کاربرد علم اقتصاد در زیست‌شناسی

^{ممکن است عجیب به نظر آید که مقاله‌ای که در اصل، برای انتشار در یک مجله مربوط به زیست‌شناسی به نگارش درآمده، درمجموعه مقالاتی قرار داده شود که به لودویگ فن میزس تقدیم شده‌اند. 
با این حال پروفسور فن‌میزس، در کنار ویژگی‌های متمایز دیگری که داشت، در میان اولین کسانی بود که اعلام کردند می‌توان اقتصاد را به گونه‌ای توسعه داد که به بسیاری از دیگر حوزه‌های بیرون از محدوده سنتی‌اش نیز بپردازد. در مورد خاص خود من، کارم در گسترش محدوده علم اقتصاد به حوزه‌های تازه، به معنای واقعی با مطالعه «کنش انسانی» آغاز شد. از این رو، مقاله زیر نشان‌دهنده گسترده‌ترین موردی است که من، علم اقتصاد را در خارج از مرزهای پیش از فن میزس، به کار بسته‌ام.
توجهی که اخیرا به مسائل مربوط به آلودگی محیط‌زیست و موضوعات مشابه آن صورت می‌گیرد، سبب شده تا زیست‌شناسان علاقه‌مند به شناخت محیط‌زیست و اقتصاددانان علاقه‌مند به حوزه اقتصادی خاصی به نام «اثرات جانبی» (externaliteis)، با هم تماس گرفته و ارتباط قابل توجهی با یکدیگر پیدا کنند.}

^{هدف از این مقاله آن است که نشان داده شود، روابط درونی مشخصی میان اقتصاد اثرات جانبی و مسائل محیط‌زیست وجود دارد، که این روابط با آن چه به طور عادی مورد مطالعه قرار می‌گیرند، تفاوت دارند. به ویژه، قصد دارم از اقتصاد اثرات جانبی، به عنوان یک ابزار تحلیلی در پرداختن به سیستم‌های زیست‌محیطی طبیعی استفاده کنم. گیاهان و حیوانات، اثراتی بر دیگر گیاه‌ها و حیوانات می‌گذارند و تاثیر این اثرات جانبی، بسیار شبیه اثرات جانبی است که انسان‌ها بر یکدیگر یا بر محیط طبیعی تحمیل می‌کنند. 
به عقیده من، نتایج این بررسی، برای زیست‌شناسان، به نوعی تکان‌دهنده خواهد بود. فکر می‌کنم می‌‌توانم نشان‌ دهم که شرایط اوج هر گونه سیستم زیست‌محیطی، چندان مناسب نیست. چرا که عمدتا فارغ از این که برای گونه‌های منفردی که در سیستم‌های زیست‌محیطی وجود دارند و یا برای میزان فایده‌ای که برای انسان دارند، چه ارزشی قائل باشیم، همواره می‌توان سیستمی که توسط «طبیعت» به وجود آمده است را اصلاح کرده و بهبود بخشید. برای آن که بتوانم چنین قضاوتی انجام دهم، که با تمامی دستگاه‌های مختلف و متنوع ارزشی هماهنگ باشد، می‌بایست از یک مفهوم اقتصادی به نام «بهینه پاره تو» اگر چه به شکلی بسیار تغییر یافته استفاده کنم. بهینه پاره تو، اولین بار به عنوان شیوه‌ای برای پرهیز از انواع خاصی از قضاوت‌های ارزشی مطرح شد و می‌توان آن را به روشی مشابه، در ارزیابی سیستم‌های زیست‌محیطی مورد استفاده قرار دارد. 
قصد دارم در راستای دستیابی به هدف این مقاله، از یک سیستم بسیار ساده استفاده کنم. این سیستم ساده، در هیچ جایی از دنیای واقعی وجود نخواهد داشت، (چرا که آن قدر ساده است که نمی‌تواند در عالم واقع وجود داشته باشد). اما تقریبا شبیه شرایطی است که در دنیای واقعی، بسیار عادی و معمولی است. این سیستم، از دو گونه تشکیل شده است که عبارتند از علف و نوعی جانور گیاه‌خوار. ممکن است چنین تصور شود که این سیستم، شبیه شرایطی است که در گذشته در غرب وجود داشته است و در آن، گاوها در علفزارها چرا می‌کرده‌اند. عجالتا فرض می‌کنیم که اینها، تنها نوع گونه‌های موجود هستند. این ساده‌سازی، بدان خاطر صورت گرفته که سیستم استدلال ساده‌تر شود، چرا که می‌توان نشان داد که حتی اگر گونه‌های زیادی داشته باشیم و محیط زیست کاملا پیچیده باشد، باز هم اصول مشابهی در رابطه با آن صادق خواهند بود. با این وجود، اثبات این نکته را در این مقاله نمی‌آوریم، چرا که بسیار پیچیده بوده و به نظر می‌رسد که نتیجه آن را بتوان به طور شهودی درک کرد. 
تحت این شرایط، تقریبا مطمئن خواهیم بود که آنچه «چرای بیش از حد» نامیده می‌شود، روی خواهد داد. تعداد گاوها، افزایش پیدا خواهد کرد، تا جایی که تعداد آنها دقیقا به اندازه‌ای باشد که حداکثر مقدار علف تولید شده توسط زمین را مصرف کنند. در عین حال، این میزان علوفه تا اندازه‌ خاصی توسط گیاهان بالغ تولید می‌گردد، به عبارت دیگر، این امکان وجود دارد که تعداد گاوها به طور موقت بیش از تعدادی که قادرند به طور دائمی از طریق فرآیند تغذیه از گیاهان بالغ زندگی کنند، افزایش یابد، که در این صورت گیاهان موجود قبل از رشد کامل، دوباره توسط گله گاوها خورده می‌شوند و دیگر به طول کامل کارآمد نخواهند بود. این حالت، به یک معنا، عبارت است از مصرف سرمایه، به شکل علوفه، برای پشتیبانی از گاوهای اضافی. 
اجازه دهید برای واضح‌تر شدن مطلب، به شکل 1 رجوع کنیم. من در محور افقی، مقادیر متغیر میزان علوفه را نشان داده‌ام که می‌توانند در قطعه زمین مورد نظر ما وجود داشته باشند. همچنین، محور عمودی، میزانی از بازدهی (افزایش تولید) را نشان می‌دهد که می‌توان در یک دوره زمانی کوتاه مدت، مثلا در یک دوره یک روزه، انتظار داشت. البته، محور عمودی با این فرض، رسم شده است که در آغاز این دوره زمانی، مقدار علوفه‌ای که روی محور افقی نشان داده شده است را در اختیار داشته باشیم. در صورتی که علف بسیار کمی وجود داشته باشد و لذا در انتهای سمت چپ محور افقی باشیم، آنگاه رشد نسبتا کمی در هر دوره زمانی مشخص روی خواهد داد. به همین نحو، در صورتی که میزان چمن، در ماکزیمم حدی باشد که زمین می‌تواند تولید کند، هیچ بازدهی (افزایش تولید) وجود نخواهد داشت. بنابراین در این جا نیز خط نشان داده شده در شکل، محور افقی را قطع می‌کند. 
همانطور که در شکل یک ملاحظه می‌کنید،در میان دو نقطهA و B، با افزایش میزان علوفه، بازدهی زیاد می‌شود و نهایتا دوباره کاهش پیدا می‌کند. در صورتی که بخواهیم حداکثر میزان علفی را که این قطعه زمین، قادر به تولید آن است درو کنیم، می‌بایست ذخیره آن را در مقدار A حفظ کرده و در طول این دوره، به اندازه A’ علف درو کنیم. فرض کنید روشی که برای درو کردن علف‌ها به کار می‌گیریم، این است که به گاوها اجازه دهیم در آن چرا کنند. همچنین باید فرض کنیم که خط رسم شده درشکل، نشان دهنده میزان علوفه‌ای است که گاوها می‌توانند در هر روز مصرف کنند. اگر چه احتمالا در عمل این خط در شکل زیر بازدهی فیزیکی قرار خواهد گرفت، زیرا گاوها در علف‌ها، کاملا کارآمد نیستند، به گونه‌ای که حداقل ضرر ممکن به علف‌های باقی مانده وارد نمی‌آید.
حال فرض نمایید که گاوهای بیشتری را نسبت به آن چه که بتوانند با خوردن علوفه به میزان A، غذای خود را تامین کنند، روی زمین به چرا ببریم، در این شرایط این گاوها نه تنها میزان افزایش تولید در هر دوره‌ای را خواهند خورد، بلکه مقداری اضافی مثلا به اندازه AB روی محور افقی را نیز مصرف خواهند کرد. در نتیجه در دوره بعد کل میزان علف موجود برای تولید علوفه بیشتر، کاهش خواهد یافت، بنابراین تنها B مقدار از علوفه جایگزین خواهد شد. تحت این شرایط گاوها بار دیگر ذخیره موجود را خواهند خورد و باز هم به سمت چپ خط افقی حرکت خواهیم کرد. نهایتا به شرایطی خواهیم رسید که در آن علوفه کمیاب شده و تعداد کمی از گاو‌های لاغر مردنی، که دراین علوفه‌ها چرا کر‌ده‌اند، انرژی کافی برای ادامه چرا خواهند داشت و در نتیجه، نخواهند توانست جمعیت خود را افزایش دهند. در این حالت، تعادل جدیدی در مکانی سمت چپ نقطه A به وجود خواهد آمد.
گزینش موروثی «غالب» باعث می‌شود که این نتیجه، غیرقابل اجتناب باشد. در صورتی که برخی از گاوها، نرخ تولید مثل نسبتا کمی داشتند و این نرخ برای گاوهای دیگر، نسبتا بالای بود و همچنین نرخ تولید مثل برای گاوهای دسته اول (با نرخ پایین)، به اندازه‌ای بود که در تراز دقیق با عرضه علوفه قرار می‌گرفتند، آن گاه تنها اثر این شرایط، آن بود که در هر نسل، گاوهای بیشتری از نژاد دارای نرخ بالای تولید مثل وجود داشته و درصد کمتری از آنها، از نوع دارای نرخ تولید مثل پایین بودند. میزان مرگ و میر ناشی از چرای بیش از حد، بدون آن که به این ظرفیت‌های تولید مثل، وابستگی داشته باشد، در میان هر دو نوع وجود خواهد داشت. از این رو، نتیجه نهایی این خواهد بود که نژاد با تولید مثل پایین، به صورت تدریجی منقرض خواهد شد.
در عین حال به این شرایط توجه کنید که می‌توان با محدودسازی مصنوعی تعداد گاوها، میزان علوفه‌ای را که هر ساله تولید می‌شود، افزایش داد و بنابراین می‌توان در بلند مدت گاوهای بیشتری تولید کرد. این امکان وجود دارد که با مدیریت هوشمندانه شرایطی را به وجود آورد که در آن هم علوفه و هم گاو بیشتری (یعنی هر دو عنصر اکولوژی ساده ما) در مقایسه با شرایط طبیعی مربوط به حالت اوج (Climax)، وجود داشته باشند. فرض کنید که نقطه B در شکل 1، نقطه اوج طبیعی است که در آن، تعداد گاوها به اندازه‌ای است که دقیقا به اندازه `B علوفه مصرف می‌کنند. دراین حالت، می‌توان با کاهش موقتی تعداد گاوها، مقدار علوفه را افزایش داده و این امکان را فراهم آورد که تعداد بیشتری گاو در همین زمین در آینده وجود داشته باشند.
مدیران با ذکاوت چراگاه‌ها، دقیقا همین کار را انجام می‌دهند. یک گاوداری با مدیریت درست در مقایسه با حالتی که مدیران، علوفه و گاو را به طور مصنوعی در تعادل نگه نمی‌دارند، غذای بیشتری را برای این حیوانات تامین می‌کند. این تعادل، لزوما یک ساختار مصنوعی است که نمی‌تواند در حالت طبیعی روی دهد. همچنین در تعادل طبیعی، هم میزان علوفه و هم تعداد گاوها کمتر خواهد بود. در صورتی که اکولوژی سازمان‌دهی شده توسط گاودار به تعادل طبیعی تبدیل شود، افزایش طبیعی (وموقتی) در تعداد گاوها روی خواهد داد، که به نوبه خود، دوباره عرضه علوفه را مورد استفاده قرار خواهند داد. به همین شکل، تغییر تعادل زیست‌محیطی به اکولوژی برتر گاودار، متضمن کاهش موقتی تعداد گاوها خواهد بود تا از این طریق، این امکان فراهم آید که میزان علوفه، تا سطح بالاتری از کارآیی تولید، افزایش یابد. مدیران دامپروری‌ها، در هنگام برخورد با این نوع مسایل، هدفی نسبتا ساده و راحت در سر می‌پرورانند، آنها می‌خواهند تولید گوشت یا هر چیز دیگری را که پرورش می‌دهند، به حداکثر برسانند. با این وجود، در سیستمی که ما به عنوان مثال آورده‌ایم، این گونه حد ماکزیمم آشکاری وجود ندارد. شکل 2 را در نظر بگیرید. در محور عمودی، کل میزان علوفه در یک قطعه‌زمین خاص نشان داده شده و در محور افقی، کل تعداد گاوها مشخص گردیده است. از آنجا که یک میزان حداقلی خاص از علوفه وجود دارد که برای زنده ماندن هر راس گاو مورد نیاز می‌باشد، خطی رسم شده است که نشان‌دهنده این میزان حداقلی بوده و از مبدا مختصات شروع می‌شود. این خط، در دنیای واقع، احتمالا اندکی به سمت پایین مقعر بوده و دقیقا از مبدا عبور نخواهد کرد. این نکته، بدان خاطر است که در حالت کمیاب بودن علوفه، گاوها باید انرژی بیشتری را برای یافتن آن مصرف‌کنند، اما می‌توانیم از این تصحیح جزئی، چشم‌پوشی کنیم. تمامی نقاط موجود در مساحت بالای این خط حداقلی و پایین خط انحنادار GABC، امکان‌پذیر هستند، به این معنا که می‌توان به تمامی ترکیبات علوفه و گاو نشان داده شده در این سطح دست یافت. 
در شکل2، خط GABC، حداکثر مقداری از این دوگونه را نشان می‌دهد که می‌توان در ترکیبات مختلف آنها را با استفاده از زمین، پشتیبانی کرد. این خط، با منحنی سرحد تولید در نظریه استاندارد اقتصادی مطابق است. حداکثر تعداد گاوی که می‌توان پرورش داد و یا حداکثر تعداد گاوهای گاودار، در نقطه C نشان داده شده است. به همین نحو، حداکثر میزان علوفه‌ای که می‌توان پرورش داد، در نقطه G نشان داده شده است. توجه داشته باشید که G، روی محور عمودی رسم نشده است. چرا که فرض کرده‌ایم کود تولید شده توسط گاوها، حداقل بر افزایش تولید علوفه موثر است. ممکن است در برخی شرایط این گونه نباشد. اینها شرایطی هستند که در آنها، حداکثر میزان تولید علوفه، بدون وجود هیچ گونه گاوی به دست می‌آید. دیگر نقاط روی خط GABC، ترکیبات دیگر تولید گاو و علف را نشان می‌دهد، که میزان اینها در هر یک از این نقاط، حداکثر هستند، به این معنا که نمی‌توان با همین نسبت، مقدار بیشتری را تولید کرد. مساحت زیر سرحد تولید و بالای خط حداقلی، که بخشی از سرحد تولید است، نشان‌دهنده آن ترکیباتی از گاو و علوفه است که قابل دستیابی می‌باشند، اما نسبت به سطوح روی سرحد، میزان تولید کمتری را به دست می‌دهند.
فرض کنید که N ، نقطه اوج طبیعی یا نقطه تعادل سیستم است. N ، نقطه‌ای است که در صورت عدم وجود هرگونه نظارت و کنترل بر تعداد گاوها، سیستم تا آن‌جا پیش خواهد رفت. هر نقطه‌ای درون مثلث (که از پایین، با خط حداقل، از سمت چپ، با خط عمودی رد شده از N و از بالا با خط منحنی ABC محدود شده است) در مقایسه با N، تولید گاو و علوفه بیشتری را به همراه دارد. هر نقطه‌ای درون این سطح، هم از نظر افزایش تولید علوفه و هم از دیدگاه افزایش تولید گاو، بهتر از نقطه N خواهد بود.
با این حال، توجه کنید که بخش مناسبی از منحنی سرحد تولید (Production Frontier) وجود دارد (مابین محور عمودی و خط افقی که از A عبور می‌کند)، که نمی‌توان گفت به وضوح، نسبت به حالت اوج طبیعی، وضعیت مسلطی دارد. در اینجا، برای انجام هرگونه قضاوت می‌بایست روشی برای ارزیابی علوفه در مقابل گاو داشته باشیم. اگر واقعا حس می‌کردیم که علوفه، بسیار مهم‌تر از گاو است، احتمالا هدف خود را دستیابی به نقطه G تعیین می‌کردیم، حتی اگر این امر سبب کاهش تعداد گاوها ‌شود. اما این امر نیازمند انجام یک قضاوت ارزشی است. حرکت از N به سمت بالا و راست به خاطر مزیت‌های نسبی علوفه یا گاو، نیازی به قضاوت ندارد. تنها نیازمند آن است که احساس کنیم داشتن مقادیر بیشتری از آنها مطلوب است. بنابراین، در صورتی که حرکت به درون این مثلث معادل حرکت به داخل یک سیستم دائما پایدار باشد: ظاهرا باید پذیرفت که تا حداکثر مقدار ممکن، تولید طبیعی خواهیم داشت. به ویژه طرفداران محیط‌زیست نمی‌توانند شکایتی از آن داشته باشند.
با این وجود در صورتی که یک سیستم ارزش‌گذاری نداشته باشیم که گاوها را در مقابل علوفه قرار دهد، آن‌گاه تعیین این که چه حرکتی از N به جهات مختلف بهینه خواهد بود، بسیار سخت می‌شود. واضح است که حرکت به سمت نقطه D و ادامه این حرکت مثلا به سمت نقطه B، در بردارنده دو بهبود، هم از نظر گاوها و هم از لحاظ علوفه خواهد بود. با این وجود از نقطه نظر علوفه، A بهتر بوده و از لحاظ گاوها، C شرایط بهتری خواهد داشت. در اینجا با شرایطی روبه‌رو هستیم که اقتصاددان‌ها به کرات با آن برخورد می‌کنند و ما نیز می‌بایست همانند آنها به دنبال حل مساله باشیم. در صورتی که یک سیستم ارزش‌گذاری بیرونی وجود داشت می‌توانستیم تعیین کنیم که کدام یک از این نقاط از همه بهتر است. با این وجود در حالتی که چنین سیستمی نداریم، تنها چیزی که می‌توان گفت، آن است که نمودار چند نقطه را نشان می‌دهد که نسبت به نقطه تعادل طبیعی، بهتر هستند. اما هیچ روشی را برای انتخاب میان این نقاط به ما نمی‌دهد. از آنجا که تمامی این نقاط بهتر از تعادل طبیعی هستند، به طور کلی حرکت به سوی هر یک از آنها مطلوب خواهد بود. تعیین اینکه کدامیک از نقاط روی منحنی سرحد تولید، بهینه است، شبیه مشکل توزیع در اقتصاد است، این مساله را همانند اقتصاد تنها می‌توان با انجام قضاوت‌های ارزشی بیرونی حل کرد. من با خواننده‌ای که چنین قضاوت ارزشی انجام دهد، هیچ مخالفتی ندارم اما حدس می‌زنم که خوانندگان مختلف قضاوت‌های متفاوتی خواهند داشت. با این حال همه ما موافقیم که حرکت به سمت بالا و راست مطلوب خواهد بود، اگرچه ممکن است در این رابطه توافق نداشته باشیم که کدامیک از حرکات مختلف درون این فضای کیکی شکل بهینه خواهد بود.
تا به اینجا، اکولوژی ساده‌ای که دارای دوگونه است را بررسی کرده‌ایم. حال اجازه دهید ابزارهایی را که در این مثال، مورد استفاده واقع شده‌اند با دقت بیشتری بررسی کنیم و سپس نشان دهیم که چگونه می‌توان شکلی کلی‌تر از این ابزارها را برای یک اکولوژی واقعی‌تر به کار بست. اولا توجه داشته باشید که در شکل 1، تنها دوگونه داشتیم.
اقتصاددان‌ها، به این نکته دست یافته‌اند که نمودار ساده‌ای با دو آیتم، همانند شکل 1، می‌تواند کمک بزرگی به تحلیل شرایطی کند که دارای ابعاد زیادی است. محیط‌زیست واقعی را می‌توان در یک فضای چند بعدی قرار داد که در آن، هرگونه یا در واقع هر زیرگونه، بعد جداگانه‌ای را به خود اختصاص ‌دهد. این نمودار چند بعدی رویه‌ای خواهد داشت که معادل خط منحنی خواهد بود و همچنین سطحی درون این رویه وجود خواهد داشت که قابل دستیابی است اما کاملا کارآمد نمی‌باشد.
با این همه، یک نمودار ساده دو بعدی را که می‌تواند بر روی کاغذ رسم شود، می‌توان به عنوان یک برش مقطعی از آن نمودار بسیار پیچیده‌تر در نظر گرفت.
همچنین می‌توان آن را به عنوان یک فضای خاص دوبعدی در نظر گرفت که در آن یکی از محورها یک گونه خاص بوده و دیگری یک بسته مرکب از تمامی گونه‌های دیگر ‌باشد. با استفاده از این روش می‌توان هر یک از گونه‌ها را جدا نموده و روابط درونی آن با کل اکولوژی (منهای خودش) را مورد بررسی داد. این تکنیک اخیر احتمالا در رابطه با مسائل زیست‌محیطی نسبت به مسائل اقتصادی مشکل‌تر است، چراکه در اقتصاد معیاری نسبتا ساده‌تر به عنوان قدرت‌خرید داریم. می‌توانیم سبدهای کالاهایی که در مقابل آن کالای واحد قرار می‌گیرند را به عنوان سبدی دارای ارزش پولی‌شان در نظر بگیریم.
البته دقیق‌ترین روش برای بررسی فضای دارای ابعاد زیاد، که گونه‌های بسیاری از آن وجود داشته و هر یک به وسیله یک بعد نشان داده می‌شوند، استفاده از جبر دکارتی از نوع چند بعدی آن است. اگرچه این دقیق‌ترین شیوه است، اما معمولا بیانی بسیار یکنواخت و خسته‌کننده دارد و به هر حال به ندرت اطلاعات تجربی کافی در اختیار داریم، به گونه‌ای که حرکت به سوی چنین نمایش پیچیده‌ای چندان معنادار نخواهد بود. با این وجود همیشه باید این نکته را در ذهن داشت که این سیستم دکارتی با ابعاد زیاد، مدلی صحیح بوده و زیرمجموعه دوبعدی این مدل در واقع نوعی ساده‌سازی است.
یک مشکل مورد توجه دیگر، مربوط به مقادیر است. کاتولیک‌ها، بر این باورند که دنیای طبیعت، تنها برای منفعت‌رسانی به انسان، وجود دارد و بنابراین، این انسان، معیار اکولوژی است. نیازی به گفتن آن نیست که دیدگاه فوق، این سوال را به ذهن متبادر می‌سازد که منظور کدام انسان است. لذا، دوباره به مساله توزیع در اقتصاد می‌رسیم. با این وجود، یک مشکل بنیادی‌تر دیگر نیز در این‌جا مطرح است. امروزه افراد بسیار زیادی بر این باورند که انسان، نباید معیاری برای تمام مشکلات زیست‌محیطی باشد و باید سلامتی دیگر گونه‌ها را نیز مدنظر قرار دهیم. این افراد، منظورشان را تا حدودی، خوب بیان نمی‌کنند. در واقع بسیاری از آن‌ها عمیقا به رفاه نوع بشر به عنوان هدف اصلی خود باور دارند، اما احساس می‌کنند که محاسبات بلند‌مدت رفاه انسان، نیاز به آن دارد که رفاه وی، برخی مواقع، به صورت موقتی، فدای کمک به انواع خاصی از دیگر گونه‌ها شود.
از این دید، هیچ مشکل خاصی در ارتباط با نمودارهایی که نشان دادیم، وجود ندارد. نقطه روی منحنی سرحد کارآیی، نشان‌گر تولید پایدار بلندمدت است. بنابراین، همچنان می‌توان تمایل به حداکثرسازی بازدهی برای انسان‌ها را حفظ نمود. در شکل 1، از آن‌جا که انسان‌ها، علوفه نخورده، بلکه از گوشت گاو مصرف می‌کنند، می‌توان نقطه ‌C را انتخاب نمود. با این وجود، ظاهرا برخی از اعضای باشگاه سیرا* عمیقا باور دارند که ارزش آن را دارد که برای رشد بلندمدت گونه‌های دیگر، از برخی از اهداف بلند‌مدت انسان‌ها صرف‌نظر کرد. از دید این افراد، سیستم ارزشی، چندان ساده و روشن نیست.
خوشبختانه با استفاده از دستگاه پاره‌تویی، می‌توان بدون مشکل زیادی به این موضوع پرداخت. این دستگاه، اولین‌بار برای بررسی تغییرات خاصی طراحی گردید که ممکن بود به یک نفر، ضرر رسانده ولی دیگران را منتفع سازد. پاره‌تو، این نکته را خاطرنشان ساخت که هیچ دلیل مثبتی وجود ندارد که براساس آن، فکر کنیم این صدمه و منفعت، قابل اندازه‌گیری و مساوی هستند. ممکن است این‌گونه باشد که آن‌چه خسارتی جزئی به آقای A به نظر می‌رسد، در واقع، به او، بیش از منفعت موردنظر، ضرر رسانده که به نظر ما، این منفعت، بهبودی بسیار قابل ملاحظه در شرایط آقای B بوده است. از این‌رو، پاره‌تو پیشنهاد می‌کند که معیاری بسیار ساده را بپذیریم. معیار پیشنهادی وی، به این نحو است که هرگونه تغییری که حداقل یک نفر را منتفع سازد، اما به هیچ کس ضرر نرساند، یک بهبود و تغییر مثبت خواهد بود. واضح است که این قاعده، تنها به شیوه‌ای کلی ما را هدایت می‌کند. اگر به شکل 2 بازگردیم، مشخص است که می‌بایست از نقطه N به سمت بالا و راست حرکت کنیم، اما نمودار موقعیت دقیقی را به ما نشان نمی‌دهد. این یک واقعیت شگفت‌آور است که همین قاعده بسیار ساده، محاسبات بسیار زیادی را در رابطه با پیشرفت در سیستم اقتصادی، امکان‌پذیر ساخته است. امیدوارم که بتوانم نشان دهم که این قاعده، برای افرادی که باور شخصی عمیقی به ارزش‌گذاری گونه‌های مختلف دارند، مناسب و ایده‌آل نخواهد بود. این افراد ممکن است کاملا باور داشته باشند که نقطه‌ای خاص روی منحنی مرزی (Frontier) نشان داده شده در شکل 1، بهتر از تمامی نقاط دیگر است. هیچ دلیلی وجود ندارد که آن‌ها، نباید این گونه فکر کنند، و واضح است که می‌توانند محاسباتی بسیار شبیه به آن چه من انجام داده‌ام را صورت دهند، به این طریق، آن‌ها به نتایجی خواهند رسید که در اصل نوع خاصی از نتایج بسیار کلی است که من به آن‌ها رسیده‌ام. در عین حال، مزیت نتایج بسیار کلی، آن است که به سیستم ارزشی خاص فرد بررسی‌کننده، وابستگی نخواهند داشت. ضرورتی ندارد که برای پذیرفتن حرکتی به سمت بالا و راست از نقطه N، بین علوفه و گاو، یکی را انتخاب کنیم. اگر رفاه انسان‌ها یا این‌گونه‌های خاص یا هر یک از این دو، برای فردی مهم باشد، آن‌گاه حرکتی شبیه به حرکت بالا، برای وی نوعی بهبود محسوب خواهد شد، حتی اگر این حرکت به سمت نقطه‌ای که هدف ویژه او را به حداکثر می‌رساند، نباشد. به عنوان مثال اگر این فرد، مدافع علوفه باشد، آن‌گاه حرکت از N به D را یک بهبود به حساب می‌آورد، اما تمامی نقاط بین A و C برای وی، شرایطی بدتر از نقطه G خواهند داشت. با این حال، چنین حرکتی، نسبت به شرایط حاکم در نقطه N پیشرفت چشمگیری خواهد بود.
بنابراین، این سیستم، تقریبا از نظر ارزشی، خنثی است. دلیل این امر، تنها این نکته است که با گستره بسیار عظیمی از ارزش‌های ممکن، سازگار است و سیستم ارزشی خاص خودش را به ما تحمیل نمی‌کند. احتمالا افراد سیستم ارزشی شخصی خودشان را بهتر از این معیار می‌دانند که به جای آن‌که درپی برآوردن ارزش‌های آن‌ها باشد، به دنبال آن است که تحت گستره بسیار وسیعی از ارزش‌ها، حداقل میزانی از منفعت را به همراه داشته باشد. دلیل اصلی در حمایت از قاعده پاره‌تویی، این است که حقیقتا، از بسیاری از مشاجرات و مناقشاتی که هر قاعده مشخص‌تر ممکن است به همراه داشته باشد، پرهیز می‌کند. برای تصمیم‌گیری عملی در هر مورد خاص، می‌بایست تابع رجحانی فراتر از قاعده پاره تویی را به کار بست. قاعده پاره‌تویی، نشان‌دهنده آن است که در شکل، واقعا امکان بهبود وجود دارد، اما مشخص نمی‌کند که کدام یک از این بهبودهای بسیار زیاد را باید اتخاذ نمود.
حال اجازه دهید به بررسی مفهوم اثر جانبی بپردازیم. اثرات جانبی، در ابتدا به این منظور در علم اقتصاد، بسط یافتند که حوزه‌های خاصی را که اقتصاد بازار، کارکرد مناسبی در آن‌ها نداشت مورد تحلیل قرار می‌دادند. احتمالا زیست‌شناسان با این بخش از علم اقتصاد، نسبت به دیگر ابزارهای آن، آشنایی بیشتری دارند، چرا که مشکلات مربوط به آلودگی محیط‌زیست، مثال‌های بسیار خوبی برای اثرات جانبی، در معنای صرف اقتصادی آن هستند. در عین حال، منظور ما، آن اثرات خارجی نیست که توسط انسان‌ها به وجود آمده است، بلکه در رابطه با اثرات خارجی صحبت می‌کنیم که توسط گیاهان و حیوانات به وجود می‌آیند.
درک اثرات خارجی، بسیار ساده است. هرگونه خاص، اثراتی بر رشد برخی از گونه‌های دیگر دارد. به عنوان نمونه، علوفه، غذای گاوها را تامین می‌کند و گاوها، با خوردن آن کل مقدار علوفه را کاهش می‌دهند. در مورد اول، یک اثر خارجی (Externality) مثبت داریم، به این معنا که یک گونه شرایطی را برای دیگر گونه‌ها فراهم می‌آورد که به نفع آنها است. در مورد دوم، یک اثر خارجی منفی داریم، یعنی یک گونه‌ کاری را انجام می‌دهد که برای گونه دیگر، خسارت به همراه دارد.
با این وجود، خود را به این روابط بسیار مستقیم خوردن و خورده شدن، محدود نمی‌کنیم. اغلب گیاهان، مواد شیمیایی گوناگونی را به خاک و جو وارد می‌کنند. واضح است که آشکارترین این موارد، اکسیژن آزادی است که وارد اتمسفر می‌شود، اما نمونه‌های بسیار زیاد دیگری نیز وجود دارند. اگر خود را به مواد شیمیایی یافته شده درون خاک محدود کنیم، به این نتیجه می‌رسیم که این مواد شیمیایی، اثری بر خاک باقی می‌گذارند که سبب می‌شود برای رشد دیگر گیاه‌ها مساعدتر یا بدتر شود. این، تنها یک مثال برای اثر جانبی است، مثال‌های بی‌شمار دیگری نیز از این دست وجود دارند. در حقیقت، به معنای واقعی کلمه، تمامی علم شناخت محیط‌زیست، به مطالعه این اثرات جانبی (خارجی) اختصاص دارد. وجود یک گیاه یا حیوان، اثرات قابل ملاحظه‌ای بر دیگر بخش‌های متعدد جامعه زیست‌محیطی دارد و مطالعه این زنجیره اثرات که از هر یک از گیاه‌ها یا حیوانات، به تمامی گیاهان و حیوانات دیگر وارد می‌شوند، موضوع اصلی اکولوژی است. در عین حال در این جا به دنبال گسترش مجموعه روابط متقابل در یک اکولوژی نیستیم، بلکه در پی بررسی عواقب نظری صرف وجود این گونه روابط می‌باشیم. 
اجازه دهید بحث خود را با یک مثال بسیار ساده آغاز کنیم. دو گیاه را در نظر بگیرید که بنابر عادت، در مجاورت یکدیگر زندگی می‌کنند. همچنین فرض کنید که هر یک از آنها، ماده‌ای شیمیایی را به عنوان محصول جانبی فرآیندهای زندگی خود تولید می‌کند که به دیگری منفعت می‌رساند، لذا هر یک از این دو گیاه در حضور دیگری به نحو بهتری رشد می‌یابد. در این جا یک اثر جانبی وجود دارد. طبیعتا این گیاه‌ها که هیچ ذهنی ندارند، این اثر جانبی را مدنظر قرار نمی‌دهند، اما روند تکامل به خاطر کارآیی در تولید این محصولات جانبی، این گیاهان را انتخاب خواهد کرد. از این رو، می‌توان به بررسی این نکته پرداخت که کارآمدترین نرخ تولید محصول جانبی برای این گیاهان، چیست. همچنین همان طور که مشهود است، نرخ تولید این محصول جانبی که با گزینش طبیعی انتخاب خواهد شد، نسبت به نرخ دیگری پایین‌تر است. جزئیات این تحلیل، نسبتا پیچیده است، اما کار خود را با این فرض ساده آغاز می‌کنیم که دو نژاد از هر یک از این دو گیاه وجود دارد. این نکته در شکل 3 نشان داده شده است. گونه A به دو شکل A1 و A2 موجود است. A2، محصول جانبی را تنها تا جایی تولید می‌کند که برای حداکثرسازی رشد نژاد خود، ضروری است. به عبارت دیگر، به هیچ وجه، انرژی صرف تولید مقادیر اضافی از این محصول جانبی نمی‌کند. از سوی دیگر، A1 مقداری از رشد خود را فدای تولید بیشتر این محصول جانبی می‌نماید. همین شرایط در رابطه با گونه B نیز صادق است، یعنی B2، نژادی است که تنها، مقداری از محصول جانبی را به تولید می‌رساند که با حداکثر رشد خودش، تطابق داشته باشد و B1 ، نژادی است که مقدار بیشتری محصول جانبی، تولید کرده و تمایل به رشد کمتری برای خود دارد. 
در شکل 3، وزن هر یک از این گیاهان که می‌توان انتظار داشت که مورد پشتیبانی واقع شوند، با نقطه A در گوشه بالا و سمت راست و B در گوشه پایین و سمت چپ هر سلول نشان داده شده است. از آن جا که محصول جانبی هر گونه از نظر پاره‌تویی، مناسب می‌باشد. لذا وزن هر گیاه در گوشه بالا و سمت چپ، نسبت به گوشه پایین و سمت راست بیشتر است. در گوشه بالا و سمت چپ، هر یک از گیاه‌ها، مقداری از انرژی خود را صرف تهیه «کود» برای دیگری می‌کند، ولی در گوشه پایین و سمت راست، هر یک از این گیاهان، از نژاد شماره «2» ترکیب یافته است که تنها در پی حداکثرسازی رشد خود بوده و از رشد دیگری، چشم‌پوشی می‌کند. وزن خالص هر یک از این دو نوع گیاه، در مربع بالا و سمت چپ، نسبت به مربع پایین و سمت راست، بیشتر است. لذا مربع بالا و سمت چپ را می‌توان از نقطه نظر هر یک از 
این دو، بهتر دانست. 
در عین حال، توجه داشته باشید که ساختار این نمودار، از جنس معمای زندانی است. واضح است که نژادهایی که به واسطه گزینش طبیعی، انتخاب می‌شوند، A1 و B1 نبوده، بلکه A2 و B2 خواهند بود. این نکته را می‌توان به راحتی و با مشاهده این مطلب دریافت که اگر ترکیبی از A1 و A2 ، با B1 یا B2 (یا ترکیبی از آنها)، در یک زمین قرار داده شوند، A2 سریع‌تر از A1 رشد خواهد کرد. (همان طور که توسط ماتریس، نشان داده شده است). طی چند نسل، A2 کاملا جایگزین A1 خواهد شد. به عنوان مثال، اگر نژادی از B که در زمین قرار می‌گیرد، B1 باشد، آن گاه، مقدار مشخصی از بذر A2، ده نهم برابر همان مقدار از بذر A1، تولید خواهد داشت. به همین صورت، اگر B2 در زمین کاشته می‌شد، این نرخ، هشت هفتم می‌بود. از آن جا که نمودار فوق، متقارن است، همین سیر استدلال، در رابطه با B نیز صادق است. لذا، گزینش طبیعی، نژادهایی را انتخاب خواهد کرد که مقدار کمتری از این گیاه را در مقایسه با دیگر نژادها تولید می‌کنند. این امکان وجود دارد که با پرورش گزینش، نژادهایی را تولید کرد که مقدار بیشتری را از هر یک از این دو گیاه تولید کنند. 
نیازی به گفتن نیست که اثرات جانبی مثبت، از نوعی که در شکل 3 نشان داده شد. تنها اثرات جانبی که در طبیعت یافت می‌شوند، نیستند. گیاهان، صدمات زیادی را نیز به دیگر گیاه‌ها وارد کرده یا آنها را ریشه‌کن می‌سازند. البته همین نکته در رابطه با حیوانات نیز صادق است. می‌توان برای بررسی این گونه موارد، مثالی شبیه به شکل 3 ایجاد کرد و بار دیگر، به این نتیجه رسید که گزینش طبیعی مناسب، به شکلی نخواهد بود که تولید این دو نژاد را به حداکثر برساند. به علاوه فقط برای سادگی مطلب، مجبور شده‌ایم که در مثال بالا، تنها از دو نژاد استفاده کنیم. 
می‌توان تعداد بسیار زیادی از نژادها و نیز ترکیب‌هایی از نژادهای مختلف را در بررسی وارد کرد. نتیجه نهایی، تفاوتی نخواهد کرد. علاوه بر آن، استفاده از دو گونه، به جای تعداد زیاد گونه‌هایی که در یک اکولوژی متوسط وجود دارد، تنها به خاطر این نکته بوده است که ما از یک قطعه کاغذ دوبعدی استفاده می‌کنیم. در واقع، اگر گونه‌های بسیاری وجود داشته باشند، تحلیل ارائه شده نسبت به حالتی که تنها دو گونه داشته باشیم، بسیار قوی‌تر خواهد بود. بنابراین در صورتی که به طبیعت کمک نشود، به مناسب‌ترین گزینش دست نخواهد یافت.} 

^{(*بزرگ‌ترین سازمان زیست‌محیطی آمریکا که در 28 مه 1892 توسط جان مویر معروف تاسیس گردید)}

 

^{نویسنده: گوردون تالوک} 

^{مترجمان: محسن رنجبر، مریم کاظمی}