Меню
Главная
Случайная статья
Настройки
|
Голоценовое вымирание[1], называемое также позднеплейстоцен-голоценовое вымирание[2], или антропогенное массовое вымирание[3][4][5], иногда антропоценовое массовое вымирание[6], или шестое массовое вымирание[7][8][9][10] — происходящее в настоящее время одно из наиболее значительных массовых вымираний видов животных и растений в истории Земли[11][12].
Период вымирания совпадает с современной эпохой голоцена, начавшейся около 12 тысяч лет назад, и является почти исключительно результатом человеческой деятельности[11][12][13][14]. Это вымирание затрагивает множество систематических групп фауны и флоры, включая млекопитающих, птиц, земноводных, пресмыкающихся, рыб и беспозвоночных. За последние 500 лет с лица Земли исчезли почти 900 видов животных. Под угрозой вымирания в настоящее время находятся более 35,5 тыс. видов животных и растений, в том числе 40 % всех видов амфибий и 25 % видов млекопитающих[15]. Численность большинства видов диких животных (кроме синантропных) резко сократилась за последние 100—200 лет из-за исчезновения их местообитаний в результате деятельности человека, прямого истребления человеком, конкуренции с завезёнными чужеродными видами и другими, связанными с человеческой деятельностью причинами[14][16].
О вымирании многих видов мы даже не знаем, поскольку из-за повсеместного уничтожения биоценозов с наибольшим биоразнообразием, таких как тропические леса и коралловые рифы, а также, в меньшей степени, и других, оно ещё не выявлено. По оценкам учёных, нынешние темпы исчезновения видов в 100—1000 раз превосходят естественные фоновые показатели вымирания для биосферы Земли[12][17][18][19][20].
Голоценовое вымирание началось с исчезновения преимущественно крупных наземных животных, известных как мегафауна, в конце последнего ледникового периода на границе плейстоцена и голоцена[2]. Мегафауна за пределами Африканского континента, развивавшаяся без влияния людей, оказалась очень чувствительной к появлению нового хищника, поэтому многие её представители вымерли из-за охоты вскоре после того, как первые люди начали мигрировать из Африки и распространяться по Земле.
Одни исследователи считают, что истребление крупных животных человеком только добавилось к уже существовавшим естественным стрессовым факторам, другие убеждены, что истребление мегафауны людьми было решающим фактором, так как до человека миллионы лет климатические изменения не приводили к вымиранию крупных видов[21]. Ведутся дебаты относительно того, насколько человеческое хищничество и антропогенное преобразование среды повлияло на вымирание, но это отчётливо прослеживается на исчезновении видов, например, в Новой Зеландии и на Гавайях. Предполагается, что помимо людей, возможно, изменение климата также могло быть движущим фактором исчезновения мегафауны, особенно в конце плейстоцена. Несколько африканских видов также вымерли в голоцене, однако в целом мегафауна на африканском континенте сохранялась в практически неизменном виде до прихода в Африку европейцев несколько сотен лет назад.
С экологической точки зрения человека можно рассматривать как беспрецедентного «глобального суперхищника», который последовательно охотится на других сверххищников, чем оказывает глобальное влияние на пищевые сети[22]. Повсеместно на суше и в мировом океане было отмечено вымирание видов, известно множество примеров на всех континентах и островах[23][24].
В целом, голоценовое вымирание вызвано воздействием человека на окружающую среду.
В XXI веке шестое массовое вымирание ускоряется. Перенаселение (и продолжающийся рост населения) планеты наряду с расточительным потреблением, сопровождающимся значительными изменениями в землепользовании, обезлесением, интенсивным потреблением мяса, чрезмерным выловом рыбы, закислением океана и браконьерством — главные причины сокращения биоразнообразия во всём мире в наши дни[20][23][25][26].
В Докладе о глобальной оценке биоразнообразия и экосистемных услуг[англ.] за 2019 год, опубликованном Межправительственной платформой по вопросам биоразнообразия и экосистемных услуг[англ.] (IPBES) ООН, говорится, что к 2050 году около миллиона видов растений и животных окажутся на грани исчезновения из-за антропогенного воздействия[27][28].
Содержание
Определение
Голоцен — современная геологическая эпоха четвертичного периода, сменившая примерно 12 тысяч лет назад плейстоцен и продолжающаяся по настоящее время. Граница между голоценом и плейстоценом — начало последнего межледникового периода, начавшегося 11 720 ± 99 лет назад[29][30]. По сути, вымирание, преимущественно мегафауны, начала голоцена является продолжением вымирания, начавшегося ещё в позднем плейстоцене (130 000 лет назад). Это, фактически, единое событие, которое нередко называют позднеплейстоцен-голоценовым вымиранием[2]. Среди учёных не существует единого мнения о том, где начинается голоценовое, или антропогенное вымирание, и вымирание в четвертичном периоде, причинами которого были как антропогенные факторы, так и изменение климата в конце последнего ледникового периода, и следует ли их вообще рассматривать как отдельные события[2][31][32].
Вымирание животных, растений и других организмов в голоцене вызвано в основном деятельностью человека[20][33][34][35]. По мнению исследователей, оно могло начаться ещё в конце плейстоцена 130 000 лет назад[21][35]. Некоторые исследователи предполагают, что антропогенное вымирание могло начаться ещё тогда, когда первые современные люди распространились из Африки по планете, между 200 000 и 100 000 лет назад; это подтверждается быстрым исчезновением мегафауны после быстрой колонизации человеком Австралии, Америки, Новой Зеландии и Мадагаскара[21][36], чего и следовало ожидать, когда любой крупный, быстро адаптирующийся хищник переходит в новую экосистему. Во многих случаях предполагается, что даже минимального охотничьего влияния человека было достаточно, чтобы уничтожить крупную фауну, особенно на географически изолированных островах[37][38].
Голоценовое вымирание называют также шестым массовым вымиранием в связи с тем, что это шестое массовое исчезновение видов после ордовикско-силурийского, девонского, пермского, триасового и мел-палеогенового массовых вымираний[10][11][23][33][34][7]. Катастрофические вымирания характеризуются потерей от 75 % и более всех видов в течение геологически короткого периода времени. Последним из них было мел-палеогеоновое вымирание 65,5 млн лет назад, когда вымерли все динозавры[39][40].
Некоторые исследователи отмечают, что началась новая геологическая эпоха, которую они назвали антропоцен. Она началась с самого резкого и широко распространённого исчезновения видов со времён мел-палеогенового вымирания 66 миллионов лет назад[7]. Опрос 1998 года, проведённый Американским музеем естественной истории, показал, что 70 % биологов признают происходящее событие антропогенным вымиранием[41]. В настоящее время скорость исчезновения видов оценивается в 100—1000 раз выше, чем естественная скорость вымирания видов при естественном развитии биосферы планеты[17][18][19]. Кроме того, текущая скорость вымирания в 10—100 раз выше, чем в любом из предыдущих массовых вымираний (имевших естественные причины) в истории Земли[18]. В частности, скорость вымирания растений, по мнению эколога Стюарта Пимма, в 100 раз превышает норму[42].
Среди учёных широко распространено мнение о том, что человеческая деятельность ускоряет вымирание многих видов животных за счёт разрушения мест обитания, потребления животных в качестве ресурсов и уничтожения видов, которые люди рассматривают как угрозу или конкурентов[35]. Однако, по мнению некоторых учёных, это биотическое разрушение ещё не достигло уровня предыдущих пяти массовых вымираний[43]. Например, Стюарт Пимм утверждает, что шестое массовое вымирание — «это то, чего ещё не произошло — но мы на грани»[44]. В ноябре 2017 года в заявлении под названием «Второе Предупреждение человечеству», подписанном 15 364 учёными из 184 стран, было заявлено, что, помимо прочего, «мы начали массовое вымирание — шестое примерно за 540 миллионов лет, когда многие нынешние формы жизни могут быть уничтожены или подвергнуты исчезновению до конца этого столетия»[11]. В Докладе о живой планете Всемирного фонда дикой природы (WWF) за 2020 год говорится, что с 1970 года популяции диких животных сократились на 68 % в результате чрезмерного потребления, роста населения и интенсивного земледелия, что является ещё одним свидетельством того, что люди спровоцировали шестое массовое вымирание[45][46][47]. В отчёте 2021 года, опубликованном в Frontiers in Conservation Science, утверждается, что «то, что мы уже находимся на пути шестого крупного исчезновения, теперь неоспоримо с научной точки зрения»[48]. Согласно отчёту о развитии человечества 2020 года ПРООН «Следующий рубеж: развитие человечества и антропоцен» (The Next Frontier: Human Development and the Anthropocene)[49]:
Биоразнообразие планеты сокращается, и четверть всех видов находятся на грани исчезновения, многие в течение ближайших десятилетий. Многие эксперты полагают, что мы переживаем или находимся на пороге массового вымирания видов, шестого в истории планеты и первого, вызванного одним организмом — нами.
В начале XX века приверженцы экологического скептицизма высказывались против этой гипотезы[50], однако эти заявления вскоре были признаны ненаучными[51], и в последнее время подавляющее большинство учёных подтверждают, что в существовании голоценового вымирания не осталось никаких сомнений[52].
Антропогенное, то есть обусловленное человеческой деятельностью, массовое исчезновение видов иногда (особенно, если речь идёт о гипотетических событиях в будущем) называют антропоценовым вымиранием[35][53][54]. Антропоценом некоторые исследователи называют новую геологическую эпоху, которая началась с началом воздействия человека на глобальный климат планеты[55], она включает в себя самые масштабные исчезновения видов со времён мел-палеогенового вымирания 66 миллионов лет назад[7]. Некоторые авторы относятся к текущему и предполагаемому вымиранию в будущем как к части более длительного вымирания в голоцене[56][57]. У учёных нет единого мнения по поводу границы между голоценом и антропоценом[55]. Некоторые считают, что переход от голоцена к антропоцену произошёл во время промышленной революции. В любом случае, эти события достаточно отличаются от остальной части голоцена, чтобы их можно было охарактеризовать как новую эпоху в геологическом смысле[58][59]
Вымирание в раннем и среднем голоцене
Было проведено много исследований с целью определить могли ли человекообразные обезьяны оказывать значительное влияние на популяции других животных и могли ли ранние виды людей (предки современного человека) в Африке, где развился современный человек, негативно влиять на биологическое разнообразие. Исследователи проанализировали разнообразие хищников за последние четыре миллиона лет и выяснили может ли его сокращение быть связано с увеличением когнитивных способностей (интеллекта) у древних людей, изменениями растительности или изменением климата. Результаты показали, что степень вымирания крупных хищников коррелировала (совпадала) с увеличением размера мозга у древних людей и изменениями растительности и не зависела от изменений климата (изменения температуры или количества осадков). Таким образом, исследования показали, что значительное антропогенное влияние на биологическое разнообразие в Африке началось за миллионы лет до появления современного человека[60].
Современный человек (Homo sapiens) возник около 195 000 лет назад в Восточной Африке[61]. Около 100 000 лет назад первые люди начали эмигрировать из Африки[62], а около 12 000 лет назад люди расселились по Евразии, Австралии и Америке. Распространение современного человека во второй половине плейстоцена привело к изменению ландшафтов, таких как тропический лес, и затронуло или привело к вымиранию многих видов[35][61]. Существует корреляция между исчезновением мегафауны и появлением первых людей после миграции из Африки[63][64]. Развитие сельского хозяйства с земледелием и животноводством привело к распространению ряда видов и формированию совершенно новых экосистем. Расселение на удалённых островах вызвало намного большие изменения. После прибытия людей многие виды животных исчезли. Например, люди начали сжигать участки в тропических лесах Новой Гвинеи и Калимантана, чтобы выращивать богатые крахмалом растения. В Австралии и Америке охотники поджигали растительность, чтобы привлечь диких животных, которые паслись на молодых побегах, выросших после пожара[61].
Вымирание мегафауны
Мегафауна (крупные животные, как давно вымершие, такие как мамонты и саблезубые тигры, так и современные, такие как бегемоты, слоны и жирафы) в доисторические времена была обычным явлением на всех континентах и крупных островах, таких как Новая Зеландия и Мадагаскар. После того, как люди вышли за пределы Африки и расселились на других континентах, произошло сокращение численности популяций и трофических каскадов[англ.] (мощное косвенное воздействие на экосистему)[37][38]. Вымирание мегафауны началось примерно 50 000 лет назад[61]. Существует корреляция между вымиранием мегафауны и появлением людей[63][64].
Крупные животные являются важными видами, которые могут играть решающую роль в балансе экосистемы, среди прочего, способствуя распространению семян на больших площадях, а также обеспечивая стабильность растительности[61]. Мегафауна играет важную роль в горизонтальном переносе минеральных питательных веществ в экосистеме, где они обычно перераспределяются из областей с высокой концентрацией в области с более низкой концентрацией. Крупные животные совершают это, перемещаясь после потребления питательных веществ в другие места, где они выделяют эти вещества с мочой и фекалиями. Это также может происходить, в гораздо меньшей степени, в результате разложения тел после смерти[65]. Если мегафауна исчезнет, экосистема на большой территории может измениться. Например, в бассейне Амазонки в Южной Америке, по оценкам учёных, такая горизонтальная диффузия питательных веществ сократилась более чем на 98 % после вымирания мегафауны, произошедшего примерно 12 500 лет назад[66][67]. Учитывая, что наличие фосфора, как полагают, ограничивает продуктивность питания в больших частях региона, считается, что снижение его переноса из западной части бассейна и из пойм (оба получают фосфор за счёт поднятия Анд) в другие районы существенно повлияло на экологию региона, и последствия, возможно, ещё не достигли своих пределов[67]. Вымирание мамонтов, обитавших в Евразии и Северной Америке, привело к тому, что травянистые пастбища, которые они поддерживали своим выпасом, стали зарастать деревьями и превратились в берёзовые леса. Новые леса и возникшие в результате лесные пожары могли вызвать изменение климата[31]. Такие изменения могут быть результатом быстрого увеличения числа и распространения современных людей[35][63].
Большие популяции крупных травоядных животных могут значительно увеличить концентрацию в атмосфере метана, который является важным парниковым газом. Современные травоядные жвачные животные производят метан как побочный продукт пищеварения (при ферментации передней кишки) и выделяют его при отрыжке или метеоризме. В настоящее время около 20 % годовых выбросов метана (около 550 миллионов тонн) приходится на животноводство. Было подсчитано, что в мезозое самые крупные растительноядные динозавры зауроподы могли ежегодно выбрасывать в атмосферу 520 миллионов тонн метана, что способствовало тому, что в то время климат был на 10 °C теплее, чем в настоящее время[68][69]. Такой большой выброс метана рассчитан на основании огромной оценочной биомассы зауроподов, а также потому, что производство метана отдельными травоядными, как полагают, почти пропорционально их массе[68].
Исследования показали, что вымирание травоядных животных мегафауны могло вызвать сокращение атмосферного метана[70]. Были изучены выбросы метана бизонами, населявшими Великие равнины Северной Америки до прибытия европейских поселенцев. По оценкам исследования, сокращение численности бизонов привело к сокращению выбросов метана на 2,2 миллиона тонн в год[71]. Другое исследование изучало изменение концентрации метана в атмосфере в конце плейстоцена после исчезновения мегафауны в Америке. После того, как первые люди мигрировали в Америку примерно 13 000 лет назад, их охота и другие связанные с этим экологические воздействия привели к исчезновению там многих видов мегафауны. Расчёты показывают, что это вымирание привело к сокращению выбросов метана примерно на 9,6 млн тонн в год. Таким образом, сокращение выбросов метана мегафауной могло способствовать резкому похолоданию климата в начале позднего дриаса. Уменьшение содержания метана в атмосфере, которое произошло в то время и зафиксировано в ледяных кернах, происходило в 2—4 раза быстрее, чем любое другое снижение за последние 500 000 лет, что позволяет предположить, что сработал этот необычный механизм[70].
Одна из основных теорий о причинах вымирания мегафауны в четвертичном периоде — изменение климата. Теория изменения климата предполагает, что изменение климата в конце позднего плейстоцена стало для мегафауны настолько сильным стрессом, что привело к её вымиранию[56][73]. Некоторые исследователи считают, что резкое изменение климата стало катализатором исчезновения мегафауны в конце плейстоцена, однако многие считают, что активная охота ранних современных людей также сыграла свою роль. В то же время, ряд исследователей высказывают мнение, что эти два фактора могли взаимодействовать между собой[7][74][75]. Однако среднегодовая температура на протяжении текущего межледниковья (последние 10 000 лет) не выше, чем в предыдущие межледниковые периоды, когда та же мегафауна переживала подобные повышения температуры[76][77][78][79][80][81]. Что касается изменения климата в Северной и Южной Америке, то существует достаточно спорная гипотеза, предполагающая, что к снижению глобальной температуры в позднем дриасе (в самом конце плейстоцена) на этих континентах могло привести падение метеоритов или комет[82][83][84].
Однако новейшие исследования 2020 года показывают, что размер человеческой популяции и / или конкретная деятельность человека, а не изменение климата, вызвали стремительный рост глобальных темпов вымирания млекопитающих за последние 126 000 лет. Около 96 % всех вымираний млекопитающих за этот период времени вызваны антропогенным воздействием. По словам авторов исследования, эти вымирания не происходили непрерывно и с постоянной скоростью. Вместо этого всплески вымирания обнаруживаются на разных континентах в те моменты, когда люди впервые достигали их. В последнее время масштабы вымирания, вызванного человеком, снова набрали обороты, на этот раз в мировом масштабе[85][86].
Используя химические заменители кернов антарктического льда, исследователи оценили колебания содержания углекислого газа (CO2) и метана (CH4) в атмосфере Земли в эпохи позднего плейстоцена и голоцена[55]. Оценки колебаний этих двух газов в атмосфере с использованием химических заместителей из кернов антарктического льда, как правило, указывают на то, что пик антропоцена пришёлся на два предыдущих столетия, то есть с начала промышленной революции, когда были зарегистрированы самые высокие уровни парниковых газов[87][88]. Учёные, использующие различные археологические и палеоэкологические данные, утверждают, что процессы, способствующие существенной модификации окружающей человека среды, в глобальном масштабе начались много тысяч лет назад, и, таким образом, не появились в начале промышленной революции. В 2003 году в своей получившей популярность гипотезе палеоклиматолог Уильям Руддиман[англ.] утверждал, что корреляция между снижением CO2 в плейстоцене и его увеличение во время голоцена означает, что причиной повышения количества выбросов парниковых газов в атмосферу было развитие земледелия во время голоцена — антропогенная экспансия земли для использования и ирригации[55][89].
Сельское хозяйство и изменение климата
По мнению некоторых авторов, человек существенно влиял на климат на протяжении большей эпохи голоцена[55]. Исследования подсечно-огневого земледелия и культур охотников-собирателей имеют большое значение для определения времени начала антропоцена и той роли, которую люди могли сыграть в увеличении выбросов парниковых газов до начала промышленной революции[90]. Исследования ранних охотников-собирателей дают возможность сделать предположения о численности населения в древние времена в качестве климатического показателя, определяющего долю расчищенной площади суши Земли, а также масштабы подсечно-огневого земледелия в доиндустриальное время[91][92]. Исследователи подвергли сомнению взаимосвязь между численностью населения и ранними изменениями в землепользовании[92]. Они полагали, что ранние земледельческие общества использовали больше земли на человека, чем земледельцы более позднего периода голоцена, когда сельское хозяйство стало более эффективным и давало больше продуктов питания на единицу площади (и соответственно на одного работника). Таким образом, вполне вероятно, что выращивание риса тысячи лет назад, насыщавшее относительно небольшое количество людей, оказывало значительное воздействие на окружающую среду за счёт крупномасштабной вырубки лесов[90].
Ряд антропогенных факторов способствовал повышению концентрации в атмосфере планеты парниковых газов метана (CH4) и углекислого газа (CO2), среди них наибольшее влияние имели, вероятно, вырубка лесов и расчистка земель, связанные с развитием сельского хозяйства[87][89][90]. Различные археологические и палеоэкологические данные показывают, что процессы, приводящие к значительному изменению человеком окружающей среды, продолжаются уже в течение многих тысяч лет в глобальном масштабе и, таким образом, не возникли впервые с началом промышленной революции. По предположению палеоклиматологов, в раннем голоцене 11 000 лет назад уровни углекислого газа и метана в атмосфере колебались по схеме, которая отличалась от предшествовавшей эпохи плейстоцена[55][89][91]. Во время последнего ледникового периода в плейстоцене наблюдалась закономерность значительного снижения концентрации CO2, которая обратно коррелирует с голоценом, когда произошло резкое увеличение концентрации CO2 около 8000 лет назад, а затем через 3000 лет после этого увеличение концентрации CH4[89]. Корреляция между уменьшением концентрации СО2 в плейстоцене и её увеличением в голоцене означает, что причиной появления этого всплеска содержания парниковых газов в атмосфере было развитие сельского хозяйства в течение голоцена, расширение территорий, использовавшихся человеком для земледелия и ирригации[55][89].
Хищник наивысшего порядка
Когда-то мегафауна была распространена на всех континентах мира и на крупных островах, таких как Новая Зеландия и Мадагаскар, однако теперь она встречается почти исключительно в Африке. В Америке, Австралии и на упомянутых островах вскоре после появления на них первых людей произошло резкое сокращение численности популяций местных крупных видов и разрушение трофических цепей[21][37][38]. Существует предположение, что африканская мегафауна выжила, потому что развивалась вместе с людьми. На фоне таких доказательств было отмечено, что человек является уникальным с точки зрения экологии как беспрецедентный «глобальный суперхищник», регулярно охотящийся на большое количество взрослых наземных и морских высших хищников и обладающий большим влиянием на пищевые цепи и климатические системы по всему миру[22]. Хотя существуют серьёзные споры о том, насколько человеческое хищничество и его косвенные эффекты способствовали доисторическим вымираниям, некоторые катастрофы популяций были напрямую связаны с прибытием людей[35][93][94][7]. Человеческая деятельность была основной причиной исчезновения млекопитающих со времён позднего плейстоцена[21][95].
Одна из гипотез, так называемая гипотеза гиперболезни, предполагает, что вымирание мегафауны было вызвано косвенной передачей заболеваний новоприбывшими людьми[96][97][98]. Согласно этой гипотезе, именно люди или домашние животные, которых они привезли с собой, такие как домашние собаки или домашний скот, занесли одну или несколько очень заразных болезней в новую среду. У коренных популяций животных не было иммунитета к ним, поэтому они в конечном итоге вымерли. Животные с K-стратегией размножения с длительным периодом беременности и маленькими помётами, такие как представители ныне исчезнувшей мегафауны, особенно уязвимы для болезней, в отличие от животных с r-стратегией, у которых более короткий период беременности и больший размер популяции. Согласно этой гипотезе, люди являются единственной причиной распространения болезней и вымирания североамериканской мегафауны, поскольку другие животные, мигрировавшие в Северную Америку из Евразии в более ранние периоды, не вызывали её вымирания[96].
У этой теории есть несколько проблем, поскольку такое заболевание должно одновременно соответствовать нескольким критериям: оно должно быть способным поддерживать себя в среде без хозяев; оно должно иметь высокий уровень заражения и быть чрезвычайно летальным с уровнем смертности 50—75 %. Заболевание должно быть очень вирулентным, чтобы убить всех особей рода или вида, и даже такое опасное заболевание, как лихорадка Западного Нила, вряд ли привело бы к исчезновению всей мегафауны[99].
Однако, болезни всё же были причиной некоторых вымираний. Например, распространение птичьей малярии и авипоксвирусов, передаваемых, в частности, комарами, оказало негативное воздействие на эндемичные виды птиц Гавайских островов[100].
Африка и Евразия
В голоцене вымерло несколько африканских видов, но, за некоторыми исключениями, мегафауна на африканском континенте практически не пострадала до последнего времени (последних нескольких столетий)[101]. В Африке к югу от Сахары и тропической Азии произошло наименьшее сокращение мегафауны по сравнению с другими континентами. Это единственные районы, где всё ещё живут млекопитающие весом более 1000 кг. Вероятно, это связано с тем, что афроевразийская мегафауна развивалась вместе с людьми и, следовательно, развила естественный страх перед ними, в отличие от животных других континентов, почти не боявшихся человека[102].
В отличие от других континентов, мегафауна Евразии вымирала в течение относительно длительного периода времени. Возможно, причинами были изменение климата, фрагментация и сокращение численности популяции, что сделало их уязвимыми перед чрезмерной эксплуатацией, как в случае со степным зубром (Bison priscus)[103]. Потепление в арктическом регионе привело к быстрому сокращению площади пастбищ, что, в свою очередь, отрицательно сказалось на пастбищной мегафауне Евразии. Большая часть того, что когда-то было мамонтовой степью (тундростепью), превратилось в болото, то есть среду, которая не могла прокормить этих крупных животных, особенно шерстистого мамонта, и вообще стала непригодной для их обитания[104].
Америка
Первые люди прибыли в Америку 12—15 тысяч лет назад[62]. Исследователи расходятся во мнениях относительно того, в какой степени исчезновение мегафауны в конце последнего ледникового периода может быть связано с деятельностью человека, такой как охота. Находки в Монте-Верде в Южной Америке и Meadowcroft Rock Shelter в Пенсильвании положили начало дискуссиям о культуре Кловис. Вероятно, до культуры Кловис здесь были другие человеческие поселения, а история людей в Америке может уходить на много тысяч лет назад до культуры Кловис[105]. Всё ещё обсуждается степень корреляции между прибытием человека и исчезновением мегафауны: например, на острове Врангеля в Сибири вымирание карликовых шерстистых мамонтов (приблизительно 2000 г. до н. э.)[106] не совпало с прибытием людей, равно как и массовое вымирание мегафауны на южноамериканском континенте, хотя было высказано предположение, что этому способствовали изменения климата, вызванные деятельностью человека в других частях мира[7].
Были проведены сравнения между недавними вымираниями (примерно со времени промышленной революции) и вымираниями в плейстоцене ближе к концу последнего ледникового периода. Примером последнего является вымирание крупных травоядных, таких как шерстистый мамонт, и хищников, которые охотились на них. Люди в этот период активно охотились на мамонтов и мастодонтов[107], но неизвестно, была ли охота причиной последующих массовых вымираний и экологических изменений[31][32].
Экосистемы, с которыми столкнулись первые американцы, никогда до этого не подвергались воздействию человека и, возможно, были гораздо менее устойчивы к антропогенному влиянию культур каменного века, чем экосистемы, с которыми столкнулись люди индустриальной эпохи. Таким образом, действия людей Кловис, несмотря на то, что они кажутся незначительными по сегодняшним меркам, в действительности могли оказать большое влияние на экосистемы и дикую природу, которые были совершенно не приспособлены к воздействию человека[7].
Австралия
Когда-то в Австралии обитало много разных животных, относящихся к категории мегафауны, которые во многом напоминали животных, обитающих сегодня на африканском континенте. Фауна Австралии представлена в основном сумчатыми млекопитающими, а также множеством рептилий и птиц, среди которых до недавнего времени были виды крупных размеров[7]. Когда первые люди достигли Австралии около 50 000 лет назад[7], они владели передовыми на то время методами охоты и оружием[61]. У учёных нет единого мнения относительно того, в какой степени прибытие человека на континент способствовало вымиранию. Другим важным фактором, возможно, было то, что 40 000—60 000 лет назад климат на континенте стал более сухим, но это считается маловероятной причиной, поскольку изменение и иссушение климата имело более низкие темпы и масштабы, чем предыдущие региональные изменения климата, которые не привели к вымиранию мегафауны. Вымирание растений и животных в Австралии происходило с момента прибытия первых людей и продолжается до сегодняшнего дня, численность многих видов животных и растений в последнее время сильно сократилась и они находятся под угрозой исчезновения[109].
Из-за более древнего возраста и химического состава почв на континенте существует очень мало сохранившихся субфоссильных останков по сравнению с другими местами[110]. Однако, вымирание в масштабах всего континента всех родов животных весом более 100 килограммов и шести из семи родов с представителями весом от 45 до 100 килограммов произошло около 46 400 лет назад (через 4000 лет после прибытия человека)[111] и тот факт, что мегафауна сохранилась до более позднего времени на острове Тасмания после возникновения сухопутного моста[112] свидетельствует о том, что охота и антропогенное нарушение экосистемы, такое как выжигание земли для земледелия, могли быть вероятными причинами вымирания (существуют также доказательства прямого истребления человеком, что привело к вымиранию видов в Австралии)[108].
Карибы
Прибытие человека на Карибские острова около 6000 лет назад совпадает с исчезновением там многих видов, таких как муравьеды и ленивцы, обитавших на всех островах[113]. Эти ленивцы, как правило, были по размеру меньше тех, что обитают в Южной Америке на континенте. Среди них были виды рода Megalocnus, достигавшие 90 кг массы, они были самыми крупными; представители рода Acratocnus были среднего размера, они были родственниками современных двупалых ленивцев, эндемиками Кубы; Imagocnus — также с Кубы, Neocnus и многие другие[114].
Острова Тихого океана
Недавние исследования, основанные на археологических и палеонтологических раскопках на 70 различных островах Тихого океана, показали, что многие виды вымерли, когда первые люди пересекли Тихий океан. Вымирание началось 30 000 лет назад на архипелаге Бисмарка и Соломоновых островах[115]. Было подсчитано, что около 2000 видов птиц тихоокеанского региона вымерли с момента прибытия человека, что на 20 % снизило мировое разнообразие птиц[116].
Считается, что первые люди прибыли на Гавайи между 300 и 800 годами нашей эры. Гавайи известны своим эндемизмом растений, птиц, насекомых, моллюсков и рыб; 30 % видов этого архипелага эндемичны. Многие из этих видов находятся под угрозой исчезновения или уже вымерли, в первую очередь из-за случайно завезённых видов и выпаса скота[117]. В последние 200 лет темпы вымирания на Гавайях значительно увеличились. Этот процесс достаточно хорошо задокументирован, исчезновения местных эндемичных видов улиток используются для оценки глобальных темпов вымирания[118].
Мадагаскар
Первые люди прибыли на Мадагаскар 2500—2000 лет назад. В течение первых 500 лет после их прибытия почти вся местная эндемичная и географически изолированная мегафауна Мадагаскара вымерла[119]. Самые крупные животные, весившие более 150 кг, вымерли вскоре после появления первых людей, а менее крупные и средние виды вымерли после продолжительного охотничьего прессинга со стороны растущей человеческой популяции, перемещавшейся всё дальше и дальше в более отдалённые районы острова около 1000 лет назад. Численность более мелкой фауны острова сначала начала расти из-за снижения конкуренции, но затем последовало её сокращение в течение последних 500 лет[38]. Вымерла вся фауна весом более 10 килограммов. Основными причинами этого являются охота человека и потеря среды обитания из-за ранней аридизации, которые продолжаются и поныне и угрожают сохранившейся фауне Мадагаскара.
Из-за чрезмерной охоты вымерли 8 или более видов эпиорнисов, гигантских нелетающих птиц из родов Aepyornis, Vorombe и Mullerornis[120], а также 17 видов лемуров, известных как гигантские субфоссильные лемуры. Некоторые из этих лемуров весили более 150 килограммов. Исследования окаменелостей показали, что на многих из них охотились люди[121].
Новая Зеландия
Новая Зеландия была изолирована от остальных частей суши на протяжении последних 80 миллионов лет, что позволило развиться на ней большому количеству эндемичных видов животных, в том числе и крупного размера, мегафауны, которая на этих островах была представлена птицами. Это был последний крупный массив суши, заселённый людьми. Прибытие в Новую Зеландию полинезийцев маори примерно в XII веке привело к исчезновению в течение нескольких сотен лет всех крупных птиц на этих островах[122]. Последние моа, одни из самых больших нелетающих птиц на Земле, вымерли всего через 200 лет после их прибытия[37]. Быстрое исчезновение в результате охоты маорийцев моа и других крупных нелетающих птиц на этих островах привело к вымиранию примерно в XV веке охотившегося на них орла Хааста, самой крупной хищной птицы исторической эпохи[123][124][125].
Современное вымирание
Международный союз охраны природы и природных ресурсов (МСОП) относит к недавним и современным вымираниям вымирания видов, произошедшие с 1500 года[126]. Если доисторические вымирания ещё можно было бы хотя бы частично отнести к последствиям таких факторов, как глобальное изменение климата, то современное вымирание напрямую связано с воздействием на природу человека[10][33]. По крайней мере 875 видов вымерли с 1500 по 2012 год[127]. Некоторые виды, такие как олень Давида[128] и гавайский ворон[129], вымерли в дикой природе и существуют сейчас только в неволе. Популяции других видов вымерли локально, в определённых местах, но всё ещё существуют в других частях ареала, который в настоящее время зачастую очень сокращён и фрагментирован[130], как в случае с исчезновением серых китов в Атлантике[131] и кожистых черепах в Малайзии[132].
По данным WWF, популяции млекопитающих, птиц, земноводных, рептилий и рыб, мониторинг которых проводился в период с 1970 по 2016 год в среднем сократились на 68 %[133]. Учёные считают, что сейчас под угрозой полного исчезновения находится больше видов, чем когда-либо прежде. В среднем около 25 % видов в оценённых группах животных и растений находятся под угрозой исчезновения. Это указывает на то, что в целом в настоящее время около миллиона видов находятся на грани исчезновения[134].
Одно из недавних исследований показало, что с момента зарождения человеческой цивилизации исчезли 83 % диких наземных млекопитающих, 80 % морских млекопитающих, 50 % растений и 15 % рыб. В настоящее время домашние животные составляют 60 % биомассы всех млекопитающих на Земле, 36 % составляют люди, а дикие млекопитающие только 4 %. Что касается птиц, то 70 % приходится на одомашненных, таких как домашняя птица, и только 30 % — на диких[135][136].
Исследование 2019 года показало, что быстрая потеря биоразнообразия влияет на более крупных млекопитающих и птиц в гораздо большей степени, чем на более мелких, при этом ожидается, что масса тела таких животных уменьшится на 25 % в течение следующего столетия. За последние 125 000 лет средний размер тела диких животных уменьшился на 14 %, поскольку действия человека уничтожили мегафауну на всех континентах, за исключением Африки[137]. Другое исследование 2019 года показало, что темпы вымирания, возможно, намного выше, чем предполагалось ранее, особенно для видов птиц[138].
В настоящее время в мире происходит масштабное массовое вымирание видов, вызванное разрушением мест обитания с большим биоразнообразием, таких как коралловые рифы, тропические леса и другие. Большинство видов остаются неизвестными науке до своего исчезновения. По оценкам учёных, виды исчезают со скоростью от 100 до 1000 раз превышающей скорость естественного вымирания[12][17][18][19][20][139]. В среднем каждый день исчезают 12 видов. Мировое биоразнообразие изучено ещё недостаточно, количество видов точно не известно, а многие из известных видов малоизученны, поэтому столь велика разница в оценках. Наиболее хорошо изученным считается состояние популяций птиц[19][140].
По данным WWF, глобальная популяция дикой природы уменьшилась на 58 % с 1970 года, в первую очередь из-за уничтожения мест обитания, чрезмерной охоты и загрязнения окружающей среды[141][142].
Одним из последствий вымирания видов животных является, например, опустение лесов, когда в этих экологических сообществах исчезают крупные позвоночные[35][143].
Ключевые цифры из Доклада о глобальной оценке биоразнообразия и экосистемных услуг для видов, популяций и биоразнообразия, подготовленного группой экспертов ООН по природе[144]:
- 8 миллионов — предполагаемое общее количество видов животных и растений на Земле (включая 5,5 миллиона видов насекомых).
- От 10 до 100 — естественное вымирание видов по сравнению со средним показателем за последние 10 миллионов лет (тенденция к ускорению).
- До одного миллиона видов находятся под угрозой исчезновения, многие могут оказаться в ближайшие десятилетия после 2020 года.
- Более 500 000 (+/- 9 %) из 5,9 миллионов наземных видов в мире имеют среду обитания, недостаточную для долгосрочного выживания без восстановления среды обитания.
- Более 40 % всех видов земноводных находятся под угрозой исчезновения.
- Почти 33 % всех коралловых рифов, акул и их родственников, а также более 33 % морских млекопитающих находятся под угрозой исчезновения.
- 25 % — средний процент видов наземных, пресноводных и морских позвоночных, беспозвоночных и растений, которым угрожает исчезновение (среди групп животных и растений, которые были исследованы достаточно подробно).
- По крайней мере, 680 видов позвоночных вымерли в результате деятельности человека с XVI века.
- 10 % — это предварительная оценка доли видов насекомых, находящихся под угрозой исчезновения.
- Более чем на 20 % снизилось среднее количество местных видов в большинстве крупных сельскохозяйственных биомов. Сокращение в основном произошло после 1900 года.
- 70 % — увеличение числа инвазивных чужеродных видов в 21 стране с 1970 года. Относится к странам, в которых учёт проводился в течение нескольких лет.
- 30 % — сокращение нетронутых местообитаний на суше в результате их деградации и разрушения.
- 47 % — доля млекопитающих, на распространение которых могло негативно повлиять изменение климата, соответствующий показатель для птиц находящихся под угрозой исчезновения составляет 23 %.
- Более 6 видов копытных, которые могут исчезнуть или выжить только в неволе.
Причины
Вымирание видов животных и растений вызвано в первую очередь деятельностью человека[33]. Основными причинами вымирания считаются современный размер и рост человеческой популяции, наряду с ростом потребления ресурсов на душу населения, особенно в последние два столетия[10][20][23][85][145][146].
Основными причинами современного вымирания считаются (в порядке уменьшения значимости)[145]:
- (1) изменения в землепользовании (например, вырубка лесов, строительство инфраструктуры, изменение ландшафтов в результате сельскохозяйственной деятельности) и эксплуатации морских биоресурсов (чрезмерный вылов);
- (2) прямая эксплуатация организмов, например, охота;
- (3) антропогенное изменение климата;
- (4) загрязнение окружающей среды;
- (5) распространение инвазивных чужеродных видов в результате международной торговли.
Наряду с этими пятью прямыми причинами существует ряд косвенных факторов, которые определяются общественными ценностями и поведением человечества. К ним относятся модели производства и потребления, динамика и тенденции населения во всём мире, торговля, технологические инновации и управление на местном, национальном и глобальном уровнях. В разных регионах и странах могут существовать большие различия между прямыми и косвенными причинами вымирания[134]. За последние полвека, с 1970 года, воздействие как прямых, так и косвенных причин усилилось[145]. Глобальное потепление широко признаётся как фактор, способствующий вымиранию во всём мире, точно так же, как среди причин предыдущих массовых вымираний обычно были быстрое изменение глобального климата и погоды.
Человеческая цивилизация была основана и выросла на сельском хозяйстве[90]. Чем больше земли использовалось для земледелия, тем большее количество населения могла поддерживать цивилизация[55][90] и последующее распространение сельского хозяйства привело к преобразованию среды обитания[20].
Разрушение человеком среды обитания, включая изменение и разрушение обширных участков суши и речных систем по всему миру для достижения исключительно ориентированных на человека целей (13 % свободной ото льда поверхности Земли в настоящее время используются под посевы пропашных культур, 26 % — в качестве пастбищ, 4 % — городские промышленные зоны[147]), а также опустошение океана в результате чрезмерного вылова рыбы и загрязнения, привело к значительному сокращению первоначальных местных экосистем[148]. Постоянное преобразование богатых биоразнообразием лесов и водно-болотных угодий в более бедные поля и пастбища (с меньшим количеством пригодных для обитания диких видов территорий) за последние 10 000 лет значительно снизило пригодность Земли для жизни диких животных и других организмов, как по размерам популяций, так и по количеству видов[139][149][150].
Другие связанные с деятельностью человека причины вымирания включают вырубку лесов, охоту, загрязнение[151], интродукцию в различные регионы неместных видов флоры и фауны и обширное распространение инфекционных заболеваний, передающихся через домашний скот и сельскохозяйственные культуры[18]. Достижения в области транспорта и промышленного земледелия привели к монокультуре и исчезновению лесов и других природных биоценозов на огромных площадях. Использование некоторых видов растений и животных в пищу также привело к их исчезновению, например, сильфия и странствующего голубя[152].
Потребление водных ресурсов рек и озёр ухудшает их экосистемы и природу в целом. Это особенно касается крупных водозаборов в засушливых и полузасушливых регионах. В регионах, где сельское хозяйство использует ирригацию в больших масштабах, это приводит к серьёзным последствиям для водно-болотных угодий и обитающих в них диких животных[153].
Однако, возможно, что даже больше, чем расширение сельского хозяйства, на биоразнообразие воздействует горнодобывающая промышленность и добыча нефти. Они приводят к серьёзным изменениям ландшафта: вырубке лесов, появлению больших ям, большого количества отходов, чрезмерному потреблению пресной воды, выбросам токсичных химических отходов в воздух, почву и воду. Добыча угля и золота может привести к серьёзным изменениям в ландшафте, включая обширное уничтожение лесов и соответствующую утрату мест обитания[153].
Основными косвенными факторами сокращения биоразнообразия считаются рост населения и увеличение потребления на душу населения[26]. Некоторые учёные утверждают, что появление капитализма, как доминирующей экономической системы, ускорило экологическую эксплуатацию и разрушение, тем самым усилив массовое вымирание видов[154]. По мнению некоторых исследователей, неолиберальная эпоха «является эпохой самого быстрого массового исчезновения видов в новейшей истории Земли»[155].
Уничтожение среды обитания
Разрушение среды обитания считается основной причиной исчезновения видов живых организмов во всём мире в настоящее время[157]. Оно происходит главным образом в результате деятельности человека — сельского хозяйства, лесозаготовки, добычи природных ресурсов, роста населённых пунктов, промышленной рыбной ловли, интродукции инвазивных видов и т. п. Разрушение среды обитания может сопровождаться её фрагментацией. Когда среда обитания разрушена, её ёмкость для местных видов живых организмов снижается настолько, что их популяции очень сильно сокращаются или даже полностью исчезают[158]. Больше всего страдают от разрушения среды обитания эндемичные организмы с ограниченным ареалом.
Изменения в землепользовании означают, что использование земельной площади изменяется, например, для жилых, коммерческих, рекреационных или транспортных целей. Расширение земель в сельскохозяйственных целях является наиболее распространённой формой изменения землепользования, но значительным также является и расширение строительства инфраструктуры. Такие изменения произошли в основном за счёт лесов (в основном тропических), водно-болотных угодий и лугов[134].
Более трети поверхности земли используется для выращивания сельскохозяйственных культур и животноводства. Сельскохозяйственное производство осуществляется примерно на 12 % незамерзающих земель планеты. Выпас скота производится примерно на 25 % всей свободной ото льда суши Земли[134][147]. Изменения в землепользовании в прибрежных зонах влияют на среды обитания, включая эстуарии и дельты, которые имеют решающее значение для экосистем и рыболовства[134].
Глобальный объём водно-болотных угодий уменьшился на 30 % за период 1970—2008 годов, а общая потеря с 1700 года оценивается в 87 %. В частности, в Юго-Восточной Азии есть большие площади торфяных болот, где находится около 56 % площади всех тропических торфяников[153].
Преобразование земель, их расчистка под плантации пальмового масла, приводит к выбросам углерода на торфяниках Индонезии[159][160]. Пальмовое масло в основном служит дешёвым кулинарным маслом[161], а также (спорным) биотопливом. Однако ущерб, наносимый торфяникам, составляет 4 % глобальных выбросов парниковых газов и 8 % выбросов из-за сжигания ископаемого топлива[160]. Выращивание пальмового масла также подвергалось критике за другие воздействия на окружающую среду[162][163], включая вырубку лесов[164], которая угрожает находящимся под угрозой исчезновения видам, таким как орангутан[165] и древесный кенгуру[166]. МСОП заявил в 2016 году, что эти виды могут исчезнуть в течение десятилетия, если не будут приняты меры по сохранению тропических лесов, в которых они обитают[167].
Некоторые учёные утверждают, что промышленное сельское хозяйство и растущий спрос на мясо способствуют значительному сокращению глобального биоразнообразия, поскольку оно является важным фактором вырубки лесов, и как следствие обезлесения, и разрушения среды обитания. Богатые видами среды обитания, такие как большая часть Амазонии, преобразуются в сельскохозяйственные угодья для производства мяса[34][168][169][170][171]. Исследование, проведённое в 2017 году WWF, показало, что причиной 60 % утраты биоразнообразия являются огромные масштабы выращивания кормовых культур, необходимых для выращивания десятков миллиардов сельскохозяйственных животных[172]. Более того, в отчёте Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН (ФАО) за 2006 год «Длинная тень животноводства» также указано, что животноводческий сектор является «ведущим игроком» в утрате биоразнообразия[173]. В 2019 году в Глобальном оценочном докладе IPBES по биоразнообразию и экосистемным услугам большая часть этого экологического разрушения была приписана сельскому хозяйству и рыболовству, при этом очень значительное воздействие оказывают мясная и молочная промышленность[174]. С 1970-х годов производство продуктов питания резко возросло, чтобы прокормить растущее население и поддержать экономический рост, но это дорого обходится окружающей среде и другим видам. В докладе говорится, что около 25 % свободной ото льда земли используется для выпаса скота[175]. Исследование 2020 года предупредило, что антропогенное воздействие от жилищного строительства, промышленного сельского хозяйства и особенно потребления мяса уничтожает в совокупности 50 миллиардов лет эволюционной истории Земли (определяемой как филогенетическое разнообразие[176]) и ведёт к исчезновению некоторых из «самых уникальных животных на планете», таких как мадагаскарская руконожка, крокодиловый шинизавр и панголины[177][178]. Сказал ведущий автор Рикки Гамбс:
|
|