Шестое вымирание: Как один вид распоряжается судьбой всей планеты

В далеком прошлом наша планета несколько раз переживала массовое вымирание видов. Пять эпизодов сокращения биологического разнообразия были настолько катастрофическими, что получили название «Большая пятерка». Сейчас человечество становится причиной шестого вымирания. Еще рано говорить, достигнет ли оно масштабов «Большой пятерки». Но скорость исчезновения видов в наше время ошеломляет.

В начале 2000-х годов панамская золотая лягушка населяла холмы вокруг города Эль-Валье-де-Антон в центральной Панаме. Сейчас несколько представителей этого вида живут только в аквариумах Центра охраны амфибий. На кораблях и самолетах люди занесли в Панаму грибок Batrachochytrium dendrobatidis — он безопасен для амфибий, которые давно с ним сосуществуют, но смертелен для неприспособленных видов.

Вымирание панамской золотой лягушки происходит на наших глазах и не вызывает сомнений. Но в позапрошлом столетии ученые даже не предполагали, что виды могут вымирать.

Развитие палеонтологии началось со сдвига парадигмы, произошедшего благодаря американскому мастодонту (Mammut americanum) и Жоржу Кювье. В 1739 году француз барон де Лонгвиль путешествовал вниз по реке Огайо и на территории современного штата Кентукки нашел огромные кости, бивень и зуб. Ученые посчитали их останками неизвестного науке слона. Через полстолетия находка оказалась в парижском Музее естественной истории, где работал Жорж Кювье.

Он понял, что найденный зуб размером с кирпич не имел никакого отношения к слонам. Что это за огромное животное и где оно живет? Кювье первым понял очевидный ответ, который раньше никому не приходил в голову: вид, который позже получил название «американский мастодонт», вымер. Воодушевленный ученый начал искать других ископаемых животных. Спустя четыре года его зоопарк окаменелостей насчитывал 23 вида.

Кювье также задался вопросом, что вызывало вымирание. В 1812 году он выдвинул революционную гипотезу природных катаклизмов. Предположение Кювье подтвердилось спустя не один десяток лет. Катастрофа стала причиной одного из наиболее известных вымираний «Большой пятерки», когда погибли динозавры. Однако наука узнала о ней благодаря существам, намного меньшим, чем игуанодон или тираннозавр. Это фораминиферы — микроскопические организмы с ракушкой, которые населяли доисторические моря.

В 70-е годы ХХ столетия геолог Вольтер Альварес проанализировал видовой состав фораминифер в ущелье Гола-дель-Боттаччионе (Италия). Между двумя слоями известняка лежал сантиметровый слой глины без единой фораминиферы. Оказалось, что в глине зашкаливало содержание иридия. Этот элемент крайне редко встречается на поверхности земли, но намного чаще обнаруживается в метеоритах. В 1980 году Альварес вместе с отцом Луисом, физиком и нобелевским лауреатом, опубликовали в журнале Science статью «Внеземная причина мелово-третичного вымирания». Виновником катастрофы был признан астероид диаметром 10 километров.

В наше время Homo sapiens оказывает настолько сильное влияние на планету, что его можно сравнить с природными катаклизмами. В 2016 году Международная комиссия по стратиграфии — она ведет официальный хронометраж земной истории — утвердила новую геологическую эпоху под названием «антропоцен». Каждый знает о глобальном потеплении, которое вызвано стремительным повышением концентрации углекислого газа в атмосфере. Нам угрожает исчезновение большей части ледников, затопление низин и прибрежных городов, таяние покрова Северного Ледовитого океана. Но это только половина картины. «Злым близнецом» глобального потепления называют окисление океана, которое происходит в результате избыточного поглощения углекислого газа.

За последние два столетия уровень рН океанических вод снизился с 8,2 до 8,1 — поскольку шкала рН является логарифмической, это заметное изменение: сейчас воды океанов на 30% более кислые, чем в 1800 году. Согласно сценарию выбросов углекислого газа, известному как «бизнес превыше всего», в конце столетия рН снизится до 7,8. В природе есть место, которое позволяет посмотреть, что произойдет с морскими видами при окислении: это воды вокруг итальянского острова Кастелло Арагонезе, которые наполняются пузырьками углекислого газа из вулканических жерл на дне. В зоне с рН 7,8 не обнаруживается трети видов, которые обитают в нормальных условиях.

Перед окислением особенно уязвимы организмы, которые строят оболочку или внешний скелет из минерального карбоната кальция. Среди них — кораллы, которые сформировали Большой Барьерный риф. Тысячи — возможно, даже миллионы — видов эволюционировали, чтобы жить в экосистемах коралловых рифов. Для них это дом и столовая. Такое сосуществование длилось в течение многих геологических эпох. Сегодня исследователи считают, что коралловые рифы не переживут антропоцен. Из-за изменения химического состава морской воды усложняется процесс кальцификации, и кораллы не могут расти. Они будут постепенно разрушаться, а вместе с ними погибнут виды, которые в своем существовании полагаются на рифы.

От последствий техногенных выбросов углекислого газа пострадают не только подводные джунгли. В Национальном парке Ману (Перу) биологи изучают, как тропические деревья «поднимаются» по склонам Анд, спасаясь от глобального потепления. Наша планета переживает значительные изменения климата не в первый раз, но сейчас скорость беспрецедентная — в десять раз больше, чем в конце последнего обледенения.

Живые существа способны мигрировать на тысячи километров вслед за оптимальным для них климатом. Но сколько видов смогут успеть за такими быстрыми изменениями? Во влажных тропических лесах деревья создают экосистемы подобно коралловым рифам. Как показали исследования в парке Ману, некоторые деревья не меняют место произрастания, несмотря на повышение температуры. Это означает, что они обречены на гибель — вместе с зависимыми от них насекомыми, лягушками, птицами и млекопитающими.

В то же время виды, способные к миграции, сталкиваются с препятствиями: фермы и плантации раскраивают тропический лес на отдельные фрагменты. В Бразилии есть понятие «рыбий скелет» — это форма вырубки леса, которая начинается со строительства основной дороги-«хребта», от которой ответвляются (иногда незаконно) меньшие дороги-«ребра». Популяции, которые ограничены небольшим лесным фрагментом, во-первых, более уязвимы, а во-вторых, не могут переселиться в подходящее по климату место.

История влияния человека на природу не ограничивается последним столетием. Периоды освоения новых территорий Homo sapiens совпадают с вымиранием мегафауны — крупных животных. Первая волна, около 40 тысяч лет назад, уничтожила гигантов Австралии. Около 25 тысяч лет назад вторая волна нанесла удар по Северной и Южной Америке. Гигантские лемуры, карликовые бегемоты и слоновые птицы Мадагаскара продержались до Средневековья. Моа в Новой Зеландии дожили до эпохи Возрождения.

Как человек стал массовым убийцей больших и сильных животных? Мегафауна уязвима, потому что медленно воспроизводится — имеет длительную беременность и дает мало потомства. Чтобы спровоцировать вымирание, достаточно время от времени добывать мамонта и не менять такой порядок в течение нескольких столетий. Ученые подозревают Homo sapiens в том, что он также повинен в уничтожении близких родственников — неандертальцев и других видов своего рода.

Человечество является не только причиной шестого вымирания, но и рискует стать одной из его жертв. Пока никто не знает, сможем ли мы спастись от последствий катастрофического уменьшения биологического разнообразия. Но если посмотреть на вопрос в масштабе геологических эпох, не это главное. Сейчас решается, какие эволюционные пути останутся открытыми, а какие будут закрыты навсегда. Шестое вымирание еще долго будет определять ход жизни после того, как все, что люди написали, нарисовали и построили, превратится в пыль.