2.5. Биогеография островов и современные темпы вымирания

Изучение островных сообществ позволило разработать общие правила распределения биологического разнообразия, обобщенные в биогеографической модели островов Макартура и Вильсона [MacArthur, Wilson, 1967]. Этой моделью пытаются объяснить обнаруженную зависимость между числом видов и площадью. Острова с большой площадью обладают большим числом видов, чем острова малой площади (рис. 2.2). Эта закономерность интуитивно ясна, поскольку на больших островах обычно большее разнообразие естественных сред и типов сообществ, чем на малых. К тому же

Рис. 2.2. Число видов на острове можно предсказать, исходя из его площади. На рисунке показано число видов рептилий и амфибий для семи островов Вест Индии. Число видов на больших островах, таких как Куба и Гаити, намного превышает таковое на крошечных островах Саба и Редонда [по Wilson, 1989].

н а крупных островах созданы лучшие условия для географической изоляции и формирования большего числа популяций каждого вида, что увеличивает вероятность видообразования и снижает вероятность вымирания как возникших здесь, так и недавно проникших видов.

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 которыми в 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].

Рис. 2.3. Согласно биогеографической модели острова, число видов, представленных на некоторой площади, асимптотически стремится к максимальной величине. Это значит, что если площадь местообитания сократилась на 50%, число утраченных видов может составить 10% (А), а если на 90%, то утрата видов может достигнуть 50% (Б). Форма кривой различна для каждого региона мира и для каждой группы видов, но эта модель дает общее представление о воздействии разрушения местообитаний на вымирание видов и их устойчивость в сохранившейся среде обитания.

Прогнозы темпов вымирания, связанные с утратой мест обитания, значительно варьируют, поскольку каждая группа видов и каждая 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 трети всех видов растений и птиц будут обречены на вымирание [Simberloff, 1986].

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 точках своих ареалов. Широко распространенные в прошлом виды зачастую сокращают область обитания до нескольких небольших узколокальных очагов. Например, американский жук-могильщик (Nicrophorus americanus), который встречался повсюду в центральной и восточной частях северной Америки, сейчас представлен только тремя изолированными популяциями. Подобные процессы приводят к обеднению биологических сообществ. Например, на охраняемой территории Миддлесекс Феллз в округе Бостон в 1894 году произрастало 338 видов местных растений, а обследование этой территории спустя 98 лет выявило лишь 227 оставшихся местных видов [Drayton, Primack, 1996].Четырнадцать из исчезнувших видов растений в 1894 году относились к обычным. Анализ подсчета бабочек в Британии показал, что за последние 25 лет исчезло 67% их популяций, что говорит об исключительно высоких темпах локального вымирания [Thomas, Abery, 1995]. Такой масштаб локальных исчезновений можно расценивать как сигнал, подаваемый природой, о том, что что-то не так в окружающей среде. Для предотвращения как локальных исчезновений, так и глобального вымирания видов, принимающих все более масштабный характер, необходимы срочные превентивные действия.