Эволюция. Триумф идеи - Карл Циммер

Вымирание продолжается

Охотой, разрушением среды обитания и биологическими инвазиями человек успел уже уничтожить немало видов живых существ; множество других видов находятся в настоящий момент на грани вымирания. Но можно ли оценить мощность нынешнего вымирания видов и кризиса в целом? Можно ли сказать, чем закончится этот процесс? Это чрезвычайно сложные вопросы. Махаулепу — едва ли не единственное место, где сохранилась почти полная летопись воздействия человека на сложную биологическую систему. Поэтому очень непросто сказать, насколько серьезны в глобальном масштабе вымирания последних 50 000 лет. Хуже того, ученые не могут сказать даже, сколько на Земле всего видов. Но существующие оценки выглядят довольно мрачно. Похоже, Земля входит в период массового вымирания видов, вполне сравнимый с великими вымираниями последних 600 млн лет.

Каждый год небольшая когорта зоологов и ботаников сообщает об обнаружении примерно 10 000 новых видов. До сих пор учеными идентифицировано примерно 1,5 млн видов; о том, сколько видов еще ждут своего открытия, можно только догадываться. Исходя из скорости обнаружения новых видов, ученые оценивают биологическое разнообразие Земли примерно в 7 млн видов, хотя некоторые утверждают, что видов не меньше 14 млн. Это означает, что по крайней мере четыре из каждых пяти видов еще не обнаружены и при нынешних темпах потребуется по крайней мере 500 лет, чтобы их все найти. Для многих видов этот срок подойдет слишком поздно. Если мы не знаем даже, что вид существует, как мы сможем определить, когда погибнет последнее принадлежащее к этому виду живое существо?

Стюарт Пимм предложил способ оценить глубину нынешнего кризиса, оставив в стороне вопрос о нашем невежестве и об общем числе видов. Он пытается измерить скорость вымирания, а не его масштабы. Он собрал все доступные данные по достоверно документированным вымираниям среди лучше всего изученных групп животных, включая птиц, моллюсков, бабочек и млекопитающих. Выяснилось, что по всем этим группам наблюдается примерно равная скорость вымирания: порядка ста видов из миллиона в год. На основании полученных результатов Пимм делает вывод о том, что эта средняя оценка применима ко всем животным и растениям.

Отметим, что такая скорость вымирания намного выше обычной — фоновой — скорости вымирания, которую можно достаточно точно определить по палеонтологической летописи. За исключением периодов массовых вымираний, обычно их интенсивность колеблется между 0,1 и 1 вымершим видом на миллион в год. Иными словами, виды сейчас исчезают с лица земли в 100-1000 раз стремительнее, чем до появления человека.

Согласно расчетам Пимма, в ближайшие годы эта скорость еще увеличится. Не секрет, что две трети всех видов обитает в тропических лесах. На сегодняшний день площадь этих лесов на планете уменьшилась вдвое, и каждые десять лет уничтожается еще миллион квадратных километров. Значительная часть уцелевших лесов фрагментирована пожарами и вырубками. Если не предпринять решительных и даже чрезвычайных мер по защите тропических лесов, их площади будут сокращаться, пока не останутся только защищаемые кусочки в специальных заповедниках — около 5% от первоначальных площадей. На весь этот процесс у человечества уйдет не больше 50 лет. Применяя к этому сценарию формулу полураспада, Пимм подсчитывает, что скорость вымирания увеличится не меньше чем в десять раз. Меньше чем за век, согласно его оценкам, исчезнет половина существующих видов.

Расчеты Пимма, какими бы строгими и жесткими они ни выглядели, могут оказаться даже заниженными — ведь он учитывает только уничтожение тропических лесов. Но ускоряются и многие другие негативные процессы. К примеру, более активное авиасообщение и торговое судоходство между континентами увеличат частоту биологических инвазий и приведут к вымиранию еще большего числа видов. И еще большее число их исчезнет из-за изменений в атмосфере, вызванных нами.

Последние 200 лет человек постоянно добавляет в атмосферу двуокись углерода и другие парниковые газы. Эти газы не дают теплу уходить с планеты и постепенно повышают температуру на ней. Сегодня Земля в среднем на 0,5°C теплее, чем была в 1860 г. Отчасти эту разницу можно объяснить изменениями на Солнце, отчасти — естественными колебаниями в циркуляции океанов и атмосферы. Однако большинство климатологов считает, что в основном за это потепление ответственны парниковые газы — и, соответственно, человечество, выпустившее их в атмосферу.

В настоящее время ученые пытаются определить хотя бы примерно, каким будет климат на Земле через несколько десятилетий. Отчасти ответ зависит от того, сколько топлива будет сжигать человечество все это время. Будет ли Китай по-прежнему обеспечивать свой экономический бум энергией за счет сжигания угля? Станут ли электромобили чем-то большим, чем просто эффектный пиар-ход? Неизвестно к тому же, как может отреагировать на повышение температуры сама Земля. К примеру, может измениться циркуляция океанских вод, высвобождая скрытую тепловую энергию? Смогут ли северные леса поглотить из атмосферы лишний углекислый газ и превратить его в древесину? Не превратится ли Амазония в саванну? Не высвободится ли при таянии вечной мерзлоты в Арктике замороженный метан? Список подобных вопросов и возможных вариантов развития событий может занять не одну книгу. Но по самым достоверным сегодняшним оценкам получается, что планета к 2100 г. потеплеет на 1,4–5,8°C, причем большая часть потепления придется на приполярные области.

Уже теперь имеются признаки того, что в результате глобального потепления жизнь меняется. Вегетационный период в Северном полушарии начинается на неделю раньше, чем в 1981 г. Повышение уровня углекислого газа в атмосфере привело к тому, что деревья растут быстрее. В Северной Америке и Европе леса все выше и выше взбираются по горным склонам. Исследование 35 видов немигрирующих бабочек в Северной Америке и Европе в 1999 г. выявило, что 63% этих бабочек за XX в. сдвинуло свои ареалы на север. Даже клещи реагируют на теплые зимы и постепенно сдвигаются к полюсу.

Если взглянуть на историю оледенений в Северной Америке, подобные миграции не покажутся странными: наступление и отступление ледников всегда вызывало экологические схватки на севере и юге. Если потепление продолжится, скоро в путь двинутся целые леса. Министерство сельского хозяйства США проверяло на компьютерных моделях, что произойдет с растениями и животными в стране, если климат станет более теплым. Хвойные и лиственные леса Новой Англии двинутся в Канаду, а леса из дуба и орешника гикори на Среднем Западе придут в упадок и сменятся южными сосновыми лесами. На западе кактус сагуаро (цереус гигантский) выйдет, возможно, из юго-западных пустынь и двинется на север до самого штата Вашингтон.

Но глобальное потепление не просто переставит «мебель в доме» с места на место. Растениям и животным, обитающим в холодном климате — далеко на севере или высоко в горах, — уходить некуда. Коралловые рифы, очень чувствительные, как оказалось, к повышению температуры воды, не могут оторваться от дна и переместиться в более прохладные воды. В результате глобального потепления уже через 20 лет большая часть коралловых рифов может исчезнуть.

Даже те виды, которым, если судить по карте, есть куда отступать, на самом деле могут оказаться в очень сложном положении. Многим из них придется вновь колонизировать земли, занятые под сельское хозяйство, населенные пункты и крупные города. Уже сейчас непросто выводить из оборота и объявлять заповедными земли, где обитают угрожаемые виды растений и животных; если же через несколько десятилетий выяснится, что для этого необходимо выделять новые земли, сделать это будет еще труднее. Но если мы этого не сделаем, редкие виды, скорее всего, просто шагнут в эволюционную пропасть.