Книга: Будущее Земли: Наша планета в борьбе за жизнь

3. Какое биоразнообразие сохранилось до сегодняшнего дня?

3. Какое биоразнообразие сохранилось до сегодняшнего дня?

Общее число населяющих Землю видов теоретически поддается подсчету. Вероятно, в будущем мы сможем вести учет их разнообразия с достаточно большой степенью точности. Но пока что экологи смотрят на идею всемирной переписи видов как на проблему, решить которую невозможно из-за одного логического парадокса. Как выяснилось, биоразнообразие на Земле подобно волшебному колодцу. Чем больше видов организмов исчезает по вине человечества, тем больше обнаруживается новых видов. Но это лишь означает, что при оценке масштаба губительных процессов и числа видов, погибающих за год, мы должны скорректировать результат в большую сторону. При этом приблизительную скорость вымирания известных видов необходимо применить к тем, о которых мы еще не знаем. Пока у нас нет причин полагать, что две группы видов – известные и неизвестные – радикально отличаются друг от друга. Поняв это, мы оказываемся перед дилеммой, которая оборачивается одним из самых сложных этических вопросов за всю нашу историю: будем ли мы и дальше разрушать собственную планету ради удовлетворения сиюминутных потребностей или все-таки найдем способ остановить массовое вымирание во имя будущих поколений?

Если мы выберем путь разрушения, Земля продолжит необратимое погружение в пучину антропоцена – последней геологической эпохи биологической эволюции, в которой планета существует почти исключительно для нас. Я предпочитаю называть этот сценарий по-другому – еремоцен, век одиночества. По существу, еремоцен представляет собой век людей, окультуренных растений и одомашненных животных да полей, занимающих всю поверхность суши.

Безусловно, лучшей единицей для оценки объема биосферы и темпов его сокращения является вид. Границы отдельных экосистем, образуемых видами, значительно хуже поддаются объективной оценке. Достаточно вспомнить о лесистых предгорных районах, переходящих в горные леса, старичных озерах, перетекающих в реки, речных берегах, сливающихся с устьями, и местах просачивания воды из земли, заканчивающихся родниками. Гены, которыми кодируются определяющие характеристики особей вида, с одной стороны, являются объективными и могут быть выявлены с высокой степенью точности, а с другой – их труднее читать и они хуже подходят для различных задач в систематике и биологии. Конечно, можно взять бинокль и определить численность стаи пеночек в тот момент, когда они перемещаются из одной экосистемы в другую – скажем, с лесной опушки в чащу, – но определить, какие именно места обитания они предпочитают, не так просто, не говоря уже об анализе ДНК с целью определения видовой принадлежности – для этого придется поймать или даже убить несколько особей.

Куда более важным является то обстоятельство, что признаки, по которым мы распознаем организмы, используются видами по-разному: первые доверяют зрению, вторые – слуху, третьи – обонянию. Анализируя виды, мы можем понять, как развивается жизнь и что делает каждую форму жизни уникальной по совокупности признаков, относящихся к анатомии, физиологии, поведению, предпочитаемой среде обитания и всем другим характеристикам, которые обеспечивают ее выживание и размножение.

Вид в биологии – это совокупность популяций особей, которые в значительной мере сходны по своим характеристикам и, кроме того, в естественных условиях свободно спариваются друг с другом, но не с другими видами. Классическим примером признанных всеми видов являются лев и тигр. Эти два представителя семейства кошачьих готовы спариваться в неволе, но не в природе. В далеком прошлом их географические области распространения частично совпадали на значительной территории: львы населяли Африку, включая средиземноморское побережье, а также восточную часть Индии (в Гуджарате до сих пор существует небольшая популяция), а тигры – территорию, простирающуюся от Кавказа до восточной границы Сибири. Ни в далеком прошлом, ни в последние несколько столетий не было зафиксировано ни одного случая появления гибридной особи в популяциях, живущих в дикой природе.

В 1758 г. профессор ботаники Уппсальского университета Карл Линней опубликовал классификационную систему, которую биологи используют по сей день. Он поставил перед собой цель описать все виды растений и животных. С помощью своих учеников, которые объездили весь мир, включая Южную Америку и Японию, Линнею удалось собрать информацию приблизительно о 20 000 видов. По данным Австралийского центра исследований биологических ресурсов, к 2009 г. эта цифра выросла до 1,9 млн. С тех пор были открыты новые виды, получившие официальные латинизированные названия из двух слов (например, Canis lupus для волка). Учитывая, что в среднем в год выявляется приблизительно 18 000 новых видов живых организмов, в 2015 г. число известных науке видов превысило 2 млн.

Эта цифра тем не менее все равно очень далека от фактического числа существующих сейчас видов. Эксперты единодушны в том, что Земля остается малоизученной планетой. Ученые и широкая общественность неплохо знакомы с позвоночными животными (рыбами, амфибиями, птицами, млекопитающими), главным образом по причине их большого размера и прямого видимого влияния на жизнь людей. Среди позвоночных животных лучше всего изучены млекопитающие: на данный момент известно о 55 000 видов, а число видов, которые еще предстоит открыть, по мнению экспертов, не превышает нескольких десятков. Нам известно о 10 000 видов птиц. Каждый год обнаруживаются еще два-три новых вида. Рептилии тоже изучены достаточно хорошо: по оценкам, при чуть более 9000 идентифицированных видов еще около тысячи ждут своего часа. В случае с рыбами мы знаем о 32 000 видов, и, наверное, еще тысяча остается неоткрытой. Амфибии (лягушки, саламандры, червяги), одни из наиболее уязвимых видов, как это ни странно, изучены хуже, чем другие наземные позвоночные: открыто чуть более 6600 видов, но при этом считается, что всего их ни много ни мало 15 000. Выявленных видов цветковых растений насчитывается около 270 000, и еще по крайней мере 80 000 предстоит открыть.

Что касается остального живого мира, в большинстве случаев картина совершенно иная. Если приблизительные подсчеты специалистов по беспозвоночным животным (к ним относятся, например, насекомые, ракообразные и земляные черви) добавить к данным по водорослям, грибам, мхам и другим низшим растениям, голосеменным растениям, а также цветковым растениям, бактериям и прочим микроорганизмам, итоговая величина биоразнообразия и результат ее экстраполяции варьируются в очень широком диапазоне – от 5 млн до более чем 100 млн видов.

В 2011 г. Борис Уорм с коллегами из Университета Далхаузи разработали новый способ оценки общего числа видов организмов – как описанных, так и пока еще не исследованных. Они предложили двигаться вниз по ступеням иерархии таксономических категорий, заканчивающейся видом, масштабируя количественные показатели по вертикали. Сначала они нанесли на график типы (такие, как моллюски и иглокожие) из царства животных, потом добавили число классов в каждом типе, а затем – число отрядов, семейств, родов и, наконец, видов. Показатели на участке от типов до родов относительно стабильны. При этом каждый из них имеет слабовыраженную тенденцию к росту по мере увеличения затрачиваемого на них времени, что отражается в плавном изгибе кривой вниз. Если форму этих кривых распространить на виды, окажется, что число видов в царстве животных, существование которых можно предсказать, ограничивается вполне разумной цифрой – 7,7 млн. Общее число видов эукариотов, к которым относятся высшие растения, животные, водоросли, грибы и многие другие виды эукариотических микроорганизмов (то есть тех, у которых есть митохондрии и другие органеллы), приближается к 8,7 млн плюс-минус миллион.

Впрочем, не исключено, что метод Далхаузи несколько искажает картину в сторону занижения. Многие виды остаются неизученными по причине, о которой прекрасно известно полевым биологам. Они знают, что самые неуловимые виды, как правило, встречаются редко и живут в изолированных специфических местообитаниях, ограниченных небольшими удаленными участками, а значит, они могут быть значительно более многочисленными, чем следует из опубликованных данных.

К какому бы выводу ученые ни приходили в результате оценки биоразнообразия, итоговое значение всегда поразительным образом превышает те 2 млн видов, которые изучены на сегодняшний день (с учетом латинизированного двойного названия и подсчета по состоянию на настоящий момент). Вполне возможно, что специалисты открыли только 20 % (или даже меньше) биоразнообразия Земли на уровне видов. Ученые, занимающиеся изучением биоразнообразия, спешат найти как можно больше живущих сейчас видов живых организмов в каждой систематической группе – от млекопитающих и птиц до тихоходок, оболочников, лишайников, многоножек, муравьев и нематод, – пока они не исчезли, оставшись не просто неизученными, но и вовсе не известными нам.

Большинство людей даже не осознают, что перед наукой стоит задача по изучению и сохранению всех форм жизни на Земле, которая пока остается невыполненной. Они привыкли к сообщениям СМИ, в которых эта тема превращается в нечто заурядное, чему немало способствуют такие, например, заголовки: «В Мексике открыты три новых вида лягушек» или «Найдено два вида гималайских птиц». У читателей складывается впечатление, что изучение мира живого практически завершено, а значит, открытие новых видов является значимым событием. Я как человек, который провел в должности куратора отдела насекомых Музея сравнительной зоологии Гарвардского университета значительную часть своей карьеры, утверждаю, что это представление не соответствует действительности и попросту абсурдно. На самом деле музеи и лаборатории имеют дело с непрерывным потоком новых видов, постоянно получая множество образцов новых представителей почти всех групп организмов. Зачастую новый материал пылится на полках годами или даже десятилетиями, ожидая, пока до него доберутся кураторы музеев, испытывающих колоссальный дефицит кадров. Что до знаний, которые может принести изучение новых видов, их можно ждать сколь угодно долго.

Если текущие темпы работы по составлению общего описания и анализу видов живых организмов сохранятся, мы не сможем, как я и многие другие ученые уже не раз указывали, закончить общемировую перепись биоразнообразия (того, что от него осталось) до конца XXIII в. Более того, если не предпринять дополнительные меры по охране фауны и флоры Земли, уже к концу нынешнего столетия мы станем свидетелями колоссального сокращения биоразнообразия. Человечество проигрывает в гонке между научным изучением мирового биоразнообразия и вымиранием бесчисленных неописанных видов.

Чтобы показать, насколько велика нагрузка на специалистов-систематиков, приведу пример из собственной практики. Частью моей работы по изучению муравьев была систематизация, которая обязательно предшествует любым изысканиям в области экологии и эволюции в рамках всех направлений исследования биоразнообразия. За многие годы я описал приблизительно 450 новых видов муравьев. Из них 354 относились к одному-единственному роду – Pheidole. (Напомню, что род представляет собой совокупность видов, которые обладают схожими характеристиками и являются потомками одного вида-предка. Например, мы принадлежим к роду Homo, а нашим видом-предком является Homo sapiens, который восходит к виду Homo erectus, а тот – к виду Homo habilis.)

Род Pheidole, название которого в переводе с греческого означает «тридцать один», является самым многочисленным и разнообразным родом среди всех 14 000 известных на сегодняшний день видов муравьев. Один из открытых мной видов я назвал Pheidole scalaris. Scalaris – «лестница», а назвал я его так из-за хорошо различимого рисунка на голове муравьев-солдат, напоминающего лестницу.

Еще один вид получил название Pheidole hasticeps благодаря тому, что голова муравьев-солдат своей формой напоминает острие копья (греч. hasticeps – «острие копья»). Третий вид я назвал Pheidole tachigaliae, «относящийся к Tachigalia», по имени дерева (род Tachigalia), в котором эти муравьи устраивают свои гнезда. Вид Pheidole aloyai назван в честь Д. Алойя, кубинского энтомолога, который первым нашел представителей этого вида во время полевых исследований. Учитывая, что мне и систематикам, работавшим до меня, пришлось придумать такие названия для нескольких сотен видов Pheidole, наступил момент, когда у меня просто закончились греческие и латинские слова для описания новых видов. Сначала я стал использовать имена энтузиастов вроде Алойа и названия местностей, где находили представителей этих видов. Потом я придумал другой способ решения проблемы. Я попросил Питера Селигмана, президента Международного общества сохранения природы (Conservation International), назвать восемь членов совета директоров этой организации, внесших наиболее заметный личный вклад в дело защиты окружающей среды. У одного из выбранных им членов совета, который к тому же является моим другом, теперь есть собственный вид муравьев, названный в его честь: Pheidole harrisonfordi. Другой аналогичный вид – Pheidole seligmanni.

Изучая тот или иной вид, ученые-натуралисты – любители и профессионалы – знакомятся с ним так, как если бы это был другой человек. Когда я был студентом в Алабамском университете, один из моих учителей, лепидоптеролог Ральф Чермок, однажды заметил, что настоящий натуралист должен знать названия 10 000 видов организмов. Мне так и не удалось даже близко подобраться к этой цифре, да и в том, что сам Чермок знал столько видов, я тоже сомневаюсь. Наверное, какой-нибудь мнемонист и смог бы совершить такой подвиг, запоминая названия по иллюстрациям и музейным образцам, но само по себе такое знание ничего бы не дало ему ни с практической, ни с познавательной точки зрения. В отличие от него, Чермок и я были способны на нечто большее. Если взять любой из нескольких сотен тщательно изученных нами видов, мы могли не только вспомнить его название, но и перечислить общие категории, к которым он относится, включая род, семейство и отряд.

Мы также были хорошо знакомы со множеством видов, которые нам особенно интересны. Кроме того, при наличии образцов и переходе на более высокий уровень систематизации мы могли бы распознать тысячи видов. И, что важнее, в отличие от большинства даже самых увлеченных мнемонистов, мы могли бы сопроводить рассказ фактическими данными о биологических характеристиках особей этого вида и собственными впечатлениями от них. Разумеется, без существенных пробелов бы не обошлось, но по крайней мере мы могли бы рассказать что-нибудь дельное, вроде: «Это – темные саламандры (род Demognathus) или близкий родственник. Я знаком с несколькими видами. Все очень похожи. Предпочитают наземную, но очень влажную среду; на юго-востоке США представлены несколькими видами». Ну или так: «Это – сольпуги (отряд Solifugae); их называют "солнечными пауками"; некоторые люди называют их "верблюжьими пауками"; они немного напоминают пауков, но на самом деле очень сильно от них отличаются по многим признакам. Они быстро передвигаются и, скорее всего, являются хищниками; они обитают в пустынях на юго-западе и на всей территории Африки; мне довелось видеть пару видов». Еще пример: «Итак, мы имеем дело с редким видом, увидеть который в обычной жизни вам вряд ли доведется. Это – представитель наземных планарий (Terricola), плоский червь. Лично я вижу его второй раз в жизни. Большинство из таких червей обитают в пресной или морской воде, но этот живет на суше; думаю, особей этого вида можно встретить в любой части мира – они путешествуют вместе с грузами».

Подавляющему большинству людей нет дела до бесконечного разнообразия видов в биосфере, которая пока еще окружает нашу планету. Например, знания большинства людей о беспозвоночных – крошечных существах, которые господствуют на планете и правят миром природы, – сжались практически до нуля. В повседневном общении обычному человеку достаточно таких терминов, как «тараканы», «комары», «муравьи», «осы», «термиты», «бабочки», «мотыльки», «клопы», «клещи», «крабы», «креветки», «омары», «дождевые черви». К ним можно добавить еще пару терминов, представляющих собой названия одного или нескольких видов, которые по каким-то причинам интересуют конкретного человека. Для миллионов видов организмов, обеспечивающих существование всего живого и в конечном итоге наше собственное выживание, не нашлось ничего лучше банальных прозвищ вроде «букашек» и «жуков». Мы существуем в мраке невежества, создаваемого колоссальными пробелами в образовании и работе СМИ.

Никто не ждет, что обычные люди, поглощенные своими повседневными заботами, будут знать латынь или греческий язык и помнить официальные бинарные названия видов. Но если бы они хотя бы чуточку лучше понимали всю грандиозность биоразнообразия, пускай хотя бы даже того маленького его кусочка, который при желании можно легко обнаружить вокруг собственного дома, это бы сделало их жизнь богаче и добавило в нее тепла. Любой по-настоящему увлеченный натуралист расскажет вам, каково это — наблюдать 20 видов певчих птиц в сезон миграции, 10 видов хищных птиц и все виды местных млекопитающих, кроме разве что йети.

В качестве последнего примера возьмем наугад любой вид бабочек. Я помню, как в детстве, когда я увлекался коллекционированием бабочек, я впервые увидел особь вида из семейства голубянок — настоящее сокровище, которое не так-то просто найти. Радости моей не было предела! Тогда я еще не знал, что гусеницы этого вида питаются листьями омелы, паразитирующего кустарника, который растет высоко в кроне деревьев. Позже я пришел к пониманию того, что голубянки — это «певчие птицы» в мире бабочек. Они отличаются ярким цветом и широким разнообразием в географическом распространении и занимаемых местообитаниях, питаются самыми разными растениями, присутствуют в изобилии или являются редкостью. Приведу для примера ненаучные названия 22 видов хвостаток, встречающихся на восточном побережье Северной Америки: акадская, аметистовая, полосатая, кустарниковая Бартрама, коралловая, ранняя, Эдвардса, бурая, серая, пурпурная большая, Гесселя, гикори, можжевельниковая, королевская, мальвовая кустарниковая, воинственная кустарниковая, дубовая, бурополосая, рыжая, серебрянополосая, белополосая и белая[7].

Каждый вид — как чудо, которым хочется любоваться, как длинная, захватывающая история, в которую хочется погрузиться с головой, это боец, который вышел победителем из сражения за выживание длиною в тысячи или даже миллионы лет, лучший из лучших, абсолютный эксперт во всем, что касается его занимаемой в природе экологической ниши.