Грозит ли Земле массовое вымирание видов

Скорость вымирания видов растений и животных в наше время довольно высока. Это отмечают многие ученые. В некоторых регионах Земли сильно сокращается биоразнообразие, уменьшается поголовье крупных зверей. Биологи заговорили о шестом глобальном вымирании, наступившем, кстати, не без участия человека.  Противники же подобного алармизма настаивают, что говорить о катастрофе определенно можно будет через столетие- другое.

"То, что сейчас на планете имеет место высокий темп вымирания видов, — это бесспорный факт. Другое дело — точные оценки темпа и сравнение его с массовыми вымираниями прошлых эпох", — рассказал РИА новости Александр Марков, заведующий кафедрой биологической эволюции биологического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова.

Палеонтологи утверждают, что некоторое фоновое вымирание видов, как и появление новых, происходит на планете постоянно. Но сейчас виды исчезают в тысячу раз быстрее, чем в спокойные доисторические эпохи. К такому выводу пришли авторы международного исследовательского проекта "Millennium Ecosystem Assessment", результаты которого опубликованы еще в 2005 году. По оценкам ученых, исчезновение угрожает 10-30% видов.

В 2009 году австралийский биолог Найджел Сторк (Nigel E. Stork) проанализировал темпы вымирания, которые прогнозируют различные исследователи. Разброс получился, на первый взгляд, внушительный: каждые десять лет планета теряет от десятых долей процента, например среди насекомых, до десятков процентов от общего числа видов.

"Даже 1-2% — очень много. Это значит потерять каждый сотый вид за десять лет на планете. А если 20-30%? Да, очень похоже на крупное массовое вымирание", — комментирует Марков работу Сторка.

Ученые считают, что скорость вымирания современных видов существ высокая

"Наши результаты подтверждают, что текущая скорость вымирания выше, чем можно ожидать, изучая ископаемую летопись, что доказывает необходимость эффективных мер по сохранению видов", — пишут авторы обзора под названием "Has the Earth’s sixth mass extinction already arrived?" (Наступило ли уже шестое массовое вымирание видов на Земле?), опубликованного в 2011 году в Nature. И хотя ученые отвечают на этот вопрос отрицательно, но, учитывая уникальное и крайне неудачное сочетание условий, оговаривают, что мир находится всего в нескольких поколениях от глобального вымирания, сравнимого с теми, что случались миллионы лет назад.

Кто вымрет сначала

"Вымирание затрагивает в первую очередь самые богатые видами экосистемы — тропические леса, коралловые рифы. В Бразилии и Африке площади влажных экваториальных лесов активно сокращаются, что наносит сильнейший удар по биоразнообразию. Когда вырубают 10 квадратных километров леса в Амазонии, это ведет к уничтожению десятков и сотен видов моллюсков, растений, насекомых. Если мы хотим сохранить видовое богатство планеты, тропики нельзя трогать", — говорит Александр Марков.
 

Коралловые полипы Большого Барьерного рифа гибнут от потепления воды

Коралловые рифы в океанах — вторая по уязвимости экосистема. На нее сильно повлияло повышение среднегодовой глобальной температуры воздуха. Из-за нагрева верхней толщи океана фотосинтезирующие водоросли, живущие с полипами в симбиозе, погибают. Из-за этого коралловые рифы обесцвечиваются, а их богатейшее сообщество обитателей умирает. 

"Это очень пугающий процесс, происходящий в теплых морях", — подчеркивает ученый.

Вымиранию сухопутных и пресноводных моллюсков посвятили недавнюю публикацию в журнале Nautilus биологи из Франции и США. По их версии, улитки и разные двустворки не переносят разрушения среды обитания, атаки чужеродных видов и изменения климата. Вредят им и коллекционеры. За прошедшие пятьсот лет вымерли или другим образом исчезли из природы 1032 вида моллюсков.

Больше шансов исчезнуть есть у крупных животных, полагает Леонард Полищук, ведущий научный сотрудник кафедры общей экологии Биологического факультета МГУ. К такому выводу он пришел, изучая вымирание мамонтовой фауны в плейстоцене. Дело в том, что крупные животные не образуют многочисленные популяции, проще говоря, слонов меньше, чем мышей. Если популяция крупных животных сокращается под влиянием каких-то факторов, то снижается генетическое разнообразие вида, копятся вредные мутации, которые подталкивают животных к вымиранию. Выстраивается положительная обратная связь, когда одни факторы усиливают другие, и в результате вид исчезает.

"Известны случаи, когда виды восстанавливались после резкого снижения численности. Самый известный пример — гепарды. Судя по их генам, пять-десять тысяч лет назад они прошли, образно говоря, через очень узкое бутылочное горлышко. Их осталось всего несколько десятков особей. Но вид чудом выжил. Все современные гепарды — это потомки тех единичных животных", — приводит пример Марков.

Все современные гепарды - близкие родственники

Американский ботаник Петер Рейвн (Peter Raven) в недавней статье "The Fate of the World’s Plants" (Судьба растительного мира) допускает, что половине видов флоры угрожает вымирание до конца столетия. Причем большинство их останется нам неизвестной.

А вот упомянутый нами Сторк еще в 2013 году утверждал обратное в остроумной работе под названием "Сумеем ли мы пересчитать все виды до того, как они вымрут?" Не разделяя гипотезы о шестом массовом вымирании, ученый и его соавторы перечислили факторы, которые мешают нам реально оценить скорость сокращения биоразнообразия: это усилия по сохранению видов, рукотворные ландшафты, где обитают многие виды, отложенное вымирание (extinction debt), которое отстает по времени от своих причин, а также пресловутый человеческий фактор. Ведь к исчезновению 90% известных нам видов птиц и млекопитающих за последние пятьсот лет люди так или иначе приложили руку.

Сверхэффективный мегахищник

"Около 40 тысяч лет назад, когда люди проникли в Австралию, там начали массово вымирать крупные животные. Скорее всего, это напрямую связано с человеком. Австралийская мегафауна оказалась неприспособленной к сосуществованию с таким сверхэффективным хищником, как человек", — поясняет Александр Марков.

Аналогичная судьба постигла мегафауну обеих Америк 11-12 тысяч лет назад, когда ее впервые стали заселять люди. Они прямо или косвенно уничтожили мамонтов, мастодонтов, гигантских броненосцев, ленивцев, лошадей. Последних спустя тысячелетия завезли из Европы испанцы, ужаснув коренных жителей.



Человек и климат внесли равный “вклад” в вымирание мегафауны ледникового периода

Примерно в то же время значительно поредела мегафауна в тундростепях Евразии. Вымерли мамонты, пещерные львы и медведи, шерстистые носороги и древние лошади. Как полагают ученые, исчезновению способствовало несколько причин, в том числе наступление межледниковья. А кроме того, в это время освободившиеся от ледника территории обживали хорошо организованные древние охотники с луками и копьями. По мнению Маркова, роль человека в вымирании крупных животных позднего палеолита, можно сказать, доказана.

Климат и жизнь

Изменение климата (независимо от вызвавших его причин) рассматривают как один из главных факторов современного вымирания видов. Эту связь исследовали ученые из России и США, взяв за основу математическую модель возникновения хаоса в популяции организмов. Они добавили в модель положительную обратную связь, когда климат влияет на экосистему и наоборот. 

"Есть достаточно ресурсов и хороший климат, а виды массово вымирают. Казалось бы, никакой логики нет. Но выясняется, что работает положительная обратная связь", — рассказывает соавтор работы Иван Судаков, сотрудник физического факультета Университета Дейтона в США.

В другой статье, опубликованной пока в Arxiv.org, те же авторы показали, что популяция организмов, достигнув максимального разнообразия, имея много ресурсов, может вымирать от небольшой флуктуации климата. 

Применимы ли такие модели к нашему времени? Такую возможность допускает Даниэль Ротман (Daniel H. Rothman) из MIT в недавней статье "Thresholds of catastrophe in the Earth system" (Начала катастроф в системе Земля). Он анализирует насыщение атмосферы Земли углекислым газом за прошедшие 540 миллионов лет, пытаясь понять, когда и при каких условиях начинается разлад ключевых систем планеты, приводящий к вымиранию видов.

Земля пережила пять катастроф, теряя большую часть обитателей в результате перестройки атмосферы, вулканической активности, астероидной атаки и сочетания самых разнообразных обстоятельств. После каждого эпизода живой мир восстанавливался миллионы лет. Переживет ли он шестое?