Вымирание

Современное биоразнообразие — лишь часть всей истории жизни на Земле, продолжающейся более 3,5 млрд лет. Подавляющее большинство видов, когда-либо существовавших на планете, уже исчезло. Обычно вымирание происходит постепенно, но в геологической летописи известны и эпизоды массовой потери биоразнообразия.

Вымирание — естественная часть эволюции, однако деятельность человека сегодня резко усиливает риск исчезновения многих видов. Международный союз охраны природы (IUCN) относит таксон к категории «вымерший» (EX), когда нет разумных сомнений в том, что погибла последняя особь; для такого вывода обычно нужны тщательные поиски в известных и ожидаемых местах обитания. Небольшие изолированные популяции могут оказаться нежизнеспособными задолго до исчезновения последней особи из-за потери местообитаний, демографических случайностей и сокращения генетического разнообразия.

Вымирание

Вымирание видов

Причины вымирания разнообразны. Виды могут исчезать из-за разрушения и фрагментации местообитаний, чрезмерной добычи, инвазивных видов, болезней, загрязнения, климатических изменений и крупных природных катастроф. Часто действуют сразу несколько факторов. При видообразовании исходная популяция действительно может постепенно разделиться на новые линии, но такое «псевдовымирание» не следует смешивать с исчезновением вида без потомков.

Засуха

В конце XVIII века само существование вымерших видов ещё требовало доказательств. Жорж Кювье убедительно показал, что мамонты и мастодонты не относятся к современным слонам, и сыграл ключевую роль в становлении палеонтологии. Его катастрофизм был важным этапом истории науки: геологическая летопись действительно содержит эпизоды быстрых массовых вымираний, хотя современная эволюционная теория не принимает представление Кювье о происхождении новых видов после каждой катастрофы.

Жорж Кювье

Массовые вымирания

Пять крупнейших массовых вымираний фанерозоя обычно называют «большой пятёркой». Самым тяжёлым считают пермско-триасовое вымирание около 252 млн лет назад, когда особенно сильно пострадали морские и наземные экосистемы. Последнее из «большой пятёрки» — мел-палеогеновое вымирание 66 млн лет назад, после которого исчезли нептичьи динозавры и многие другие группы. Животные существовали ещё до начала кембрия: хорошо известны представители эдиакарской биоты возрастом более 560 млн лет.

«Для эволюционного биолога игнорировать вымирание столь же безрассудно, как для демографа - игнорировать смертность» Дэвид Рауп

Массовые вымирания могут быть вызваны резкими изменениями климата, возникающими в результате воздействия внешних факторов, таких как падение метеоритов, или внутренних — например, вулканической активности. В результате последующего глобального потепления или похолодания Земля превращается в «парник» или «холодильник». Подобные изменения происходят слишком быстро, чтобы живые организмы успели выработать механизмы адаптации. Со временем жизнь возвращается в нормальное русло, а уцелевшие занимают освободившиеся экологические ниши, так что в каком-то смысле массовое вымирание способствует развитию.

Шестое вымирание

Современный кризис биоразнообразия часто называют «шестым массовым вымиранием», подчёркивая его антропогенную природу. Основные прямые факторы, выделяемые IPBES, — изменение использования суши и моря, прямая эксплуатация организмов, изменение климата, загрязнение и инвазивные чужеродные виды. По оценке IPBES, около миллиона видов животных и растений находятся под угрозой исчезновения, если давление на природу не уменьшится. Додо — один из известных исторических примеров исчезновения вида после преобразования человеком островной экосистемы.

Называть нынешний кризис уже состоявшимся массовым вымиранием в строгом палеонтологическом смысле следует осторожно: «большая пятёрка» определяется по доле видов, исчезнувших за геологически короткий интервал, а современный процесс ещё продолжается. Однако число угрожаемых видов и скорость ухудшения состояния популяций показывают, что при сохранении нынешних факторов давления потери могут стать очень крупными.

Для сравнения используют фоновую скорость вымирания. В глобальной оценке IPBES приводится диапазон примерно 0,1–2 вымирания на миллион видов в год. Современная глобальная скорость исчезновения видов оценивается как минимум в десятки и сотни раз выше среднего уровня за последние 10 млн лет и продолжает ускоряться.

Пять массовых вымираний

«Большая пятёрка» — пять наиболее известных массовых вымираний фанерозоя, выявленных по резким изменениям ископаемой летописи. Современный кризис пока нельзя напрямую нанести на такую же шкалу как завершённое событие: его масштаб зависит от того, насколько человечеству удастся сократить основные причины утраты биоразнообразия.

Пять массовых вымираний

Возрождение видов

Идея «возрождения» исчезнувших видов развивается благодаря клонированию и редактированию генома, но пока ни один вымерший вид не восстановлен как устойчивая размножающаяся популяция. Самый известный опыт — клонирование пиренейского козерога букардо: клонированная особь родилась в 2003 году, но прожила лишь несколько минут. Проекты, связанные с мамонтом, додо и тасманийским тигром, в основном стремятся создать животных с частью признаков исчезнувших видов, используя геномы близких современных родственников.

Мамонт