Шестое вымирание

За последние полмиллиарда лет своей истории Земля претерпела пять массовых вымираний биологических видов. А сейчас происходит «шестое вымирание», и на этот раз оно вызвано исключительно деятельностью человека. По крайней мере, так считают некоторые ученые. Подробнее эта тема рассматривалась в публичной лекции сотрудницы Московского зоопарка Елизаветы Брылевой, прочитанной в рамках Городских дней науки.

Для начала она предложила вспомнить, как вообще возникла теория массовых вымираний животных. Люди издавна описывали животных, как реальных, так и вымышленных – драконов, василисков, грифонов и проч. Но никто из древних и средневековых авторов не задумывался о том, что у животных может быть своя история, которая может иметь не только начало, но и конец. Иначе говоря, никто особо не задумывался о понятии – вымершие животные. Средневековый ученый либо не верил в драконов и единорогов, либо верил, а потому считал, что где-то, в глуши они по-прежнему обитают.

Концепция, допускавшая, что некое животное могло относительно долго существовать, а потом исчезнуть с лица Земли возникла в научном сообществе не так уж давно. И благодарить за это надо французского натуралиста Жоржа Кювье.

В конце XVIII века в Париже развернулась довольно оживленная дискуссия о происхождении нескольких странных костей, найденных в Америке и переданных во Французскую королевскую академию наук. Ученые не могли понять о каком животном идет речь. Вскоре подоспела вторая партия находок, на этот раз из Англии. В числе тех, кто их изучал, был и Кювье, озвучивший результаты своей работы на публичной лекции в 1796 году в революционном Париже. Выводы, к которым он пришел, были не менее революционными, чем якобинское правительство.

По словам Кювье, кости принадлежали четырем видам, в настоящее время исчезнувшим. И предположил, что должны быть и другие виды, также не дожившие до наших дней. Он предложил качественно новый способ смотреть на историю жизни: биологические виды вымирали, и то были не единичные случаи, а широко распространенное явление.

Гравюра с изображением зубов мастодонта была опубликована вместе с описанием Кювье в 1812 году Чтобы подтвердить свою теорию, Кювье начал активные поиски других костей вымерших животных. И его успехи (вскоре у француза образовался целый «зоопарк» ископаемых, включающий двадцать три вида) стали толчком для появления новой науки – палеонтологии. Спустя несколько десятилетий число последователей Кювье измерялось десятками, коллекционирование ископаемых стало популярным хобби у европейской аристократии и даже появились люди, для которых такой поиск стал основным способом заработка.

Итак, в XIX веке люди уже знали – животные могут вымирать. Следующим шагом было определение причин этих процессов. Кювье и ряд других ученых придерживались версии о неких катастрофах, имевших место в прошлом и стерших с карты мира целые популяции. Единственным, кто с ними спорил был молодой, но чрезвычайно амбициозный геолог Чарльз Лайель. Изучая обнажения горных пород, он не находил следов катаклизмов, напротив, судя по всему изменения ландшафта протекали медленно и непрерывно. По его мнению, та же ситуация повторялась и с живой природой: одни виды сменялись другими постепенно и настолько медленно, что этот процесс был незаметным для любого их современника. Кстати, работы Лайеля внимательно изучал Дарвин во время своего плавания на «Бигле» и весьма вероятно, что они оказали определенное влияние на его последующую теорию эволюции. Дарвин проявил себя “большим Лайелем”, чем сам Лайель, когда понял, что как окружающий неорганический мир – дельты рек, долины и горные цепи – создавался благодаря постепенным изменениям, так и органический мир претерпевал постоянные изменения. Теория Дарвина о происхождении видов одновременно была и теорией их вымирания.

Прошло еще не одно десятилетие, пока накопившийся «багаж» палеонтологических находок и работ по их анализу не привел ученых к выводу о том, что этот процесс смены одних видов другими не всегда протекал в одном и том же темпе. И в этом есть заслуга наших соотечественников.

В 1924 году палеонтолог и эволюционист Дмитрий Соболев сформулировал теорию и сценарий биотического кризиса в книге «Начала исторической биогенетики». В ней он представил эволюцию как смену неких «волн жизни», меняющих природное биоразнообразие, подобно периодам вулканической активности, меняющим геологический ландшафт.

Несколько позже советский геолог Борис Личков ввел в отечественный научный оборот термин «массовое вымирание». Он разработал гипотезу, объединившую соболевские «волны жизни» с предложенными Кювье циклами горообразования. Согласно его выводам, они хронологически совпадали и продолжались в среднем 60-70 млн лет. Всего Личков насчитал шесть таких циклов, начиная с кембрия. Начало цикла, знаменующееся новой глобальной тектонической катастрофой, означало одновременно революцию в органическом мире, рождавшую новую волну жизни. Короткая первая фаза сменялась продолжительной умеренной, когда органический мир при постоянстве условий, умеренном климате и обилии пищевых ресурсов обретал состояние равновесия; интенсивность видообразования постепенно снижалась.

Параллельно с Личковым строил свою «дорожную карту» вымираний куратор Американского музея естественной истории в Нью-Йорке Норман Ньюэлл. Но он связывал периодические биологические революции не с тектоническими катаклизмами, а с колебаниями уровня Мирового океана.

Позже появились и другие версии, некоторые довольно экзотические. Например, советский астрофизик Шкловский искал причину массовых вымираний в внеземных явлениях (падение астероида или другое подобное событие). Здесь мы можем видеть, как «круг замкнулся»: спустя столетие с лишним ряд ученых вновь вернулся к концепции катастрофы, которой придерживался еще Кювье. Но большинство палеонтологов и биологов идеи Шкловского не разделяет.

Если по поводу причин, запускавших массовые вымирания, до сих пор идут дискуссии, то в вопросе их количества ученые пришли к некоторому консенсусу. Сегодня принято выделять пять крупных массовых вымираний биологических видов и около двух десятков менее масштабных, когда погибало примерно 20 % форм жизни. В т.н. «большую пятерку» входят: ордовикско-силурийское вымирание (450 - 443 млн лет назад), девонское вымирание (372 млн лет назад), «великое» пермское вымирание (253—251 млн лет назад), триасовое вымирание (208—200 млн лет назад) и мел-палеогеновое вымирание (65,5 млн лет назад).

Кроме этой пятерки, как уже говорилось были и менее масштабные сокращения биоразнообразия нашей планеты, причем, по мнению некоторых ученых, число их значительно выше заявленных двух десятков. Эти разночтения вытекают из разницы в принятых масштабах: сколько исчезнувших примерно в одно время видов считать достаточным для присвоения статуса «массовое вымирание». Одно из таких событий интересно для нас тем, что в числе возможных причин, вызвавших его, появилась новая. Речь о т.н. вымирании мегафауны в четверичном периоде (130 – 10 тысяч лет назад), которое протекало очень быстро и нанесло урон, прежде всего, животным с массой выше 45 килограмм.

Гипотеза охоты увязывает охоту человека на крупных млекопитающих с их исчезновением По времени оно совпало с распространением современного человека, а уровень интенсивности вымирания коррелирует с предполагаемыми маршрутами миграции наших предков. Эти совпадения стали основой для гипотезы охоты. Она увязывает охоту человека на крупных млекопитающих с тем, что после их выбивания и исчезновения из фауны, вслед за ними вымирали хищники, которые специализировались на охоте на крупных животных. Затем вымирают те животные, которые доедали остатки, после хищников, если сравнивать с современным положением, эта ниша занята песцами, лисами, гиенами, гиеновыми собаками и так далее. В пользу такого взгляда говорят находки, где на костях животных найдены характерные повреждения от стрел, копий, следы обработки и разделки туш, при которых наносились повреждения на кости. В Европейских пещерах найдено много изображений, где изображена именно охота на крупную добычу.

Конечно, как это обычно и бывает с гипотезами, у нее тут же нашлись свои критики. Они указывают сразу на несколько ее слабых мест. Во-первых, популяции древних людей были слишком малы, чтобы оказать столь сильное влияние на биосферу (например, народам Севера так и не удалось истребить крупных морских млекопитающих, угрозу им принесла промышленная добыча, пришедшая вместе с цивилизацией). Во-вторых, люди в те времена охотились не на любую крупную дичь, если мастодонтов в основном добывали, то тех же лошадей начали приручать. И, в-третьих, у людей всегда был большой выбор альтернативных продуктов, включая полностью растительную диету, на которую переходили, если та или иная дичь становилась редкой. Что, в свою очередь, давало популяции добычи возможность восстановиться.

В силу этих (и других) замечаний появились и другие теории, объясняющие четверичные вымирания. Но, в любом случае, именно с них мы начинаем включать в это биологическое «уравнение» еще одну переменную – человеческий фактор. Поскольку, по мере роста численности населения и развития цивилизации, его роль в исчезновении новых и новых видов становится все более явной. Спросите у стеллеровой коровы, квагги и американского бизона, а также у тысяч других собратьев по несчастью.

Отсюда и вытекает концепция «шестого» или «голоценового вымирания», согласно которой, мы живём во время одного из массовых вымираний, причём являющегося следствием деятельности человека. А поскольку вымирания протекают все же не одномоментно, то их трудно заметить наблюдателю-современнику (это отмечал еще Дарвин).

Но кое-какой статистикой сторонники концепции все же оперируют. Массовые вымирания – не единственная угроза для вида, в ходе эволюции постоянно одни из них сменяются другими, лучше приспособленными для текущих условий. Это называют фоновым вымиранием и ученые даже попробовали рассчитать скорость их протеканий (пики на этом графике позволяют более четко идентифицировать массовые вымирания и определять их временные границы). Для наиболее изученной группы – млекопитающих – фоновая скорость составляет примерно 0,25 вымираний на миллион лет. Это значит, что раз в наши дни на планете существует около 5500 видов млекопитающих, то при данной скорости фонового вымирания – по очень грубым прикидкам – один вид будет исчезать каждые 700 лет. У земноводных эта скорость должна быть ниже, примерно, один вид в тысячелетие.

В наши дни земноводные обладают стали классом животных, подвергающимся наибольшей опасности. По некоторым расчетам скорость вымирания в этой группе может в сорок пять тысяч раз превышать фоновую. Но и у других групп дела обстоят ненамного лучше: по имеющимся оценкам, треть всех рифообразующих коралловых полипов, треть всех пресноводных моллюсков, треть акул и скатов, четверть млекопитающих, пятая часть всех рептилий и шестая часть всех птиц находятся на прямом пути к забвению. Причем, это относится к видам, которые рассредоточены по всей планете, так что ни о каком региональном масштабе речи и быть не может.

Конечно, как заявляют противники концепции «шестого вымирания», пока масштабы происходящего далеки от тех, что свойственны «большой пятерке». Но отрицать факт негативного антропогенного влияния на биоразнообразие становится глупо. Равно как опасность того, что в какой-то момент, в результате накопительного эффекта, пружина распрямится и голоценовое вымирание станет состоявшейся реальностью. Неизбежно ударив не только по тем видам, которые покинут наш мир, но и по тем, что останутся. Включая и самого человека. В конечном счете, мы все части одной экосистемы. И выживать нам проще тоже вместе.

Сергей Исаев