ЛЕКЦИЯ 3

ТЕМА: Причины сокращения биоразнообразия

ПЛАН:

1. Темпы исчезновения видов

2. Причины вымирания видов

2.1. Разрушение мест обитания

2.2. Фрагментация мест обитания

2.3. Краевой эффект

2.4. Деградация и загрязнение мест обитания

2.5. Чрезмерная истощительная эксплуатация ресурсов

2.6. Инвазивные виды

2.7. Болезни

3. Подверженность к вымиранию

1. Темпы исчезновения видов

Самый существенный вопрос для биологии сохранения природы – это как долго сможет данный вид продержаться до полного исчезновения, вслед за крайним сокращением численности, деградацией или фрагментацией его местообитания? Когда численность популяции снижается до определенного критического уровня, вероятность его исчезновения становится очень высокой. В некоторых популяциях отдельные оставшиеся особи могут прожить годы или десятилетия и даже размножаться, но все равно их дальнейшая судьба – исчезновение, если только не будут приняты решительные меры по их сохранению. В частности, среди древесной растительности последние изолированные нерепродуктивные экземпляры вида могут просуществовать сотни лет. Такие виды называют потенциально исчезнувшими: даже если формально вид еще не вымер, но популяция более не способна размножаться, и будущее вида ограничено временем жизни оставшихся экземпляров. Чтобы успешно сохранять виды, ученым необходимо выявлять те виды человеческой деятельности, которые влияют на устойчивость популяций и приводят к вымиранию видов. Они также должны определить факторы, усиливающие подверженность популяций вымиранию.

Первое заметное влияние деятельности человека на темпы исчезновения проявилось на примере уничтожения крупных млекопитающих в Австралии, Северной и Южной Америке людьми, заселившими эти континенты тысячи лет назад. Вскоре после появления там человека от 74 до 86 % мегафауны – млекопитающих, весивших более 44 кг, – в этих областях исчезло. Это, возможно, было непосредственно связано с охотой и косвенно с выжиганием и расчисткой лесов, а также с распространением принесенных заболеваний. На всех континентах и многочисленных островах существуют разнообразные яркие свидетельства того, что изменение и разрушение мест обитания, производимые доисторическим человеком, совпадают с высокими темпами исчезновения видов.

В настоящее время лучше всего изучены темпы исчезновения птиц и млекопитающих, поскольку эти относительно крупные животные хорошо заметны. Темпы исчезновения остальных 99,9% существующих в мире видов остаются на сегодняшний день достаточно приблизительными. Но и масштабы исчезновения птиц и млекопитающих определены весьма неточно, поскольку некоторые считавшиеся исчезнувшими виды были вновь обнаружены, а другие, напротив, считавшиеся еще существующими, могут в действительности оказаться вымершими. По наиболее точной оценке имеющихся данных, с 1600 года исчезло около 85 видов млекопитающих и 113 видов птиц, что составляет 2,1% существовавших в этот период видов млекопитающих и 1,3% птиц. На первый взгляд эти цифры сами по себе не кажутся тревожными, но пугающей стала тенденция к возрастанию темпов исчезновения за последние 150 лет. За период с 1600 до 1700 темпы исчезновения птиц и млекопитающих составляли примерно один вид в десятилетие, а за период от 1850 года до 1950 года они возросли до одного вида в год. Такое увеличение темпов исчезновения видов говорит о серьезной угрозе, нависшей над биологическим разнообразием.

В то же время есть некоторые свидетельства того, что за последние десятилетия произошло снижение темпов исчезновения птиц и млекопитающих. Частично это можно отнести за счет предпринимаемых усилий по спасению видов от исчезновения, но в то же время здесь кроется и иллюзия, созданная благодаря принятой международными организациями процедуре, согласно которой вид считается вымершим только в том случае, если его не встречали более 50 лет или если специально организованные поиски не позволили обнаружить ни одного оставшегося экземпляра. Многие виды, формально еще не окончательно исчезнувшие, сильно подорваны деятельностью человека и сохранились только в очень малом числе. Эти виды могут считаться экологически исчезнувшими, поскольку они больше не играют роли в организации сообщества. Будущее многих таких видов сомнительно.

Около 11% оставшихся видов птиц в мире находится под угрозой вымирания; близкие показатели получены для млекопитающих и деревьев. Столь же велика опасность исчезновения для некоторых пресноводных рыб и моллюсков. В тяжелом положении находятся и виды растений. Особенно уязвимы голосемянные (хвойные, гинкго, саговники) и пальмы. Хотя вымирание является естественным процессом, более 99% случаев исчезновения современных видов можно отнести на счет деятельности человека.

2. Причины вымирания видов

Главные угрозы биологическому разнообразию, вытекающие из деятельности человека, заключаются в разрушении мест обитания, их фрагментации и деградации (включая загрязнение), в глобальном изменении климата, чрезмерной эксплуатации видов человеком, вторжении экзотических видов и увеличивающемся распространении болезней. Большинство видов стоит перед лицом, по крайней мере, двух или более из этих проблем, которые ускоряют их вымирание и препятствуют усилиям по их защите.

Все перечисленные семь угроз вызваны увеличивающимся использованием природных ресурсов при экспоненциально растущей численности людей. До последних нескольких сотен лет рост численности населения был относительно медленным, уровень рождаемости лишь слегка превышал уровень смертности. Самое большое разрушение биологических сообществ произошло за последние 150 лет, когда население Земли выросло от 1 млрд чел. в 1850 году до 2 млрд чел. в 1930, и на 12 октября 1998 года составило 6 млрд чел.

2.1. Разрушение мест обитания

Главная угроза биологическому разнообразию состоит в нарушении мест обитания, и поэтому для сохранения биологического разнообразия самое важное – это их защита. Потеря местообитаний сопряжена как с прямым их разрушением, так и с повреждениями в виде загрязнения и фрагментации. Для большинства стоящих на пороге вымирания растений и животных именно утрата местообитаний является первостепенной угрозой.

Во многих частях мира, особенно на островах и в областях с высокой плотностью населения, большинство первичных местообитаний уже разрушено. В странах Старого Света, таких как Кения, Мадагаскар, Индия, Филиппины и Таиланд, более 50% ключевых для биологического разнообразия лесных местообитаний разрушено. Немного лучше положение в Демократической Республике Конго (бывший Заир) и Зимбабве; в этих богатых в биологическом отношении странах пока сохранилось более половины местообитаний диких видов. Многие очень ценные дикие виды потеряли большую часть своего первичного ареала, и лишь немногие из оставшихся мест обитания находятся под охраной. Например, орангутан (Pongo pygmaeus ), крупная обезьяна, обитающая на Суматре и Борнео, лишился 63% своих мест обитания, а под защитой находится только 2% его исходного ареала.

Бедственное положение влажных тропических лесов, наверно, самый широко известный случай разрушения местообитаний, но и другие местообитания тоже находятся в смертельной опасности.

Сокращение биоразнообразия обычно начинается с разрушения естествен­ного местообитания видов. Развитие новых технологий и разрушение окружающей среды в результате деятельности человека идет со скоростью, значительно превышающей способности видов приспособиться к новым условиям. Исключение составляют немногие виды животных и растений, которые мы называем сорными и с которыми не желаем делить будущее планеты. Вероятно, такие насекомые и сорняки обладают диапазоном наследственной изменчивости, позволяющим адаптироваться к быстрым изменениям среды, наступающим в результате ее нарушения, но большин­ство более крупных растений и животных к этому неспособны.

Вмешательство человека часто приводит к снижению разнообразия природных условий. Например, уничтожая различные виды древесных пород в смешанных лесах с целью создания предпочтительных условий для произрастания сосны, используемой в целлюлозной промышленности , человек неизбежно уменьшает число экологических ниш. В результате в образовавшихся чистых сосновых лесах видовое разнообразие животных и растений существенно уменьшается по сравнению с исходным сообществом смешанного леса.

Разрушение естественного местообитания часто начинается с его фрагментации на отдельные изолированные участки. Весной петухи глухаря собираются на ток. Площадь участка леса, необходимого для тока, должна быть не менее 5-8 гектаров. Сокращение участков леса, пригодных для токования, неизбежно приводит к падению численности этого вида.

2.2. Фрагментация мест обитания

Фрагментация мест обитания – это процесс, при котором сплошная площадь местообитания одновременно сокращается и распадается на два или более фрагмента. Разрушение местообитания может не затронуть лишь локальные территории. Эти фрагменты часто отделены один от другого измененными или деградированными формами ландшафта.

Фрагменты отличаются от исходного сплошного местообитания тем, что: 1) фрагменты имеют относительно большую протяженность пограничных зон , смежных с человеческой деятельностью и 2) центр каждого фрагмента расположен близко от края. Для примера рассмотрим заповедник квадратной формы с длиной каждой стороны в 1000 м (1 км), окруженный используемыми человеком землями, например фермами. Общая площадь такого заповедника составляет 1 км2 (100 га), а его периметр – 4000 м, и точка в центре заповедника находится в 500 м от ближайшей точки периметра. Если домашние кошки в поисках пищи заходят вглубь леса на 100 метров от границы заповедника и мешают лесным птицам выводить птенцов, то только 64 га заповедника остаются пригодными для спокойного размножения птиц. Непригодная для размножения периферийная полоса занимает 36 га.

Теперь представим заповедник, поделенный на четыре равные части автодорогой с севера на юг шириной 10 м и железной дорогой с востока на запад тоже шириной 10 м. Отчужденная площадь в целом составляет в заповеднике 2 га (2х1000х10 м). Поскольку только 2% площади заповедника отчуждено автомобильной и железной дорогами, правительственные чиновники утверждают, что их влияние на заповедник пренебрежимо мало. Но заповедник теперь поделен на 4 фрагмента, каждый площадью 495 х 495 м, и расстояние от центра фрагмента до ближайшей точки периметра сократилось до 240 м, то есть более чем вдвое. Поскольку кошки могут теперь кормиться в лесу, заходя в него как с периметра, так и с дорог, у птиц для спокойного выведения потомства остаются только внутренние участки каждого из четырех фрагментов. В отдельном квадрате этот участок составляет 8,7 га, а всего в заповеднике они занимают 34,8 га. Даже если автодорога и железная дорога отняли только 2% территории заповедника, они вполовину сократили пригодные для птиц места обитания.

Фрагментация мест обитания угрожает существованию видов и более сложным образом. Прежде всего, фрагментация ограничивает возможности видов к расселению. Многие виды птиц, млекопитающих и насекомых, обитающие в глубине леса, не могут пересечь даже узкие полосы открытого пространства из-за опасности попасться хищнику. В результате некоторые виды после исчезновения популяции во фрагменте не имеют возможности заселить его вновь. Более того, если из-за фрагментации исчезают животные, ответственные за распространение мясистых и липких плодов, то страдают и соответствующие виды растений. В конечном итоге изолированные фрагменты местообитаний не заселяются многими исходно характерными для них видами. А поскольку внутри отдельных фрагментов происходит естественное исчезновение видов из-за закономерных сукцессионных и популяционных процессов, а новые виды из-за барьеров не могут пополнить их убыль, следовательно, во фрагменте происходит постепенное видовое обеднение.

Второй опасный аспект фрагментации местообитания заключается в том, что сокращается арена поиска корма для многих типичных животных. Многим видам животных, представленных отдельными особями или социальными группами, которые кормятся широко рассеянными или сезонно доступными кормами и пользуются сезонно распределенными источниками воды, необходима свобода передвижения по обширному пространству. Спасительный ресурс может использоваться только несколько недель в году или даже раз в несколько лет, но при фрагментации местообитания, изолированные виды лишены возможности мигрировать внутри своего естественного ареала в поисках этого редкого, но порой столь важного ресурса. Например, изгороди могут воспрепятствовать естественной миграции крупных травоядных животных, таких как гну или бизоны , заставляя их пастись на одном месте, что, в конце концов, приводит животных к голодной смерти и к деградации местообитания.

Фрагментация мест обитания, кроме того, может ускорять исчезновение популяций, поскольку в результате широко распространенная популяция распадается на две или более изолированных субпопуляций. Эти маленькие популяции попадают под действие характерных для них процессов инбридинга и дрейфа генов. Если на большой площади местообитания может нормально жить одна целостная большая популяция, то часто ни один из ее фрагментов не может поддерживать субпопуляцию достаточно крупную для длительного устойчивого существования.

2.3. Краевой эффект

Как показано выше, фрагментация мест обитания сильно увеличивает долю пограничных местообитаний по отношению к внутренним. Эти пограничные, “опушечные” микросреды отличаются от внутренней лесной части фрагментов. Краевые местообитания характеризуются большими колебаниями уровней освещенности, температуры, влажности и скорости ветра.

Эти краевые эффекты распространяются в глубь леса до 250 м. Поскольку некоторые виды животных и растений очень узко приспособлены к определенным уровням температуры, влажности и освещенности, они не выдерживают возникшие перемены и исчезают в лесных фрагментах. Теневыносливые виды диких цветковых растений в лесах умеренного климата, позднесукцессионные виды деревьев тропического леса и такие чувствительные к уровню влажности животные, как амфибии, могут очень быстро исчезать из-за фрагментации местообитания, что в конечном итоге приводит к сдвигам в видовом составе сообщества.

Из-за фрагментации леса увеличивается продуваемость ветром, понижается влажность и повышается температура и, как следствие, увеличивается опасность пожаров. Пожары могут перекидываться на лесные фрагменты мест обитания с окрестных сельскохозяйственных угодий, где, например, пускают палы при сборе сахарного тростника, или при подсечно-огневом земледелии.

На Борнео и в Бразильской Амазонии миллионы гектаров влажных тропических лесов сгорели во время необычно сухого периода в 1997 и 1998 годах. К этой экологической катастрофе привела комбинация факторов, обусловленных фрагментацией лесов в результате сельскохозяйственной деятельности и мозаичного расселения и связанного с этим рассеянного скопления мусора и, соответственно, вспышек локальных пожаров.

Фрагментация мест обитания делает, кроме всего прочего, неизбежным контакт диких животных и растений с домашними. В результате болезни домашних животных быстро распространяются среди диких видов, лишенных соответствующего иммунитета. Следует иметь в виду, что такой контакт обеспечивает и передачу заболеваний от диких видов растений и животных к домашним, и даже к человеку.

2.4. Деградация и загрязнение мест обитания

Загрязнение окружающей среды является наиболее универсальной и жесткой формой ее разрушения. Чаще всего его вызывают пестициды, удобрения и химикаты, промышленные и городские сточные воды, газовые выбросы заводов и автомобилей, и отложения, намытые с возвышенностей. Визуально эти типы загрязнения часто бывают не очень заметны, хотя они и происходят вокруг нас каждый день почти в любой части света. Глобальное влияние загрязнения на качество вод, качество воздуха и даже климат на планете находится в центре внимания не только из-за угрозы биологическому разнообразию, но и из-за влияния на здоровье человека. Хотя иногда загрязнение окружающей среды является очень заметным и пугающим, например, в случае с массовыми разливами нефти и 500 пожарами на нефтяных скважинах, имевшими место в ходе войны в Персидском заливе, но наиболее угрожающими являются скрытые формы загрязнения, главным образом потому, что их действие проявляется не сразу.

2.5. Чрезмерная истощительная эксплуатация ресурсов

Для того чтобы выжить, человек всегда занимался охотой, сбором плодов, использовал природные ресурсы. До тех пор, пока численность населения была невелика и его технологии примитивны, человек мог устойчиво использовать его окружающую среду, охотиться и собирать урожай, не доводя нужные виды до исчезновения. Однако по мере увеличения народонаселения нагрузка на окружающую среду усилилась. Методы выращивания урожая стали несравненно более масштабными и эффективными, и привели к почти полному вытеснению крупных млекопитающих из многих биологических сообществ, в результате появились странно “пустые” местообитания. В тропических лесах и саваннах охотничьи ружья вытеснили луки, дротики и стрелы. Во всех океанах мира для ловли рыбы используются мощные рыболовные моторные суда и рыбоперерабатывающие “плавбазы”. Люди, занимающиеся мелким рыболовецким бизнесом, оснащают свои лодки и каноэ навесными моторами, что позволяет им собирать улов быстрее и с большей территории, чем это было возможно раньше. Даже в доиндустриальном обществе чрезмерная эксплуатация ресурсов приводила к снижению численности и вымиранию местных видов. Например, церемониальные плащи Гавайских королей делали из перьев одного из видов цветочниц (Drepanis sp.) . Для одного плаща требовались перья 70 тыс. птиц этого ныне вымершего вида. Хищные виды могут сокращать численность, если их основная добыча перепромышляется человеком. Подсчитано, что в США именно чрезмерная эксплуатация ставит под угрозу существование примерно четверти исчезающих видов позвоночных, и из них около половины млекопитающие.

В традиционных обществах часто вводятся ограничения на чрезмерную эксплуатацию природных ресурсов: строго контролируются права на использование сельскохозяйственных земель; запрещена охота на определенных территориях; существуют запреты на уничтожение самок, молодняка и животных с низкой численностью; не разрешается сбор плодов в определенные сезоны года и время суток или запрещаются варварские методы сбора. Эти виды ограничений позволяют традиционным обществам использовать природные ресурсы на долговременной устойчивой основе, как, например, при введении жестких ограничений на лов рыбы, разработанных и предложенных рыбному хозяйству многих промышленно развитых стран.

Однако во многих частях мира ресурсы сегодня эксплуатируются с максимальной интенсивностью. Если существует спрос на какой-то продукт, местное население находит способы найти и продать его. Вне зависимости от того, являются ли люди бедными и голодными или богатыми и жадными, они используют любые доступные методы, чтобы добыть этот продукт. Иногда в традиционных обществах принимаются решения о продаже прав собственности на ресурс, например на лес или рудник, чтобы использовать полученные деньги для покупки желаемых или необходимых товаров. В сельских областях традиционные методы контроля за потреблением природных продуктов бывают ослаблены, а во многих областях с существенной миграцией населения или там, где происходят гражданские беспорядки и войны, таких мер контроля вообще не существует. В странах, вовлеченных в гражданские войны и внутренние конфликты, например в Сомали, в бывшей Югославии, Демократической Республике Конго и в Руанде, население получило огнестрельное оружие, а система распределения продовольствия была разрушена. В таких ситуациях природные ресурсы используются всяким, кто этого пожелает. На местном или региональном уровне, в развивающихся странах охотники проникают на только что обжитые территории, в национальные парки, и другие места, куда проходят дороги, и добывают здесь любое крупное животное, чтобы продать так называемое “дикое мясо”. Это приводит к образованию “лесных пустошей” – земель с почти неповрежденными растительными сообществами, но без характерных сообществ животных. Ради удовлетворения легальных и нелегальных запросов уничтожаются целые биологические сообщества. Коллекционеры вылавливают огромное количество бабочек и других насекомых, изымают из природы орхидеи, кактусы и другие растения, морских моллюсков ради раковин и тропических рыб для аквариумистов.

Во многих случаях механизм чрезмерной эксплуатации печально известен. Выявляется ресурс, определяется для него рынок сбыта, а затем местное население мобилизуется для его добычи и продажи. Ресурс потребляется настолько широко, что становится редким или даже исчезает, а рынок выводит на его место другой вид, ресурс или открывает новый регион для эксплуатации. По такой схеме осуществляется промышленный лов рыбы, когда до истощения последовательно вырабатывается один вид за другим. Часто аналогичным образом поступают лесозаготовители , постепенно последовательными циклами вырубая все менее и менее ценные деревья до тех пор, пока в лесу не останутся лишь единичные товарные деревья. Охотники тоже постепенно продвигаются все дальше от своих деревень и от лагерей лесорубов в поисках животных и их отлова для себя или на продажу.

Для многих эксплуатируемых видов единственная надежда получить шанс на восстановление численности появляется лишь тогда, когда они становятся настолько редкими, что больше не представляют собой коммерческой ценности. К сожалению, численность популяций многих видов, таких как носороги или некоторые дикие кошки, уже настолько сильно сокращена, что эти животные вряд ли смогут восстановиться. В некоторых случаях их редкость может даже увеличить спрос. По мере того как носороги становятся все более редкими, возрастает цена на их рог, делая его более ценным товаром на черном рынке. В сельских областях развивающихся стран отчаявшиеся люди, чтобы накормить семью, активно разыскивают последние оставшиеся редкие растения или животных, чтобы, добыв их, продать и купить пищу для своей семьи. В таких ситуациях одна из приоритетных задач биологии сохранения – найти способы защиты и поддержки оставшихся представителей этих видов.

2.6. Инвазивные виды

Географические ареалы многих видов ограничены главным образом природными и климатическими барьерами. Млекопитающие Северной Америки не способны пересечь Тихий океан и достичь Гавайев, рыбы Карибского моря не могут пересечь Центральную Америку и достигнуть Тихого океана, а пресноводные рыбы из одного африканского озера никак не могут пересечь сушу и попасть в другие соседние изолированные озера. Океаны, пустыни, горы, реки – все они ограничивают передвижение видов. Благодаря географической изоляции пути эволюции животных в каждой части света проходили по-своему. Интродуцировав в эти фаунистические и флористические комплексы чуждые виды, человек нарушил естественный ход событий. В доиндустриальные эпохи человек, осваивая новые территории, приносил сюда с собой культурные растения и домашних животных. Европейские моряки, чтобы обеспечить себя пищей на обратном пути, оставляли на необитаемых островах коз и свиней. В современную эпоху, намеренно или случайно, огромное множество видов интродуцировано в те области, где их никогда не было. Интродукция многих видов была обусловлена следующими факторами.

· Европейская колонизация. Прибывая на новые места поселений в Новой Зеландии, Австралии, южной Африке, и желая сделать окрестности более привычными для взгляда и обеспечить себя традиционными развлечениями (в частности, охотой), европейцы завезли туда сотни европейских видов птиц и млекопитающих.

· Садоводство и сельское хозяйство . Большое число видов декоративных растений, сельскохозяйственных культур и пастбищных трав интродуцируется и выращивается в новых областях. Многие из этих видов “вырвались на свободу” и обосновались в местных сообществах.

Подавляющее большинство экзотических видов, то есть видов, оказавшихся из-за деятельности человека вне своего естественного ареала, не приживается на новых местах, поскольку новая окружающая среда не соответствует их потребностям. Однако определенный процент видов очень даже хорошо осваивается в новых “домах” и становятся инвазивными видами, то есть такими, которые увеличиваются в численности за счет исходных видов. Путем конкуренции за лимитирующий ресурс такие экзотические виды могут вытеснить аборигенные виды. Интродуцированные животные могут истреблять последних вплоть до их исчезновения, или могут так изменить местообитания, что они становятся непригодными для исходных видов. В США инвазивные экзотические виды представляют собой угрозу для 49% исчезающих видов, причем особенно они опасны для птиц и растений.

Инвазивные виды проявили свое влияние во многих областях земного шара. В США сейчас обитает более чем 70 видов экзотических рыб, 80 видов экзотических моллюсков, 200 видов экзотических видов растений и 2000 экзотических насекомых.

На многих затопляемых землях Северной Америки абсолютно доминируют экзотические многолетники: в болотах востока Северной Америки доминирует дербенник иволистный (Lythrum salicaria ) из Европы, а жимолость японская (Lonicera japonica ) образует плотные заросли на низинных землях юго-востока США. Намеренно интродуцированные насекомые, например европейские медоносные пчёлы (Apis mellifera ) и шмели (Bombus spp .), и случайно занесенные муравьи Рихтера (Solenopsis saevissima richteri ) и африканские медоносные пчелы (A. mellifera adansonii или A. mellifera scutella ) создали огромные популяции. Эти инвазивные виды могут оказывать разрушительное влияние на местную фауну насекомых, приводя к сокращению численности многих видов на этой территории. В некоторых областях юга США из-за инвазии экзотических муравьев Рихтера разнообразие видов насекомых сократилось на 40%.

Особенно сильно влияние инвазивных видов может проявиться в озерах, реках и целых морских экосистемах. Пресноводные сообщества похожи на острова в океане в том смысле, что они являются изолированными местообитаниями, которые окружены обширными, непригодными для заселения пространствами. Поэтому они особенно уязвимы к внедрению экзотических видов. В водоемы ради коммерческого или спортивного рыболовства часто интродуцируют не присущие им виды. В морские и эстуарные системы и во внутренние моря уже внедрено более 120 видов рыб; и хотя частично эти интродукции осуществлялись намеренно для улучшения рыбного хозяйства, большая их часть явилась непредусмотренным результатом строительства каналов и переноса балластных вод кораблями. Часто экзотические виды крупнее и агрессивнее, чем представители естественной рыбной фауны, и в результате конкуренции и прямого хищничества они могут постепенно довести местные виды рыб до исчезновения.

Агрессивная водная экзотическая фауна, наряду с рыбами, включает растения и беспозвоночных. В Северной Америке одной их наиболее тревожных инвазий было появление в Великих Озерах в 1988 году речной дрейссены (Dreissena polymorpha ). Это маленькое полосатое животное из Каспийского моря было несомненно занесено из Европы танкерами. За два года в некоторых частях озера Эри численность дрейссены достигла 700 тыс. особей на 1 м2, что вытеснило местные виды моллюсков. По мере своего продвижения к югу, этот экзотический вид наносит огромный экономический ущерб рыбному хозяйству, плотинам, электростанциям и судам, опустошает водные сообщества.

2.7. Болезни

Во-вторых, подверженность организма к заболеванию может быть косвенным результатом разрушения местообитания. Когда из-за разрушения места обитания популяция хозяина скапливается на небольшой площади, это часто приводит к ухудшению качества среды и уменьшению количества корма, что приводит к неполноценному питанию, ослаблению животных и, соответственно, к их большей подверженности инфекциям. Перенаселенность может приводить к социальным стрессам внутри популяции, что тоже понижает устойчивость животных к заболеваниям. Загрязнение повышает восприимчивость организма к патогенным инфекциям, особенно в водных средах.

В-третьих, на многих охраняемых территориях, в зоопарках, национальных парках и в новых сельскохозяйственных областях дикие животные входят в контакт с новыми видами, в том числе с человеком и домашними животными, с которыми в природе они сталкиваются редко или вообще никогда и, соответственно, обмениваются с ними возбудителями.

Некоторые опасные инфекционные заболевания, такие как вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) и вирус Эбола, вероятно, распространились из популяций диких животных к домашним и человеку. Будучи однажды инфицированными экзотическими заболеваниями, животные не могут быть возвращены из неволи в дикую природу без угрозы заразить всю дикую популяцию. Помимо этого, виды, устойчивые к какому-то заболеванию, могут стать хранителями этого возбудителя, который впоследствии может поразить популяции менее устойчивых видов. Например, при совместном содержании в зоопарках совершенно здоровые африканские слоны могут передавать смертельно опасный для них вирус герпеса родственным им азиатским слонам. В начале 90-х годов в Национальном Парке Серенгети в Танзании около 25% львов погибло от собачьей чумки, очевидно заразившись в результате контакта с одной или более из 30 тыс. домашних собак, живущих около парка. Болезни могут поражать и более обычные виды: североамериканский каштан (Castanea dentata ), очень широко распространенный на всей западной части США, в этом регионе был фактически уничтожен грибами-актиномицетами, попавшими сюда с китайским каштаном, завезенным в Нью-Йорк. Сейчас интроду-цированные грибы губят кизил флоридский (Cornus florida ) на большей части его естественного ареала.

3. Подверженность к вымиранию

Когда окружающая среда нарушается в результате деятельности человека, размер популяций многих видов сокращается, а некоторые виды вовсе вымирают. Экологи заметили, что не все виды имеют одинаковую вероятность вымирания; определенные категории видов особенно ему подвержены и нуждаются в тщательной охране и контроле.

· Виды с узкими ареалами. Некоторые виды встречаются только в одном или нескольких местах географически ограниченных областях, и если весь ареал подвергается человеческой деятельности, эти виды могут исчезнуть. Многочисленными примерами тому являются вымершие виды птиц, обитавших на океанических островах. Исчезли также и многие виды рыб, обитавших в единственном озере или в бассейне одной реки.

· Виды, образованные одной или несколькими популяциями. Любая популяция видов может стать локально исчезнувшей в результате землетрясений, пожаров, вспышек заболеваний и человеческой деятельности. Поэтому виды со многими популяциями менее подвержены глобальному вымиранию, чем виды, которые представлены только одной или несколькими популяциями.

· Виды с небольшим размером популяции, или “парадигма малой популяции” . У малых популяций больше вероятность исчезнуть, чем у больших, по причине их большей подверженности демографическим и природным изменениям и потере генетического разнообразия. Виды, для которых характерны небольшие размеры популяций, например крупные хищники и крайне специализированные виды вымрут с большей вероятностью, чем те виды, для которых характерны большие популяции.

· Виды, у которых размер популяций постепенно уменьшается, так называемая “парадигма уменьшения популяции". В нормальных случаях популяции обладают тенденцией к самовосстановлению, поэтому популяция, демонстрируя устойчивые признаки уменьшения, вероятнее всего, исчезнет, если причина сокращения не будет выявлена и устранена.

· Виды с низкой плотностью популяций. Виды с общей низкой плотностью популяций в случае, если целостность их ареала была нарушена деятельностью человека, в каждом фрагменте будут представлены низкой численностью. Размер популяции внутри каждого фрагмента может оказаться слишком маленьким для того, чтобы вид мог уцелеть. Он начинает исчезать в пределах всего своего ареала.

· Виды, которым необходимы большие ареалы. Виды, у которых отдельные особи или социальные группы добывают корм на больших территориях, склонны к вымиранию, если часть их ареала разрушена или фрагментирована человеческой деятельностью.

· Виды крупных размеров . По сравнению с мелкими животными, животные крупного размера обычно имеют более обширные индивидуальные территории. Им нужно больше корма, они чаще становятся предметом охоты человека. Крупных хищников часто истребляют, потому что они конкурируют с человеком за дичь, иногда нападают на домашних животных и людей, к тому же они являются объектом спортивной охоты. В каждой гильдии видов самые крупные виды – самые крупные хищники, самый крупный лемур, самый большой кит – более всего подвержены вымиранию.

· Виды, неспособные к расселению . При естественном ходе природных процессов изменения окружающей среды вынуждают виды или поведенческие, или физиологически адаптироваться к новым условиям. Виды, неспособные адаптироваться к изменяющейся среде, должны или мигрировать в более подходящие местообитания, или оказываются перед угрозой вымирания. Быстрые темпы вызванных человеком изменений часто опережают адаптацию, оставляя миграцию как единственную альтернативу. Виды, неспособные пересечь дороги, поля и другие нарушенные человеком места обитания, обречены на вымирание, поскольку их “родные” места обитания преобразованы в результате загрязнения, инвазии новых видов или из-за глобального изменения климата. Низкая способность к расселению объясняет, почему среди водных беспозвоночных Северной Америки исчезло или находится под угрозой вымирания 68% видов моллюсков, в отличие от видов стрекоз, которые могут откладывать яйца, перелетая с одного водоема на другой, поэтому для них этот показатель составляет 20%.

· Сезонные мигранты . Сезонно мигрирующие виды связаны с двумя или более отдаленными друг от друга местообитаниями. Если одно из местообитаний нарушено, виды не могут существовать. Выживание и размножение миллиардов певчих птиц 120 видов, каждый год мигрирующих между Канадой и Южной Америкой, зависит от наличия подходящих местообитаний на обеих территориях. Дороги, изгороди или дамбы создают барьеры между необходимыми местообитаниями, которые некоторым видам нужны для прохождения всего жизненного цикла. Например, лососям плотины мешают продвигаться вверх по рекам для нереста.

· Виды с низким генетическим разнообразием . Внутрипопуляционное генетическое разнообразие иногда позволяет видам успешно адаптироваться в изменяющейся среде. При появлении новой болезни, нового хищника или других изменений, виды с низким генетическим разнообразием могут исчезнуть с большей вероятностью.

· Виды с узкоспециальными требованиями к экологической нише. Некоторые виды приспособлены лишь к необычным типам редких, рассеянных местообитаний, например известковым выходам или пещерам. Если местообитание нарушено человеком, такой вид вряд ли сможет уцелеть. Виды с узкоспециализированными требованиями к пище тоже подвержены особому риску. Яркий тому пример – виды клещей, которые кормятся только на перьях определенного вида птицы. Если вид птицы исчезает, соответственно исчезает и вид перьевого клеща.

· Виды, обитающие в стабильных средах. Многие виды адаптированы к средам, параметры которых меняются очень слабо. Например, живущие под пологом первичного дождевого тропического леса. Часто такие виды медленно растут, малорепродуктивны, дают потомство лишь несколько раз в жизни. Когда дождевые леса вырубаются, выжигаются или еще как-то изменяются человеком, многие живущие здесь виды оказываются неспособными выжить при возникающих изменениях микроклимата (увеличение освещенности, уменьшение влажности, колебания температур) и при появлении конкуренции с раннесукцессионными и инвазивными видами.

· Виды, образующие постоянные или временные агрегации. Очень подвержены местному вымиранию виды, которые образуют скопления в определенных местах. Например, летучие мыши по ночам кормятся на большой территории, но день обычно проводят в определенной пещере. Охотники, пришедшие днем в эту пещеру, могут собрать всю популяцию до последней особи. Стада бизонов, стаи странствующих голубей и косяки рыб – это агрегации, которые активно использовались человеком, вплоть до полного истощения вида или даже вымирания, как это случилось со странствующим голубем. Некоторые виды социальных животных не могут существовать, когда численность их популяции снижается ниже определенного уровня, поскольку они больше не могут добывать корм, спариваться и защищаться.

· Виды, на которые охотится или собирает человек. Предпосылкой к вымиранию видов всегда была их утилитарность. Чрезмерная эксплуатация может быстро сократить размер популяции видов, представляющих экономическую ценность для человека. Если охота или сбор не регулируются законодательно, или местными традициями, виды могут исчезнуть.

Эти характеристики подверженных вымиранию видов не независимы, а группируются в более крупные категории. Например, виды крупных животных склонны к образованию популяций с низкой плотностью и большими ареалами – все это особенности подверженных вымиранию видов. Выявление таких характеристик помогает биологам заранее принимать меры для сохранения видов, особенно нуждающихся в защите и управлении.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1. Что вам известно о темпах исчезновения видов и как эта проблема связана с понятием биологического разнообразия?

2. Каковы темпы исчезновения видов на современном этапе?

3. Перечислите наиболее существенные причины сокращения биоразнообразия вызванные деятельностью человека.

4. Чем обусловлена разрушение и фрагментация мест обитая живых организмов? Каковы последствия этих явлений?

5. Что такое «краевой эффект»?

6. Каковы причины деградации условий жизни растений и животных?

7. Что является основными источниками загрязнения мест обитания?

8. К чему приводит чрезмерная эксплуатация ресурсов растительного и животного мира? Приведите примеры.

9. Дайте определение понятиям «инвазивные виды», «интродукция».

10. Перечислите факторы лежащие в основе интродукции видов.

11. На какие три основных принципа эпидемиологии необходимо опираться при разведении видов в неволе и управлении редкими видами.

12. С чем связана неодинаковая вероятность вымирания видов?

Которые распространяются и обитают в различных природных зонах. Такое биоразнообразие в различных климатических условиях неодинаково: одни виды приспосабливаются к суровым условиям арктики и тундры, другие учатся выживать в пустынях и полупустынях, третьи любят тепло тропических широт, четвертые населяют леса, а пятые распространяются на широких просторах степи. То состояние видов, которое в данный момент есть на Земле, формировалось в течение 4 млрд. лет. Однако одной из является сокращение биоразнообразия. Если ее не решить, то мы навсегда утратим тот мир, который знаем сейчас.

Причины сокращения биоразнообразия

Причин сокращения видов животных и растений существует множество, и все они прямо или косвенно исходят от людей:

• расширение территорий населенных пунктов;
• регулярные выбросы вредных элементов в атмосферу;
• превращение природных ландшафтов в сельскохозяйственные объекты;
• использование химических веществ в земледелии;
• загрязнение водоемов и почвы;
• строительство дорог и положение коммуникаций;
• , требующий большего продовольствия и территорий для жизнедеятельности;
• эксперименты по скрещиванию видов растений, животных;
• разрушение экосистем;
• , вызванные людьми.

Конечно же, список причин можно продолжать. Чтобы не делали люди, они влияют на сокращение ареалов флоры и фауны. Соответственно изменяется жизнь животных, и некоторые особи, неспособные выжить, умирают преждевременно, а численность популяций значительно сокращается, нередко приводя к полному вымиранию вида. Приблизительно то же самое происходит и с растениями.

Ценность биоразнообразия

Биологическое разнообразие разных форм жизни – животных, растений и микроорганизмов ценно тем, что имеет генетическое и экономическое, научное и культурное, социальное и рекреационное, а главное – экологическое значение. В конце концов, разнообразие животных и растений составляет мир природы, окружающий нас повсюду, поэтому его нужно беречь. Люди итак уже нанесли непоправимый урон, который никак не возместить. К примеру, было уничтожено множество видов по всей планете:

Квагга

Сильфий

Решение проблемы сохранения биоразнообразия

Для того, чтобы сохранить биоразнообразие на земле, нужно приложить немало усилий. Прежде всего, необходимо чтобы правительства всех стран уделяли особое внимание этой проблеме и защищали природные объекты от посягательств разных людей. Также работы по сохранению мира флоры и фауны ведут различные международные организации, в частности, Гринпис и ООН.

Среди основных мер, которые предпринимаются, следует упомянуть то, что зоологи и другие специалисты ведут борьбу за каждую особь вымирающего вида, создают заповедники и природные парки, где животные находятся под наблюдением, создают им условия для жизни и увеличения популяций. Также искусственно разводятся растения, чтобы увеличивать их ареалы, не дать погибнуть ценным видам.
Кроме того, необходимо проводить меры по сохранению лесов, охранять водоемы, почву и атмосферу от загрязнения, применять в производстве и бытовой жизни. Больше всего сохранение природы на планете зависит от нас самих, то есть от каждого человека, ведь только мы делаем выбор: убивать животное или сохранить ему жизнь, срубить дерево или нет, сорвать цветок или посадить новый. Если каждый из нас будет охранять природу, то проблема биоразнообразия будет преодолена.

Сохранение биоразнообразия существующих экосистем - одна из приоритетных задач, включенных в «Повестку дня на XXI век», принятую на всемирном саммите в Рио-де-Жанейро в 1992 г. Там была открыта для подписания заинтересованными странами Конвенция о биологическом разнообразии. Она вступила в силу 29 декабря 1993 г., и сейчас 29 декабря отмечается как День биологического разнообразия. Необходимость сохранения биоразнообразия осознана мировым сообществом. Большинство стран мира присоединилось к Конвенции о биологическом разнообразии. Однако задачи по сохранению исчезающих животных и растений можно было бы решить, если бы государства реально выполняли свои обязательства по конвенциям и договорам, принятым в Рио-де-Жанейро.

Серьезное беспокойство общественности вызывает возрастающее давление на существующие экосистемы и опасность их дальнейшей деградации. Биологические ресурсы Земли находятся иод угрозой. Резко сокращается биологическое разнообразие , под которым понимается множество генов, видов и экосистем, в совокупности образующих природу. Биологическое разнообразие включает разнообразие живых организмов, населяющих нашу планету, и разнообразие экологических комплексов, частью которых эти организмы являются. Ученые говорят о биологическом разнообразии на трех уровнях - генетическом разнообразии внутри видов, разнообразии видов и разнообразии экосистем.

Разнообразие живых организмов, сложившееся в течение длительной эволюции, является важнейшей особенностью биосферы. Его создание и развитие происходило в течение приблизительно 4 млрд лет, а сейчас сокращается ускоренными темпами. Снижение уровня биоразнообразия может привести к дестабилизации и нарушению целостности биосферы, утрате ее способности поддерживать важнейшие характеристики среды. В отличие от других проблем окружающей среды процесс потери биоразнообразия необратим. Вымирание вида - это навсегда.

Воздействие человека на живую природу. С момента своего появления человек непрерывно воздействовал на природу. Сначала это было собирательство (сбор плодов и корней диких растений), истребление животных во время охоты, затем произошел переход к земледелию и осуществлялось выжигание лесов для освобождения земель иод пашни. Таким образом, первые значительные изменения растительного покрова начались еще несколько десятков тысяч лет назад. В дальнейшем шло еще более глубокое вмешательство человека в природу при замене естественной растительности культурной, выведении новых сортов растений и видов животных, акклиматизации растений в новых географических зонах. В результате нарушались состав и структура флоры и фауны. С конца XIX в. влияние человеческого общества на биосферу еще больше увеличивается. Растет население Земли, в хозяйственную деятельность вовлекаются все новые природные ресурсы. Разрушаются естественные экосистемы в результате вырубки лесов, расширения пахотных и пастбищных площадей, строительства городов, прокладки дорог, каналов и других коммуникаций, роста добычи полезных ископаемых и т.д. Продолжается стихийная интродукция живых организмов. Значительный урон растительности наносят эрозионные процессы в почве. Загрязнение вод отрицательно сказывается на состоянии водной растительности и популяции рыб. Применение ядохимикатов в сельском хозяйстве вызывает гибель птиц, а также некоторых видов животных и растений.

Преобладающими причинами потери биоразнообразия и деградации биологических ресурсов являются широкомасштабная вырубка и сжигание лесов, разрушение коралловых рифов, неконтролируемое рыболовство, чрезмерное уничтожение растений и животных, незаконная торговля видами дикой фауны и флоры, использование пестицидов, осушение болот, загрязнение воздуха, использование уголков нетронутой природы под сельскохозяйственные нужды и строительство городов.

Масштабы воздействия человечества на природу характеризуются следующими данными. За последние несколько тысяч лет размеры пустынь увеличились на 9 млн км 2 . Возросла засоленность почвы на территории 0,6 млн км 2 . Развитие городов вызвало уничтожение растительности на площади примерно в 1 млн км 2 . Площадь лесов уменьшилась на 10 млн км 2 в умеренных широтах и несколько меньше - в тропических. В большинстве стран с умеренным климатом лесной покров сократился до таких размеров, что население стало осознавать истинную ценность сохранившихся лесов. Такая же ситуация складывается и в тропической зоне.

Воздействие человека на биосферу продолжается в современном мире со все возрастающей скоростью. В отчете ООН о состоянии окружающей среды перечислено более 11 тыс. видов животных и растений, которым грозит вымирание. Среди них указаны черный носорог, амурский тигр, снежный барс и др. Наиболее сильно влияет на состояние животных появление поселений в прежде безлюдных районах, уничтожение тропических лесов и болот, а также расширение промышленного производства. К настоящему времени в каталоги внесены 1,4 млн исчезнувших видов животных и растений. Под угрозой исчезновения находятся не менее 10% видов растений и еще больше животных. Каждый час исчезает с лица Земли один вид животных. Темпы исчезновения видов в 50-100 раз превышают естественный показатель. Подобная тенденция сохраняется в течение последних 20-25 лет. Они могут возрасти и до 1000 раз, если учесть предполагаемую интенсивность сведения лесов в предстоящие 25 лет.

Добыча исчезающих видов и торговля животными, находящимися под угрозой исчезновения, нарастает в России и странах Центральной Азии отчасти из-за спроса со стороны стран Западной Европы.

Научные сведения о животном и растительном мире Земли являются далеко не полными. Всего лишь 1,2 млн видов животных и растений получили научное описание, а общее их число неизвестно. Большая часть Земли покрыта водой, где обитают различные формы жизни. На дне моря проживают миллионы видов, большинство из которых до сих пор не описаны. В пресноводных озерах Южной Америки 40% всех рыб до сих пор не классифицированы.

Вместе с тем сокращение биологического разнообразия более опасно для человечества, чем изменение климата или сокращение озонового слоя. Исчезнувший вид восстановить невозможно. Выпадение из экосистемы нескольких, а иногда даже одного биологического вида ведет к нарушению целостности и устойчивости экосистемы, а в некоторых случаях может приводить к ее разрушению.

Важность сохранения видов живых организмов. Человек не всегда осознает опасность сокращения количества видов в живой природе. Однако существование людей и обеспеченность их продовольственными ресурсами напрямую зависят от видового разнообразия, служащего источником генов для разведения растений. Чтобы произвести новые виды, отличающиеся, в частности, более высоким урожаем и устойчивостью к вредителям, необходимо иметь большой запас генов. Нагляден следующий пример.

В середине 70-х гг. XX в. неизвестная болезнь поразила посевы риса в Индонезии. За два года вирусом был уничтожен рис на площади более 1 млн га, что создало угрозу голода для сотен миллионов людей в Юго-Восточной Азии. Причиной быстрого распространения болезни явилось генетическое однообразие выращиваемых сортов риса, которые оказались неспособными противостоять действию патогенных микроорганизмов. Международный научно-исследовательский институт риса проверил на устойчивость к вирусу все 6273 сорта, находящиеся в его коллекции. Устойчивым оказался всего один дикий сорт из южных районов Индии, отличавшийся низкой урожайностью и медленным ростом. На его основе путем скрещивания получили новый устойчивый к вирусу сорт, который стал культивироваться как продовольственная монокультура. Если бы подобного сорта не нашлось, возникла реальная угроза голода для населения. Отсюда следует важность сохранения биоразнообразия в природе, так как она сама является крупнейшим банком генофонда.

Необходимо обратить особое внимание на медицинское использование биоразнообразия, являющегося основой для производства лекарств. Источником таких лекарств могут быть новые дикие растения. Более 60% людей в мире напрямую зависят от растений, из которых получают лекарства. В Китае, например, используют для медицинских нужд более 5 тыс. из 30 тыс. идентифицированных домашних видов растений. Свыше 40% выписываемых в США рецептов содержат одно или более лекарств, получаемых из диких видов (грибков, бактерий, растений и животных).

Биоразнообразие имеет высокую коммерческую ценность. Животные и растения очень важны для промышленности как исходное сырье при получении танина, резины, смолы, масел и других коммерчески ценных компонентов.

Потенциал для создания новых продуктов промышленности из неизвестных или плохо известных видов растений и животных огромен. Например, дерево, которое растот только в северной Бразилии, продуцирует около 20 л сока каждые 6 месяцев. Этот сок может быть использован для получения топлива, применяемого в транспортных двигателях. В Бразилии также производится из зерна метан, который пригоден для использования в автомобилях. Производство метана экономит для страны 6 млн долл, ежегодно.

Существует и экологическая необходимость сохранения биоразнообразия, поскольку все живущие организмы зависят друг от друга и находятся в прямой или косвенной взаимосвязи. Повреждение одного звена в этой цепочке может привести к ослаблению существующей экосистемы. Например, ученые Стэнфордского университета (США) установили, что к 2100 г. погибнет от 6 до 10% существующих ныне видов птиц, с вымиранием которых изменятся экосистемы. Пострадают те растения, которые опыляются птицами, и те, семена которых распространяются с помощью птиц. Кроме того, птицы могут потерять роль борцов с вредителями и падалью. В таком случае расширятся функции крыс и собак, которые имеют более тесный контакт с человеком и могут передавать ему заразные болезни, такие как бубонная чума или бешенство.

Потеря биоразнообразия чревата и тем, что могут исчезнуть организмы-индикаторы, с помощью которых мы получаем от природы ранний предупреждающий сигнал о серьезной опасности для данной экосистемы.

Красота живой природы важна и как источник для созидания и воодушевления людей искусства. Разнообразие видов дает человечеству этический, интеллектуальный и эмоциональный импульс.

Сокращение лесных массивов. Особенно большие опасения вызывает деятельность человека в тропической зоне. Тропические леса раньше покрывали более 14% поверхности Земли, сейчас - всего лишь 6%. Третья часть того, что осталось, находится на территории Бразилии и по 10% приходится на Заир и Индонезию. Лесные массивы, занимающие в тропиках примерно 30 млн км 2 , содержат необычайно богатое разнообразие растений, животных и насекомых, многие из которых еще неизвестны и не изучены. Установлено, что на тропические леса приходится около половины биоразнообразия планеты. Для примера, на одном участке тропического леса острова Борнео площадью 15 га произрастает приблизительно 700 видов деревьев - столько же, сколько видов приходится на всю Северную Америку.

На территориях зоны тропических лесов проживают 140 млн человек. Рост численности населения, климатические условия тропической зоны с характерными жарой и ливнями приводят к выщелачиванию, уплотнению и эрозии почв, что вызывает необратимое уничтожение лесов. Ежегодно исчезает 0,6% площади тропических лесных массивов. Таким образом, кроме обезлесения, интенсивная человеческая деятельность грозит полной деградацией тропических лесов, которая включает в себя утрату способности лесов к самовосстановлению, разрушение почв, сокращение многообразия флоры и фауны и в конечном итоге может привести к глобальному изменению климата.

Для окружающей природной среды и человеческого общества чрезвычайно важны функции, выполняемые лесными массивами (табл. 3.3). Эти функции обобщены в Докладе для Независимой комиссии по международным гуманитарным вопросам 1 .

Таблица 33

Функции лесных массивов

1 См.: Гибнущие леса: последствия обезлесения для человека. Доклад для Независимой комиссии по международным гуманитарным вопросам. М.: Международные отношения, 1990.

Леса относятся к возобновляемым ресурсам. По подсчетам ученых, леса могут разрастаться на 5% в год и более. Но вырубка лесов осуществляется в таком темпе, что они не успевают возобновляться. Рост лесов наблюдается только в малонаселенных районах Аляски, Канады и Сибири. В обжитых районах Юго-Восточной Азии и Латинской Америки этого не происходит. Потеря лесов но всему миру является серьезной проблемой, потому что приводит к изменению количества осадков, резкому перепаду температур, изменению скорости ветров. Это также может вызвать нарушения условий существования людей и животных. Сжигание леса загрязняет атмосферу оксидами углерода.

Многие тропические леса выросли почти на бесплодной почве, и их вырубка или сжигание приводят к смыванию дождями тонкого слоя гумуса, в результате чего значительные территории бывшего леса превращаются в пустыню. Леса предохраняют почву от эрозии.

Биоразнообразие или биологическое разнообразие - это термин, который описывает разнообразие живых организмов на Земле и степень изменения жизни. Биологическое разнообразие включает в себя микроорганизмы, растения, животных и , такие как коралловые рифы, и т.д. Биоразнообразие - это все, от возвышающихся деревьев до крошечных одноклеточных водорослей, которых невозможно увидеть без микроскопа.

Оно также относится к количеству или обилию различных видов, живущих в определенном регионе. Биологическое разнообразие представляет собой богатство доступных для нас . Речь идет о поддержании естественных областей, состоящих из сообществ растений, животных и других живых существ, которые изменяются или вымирают из-за антропогенного воздействия, и разрушения .

Элементы и распределение

В биоразнообразии каждый вид, независимо от того, насколько он крупный или маленький, играет важную роль. Различные виды растений и животных зависят друг от друга, и эти разнообразные виды обеспечивают естественную устойчивость для всех форм жизни. Здоровое и устойчивое биоразнообразие может оправиться от множества бедствий.

Биоразнообразие имеет три основных элемента:

• Экологическое разнообразие;
• Видовое разнообразие;

Недавно был добавлен новый элемент - «молекулярное разнообразие».

Биоразнообразие распределяется неравномерно. Оно варьируется в глобальном масштабе и по регионам. К различным факторам, влияющим на биологическое разнообразие, относятся: температура, высота над уровнем моря, осадки, почвы и их связь с другими видами. Например, биоразнообразие океана в 25 раз меньше наземного разнообразия.

Биоразнообразие является результатом на протяжении 3,5 миллиардов лет. Оно подвергалось различным периодам . Последней и наиболее разрушительной стадией вымирания является голоценовое вымирание (эпоха ), на которое частично повлияла деятельность людей.

Роль биологического разнообразия

Все виды взаимосвязаны и зависят друг от друга. Леса предоставляют дома для животных. Животные едят растения. Растениям нужна здоровая почва для роста. Грибы помогают разлагать организмы для удобрения почвы. Пчелы и другие насекомые переносят пыльцу с одного растения на другое, что позволяет представителям флоры размножаться. При меньшем биологическом разнообразии эти взаимосвязи ослабляются и иногда разрушаются, нанося вред всем видам в экосистеме.

Биоразнообразие имеет ряд функций на Земле, включая:

• Поддержание баланса экосистем: переработка и хранение питательных веществ, борьба с , стабилизация климата, защита , формирование и защита почвы, и поддержание экологичности.
• Биологические ресурсы: предоставление лекарственных средств и фармацевтических препаратов, продуктов питания для населения и животных, декоративных растений, изделий из древесины, племенного скота, разнообразия видов, экосистем и генов.
• Социальные выгоды: отдых и туризм, культурная ценность, образование и исследования.

Роль биоразнообразия в следующих областях поможет четко определить его важность в жизни человека:

• Продовольствие: около 80% продовольственного снабжения человека приходится на 20 видов растений. Но люди используют около 40 000 видов флоры для еды, одежды и жилья. Биоразнообразие обеспечивает население нашей планеты продуктами питания.
• Здоровье человека: ожидается, что нехватка питьевой воды создаст серьезный глобальный кризис. Биоразнообразие также играет важную роль в открытии лекарственных средств. Природными медикаментами пользуется большая часть населения Земли.
• Промышленность: биологические источники предоставляют множество промышленных материалов. К ним относятся волокно, масло, красители, резина, вода, древесина, бумага и продукты питания.
• Культура: биоразнообразие обеспечивает развлекательные мероприятия, такие как наблюдение за птицами, рыбалка, походы и т.д. Оно вдохновляет музыкантов, поэтов и художников.

Виды биоразнообразия

Главным способом измерения биоразнообразия является подсчет общего количества видов, живущих в определенной области. Тропические районы, где теплые климатические условия круглый год, имеют наибольшее биологическое разнообразие. В умеренных регионах, где теплое лето сменяется холодной зимой, наблюдается меньшее биоразнообразие. Регионы с холодными или сухими условиями, такие как и пустыни, имеют еще меньшее биологическое разнообразие.

Как правило, чем ближе регион к экватору, тем больше биоразнообразие. По меньшей мере 40 000 различных видов растений обитают в Амазонки в Южной Америке, одном из самых биологически разнообразных регионов планеты.

Теплые воды западной части Тихого и Индийского океанов являются самыми разнообразными морскими местообитаниями. в Индонезии служит домом для более чем 1200 видов рыб и 600 видов кораллов. Многие кораллы создают , в которых обитают сотни видов организмов, от крошечных морских водорослей до крупных акул.

В некоторых регионах мира имеется большое количество (виды, которые существуют только на определенной территории). В Капской области - природной экосистеме Южной Африке - обитает около 6200 видов растений, которые больше нигде в мире не встречаются. Районы с большим количеством эндемичных видов называются горячими точками биоразнообразия. Ученые и организации прилагают особые усилия для сохранения жизни в этих регионах.

Биоразнообразие также может относиться к разнообразию экосистем - сообществ живых существ и их . Экосистемы включают пустыни, луга и тропические леса. В Африке находятся тропические дождевые леса, альпийские горы и сухие пустыни. Материк обладает высоким уровнем биоразнообразия, а Антарктида, почти полностью покрытая ледяным покровом - низким.

Другим способом измерения биоразнообразия выступает генетическое разнообразие. Гены являются основными единицами биологической информации, передаваемой при живых существ. У некоторых видов имеется до 400 000 генов. (У людей около 25 000 генов, а у риса более 56 000.) Некоторые из этих генов одинаковы для всех особей в пределах вида - они делают ромашку ромашкой, а собаку - собакой. Но некоторые гены внутри вида различны, поэтому, например, одни собаки - пудели, а другие - питбули. Вот почему у некоторых людей карие глаза, а других - голубые.

Более широкое генетическое разнообразие видов может сделать растения и животных более устойчивыми к болезням. Генетическое разнообразие также позволяет видам лучше адаптироваться к изменяющейся среде.

Сокращение биоразнообразия

За последние сто лет биоразнообразие во всем мире резко сократилось. Многие виды вымерли. Вымирание - естественный процесс; некоторые виды естественным образом вымирают, а новые виды эволюционируют. Но человеческая деятельность изменила естественные процессы исчезновения и эволюции. Ученые оценивают, что в настоящее время виды вымирают в сотни раз быстрее, чем того требует эволюция.

Основной причиной утраты биоразнообразия является уничтожение естественных мест обитания. Поля, леса и водно-болотные угодья, где живут дикие растения и животные, исчезают. Люди очищают земли, чтобы сажать культуры, строить дома и предприятия. Леса вырубаются для получения древесины.

Поскольку места обитания сокращаются, они могут поддерживать жизнь меньшего количества живых организмов. У выживших существ меньше партнеров для размножения, поэтому генетическое разнообразие снижается.

Глобальное изменение климата - также является фактором, снижающим биоразнообразие по всему миру. Более теплые океанические температуры повреждают хрупкие экосистемы, такие как коралловые рифы. Один коралловый риф способен поддерживать жизнь 3000 видов рыб и других морских существ, таких как моллюски и морские звезды.

Инвазивные виды могут также повлиять на биоразнообразие. Когда люди вводят виды из одной части мира в другую, у них часто нет естественных хищников. Эти "неместные" организмы процветают в их новой среде обитания и часто уничтожают местные виды.

Люди во всем мире работают над сохранением биоразнообразия. Животные и растения являются наиболее известными исчезающими организмами. На нашей планете были созданы тысячи охраняемых мест для защиты растений, животных и экосистем. Местные, национальные и международные организации сотрудничают в целях сохранения биологического разнообразия регионов, которым угрожают развитие или стихийные бедствия. Люди также работают над ограничением загрязнения и восстановлением экосистем. По мере того, как экосистемы становятся более здоровыми, их биоразнообразие увеличивается.

ЗАДАНИЕ N 32 Для сохранения и поддержания биологического разнообразия создаются …

Обоснование: Для сохранения и поддержания биологического разнообразия создаются особо охраняемые природные территории – ООПТ (заповедники, национальные парки и др.), а также генетические банки данных. Сохранение отдельного вида возможно лишь при условии охраны его среды обитания со всем комплексом входящих в нее видов, климатических, геофизических и других условий. Создание ООПТ направлено на охрану не только отдельных видов, но и целых комплексов и ландшафтов. Все типы биологического разнообразия (генетическое, видовое и экосистемное) взаимосвязаны между собой: генетическое разнообразие обеспечивает разнообразие видов; разнообразие экосистем и ландшафтов создает условия для образования новых видов; повышение видового разнообразия увеличивает общий генетический потенциал живых организмов биосферы. В России наиболее полный и постоянный контроль за изменением компонентов биоразнообразия осуществляется в заповедниках. Заповедники служат также для оценки и мониторинга состояния биоразнообразия. Некоторые заповедники более 50 лет ведут «Летописи природы», которые включают в себя непрерывные ряды данных по численности животных, биологическому разнообразию, динамике экосистем, а также приводятся данные по климатическим наблюдениям.

ЗАДАНИЕ N 19 Неизбежным последствием сокращения видового разнообразия сообщества является _________________ экосистемы.

Обоснование: Биологическое разнообразие – это основа функционирования экосистем, от которой зависят дикие виды, а также люди. Принцип стабильности экосистем гласит: видовое разнообразие обеспечивает стабильность (устойчивость) экосистем. Разнообразие видового состава животных, растений, грибов и микроорганизмов, входящих в сообщество, является важной характеристикой экосистемы. При этом выявляется ряд закономерностей: чем разнообразнее условия биотопа в пределах экосистемы, тем больше видов содержит биоценоз данной экосистемы; чем больше видовое разнообразие биоценоза, тем больше экологическая устойчивость экосистемы; эксплуатируемые человеком экосистемы (агросистемы), представленные одним или очень малым числом видов, неустойчивы по своей природе и неспособны к самоподдержанию. Если по какой-либо причине исчезает один или несколько видов, то по закону цепных реакций может сильно измениться или даже разрушиться все сообщество экосистемы, изменится и экосистема в целом, так как сокращение видового разнообразия животных, растений, грибов и микроорганизмов упрощает видовую структуру биоценоза и снижает устойчивость экосистемы.

ЗАДАНИЕ N 26 Главной причиной необходимости сохранения биоразнообразия является его ведущая роль в ____________ экосистем и биосферы в целом.

Обоснование: Причин необходимости сохранения биоразнообразия много: потребность в биологических ресурсах для удовлетворения нужд человечества (пища, материалы, лекарства и др.), этический и эстетический аспекты (жизнь самоценна) и т.д. Однако главная причина сохранения биоразнообразия состоит в том, что оно выполняет ведущую роль в обеспечении устойчивости экосистем и биосферы в целом (поглощение загрязнений, стабилизация климата, обеспечение пригодных для жизни условий). Биоразнообразие выполняет регулирующую функцию в осуществлении всех биогеохимических, климатических и других процессов на Земле. Биологическое разнообразие – это основа функционирования экосистем, от которой зависят дикие виды, а также люди. Принцип стабильности экосистем гласит: видовое разнообразие обеспечивает стабильность (устойчивость) экосистем. Каждый вид, каким бы незначительным он ни казался, вносит свой вклад в обеспечение устойчивости не только «родной» локальной экосистемы, но и биосферы в целом.

ЗАДАНИЕ N 17 Доля видового разнообразия тропической климатической зоны составляет _____% от мирового биоразнообразия.

Обоснование: Общее количество видов в биосфере определяют в пределах от 5 до 30 млн. Достоверно описано около 1,8 млн видов, из них две трети приходится на насекомых. Считается, что почти три четверти (74% известных и неизвестных диких видов животных и растений мира) обитает в областях тропического климата, причем, по подсчетам биологов, по меньшей мере 50% видов обитают в тропических лесах, которые в настоящее время быстро сокращаются и нарушаются. На долю умеренного климата приходится 24%, полярного – 2% мирового видового разнообразия.

ЗАДАНИЕ N 26 Для учета видов, находящихся на грани вымирания, во многих странах создаются …

Обоснование: Для учета видов, находящихся на грани вымирания, во многих странах создаются Красные книги – списки редких и исчезающих видов живых организмов. Имеются международный, национальный (в рамках государства), локальный варианты Красной книги, а также отдельно Красные книги растений, животных и других систематических групп. Идея, составление и издание Красной книги принадлежит Международному союзу охраны природы и природных ресурсов (МСОП). В Международной Красной книге выделено пять категорий видов растений и животных в соответствии с классификацией, разработанной МСОП: 1) Ех – по-видимому, исчез; 2) Е – под угрозой исчезновения; 3) V – сокращающийся в численности; 4) R – редкий; 5) восстановленный.

ЗАДАНИЕ N 28 В Красную книгу Российской Федерации включено 246 видов животных, подлежащих охране, в том числе …

Обоснование: Причинами снижения численности и исчезновения животных в России являются прямое и непреднамеренное уничтожение, перепромысел, браконьерство, нарушение и загрязнение среды обитания. Отмечается снижение численности охотничьих видов животных, певчих и хищных птиц и др. В Красную книгу России включено 246 видов животных, подлежащих охране. Максимальное количество приходится на виды млекопитающих (65) и птиц (63). В число охраняемых видов животных входит амурский тигр, который включен в Красную книгу России и Международную Красную книгу.

ЗАДАНИЕ N 1 В Красную книгу Российской Федерации включено 533 вида растений, подлежащих охране, в том числе …

Обоснование: В России в хозяйственных целях находят использование около 250 видов растений – в медицине, кулинарии, технике, цветоводстве и т.п. Некоторые виды становятся редкими и вымирающими вследствие их истребления. Например, жень-шень, или «корень жизни», почти исчез из лесов Дальнего Востока. Охрана редких растений становится важной государственной задачей. В Красную книгу Российской Федерации включено 533 вида растений, подлежащих охране, в том числе два вида венериного башмачка – башмачок крупноцветковый и башмачок настоящий.

ЗАДАНИЕ N 15

Обоснование:

ЗАДАНИЕ N 15 Начиная с XVII века основным фактором сокращения биологического разнообразия биосферы является …

Обоснование: Исчезновение биологических видов является нормальным процессом развития жизни на Земле. В процессе эволюции неоднократно происходило массовое вымирание видов. Но начиная с XVII века основным фактором сокращения биоразнообразия стала хозяйственная деятельность человека. В общем плане причинами снижения разнообразия служат: растущее потребление ресурсов, пренебрежительное отношение к видам и экосистемам, недостаточно продуманная государственная политика в области эксплуатации природных ресурсов, непонимание значимости биологического разнообразия и рост численности населения Земли. Причинами исчезновения отдельных видов обычно являются нарушение местообитания и чрезмерная добыча. В связи с разрушением экосистем уже погибли многие сотни видов. От чрезмерной добычи страдают промысловые животные, особенно те, которые высоко ценятся на международном рынке. Под угрозой находятся редкие виды, обладающие коллекционной ценностью. К числу других причин относятся: влияние со стороны интродуцированных видов, ухудшение кормовой базы, целенаправленное уничтожение с целью защиты сельского хозяйства и промысловых объектов. В настоящее время под воздействием антропогенных факторов происходит сокращение биологического разнообразия за счет элиминации (вымирания, уничтожения) видов. В последнее столетие под влиянием человеческой деятельности скорость вымирания видов во много раз превысила естественную (по некоторым оценкам в 40000 раз). Происходит необратимое и некомпенсированное разрушение уникального генофонда планеты.

ЗАДАНИЕ N 12 Генетическое разнообразие отражает ______________ разнообразие особей.

Обоснование: Генетическое биоразнообразие отражает внутривидовое разнообразие особей, обусловленное наследственной изменчивостью. В пределах вида между особями существуют различия не только по полу и возрасту, но и генотипу и фенотипическим проявлениям. Все генные аллели всех популяций одного вида составляют его видовой генофонд. Планы строения, типы симметрии, анатомия органов, форма, окраска, поведение, размножение организмов эволюционно и генетически обусловлены. Но каждый организм рождается со своим набором признаков, которые неодинаково проявляются у разных особей одного вида. Некоторые свойства проявляются у всех особей вида, а некоторые – только у отдельных особей, создавая разнообразие фенотипов. При половом размножении внутри вида не существует двух особей с абсолютно одинаковым набором генов (генотипом). Генетически идентичными могут быть только клоны, но и здесь возможны разные фенотипические проявления. Причинами наследственной изменчивости являются обмен генетической информацией при половом размножении и мутации.

ЗАДАНИЕ N 21 С утилитарной (практической) точки зрения необходимость сохранения биоразнообразия заключается в том, что его элементы являются …

Обоснование: Биоразнообразие – это разнообразие всего живого в биосфере – от генов до экосистем, и существуют разные причины, по которым необходимо его сохранять. С экологической точки зрения главная причина сохранения биоразнообразия состоит в том, что оно выполняет ведущую роль в обеспечении устойчивости экосистем и биосферы в целом. С утилитарной (практической) точки зрения элементы биоразнообразия являются природными ресурсами, которые уже сегодня представляют реальную пользу для человека или могут оказаться полезными в будущем (потенциальные ресурсы). Биоразнообразие как таковое приносит как хозяйственную, так и научную пользу (например, в поисках новых лекарственных препаратов или новых пищевых ресурсов). Например, в России в хозяйственных целях находят использование около 250 видов растений – в медицине, кулинарии, технике, цветоводстве и т.п. Сохранение биоразнообразия – это сохранение ресурсов, которые важны и выгодны как в локальном и национальном, так и в глобальном общечеловеческом масштабе. Значимость биоразнообразия можно также характеризовать в эстетическом, сущностном и этическом плане. Выбор в пользу сохранения биоразнообразия – это этический выбор. Человечество в целом – это часть экологической системы планеты, и потому оно должно бережно относится к биосфере (так как мы все зависим от ее благополучия). Природа прославляется и воспевается художниками, поэтами и музыкантами всего мира; для человека природа является вечной и непреходящей ценностью.