Мы вымираем?

Татьяна Яницкая, эксперт Лесной программы Всемирного фонда дикой природы (WWF)

dreamstime_xl_7086471

За долгую историю Земли процесс вымирания населяющих ее видов живых организмов практически не останавливался. Продолжается он и в наши дни. Однако для поддержания жизни на планете важно, чтобы на смену вымирающим видам приходили новые, а вот с этим процессом, по мнению ученых, в последнее время у нас не все благополучно. В чем причина тревожных тенденций? Неужели жизнь на Земле может оказать под угрозой?

Леопард и аллигатор

Июль 2011 года принес сотрудникам Всемирного фонда дикой природы в России радостную весть. Мониторинг южной части популяции редчайшей кошки планеты – дальневосточного леопарда – показал рекордную цифру: 12 зверей, что означает рост численности данной группировки в два раза! Произошло это благодаря передаче заказника «Леопардовый» под управление заповеднику «Кедровая падь», что позволило наладить реальную охрану его территории.

Увы, подобных примеров успешных действий по восстановлению численности редких видов немного, хотя они есть. Например, американский аллигатор восстановлен до такого уровня, что он больше не включается в списки угрожаемых и уязвимых видов. Численность белоголового орлана, американского журавля и черноногого хорька увеличивается. Есть еще немало видов, которые не восстановлены, но многие из них были бы, по-видимому, потеряны, если бы не их законодательная защита и не восстановительные программы. Однако противоположная чаша весов пока что неумолимо перевешивает.

Согласно данным Всемирного союза охраны природы, из оцененных 40 тыс. видов под угрозой исчезновения находится 40 %.

Исчезновение видов – естественный процесс или катастрофа?

Широко известна печальная история полностью истребленного странствующего голубя, который в XIX веке был одной из самых многочисленных птиц на Земле: его численность оценивалась в 3–5 млрд особей! Его вымирание произошло в течение 20 лет, прежде всего по причине коммерческого истребления этой птицы ради получения мяса.

С 1600 года зарегистрировано исчезновение более 1000 видов животных и растений, а всего в мире на данный момент формально названо и описано около 1,5 млн видов живых организмов. То есть к настоящему времени зафиксировано исчезновение менее 0,1 % всех известных видов. К тому же нет сомнений, что лишь малая часть живущих на Земле видов описана учеными. Общее видовое разнообразие Земли, по разным оценкам, составляет от 30 до 100 млн видов живых организмов. Основная доля неописанных и неназванных видов приходится на тропических насекомых (весьма сложная группа для выявления и описания, а специалистов по ней в разы меньше, чем требуется).

Вроде бы причин для особой тревоги по поводу вымирания ряда видов не должно быть, тем более что, подобно тому как каждое живое существо обязательно когда-нибудь умрет, любой вид в конце концов прекращает свое существование. 99,9 % когда-либо живших на Земле видов исчезло, и на их место пришли новые. В истории Земли известно шесть периодов массовых вымираний, последний из которых пришелся на конец мелового периода (около 65 млн лет назад). Тогда вымерло примерно 75 % видов, в том числе динозавры, другие крупные рептилии и большинство групп морских организмов. На этом фоне нынешние сотые доли процента не производят впечатления.

Увы, однако поводов для оптимизма нет, и по многим причинам. Во-первых, в настоящее время, согласно данным Всемирного союза охраны природы, из оцененных 40 тыс. видов под угрозой исчезновения находится 40 %. И в самые ближайшие годы процент исчезнувших видов, скорее всего, станет существенно выше. К тому же следует признать, что официальные цифры слабо соответствуют реальному положению вещей. Документированные потери составляют очень малую часть от того, что на самом деле исчезло или исчезнет в ближайшие десятилетия. «Мы предсказываем, что в случае сохранения нынешних темпов вымирания животных и растений уже к концу нынешнего столетия на земле перестанут существовать две трети всех известных науке видов птиц, млекопитающих, бабочек и растений», — заявил недавно президент Международной dreamstime_s_13240559организации ботаников Питер Рейвен.

Таким образом, мы переживаем начальный этап очередного массового исчезновения видов, которое может оказаться сравнимым с любым из великих вымираний прошлого или даже превзойти их по масштабам, и на этот раз исчезновение видов вызвано исключительно человеческой деятельностью. Причем современные темпы исчезновения видов только в тропических лесах во много раз превышают скорость естественного вымирания видов до начала человеческой эры, которое составляло примерно один вид в несколько лет. Выходит, темпы происходящего в настоящее время глобального исчезновения видов примерно в 100 000 раз выше его фонового уровня.

Темпы происходящего в настоящее время глобального исчезновения видов примерно в 100 000 раз выше его фонового уровня.

Не только виды, не только тропики

Многие ошибочно ставят знак равенства между биоразнообразием и разнообразием видов. Виды являются основным объектом наиболее значимых международных соглашений по охране природы. Основное внимание мирового сообщества приковано к тропическим регионам с их фантастическим разнообразием видов. Но уровень биологических видов – это всего лишь один из трех или даже четырех уровней биологического разнообразия. В соответствии с международной Конвенцией о биологическом разнообразии, «биологическое разнообразие» означает вариабельность живых организмов из всех источников, включая, среди прочего, наземные, морские и иные водные экосистемы и экологические комплексы, частью которых они являются. Это понятие включает в себя разнообразие в рамках вида, между видами и разнообразие экосистем.

Дело в том, что структурными единицами экосистем и основой их функционирования являются вовсе не виды, а их отдельные популяции, нередко сильно различающиеся между собой наборами и частотой разных проявлений отдельных признаков. Эти различия между отдельными популяциями являются отражением локального приспособления к конкретным условиям.

Например, некоторые популяции растений из различных местообитаний демонстрируют разную эволюционно обусловленную степень толерантности к металлам и не могут быть с легкостью перемещены из одного местообитания в другое. Гуппи, населяющие реки Тринидада, в зависимости от того, обитают они совместно с хищными рыбами или же нет, имеют сильно отличающуюся генетически обусловленную окраску, различную численность потомства и несхожих по размеру мальков. Некоторые виды растений демонстрируют очень непохожие генетически обусловленные формы роста в низкогорных и высокогорных экосистемах. Подобная генетически обусловленная пластичность является, по-видимому, важнейшим свойством для большинства организмов. Таким образом, эта форма биологической изменчивости сама по себе должна быть объектом защиты и сохранения, а формальное сохранение вида как такового может внести незначительный вклад в функционирование биосферы, если в результате утраты большей части своего внутреннего разнообразия он окажется неспособен включиться в структуру различных локальных экосистем.

Изменчивость же внутри популяций – генетическая изменчивость – является основой для эволюционных процессов и, следовательно, первым шагом в процессе видообразования, т. е. формирования нового вида. Вспомним, что хотя в истории жизни на Земле виды постоянно вымирали, но на их место в результате эволюции неизменно приходили новые. Поэтому цель природоохранных усилий должна заключаться в том, чтобы не остановить генетические (и, следовательно, эволюционные) изменения, не пытаться сохранить статус-кво, но дать популяциям возможность и дальше адекватно отвечать на изменения среды. А для этого требуется сохранить не виды сами по себе, а виды в их внутреннем генетическом разнообразии.

Отметим здесь же, что хотя по показателям видового разнообразия северные экосистемы несопоставимы с тропическими, но это нисколько не умаляет их роль в биосфере. Дело в том, что в более суровых и менее стабильных по сравнению с тропиками условиях Севера относительно невысокий уровень видового разнообразия компенсируется повышенным внутривидовым и внутрипопуляционным разнообразием. Здесь существенно выше различия, в том числе закрепленные на генетическом уровне, между отдельными группами и популяциями одного вида. Например, выявлен существенный уровень генетического своеобразия географических форм у ряда видов деревьев семейства сосновые. Подобные результаты получены при исследованиях популяций рыб — арктического гольца, камчатской микижи и др. То есть устойчивое существование экосистем северных регионов, а значит, и осуществление их биосферных функций (поддержание климата, стабильности среды, биологического равновесия и др.) зависит от сохранения всего внутривидового разнообразия. Это означает, что экосистемы умеренных зон ничуть не меньше тропических нуждаются сохранении их биоразнообразия и способностей эффективного выполнения ими биосферных функций[1].

Получается, что экологическая роль каждой популяции не зависит от других популяций данного вида, что не учитывается, когда популяции рассматриваются все вместе, под одним видовым именем. Если, например, в результате применения пестицидов в речном бассейне исчезла популяция пчелы, это будет иметь неблагоприятные последствия для растений, которые опыляются пчелами данной популяции, вне зависимости от того, существует этот вид где-то в другом месте или нет. Пчелы выполняли определенную функцию в данной конкретной экосистеме и больше ее не выполняют. До тех пор пока не произойдет реколонизация, исчезновение данной популяции для функционирования данной локальной экосистемы будет иметь столь же негативные последствия, как и исчезновение всего вида. Популяционная устойчивость в каждой локальной экосистеме важна больше, чем общая устойчивость вида.

Все это означает, что мы потеряли в мировом масштабе гораздо больше биоразнообразия в форме популяций, чем признавалось до сих пор, и состояние биоразнообразия гораздо ниже того уровня, о котором мы можем судить на основании числа исчезнувших видов. Исчезновение видов – это только одна часть проблемы, и, по крайней мере в умеренных зонах, ее меньшая часть. Там исчезновение составляющих вид элементов – подвидов, экотипов и генетически обособленных популяций – в гораздо большей степени представляет угрозу для функционирования экосистем.

Наконец, ориентированный на сохранение видов подход не адресует нас к более серьезной проблеме – потере местообитаний и экосистем, что на самом деле является основной причиной исчезновения видов. Если вспомнить, что, например, современная площадь высокотравных прерий Северной Америки составляет не более 1 % от исходной, то становится понятным, что попытки сохранить отдельные виды прерий заведомо обречены на провал. В сходном положении находятся мангровые заросли, которые, помимо исключительного и специфического биоразнообразия, как выяснилось, являются одними из лучших аккумуляторов углерода.

dreamstime_m_17982336Современная экология утверждает также, что экосистемы в основном не находятся в динамическом равновесии (по крайней мере, не бесконечно долго) и не имеют точки стабильности. Природные возмущения (пожары, наводнения, засухи, бури, землетрясения, вспышки болезней и т. п.) порой более существенны. Биологическое разнообразие в таких разных экосистемах, как прерии, леса умеренного и тропического пояса и литоральная зона, поддерживаются неравновесными процессами. Экосистемы состоят из мозаики местообитаний и плавных переходов между ними, а не из внутренне однородных и легко классифицируемых сообществ. В свете этой парадигмы охрана природы концентрирует внимание на динамических процессах в конкретных природных условиях. Специалисты по природоохранной биологии должны стремиться понять, как взаимодействие между неравновесными процессами и иерархией взаимосвязей видов определяет структуру сообществ и биологическое разнообразие. Экосистемы являются открытыми системами, с потоком видов, веществ и энергии, и должны рассматриваться в контексте своего окружения. Следующий шаг состоит в том, что охраняемые территории не могут пониматься как вещи в себе, а должны интегрироваться в большие природоохранные сети с учетом пространственных и временных изменений. Иначе все наши усилия по сохранению отдельных видов и экосистем окажутся в итоге тщетными.

Снижение численности странствующего голубя началось еще в 1800 году, однако катастрофическое уменьшение его количества произошло всего лишь за 20 лет — с 1870 по 1890 год. Последний раз эта птица в дикой природе была отмечена в 1899 году, а ее последний представитель умер в зоопарке города Цинциннати (США) 1 сентября 1914 году. Вот так сверхобильный вид стал редким и исчез всего за два десятилетия.

 Плавали, да не знаем

Еще одна проблема: огромный пласт угрожаемого биоразнообразия в силу ряда причин получает незаслуженно мало внимания. Речь идет о Мировом океане, который составляет более чем 99 % объема постоянно населенной животными и растениями биосферы. Покрывая площадь, превышающую площадь суши более чем в два раза, и имея в 100 раз большую толщину заселенного живыми организмами слоя (при средней глубине около 4000 м), Мировой океан остается наименее защищенной частью биосферы.

Богатство видов на суше выше, чем в Мировом океане, однако 34 из 35 существующих в настоящее время типов животных являются морскими и 16 из них представлены исключительно морскими видами. Океан стал колыбелью всех известных типов животных, и многие из них исчезли еще до того, как была заселена суша, причем, по общему признанию, представителями небольшого числа успешных групп, в частности насекомыми, которые в процессе эволюции создали поразительное число видов. Но в принципе океан содержит гораздо большее таксономическое разнообразие, чем суша.

Хотя это признают немногие, но разнообразие морских экосистем выше разнообразия экосистем суши. Как и на суше, в океане есть свои леса, луга, пустыни, горные и островные экосистемы, пещеры и горячие источники, но океан, в отличие от суши, представлен тремя средами — твердой, жидкой и газообразной. В океане есть экосистемы с очень высокой первичной продуктивностью, например заросли водорослей литоральной зоны в северо-восточной части Тихого океана, также есть и экосистемы, существование которых полностью зависит не от фотосинтеза, а от хемосинтеза.

Морское биоразнообразие, как и наземное, подвергается угрозе на всех уровнях. Перечень угрожающих факторов в целом один и тот же и для наземных, и для морских экосистем, но и здесь есть своя специфика. Значение переэксплуатации и загрязнения океана хотя и недооценивается, но тем не менее давно признается, в то время как лишь очень немногие люди осознают важность других факторов. Например, поразительно мало исследований посвящено влиянию физических факторов, таких как траление морского дна или изменение речного стока, на морские виды и экосистемы. При этом многие специалисты по экологии морского дна уже пришли к выводу, что траление является главной причиной физического разрушения экосистем на обширной территории мирового континентального шельфа и материкового склона. Траление, когда одни организмы давятся, а другие засыпаются или же выкапываются, оборачивается настоящей трагедией, в результате которой упрощается структура сообществ и нарушается функционирование экосистем, что в свою очередь оказывает существенное влияние на стабильность рыбного промысла. Трудно представить, чтобы сходные нарушения, произведенные на суше, например сплошная рубка леса, трелевка, распашка или добыча полезных ископаемых открытым способом, так же долго оставались вне внимания ученых и общественности.

К сожалению, по сравнению с сушей, в Мировом океане охраняется еще меньшая его часть, и охрана имеет тенденцию быть менее строгой. Кроме того, разделяющие океан линии, которые люди нарисовали на картах, не признаются расселяющимися личинками, мигрирующими взрослыми особями или распространяющимися с течениями загрязняющими веществами, что делает международное сотрудничество непременным условием охраны природы моря. При этом дальность расселения личинок морских животных в среднем заметно больше, чем у сухопутных видов. Следует добавить, что большая часть Мирового океана не является чьей-либо собственностью, что оборачивается для морских экосистем «трагедией общинных земель» в значительно большей степени, чем для экосистем суши.

Не исключено также, что растущее воздействие на экосистемы суши опосредованно оказывает большее воздействие на океан, чем наоборот, т. е. изменения океанической жизни менее значимы для экосистем суши. Недавние исследования показали, что продуктивность экосистем Охотского моря напрямую зависит от поступления в них с водами Амура неких соединений железа, образующихся в лесах бассейна великой реки. Вырубка лесов в бассейне Амура, таким образом, ставит функционирование морских экосистем под угрозу.

Еще более драматический пример касается использования вооруженными силами США во время войны во Вьетнаме 1965–1973 годов таких суперэкотоксикантов, как диоксины («оранжевый агент»). Мало того что загрязненные диоксинами леса превратились в травянистые пустоши и не восстановились по прошествии десятилетий – как оказалось, фильтрация диоксинов в глубокие горизонты почвы с осадками привела к загрязнению грунтовых вод и выносу их в море, что явилось одной из причин гибели коралловых рифов.

Итак, размышляя об отличительных особенностях проблемы сохранения морского биоразнообразия, мы постоянно приходим к мысли, что основное отличие заключается в том, что о море нам известно гораздо меньше. Беспокойство по поводу потери биоразнообразия только недавно распространилось на Мировой океан, и морская природоохранная биология отстает от биологии охраны наземных экосистем на два десятилетия.

Мы переживаем начальный этап очередного массового исчезновения видов, которое может оказаться сравнимым или даже превзойти по масштабам любое из великих вымираний прошлого, и на этот раз исчезновение видов вызвано исключительно человеческой деятельностью.

 Зачем нам сохранять биоразнообразие?

Очевидный ответ на вопрос «Зачем нам сохранять биоразнообразие?» многим известен и лежит в «меркантильной» плоскости. Каждый вид (подвид) живых организмов может явить нам неизвестные доныне возможности его полезного применения – в качестве лекарства от опасных и даже смертельных болезней, пищевого или кормового ресурса, источника каких-то ценных веществ и др. Так, препарат винкристин, полученный из мадагаскарского барвинка, оказался наилучшим средством для лечения детской лейкемии. Открытый в конце 1950-х годов, он является одним из наиболее часто приводимых примеров современного эффективного лекарства, изготовленного из растения, найденного на территории, где естественная биота испытывает угрозу полного уничтожения. И таких примеров немало.

Все это верно, но далеко не самое главное. Так, в Национальной стратегии сохранения биоразнообразия России его основные функции, необходимые для поддержания жизни на планете и для существования человека, определены следующим образом:

1) средообразующая – поддержание биосферных процессов на Земле и формирование благоприятных для жизни человека условий (чистый воздух, чистая вода, плодородие почв, устойчивый климат);

2) продукционная – создание биологической продукции, используемой для питания, в качестве энергоресурсов и сырья для многих отраслей экономики;

3) информационная – хранение накопленной в ходе эволюции информации (включая генетическую) о структуре и функционировании биологических систем;

4) духовно-эстетическая – влияние живой природы на развитие культуры, мировоззрение человека, эстетическая и этическая ценность живой природы.

Обратите внимание – первой названа средообразующая функция, которую действительно можно назвать главной. Суть ее в том, что естественные природные экосистемы, включающие все разнообразие популяций, видов, биологических явлений и динамических процессов, наиболее эффективно поддерживают среду для жизни на Земле, в том числе для жизни человека. Более того, только естественные экосистемы способны обеспечивать устойчивость среды обитания при любых возникающих возмущениях.

Данный аргумент в пользу защиты естественных экосистем и всего связанного с ними биоразнообразия куда менее широко известен и слабее подкреплен фактическим материалом, доступным неспециалисту. И это при том, что за последние 15 лет исследования средообразующей роли биоразнообразия стали одним из наиболее актуальных и быстро развивающихся направлений экологии. Рост работ в этой области имел лавинообразный характер. По результатам сделан вполне определенный вывод, что разнообразие видов или их функциональных групп повышает интенсивность экосистемных функций. В качестве показателей функционирования экосистем использовались биомасса сообщества, интенсивность дыхания, продуктивность и др.

Приведем конкретный пример. Анализ данных о потоках СО2 между экосистемами (разных типов) и атмосферой, собранных по всему миру, показал повышение интенсивности дыхания нарушенных экосистем по сравнению с ненарушенными. Проще говоря, эмиссия углекислого газа в нарушенных экосистемах всегда выше, чем в ненарушенных, т. е. любое нарушение экосистем вносит свой вклад в изменение климата. Более того, лесные экосистемы не только после пожаров, но и после рубок или повреждений насекомыми на несколько лет превращаются в источники углерода. Происходит это за счет разложения органики, причем огромный вклад в данный процесс вносит разложение органического вещества в почве и дыхание почвы. Таким образом полностью опровергается до сих пор бытующее мнение, что старовозрастные леса нужно рубить, так как они являются источниками парниковых газов.

Другими работами показано, что ключевая роль в круговороте атмосферной влаги принадлежит лесной растительности. Благодаря тому, что суммарная площадь листьев многократно превышает площадь занимаемой лесом поверхности, испарение воды над массивом сильно превосходит испарение над океаном. Испарившаяся влага затем конденсируется и исчезает из газовой фазы, что приводит к разрежению воздуха в атмосферном столбе над лесом. Поэтому здесь возникают восходящие потоки воздуха, что приводит к засасыванию влажного воздуха с океана. Затем, после выпадения осадков над сушей, он возвращается в океан. Причем авторы этой «теории биотического dreamstime_m_4845924насоса» уверены, что именно ненарушенные леса за счет наиболее эффективного использования ресурсов среды (это выражается в наибольшем листовом индексе), обеспечивают поддержание постоянного равновесия между количеством осадков и объемами речного стока и испарения. А значит, ненарушенные леса надежно защищают сушу от ураганов, смерчей и прочих подобных явлений. На этом основании авторы делают вывод о необходимости сохранения больших массивов ненарушенных лесов, количество и площадь которых во всем мире неуклонно сокращаются[2].

Траление является главной причиной физического разрушения экосистем на территории мирового континентального шельфа и материкового склона.

 Выводы

Мы многого не обсудили в этой статье, или обсудили недостаточно подробно. Надеемся, что сказанное хотя бы чуть-чуть приблизит читателей к мысли, что в основе современного экологического кризиса лежит разрушение биоразнообразия и деградация его функций. При этом биоразнообразие является ключевым ресурсом биосферы, определяющим будущее человечества.

Продолжающееся увеличение численности населения и рост потребления ресурсов биосферы сопровождаются разрушением биологического разнообразия Земли в двух взаимно усиливающих друг друга направлениях:

  • живая оболочка планеты становится меньше по площади и объему: природные экосистемы замещаются антропогенными территориями, уменьшается численность и сокращаются ареалы видов и популяций, сокращается площадь многих экосистем;
  • утрачивается видовое и внутривидовое разнообразие, происходит упрощение и гомогенизация живого покрова, нарушается структурно-функциональная организация оставшихся природных систем.

Основным объектом приложения природоохранных усилий должна быть среда обитания и экосистемы, в которых виды — лишь одна из составляющих частей, а также экологические и эволюционные процессы, результатом которых является биологическое разнообразие и функционирование экологических систем. Охрана видов на популяционном уровне, включающем весь объем морфологического и генетического разнообразия, является необходимым условием для обеспечения долговременного существования видов.

Сохранившиеся массивы природных территорий, поддерживающие свое биоразнообразие, являются центрами стабилизации биосферных процессов. Крупнейшие из этих массивов находятся на территории России. Мы можем этим гордиться, но все же не забывать, что такое наследие накладывает особую ответственность на наше общество.

Биоразнообразие является ключевым ресурсом биосферы, определяющим будущее человечества. Продолжающееся увеличение численности населения и рост потребления ресурсов биосферы сопровождаются разрушением биологического разнообразия Земли.


При написании статьи использованы следующие материалы:

  1. Conservation biology. 2003. Пер. с МБОО «Сибирский экологический центр». 2004.
  2. Павлов Д. С., Стриганова Б. Р., Букварева Е. Н. Сохранение биологического разнообразия и его функций как условие устойчивого развития. Экологоцентрическая концепция природопользования. М: Институт устойчивого развития / Центр экологической политики России, 2009. С. 5–69.

Оставить комментарий