97-1

чтение), перерывы на отдых, сон, проезд и т.д. Расписание не предопределяет содержания работы, ее содержание неизбежно будет изменяться в течение семестра. Порядок следует закрепить на весь семестр и приложить все усилия, чтобы поддерживать его неизменным (изменения в планировании вносятся в рабочем порядке).

При однообразной работе человек утомляется больше, чем при работе разного характера. Однако не всегда целесообразно заниматься многими учебными дисциплинами в один и тот же день, так как при каждом переходе нужно вновь сосредоточить внимание, что может привести к потере времени.

Наиболее целесообразно ежедневно работать не более чем над двумя-тремя дисциплинами.

Начиная работу, не нужно стремиться делать вначале самую тяжелую ее часть, надо выбрать что-нибудь среднее по трудности, затем перейти к более трудной работе. И напоследок оставить легкую часть, требующую не столько больших интеллектуальных усилий, сколько определенных моторных действий (черчение, построение графиков и т.п.).

Самостоятельные занятия потребуют интенсивного умственного труда,

который необходимо не только правильно организовать, но и стимулировать.

При этом очень важно уметь поддерживать устойчивое внимание к изучаемому материалу. Выработка внимания требует значительных волевых усилий. Именно поэтому, если студент замечает, что он часто отвлекается во время самостоятельных занятий, ему надо заставить себя сосредоточиться.

Подобную процедуру необходимо проделывать постоянно, так как это является тренировкой внимания. Устойчивое внимание появляется тогда,

когда человек относится к делу с интересом.

Следует правильно организовать свои занятия по времени: 50 минут -

работа, 5-10 минут - перерыв; после 3 часов работы перерыв - 20-25 минут.

Иначе нарастающее утомление повлечет неустойчивость внимания. Очень существенным фактором, влияющим на повышение умственной работоспособности, являются систематические занятия физической

11

культурой. Организация активного отдыха предусматривает чередование

умственной и физической деятельности, что полностью восстанавливает

работоспособность человека.

2. Основные тезисы разделов, отводимых на самостоятельное

изучение.

УГРОЗЫ БИОЛОГИЧЕСКОМУ РАЗНООБРАЗИЮ

Здоровая окружающая среда составляет огромную экономическую,

эстетическую и этическую ценность. Поддержание здоровья окружающей среды означает сохранение в хорошем состоянии всех ее составляющих:

экосистем, сообществ, видов и генетического разнообразия. Первоначальные небольшие нарушения в каждом из этих компонентов могут в конечном итоге привести к его полному разрушению. При этом сообщества деградируют и сокращаются пространственно, теряют свое значение в экосистеме и в конечном итоге окончательно разрушаются. Но пока все исходные для сообщества виды сохраняются, оно еще может восстановиться.

При уменьшении численности вида сокращается внутривидовая изменчивость, что может повлечь за собой такие генетические сдвиги, от которых вид уже не сможет оправиться. Потенциально после своевременных успешных спасательных мероприятий вид может восстановить свою генетическую изменчивость путем мутаций, естественного отбора и рекомбинаций. Но у вымирающего вида уникальность содержащейся в его ДНК генетической информации и комбинаций признаков, которыми он обладает, утрачиваются навсегда. Если вид вымер, то его популяции уже не восстановимы; сообщества, в которые они входили, безвозвратно обеднены и потенциальная ценность вида для человека окончательно утрачена.

Темпы исчезновения

Термин “исчезающий” или “вымирающий” имеет много нюансов и его значение может варьировать в зависимости от контекста. Вид считается полностью исчезнувшим (вымершим), когда нигде в мире не осталось ни

12

одной живой особи этого вида: червеедка Бахмана вымерла (рис. 2.1). Если остаются живыми только отдельные особи в неволе или они так или иначе сохранились только под прямым контролем человека, то говорят, что вид исчез в естественных экосистемах Дерево Франклина исчезло в природе, но хорошо растет в питомниках. В обоих случаях вид считается повсеместно исчезнувшим. Вид считается локально исчезнувшим, если его больше не обнаруживают на всей площади исходного ареала, но еще обнаруживают в некоторых точках: американский жук-могильщик, когда-то встречавшийся повсюду между восточной и центральной частями Северной Америки, сейчас локально исчез везде, кроме трех отдельных областей. Некоторые биологи говорят об экологически исчезнувших видах в том случае, если вид остался при такой малой численности, что его влияние на другие виды в сообществе пренебрежимо мало: тигра можно считать экологически исчезнувшим. В

дикой природе осталось так мало этих животных, что их влияние на популяции жертв незначительно.

Самый существенный вопрос для биологии сохранения природы – это как долго сможет данный вид продержаться до полного исчезновения, вслед за крайним сокращением численности, деградацией или фрагментацией его местообитания? Когда численность популяции снижается до определенного критического уровня, вероятность его исчезновения становится очень высокой. В некоторых популяциях отдельные оставшиеся особи могут прожить годы или десятилетия и даже размножаться, но все равно их дальнейшая судьба – исчезновение, если только не будут приняты решительные меры по их сохранению. В частности, среди древесной растительности последние изолированные нерепродуктивныеэкземпляры вида могут просуществовать сотни лет. Такие виды называют потенциально исчезнувшими: даже если формально вид еще не вымер, но популяция более не способна размножаться, и будущее вида ограничено временем жизни оставшихся экземпляров [Janzen, 1986]. Чтобы успешно сохранять виды,

биологам необходимо выявлять те виды человеческой деятельности, которые

13

влияют на устойчивость популяций и приводят к вымиранию видов. Они также должны определить факторы, усиливающие подверженность популяций вымиранию.

Исчезновение видов, вызванное человеком

В современный геологический период глобальное разнообразие видов достигло наивысшего расцвета. Так, прогрессивные группы организмов – насекомые, позвоночные, цветковые растения – наиболее разнообразно были представлены около 30 тыс. лет назад. Однако с того времени видовое разнообразие снизилось в связи с ростом численности людей [Leaky, Lewin, 1996]. Сегодня 40% от первичной продукции (живого вещества,

производимого растениями) наземных экосистем так или иначе используется или уничтожается человеком; это составляет около 25% всей первичной продукции на Земле. Люди также оказывают все возрастающее доминирующее влияние на другие компоненты экосистем, например на круговорот азота и уровень углекислого газа.

Первое заметное влияние деятельности человека на темпы исчезновения проявилось на примере уничтожения крупных млекопитающих в Австралии, Северной и Южной Америке людьми, заселившими эти континенты тысячи лет назад. Вскоре после появления там человека от 74 до

86 % мегафауны – млекопитающих, весивших более 44 кг, – в этих областях исчезло. Это, возможно, было непосредственно связано с охотой [Martin,

Klein, 1984; Miller еt al., 1999] и косвенно с выжиганием и расчисткой лесов,

а также с распространением принесенных заболеваний. На всех континентах и многочисленных островах существуютразнообразные яркие свидетельства того, что изменение и разрушение мест обитания, производимые доисторическим человеком, совпадают с высокими темпами исчезновения видов.

Как же повлияла деятельность человека на темпы исчезновения в более современные эпохи? Лучше всего изучены темпы исчезновения птиц и млекопитающих, поскольку эти относительно крупные животные заметны и

14

потому хорошо изучены. Темпы исчезновения остальных 99,9%

существующих в мире видов остаются на сегодня лишь грубо прикидочными. Но и масштабы исчезновения птиц и млекопитающих определены весьма неточно, поскольку некоторые считавшиеся исчезнувшими виды были вновь обнаружены, а другие, напротив,

считавшиеся еще существующими, могут в действительности оказаться вымершими. По наиболее точной оценке имеющихся данных, с 1600 года исчезло около 85 видов млекопитающих и 113 видов птиц (табл. 2.1), что составляет 2,1% существовавших в этот период видов млекопитающих и

1,3% птиц [Smith еt al., 1993; Heywood 1995]. На первый взгляд эти цифры сами по себе не кажутся тревожными, но пугающей стала тенденция к возрастанию темпов исчезновения за последние 150 лет. За период с 1600 до

1700 темпы исчезновения птиц и млекопитающих составляли примерно один вид в десятилетие, а за период от 1850 года до 1950 года они возросли до одного вида в год. Такое увеличение темпов исчезновения видов говорит о серьезной угрозе, нависшей над биологическим разнообразием.

В то же время есть некоторые свидетельства того, что за последние десятилетия произошло снижение темпов исчезновения птиц и млекопитающих. Частично это можно отнести за счет предпринимаемых усилий по спасению видов от исчезновения, но в то же время здесь кроется и иллюзия, созданная благодаря принятой международными организациями процедуре, согласно которой вид считается вымершим только в том случае,

если его не встречали более 50 лет или если специально организованные поиски не позволили обнаружитьни одного оставшегося экземпляра. Многие виды, формально еще не окончательно исчезнувшие, сильно подорваны деятельностью человека и сохранились только в очень малом числе. Эти виды могут считаться экологически исчезнувшими, поскольку они больше не играют роли в организации сообщества. Будущее многих таких видов сомнительно.

15

Около 11% оставшихся видов птиц в мире находится под угрозой вымирания; близкие показатели получены для млекопитающих и деревьев. В

табл. 2.2 показаны группы животных, для которых эта опасность наиболее велика, например семейство ящериц игуан [Mace, 1994]. Столь же велика опасность исчезновения для некоторых пресноводных рыб и моллюсков

[Williams, Nowak, 1993]. В тяжелом положении находятся и виды растений.

Особенно уязвимы голосемянные (хвойные, гинкго, саговники) и пальмы.

Хотя вымирание является естественным процессом, более 99% случаев исчезновения современных видов можно отнести на счет деятельности человека.

Темпы исчезновенияв воде и на суше

Из всех известных видов животных и растений, исчезнувших с 1600

года, более половины приходится на островные виды (табл. 2.1), и это несмотря на то, что острова составляют лишь малую часть поверхности Земли. Напротив, было установлено, что в мировом океане за современный период вымерло только 12 видов – три вида морских млекопитающих, пять морских птиц и четыре вида моллюсков – [Carlton et al., 1999].

Документальных свидетельств вымирания видов рыб или кораллов за этот период нет. С одной стороны, количество вымерших видов в морских средах почти наверняка недооценено, поскольку морские виды не так хорошо изучены, как наземные, а с другой – эти низкие показатели могут отражать и большую пластичность и устойчивость морских организмов к нарушениям среды обитания.

Но последствия выявленных потерь могут быть значительнее кажущихся, поскольку многие морские млекопитающие являются ключевыми хищниками, оказывающими большое влияние на морские сообщества. К тому же некоторые морские виды являются единственными представителями своего рода, семейства и даже отряда, так что вымирание даже отдельных морских видов может представлятьсобой серьезную потерю для глобального биологического разнообразия.

16

Большое количество исчезновений пресноводных рыб и цветковых растений в материковых областях связано с большим числом видов,

живущих в этих регионах. При обследовании богатой пресноводной ихтиофауны полуострова Малакка были найдены только 122 из 266 видов рыб, обитавших там раньше. В Северной Америке более одной трети видов пресноводных рыб находятся под угрозойвымирания. Опасность для водных беспозвоночных, таких как пресноводные моллюски и раки, особенно высока из-за воздействия плотин, загрязнения, интродуцированных видов и разрушения мест обитания.

Темпыисчезновения на островах

Самые высокие темпы исчезновения видов за исторический период установились на островах (табл. 2.3.). Большинство известных птиц,

млекопитающих и рептилий, вымерших за последние 350 лет, обитали на островах [WCMC, 1992; Pimm еt al., 1995]. Более чем 80% эндемичных растений на некоторых океанических островах тоже исчезли или находятся под угрозой исчезновения. Вид считается эндемиком для данной территории,

если он в естественном состояниивстречается только здесь. Островные виды особенно подвержены вымиранию, поскольку многие из них эндемичны только для одного или нескольких островов и представлены здесь лишь одной или несколькими локальными популяциями. Но зарегистрированные на островах темпы вымирания могут казаться выше еще и потому, что эти области изучены лучше, чем континентальные.

Вид может быть эндемичен для обширной географической области,

например как черемуха поздняя (Prunus serotina), которую находят повсюду в Северной, Центральной и Южной Америке; или вид может быть эндемичен для маленькой географической области, например варан с острова Комодо

(Varanus komodoensis), обнаруженный только на нескольких островах Индонезийского архипелага. Более яркий пример – растение Argyroxiphium sandwicense sandwicense, встречающееся в природе только в одном кратере вулкана на Гавайских островах. Изолированные географические единицы,

17

такие как отдаленные острова, древние озера, одиночные горные пики, часто отличаются высоким процентом эндемизма. Напротив, не изолированные географические единицы такой же площади имеют гораздо более низкий процент эндемичных видов. Один из наиболее замечательных примеров изолированной области с высокой долей эндемизма – это остров Мадагаскар.

Здешние влажные тропические леса исключительно богаты эндемичными видами: 93% из 28 видов приматов, 99% из 144 видов лягушек и более 70%

видов растений острова больше нигде не встречаются. Еще более высокий процент эндемичных видов растений отмечен в Новой Зеландии. Для сравнения, в Великобритании и на Соломоновых островах лишь около 1%

видов растений являются эндемиками.

При разрушении и повреждении сообществ на Мадагаскаре и других изолированных островах, или при интенсивной эксплуатации популяций эти эндемичные виды вымирают. Напротив, материковые виды,

распространённые на больших площадях, часто представлены многочисленными популяциями, поэтому потеря одной популяции не является катастрофой для вида в целом. Однако даже на материках некоторые области, имеющие большой геологический возраст и характеризующиеся большим разнообразием мест обитания, выделяются высоким уровнем эндемизма.

Важно отметить, что хотя последнее вымирание видов затронуло главным образом острова, в будущем оно будет все больше распространяться на континентальные области, например на вырубаемые человеком тропические леса.

Биогеография островов и современныетемпы вымирания

Изучение островных сообществ позволило разработать общие правила

большой площадью обладают большим числом видов, чем острова малой площади. Эта закономерность интуитивно ясна, поскольку на больших островах обычно большее разнообразие естественных сред и типов сообществ, чем на малых.

Биогеографическая модель острова используется для прогноза числа и доли видов, которые могут вымереть при разрушении мест обитания

[Simberloff, 1992; Quammen, 1996]. Предполагается, что если на острове существует определенный набор видов, то сокращение площади естественных мест обитания на острове приведет к тому, что на острове сможет сохраниться только такое число видов, которое соответствует меньшему острову (рис. 2.3). Применение этой модели для островов было распространено и на национальные парки и заповедники, окруженные нарушенными экосистемами. Такие заповедники можно рассматривать как острова в негостеприимном “море” разрушенной среды обитания. Если 50%

естественных мест обитания на таком острове разрушено, то, согласно этой модели, приблизительно 10% обитающих на нем видов исчезнут.

Следовательно, эндемичные островные виды перейдут в категорию вымерших. При разрушении 90% мест обитания будет утеряно 50% видов; а

когда погибнет 99% мест обитания, около 75% исходных видов будет потеряно. На конкретном примере африканских стран эта модель прогнозирует вымирание в недалеком будущем 30% лесных приматов в результате утраты мест обитания [Cowlishaw, 1999]. Сравнение прогнозов потерь видов с реальными историческими примерами, зарегистрированными в лесах Кении, позволило оценить темпы, с которымив оставшихся лесных фрагментах исчезнут характерные для них виды птиц. По самым оптимистичным прогнозам, во фрагменте площадью 1000 га половина видов исчезнет за 50 лет, а во фрагменте площадью 10 000 га – за 100 лет с [Brooks et al., 1999].

Прогнозы темпов вымирания, связанные с утратой мест обитания,

значительно варьируют, поскольку каждая группа видов и каждая

19

географическая область отличается своими характерными зависимостями типа “вид – площадь”. Оценка настоящих и будущих темпов вымирания видов во влажных тропических лесах приблизительно отражает глобальные темпы вымирания видов, поскольку именно здесь сосредоточена большая часть мирового видового разнообразия. Если уничтожение тропических лесов будет доведено до такой степени, что все они сохранятся только в национальных парках и на охраняемых территориях, то две третивсех видов растений и птиц будут обречены на вымирание.

По оценкам Вильсона [Wilson,1989], использовавшего для расчетов скромную величину 1% ежегодно сводимых в мире тропических лесов,

каждый год будет исчезать 0,2–0,3% всех видов, что составляет 20 000–30

000 видов, если допустить, что всего в мире их существует 10 млн. Иными словами, каждый день будут исчезать 68 видов, или 3 вида в час. За десятилетний период с 2000 по 2010 годы вымрет приблизительно 250 тыс.

видов. По другим подсчетам, темпы вымирания во влажных тропических лесах составят за десятилетие от 2 до 11% всех существующих видов [Reid, Miller, 1989; Koopowitz еt al., 1994]. Интенсивное изучение конкретных групп наземных позвоночных также дало повод к тревожным прогнозам о темпах вымирания в ближайшие десятилетия [Mace, 1995]. Расхождения в оценках темпов вымирания возникают из-за того, что при расчетах опираются на разные представления о скорости сведения лесов, разные математические подходы и разные показатели зависимости “вид – площадь”. В тех богатых видами областях, где развернуты охранные мероприятия, темпы вымирания относительно низкие, но в других странах, тоже отличающихся высокой концентрацией редких видов, они быстро вымирают из-за уничтожения лесов. Вне зависимости от того, какая цифра более точна, все эти оценки показывают, что сотни тысяч видов могут подвергнуться вымиранию в течение ближайших 50 лет.

Помимо глобального вымирания, находящегося в центре внимания биологии сохранения живой природы, многие виды исчезают в разных

20