Питер Уорд - Эволюция будущего

Вымирание – окончательная судьба каждого вида. Точно так же, как отдельные особи рождаются, живут какое-то время на Земле, а затем умирают, вид рождается путём видообразования, существует на протяжении некоторого отрезка времени (обычно измеряемого миллионами лет), а затем, в конечном счёте, вымирает. Таким образом, вымирание видов происходит всё время, а не только во время событий массового вымирания. Палеонтолог из Чикагского университета Дэвид Рауп называет эту концепцию фоновым вымиранием . Летопись окаменелостей можно использовать для того, чтобы свести в таблицу темп таких «случайных» вымираний, происходящих с течением времени, и темп оказывается замечательно низким. Рауп вычислил, что темп фонового вымирания на протяжении последних 500 миллионов лет составлял примерно один вид каждые четыре или пять лет. В противоположность этому, по оценке Нормана Майерса в течение последних тридцати пяти лет в одной только Бразилии вымирало четыре вида в день . Биолог Пол Эрлих предположил, что к концу двадцатого века темп вымирания будет измеряться видами в час.

Если получение надёжной оценки мирового видового многообразия вызывало проблемы, оценки текущих темпов вымирания были не менее спорными. В то время, как множество различных людей совершенно не согласно друг с другом ни относительно количества видов на Земле, ни относительно темпов, которыми число этих видов снижается в настоящее время, по одному вопросу нет никаких разногласий: подавляющее большинство видов, живущих в настоящее время на Земле, обитает в тропиках, и главным образом во влажных тропических лесах.

Для влажных тропических лесов характерен высокий полог, часто в 30 – 40 метрах над землёй, с деревьями-эмергентами, возвышающимися на 50 метров, и с двумя или тремя отдельными ярусами растительности. Это сложные многоуровневые сообщества с чрезвычайно разнообразными и изменчивыми участками местообитаний и микроклимата.

Влажные тропические леса сегодня встречаются в трёх основных областях. Наиболее обширный – американский, или неотропический регион влажных тропических лесов, сосредоточенный в бассейне реки Амазонки, но протянувшийся по Карибскому склону Центральной Америки до южной Мексики. Влажный тропический лес Неотропической области составляет примерно половину мировой площади тропических лесов и приблизительно одну шестую часть площади всех широколиственных лесов в мире. Второй крупный участок находится в восточных тропиках и расположен на полуострове Малакка. Третий участок находится в центральной Африке.

По оценке Нормана Майерса, от 76000 до 92000 квадратных километров тропического леса утрачивается каждый год из-за лесозаготовок и расчистки под поля, и дополнительно сильно разрушается 100000 километров. Это означает, что примерно 1 % тропических лесов мира исчезает ежегодно; это темп, который приведёт к полному исчезновению всех тропических лесов за одно столетие, если текущая практика будет продолжаться. Биолог Е. O. Уилсон в книге «Разнообразие жизни» оценил темпы утраты тропических лесов в 1989 году на уровне 1,8 % в год. Продовольственная и Сельскохозяйственная Организация (ФАО) ООН официально объявила о темпах сведения леса, равных 0,5 % в год на конец 1980-х годов.

Дэниел Симберлофф из Флоридского университета проанализировал всю доступную информацию, касающуюся темпов уничтожения леса – данные, полученные главным образом путём съёмки со спутников и дистанционного сбора данных. Он обнаружил, что тропические леса Азии фактически уже уничтожены. В настоящее время во влажных тропических лесах Нового Света существует приблизительно 92000 описанных видов растений (и неизвестное количество видов растений, ожидающих, пока их опишет наука) и 704 вида птиц. Симберлофф вычислил, что между 1950 и 2000 годами в этой области вымрет почти 14000 видов растений (15 % от общего количества) и 86 видов птиц (12 % от общего количества). Если тропические леса Нового Света останутся лишь в пределах существующих в настоящее время и запланированных заповедников и национальным парков, Симберлофф предсказывает, что между 2050 и 2100 гг. н. э произойдёт вымирание более чем 60000 видов растений (66 %) и 487 видов птиц (69 %). Симберлофф заключает, что «неизбежная катастрофа тропических лесов соразмерна со всеми крупными массовыми вымираниями, произошедшими с конца пермского периода».

С 1600 года известно, как минимум, 113 видов вымерших птиц и 83 вида млекопитающих. Но эти животные – крупные позвоночные, у которых темп фонового вымирания долгое время был гораздо ниже, чем 5 видов в год. Около трёх четвертей из этих случаев вымирания произошло на океанских островах. Исторические данные также предполагают, что, начиная с 1600 года, темпы вымирания для этих двух групп увеличились в четыре раза, что даёт текущий темп вымирания около 0,5 % в столетие для ныне живущих птиц и 1 % в столетие для млекопитающих. Темпы вымирания в других группах организмов только начали отслеживаться, но они значительно выше, чем среднее значение для исторического времени. В Соединенных Штатах в 1990-е годы было вдвое больше видов рыб (350), классифицируемых как находящиеся под угрозой исчезновения, чем насчитывалось в предыдущее десятилетие.

Главным фактором, приводящим к вымиранию видов в Северной Америке (и в других местах мира), являются изменения среды обитания, вроде тех, которые появляются при изменении климата, опустынивании или сведении лесов. Резкие изменения среды обитания часто приводят к быстрому вымиранию вида: высыхание пресноводного озера или окончательное погружение в океан острова, подвергшегося эрозии, несомненно, вызывает немедленное вымирание множества видов, которые некогда обитали там. Другие вымрут позже.

Число особей в любой популяции организмов всегда колеблется. Могут существовать долговременные тенденции к увеличению или уменьшению, или даже к постоянству численности, но эти долговременные тенденции сами по себе складываются из более краткосрочных колебаний. Сами колебания, как считается, связаны с факторами окружающей среды: изменениями в количестве пищи, усилением или снижением хищничества или конкуренции; физическими изменениями окружающей среды вроде долговременных колебаний температуры или изменений среды обитания. Чтобы понять эти изменения, экологи вывели ряд уравнений, которые описывают, как внешняя среда воздействует на показатели рождения и смертности – основные определяющие факторы размера популяции.

Насколько важны непредсказуемые колебания для популяций, было, возможно впервые, оценено Робертом Мэем. В 1970-х годах Мэй показал, что колебания популяции у многих видов животных и растений не обязательно случайны, но вместо этого могут быть аспектом хаоса, относительно недавно описанного явления, в котором видимая случайность в итоге оказывается не случайной. Хотя поведение хаотической системы описывается точными математическими правилами, фактически же его невозможно предсказать. Возможно, что некоторые популяции организмов испытывают резкие колебания, которые вызваны не внешними условиями вроде изменений климата, а глубоко пронизывающей и сложной динамикой в границах экосистем, в которых они существуют. Мэй также показал, что географическое распределение организмов может быть связано с иными факторами, нежели окружающая их среда. Мэй и его коллеги показали, что колебания популяции в границах разорванной (или неоднородной) области распространения могут быть не просто связанными с благоприятностью условий каждого участка, но могут быть значительно сложнее.