PDF 645 КБ

Как сохранить
биоразнообразие в
условиях
меняющегося
климата?
Поскольку прошлый, 2010-й, год решением ООН был объявлен «Годом
биоразнообразия», в ряде ведущих научных журналов в последнее время
появились публикации, посвященные угрожаемому состоянию всё большего
числа видов и попыткам предотвратить их исчезновение с лица Земли.
В частности, в журнале Science была опубликована статья, в которой
предлагается некая общая схема, позволяющая упорядочить имеющиеся
данные о влиянии меняющегося климата на разные виды организмов и
предложить более рациональную систему мер по сохранению
биоразнообразия.
Выброс в атмосферу всё большего количества парниковых газов не оставляет надежд на
то, что процесс глобального потепления в ближайшее время приостановится или хотя бы
замедлится. Это обстоятельство нельзя не учитывать, хотя до самого последнего времени
основным фактором, определяющим исчезновение видов, было (да и сейчас остается)
уничтожение человеком их природных местообитаний (сведение лесов, превращение
природных ландшафтов в сельскохозяйственные угодья, прокладка дорог и т. п.). Тем не
менее значимость климатической составляющей не только не ослабевает, а наоборот —
усиливается. Очевидно, что оценка влияния меняющегося климата на состояние
биоразнообразия полна всевозможных неопределенностей, устранение которых требует
знания многих параметров, характеризующих как среду обитания, так и сами организмы.
Однако осознание трудности задачи вовсе не означает, что мы должны сидеть сложа руки
и довольствоваться констатацией того, что всё большее число видов попадает в разряд
угрожаемых, а то и уже вымерших (см.: Всё большему числу видов позвоночных грозит
вымирание, «Элементы», 27.12.2010).
Теренс Досон (Terence P. Dawson) из Университета Данди (University of Dundee, Данди,
Шотландия) и его коллеги из других научных учреждений Великобритании, США и
Австралии предлагают схему, которая, интегрируя разные подходы к оценке влияния
климата на судьбу конкретных видов (или экосистем), может служить основой для
разработки более рациональной системы мер по их сохранению. До недавнего времени
основным в этой области исследований был подход, апеллирующий к экологической
нише вида (или «модели климатического конверта», climate envelope model).
Суть его в том, что изучается зависимость благополучия вида от совокупности параметров
его непосредственного местообитания: температуры, влажности, соответствующего
растительного покрова, почв (для растений это особо важно) и т. п. Опираясь на разные
сценарии развития климата, можно прогнозировать будущие изменения распространения
какого-либо конкретного вида в зависимости от того, насколько ожидаемые условия того
или иного местообитания будут соответствовать его нише.
Изменения ареалов (областей распространения) и численности видов, происходящие
в связи с изменениями климата, действительно наблюдаются, причем, как ни
парадоксально, расширение ареала и увеличение численности — чаще, чем сужение
ареала и уменьшение численности. Очевидно, что ряд видов умудряется извлекать выгоду
из новых условий. Однако авторы обсуждаемой статьи призывают не торопиться с
выводами о снижении риска вымирания видов. Увеличение области распространения
какого-либо вида и рост его численности заметить легко, а сокращение ареала и
численности — гораздо труднее. Процесс вымирания видов вовсе не мгновенный. Он
может занимать годы и даже десятилетия.
Кроме того, в большинстве случаев остается неизвестным, каким образом с изменениями
численности конкретной популяции связаны изменения её генофонда. Происходит ли
приспособление к новым условиям на чисто фенотипическом уровне (без генетических
преобразований) или же это следствие перестройки генетической структуры? При
сильном снижении численности, как правило, наблюдается эффект, называемый
«генетическим бутылочным горлышком» (см.: Эффект бутылочного горлышка) —
выпадение из популяции многих генотипов и снижение общего генетического
разнообразия. Популяциям с низким генетическим разнообразием будет уже труднее
приспособиться к грядущим существенным изменениям условий.
Авторы статьи обращаются к примеру из прошлого — последнему сильному оледенению,
имевшему место примерно 25–20 тысяч лет назад (см.: Последний ледниковый максимум,
Last Glacial Maximum). На рис.1 приведен пример нескольких видов хвойных Северной
Америки и нескольких видов оленей Евразии, переживших ледниковый период и
доживших до наших дней.
Рис.1 Схема, показывающая изменения состояния популяций ряда видов, существовавших до последнего
крупного оледенения и, в основном, его благополучно переживших. Примеры — хвойные деревья Северной
Америки и олени Евразии. Toleration — сохранение (переживание неблагоприятных условий). Habitat
shift — смена местообитания. Migration — миграция в другие районы. Extinction — вымирание. Из
приведенных видов только один — большерогий олень (Megaloceros giganteus) — вымер полностью. Ель
Picea martinezi сохранилась, но только в двух крошечных популяциях. Из обсуждаемой статьи в Science
Правда, один из перечисленных здесь видов, большерогий олень (Megaloceros giganteus),
всё же вымер, когда при наступившем потеплении значительно расширился пояс лесов,
а площадь, занятая тундростепью и редколесьями, резко уменьшилась. Ряд
исследователей полагают, что большерого оленя, так же как ряд других крупных
млекопитающих, обитавших в позднем плейстоцене, всё же добили охотники. Но если это
и так, то численность их к этому времени явно была уже невысокой (см. также:
Вероятность вымирания в позднем плейстоцене разных видов млекопитающих зависела
от их размера, «Элементы», 07.12.2009).
Один из видов елей, Picea martinezii, выжил, но, очевидно, пережил период крайне низкой
численности, да и сейчас представлен только двумя крошечными популяциями в горах на
северо-востоке Мексики. Некоторые виды, пережившие последний ледниковый максимум
и дожившие до наших дней, сохранились примерно в тех же самых местообитаниях,
например можжевельник Juniperus osteosperma и лось Alces alces (хотя лось явно также
прошел через «бутылочное горлышко»). Другие виды сменили места своего обитания —
например, благородный олень (Cervus elaphus), освоивший широколиственные леса, —
или совершили крупномасштабные миграции, как северный олень (Rangifer tarandus).
Скелет большерогого (или ирландского) оленя (Megaloceros giganteus) — одного из немногих видов,
которые не сумели пережить значительное изменение климата, точнее — порожденное этим изменение
ландшафта. Последние большерогие олени существовали еще 7,5 тыс. лет назад.
Фото Franco Atirador с сайта wikipedia.org
То, что многие растения и животные сумели пережить ряд оледенений, чередующихся с
межледниковьями, уже свидетельствует о значительных адаптационных возможностях
организмов. Однако данное обстоятельство не должно нас успокаивать, поскольку в
современном мире, в условиях, когда многие природные ландшафты радикальным
образом трансформированы человеком, уповать на повторение сценария, имевшего место
ранее, не приходится.
Имеющиеся данные о разных угрозах существованию того или иного вида в связи с
изменением климата позволили авторам обсуждаемой статьи предложить некую общую
схему, определяющую необходимость вмешательства человека (рис. 2). Исследователи
исходили из того, что существуют разные типы уязвимости, и, соответственно, не может
быть одной единственной стратегии снижения риска вымирания, пригодной для всех
случаев. Главная диагональ (ось) на данной схеме отражает возрастающую необходимость
вмешательства человека для сохранения вида (или отдельной экосистемы): от политики
«laissez-faire» («будь что будет») до принятия самых активных и решительных мер.
Рис.2. Схема, показывающая разную уязвимость видов (или экосистем) к меняющемуся климату и степень
необходимого вмешательства человека для их сохранения. По горизонтали — возрастание воздействия
климатических изменений и возникновение барьеров, препятствующих расселению. По вертикали —
возрастание чувствительности к изменениям (или ослабление возможностей адаптации). Диагональная ось,
показанная как стрела, — это степень необходимого вмешательства человека для сохранения вида. Чем
дальше по стрелке, тем острее необходимость перехода от политики игнорирования происходящего (benign
neglect) до самого активного вмешательства (intensive intervention), вплоть до культивирования в
искусственных условиях — в зоопарках и ботанических садах (ex situ conservation). Левый нижний угол
панели соответствует низкой уязвимости, правый верхний — высокой. Вертикальная стрелка на панели
отражает степень готовности (preparedness) к проведению тех или иных мероприятий. Из обсуждаемой
статьи в Science
Политика «laissez-faire» широко используется в США и некоторых странах Африки на
обширных территориях, трактуемых как «дикая природа» или входящих в состав
национальных парков. Активное вмешательство — это, к примеру, реинтродукция
хищников верхнего звена или изъятие отдельных особей, представляющих угрозу для
человека (например, некоторых экземпляров медведей гризли). Вполне возможно, что
в скором будущем потребуется вмешательство человека в некоторые экосистемы, которые
пока такого вмешательства не требуют, — например, северные хвойные леса.
Очевидно, что в условиях меняющегося климата необходимо иметь более гибкую
стратегию охраняемых территорий. Важно, к примеру, создание буферных зон, снятие
барьеров на пути миграций животных, установление коридоров и мостов (в прямом и
переносном смысле), облегчающих передвижения животных и освоение ими новых
территорий. В некоторых случаях охрана отдельных видов требует интенсивного
вмешательства — от облегчения миграций и переноса организмов до разведения
исчезающих видов в зоопарках и ботанических садах. Наука об охране природы должна
перейти от предсказаний возможных изменений к разработке эффективной системы мер
по противостоянию растущей угрозе биоразнообразию.
Источник: Terence P. Dawson, Stephen T. Jackson, Joanna I. House, Iain Colin Prentice, Georgina M. Mace.
Beyond predictions: biodiversity conservation in a changing climate // Science. 2011. V. 232. P. 53–58.
Опубликовано: elementy.ru.
апрель-май 2011г.
http://oko-planet.su/pogoda/listpogoda/67873-kak-sohranit-bioraznoobrazie-v-usloviyahmenyayuschegosya-klimata.html