48. БИОЛОГИЧЕСКОЕ РАЗНООБРАЗИЕ КАК ОСНОВА УСТОЙЧИВОСТИ БИОСФЕРЫ
- Каковы основные факторы, влияющие на устойчивость экосистемы?
- Каковы основные причины вымирания видов?
Необходимость сохранения многообразия видов. Устойчивость любой экосистемы зависит от многообразия пищевых связей, существующих между разными видами этого сообщества. Причём чем больше видовое разнообразие, тем устойчивее структура. Представьте себе систему, в которой хищник и жертва — это только одиночные виды, допустим волк — заяц. Исчезновение зайцев неизбежно приведёт к гибели хищников, и экосистема, потеряв два своих компонента, начнёт разрушаться. Если же в данной экосистеме волк также сможет питаться копытными животными и грызунами, пресмыкающимися и лягушками, кладками яиц, птенцами и птицами, то пропажа одного источника пищи не приведёт к разрушению всей структуры, а освободившуюся экологическую нишу (в данном примере нишу зайцев) вскоре займут другие организмы со сходными требованиями к среде.
Сохранение многообразия видов важно не только для отдельной экосистемы, но и для устойчивого развития биосферы в целом. Чем богаче будет флора и фауна Земли, тем меньше вероятность нарушения общего равновесного состояния биосферы при изменении каких-либо условий. Внутривидовое многообразие придаёт виду пластичность, способность легко адаптироваться к меняющимся условиям среды. Точно так же разнообразие видов позволяет всей живой природе гибко приспосабливаться к внешним условиям, сохраняя свою целостность. Поддержание генетического разнообразия — материала для эволюции — способствует прогрессивному развитию биосферы.
При изменении климатических и других условий на древней Земле всегда находились виды, которые при этом получали преимущества; они эволюцио¬нировали, вырабатывая приспособления и постепенно занимая господствующее положение. Однако другие виды при этом исчезали.
Причины вымирания видов. За всю историю эволюции живой природы на нашей в планете обитало в общей сложности в 50-100 раз больше видов, чем представлено сейчас. Менялись условия жизни, и те группы организмов, которые ещё недавно были процветающими, оптимально приспособленными, постепенно регрессировали, их численность сокращалась, и они вымирали.
В середине палеозойской эры вымерли риниофиты — первые растения суши, давшие начало споровым растениям. Спустя более 100 млн. лет та же участь постигла многие древовидные папоротники, хвощи и плауны, а позднее, в начале мезозойской эры, и семенные папоротники. Так, в настоящее время из былого многообразия хвощей на всей нашей планете осталось лишь 30 видов. Исчезло большинство древних земноводных и пресмыкающихся.
Одним из хорошо известных примеров вымирания видов служит исчезновение гигантского оленя, обитавшего в ледниковую эпоху по всей Евразии от Ирландии до Сибири и Китая, а на юге — до Северной Африки. Самцы этого оленя обладали огромными рогами массой до 25 кг и размахом примерно до 3 м. Этот олень жил на открытых, поросших травой пространствах с редкими скоплениями деревьев. Около 11 тыс. лет назад после завершения последнего оледенения изменение климата уничтожило злаковые тундростепи. Оленю, как и мамонту и другим крупным обитателям тундростепей, стало нечего есть: мхи и лишайники были для них слишком малокалорийны, а злаки исчезли. Изменения климата и растительности оказались неблагоприятными для этого вида и стали причиной его вымирания.
Часто, особенно в последние 10 тыс. лет, причиной вымирания видов становилась деятельность человека. Вначале XVII в. погибли последние особи туров — диких быков. Их исчезновение в Центральной Европе совпало с интенсивными вырубками лесов и активным истреблением этих животных во время охоты. К середине XVIII в. исчезли морские стеллеровы коровы, на которых люди охотились ради их мяса. За последние 300 лет на Земле вымерли: африканская голубая антилопа и странствующий голубь, дронт и туранский тигр, бескрылая гагарка и дикая лошадь тарпан (рис. 163). Список можно продолжить. По оценкам учёных, в настоящее время ежедневно в среднем вымирает один вид. Тысячи видов животных находятся на грани вымирания или сохранились только в заповедниках. Особенно уязвимы небольшие популяции с малыми ареалами.
Большой урон природным экосистемам приносит чрезмерный промысел рыбы (водных биоресурсов), зверя, пушнины. Улов рыбы в Мировом океане постоянно растёт. Только в России в 2014 г. вылов водных биоресурсов (рыба, моллюски, ракообразные и т. д.) с учётом пресноводных водоёмов составил около 4,05 млн. т, что превышает годовые показатели вылова за последние 10 лет. Почти 150 видов млекопитающих являются объектами охоты на территории нашей страны. Однако не только отлов животных во время промысла является причиной снижения численности того или иного вида. Сокращение кормовой базы, освоение человеком природных территорий, загрязнение окружающей среды ведут к истощению запасов ценных биологических ресурсов вплоть до вымирания видов. Иногда снижение численности видов происходит из-за необдуманных действий человека.
Экологические нарушения. Внезапные изменения в естественных экосистемах, которые вызывают резкое увеличение численности популяции одних видов и гибель других, называют экологическими нарушениями. Как правило, подобные явления происходят по вине человека.
В процессе совместной эволюции в природе между конкурирующими видами постепенно устанавливается равновесие. Известно много случаев, когда попытки человека включить новый вид в уже существующую экосистему заканчивались трагедией для видов-аборигенов. Вид-пришелец не встречал конкурентов в лице местных видов, или в новых условиях не оказывалось достаточно врагов для поддержания его численности на определённом уровне, и в результате пришельцы вытесняли местные виды.
Показательным примером необдуманных действий, приведших к глобальным нарушениям естественных экосистем, служит привоз кроликов в Австралию. В 1859 г. из Англии на австралийский континент для спортивной охоты завезли кроликов. Природные условия для них оказались весьма благоприятными. В результате спустя несколько лет кроликов стало так много, что они уничтожили растительность местных пастбищ. Тогда для борьбы с кроликами в Австралию завезли лис. Однако эти хищники быстро переключились на более доступную добычу — местных сумчатых. В 1907 г. в попытке сдержать кроликов на территории западной Австралии был возведён непроницаемый для них забор длиной 5 тыс. км. Но это не помогло. Кролики сделали подкопы и проникли на защищённую территорию. В 1950-х гг. среди популяции кроликов был распространён вирус миксомы, вызывающий миксоматоз, что привело к серьёзному сокращению их поголовья. Однако у оставшихся в живых кроликов выработалась сопротивляемость к заболеванию, благодаря чему к 1991 г. численность популяции восстановилась.
Запомнить: тур; гигантский олень; африканская голубая антилопа; странствующий голубь; дикая лошадь тарпан; бескрылая гагарка; дронт; туранский тигр; экологическое нарушение.
Выводы
Устойчивость любой экосистемы зависит от многообразия пищевых связей, существующих между разными видами этого сообщества. Причём чем больше видовое разнообразие, тем устойчивее структура. В последние 10 тыс. лет деятельность человека часто становилась причиной вымирания видов. Сокращение кормовой базы, освоение человеком природных территорий, чрезмерный промысел водных биоресурсов, зверя, пушнины, загрязнение окружающей среды ведут к истощению запасов биологических ресурсов вплоть до разрушения сообществ и вымирания видов.
Думай, делай выводы, действуй
Проверь свои знания
- От чего зависит устойчивость любой системы?
- Каковы были причины вымирания гигантского оленя?
- Какие вам известны примеры исчезновения видов по вине человека?
Выполни задание
Используя дополнительные источники информации, выясните, какие виды сейчас находятся на грани вымирания и что делается для их сохранения?
Обсуди с товарищами
Каково ваше отношение к охоте?
Круглый стол
- «Многообразие видов — основа устойчивости экосистем и биосферы в целом».
- «Причины вымирания видов»
- «Экологические нарушения и их последствия».