Новости всё Наука - iCity.life Пермь

Палеонтологи знают, что в истории Земли бывают важные моменты, когда темпы вымирания повышаются. К примеру, ученые определили пять больших массовых вымираний: пять событий за последние полмиллиарда лет, когда более чем три четверти видов планеты вымирали за короткое время. К сожалению, сегодня мы наблюдаем очередное массовое вымирание, поскольку темпы вымирания сильно выросли за последний век.

Смерть — это неизбежное окончание жизни, считает палеонтолог Университета Канзаса Люк Стротц. И это справедливо для всех видов. По разным оценкам, 99,99% всех когда-либо существовавших видов вымерли. Все виды, которые существуют сегодня — включая людей — также неизбежно вымрут в один не самый прекрасный момент.

Но какие факторы делают тот или иной вид более или менее уязвимым для вымирания? Темпы вымирания варьируются между разными группами животных и со временем, поэтому не все виды одинаково восприимчивы к этому. Ученые проделали большую работу по документированию вымирания, но определить процессы, которые приводят к вымиранию, оказалось куда сложнее.

Изучая современные примеры, мы находим некоторые очевидные изломы в истории, которые приводили к вымиранию видов. Одним из таких факторов является сокращение численности вида. По мере того, как сокращается число особей вида, уменьшается генетическое разнообразие, и вид становится более восприимчив к случайным катастрофическим событиям. Если оставшаяся популяция вида достаточно мала, один лесной пожар или даже случайные вариации в соотношении полов могут в итоге привести к вымиранию.

Почему вымирают виды?

Вымирания, которые происходили в прошлом, получают больше внимания — все грустят по додо, тилацину или странствующему голубю. Но подавляющее большинство вымираний произошло задолго до появления людей. Таким образом, окаменевшие летописи являются основным источником данных о вымирании.

Когда палеонтологи рассматривают окаменелости в контексте того, что мы знаем о прошлом состоянии мира, вырисовывается более четкая картина начала, которое приводит к исчезновению вида. На сегодняшний день вероятность исчезновения вида связана с несколькими факторами.

Мы определенно знаем, что одним из важных элементов является температура. Почти каждое крупное повышение или падение глобальных температур в истории Земли приводило к вымиранию различных организмов.

Размер географической области, занимаемой видом, также имеет важное значение. Виды, которые распространены широко, исчезнут с меньшей вероятностью, нежели те, которые занимают небольшую площадь или среда обитания которых обособлена.

Существуют также случайные явления, которые приводят к вымиранию. Метеорит, который привел к вымираню 75% жизни в конце мелового периода, включая нелетающих динозавров, лучший пример подобного. Этот случайный аспект в вымирании приводит к тому, что зачастую выживает тот, кому повезло, а не самый приспособленный для жизни.

Не так давно палеобиологи обнаружили физиологическую компоненту вымирания. Выяснилось, что типичный уровень метаболизма как для ископаемых, так и для живых видов моллюсков сильно предсказывает вероятность вымирания. Скорость метаболизма определяется как средняя скорость поглощения и распределения энергии у индивидуумов вида. Моллюски с более высоким уровнем метаболизма более склонны к вымиранию, чем те, что с более низким.

Возвращаясь к метафоре «выживания самого приспособленного/удачливого», можно предположить, что иногда выживает и самый ленивый. Более высокие уровни метаболизма коррелируют с более высокой смертностью как у млекопитающих, так и у плодовых мушек, поэтому метаболизм может представлять важный контроль смертности на разных биологических уровнях. Поскольку уровень метаболизма связан с рядом характеристик, включая скорость роста, время созревания, максимальную продолжительность жизни и максимальный размер популяции, кажется вероятным, что природа каких-либо или всех этих черт играет роль в том, насколько уязвим вид для вымирания.

И сколько бы не знали ученые о движителях вымирания, есть также много неизвестных. К примеру, часть видов вымирает вне зависимости от каких-либо серьезных экологических или биологических потрясений. Это называется фоновая скорость вымирания. Поскольку палеонтологи больше обращают внимание на массовые вымирания, фоновая скорость вымирания определяется плохо. Насколько сильно или слабо варьируется этот показатель, известно не очень хорошо. И, в общем, большинство вымираний, вероятно, попадает в эту категорию.

Другая проблема заключается в определении того, насколько важны изменения биологических взаимодействий в объяснении вымирания. Например, исчезновение вида может произойти, когда увеличится конкуренция или же хищник расплодится, либо когда исчезнет критически важная добыча вида. Летопись окаменелостей, впрочем, редко фиксирует эту информацию.

Даже количество вымерших видов может быть загадкой. Мы очень мало знаем о текущем или прошлом биологическом разнообразии микроорганизмов, таких как бактерии или археи, не говоря уже о каких-либо фактах исчезновения этих групп.

Самая большая ошибка, которую мы могли бы совершить, оценивая и объясняя вымирание, может быть связана с подходом, который пытается подогнать все под одни рамки. Уязвимость одного конкретного вида к вымиранию меняется со временем, и разные биологические группы по-разному реагируют на изменения в окружающей среде. В то время как крупные изменения в глобальном климате привели к вымиранию некоторых биологических групп, те же события в конечном итоге привели и к появлению множества новых видов.

Так что, является ли уязвимость одного конкретного вида результатом деятельности человека или же климатических изменений, этот вопрос остается открытым.

Понятно, что текущие темпы вымирания значительно превышают все, что можно назвать фоновым уровнем, и мы стоим на пороге шестого массового вымирания. Поэтому на вопрос об уязвимости любого конкретного вида — включая наш собственный — нужно ответить быстро, если мы хотим сохранить будущее биоразнообразие.