§ 77. Проблема утраты биологического разнообразия

Определения и обозначения

Биологическое разнообразие — разнообразие живых организмов на генетическом, видовом и экосистемном уровнях. Генетический уровень показывает различия наследственных признаков особей одного вида, видовой — какие виды существуют и как они представлены, а экосистемный — какие природные сообщества и среды обитания встречаются. Рассматривать все три уровня нужно, чтобы не сводить состояние природы к одному показателю.

Видовое разнообразие — разнообразие видов и их соотношение в сообществах. Для его оценки мало узнать только число видов: важно также, насколько многочислен каждый из них, поскольку господство одного вида может менять условия для остальных. Такой взгляд помогает точнее описать устройство сообщества и заметить изменения в нём.

Утрата биологического разнообразия — сокращение разнообразия организмов, вплоть до исчезновения отдельных видов и разрушения экосистем. Она может затрагивать один уровень или сразу несколько: например, популяция может терять генетические варианты, а местообитание — отдельные виды. Понятие помогает оценивать не только исчезновения, но и постепенное обеднение живой природы.

Красная книга — перечень редких и находящихся под угрозой исчезновения видов, предназначенный для их учёта и охраны. Сведения о состоянии видов помогают определить, кому и какие меры нужны. Однако запись в перечне не заменяет практическую охрану вида и среды, в которой он живёт.

Как это устроено

Три уровня биоразнообразия связаны между собой. Генетические различия внутри вида дают популяциям варианты признаков, которые могут оказаться полезными при изменении условий. Если исчезают виды, меняется состав сообществ, а разрушение целых экосистем затрагивает множество организмов и их генетические линии.

Одна из главных причин утраты биоразнообразия — разрушение и фрагментация местообитаний, то есть разделение прежде связной среды на отдельные участки. При вырубке леса или осушении болота организмы теряют пищу, укрытия и места размножения. В небольших изолированных группах труднее находить партнёров и поддерживать обмен наследственными вариантами. Загрязнение дополнительно ухудшает условия жизни, потому что вредные вещества могут накапливаться в организмах и нарушать их развитие.

Чрезмерное использование природных ресурсов сокращает численность организмов быстрее, чем популяции успевают восстанавливаться. Охота, вылов и заготовка древесины становятся угрозой, если их объём превышает способность природных систем к восстановлению. Чужеродные виды могут конкурировать с местными за пищу и пространство или поедать их, а изменение климата сдвигает привычные условия и ареалы. В результате несколько угроз могут усиливать действие друг друга.

Исчезновение вида способно нарушить отношения в сообществе, потому что организмы связаны питанием, опылением, распространением семян и конкуренцией. Если исчезает опылитель, растениям становится сложнее размножаться; если исчезает хищник, может резко вырасти численность его добычи. Это меняет доступность ресурсов для других видов и может привести к дальнейшим изменениям состава сообщества. Чем больше важных связей нарушено, тем труднее экосистеме сохранять привычное состояние.

Сокращение биоразнообразия ослабляет устойчивость экосистем: при изменении условий в бедном видами сообществе может оказаться меньше организмов, способных выполнять сходные функции. Природа предоставляет человеку ресурсы и экосистемные услуги — полезные результаты работы природных систем, например очищение воды и поддержание плодородия почв. Когда разрушаются местообитания и сокращаются популяции, эти возможности могут уменьшиться. Поэтому охрана включает защиту видов и мест их обитания, создание охраняемых территорий, восстановление экосистем и разумное использование ресурсов.

Уровни биоразнообразия и меры его сохранения

Таблица помогает сопоставить объект охраны с угрозой и подходящей мерой, а не выбирать решение наугад. Начинайте с вопроса о том, что именно страдает: наследственное разнообразие, виды, экосистема или конкретное местообитание. Для сложных ситуаций обычно требуется сочетать несколько мер.

Разбор задач

Задача 1. В лесу из-за вырубки стало меньше мест гнездования птиц. Назовите уровень биоразнообразия, которому непосредственно угрожает изменение, и предложите меру охраны. Сначала нужно определить, что изменилось непосредственно: численность птиц или условия их существования. Затем следует связать угрозу с объектом охраны, не забывая, что изменение местообитания может затронуть несколько видов.

1. Вырубка уменьшает площадь леса и количество подходящих мест для гнёзд.
2. Непосредственно меняется местообитание, а вслед за этим под угрозой оказывается видовое разнообразие птиц, которые от него зависят.
3. Следует сохранить оставшийся участок леса и восстановить подходящие места гнездования.

Ответ: угроза касается видового разнообразия и местообитания. Мера — охранять лесной участок от дальнейшей вырубки и восстанавливать подходящие места для гнездования.

Задача 2. На остров завезли чужеродный вид, который конкурирует с местным видом за пищу. Объясните возможные последствия для сообщества и предложите способ снизить угрозу. Важно проследить не только прямую конкуренцию, но и то, как меняющаяся численность видов повлияет на их взаимодействия. Решение должно сдерживать распространение чужеродного вида и опираться на наблюдения за местной природой.

1. Оба вида используют один ресурс, поэтому при его нехватке чужеродный вид может уменьшить доступность пищи для местного.
2. Численность местного вида может снизиться, а связанные с ним пищевые отношения — измениться.
3. Нужно контролировать распространение чужеродного вида и, если это безопасно и обосновано, ограничивать его численность, одновременно наблюдая за местным видом.

Ответ: конкуренция может привести к сокращению местного вида и нарушению связей в сообществе. Угрозу снижают контролем распространения чужеродного вида и наблюдением за состоянием экосистемы.

Задача 3. Для территории известны три угрозы: загрязнение реки, незаконная охота на редкое животное и осушение заболоченного участка. Нужно распределить угрозы по объектам воздействия и составить план мер, который сохранит и вид, и экосистему. Не следует считать, что все три проблемы можно решить одним запретом: каждая угроза требует подходящих действий. Затем нужно учесть, что загрязнение или осушение способны затронуть сразу много видов.

1. Загрязнение реки воздействует прежде всего на водную экосистему и обитающие в ней организмы; осушение разрушает местообитание болотных видов.
2. Незаконная охота непосредственно сокращает численность редкого животного, но сохранение его популяции также зависит от подходящей среды.
3. Нужно прекратить загрязнение и контролировать качество воды, остановить осушение и охранять болото, а незаконную охоту пресекать и отслеживать состояние редкого вида.

Ответ: необходим комплекс мер: охрана реки и болота, восстановление нарушенных местообитаний, борьба с браконьерством и мониторинг состояния редкого животного. Так одновременно защищаются отдельный вид и экосистемы, от которых он зависит.

Типичные ошибки

Ошибка — считать биоразнообразием только число видов. Так думают, потому что виды заметнее, чем наследственные различия внутри них или разнообразие экосистем. Проверьте себя: можете ли вы назвать три уровня биоразнообразия и пояснить, что показывает каждый?

Ошибка — объяснять исчезновение вида только прямым уничтожением организмов. Часто внимание привлекают охота или сбор, тогда как изменение среды может лишить вид пищи и мест размножения. Чтобы проверить объяснение, выясните, менялись ли площадь, качество и связность его местообитания.

Ошибка — полагать, что достаточно охранять редкий вид, не сохраняя его местообитание. Такую мысль допускают, потому что сам вид кажется главным объектом охраны, но без пищи и условий размножения его популяция не восстановится. Проверьте план действий: есть ли в нём меры по защите среды и необходимых экологических связей?

Ошибка — принимать любое кратковременное изменение численности за устойчивую утрату биоразнообразия. Численность организмов может естественно колебаться, поэтому одного наблюдения недостаточно. Сравните данные за несколько периодов и проверьте, меняются ли одновременно ареал вида и состояние его местообитания.

Связь с другими темами

Для понимания темы нужны знания об уровнях организации живой природы, понятии вида и связях организмов в экосистеме. С пищевыми цепями и экологией популяций тема связана через изменение численности и взаимодействий видов. Понимание причин утраты биоразнообразия помогает разобраться в охране природы и устойчивом использовании ресурсов: решения должны учитывать последствия для видов и их местообитаний.

Что запомнить

• Биоразнообразие включает генетический, видовой и экосистемный уровни.
• Утрата биоразнообразия может происходить на каждом из этих уровней.
• Разрушение местообитаний — одна из основных причин сокращения численности видов.
• Исчезновение вида способно нарушить связи внутри сообщества.
• Охрана биоразнообразия требует сохранять не только виды, но и места их обитания.
• Красная книга помогает выявлять виды, которым необходимы меры охраны.