Эволюция. Триумф идеи - Циммер Карл (электронные книги без регистрации TXT) 📗
Точно также ускоряется гибель природных экосистем по всему миру. Примерно 10000 лет назад древние цивилизации Мексики, Китая, Африки и Ближнего Востока начали одомашнивать и брать под свой контроль растения и животных. Сельское хозяйство представляет собой такой надежный источник пищи, что на одной и той же территории земледельцев и скотоводов может жить гораздо больше, чем охотников и собирателей. Но чтобы прокормить больше ртов, нужно больше земли. Прирученные коровы, овцы и козы начинают вытаптывать луга. Леса и луга уступают место пахотной земле, посевам кукурузы, риса и пшеницы. Английская сельская местность, где вырос Дарвин, не всегда была сельской местностью; леса, когда-то покрывавшие те места, постепенно вырубались и за несколько столетий съежились до размера небольших островков. Животные, которые могли жить только в лесу, оказались заперты на этих островках. Тур, ближайший дикий родственник коровы, жил в Польше на последних островках, оставшихся от великих лесов, — в охотничьих заповедниках — до XVII в., но затем исчез навсегда.
Последние несколько веков, с изобретением все более эффективных плугов и пил, человеческое население резко увеличилось, а дикие пространства столь же резко съежились в соответствии с теорией Мальтуса. Чем больше людей, тем больше ферм и крупных городов. Чем больше население, тем больше нужно дров и строительных материалов; леса не могут все это обеспечить в возобновляемом цикле. Появилась техника, облегчающая строительство дорог через леса и вывоз деревьев. В результате к 2000 г. площадь тропических лесов мира, где обитает, по некоторым оценкам, две трети всех биологических видов, уменьшилась наполовину.
По мере того как человек захватывает территории, принадлежавшие прежде дикой природе, растения и животные вымирают. В некоторых случаях — скажем, если плотина губит единственную реку, где обитает определенный вид рыб, — вымирание очевидно. Но для вымирания вида не обязательно, чтобы среда его обитания исчезла целиком. Иногда достаточно фрагментировать среду обитания, чтобы вызвать уничтожение видов. Эти фрагменты подобны островам, и правила, позволяющие предсказать, например, сколько видов может жить на острове Кракатау, применимы и к ним.
Каждый фрагмент леса может обеспечить пропитанием лишь определенное число видов животных, и число это пропорционально его размеру. Если в момент отделения от основного массива в нем жило большее число видов, лишние вымрут. Если какому-то виду не повезет и он окажется слабейшим во всех фрагментах леса, он исчезнет полностью.
Чаще всего вымирают от фрагментации виды с небольшим ареалом. Представьте себе, что лесорубы вырубили большую часть леса вдоль некой горной гряды. Саламандра, обитавшая на склонах одной-единственной горы, попадет всего в три лесных фрагмента, тогда как вид саламандр, обитавший на всей этой территории, окажется в 100 фрагментах леса. Понятно, что у распространенной саламандры будет гораздо больше шансов уцелеть хотя бы на некоторых лесных островках, чем у саламандры с ограниченным ареалом. А если затем распространенная саламандра найдет способ путешествовать из одного фрагмента в другой, у нее даже появится шанс вновь колонизировать часть своего прежнего ареала. Тем временем редкая саламандра окончательно вымрет.
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 10000 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.
