Шестое вымирание - Элизабет Колберт

“Некоторые из преобладающих видов имеют самый узкий высотный диапазон, – сказал мне Силман. – Получается, то, что позволяет им так успешно конкурировать в своем диапазоне, делает их слабыми за его пределами”. На Участке 4, например, 90 % видов деревьев отличаются от тех, что растут на Участке 1, расположенном всего на семьсот пятьдесят метров выше.

Впервые Силман разметил участки в 2003 году. Его идея состояла в том, чтобы возвращаться туда год за годом, десятилетие за десятилетием и смотреть, что происходит. Как деревья будут реагировать на изменение климата? Один из возможных вариантов – назовем его “сценарием Бирнамского леса[69]” – мог быть таким: деревья в каждой зоне начали бы перемещаться вверх по склону. Разумеется, деревья не могут двигаться, но они разбрасывают семена, прорастающие новыми деревьями. Согласно этому сценарию, виды, сейчас растущие на Участке 4, по мере потепления климата начнут появляться выше, на Участке 3, а деревья с Участка 3 окажутся на Участке 2 и так далее. Силман со своими студентами завершил первую повторную перепись в 2007 году. Он воспринимал это лишь как часть долгосрочного проекта и не думал, что через четыре года уже будут получены интересные результаты. Однако один из его молодых научных сотрудников, Кеннет Фили, настоял на том, чтобы на всякий случай проанализировать все данные. Благодаря его работе выяснилось, что лес уже находится во вполне заметном движении.

Существуют различные способы рассчитать скорость миграции: например, по количеству деревьев или же по их массе. Фили сгруппировал деревья по родам. Если не вдаваться в подробности, он обнаружил, что глобальное потепление в среднем загоняло род деревьев в гору со скоростью два с половиной метра в год. Также он обнаружил, что за усредненным показателем скрывался поразительный разброс значений. Подобно детворе на школьной перемене, разные деревья вели себя совершенно по-разному.

Взять, к примеру, деревья рода шефлера, который принадлежит семейству аралиевых. У шефлер пальчатосложные листья; листочки располагаются вокруг центральной точки, как пальцы вокруг ладони. (Одну представительницу этой группы, Schefflera arboricola, шефлеру древовидную, родом с Тайваня, более известную как карликовое зонтичное дерево, часто выращивают в качестве комнатного растения.) Деревья этого рода, как обнаружил Фили, были гиперактивны107 – они мчались вверх по склону хребта с ошеломительной скоростью почти тридцать метров в год!

Другую крайность демонстрировали деревья рода падуб. У них спирально расположенные листья, обычно блестящие, остроконечные, с зазубренными краями. (К этому роду относится Ilex aquifolium, падуб остролистный, из Европы, известный американцам как рождественский остролист.) Деревья рода падуб напоминали детей, которые проводят перемены, развалившись на скамейках. Пока шефлеры неслись вверх по склону, падубы просто стояли на месте, совершенно нерасторопные.

Если какой-либо вид (или группа видов) не в состоянии справляться с некоторыми изменениями температуры, нам нет нужды беспокоиться о судьбе этого вида (или группы) сейчас – поскольку он (или они) уже исчезли с лица земли. Температура колеблется повсюду на планете. Она меняется от дня к ночи и от сезона к сезону. Даже в тропиках, где отличие между зимой и летом минимально, температура может значительно различаться в сезон дождей и в сухой сезон. Живые организмы выработали великое множество способов, чтобы приспособиться к этим колебаниям. Они впадают в зимнюю спячку, летнюю спячку, мигрируют. Рассеивают тепло через учащенное дыхание или, напротив, сохраняют его, отращивая толстый слой меха. Пчелы согреваются, активно сокращая мышцы груди. Аисты клювачи охлаждаются, испражняясь на собственные ноги (в очень жаркую погоду они могут делать это ежеминутно).

На протяжении срока жизни конкретного вида (порядка миллиона лет) вступают в игру долгосрочные температурные изменения, климатические. Последние 40 миллионов лет или около того на Земле в общем и целом шло похолодание. Его причины не вполне ясны. Согласно одной из теорий, вздымание Гималаев привело к тому, что огромные пространства горных пород подверглись химическому выветриванию, из-за чего снизился уровень углекислого газа в атмосфере. В начале этой длинной фазы похолодания, в позднем эоцене, мир был настолько теплым, что на планете почти не было льда. Примерно к 35 миллионам лет назад глобальная температура снизилась достаточно для того, чтобы в Антарктике начали образовываться ледники. К 3 миллионам лет назад температура упала до такой степени, что Арктика тоже замерзла и сформировалась шапка вечного льда. Затем, около 2,5 миллиона лет назад, в начале эпохи плейстоцена, мир вступил в цикл периодических оледенений. Огромные ледяные пласты разрастались в Северном полушарии, чтобы снова растаять через какую-нибудь сотню тысяч лет.

Даже после того как теория ледниковых периодов стала общепризнанной – а предложил ее в 1830-х годах Луи Агассис, протеже Кювье, – оставалось совершенно неясно, как могли происходить столь невероятные процессы. В 1898 году Уоллес заметил, что “некоторые из самых острых и светлых умов наших дней размышляли” над этой проблемой, однако пока “абсолютно безрезультатно”108. Пройдет еще три четверти столетия, прежде чем ответ будет найден.

Сейчас принято считать, что причина ледниковых периодов кроется в небольших изменениях земной орбиты, вызванных в том числе гравитационным влиянием Юпитера и Сатурна. Из-за этих изменений меняется распределение солнечного света по разным широтам в разное время года. Когда количество света, падающего на самые северные широты в летний период, достигает минимума, снег там начинает накапливаться. Это запускает цикл обратной связи: уровень углекислого газа в атмосфере снижается – температура падает – образуется еще больше льда и так далее. Через некоторое время параметры земной орбиты снова меняются, и события в петле обратной связи происходят в противоположном направлении: лед начинает таять, растет глобальный уровень CO2 – и лед продолжает таять еще быстрее.

В эпоху плейстоцена сценарий замерзания-оттаивания повторялся раз двадцать, с последствиями, менявшими мир. Объем воды, закованной в лед, в каждом из эпизодов оледенения был так велик, что уровень моря снижался на несколько сотен метров, а вес ледяных плит был столь огромен, что вдавливал земную кору в мантию (к примеру, в Северной Британии и Швеции процесс восстановления после последнего оледенения продолжается до сих пор).

Как же растениям и животным эпохи плейстоцена удавалось выживать при таких температурных колебаниях? Согласно Дарвину – благодаря передвижениям. В “Происхождении видов” он описывает миграции континентальных масштабов: