, por supuesto, estos 70 "fundadores" pueden haber venido con sus hijos, nietos, etc., por lo que la tribu original puede haber sido mucho más de 70.
Estos fundadores fueron suficientes para crear un número bastante diverso de pueblos y civilizaciones, desde los esquimales hasta los incas y en todas partes intermedias. Sin embargo, la historia parece mostrar que los nativos americanos eran particularmente vulnerables a las enfermedades transmitidas por los exploradores europeos (mientras que lo contrario no era cierto), por lo que se podría suponer que tenían muy poca diversidad genética y que un grupo más grande de fundadores habría producido descendientes más resistentes. .
En pocas palabras, mi respuesta es: podría hacerlo con dos personas, pero enviaría 100 colonos (no estrechamente relacionados) para tener un mejor comienzo.
Teóricamente, podría reducir el número si tuviera tecnología de gestación artificial y un mantenimiento de registros REALMENTE bueno.
Por ejemplo, 4 hombres (etiquetados como AD) y 4 mujeres (WZ) producen:
AW-Z, BW-BZ, CW-CZ, DW-DZ de cada género (suponiendo que use un esperma X e Y para cada emparejamiento).
Suponiendo que la diversidad genética es aleatoria y desea que eventualmente pueblen el planeta, desea entre 3 y 5000 individuos. esa es la regla general para los vertebrados. necesita una amplia diversidad genética para hacer frente a las enfermedades, reducir la consanguinidad no intencional y desea suficiente redundancia para sobrevivir a un desastre natural que reduce la población. las limitaciones sociales son mucho más fáciles que las genéticas. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0006320707002534
Los límites tecnológicos son realmente tener un buen almacenamiento de datos y poder producir suficientes alimentos. Mientras las personas sepan lo que deben hacer, pueden reconstruir cualquier cosa. Asumes que una colonia tendrá que reconstruir la infraestructura y producir más especialistas durante varias generaciones. Ahora, si eligen a las personas por su diversidad genética, puede salirse con la suya con ~ 500, pero tendrán un alto riesgo de fallar si ocurre un desastre natural (o artificial) imprevisto. Ese es el riesgo con la población de islas pequeñas: una nueva enfermedad o la sequía pueden acabar con ellos.
Un problema con 10 colonos es que no tienes un banco muy profundo. Si un par de ellos croan, es posible que no quede suficiente gente para continuar cultivando. Considere Jamestown, una de las primeras colonias americanas.
http://www.pbs.org/wnet/secrets/death-jamestown-background/1428/
El invierno siguiente, el desastre volvió a golpear a Jamestown. Solo 60 de 500 colonos sobrevivieron al período, ahora conocido como “el tiempo del hambre”. Los historiadores nunca han determinado exactamente por qué tantos perecieron, aunque las enfermedades, la hambruna (impulsada por la peor sequía en 800 años, como indican los registros climáticos) y los ataques de los indios pasaron factura. El 7 de junio de 1610, los residentes de Jamestown abandonaron la desafortunada ciudad, pero al día siguiente sus barcos fueron recibidos por un convoy encabezado por el nuevo gobernador de Virginia, Thomas West, Lord De La Ware, quien ordenó a los colonos regresar a la colonia.
Eso es 88% de mortalidad, lo que dejaría con vida a 1,2 de sus colonos. Apuesto a que el tipo 0.2 tampoco sería una gran compañía. A menos que su técnico pudiera mantener su cabeza viva en un frasco, en cuyo caso podría contar chistes.
¿Donde estaba? La tasa de mortalidad de su colonia dependerá de las circunstancias de su colonia. Jamestown sufría de frío y hambruna. Los colonos desaparecidos en Roanoake probablemente fueron asesinados por nativos. La enfermedad puede ser un factor. 10 personas con tecnología avanzada pueden trabajar en una granja y evitar enfermedades, pero si pierde a algunas personas, puede llegar a un punto de inflexión en el que, incluso con tractores, ya no podrá producir su propia comida.
A corto plazo, el tamaño de su colonia dependerá de la cantidad de alimentos que sus colonos puedan producir por sí mismos (que depende de su entorno, clima, cultivos y nivel tecnológico) y las causas de la tasa de mortalidad/mortalidad. Jamestown parece bastante miserable. Pero si usted es un barco lleno de esclavos náufragos en el Caicos tropical, sin enfermedades y con los nativos desaparecidos hace mucho tiempo, probablemente pueda vivir muy bien del océano y de sus jardines.
El otro problema con una colonia es la reproducción y la sostenibilidad durante generaciones. Esto será complicado a corto plazo con 10 adultos. Colonia implica autosuficiencia, lo que significa una tasa de natalidad y bebés y niños. Alguien tiene que soportar a estos niños y alguien tiene que evitar que estos niños caigan a los pozos. Necesita niños si su colonia no va a morir con los colonos originales, pero el cuidado de los niños (y sin ancianos o niños mayores para hacerlo) también reducirá su fuerza laboral.
El verdadero asesino a largo plazo para su colonia de 10 colonos: su reserva genética es demasiado pequeña. Cuando estos niños crezcan y tengan hijos, ¿con quién? Con 10 colonos iniciales, todos en la colonia estarán relacionados dentro de unas pocas generaciones. Vas a tener serios problemas de endogamia. Si esto es ciencia ficción, podría afirmar que estos colonos se han hecho genéticamente puros, o tal vez hay una tina de esperma congelado para usar que aumenta artificialmente el tamaño del acervo genético. Pero si son solo 10 personas comunes, sus descendientes van a tener problemas.
Esto es bastante difícil de responder de manera racional, ya que los factores que gobiernan una colonia espacial son muchos. En lugar de razonar un número, veamos qué vio una colonia histórica en la inmigración para establecerla como una colonia exitosa.
La colonia de Plymouth (los peregrinos, en Massachusetts) es una aproximación bastante cercana a una colonia autónoma durante unos 100 años. Los peregrinos abandonaron Europa para formar su propia sociedad y tenían poco interés en mezclarse con los nativos de Massachusetts o los europeos no puritanos. 103 peregrinos desembarcaron del Mayflower en 1620 (¡incluido uno nacido en el camino!) y 58 sobrevivieron al primer invierno. Solo cuatro de las 18 mujeres adultas originales llegaron al primer Día de Acción de Gracias en 1621; no es un comienzo auspicioso.
37 nuevos colonos llegaron en 1621, 96 más en 1623. En total, unos 20.000 colonos fueron a la colonia de Plymouth y la población total en 1690 era de unos 7.000. Esto probablemente podría considerarse una colonia estable en ese momento; había pagado la deuda que tenía por la tierra resuelta, por lo que era razonablemente próspera económicamente. Después de todo, el primer niño nacido en el Mayflower tendría ya 70 años; tiempo suficiente para tres generaciones en la colonia. Después de 1690, la colonia se anexó a Massachusetts y dejó de estar tan aislada.
1...
Hay ejemplos de partenogénesis y eso es lo que usarías. Tener una hembra libre de problemas genéticos que produzca una colonia de clones. Después, podrías permitir que la diversidad genética aleatoria se recombinara sexualmente a la manera de los dragones de Komodo. Pero necesitarías una fuente de machos en ese momento. Para lo cual sugeriría alguna manipulación genética. De todos modos, necesitaría instalaciones en algún momento del proyecto para producir el primer humano partenogenético o para proporcionar instalaciones de autofertilización.
Ahora solo está limitado por la hostilidad del entorno y la disponibilidad de recursos. Por lo tanto, es posible que necesite más personas para descartar muertes fortuitas. Pero definitivamente puede ir tan bajo como 1. Y puede modelar la muerte estadística bastante bien, por lo que ese número se puede conjurar con bastante facilidad. Ej: la muerte por ahogamiento puede ser de 10 por 325 millones por día. Entonces yo quiero 100 años completos de vida...
posibilidad de morir a lo largo de su vida a ahogarse.
Eso parece razonable. Averigüe todas las amenazas, manténgalas por debajo de un pequeño porcentaje total y diría que probablemente esté muy bien preparado.
Pero tal vez...
0? Si empiezas sin población... pero tienes un centro robótico de crianza. Entonces el crecimiento a través de un útero artificial no es un tramo muy grande. Se logró en 2013 y el científico afirmó que la tecnología involucrada es tan antigua como Dolly, lo que significa que podríamos haberlo estado haciendo desde 1996 si no fuera por preocupaciones éticas. Además, en 2017 repetimos el experimento y presumiblemente lo desarrollamos más. Entonces, la parte más difícil en este caso es hacer que un robot críe a un niño sano. La mejor parte es que las muertes accidentales son en su mayoría intrascendentes. Mientras la instalación siga funcionando, siempre puede volver a intentarlo y esperar que la suerte esté de su lado esta vez.
Si nos preocupa la diversidad genética, siempre podemos llevar con nosotros algún semen congelado. Entonces, todos los machos podrían volverse estériles, por lo que solo funcionaría la inseminación. Además, se podría hacer que algunas hembras produjeran bebés constantemente. Por lo tanto, la diversidad genética no es un problema, la colonia podría iniciarse (y mantenerse) con solo una mujer y algo de personal médico. El problema es cómo apoyar a la sociedad técnica con una cantidad tan pequeña de personas.
La respuesta a esto es un ~40 basado en las tribus sentinelesas que se encuentran en una isla, los números varían de aproximadamente 40 a 500 personas, según lo que los investigadores pueden decir. Este número se estima en función de lo que los investigadores pueden ver desde la distancia debido a que los investigadores no pueden ingresar a la isla. Aparentemente, el grupo ha existido durante unos 55,000 años y no ha tenido contacto con el mundo moderno, excepto posiblemente a la distancia, viendo aviones y helicópteros.
No he leído todas las respuestas anteriores, así que si repito a alguien, me disculpo.
Para cualquiera que haya leído ciencia ficción dura, la cuestión de la epigenética entra en juego y el equipo, la tecnología y la base de conocimientos disponibles a bordo de este barco.
¿Cuáles son los "árboles" genéticos de las personas involucradas, incluidas las enfermedades recesivas, etc.? ¿Existe la capacidad de "alterar" los genomas para aumentar la heterocigosidad? ¿Cuáles son las costumbres sociales científicas dictadas en el momento y en el lugar con respecto a estas cosas? Todo ello incide en la respuesta de la población mínima sana.
¿Estamos enviando muestras genéticas de otras personas con ellos para aumentar semiartificialmente la heterocigosidad de la población? La edad de las personas que se envían (es decir, años de gestaciones viables). Es mucho menos intensivo en recursos y suministros tener la capacidad de transportar suministros, orgánicos o no orgánicos, que las personas mismas.
¿Cuán diversa es la base de información de la información disponible y los conjuntos de habilidades de los propios exploradores? Cuanto más "aprendizaje de todos los oficios" incluido con unos pocos "especialistas" sería más óptimo que muchos especialistas y algunas multipotencialidades.
Creo que con la tecnología del futuro cercano, el número podría estar por debajo de los 160 mencionados anteriormente. Tendría que haber más mujeres que hombres, preferiblemente más jóvenes y todas las personas involucradas, incluso los especialistas tendrían que poder ser capacitados y educados en una variedad múltiple de roles. .
Si el futuro cercano tiene úteros artificiales viables, entonces la necesidad de más mujeres que hombres ya no sería necesaria, aparte de la posibilidad de que posiblemente sea una menor probabilidad de comportamiento agresivo.
Diría que con la tecnología, los suministros y el ingenio apropiados, tan solo 75 personas genéticamente diversas serían más que suficientes, y muy probablemente incluso menos. En mi humilde opinión
Un caso de uso: podría elaborar algunas reglas.
Estoy asumiendo un entorno que no es un jardín de Edén (no como la Tierra), por lo que requiere una tecnología significativa para sobrevivir, por ejemplo, en Marte o en el espacio.
100.000 población de propósito general (pueden hacer cualquier trabajo con una formación mínima). Expansión de la población del 1% y, dado que se necesitan al menos 20 años para madurar, el 20% o 20,000 niños adicionales.
Suponga 1 especialista (médico, ingeniero mecánico, etc.) por cada 200 personas, por lo tanto, 500 personas en cada especialidad. Si hay hasta 50 subcategorías, entonces al menos 10 están disponibles en cada subcategoría.
Por 20 especialidades (500 * 20) => 10.000 ;
El total es al menos 100 000 + 20 000 + 10 000 => 130 000.
Si asumimos que 3 o 5 en cada especialidad es el mínimo necesario entonces 39.000 o 65.000 respectivamente sería una población mínima sostenible.
Conclusión: El mínimo es al menos decenas de miles.
Nota: Cuanta más gente mejor, sin duda 1 millón reducirá significativamente el riesgo de muerte de una colonia en comparación con 130.000.
Con la edición y modificación genética para evitar problemas de endogamia, ahora es posible dar lugar a un mundo con solo 2 personas. Adán y Eva es posible.
Si tiene gestación artificial, entonces el número vital mínimo cae significativamente, porque puede ejecutar todos los cruces viables en cada generación. El número potencial de descendientes (de cada género, suponiendo uno de cada uno) en tal caso, se puede expresar como (f^m)*2, donde f es el número de mujeres y m es el número de hombres. Por ejemplo, (3^3)*2 = 18 (9 niñas, 9 niños). De acuerdo, una población tan baja no sobreviviría, ya que cada genoma femenino de la generación 2 tendría solo 4 posibles coincidencias que no sean primos, y una hembra de la generación 3 no tendría ninguno, ya que todos serían primos segundos). Aún así, este método tiene la ventaja de alcanzar la viabilidad mucho más rápidamente cuanto más “sangre nueva” se agregue.
Si el tiempo y la escala no son un factor importante, creo que incluso 30-40 personas serían suficientes con algunas advertencias. Necesitaría un medio para almacenar suficiente conocimiento obtenido del mundo natal y los medios para distribuirlo, para que las generaciones futuras no hayan podido aprender lo suficiente de sus antepasados.
Demasiados pueden causar sus propios problemas, con una gran sobrecarga de estructura y estructuras de liderazgo que se deterioran debido a la formación de personas con diferentes ideales.
Ya ha mencionado cierta resiliencia del personal calificado y un entorno no demasiado duro, por lo que, siempre que esa resiliencia se mantenga a lo largo del tiempo, debería estar bien.
Con una población tan pequeña, probablemente tendría que llevar incubadoras y una población de fetos/espermatozoides/óvulos lo suficientemente diversa genéticamente y saludable que podría criarse con el tiempo para igualar el crecimiento de la población. Los valores de la vieja escuela como la monogamia y tener solo los hijos de los que amas podrían tener que pasar a un segundo plano para ser reemplazados por una generación criada por toda una comunidad, en lugar de solo por los padres.
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