Острова теряют биоразнообразие, которое делало их уникальными

Фото из открытых источников

Острова издавна служили естественными лабораториями для изучения эволюции и экологии, вдохновляя на создание основополагающих идей, начиная от теории эволюции Дарвина и заканчивая самой островной биогеографией. Новые исследования показывают, что многие закономерности биоразнообразия, которые ученые изучали на островах на протяжении веков, вовсе не являются чисто естественными. Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances.

Вместо этого они несут в себе глубокое наследие человеческого влияния, уходящее корнями в тысячи лет. В исследовании, проведенном под руководством Бирмингемского университета, изучалось, как вымирание и интродукция видов изменили островные экосистемы на протяжении тысячелетий. Исследование показывает, что островам пришлось поглотить непропорционально большую долю глобального биоразнообразия, утраченного в результате катастрофических изменений.

На долю островных эндемичных видов приходится около 75 процентов всех зарегистрированных случаев вымирания видов, вызванных деятельностью человека, несмотря на то, что острова составляют лишь небольшую часть общей площади суши планеты.  В то же время на многих островах появилось огромное количество видов, завезенных из других частей мира.

В некоторых случаях численность этих новоприбывших видов теперь соответствует или даже превосходит численность видов, которые изначально там обитали. Гавайи представляют собой особенно яркий пример. Почти все эндемичные виды птиц, обитающие на островах, вымерли, в то время как примерно такое же количество видов птиц было завезено из других частей мира. 

Полученные результаты свидетельствуют о том, что многие закономерности биоразнообразия, наблюдаемые сегодня на островах, — такие как видовое богатство, эндемизм и экологические взаимосвязи между видами, — не являются исключительно результатом естественных экологических и эволюционных процессов. Они часто отражают долгое наследие человеческого влияния, накладывавшееся поверх, а иногда и заменявшее собой те модели поведения, которые существовали до прихода людей.

«Острова сыграли центральную роль в развитии экологической и эволюционной теории», — сказал ведущий автор исследования Томас Дж. Мэтьюз из Бирмингемского университета. «Однако многие из наблюдаемых нами сегодня закономерностей биоразнообразия сформировались не только в результате природных процессов, но и в результате тысячелетий вымираний, вызванных деятельностью человека, интродукции видов и изменений окружающей среды».

«Мы знаем, что эти действия человека существенно повлияли на островную среду. Но в этом исследовании мы показываем другой вид воздействия — что действия человека также существенно изменили наше понимание природного мира», - добавил он. «Многие современные экологические и эволюционные закономерности, наблюдаемые на островах, отражают не только природные процессы, но и наследие антропогенных изменений, продолжавшихся тысячелетиями».

Один из наиболее парадоксальных выводов исследования касается того, как инвазивные виды могут маскировать реальный экологический ущерб. Поскольку интродуцированные виды часто численно компенсируют вымершие виды, на многих островах сегодня обитает столько же или даже больше видов, чем до появления человека. 

Однако, несмотря на кажущуюся стабильность этих цифр, на островах по-прежнему наблюдается существенная утрата местного биоразнообразия и экологических функций, которые когда-то выполняли эти местные виды. Это различие имеет огромное значение для охраны природы. 

Простой подсчет видов может создать впечатление, что поврежденная островная экосистема здорова. Но в действительности специфические взаимосвязи и функции, которые когда-то определяли эту экосистему, могут полностью исчезнуть, уступив место другому, зачастую менее богатому с экологической точки зрения, набору видов.

Соавтор исследования Сандра Ноге, научный сотрудник Автономного университета Барселоны, указала на более широкую закономерность, вытекающую из этой динамики. 

«В целом, мы обнаружили, что вымирание эндемичных видов в сочетании с внедрением растений и животных, широко распространенных в других частях мира, делает острова все более однородными и похожими друг на друга», - сказала она.

Такая гомогенизация противоречит всему, что исторически делало острова научно интересными: их изоляции и уникальным видам, которые развились в результате этого. По мере того, как местные, изолированные виды исчезают и заменяются одним и тем же небольшим количеством широко распространенных интродуцированных видов, появляющихся на острове за островом, эта уникальность неуклонно размывается.

Результаты исследований не отличаются единообразием в отношении всех групп видов. В отношении некоторых групп, прежде всего птиц и млекопитающих, исследователи имеют достаточно четкое представление о том, какое биоразнообразие было фактически утрачено на островах с течением времени. 

Однако для многих других групп такие знания пока просто отсутствуют, что делает установление точных базовых показателей биоразнообразия до появления человека крайне сложным.

Ситуацию еще больше осложняет тот факт, что в ряде случаев воздействие человека на эти острова началось тысячи лет назад. Это значительно затрудняет исследователям разграничение естественных процессов и последствий древней человеческой деятельности.

В статье освещается ряд существующих и новых подходов, которые могли бы помочь ученым более точно реконструировать исходные показатели биоразнообразия доисторических времен. К ним относятся ископаемые свидетельства, анализ древней ДНК, музейные коллекции, исторические записи и передовые методы экологического моделирования. 

Исследователи утверждают, что сочетание этих различных подходов позволит получить значительно более точную картину того, как биоразнообразие островов фактически менялось с течением времени.

«Новые наборы данных, аналитические инструменты и палеоэкологические свидетельства предоставляют нам беспрецедентные возможности для лучшего понимания естественной истории островных экосистем», — сказал Мэтьюз. «Интегрируя эти различные источники информации, мы можем составить более четкое представление о том, как изменились модели биоразнообразия, а также о способах их восстановления или сохранения в будущем».

Последствия этого выходят далеко за рамки академического любопытства и затрагивают практическое планирование природоохранных мероприятий. Глобализация, международная торговля и изменение землепользования продолжают преобразовывать островные экосистемы по всему миру. Более глубокое понимание того, как природные и антропогенные процессы в совокупности сформировали современные модели биоразнообразия, станет еще более важным для разработки эффективных стратегий сохранения.