Грядет шестое вымирание животных на Земле
массовое вымирание животных – ШЕСТОЕ в истории планеты Земля.
За время существования нашей планеты какие-то виды животных вымирали, а вместо них появлялись новые. Но случались в истории периоды, когда Земля разом лишалась множества самых разнообразных видов обитателей. Связную теорию массовых вымираний (в тех случаях, когда скорость этих явлений была намного больше обычной) ввели в оборот научных понятий американский палеонтолог профессор геологии Джек СЕПКОСКИ и геофизик Дэвид РАУП из Чикагского университета в 1982 году. Проведя статистический анализ палеонтологических данных, они выделили пять крупных массовых вымираний биологических видов. При этом исследователи рассматривали только последние 500 млн лет, так как для более раннего периода палеонтологических данных было недостаточно, да и динамика событий в те далекие времена могла быть иной.
Во время так называемого ордовикско-силурийского вымирания, которое произошло 440 млн лет назад, исчезло более 60 процентов видов морских беспозвоночных.
Наполовину сократилось разнообразие морских организмов при девонском вымирании (364 млн лет назад).
В свою очередь 251,4 млн лет тому назад при «великом» пермском вымирании (самом массовом из известных ученым) исчезло более 95 процентов морских видов, более 70 процентов наземных позвоночных и более 57 процентов из рода насекомых.
Особенностью триасового вымирания, случившегося 199,6 млн лет назад, считается его скоротечность. Оно произошло в течение 10 тыс. лет (что в планетарном масштабе очень быстро). При нем вымерла, по меньшей мере, половина жившей на Земле в то время живности.
Последнее массовое вымирание (мел-палеогеновое), которое произошло 65,5 млн лет назад, уничтожило шестую часть всех видов живых организмов (в том числе и динозавров), но способствовало появлению новых видов, которые и сформировали современную зоосферу.
До сих пор ученые спорят о причинах столь массовых исчезновений представителей фауны. Некоторые склоняются к мнению, что виной одного из них послужило движение огромного суперконтинента, включавшего в себя практически всю сушу Земли. Когда она сдвинулась к южному полюсу планеты, это, по мнению специалистов, привело к глобальному похолоданию, и как следствие, к падению уровня Мирового океана. Существуют также теории о повышении в эти периоды вулканической активности Земли, а также о столкновении с огромным астероидом или падением на Землю крупного внеземного тела, например, большой кометы, а также о попадании нашей планеты в зону излучения от взрыва сверхновой звезды.
Но в последнее время многие ученые уверены, что основную роль в этих «вымираниях» играют не космические причины или вулканическая деятельность, землетрясения, а углеродный цикл. Так, например, ученый Самара ХАТИУАЛА, а также его коллеги из Колумбийского университета (США) настойчиво обращают внимание научной общественности на перенасыщенность углекислым газом вод Мирового океана. Проанализировав накопление промышленных выбросов двуокиси углерода в океане с 1765 по 2008 год, ученые обнаружили резкое увеличение в нем прироста растворенного углекислого газа с середины 50-х годов прошлого века. В наше время океаны хранят в себе примерно 150 миллиардов тонн промышленных углеродных выбросов, причем еще в середине 90-х эта цифра была на треть меньше, а в прошлом году Мировой океан поглотил примерно 2,3 миллиарда тонн СО2. При этом следует обратить внимание на то, что скорость этого прироста, начиная с 2000 года, начала замедляться, что свидетельствует о пределах насыщенности емкости океана, в водах которого уже содержится огромное количество соединений углерода.
Следует заметить, что говоря о поглощении океаном двуокиси углерода, ученые имеют в виду не только непосредственное растворение газа в поверхностных водах, но и его поглощение и переработку в ходе фотосинтеза и дальнейшую передачу по пищевой цепи. Это количество едва ли превышает 1 процент от всего углерода, находящегося в океане, именно поэтому на фоне природных запасов этого газа ученым в течение долгого времени не удавалось оценить, как много и насколько быстро СО2 поглощает океан.
Самара Хатиуала и его коллеги полагают, что замедление «усвоения» океаном углекислого газа связано с температурой и кислотностью воды: «…Чем больше диоксида углерода оказывается в океане, тем более кислотным он становится и тем труднее ему растворить в себе дополнительные количества двуокиси углерода».
Исходя из совершенно других предпосылок, эти выводы подтверждаются и другими учеными. Так, геофизик Дэниел РОТМАН из Массачусетского технологического института (США), проанализировав то, как менялись условия на Земле незадолго до начала всех крупных вымираний, установил, что начало каждого из них сопровождалось резкими изменениями в концентрации двуокиси углерода в атмосфере и в том, как происходил обмен углеродом между биосферой и неживой природой. Следы этих изменений, как отмечает ученый, можно обнаружить, изучив, как менялось соотношение изотопов углерода в породах тех времен.
Это соображение заставило Ротмана проанализировать и остальные 30 случаев резких колебаний в долях изотопов углерода, хорошо известные геологам, и сопоставить их с тем, как менялся облик флоры и фауны Земли в эти периоды времени.
Оказалось, что все подобные процессы сопровождались резкими перестройками экологических систем и вымираниями отдельных видов живых организмов в тех случаях, если эти отклонения от нормы в концентрации изотопов углерода были достаточно большими и следовали простой математической формуле, основанной на базовых физических принципах, которую вывел Ротман, анализируя собранные им данные.
Используя данную формулу, а также учитывая тот факт, что выбросы углекислого газа в последнее время резко увеличились, Ротман проверил, грозит ли массовое вымирание Земле в наше время. Ученый установил, что подобный кризис может начаться уже в 2100 году, когда концентрация углекислоты в океане достигнет критической отметки, при которой экологические системы Земли больше не смогут «перерабатывать» всю углекислоту и в то же время использовать океан как своеобразный «склад» ее излишков, в результате чего количество двуокиси углерода начнет резко возрастать в атмосфере.
Как считает Дэниел Ротман, очередная катастрофа наступит по одному из двух сценариев: «Если углерод будет накапливаться медленно, то вымирание произойдет, когда скорость его аккумуляции превысит темпы, к которым могут адаптироваться земные экологические системы. В случае же быстрого накапливания углерода важнейшую роль сыграет величина изменения его объема». По утверждению ученого, из-за антропогенного (то есть создаваемого человечеством) выброса парниковых газов в настоящее время осуществляется именно второй сценарий. То есть к 2100 году накопившийся в океанах углерод сыграет решающую роль в потере биосферой стабильности, что приведет к началу шестого великого вымирания.
Безусловно, как говорит Ротман, «катастрофа не случится завтра. Наши исследования всего лишь показали, что круговорот углерода в природе станет нестабильным в ближайшее время, и его поведение будет невозможно предсказать, если мы продолжим насыщать атмосферу и воду углекислотой. В прошлом подобные периоды нестабильности приводили к массовым вымираниям».
Как подчеркивает ученый, это не означает, что многие животные сразу исчезнут с лица Земли – процесс вымирания может затянуться на десятки или сотни тысяч лет. Поэтому у человечества еще есть время если не для того, чтобы остановить его наступление, то хотя бы в какой-то мере минимизировать его масштабы.
По утверждению британских экологов, скорее всего, от грядущего изменения климата в первую очередь пострадают доминирующие самцы животных.
В ходе эволюции, как объясняют ученые, развитием практически всех многоклеточных живых существ «руководят» два основных фактора – естественный и половой отбор. При естественном отборе все зависит от способности организма приспосабливаться к меняющимся условиям окружающей среды, а при половом – от внутривидовой конкуренции за возможность продолжить свой род. В этой борьбе, как правило, побеждают самые яркие и видные особи, что объясняет, например, роскошные гривы у львов-самцов, более живописную окраску селезней и тетеревов (по сравнению с самками), а также приводит к появлению таких украшений, как алые гребешки у петухов или шикарные хвосты у павлинов. Причины существования полового отбора до сих пор остаются предметом споров среди ученых: часть биологов полагают, что он помогает популяциям быть готовым к резким изменениям условий среды; другие же считают, что подобная «конкуренция» защищает виды от вырождения.
А вот ученые из лондонского Университета Королевы Марии (Великобритания) Роберт НЕЛЛ и Карлос МАРТИНЕС-РУИС пришли к выводу, что изменение климата «сильнее всего повлияет на те виды животных, которые «отдают предпочтение» половому отбору, а видам, подчиняющимся естественному отбору, перенести климатические изменения будет легче». Разработав компьютерную программу, в которой животные, относящиеся к тем, которыми «рулит» половой отбор, были помещены в условия постоянно меняющейся температуры или кислотности среды, специалисты доказали, что половой отбор позитивно влияет на выживание только в том случае, если популяция животных достаточно велика. В противном случае он, наоборот, ускоряет вымирание вида, так как самцы, во-первых, становятся слишком заметными для хищников, и во-вторых, тратят слишком много сил на утверждение своего «я». То есть в целом «упор на половой отбор» в условиях изменения климата негативно влияет на выживание вида.
Эту закономерность, как отмечают Нелл и Мартинес-Руис, следует учитывать при разработке программы по защите животных. Приняв за основу полученные ими данные о том, что «…малочисленные виды животных и птиц с вычурно выглядящими самцами будут первыми жертвами изменения климата, можно определить наиболее уязвимые виды фауны и заблаговременно защитить их от вымирания».
