деятельностью человека и сохранились только в очень малом числе. Эти виды могут считаться экологически исчезнувшими, поскольку они больше не играют роли в организации сообщества. Будущее многих таких видов сомнительно.
Около 11 % оставшихся видов птиц в мире находится под угрозой вымирания; близкие показатели получены для млекопитающих и деревьев. Столь же велика опасность исчезновения для некоторых пресноводных рыб и моллюсков. В тяжелом положении находятся и виды растений. Особенно уязвимы голосемянные (хвойные, гинкго, саговники) и пальмы. Хотя вымирание является естественным процессом, более 99% случаев исчезновения современных видов можно отнести на счет деятельности человека.
Темпы исчезновения видов в воде и на суше
Из всех известных видов животных и растений, исчезнувших с 1600 года, более половины приходится на островные виды, и это несмотря на то, что острова составляют лишь малую часть поверхности Земли. Напротив, было установлено, что в мировом океане за современный период вымерло только 12 видов - три вида морских млекопитающих, пять морских птиц и четыре вида моллюсков. Документальных свидетельств вымирания видов рыб или кораллов за этот период нет. С одной стороны, количество вымерших видов в морских средах почти наверняка недооценено, поскольку морские виды не так хорошо изучены, как наземные, а с другой - эти низкие показатели могут отражать и большую пластичность и устойчивость морских организмов к нарушениям среды обитания.
Но последствия выявленных потерь могут быть значительнее кажущихся, поскольку многие морские млекопитающие являются ключевыми хищниками, оказывающими большое влияние на морские сообщества. К тому же некоторые морские виды являются единственными представителями своего рода, семейства и даже отряда, так что вымирание даже отдельных морских видов может представлять собой серьезную потерю для глобального биологического разнообразия.
Большое количество исчезновений пресноводных рыб и цветковых растений в материковых областях связано с большим числом видов, живущих в этих регионах. При обследовании богатой пресноводной ихтиофауны полуострова Малакка были найдены только 122 из 266 видов рыб, обитавших там раньше. В Северной Америке более одной трети видов пресноводных рыб находятся под угрозой вымирания. Опасность для водных беспозвоночных, таких как пресноводные моллюски и раки, особенно высока из-за воздействия плотин, загрязнения, интродуцированных видов и разрушения мест обитания.
Темпы исчезновения видов на островах
Самые высокие темпы исчезновения видов за исторический период установились на островах. Большинство известных птиц, млекопитающих и рептилий, вымерших за последние 350 лет, обитали на островах. Более чем 80% эндемичных растений на некоторых океанических островах тоже
11
исчезли или находятся под угрозой исчезновения. Вид считается эндемиком для данной территории, если он в естественном состоянии встречается только здесь. Островные виды особенно подвержены вымиранию, поскольку многие из них эндемичны только для одного или нескольких островов и представлены здесь лишь одной или несколькими локальными популяциями. Но зарегистрированные на островах темпы вымирания могут казаться выше еще и потому, что эти области изучены лучше, чем континентальные.
Вид может быть эндемичен для обширной географической области, например как черемуха поздняя (Primus serotina), которую находят повсюду в Северной, Центральной и Южной Америке; или вид может быть эндемичен для маленькой географической области, например варан с острова Комодо (Varanus komodoensis), обнаруженный только на нескольких островах Индонезийского архипелага. Более яркий пример - растение Argyroxiphium sandwicense sandwicense, встречающееся в природе только в одном кратере вулкана на Гавайских островах. Изолированные географические единицы, такие как отдаленные острова, древние озера, одиночные горные пики, часто отличаются высоким процентом эндемизма. Напротив, не изолированные географические единицы такой же площади имеют гораздо более низкий процент эндемичных видов. Один из наиболее замечательных примеров изолированной области с высокой долей эндемизма - это остров Мадагаскар. Здешние влажные тропические леса исключительно богаты эндемичными видами: 93% из 28 видов приматов, 99%о из 144 видов лягушек и более 70%> видов растений острова больше нигде не встречаются. Еще более высокий процент эндемичных видов растений отмечен в Новой Зеландии. Для сравнения, в Великобритании и на Соломоновых островах лишь около 1%> видов растений являются эндемиками. При разрушении и повреждении сообществ на Мадагаскаре и других изолированных островах, или при интенсивной эксплуатации популяций эти эндемичные виды вымирают. Напротив, материковые виды, распространѐнные на больших площадях, часто представлены многочисленными популяциями, поэтому потеря одной популяции не является катастрофой для вида в целом. Однако даже на материках некоторые области, имеющие большой геологический возраст и характеризующиеся большим разнообразием мест обитания, выделяются высоким уровнем эндемизма.
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.
Биогеография островов и современные темпы вымирания видов Изучение островных сообществ позволило разработать общие правила распределения биологического разнообразия, обобщенные в биогеографической модели островов Макартура и Вильсона. Этой моделью пытаются объяснить обнаруженную зависимость между числом видов и площадью. Острова с большой площадью обладают большим числом видов, чем острова малой площади. Эта закономерность интуитивно ясна,
12
поскольку на больших островах обычно большее разнообразие естественных сред и типов сообществ, чем на малых. К тому же на крупных островах созданы лучшие условия для географической изоляции и формирования большего числа популяций каждого вида, что увеличивает вероятность видообразования и снижает вероятность вымирания как возникших здесь, так и недавно проникших видов.
Биогеографическая модель острова используется для прогноза числа и доли видов, которые могут вымереть при разрушении мест обитания. Предполагается, что если на острове существует определенный набор видов, то сокращение площади естественных мест обитания на острове приведет к тому, что на острове сможет сохраниться только такое число видов, которое соответствует меньшему острову. Применение этой модели для островов было распространено и на национальные парки и заповедники, окруженные нарушенными экосистемами. Такие заповедники можно рассматривать как острова в негостеприимном "море" разрушенной среды обитания. Если 50% естественных мест обитания на таком острове разрушено, то, согласно этой модели, приблизительно 10% обитающих на нем видов исчезнут.
Следовательно, эндемичные островные виды перейдут в категорию вымерших. При разрушении 90%о мест обитания будет утеряно 50%о видов; а когда погибнет 99%о мест обитания, около 75% исходных видов будет потеряно. На конкретном примере африканских стран эта модель прогнозирует вымирание в недалеком будущем 30% лесных приматов в результате утраты мест обитания. Сравнение прогнозов потерь видов с реальными историческими примерами, зарегистрированными в лесах Кении, позволило оценить темпы, с которыми в оставшихся лесных фрагментах исчезнут характерные для них виды птиц. По самым оптимистичным прогнозам, во фрагменте площадью 1000 га половина видов исчезнет за 50 лет, а во фрагменте площадью 10 000 га - за 100 лет с.
Прогнозы темпов вымирания, связанные с утратой мест обитания, значительно варьируют, поскольку каждая группа видов и каждая географическая область отличается своими характерными зависимостями типа "вид - площадь". Оценка настоящих и будущих темпов вымирания видов во влажных тропических лесах приблизительно отражает глобальные темпы вымирания видов, поскольку именно здесь сосредоточена большая часть мирового видового разнообразия. Если уничтожение тропических лесов будет доведено до такой степени, что все они сохранятся только в национальных парках и на охраняемых территориях, то две трети всех видов растений и птиц будут обречены на вымирание.
По оценкам Вильсона, использовавшего для расчетов скромную величину 1% ежегодно сводимых в мире тропических лесов, каждый год будет исчезать 0,2-0,3% всех видов, что составляет 20 000-30 000 видов, если допустить, что всего в мире их существует 10 млн. Иными словами, каждый день будут исчезать 68 видов, или 3 вида в час. За десятилетний период с 2000 по 2010 годы вымрет приблизительно 250 тыс. видов. По другим подсчетам, темпы вымирания во влажных тропических лесах составят за
13
десятилетие от 2 до 11% всех существующих видов. Интенсивное изучение конкретных групп наземных позвоночных также дало повод к тревожным прогнозам о темпах вымирания в ближайшие десятилетия. Расхождения в оценках темпов вымирания возникают из-за того, что при расчетах опираются на разные представления о скорости сведения лесов, разные математические подходы и разные показатели зависимости "вид - площадь". В тех богатых видами областях, где развернуты охранные мероприятия, темпы вымирания относительно низкие, но в других странах, тоже отличающихся высокой концентрацией редких видов, они быстро вымирают из-за уничтожения лесов. Вне зависимости от того, какая цифра более точна, все эти оценки показывают, что сотни тысяч видов могут подвергнуться вымиранию в течение ближайших 50 лет.
Помимо глобального вымирания, находящегося в центре внимания биологии сохранения живой природы, многие виды исчезают в разных точках своих ареалов. Широко распространенные в прошлом виды зачастую сокращают область обитания до нескольких небольших узколокальных очагов. Например, американский жук-могильщик (Nicrophorus americanus), который встречался повсюду в центральной и восточной частях северной Америки, сейчас представлен только тремя изолированными популяциями. Подобные процессы приводят к обеднению биологических сообществ. Например, на охраняемой территории Миддлесекс Феллз в округе Бостон в 1894 году произрастало 338 видов местных растений, а обследование этой территории спустя 98 лет выявило лишь 227 оставшихся местных видов [Drayton, Primack, 1996].Четырнадцать из исчезнувших видов растений в 1894 году относились к обычным. Анализ подсчета бабочек в Британии показал, что за последние 25 лет исчезло 67% их популяций, что говорит об исключительно высоких темпах локального вымирания [Thomas, Abery, 1995]. Такой масштаб локальных исчезновений можно расценивать как сигнал, подаваемый природой, о том, что что-то не так в окружающей среде. Для предотвращения как локальных исчезновений, так и глобального вымирания видов, принимающих все более масштабный характер, необходимы срочные превентивные действия.
Причины вымирания видов.
Если виды и сообщества приспособлены к местным условиям окружающей среды, то почему они оказываются перед угрозой вымирания? Разве виды и сообщества не продолжают существовать в том же месте все время? Ответ очевиден: широкомасштабные нарушения, вызванные человеком, изменили, привели в упадок и разрушили ландшафт, доведя виды и даже целые сообщества до стадии вымирания. Елавные угрозы биологическому разнообразию, вытекающие из деятельности человека, заключаются в разрушении мест обитания, их фрагментации и деградации (включая загрязнение), в глобальном изменении климата, чрезмерной эксплуатации видов человеком, вторжении экзотических видов и увеличивающемся распространении болезней. Большинство угрожаемых
14
видов стоит перед лицом, по крайней мере, двух или более из этих проблем, которые ускоряют их вымирание и препятствуют усилиям по их защите.
Все перечисленные семь угроз вызваны все увеличивающимся использованием природных ресурсов при экспоненциально растущей численности людей. До последних нескольких сотен лет рост численности населения был относительно медленным, уровень рождаемости лишь слегка превышал уровень смертности. Самое большое разрушение биологических сообществ произошло за последние 150 лет, когда население Земли выросло от 1 млрд чел. в 1850 году до 2 млрд чел. в 1930, и на 12 октября 1998 года составило 6 млрд чел. По оценочным прогнозам, к 2050 году оно достигнет 10 млрд чел. Народонаселение увеличилось за счет того, что уровень рождаемости остался высоким, а уровень смертности снизился в результате как современных достижений медицины (особенно контроля за заболеваниями), так и благодаря увеличению производства продуктов питания. В индустриально развитых странах рост населения замедлился, но во многих регионах тропической Африки, Латинской Америки и Азии - регионах с наибольшим биологическим разнообразием - он по-прежнему высок.
Сам по себе рост населения частично ответственен за потерю биологического разнообразия. Люди используют природные ресурсы (древесное топливо, дичь, дикорастущие растения) и переводят огромное количество естественных местообитаний в земли сельскохозяйственного и городского назначения. Некоторые ученые утверждают, что контроль за ростом населения является ключевым моментом для сохранения биологического разнообразия. Но рост населения - не единственная причина вымирания видов и разрушения мест обитания. Изучение ситуации в развивающихся и в индустриально развитых странах показывает, что вымирание видов и разрушение экосистем не всегда связано с удовлетворением первостепенных потребностей местного населения. Подъем промышленного капитализма и современного общества потребления дали толчок к ускоренной разработке природных ресурсов, особенно в развивающихся странах. Неэффективное и неправильное использование природных ресурсов - тоже одна из главных причин уменьшения биологического разнообразия. Во многих странах существует крайнее неравенство в распределении благосостояния, когда большинство ценностей (деньги, плодородные земли, леса и так далее) принадлежит и используется лишь малой частью населения. В результате бедное население, лишенное своей земли или природных ресурсов, вынуждено разрушать биологические сообщества и охотиться за исчезающими видами.
Во многих случаях причиной разрушения местообитаний является крупномасштабная промышленная или коммерческая деятельность, связанная с глобальной экономикой и нацеленная на получение прибыли: разработка рудников, скотоводство, коммерческое рыбоводство, лесоводство, плантационное сельское хозяйство, обрабатывающая промышленность, строительство дамб. Многие такие проекты санкционируются, одобряются и
15