Оксфорд – странный близнец Кембриджа, чуть менее прославленный брат, меньше п’рояв’и’ший себя по сравнению со своим более старшим братом-близнецом. Конечно, очень славный, старый, богатый и толковый. Но не Кембридж. Геолог немедленно заметил бы и другие отличия. Тогда как Кембридж раскинулся на меловых отложениях мелового же возраста, Оксфорд расположен в противоположном направлении относительно Лондона и на более старых породах. Его здания сложены из жёлтого и коричневого юрского песчаника, известняка и оолита (заманчивый геологический термин, которым имели обыкновение описывать специфический зернистый известняк). И по неизвестным причинам он взрастил или же привлёк плеяду эволюционистов, весьма отличающихся от кембриджских коллег. Среди них – Ричард Докинз и Роберт Мэй. Но самым главным разрушителем стереотипов может быть признан Норман Майерс, консервационист, ставший футуристом, который видит и опасается худшего не только в отношении будущего биологического разнообразия, но и в отношении самой будущей эволюции, в непосредственно наступающие годы. Майерс был самым громкоголосым среди всех пророков и объявлял о том, что конец биологического разнообразия – по крайней мере, в том виде, в каком мы его знаем – уже почти наступил.

Действительно ли Земля вступила в новую волну массового вымирания, или, может, она уже почти схлынула? Первое из этих двух утверждений уже выглядело радикальным даже в 1980-е годы, но в самом начале двадцать первого века его, похоже, приняли как факт. (Второе, о том, что самая закономерная стадия этого вымирания, по крайней мере, для крупных животных, уже завершилась – это пока ещё новое поле для научной деятельности.) Многочисленные статьи и серии книг подробно касались этой темы. Хотя Майерс был там первым – даже выдвигая довод о том, что утрата плейстоценовых крупных млекопитающих связана с современным кризисом биологического разнообразия. Согласно этой гипотезе, вымирание такого большого количества крупных животных (главным образом млекопитающих и птиц) на протяжении последних 50000 лет было лишь началом ещё большей волны вымирания, которая продолжается в настоящее время и охватит также неизвестный отрезок времени в будущем.

Майерс считает, что новая стадия этого массового вымирания – повсеместное сокращение биологического разнообразия – начала развиваться примерно с 1950 года, когда пошло основное усиление человеческого вторжения в места обитания живой природы. В то время примерно 1,7 миллиарда людей жило в так называемых развивающихся странах, расположенных в крупных тропических и субтропических областях, для которых характерны обширные леса и другие нетронутые местообитания для представителей живой природы. К исходу тысячелетия человеческое население этих областей приближалось к 5 миллиардам человек. Майерс утверждает, что силы, вызывающие сведение лесов, опустынивание, эрозию почвы и уничтожение почвенного слоя, неэффективное сельское хозяйство, нерациональное использование земель, неадекватную технологию, и, прежде всего, чудовищную бедность, приводят к разрушению среды обитания и, в конечном счёте, к вымиранию видов, и что эти силы наиболее очевидно проявляются в развивающихся экваториальных странах. По его оценке, 50 % общего количества видов в мире вымрет, самое большее, в течение нескольких следующих веков. Хотя эта оценка может звучать резко, она соответствует оценкам других экспертов по биологическому разнообразию, в том числе оценке Е. О. Уилсона от 1992 года о том, что 20 % всех видов вымрет до 2020 года, а остальные 30 % или более – в дальнейшем; подсчёту 1990 года Питера Рейвна, согласно которому 50 % всех видов на Земле вымрет к 2100 году, и оценке 1992 года Пола и Энн Эрлих, в соответствии с которой 50 % всех видов вымрет к 2050 году.

Все вышеупомянутые ясновидцы занимают позицию, согласно которой основная фаза современного массового вымирания должна вскоре произойти (но пока этого не случилось). Но насколько точны эти представления? Где цифры, касающиеся текущих темпов вымирания, которые подкрепляют это заявление?

 

Измеряя видовое разнообразие

Определение темпов утраты видов выглядит прямолинейным: сведите в таблицу количество видов, живущих в данный период времени, и сравните это количество с количеством видов, живших в другие временные интервалы. Однако, у этой методологии, кажущейся простой, есть многочисленные проблемы. Чтобы получить величину вымирания, нам нужна точная перепись ныне живущих видов. Такой глобальной переписи биологического разнообразия на видовом уровне всё ещё нет. Никто не ставит под сомнение тот факт, что действия человечества вызвали вымирание в недавнем и не столь уж недавнем прошлом. Фраза «мёртв, как дронт» – это не просто сотрясение воздуха. Но в настоящее время идут большие дебаты относительно масштабов антропогенных вымираний, и ещё большие – относительно перспектив таких вымираний в будущем. В итоге вся проблема заключается в числах. Но числа, которые нам нужны, очень трудно получить: Сколько видов существует на Земле? Сколько их было в разные времена в прошлом? Сколько видов вымерло за последнее тысячелетие, за прошлый век, или даже за прошлое десятилетие или в прошлом году? И самый главный изо всех вопросов: сколько будет утрачено за следующие столетие, тысячелетие или миллион лет? Ни одна из этих цифр не доступна напрямую; к ним всем следует прийти, если это вообще возможно, путём абстракции, умозаключений, дедукции, или же просто на основе догадок. В отличие от оценок, приведённых выше, некоторые учёные задаются вопросом, приблизится ли утрата видов даже к 10 % от текущего мирового разнообразия, и предполагают, что такая небольшая потеря была бы едва заметной.

Сто лет назад обширный влажный тропический лес Амазонии был фактически первобытной экосистемой. Сегодня в нём почти нет такого уголка, который не был бы затронут людьми.

Почему же вообще происходит спор относительно того, сколько видов существует ныне на Земле? В наши дни и в нашу эру, когда современная наука может обнаруживать планеты у звёзд, удалённых на световые годы, и может вычислить возраст вселенной по движению и активности субатомных частиц, что может быть проще, чем сосчитать количество видов на Земле, а затем, через отрезок времени в двадцать лет, например, выяснить, сколько из них вымерло? Такое предприятие потребовало бы большую армию биологов, намного большую, чем маленькая горстка, фактически занятая этим родом исследований. В действительности у нас есть лишь размытое представление о том, сколько видов в настоящее время существует на Земле, сколько было в прошлом, и сколько вымрет в любое произвольно указанное время. Отсутствие у нас самой основной и необходимой информации – числа видов, ныне существующих на Земле – как раз и является причиной самых больших расхождений во мнениях.

Из 1,6 миллиона описанных в настоящее время живых существ на Земле приблизительно 750000 – насекомые, 250000 – растения, 123000 – прочие членистоногие, помимо насекомых, 50000 – моллюски и 41000 – позвоночные; остальное составляют различные беспозвоночные животные, бактерии, протисты, грибы и вирусы. Большинство организмов не оставляет никаких следов в летописи окаменелостей.

Точное значение мирового биологического многообразия неизвестно. Не существует никакой централизованной регистрации названий организмов, и из-за этого много видов получило имена по несколько раз. Таксоном Найджел Сторк считает, что уровень синонимии может приближаться к 20 %. Например, обычная «десятиточечная божья коровка», которая водится в Европе, имеет сорок различных научных названий, и это при том, что она представляет собой один и тот же вид. Такие ошибки могут выглядеть легко устранимыми, но многие виды демонстрируют широкий диапазон изменчивости, и наиболее уклоняющиеся экземпляры данного вида часто ошибочно описываются как новый или особый вид.

Означает ли это, что количество видов на Земле сегодня меньше, чем установленные в настоящее время 1,6 миллиона? Вероятно, нет. Большинство биологов, изучающих биологическое разнообразие, подозревает, что их существует гораздо больше, но вокруг того, насколько больше, кипят интенсивные дебаты. Наиболее экстремальные оценки находятся в диапазоне от 30 до 50 миллионов видов, и это означает, что специалисты по таксономии дали имена лишь 3 % видов на Земле, и потому только начали свою работу с тех пор, как 250 лет назад или около того Линней поставил задачу описать каждый вид. Другие, более осторожные души, предполагают намного меньшее количество, между 5 и 15 миллионами видов. Хотя и с этим гораздо меньшим числом ясно, что работа по описанию биоты Земли должна пройти ещё долгий путь.

Точность подсчёта видов меняется от группы к группе. Для некоторых групп, вроде птиц и крупных позвоночных, наша перепись почти завершена; новых открытий новых видов будет совсем немного. А вот среди большинства групп беспозвоночных и для легионов одноклеточных организмов вроде простейших, бактерий и других микробов, наверняка существуют миллионы форм, пока ещё не описанных. Ясно, что учёные никогда не добьются успеха в описании всех без исключения видов (однако, это было бы замечательно). Тем не менее, существует неотложная необходимость дать разумную оценку мировому биологическому разнообразию. Оно ближе к 1,6 миллиона или к 50 миллионам? Как можно дать наиболее достоверную оценку, не описывая каждый ныне живущий вид? Было предпринято несколько хитроумных попыток сделать разумную оценку числа видов, живущих на Земле. Еще 1800-е годы британские зоологи знали, что насекомые являются единственной наиболее разнообразной группой животных на Земле, и попробовали сделать перепись разнообразия насекомых мира, придя к результату, равному 20000 видов. Теперь известно, что, по крайней мере, столько же видов насекомых водится в одной лишь Англии. Как же в таком случае сделать более точный подсчёт видов по всему миру? Подходящий на сегодняшний день метод состоит в том, чтобы использовать соотношение известных и неизвестных видов в таксономических группах, которые изучались в течение долгого времени и считаются достаточно хорошо известными (вроде птиц и млекопитающих) для оценки общего мирового биологического разнообразия. Ботаник Питер Рейвн использовал этот метод в 1980 году и заключил, что мировое биологическое разнообразие составляет приблизительно 3 миллиона видов. Специалисты по разнообразию насекомых имеют особенно большой опыт по части изобретения новых и искусных способов получения таких оценок. Найджел Сторк и его коллега К. Г. Гастон заметили, что из 22000 видов насекомых, известных в Англии, 67 являются дневными бабочками. Если предположить, что отношение числа дневных бабочек к другим видам насекомых в остальных частях мира является тем же самым (предположение, весьма непроверенное, но вероятное), они пришли к оценке общемирового биологического разнообразия от 4,9 до 6,6 миллиона видов для одних только насекомых.

Второй метод достижения результата при оценке мирового биологического разнообразия состоит в экстраполяции от образцов. Образцы некоторой географической области, а не таксономической группы, переносятся в другой масштаб, чтобы охватить биосферу в целом. Это был именно тот метод, с помощью которого была получена самая известная изо всех недавних оценок биологического разнообразия, сделанная энтомологом из Смитсоновского института Терри Эрвином и опубликованная в 1982 году; она установила, что

51

в тропических лесах всего мира обитает, как минимум, 30 миллионов видов жуков. Именно эта оценка так часто приводится в качестве примера (в том числе неверно), что требует дальнейшего исследования.

В то время Эрвин касался не мирового разнообразия, а лишь того, что верхняя граница полога влажного тропического леса была малоизвестна и в ней редко собирали образцы таксономы. Наиболее известные организмы из влажных тропических лесов происходят из подлеска. Было известно, что многоярусные пологи крупных деревьев давали приют совсем иной фауне, однако из-за трудностей сбора образцов в этом местообитании его обитатели были плохо известны. Эрвин изобрёл новый метод осуществления сбора образцов в верхней части полога. На протяжении трёх полевых сезонов он отравил и собрал всех насекомых, живущих на девятнадцати деревьях, принадлежащих к одному виду деревьев (Luehea seemannii, вечнозелёное лесное растение). Он обнаружил, что существовало в среднем 163 вида жуков, специфичных именно для этого вида деревьев. Пока всё хорошо и гладко. В этом месте, однако, Эрвин выдвигает целый ряд предположений, чтобы достигнуть своей известной оценки в 30 миллионов жуков. Во-первых, он предположил, что на каждом гектаре леса на его типовом участке находится, в среднем, 70 различных видов деревьев. Затем он предположил, что каждый из этих видов деревьев также обладал своими собственными 163 видами жуков – целая армия жуков, специфичных для этого дерева и живущих в его пологе. Перемножая эти числа, он достиг оценки в 11140 специфичных для деревьев видов жуков на одном гектаре леса в Панаме, а затем добавил ещё 1038 видов жуков, не постоянно обитающих на деревьях, получив значение в 12448 видов жуков на гектар леса. Затем он предположил, что жуки составляют 40 % общего количества фауны членистоногих в пологе леса, и потому общее биологическое разнообразие насекомых на одном гектаре у него составило 31120 видов членистоногих. Далее он добавил к своему подсчёту ещё треть от этого общего количества, чтобы принять во внимание насекомых, обнаруженных в подлеске, и подвёл общий итог в размере 41389 видов членистоногих на гектар панамского леса. Заключительный шаг – перенос данных по гектару подлеска панамского леса на весь мир – был сделан следующим образом. Эрвин отметил, что в тропиках существует 50000 видов деревьев. Приняв своё значение в 163 специфичных для вида-хозяина видов жуков на дерево, он получил путём многократно повторяющихся оценок 30 миллионов видов жуков в мире.

«Мысленный эксперимент» Эрвина был прост и изящен, но полон непроверенных предположений. Однако, поскольку он был основан (по крайней мере, в начале) на реальном сделанных сборах данных в тех местах, которые вплоть до того времени были фактически неизвестными, он зажил своей собственной жизнью и к нему относились весьма серьёзно. Он всё ещё является основанием для больших оценок биологического многообразия, приводимых сегодня.

Результаты оценок Эрвина были преданы широкой огласке, и это вполне справедливо. Они дали нам совершенно новое представление о мировом биологическом разнообразии. Но из-за способа, которым они были получены, их немедленно оспорили. Вскоре последовали новые исследования, с помощью которых делалась попытка подтвердить или опровергнуть эти новые, более высокие оценки мирового биологического разнообразия. Одно из наиболее тщательных исследований было проведено в Индонезии.

Проект «Уоллес», рассчитанный на год, был совместным для учёных из Музея Естественной Истории в Лондоне и Департамента науки Индонезии. Примерно двести размахивающих сачками и прихлёбывающих из своих фляжек энтомологов высадилось на остров Сулавеси. Было собрано множество насекомых, в том числе более 6000 видов жуков и почти 1700 разных видов летающих насекомых, более 60 % которых оказались новыми для науки. Эти учёные, применяя методы, подобные тем, что использовал Эрвин, оценили мировое биологическое разнообразие насекомых в пределах от 1,8 до 2,6 миллиона видов. Поскольку насекомые – это лишь одна из частей общего биологического многообразия (хотя одна из наиболее важных), эти новые оценки подтверждают, что мировое биологическое разнообразие в действительности гораздо выше, чем те 1,6 миллиона видов, что описаны в настоящее время. С другой стороны, даже при таком большом количестве видов насекомых мировое биологическое многообразие всё равно было бы заметно меньше 30 миллионов видов, предсказанных по оценке Эрвина.

Оценка ещё одного типа была получена известным биологом Робертом Мэем, который в 1988 году отметил, что в целях получения приблизительной оценки мирового биологического разнообразия может использоваться наблюдаемая корреляция между размерами тела и многообразием видов. Используя такой метод, Мэй дал оценку, согласно которой на Земле имеется от 10 до 50 миллионов видов, количество, которое, выглядит доводом в пользу оценок Эрвина.

 

Генетические потери

Одной из самых больших неожиданностей середины 1960-х – начала 1970-х годов было открытие того, что виды – практически все виды – характеризуются намного более высокой степенью генетической изменчивости, чем ранее предполагалось. Возникшие тогда методы гель-электрофореза и секвенирования ДНК позволяли генетикам оценить лишь то, насколько различными были особи одного и того же вида. Хотя каждый знал, что геномы – количество и тип генов – чрезвычайно различаются от вида к виду, никто и не предполагал большой генетической изменчивости, которая характеризует фактически каждый ныне живущий вид. Каждый организм несёт большое количество генов: бактерия в типичном случае несёт приблизительно 1000 генов, гриб – примерно 10000, а типичные более высокоорганизованные растения и животные – от 50000 до 400000. Изменчивость среди этих генов как раз и разделяет различные виды на Земле, как сегодня, так и в прошлом. Но в пределах каждого вида также имеет место значительный уровень изменчивости, который создаёт различные «расы», подрасы и популяции, которые составляют вид. Эта изменчивость оказывает виду величайшую услугу, поскольку обеспечивает защиту от внезапных изменений в окружающей среде: в сильно изменчивых популяциях с большей вероятностью найдётся хотя бы несколько индивидов, которые будут «преадаптированы» к любым новым условиям, которые наступают, таким образом позволяя расе выжить. Поэтому любое сокращение генетической изменчивости опасно для вида – и оно выглядит надёжным индикатором для видов, стоящих на пути к вымиранию. Перед окончательным вымиранием вида мы увидим гибель его популяций, вызванную сокращением общего генетического разнообразия.

В середине 1970-х годов изучение двадцати четырёх белков, выделенных у североамериканских морских слонов, показало, что этот редкий и находящийся под серьёзной угрозой вымирания вид не обладает, по сути, никаким генетическим разнообразием. Именно на этот вид охотились почти до полного его исчезновения, и даже при том, что он восстановил численность, поскольку был защищён от дальнейшего истребления, его общее генетическое разнообразие сильно пострадало. Считается, что популяция морского слона прошла сквозь «бутылочное горлышко». В условиях наименьшей численности у каждого тюленя, ищущего брачного партнёра, на выбор было лишь очень немного других тюленей, что привело к сильному инбридингу и утрате генетического разнообразия. Такие союзы между близкими родственниками часто характеризуются высокой степенью врождённых дефектов, задержкой умственного развития и снижением числа жизнеспособных сперматозоидов. Инбридинг настолько вреден, что в каждой культуре люди приняли законы против него.

Крайне выраженный пример таких генетических утрат – флоридская пума. Численность этого подвида американской пумы снизилась до менее чем тридцати особей в дикой природе. Для оставшихся самцов характерны низкая жизнеспособность спермы и дефектные сперматозоиды. Генетические исследования показывают, что у этого подвида самая низкая генетическая изменчивость среди всех ныне живущих популяций пумы.

 

Оценки текущего темпа вымирания

Можно возразить, что нынешнее массовое вымирание гораздо менее пагубно, чем события в конце перми или конце мезозоя, потому что сейчас вымирает меньший процент семейств и родов, чем в прошлом. Степень серьёзности данного случая вымирания обычно приводится в виде таблицы как процент от ныне существующих таксономических единиц, семейств, родов или видов, которые вымерли. Оперируя этой величиной, доказывается, что вымирания, которые произошли с начала ледникового периода, были обыденностью по сравнению с великими вымираниями палеозоя и мезозоя, потому что процент вымерших таксонов составляет всего лишь крохотную долю от всего разнообразия жизни на Земле. Однако из вида упускается тот факт, что абсолютное – не относительное – количество видов (или других категорий), которые уже вымерли в течение последнего миллиона лет, может быть значительным. Например, биологи Сторс Олсон и Элен Джеймс опубликовали данные, согласно которым за последние от двух до пяти тысяч лет с лица Земли исчезло не менее тысячи видов птиц. Это составляет, возможно, 20 % общего птичьего населения планеты. И это виды, которые оставили след в летописи окаменелостей, и потому те виды, о которых мы знаем. А сколько ещё их вымерло бесследно?

Вымирание – окончательная судьба каждого вида. Точно так же, как отдельные особи рождаются, живут какое-то время на Земле, а затем умирают, вид рождается путём видообразования, существует на протяжении некоторого отрезка времени (обычно измеряемого миллионами лет), а затем, в конечном счёте, вымирает. Таким образом, вымирание видов происходит всё время, а не только во время событий массового вымирания. Палеонтолог из Чикагского университета Дэвид Рауп называет эту концепцию фоновым вымиранием. Летопись окаменелостей можно использовать для того, чтобы свести в таблицу темп таких «случайных» вымираний, происходящих с течением времени, и темп оказывается замечательно низким. Рауп вычислил, что темп фонового вымирания на протяжении последних 500 миллионов лет составлял примерно один вид каждые четыре или пять лет. В противоположность этому, по оценке Нормана Майерса в течение последних тридцати пяти лет в одной только Бразилии вымирало четыре вида в день. Биолог Пол Эрлих предположил, что к концу двадцатого века темп вымирания будет измеряться видами в час.

Если получение надёжной оценки мирового видового многообразия вызывало проблемы, оценки текущих темпов вымирания были не менее спорными. В то время, как множество различных людей совершенно не согласно друг с другом ни относительно количества видов на Земле, ни относительно темпов, которыми число этих видов снижается в настоящее время, по одному вопросу нет никаких разногласий: подавляющее большинство видов, живущих в настоящее время на Земле, обитает в тропиках, и главным образом во влажных тропических лесах.

Для влажных тропических лесов характерен высокий полог, часто в 30 – 40 метрах над землёй, с деревьями-эмергентами, возвышающимися на 50 метров, и с двумя или тремя отдельными ярусами растительности. Это сложные многоуровневые сообщества с чрезвычайно разнообразными и изменчивыми участками местообитаний и микроклимата.

Влажные тропические леса сегодня встречаются в трёх основных областях. Наиболее обширный – американский, или неотропический регион влажных тропических лесов, сосредоточенный в бассейне реки Амазонки, но протянувшийся по Карибскому склону Центральной Америки до южной Мексики. Влажный тропический лес Неотропической области составляет примерно половину мировой площади тропических лесов и приблизительно одну шестую часть площади всех широколиственных лесов в мире. Второй крупный участок находится в восточных тропиках и расположен на полуострове Малакка. Третий участок находится в центральной Африке.

По оценке Нормана Майерса, от 76000 до 92000 квадратных километров тропического леса утрачивается каждый год из-за лесозаготовок и расчистки под поля, и дополнительно сильно разрушается 100000 километров. Это означает, что примерно 1 % тропических лесов мира исчезает ежегодно; это темп, который приведёт к полному исчезновению всех тропических лесов за одно столетие, если текущая практика будет продолжаться. Биолог Е. O. Уилсон в книге «Разнообразие жизни» оценил темпы утраты тропических лесов в 1989 году на уровне 1,8 % в год. Продовольственная и Сельскохозяйственная Организация (ФАО) ООН официально объявила о темпах сведения леса, равных 0,5 % в год на конец 1980-х годов.

Дэниел Симберлофф из Флоридского университета проанализировал всю доступную информацию, касающуюся темпов уничтожения леса – данные, полученные главным образом путём съёмки со спутников и дистанционного сбора данных. Он обнаружил, что тропические леса Азии фактически уже уничтожены. В настоящее время во влажных тропических лесах Нового Света существует приблизительно 92000 описанных видов растений (и неизвестное количество видов растений, ожидающих, пока их опишет наука) и 704 вида птиц. Симберлофф вычислил, что между 1950 и 2000 годами в этой области вымрет почти 14000 видов растений (15 % от общего количества) и 86 видов птиц (12 % от общего количества). Если тропические леса Нового Света останутся лишь в пределах существующих в настоящее время и запланированных заповедников и национальным парков, Симберлофф предсказывает, что между 2050 и 2100 гг. н. э произойдёт вымирание более чем 60000 видов растений (66 %) и 487 видов птиц (69 %). Симберлофф заключает, что «неизбежная катастрофа тропических лесов соразмерна со всеми крупными массовыми вымираниями, произошедшими с конца пермского периода».

 

Недавние утраты и их причины

С 1600 года известно, как минимум, 113 видов вымерших птиц и 83 вида млекопитающих. Но эти животные – крупные позвоночные, у которых темп фонового вымирания долгое время был гораздо ниже, чем 5 видов в год. Около трёх четвертей из этих случаев вымирания произошло на океанских островах. Исторические данные также предполагают, что, начиная с 1600 года, темпы вымирания для этих двух групп увеличились в четыре раза, что даёт текущий темп вымирания около 0,5 % в столетие для ныне живущих птиц и 1 % в столетие для млекопитающих. Темпы вымирания в других группах организмов только начали отслеживаться, но они значительно выше, чем среднее значение для исторического времени. В Соединенных Штатах в 1990-е годы было вдвое больше видов рыб (350), классифицируемых как находящиеся под угрозой исчезновения, чем насчитывалось в предыдущее десятилетие.

Главным фактором, приводящим к вымиранию видов в Северной Америке (и в других местах мира), являются изменения среды обитания, вроде тех, которые появляются при изменении климата, опустынивании или сведении лесов. Резкие изменения среды обитания часто приводят к быстрому вымиранию вида: высыхание пресноводного озера или окончательное погружение в океан острова, подвергшегося эрозии, несомненно, вызывает немедленное вымирание множества видов, которые некогда обитали там. Другие вымрут позже.

Число особей в любой популяции организмов всегда колеблется. Могут существовать долговременные тенденции к увеличению или уменьшению, или даже к постоянству численности, но эти долговременные тенденции сами по себе складываются из более краткосрочных колебаний. Сами колебания, как считается, связаны с факторами окружающей среды: изменениями в количестве пищи, усилением или снижением хищничества или конкуренции; физическими изменениями окружающей среды вроде долговременных колебаний температуры или изменений среды обитания. Чтобы понять эти изменения, экологи вывели ряд уравнений, которые описывают, как внешняя среда воздействует на показатели рождения и смертности – основные определяющие факторы размера популяции.

Насколько важны непредсказуемые колебания для популяций, было, возможно впервые, оценено Робертом Мэем. В 1970-х годах Мэй показал, что колебания популяции у многих видов животных и растений не обязательно случайны, но вместо этого могут быть аспектом хаоса, относительно недавно описанного явления, в котором видимая случайность в итоге оказывается не случайной. Хотя поведение хаотической системы описывается точными математическими правилами, фактически же его невозможно предсказать. Возможно, что некоторые популяции организмов испытывают резкие колебания, которые вызваны не внешними условиями вроде изменений климата, а глубоко пронизывающей и сложной динамикой в границах экосистем, в которых они существуют. Мэй также показал, что географическое распределение организмов может быть связано с иными факторами, нежели окружающая их среда. Мэй и его коллеги показали, что колебания популяции в границах разорванной (или неоднородной) области распространения могут быть не просто связанными с благоприятностью условий каждого участка, но могут быть значительно сложнее.

Все эти выводы имеют большое значение для природоохранной биологии – и для понимания массовых вымираний. В своей книге «Шестое вымирание» 1996 года издания Ричард Лики и Роджер Левин указывают, что

мир природы не находится в равновесии; он не является «скоординированным механизмом» по поддержанию равновесия. Он гораздо интереснее, чем такое представление. Никто не отрицает того, что адаптация к местным физическим условиям и такие внешние силы, как климатические явления, помогают сформировать мир таким, каким мы его видим. Но также очевидно, что многое из явлений, которые мы распознаём – как во времени, так и в пространстве – проистекает из самой природы. Это озарение заставляет трепетать, даже если это означает, что работа по охране природы станет ещё труднее. Долгое время предполагалось, что численностью популяции можно управлять, управляя внешними условиями (насколько это возможно). Теперь это должно быть признано вариантом, более невозможным для выполнения, в противоположность тому, что предполагалось ранее.

Птицы – относительно крупные и хорошо заметные члены биоты планеты, и потому они находятся в числе лучше всего известных групп как в плане их нынешнего разнообразия, так и в плане истории их недавнего вымирания. Из-за этого они играют заметную роль в нашем изучении и понимании утрат биологического разнообразия. У птиц также есть потенциальные возможности оставить свой след в летописи окаменелостей, и потому уровень разнообразия и утрат в прошлом можно измерить.

В 1997 году Дэвид Стэдман, куратор коллекции птиц во Флоридском музее естественной истории, суммировал утраты видов птиц с 1600 года на континентах и островах. Стэдман установил, что люди вызывали вымирание птиц четырьмя основными способами: прямое хищничество (охота, сбор яиц или ловля птенцов для размножения в неволе или в качестве домашних питомцев), интродукция чужеродных видов, вредных для выживания птиц, распространение болезней и деградация или утрата среды обитания. Из приблизительно 10000 видов птиц, существующих на Земле в наше время, примерно у четверти ограниченные территории гнездования (составляющие 50000 квадратных километров или меньше). Эти виды наиболее подвержены вымиранию.

Мало что известно о доисторическом воздействии человека на птиц в континентальных областях, но Северная Америка является исключением. Вскоре после того, как люди прибыли в Северную Америку, примерно 11000 – 13000 лет назад, вымерло от двадцати до сорока видов птиц. Все эти птицы, возможно, были привязаны к экосистемам, зависящим от крупных млекопитающих, которые также вымерли в это время. В этом случае вполне вероятно, что вымирание птиц было лишь косвенно связано с человеческими причинами. В течение отрезка времени с 11000 лет назад до 500 лет назад в Северной Америке вымерли лишь два других вида птицы. Со времени прибытия европейцев примерно 500 лет назад, вымерло ещё от пяти до семи видов птиц, и пять из этих вымираний произошли за последние 200 лет (бескрылая гагарка, лабрадорская утка, странствующий голубь, каролинский попугай и белоклювый дятел). Еще восемь видов (калифорнийский кондор, американский белый журавль, кокардовый (краснолобый) дятел, черноголовый виреон, золотощёкий лесной певун и древесница Киртланда) настолько близки к вымиранию, что их спасут лишь затратные и совместные усилия по разведению в неволе (вроде тех, что были предприняты для кондора).

Темпы вымирания птиц в тропических континентальных областях за пределами Северной Америки были мало изучены. Данные по палеонтологии птиц гораздо лучше известны для многих островов. Относительно небольшая площадь суши большинства островов является причиной небольших местных популяций всех организмов, и, в результате, большей их подверженности вымиранию. Из 108 видов птиц всего мира, вымерших с 1600 г., 97 % обитало на островах. Ещё больше случаев вымирания произошло в доисторические времена. По оценке Стэдмана, по крайней мере, 2000 видов птиц, или примерно 20 % от общего многообразия птиц на Земле, вымерло на островах после контакта с человеком, но до прибытия европейцев. В каждом из случаев вымирание следовало после первого контакта человека с каждым из островов.

Предсказание будущего птиц – это совсем не лёгкий подвиг. Возможно, что наиболее восприимчивые и чувствительные виды уже утрачены или вымрут вскоре. Возможно, утраты, с которыми мы недавно столкнулись, будут основными потерями. Но всё же многие эксперты по птицам не настолько оптимистичны и воспринимают продолжающееся сокращение площадей лесов по всему миру – и их замену сельскохозяйственными угодьями, совершенно иным типом местообитаний – как фактор, ответственный за дальнейшую утрату видов птиц.

 

Почему современное массовое вымирание может быть не столь плохим, как предполагается

Одна из самых больших опасностей, с которой сталкиваются те, кто пытается предсказывать будущее, исходит из того, что оценки, сделанные из лучших побуждений, могут быть более катастрофичными, чем подтверждённые данные. Вымирание – это вопрос, имеющий для многих из нас эмоциональную окраску, даже (или особенно) для учёных, и эмоции могут повлиять на суждения и исказить объективность подхода. Существует вполне реальная возможность того, что оценки текущего темпа вымирания завышены. Немногие исследования могут определить, насколько реальна в действительности угроза завышенных темпов вымирания, или же того, насколько долго оно продлится. Некоторые работы в этой области склонны предрекать гибель, тогда как оправданными могут быть гораздо менее громкие прогнозы.

Ясно, что планета вступила в эпоху ускоренного темпа вымирания. Но самый неотложный вопрос, на который труднее всего ответить, состоит в том, чтобы сказать, насколько оно ускорено по сравнению с периодом, предшествовавшим скачку численности популяции нашего собственного вида. Существует вероятность того, что большая часть последовавшего за этим вымирания (то есть, среди гигантских млекопитающих) уже миновала, и что в течение нескольких следующих веков или тысячелетий накопится лишь немного случаев дальнейшего оскудения биоты Земли. Таким образом, возможно, что оценка потерь в результате массового вымирания оказывается чудовищно завышенной.

Далее перечислено несколько причин того, почему текущее массовое вымирание может быть менее серьёзным, чем предполагается по многим оценкам:

1. Большинство видов обладает пластичностью – они более пластичны, чем предполагалось ранее

Фактически, по всем событиям вымирания, которые, как считается, протекают в настоящее время, имеется довольно немного материалов. Те виды, что вымерли, от дронта до странствующего голубя, могли принадлежать к видам, которые по ряду причин изначально были чрезвычайно восприимчивыми к причинам, вызывающим вымирание. Вымирание требует гибели всех живых особей данного вида. Весь вид – результат длительного периода эволюции. Они не просто исчезают; что-то должно в итоге убить их всех, и эта причина должна быть достаточно весомой, чтобы завершить историю, которая в большинстве случаев насчитывает миллионы лет.

2. Природоохранные усилия будут более успешными, чем считалось ранее

Усилия по охране природы во всём мире выявили тяжёлое положение многих видов, находящихся под угрозой уничтожения. Фактически каждая страна на Земле теперь применяет те или иные формы охраны природы, будь это охрана крупных национальных парков или защита какого-либо отдельного вида или данного местообитания. Эти усилия были приложены в мировом масштабе лишь в течение последних двух – трёх десятилетий. Однако уже зарегистрировано множество замечательных успехов, особенно в восстановлении видов китов и крупных птиц. Запреты на опасные химические соединения, вроде ДДТ, значительно способствовали этому процессу. Эти усилия сами по себе могут быть достаточными для того, чтобы полностью изменить ход приближающегося и уже происходящего массового вымирания.

3. Темпы вымирания были завышены

Как мы уже увидели, один из самых раздражающих аспектов изучения биологического разнообразия – это наше очень слабое знание самой основной цифры, фактического количества видов на Земле, а также снижения количества видов в пределах различных таксономических групп и определённых местообитаний, выводимого как следствие из этой величины. В очень немногих других направлениях науки разброс величины ошибки может быть таким же большим: верхние и нижние значения различаются на порядки. Возможно, что на Земле существует очень большое количество видов, и что лишь относительно небольшой их процент недавно подвергся вымиранию или же это произойдёт с ним в ближайшем будущем.

 

Почему современное массовое вымирание может быть хуже, чем ожидается

Несколько факторов могут оказать неблагоприятное воздействие на биологическое многообразие Земли и привести к ускорению текущего темпа вымирания. Если мы согласны с тем, что текущий уровень вымирания связан с деятельностью человечества – здесь важнее всего преобразование ранее нетронутых местообитаний вроде влажного тропического леса или естественных травянистых равнин в сельскохозяйственные угодья – тогда что-либо, вызывающее усиление такого преобразования, должно оказать неблагоприятное воздействие на биологическое разнообразие. Любое сокращение площади земель, пригодных в настоящее время для сельского хозяйства, вероятно, вызвало бы преобразования ещё большего масштаба. Так могло бы случиться по нескольким причинам:

1. Внезапное изменение климата

Несколько видов климатических изменений могут сократить современную площадь сельхозугодий и, следовательно, создать необходимость дальнейшего преобразования местообитаний. Глобальное потепление из-за парникового эффекта может заставить тропические области увеличиться в размерах. Это, в свою очередь, вызвало бы расширение пустынных областей в более высоких широтах, оказывая неблагоприятное воздействие на расположенные там плодородные пояса. Если плодородные области, в свою очередь, сдвинутся в более высокие широты, вегетационный сезон там будет более коротким и более суровым, и урожаи из-за этого уменьшатся.

Другим и противоположным эффектом было бы возвращение к новому циклу оледенения. Текущий тёплый период – это всего лишь межледниковье в длинной цепочке циклов оледенения, которые действуют на протяжении более чем 2 миллионов лет. Если руководствоваться обстановкой, которая складывалась в прошлом, то через несколько тысяч лет после нашего времени ледяные щиты вновь начнут расти и охватывать обширные области Земли в некоторых из самых продуктивных сельскохозяйственных областей.

2. Изменение уровня моря

Нарушение сельского хозяйства может также произойти из-за повышения уровня моря. Даже небольшой подъём уровня Мирового океана приведёт к существенному сокращению площадей земли в сельскохозяйственных областях, и такой подъём небольшого масштаба возникнет, если продолжатся текущие общемировые тенденции к потеплению. Речные дельты, например, принадлежат к числу самых богатых из всех сельскохозяйственных регионов, и к числу первых, которые будут затоплены при любом повышении уровня моря. Новое свидетельство, полученное при изучении антарктических ледников в 2001 году, указывает, что темп подъёма уровня моря может быть в три или в четыре раза быстрее, чем наихудший сценарий конца 1980-х и начала 1990-х годов. В течение следующих двух веков может случиться подъём уровня моря на 20 футов.

3. Больший, чем ожидается, рост человеческой популяции

Как мы увидим в дальнейших подробностях в следующей главе, количество людей на Земле оказывает очень сильное влияние на остальную часть её биоты, а также, конечно, на темпы вымирания. Если человеческая популяция достигнет каких-то более экстремальных значений за следующие несколько веков – например, более 50 миллиардов человек – то это, конечно, сильно ускорит темпы вымирания.

На Земле в настоящее время обитает большее число видов, чем в любое время на протяжении прошлых геологических эпох. Однако эта общая направленность на увеличение многообразия через какое-то время может прекратить продолжаться. О том, как она может измениться, рассказано в следующей главе.

Даже полностью деградировавшие местообитания могут успешно эксплуатироваться некоторыми видами – но прочие наверняка вымрут.