Эволюция. Триумф идеи - Карл Циммер

Большинство певчих птиц восточной части США сумели уцелеть при фрагментации лесов именно благодаря своим большим ареалам. Ареалы большинства из 200 видов птиц, обитавших здесь до появления европейцев, выходят за пределы восточной части материка. К началу XX в. было вырублено 95% здешних лесов. Но леса вырубались не сразу; уничтожение шло волнообразно с северо-запада. К моменту вырубки лесов в штате Огайо леса Новой Англии уже начинали восстанавливаться. В каждый конкретный момент птицы могли найти себе убежище на территории прежнего ареала. В XX в. сельское хозяйство на востоке страны оказалось практически заброшено. В результате леса восстановились достаточно, чтобы распространенные певчие птицы могли вернуться.

Но 28 видам птиц, жившим исключительно на восточном побережье, не так повезло. Их шансы на выживание были куда хуже, потому что ареалы у них были меньше, чем у других видов. Когда их среда обитания оказалась разбитой на отдельные фрагменты — лесные острова, — они уцелели в меньшем числе фрагментов, и опасность вымирания для них возросла. Четыре вида таких птиц — странствующий голубь, багамский пеночковый певун, белоклювый королевский дятел и каролинский попугай — исчезли навсегда.

Ныне в том же направлении движутся многие виды животных и растений по всему миру. Вырубка лесов или расчистка земель под сельхозугодья уже уничтожила или разбила на фрагменты их небольшие ареалы. Многие виды, которые на сегодня еще не вымерли, почти наверняка обречены. Стюарт Пимм, биолог, работающий в настоящее время в Колумбийском университете, и его коллеги пытаются определить временные рамки этого процесса. В одном из проектов Пимм изучал западные районы Кении, известные богатым разнообразием лесных птиц. Активная вырубка лесов и освоение земель в XX в. привели к тому, что леса здесь оказались разбитыми на мелкие участки. Команда Пимма изучила данные аэрофотосъемки за последние 50 лет и попыталась определить, когда именно возникли те или иные лесные островки. Затем по старым музейным коллекциям они подсчитали, сколько видов птиц первоначально обитало в этих местах. (В отличие от насекомых, большинства видов которых мы, скорее всего, просто не знаем, птиц считать легко. Орнитологи уже определили абсолютное большинство из порядка 10 000 видов птиц на Земле.) После этого Пимм посетил лесные фрагмента, чтобы подсчитать число видов птиц в каждом из них.

Выяснилось, что чем старше были фрагменты, тем ближе число видов соответствовало предсказанному. В более молодых фрагментах по-прежнему живет больше видов, чем положено, поскольку уничтожение не довело их еще до равновесного уровня. Сравнивая старые фрагменты леса с новыми, Пимм делает вывод: процесс вымирания идет примерно так же, как распад радиоактивных элементов. У него тоже есть период полураспада, то есть время, за которое вымирает половина всех «лишних» видов. За следующий такой период исчезнет половина оставшихся и так далее. «Период полураспада» для птиц, которых Пимм изучал в Кении, составляет примерно 50 лет. Коллега Пимма Томас Брукс подтвердил, что примерно с такой же скоростью вымирают птицы Юго-Восточной Азии. Иными словами, ущерб, уже нанесенный лесам Земли, станет очевиден лишь через несколько десятилетий.

Биологические инвазии

Мало того что человек уничтожил большую часть лесов и перебил множество животных; у вымирания в Махаулепу была и еще одна причина, связанная опять же с человеком: он привез с собой новые виды животных — крыс, кур, собак и коз. Биологические захватчики, как называют таких пришельцев, на сегодняшний день оказываются одним из наиболее мощных факторов глобального вымирания видов. В отличие от охоты и уничтожения лесов, биологические инвазии практически необратимы. Если люди перестанут вырубать леса, деревья со временем вырастут. Но если биологический захватчик успешно устроился в своем новом доме, выгнать его, как правило, просто невозможно.

Биологические инвазии не новы в истории жизни. Млекопитающие, которые 3 млн лет назад переселились из Северной Америки в Южную, были точно такими же биологическими захватчиками; они вторглись на территорию изолированной группы местных животных и полностью вытеснили многих из них. Как показал Дарвин, для биологической инвазии достаточно, чтобы яйца или семена прилипли к лапам птиц и преодолели с ними некоторое расстояние (а расстояния эти иногда составляют тысячи миль). Другое дело, что до появления человека биологические инвазии были событием редким и даже, пожалуй, исключительным. Требуются многие миллионы лет, чтобы континенты соприкоснулись. Путешествовать по океану или на птичьих лапах непросто: по оценкам ученых, до человека новый вид появлялся на Гавайях примерно раз в 35 000 лет. К тому же колонистами обычно были птицы, летучие мыши и различные мелкие беспозвоночные. Собаки или крысы, к примеру, не могли добраться до островов на лапах птиц.

Когда же на Кауаи прибыли полинезийские поселенцы, вместе с ними на острове появился целый набор новых биологических видов. Крысы быстро обосновались на новом месте и начали поедать птичьи яйца и сухопутных улиток. Куры и свиньи, привезенные полинезийцами, выкапывали проростки и поедали семена; возможно, они нанесли местным лесам даже больший ущерб, чем человеческие поселения.

С прибытием европейцев новые виды на островах стали появляться намного чаще. Будучи первыми по-настоящему глобальными торговцами, европейцы могли на своих судах перевозить виды из одного конца света в другой. Иногда виды вводились в экосистему намеренно — вспомним, к примеру, подаренных капитаном Куком коз, — но чаще всего это происходило случайно. В 1826 г. китобойные суда завезли на Гавайи комара — носителя малярии, которая для гавайских птиц оказалась смертельной. Одичавшие свиньи рыли ямы, где застаивалась вода и комары могли размножаться, и вскоре эти насекомые начали кусать местных птиц. Вероятно, малярия погубила огромное их количество; сегодня многие виды птиц живут только в горах, на большой высоте, где комаров убивает холодный воздух.

Биологические инвазии многократно умножились в последние 200 лет — не только на Кауаи, но и по всему миру. Стальные сухогрузы и самолеты заменили собой парусные суда, и теперь растениям, животным и микробам становится все проще путешествовать между далекими материками в поразительных количествах. Так, при тщательном осмотре судов, приходящих в Чезапикский залив, ученые обнаружили в балластной воде каждого судна крабов, кефалевых рыб и сотни других видов животных — в среднем 2000 животных в каждом кубометре воды. При этом в США ежегодно прибывает 100 млн тонн балластной воды. Насекомые и семена часто путешествуют с зерном или лесом. Только в США на данный момент присутствует 50 000 пришлых видов, и количество их быстро растет. С 1850 по 1960 г. в бухте Сан-Франциско новый вид появлялся примерно раз в год; после 1960 г. — примерно раз в три месяца. На Гавайях каждый год появляется с десяток новых видов насекомых и других беспозвоночных.

Лишь некоторым пришлым видам удается добиться успеха на новом месте. Как правило, сорные растения и животные без труда устраиваются там, где доминирует человек; это понятно — они способны существовать в нестабильных экосистемах и агрессивно распространяться. И некоторым хищникам удается неплохо устроиться — ведь они могут питаться разными видами добычи. К примеру, до Второй мировой войны на острове Гуам не было змей. Но во время войны, когда США начали завозить на остров военное снаряжение, вместе с ним была случайно завезена коричневая бойга; вероятно, змеи заползали в самолеты. На острове они начали поедать всех мелких животных, каких только могли найти. В результате из 13 аборигенных видов лесных птиц на Гуаме уцелело лишь три, из 12 местных видов ящериц — тоже три вида.