Вымирание вида

Судьба редких видов животных волнует людей уже давно, примерно с конца прошлого века. Однако по-настоящему отчетливо эта тема зазвучала только в середине XX столетия, после публикации ряда книг, посвященных выявлению редких видов, анализу причин обеднения фауны Земли, первых призывов к сохранению редких видов. Создание в 1948 году Международного союза охраны природы и природных ресурсов (МСОП) стало пусковым механизмом в области разработки теории вымирания видов. В 50-70-х годах XX века научные публикации, в том числе и монографические исследования по этой проблеме хлынули настоящим потоком. Этот поток еще более увеличился в 80-х годах, когда проблема сохранения редких видов оказалась включенной в разработанную МСОП Всемирную стратегию охраны природы. Решение проблемы развивалось в двух параллельных направлениях: инвентаризация редких видов нашей планеты и анализ и оценка причин вымирания или деградации биологических видов как стратегическая основа их сохранения.[. ]

Эти характеристики подверженных вымиранию видов не независимы, а группируются в более крупные категории. Например, виды крупных животных склонны к образованию популяций с низкой плотностью и большими ареалами - все это особенности подвер-женных вымиранию видов. Выявление таких характеристик помогает биологам заранее принимать меры для сохранения видов, особенно нуждающихся в защите и управлении.[. ]

Есть и еще один аспект - моральный. Вымирание вида - это в сущности доказательство нашего бессилия в управлении природой.[. ]

Важно отметить, что хотя последнее вымирание видов затронуло главным образом острова, в будущем оно будет все больше распространяться на континентальные области, например на вырубаемые человеком тропические леса [Manne et al. 1999].[. ]

Согласно биогеографической модели острова, число видов, представленных на некоторой площади, асимптотически стремится к максимальной величине. Это значит, что если площадь местообитания сократилась на 50%, число утраченных видов может составить 10% (А), а если на 90%, то утрата видов может достигнуть 50% (Б). Форма кривой различна для каждого региона мира и для каждой группы видов, но эта модель дает общее представление о воздействии разрушения местообитаний на вымирание видов и их устойчивость в сохранившейся среде обитания.

Дифференцированная реакция разных видов — наиболее общая закономерность биоценотического ответа на антропогенные преобразования ландшафтов. Реакция каждого вида на изменение окружающих условий определяется тем, как соотносятся эти изменения с эволюционно сложившимся отношением вида к комплексу условий его существования, т. е. основывается на экологических правилах оптимума и минимума. Основная причина вымирания видов животных в последние столетия заключается не в физическом их истреблении, а в нарушении условий нормального существования и воспроизведения. Добивали» уже не организованных в саморегулирующиеся популяции особей, доживающих свой индивидуальный срок.[. ]

В таких обстоятельствах единственный способ предотвратить вымирание вида - это поддержать вид в искусственных условиях под присмотром человека [Kleiman et al. 1996]. Такая стратегия называется ex situ. Уже есть ряд животных, вымерших в дикой природе, но сохранившихся в неволе, например олень Давида (Elapkurus davidianus) (рис. 3.12).[. ]

Разрушение и сокращение местообитаний, ведущее к раздроблению видов на слишком малочисленные популяции или к их вытеснению — основная причина вымирания видов в наше время. Другие причины — прямое или непреднамеренное уничтожение, вытеснение внесенным человеком видом-конкурентом и другие — все вместе привели к исчезновению или поставили на опасную грань критической численности около половины всех таких видов, возможность выживания которых вызывает серьезные опасения. Очевидно, что для прогноза судьбы любого вида, численность которого падает, нужно знать как природные, так и антропогенные факторы, влияющие на его состояние. Только в этом случае можно надеяться на уменьшение их воздействия на вид за счет организации специальных мер.[. ]

Многие защитники этики окружающей среды полагают, что виды имеют право на жизнь потому, что они производят потомство и непрерывно адаптируются к изменяющемуся окружению. Преждевременное вымирание видов в результате человеческой деятельности разрушает этот естественный процесс и может рассматриваться как “сверхубийсгво” [Rolston, 1989], поскольку оно убивает не только отдельных представителей, но и будущие поколения видов, ограничивая процесс эволюции и видообразования.[. ]

По расчетам, сделанным разными авторами, остановить катастрофическое вымирание видов, создавая новые заповедники, можно, если полностью изъять из хозяйственного использования и перевести на режим строгой охраны от 30 до 40% территории суши.[. ]

Однако снижение численности — в той же мере непосредственная причина вымирания вида, в какой остановка сердца — непосредственная причина гибели отдельного животного. Истинная причина вымирания — это те условия, которые приводят численность вида на критический уровень и продолжают действовать в течение жизни нескольких поколений. Из всего разнообразия внешних условий для каждого вида живых существ можно выделить отдельные факторы, которые принято разделять на биотические, связанные с другими видами (объекты питания, хищники, паразиты, конкуренты и т. п.), и абиотические, факторы неживой природы (температура, влажность, свет, соленость и т. п.).[. ]

В связи с этим возникает ряд вопросов. Для того чтобы ответить на эти вопросы, необходимо понять причины и оценить факторы, отрицательно влияющие на существование видов, создать условия, позволяющие компенсировать утраченное.[. ]

Наиболее хорошо изученные биосферные катастрофы, сопровождавшиеся массовым вымиранием видов — это пермская, приведшая к смене палеозойской эры на мезозойскую, и меловая, предшествовавшая наступлению эры новой жизни — кайнозойской, в которой мы живем. Темп вымирания видов может быть охарактеризован временем, за которое вымерла половина видов.[. ]

Еще один практически невозобновимый ресурс — генофонд биосферы. Ежегодные потери множества видов растений и животных, как мы выяснили в предыдущей главе, не компенсируются эволюционным процессом, скорость которого на 3-4 порядка меньше, чем нынешняя скорость вымирания видов. И если другие невозобновимые ресурсы можно хотя бы экономить, например за счет вторичной переработки, введения новых, ресурсосберегающих технологий, частично заменять одни ресурсы другими, то генофонд нельзя «сэкономить», его можно лишь сохранять или терять, причем мы уже хорошо знаем, что эти потери необратимы.[. ]

В наши дни в результате непреднамеренного воздействия человека на природу происходит ее изменение и вымирание многих видов. В среднем в настоящее время исчезают с лица Земли около 20 — 30 видов в год, в том числе один вид или подвид позвоночных животных. К сожалению, можно констатировать, что взаимосвязи между Производительными силами общества и экологическими системами (от биосферы до биогеоценозов) все время усиливаются, вызывая загрязнение окружающей среды. А это приводит к тому, что современные темпы вымирания видов примерно в 10 тысяч раз выше, чем в эпоху вымирания динозавров. В результате быстрого антропогенного обеднения биоты планеты в наши дни вероятно появление некоторых новых форм заболеваний человека и животных.[. ]

Главные причины уничтожения птиц и млекопитающих — неумеренная охота и борьба с вредителями (табл. 16.1). При этих формах воздействия вымирание видов шло главным образом через нарушение механизмов воспроизводства популяций из-за резкого снижения их численности и плотности населения.[. ]

Эти гипотезы рассматривают влияние изменчивости условий среды на видовое разнообразие и связаны сложными зависимостями с тремя рассмотренными выше факторами. Число видов должно возрастать с увеличением стабильности среды. Устойчивый климат создает возможность для развития более тонкой специализации (меньшие значения £)м), тогда как в неустойчивом климате часто бывает необходимо более широкий диапазон устойчивости, благоприятствующий организмам с широкими нишами (большие значения Ии) [9, 28, 228]. Теоретически конкурирующие виды во флуктуирующих условиях среды выдерживают меньшее перекрывание ниш (т. е. меньшие значения а [28] ). Влияние стабильности может быть также опосредовано доступностью ресурсов. Флуктуация их уровней периодически приводит к сокращению объема гиперпространства ниш (т. е. уменьшает Иг), в результате чего одновременно усиливается давление, оказываемое на виды конкуренцией, и наименее устойчивые из них оказываются не в состоянии сохранить свою популяцию (как было показано в гл. 3). Флуктуации факторов среды повышают вероятность вымирания вида. Небольшие популяции, для которых при нормальных условиях вероятность случайного вымирания высока, могут дольше сохраняться в относительно постоянных средах, допускающих накопление в сообществе редких видов. Стабильность ресурсов может также способствовать разнообразию на трофических уровнях консу-ментов [10], которое в свою очередь может повысить разнообразие остального сообщества (см. гл. 5).[. ]

Известно, что первое условие адаптации — выживание и размножение хотя бы нескольких особей в новых условиях. Это обусловлено двумя факторами: разнообразием генофонда вида и степенью изменения среды. Если генофонд весьма разнообразен, т.е. включает много аллелей, то даже при сильных изменениях среды некоторые особи сумеют выжить. Напротив, при низком разнообразии генофонда малейшие колебания внешних условий могут вызвать вымирание вида, т.к. аллелей, позволяющих особям противостоять неблагоприятным условиям среды, может и не найтись.[. ]

Тем не менее проблема глобального изменения климата не должна отвлекать внимание от происходящего сейчас тотального разрушения местообитаний, которое является пока главной причиной вымирания видов. Спасение неповрежденных сообществ от разрушения и восстановление деградированных сообществ остается наиболее важной и неотложной задачей. Уместно также подчеркнуть, что глобальное изменение климата будет оказывать огромное воздействие на мировую экономику. Необходимо будет переместить сельскохозяйственные области, построить огромные плотины для защиты прибрежных городов, а частые бури, суховеи и засухи коснутся людей во всем мире. И, как часто бывает, эти перемены наиболее жестоко ударят по бедному населению развивающихся стран. Посевы не будут давать урожай, дома будут сноситься наводнением, колодцы высохнут, а детей начнут убивать новые болезни. И в конечном счете, все биологические сообщества мира и всё человечество будет расплачиваться за нашу неспособность решительно действовать при глобальном изменении климата.[. ]

На Земле существует от 10 млн. до 100 млн. различных форм жизни. Из них только 1,4 млн. классифицированы и поименованы. Темпы их исчезновения нарастают. По приближенным оценкам, ежедневные потери составляют от 10 до 100 видов. По мнению экологов, на Земле не было такого всплеска вымирания видов уже 65 млн. лет, с конца мелового периода, когда исчезли динозавры.[. ]

Возникновение жизни на Земле возникло вследствие необратимого и в известной мере направленного исторического развития живой природы, сопровождающегося изменением генетического состава популяций, образованием и вымиранием видов, преобразованием биогеоценозов и биосферы в целом, то есть эволюции.[. ]

Хотя точных данных из-за неполноты палеонтологической летописи здесь, естественно, не может быть, анализ встречаемости ископаемых форм позволяет с достаточной степенью вероятности утверждать, что во время пермской катастрофы 50% видов вымерло за 2-5 миллионов лет, во время меловой — за 1-1,5 млн. лет. Масштабы биосферной катастрофы, вызванной деятельностью человечества в течение только последнего столетия, не идут ни в какое сравнение с ними. По расчетам, основанным на скорости вымирания видов в наше время, половины ныне живущих на Земле видов мы можем лишиться всего за 40-50 лет. Естественные эволюционные процессы, очевидно, не способны будут компенсировать столь катастрофическое уменьшение видового разнообразия, что приведет к глубокой деградации большинства экосистем.[. ]

По мнению О. Леопольда, этика земли призывает относиться с вниманием к биосообщности не только потому, что она ценна сама по себе, но и из-за ее целостности, стабильности и красоты, ради которых жертвуются интересы ее индивидуальных членов. В соответствии с этикой земли не следует: уничтожать или способствовать вымиранию видов; необдуманно смешивать отечественные и экзотические виды; добывать непомерную энергию из почвы и освобождать ее в биоту; запруживать или загрязнять реки; следует заботиться о животных.[. ]

Вторая позиция определяется тем, что биоразнообразие рассматривается как проблема «объективная», независимая от человеческого сознания и выведенная за рамки человеческих качеств и свойств личности. С этих позиций проблема биоразнообразия является проблемой самой природы, она проявляет себя не социальной, а естественнонаучной. Например, проблема естественного вымирания видов в процессе биологической эволюции. В такой постановке вопроса природа сохраняет привычные (увы!) для человека отчужденные свойства, она является источником угроз для человека, общества и цивилизации. Ее в этой постановке надо по-прежнему покорять, усмирять, использовать в своих интересах. Природа все еще не становится областью заботы человека, как самостоятельной области деятельности.[. ]

С. С. Шварц пишет: «Климатические катастрофы, не выходящие, однако, за пределы многовековых колебаний, могут снизить численность мелких млекопитающих в десятки и сотни тысяч раз, но через 2—3 сезона размножения зверьки вновь восстанавливают свою. численность до оптимума. Кажущееся же незначительным снижение численности животных, вызванное антропогенными влияниями, нередко приводит к массовому вымиранию вида» [5]. Сохранение или реконструкция достаточно сложной, многовидовой и продуктивной экосистемы в региональном масштабе требуют глубокого и тщательного научного анализа экосистемы региона, что, к сожалению, далеко не всегда возможно при нынешнем уровне развития экологии. Представляется, однако, справедливым следующий тезис: несмотря на сложность, дороговизну и длительность экологических разработок, они должны предшествовать любому хозяйственному мероприятию, которое может вызвать экологические сдвиги регионального масштаба.[. ]

Несмотря на огромную ценность животного мира, человек, овладев огнем и оружием, еще в ранние периоды своей истории начал истреблять животных (так называемый «плейстоценовый перепромысел», а сейчас, вооружившись современной техникой, развил «стремительное наступление» и на всю естественную биоту. Конечно, на Земле и в прошлом, в любые времена, по самым разным причинам происходила постоянная смена ее обитателей. Однако сейчас темпы исчезновения видов резко возросли, а в орбиту исчезающих вовлекаются все новые и новые виды, которые до этого были вполне жизнеспособны. Видные российские ученые-экологи А. В. Яблоков и С. А. Остроумов (1983) подчеркивают, что в последнее столетие темпы спонтанного возникновения видов в десятки (если не в сотни) раз ниже, чем темпы вымирания видов. Мы являемся свидетелями упрощения как отдельных экосистем, так и биосферы в целом.[. ]

Биологические процессы, в отличие от происходящих в неживой природе, протекают в открытых системах, непрерывно обменивающихся веществом с окружающей средой, и неравновесны. Применительно к ним можно говорить только об устойчивом неравновесном состоянии, понятие о котором ввел Э.С.Бауэр (1985 г.). Они постоянно находятся в эволюционном процессе развития от простого к сложному, что сопровождается изменением генетического состава популяций, приспособлением организмов к условиям среды, образованием и вымиранием видов, преобразованием биогеоценозов, крупных экосистем и биосферы в целом. Полагать, что принцип Ле Шателье справедлив и для устой-чиво-неравновесных (кваэистационарных) природных систем — значит выходить за пределы его применения, очерченные самим автором, не приводя каких-либо доказательств корректности такого подхода.[. ]

Это — взаимодействие организмов, при котором один из них живет за счет другого, находясь на поверхности или внутри его тела. Паразит использует в пищу тело своего хозяина постепенно, сохраняя ему жизнь до окончания своего жизненного цикла. С общебиологических позиций паразит также необходим хозяину. Исчезновение (или уничтожение) такого «естественного врага» наносит ущерб хозяину, так как слабые, отставшие в развитии или имеющие иные недостатки особи не будут уничтожаться, что способствует постепенной деградации и вымиранию. Вид, не имеющий «врагов», обречен на вырождение. Отмеченное обстоятельство имеет особо важное значение в таких случаях, как разработка и применение средств защиты растений в сельском хозяйстве.[. ]

При формулировке концепции допустимой экологической нагрузки на биогеоценозы необходимо учитывать различные пути биологического прогресса. Возможность достижения биологического прогресса разными путями (на уровнях организма и популяции) в значительной степени определяет структуру биогеоценоза [46]. Развитие защитных механизмов популяций при неблагоприятном сочетании внешних факторов шло по двум линиям: повышение стойкости индивидуальной и популяционной. У «низших» животных в отличие от «высших» наблюдается большое экологическое разнообразие возрастных стадий (занятие различных экологических ниш на разных возрастных стадиях развития, как это наблюдается, например, у личинок и взрослых особей многих насекомых). Возможность вымирания вида при этом в результате резкого изменения среды сводится к минимуму. Именно такой эффект как определяющий критическую стадию (с точки зрения чувствительности к внешнему воздействию) необходимо учитывать при определении допустимой (или критической) нагрузки на популяцию и экосистему.[. ]

Закон увеличения размеров организмов в филогенетической ветви может иметь и минусовой знак, т. е. происходит снижение их величины. В ряде случаев с ходом геологического времени организмы отдельных филогенетических ветвей мельчают, что дает им большие возможности для приспособления к среде обитания, в том числе в процессах поиска и добычи пищи. Однако если количество пищи на единицу площади сокращается, то измельчание по причине высокого метаболизма требует экстраактивности. Баланс энергии может оказаться отрицательным, и в этом случае неизбежно вымирание вида. Переход закона оптимальности в меньшую сторону, как правило, эволюционно менее пагубен, чем в большую, но и он может вести к вымиранию или к новому укрупнению до достижения «средних» (энергетически оптимальных) размеров.[. ]

Рекомендуем ознакомится: http://ru-ecology.info