Элементы Элементы большой науки

Поставить закладку

Напишите нам

Карта сайта

Содержание
Энциклопедия
Новости науки
LHC
Картинка дня
Библиотека
Видеотека
Книжный клуб
Задачи
Масштабы: времена
Детские вопросы
Плакаты
Научный календарь
Наука и право
ЖОБ
Наука в Рунете

Поиск

Подпишитесь на «Элементы»



ВКонтакте
в Твиттере
в Фейсбуке
на Youtube
в Instagram



Библиотека

 
Р. Найт
«Смотри, что у тебя внутри». Глава из книги


К. Циммер
«Микрокосм». Глава из книги


Н. Резник
Как черепахи нарыли себе панцирь


Интервью с Б. Янишем
Наследники Поппера


А. Гуков
Крупные животные Арктики: сколько их осталось?


А. Огнёв
Откуда жизнь? Еще теплее!


Р. Докинз
«Эгоистичный ген». Глава из книги


А. Бердников
Вдоль по лунной дорожке


В. Бабицкая, С. Горбунов
Как и зачем птицы общаются с охотниками за медом


Е. Чернова
Хаос и порядок: фрактальный мир







Главная / Новости науки версия для печати

Как сохранить биоразнообразие в условиях меняющегося климата?


Рис. 1. Схема, показывающая изменения состояния популяций ряда видов, существовавших до последнего крупного оледенения и, в основном, его благополучно переживших. Из обсуждаемой статьи в Science
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

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.

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
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. Из обсуждаемой статьи в Science
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.

См. также:
1) Всё большему числу видов позвоночных грозит вымирание, «Элементы», 27.12.2010.
2) Потепление климата угрожает благополучию перелетных птиц, «Элементы», 24.02.2011.
3) Спасти белых медведей от исчезновения может только сокращение выбросов парниковых газов, «Элементы», 14.01.2011.
4) Мамонты вымерли потому, что им негде стало жить, «Элементы», 05.04.2008.

Алексей Гиляров


Комментарии (8)



Последние новости: ЭкологияАлексей Гиляров

26.09
Муравьи-листорезы при уходе за потомством используют противогрибковый препарат
16.06
В Старом и Новом Свете птицы сходно реагируют на глобальное потепление
26.05
Очертания видового ареала определяются экологическими свойствами вида
4.05
Рост концентрации CO2 в атмосфере способствует увеличению растительного покрова
24.02
Борнео — центр эндемизма птиц современной Индонезии
22.01
Дельфины помогают олушам ловить сардин
11.01
Голоценовые биосообщества изменились после расселения человека по Земле
26.11
Коммуны миролюбивых пауков погибают быстрее, чем агрессивных
12.09
Перевылов трески привел к увеличению разнообразия рыб
2.09
Бурые водоросли не подтверждают экологическую гипотезу чередования гаплоидной и диплоидной стадий

Научная картинка дня


Новости науки по темам: антропология, археология, астрономическая научная картинка дня, астрономия, биология, биотехнологии, генетика, геология, затмения, информационные технологии, космос, лингвистика, математика, медицина, нанотехнологии, наука в России, наука и общество, Нобелевские премии, палеонтология, Первое апреля, психология, технологии, физика, химия, эволюция, экология, энергетика, этология

Новости науки по авторам: Валентин Анаников, Дарья Баранова, Вера Башмакова, Александр Бердичевский, Максим Борисов, Варвара Веденина, Александр Венедюхин, Михаил Волович, Михаил Гарбузов, Алексей Гиляров, Дмитрий Гиляров, Сергей Глаголев, Евгений Гордеев, Николай Горностаев, Владимир Гриньков, Дмитрий Дагаев, Юрий Ерин, Анастасия Еськова, Дмитрий Жарков, Андрей Журавлёв, Дмитрий Замолодчиков, Игорь Иванов, Вячеслав Калинин, Павел Квартальнов, Мария Кирсанова, Дмитрий Кирюхин, Александр Козловский, Юлия Кондратенко, Артем Коржиманов, Ольга Кочина, Аркадий Курамшин, Виталий Кушниров, Иван Лаврёнов, Алексей Левин, Андрей Логинов, Сергей Лысенков, Лейла Мамирова, Александр Марков, Мария Медникова, Вадим Мокиевский, Григорий Молев, Тарас Молотилин, Антон Морковин, Марат Мусин, Максим Нагорных, Елена Наймарк, Алексей Опаев, Петр Петров, Александр Пиперски, Константин Попадьин, Сергей Попов, Роман Ракитов, Татьяна Романовская, Александр Самардак, Александр Сергеев, Андрей Сидоренко, Виктория Скобеева, Даниил Смирнов, Павел Смирнов, Дарья Спасская, Любовь Стрельникова, Дмитрий Сутормин, Алексей Тимошенко, Александр Токарев, Александр Храмов, Мария Шнырёва, Сергей Ястребов, Светлана Ястребова

Новости науки по месяцам: 2016 IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2015 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2014 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2013 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2012 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2011 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2010 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2009 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2008 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2007 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2006 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2005 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I 

Новости науки почтой (рассылка на Subscribe.ru):

 


Где еще почитать научные новости: «Биомолекула», «Вокруг света», Газета.ру. Наука, «Наука и жизнь», Наука и технологии РФ, «Научная Россия», «Популярная механика», РИА Наука, «Чердак», N+1, Naked Science

 


при поддержке фонда Дмитрия Зимина - Династия