Обратная связь
gordon0030@yandex.ru
Александр Гордон
 
  2003/Март
 
  Архив выпусков | Участники
 

Биологическое разнообразие

  № 227 Дата выхода в эфир 11.03.2003 Хронометраж 38:37
 
С Стенограмма эфира

По разным оценкам экспертов общее число видов растений, животных и микроорганизмов на Земле составляет от 5 до 30 млн. Принимая во внимание, что каждая форма жизни уникальна, вымирание лишь одного дикого вида означает безвозвратную потерю от 1 000 до 10 000 генов с неизвестными потенциальными свойствами. О том, что такое биологическое разнообразие и почему человечество обязано его сохранить, — биологи академик РАН Александр Алимов и Дмитрий Гельтман.

Участники:

Алимов Александр Федорович — академик РАН, доктор биологических наук, профессор, директор Зоологического института РАН

Гельтман Дмитрий Викторович — кандидат биологических наук, заместитель директора по научной работе Ботанического института РАН

Материалы к программе:

О. А. СКАРЛАТО. Вступительное слово на открытии совещания «БИОЛОГИЧЕСКОЕ РАЗНООБРАЗИЕ: ПОДХОДЫ К ИЗУЧЕНИЮ И СОХРАНЕНИЮ» (СПб., 1990):


Понятие биологического разнообразия включает в себя все виды растений, животных и микроорганизмов, а также экосистемы, составной частью которых они являются. Этот термин охватывает разную степень природного разнообразия, включая как число видов, так и частоту их встречаемости.

Поддержание биологического разнообразия видов растений и животных на нашей планете важно как для современной жизни людей, так и для будущих поколений. По разным оценкам экспертов общее число видов растений, животных и микроорганизмов на Земле составляет от 5 до 30 млн. Из этого количества описаны и имеют видовое название около 2 млн. Известно, что большинство видов находится в тропиках, причем многие еще не описаны.

Вся история человечества связана с использованием растений, животных и микроорганизмов для обеспечения нормальных условий своего существования, однако использует оно в своих целях лишь несколько тысяч видов. Так, наши культурные растения, которые насчитывают всего 150 видов, находят широкое применение как источник пищи, и лишь 5000 видов из общего числа 265–000 когда-либо возделывались человеком. Мы еще недостаточно знаем о полезных свойствах растений и животных, которые могли бы найти применение в сельском хозяйстве, медицине и других отраслях нашей экономики. Вероятно, лишь на начальных этапах находится использование микроорганизмов.

Широкое использование человеком фауны началось с промысла крупных млекопитающих, рыб и птиц. Развитие земледелия привело к сокращению лесов. Одним из результатов такого хозяйствования стало снижение биологического разнообразия. В настоящее время серьезные опасения вызывает стремительное сокращение числа видов на Земле, особенно в последние годы. Потеря биологического разнообразия — это и потеря ценного генофонда, и потеря устойчивости экосистем. Быстрое сокращение разнообразия на уровне видов и экосистем (особенно тропических экосистем) по мнению экспертов, может привести к такой ситуации, когда в ближайшие 20–30 лет мы можем потерять около 1 млн видов. Это означает, что каждый день мы будем терять до 100 видов. Если же судить об утере видов с точки зрения генной инженерии, принимая во внимание, что каждая форма жизни уникальна, то вымирание лишь одного дикого вида означает безвозвратную потерю от 1 000 до 10 000 генов с неизвестными потенциальными свойствами.

В настоящее время нет такой экосистемы, которая бы в той или иной мере не испытывала мощное воздействие результатов хозяйственной деятельности человека, что в конечном итоге приводит к перестройке в видовом составе сообществ или к выпадению отдельных видов, однако связь разнообразия и устойчивости экосистем вряд ли укладывается в простую формулу «чем больше, тем лучше». Сообщества тропических лесов или коралловых рифов с их колоссальным видовым разнообразием более устойчивы к колебаниям численности их аборигенных обитателей, чем сообщества более высоких широт, но они менее устойчивы к нарушениям поступающим извне, в том числе и к антропогенным воздействиям. Потеря биологического разнообразия имеет серьёзные научные, эстетические и моральные аспекты.

Нарушения в разнообразии видов неизбежно приводит к нарушениям в структуре сообществ и к разрушению целых экосистем и, в конечном итоге, могут привести к экологическим катастрофам. Известно, что в нашей стране под угрозой исчезновения находятся экосистемы степей и экосистема Аральского моря, в критическом состоянии находятся озера Байкал и Севан, Балтийское и Каспийское моря, а также северные районы нашей страны в зоне их интенсивного освоения. Во всем мире идет процесс наступления пустынь и сокращения тропических лесов, а именно в тропиках находится больше всего видов. Все это вызывает естественную тревогу.

Сохранение биологического разнообразия — это не только сохранение экосистемы, но, самое главное, это сохранение тех условий природной среды, в которой возможна нормальная жизнь и деятельность человека.

Из статьи Б. А. Юрцева «ЭКОЛОГО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА БИОЛОГИЧЕСКОГО РАЗНООБРАЗИЯ И СТРАТЕГИЯ ЕГО УЧЕТА И ОХРАНЫ»:

Биологическое разнообразие в фокусе внимания международного сообщества. Биологическое разнообразие, охватывающее все многообразие проявлений жизни — классический предмет биологии, всегда служивший основным импульсом для ее становления и развития (через инвентаризацию, классификацию этого многообразия, через сравнительный анализ — к его объяснению). Правомерно говорить о двух онтологических функциях биологии (как отрасли естествознания): центростремительной (от многообразия явлении к минимуму общих законов, управляемых им) и центробежной (опираясь на общие законы, объяснить многообразие жизни, все ее формы, предсказать существование еще не открытых, создавать новые). Существуют две отрасли биологии, для которых задача систематизации и объяснения биоразнообразия является основной: систематика — для таксономического разнообразия, и биогеография — для биохорологического (включая синэкологические ее аспекты и сравнительную фаунистику и флористику).

В то же время биологическое разнообразие (БР) как ходовой, часто употребляемый термин зазвучал совсем недавно: во второй половине 1988 г., когда по запросу Совета управляющих ЮНЕП (Экологической программы ООН) группа экспертов обосновала необходимость подготовки к 1992 г. Международной конвенции о сохранении БР как единой правовой основы всех международных соглашений по охране видов и их конкретных популяций, а также сообществ и экосистем. Несколько раньше, в 1986 г., в США состоялся форум по БР. Именно угроза потери многих элементов многообразия жизни, в первую очередь видов и целых их комплексов, замены их космополитическими синантропными комплексами организмов заставили осознать биологическое разнообразие не только как общее понятие, но и как глобальный объект охраны. При этом сохранение БР требует не только сиюминутных, экстренных мер спасения, но и разработки долговременной системы мер, включая и неистощительное природоиспользование, а это невозможно без фундаментальных знаний о БР.

Таким образом, к научной задаче изучения БР (инвентаризации, систематизации и объяснения) добавилась глобальная социальная, политическая, экономическая и этическая задача сохранить БР; а это означает, что в ближайшие годы науки о различных формах БР должны получить мощный «социальный заказ» от всего международного сообщества, заказ, который неизбежно распространится не только на «центробежные», но и на «центростремительные» разделы биологии. Именно длительное отсутствие подобного заказа, систематическая недооценка ключевого значения классических наук о биоте (таких, как ботаника и зоология) для решения глобальных и региональных экологических проблем привели к современному кризису этих наук, особенно в нашей стране (разрушение материально-технической базы, остаточное финансирование, отток перспективных кадров, слабая оснащенность современными приборами).

Успешная реализация конвенции о сохранении БР невозможна без выработки четкой научной концепции БР, определения стратегии его учета и сохранения. Между тем, именно эти разделы конвенции разработаны крайне недостаточно. Одна из задач этой работы — наметить и научно обосновать ключевые вехи стратегии учета и сохранения БР, которые могли бы быть использованы и при реализации конвенции.

Ботаникам и зоологам, и в частности систематикам, синэкологам, флористам, фаунистам, биоморфологам, не придется менять своего научного профиля для того, чтобы выполнить данный «социальный заказ» — они и без него всегда имели дело с БР; но если они получат целевое финансирование под эти задачи, им придется так рационализировать и построить свою работу, чтобы был прямой и действенный выход в разработку эффективной системы мер по сохранению БР.

Направленность фундаментальных исследований на сохранение БР должна помочь провести отбор основных единиц БР, на которые следует опираться при его учете и сохранении. Неисчерпаемость БР, многообразие его форм, его многоуровневость создают реальную угрозу расплыться, утратить четкие ориентиры. Необходимо выделить те формы БР, которые могли бы стать главными объектами охраны и при этом были бы носителями остальных форм БР.

Таксономическое и типологическое разнообразие организмов. Хотя БР прослеживается и на молекулярном, субклеточном и клеточном, тканевом уровнях, уровне органов и т. д., целесообразно определить БР как разнообразие организмов и их природных сочетаний. Организмы, таким образом, выступают в качестве наименьших единиц БР, обладающих автономностью, способностью к жизнеобеспечению и адаптации и являющихся носителями других форм БР. Какие же это формы?

В соответствии с общепринятыми разделами анализа флоры (фауны, биоты), разнообразие организмов следует разделить на таксономическое, или филетическое (группировка по родству), и не-филетическое, или типологическое (группировка по тем или иным категориям признаков, не сводимых к родству, например, структурным, функциональным, структурно-функциональным, географическим, экологическим, синэкологическим и т. д.; круг признаков, вовлекаемых в анализ типологического разнообразия, может быть неограниченно широк и зависит от задач исследования; примером сложных, многокомпонентных признаков могут служить жизненные формы, стратегии жизни, ценотипы, типы метаболизма, сукцессионный статус видов (т. е. место их в сукцессионных рядах и системах, и т. д.).

Таксономическое разнообразие далее подразделяется на 3 иерархических уровня с серией подуровней: центральный, базовый уровень — уровень вида (видовое многообразие; здесь имеется серьезная проблема выбора концепции вида: поли- или монотипический, учета гибридных и гибридогенных форм, и т. д.). Ниже — популяционно-генетический уровень с подуровнями популяций разного ранга (в сущности, подвиды — самые крупные из них), далее — генотипов (и фенотипов), еще ниже — генов и их аллелей; впрочем, по набору генов могут сопоставляться не только внутривидовые единицы, но и виды, и более крупные филумы. Уровень надвидовых таксонов включает иерархию подуровней от рода или подсекции до царств и их групп; он, в общем, отражает многообразие филумов, хотя концепция парафилии и сингенеза вносит осложнения в подобную интерпретацию.

Типологическое разнообразие подразделяется, прежде всего, по категориям признаков (или комплексов признаков), служащих основанием классификации; при этом структурные и функциональные признаки могут быть подразделены и по структурным уровням организации живого (молекулярный, субклеточный, клеточный и т. д.). По каждой категории признаков возможна иерархическая классификация.

Вполне очевидно, что оценки таксономического и типологического разнообразий взаимодополняют. Описание таксономического разнообразия (филума или биоты некоей территории), обычно представляемое длинными перечнями научных названий таксонов, осталось бы сухой, абстрактной схемой, если бы не было дополнено характеристикой каждого таксона (прежде всего, каждого вида) по комплексу типологических признаков. Сопряженность таксономического и типологического разнообразия ложится в основу организации баз и банков типологической информации об организмах: любая типологическая информация адресуется конкретному виду, виды же группируются по их таксономической принадлежности, тем самым и крупные филумы получают разностороннюю характеристику по комплексу признаков. Итак, через виды как фундаментальные единицы БР получает отображение информации о типологическом и филетическом разнообразии.

Биохорологическое разнообразие и его уровни. Разнообразие природных территориальных (обычно территориально-функциональных) сочетаний организмов (обозначим его как биохорологическое разнообразие: разнообразие сочетаний организмов тех или иных территориальных выделов, частей биосферы), в свою очередь, подразделяется по территориальным уровням; при этом также возникает вопрос об опорных уровнях оценки биохорологического разнообразия.

Опыт геоботаники и сравнительной флористики говорит о том, что с расширением площади, на которой учитывается видовое разнообразие, наступают фазы относительной стабилизации состава видов растений, когда прирост числа видов резко замедляется или даже временно прекращается. Это происходит, когда исчерпывается видовое разнообразие сообщества в рамках однородного протяженного экотопа и далее, когда мы достаточно полно выявили состав всех экотопов данного протяженного ландшафта. Учтем при этом, что разнообразие сообществ отражает не только разнообразие местоположений (т. е. элементов рельефа с определенным составом почвообразующей породы), но и разнообразие сукцессионных стадий на каждом местоположении: в рамках протяженного ландшафта при едином макроклимате исчерпывается разнообразие местоположений и поддерживается постоянство сукцессионных процессов, что приводит к постоянству набора и состава сообществ, а следовательно и к постоянству состава данной элементарной, или конкретной, флоры в смысле Толмачева с уточнениями Юрцева.

Итак, в качестве двух нижних опорных уровней оценки биохорологического разнообразия логично назвать уровень сообщества (приблизительные эквиваленты в терминах близких научных дисциплин: экотоп, фация ландшафтоведов, биогеоценоз) и затем уровень элементарной региональной флоры (биоты) — флоры, биоты ландшафта. Между ними есть ряд промежуточных ступеней. Выше — иерархия выделов биогеографического районирования (таких, как округ, провинция, область и т. д.), контуры которых в разных системах биогеографического деления Земли могут существенно не совпадать, в зависимости от критериев районирования (учет распределения той или иной крупной таксономической группы организмов или же всей биоты; разная полнота учета экологически и исторически обусловленных признаков биоты).

В зависимости от уровня биохорологических единиц может существенно меняться и таксономический уровень единиц, по которым оценивается БР. В качестве наиболее универсальной, обязательной единицы (для всех уровней) выступает вид. При оценке БР крупных выделов районирования, как и при оценке изменений БР в геологическом времени, все большее значение приобретают роды, семейства, порядки или отряды и т. д.; и только на уровне сообщества, наряду с ассоциациями видов, рассматриваются и намного более эфемерные группировки особей (синузии, парцеллы, ценоячейки и т. д.).

Развитие учения о флоре (как части биогеографии, в частности, ботанической географии) привело многих авторов к осознанию того, что биота любого естественного (установленного по признакам самой биоты) подразделения биосферы представляет не только закономерное сочетание видов, но и конкурентную систему представляющих их популяций, делящих между собой пространство и ресурсы заселенной ими территории и устанавливающих свои отношения на фоне сложной мозаики экотопов. Следовательно, каждая естественная флора (биота) представляет не только территориальное, но и территориально-функциональное сочетание видов.

Вид: опорная единица учета биоразнообразия. Рассмотрим те единицы БР, на которые можно опираться, разрабатывая и реализуя систему мер по его сохранению.

Такие единицы, помимо автономного жизнеобеспечения, должны, по возможности, обладать способностью к неограниченно длительному самоподдержанию на фоне стабильной или умеренно флуктуирующей среды, способностью к восстановлению при нарушениях, способностью к адаптивной эволюции.

Особи не отвечают постулируемой совокупности характеристик, хотя, конечно, в отдельных случаях (например, «священные» или иные «исторические» деревья, особо старые или особенно крупные деревья) они берутся под охрану как своего рода индивидуальные памятники природы, но это, скорее, исключение. Из уже сказанного ясно, что в качестве важных единиц учета и сохранения БР могут и должны выступать виды, а применительно к ограниченным территориям — представляющие вид местные популяции.

Раньше уже говорилось о том, что весь объем разнообразной типологической информации об организмах с неизбежностью должен быть адресован конкретным видам, а по возможности — их конкретным популяциям. Ясно и то, что единственный способ сохранить полностью какой-либо филум заключается в обеспечении сохранения всех видов, его составляющих.

Что же касается разграничения амфимиктических (менделевских) популяций какого-либо вида, в особенности, если он занимает обширный ареал более или менее непрерывно, а в его пределах заселяет разнообразные экотопы (как, например, наши многие бореальные виды деревьев), то эта задача исключительно трудная, а во многих случаях — просто невыполнимая, по крайней мере, применительно к растениям как прикрепленным организмам с очень маленьким радиусом панмиксии; поэтому я бы рискнул выдвинуть следующий рабочий подход к разграничению популяций у таких массовых фоновых видов с протяженными непрерывными ареалами: пересечение многообразия видов с многообразием экосистем (того или иного ранга) и их биотических сообществ дает разнообразие популяций этих видов. Тем самым мы возвращаемся к демографической трактовке популяции как населения вида с ясными критериями разграничения, что не исключает, а предполагает в дальнейшем применение методов популяционной генетики для определения степени и факторов генетической интеграции таких популяций и вычленения в них амфимиктических популяций (в том числе панмиктических единиц и т. н. «соседств»).

Заполнение однотипных экониш в разных сообществах одного ландшафта (на контрастных экотопах) может осуществляться за счет экотипической дифференциации одних и тех же видов или за счет функционального замещения друг друга разными, в том числе и не родственными видами. Оба эти модуса сосуществуют и даже конкурируют, причем в бедных биотах (особенно в экстремальных экологических ситуациях) перевес получает первый модус. Более того, степень различия видового состава сообществ на контрастных экотопах, освоенных данным видом, может служить мерой экотипической дифференциации местной популяции последнего. Сравнительный анализ генофонда разных популяций одного вида методами популяционной генетики — узкое место в научном обосновании мер охраны генофонда (особенно в нашей стране и применительно к ботаническим объектам); на практике под охраной генофонда флоры у нас понимают сохранение видового разнообразия. До специальных исследований методами генетики и фенетики популяций девизом охраны разнообразия генофонда должно стать сохранение популяций-населений каждого вида в максимально возможном числе фитохорий на максимально возможном числе экотопов.

Все это подкрепляет тезис о базовом значении видового уровня для учета и оценки БР. Выше уже говорилось о том, что базы разнообразной информации об организмах должны быть привязаны к конкретным видам, виды же должны иметь четкий адрес в той или иной таксономической системе. Это очень важно и для оценки конкретных видов как объектов охраны. Так, охраняя вид А, мы будем знать, что в его лице мы охраняем одного из последних представителей вымирающего рода или семейства, либо же, скажем, редкостную жизненную форму. Сведения о биологии и экологии вида необходимы и для выработки необходимых мер его охраны в природе и сохранения в культуре.

Но являются ли виды как таковые основными объектами охраны? Должна ли вся наша деятельность по сохранению БР строиться по таксономическому принципу? Ответ на оба вопроса — отрицательный. Дело в том, что виды в природе существуют не так, как в гербариях или зоологических музеях — разложенными по таксономическим полкам, сортированными по их предполагаемому родству. Сплошь и рядом представители как раз не родственных филумов растений, животных и микроорганизмов, взаимодополняя, образуют биоценозы и биоты — биотические ядра экосистем; поэтому таксономические кадастры животного и растительного мира и специальные перечни тех их представителей, которые нуждаются в глобальной, национальной или локальной охране («Красные книги») имеют скорее контрольное значение. Таксономическое разнообразие любой региональной биоты слишком велико для того, чтобы могло быть охвачено «Красной книгой» любой толщины; поневоле ведется жесткий отбор, и чем богаче биота, тем меньшая часть составляющих ее видов имеет шанс попасть в «Красную книгу». Большая же часть флоры и фауны, подавляющая часть биоты остается без правовой защиты.

Опорные биохорологические единицы сохранения биоразнообразия. Отсюда с неизбежностью следует вывод о том, что БР планеты и ее отдельных регионов в основном должно охраняться по его биохорологическим функционально-территориальным единицам: сообществам, биотам ландшафтов и более крупных подразделений биосферы как компонентам природных экосистем соответствующего ранга. Именно в природных экосистемах виды из разных филумов образуют устойчивые, самоподдерживающиеся, эволюционирующие (самоулучшающиеся, самоадаптирующие) системы, обеспечивающие постоянство биологического круговорота вещества и потока энергии, контролирующие газовый состав атмосферы, контролирующие взаимодействие экзо- и эндогенных процессов рельефообразования, гидрологический режим территории и т. д. Если свести к разумному минимуму нарушения природной биоты хозяйственной деятельностью, природные биотические комплексы и их экосистемы сами обеспечат сохранение всех их компонентов (видов и популяций), включая комплексы видов, «обслуживающие» определенные стадии сукцессии.

Для уникальных, в особенности островных биохорий (будь то острова среди моря или горные поднятия среди равнины) целесообразно стремиться к охране биохорий в целом. Так, заповедание гористого острова Врангеля в целом сохраняет важный очаг арктического флорогенеза в области Берингии с его значительным (для Арктики) эндемизмом; мы оцениваем статус острова рангом подпровинции Арктической флористической области, но для обеспечения миграционных процессов (например, вызванных похолоданием или потеплением климата) следует стремиться к заповеданию меридиональных орографических структур (горных цепей, долин). Однако, как правило, эту задачу приходится решать, создавая системы охраняемых территорий разного статуса, о чем будет сказано несколько позже.

Говоря об опорных единицах сохранения БР, не следует ставить заведомо невыполнимых задач. Ведь постоянно происходящие флуктуации климата разной длительности и амплитуды, приводящие к существенным изменениям гидротермических соотношений (тепло- и влагообеспеченности), а в последнее время и глобальные антропогенные изменения климата, кислотные дожди и т. д. неизбежно вызывают не только серьезные изменения сообществ, в том числе и плакорных, но и существенные изменения позиций разных групп видов, их сочетаемости на фоне ландшафтной мозаики местоположений (форм рельефа с учетом литологии), хотя и сам рельеф перестраивается. Можно ли в этих условиях ставить задачу сохранения или даже восстановления былых состояний сообществ, включая плакорные, климаксные? По-видимому, нет. В условиях глобальных изменений климата реалистичными будут следующие задачи: 1) сохранение местоположений, в том числе уникальных; 2) сохранение жизнеспособных, способных к эволюции популяций, по возможности, всех видов.

Некоторый отсев видов исторически неизбежен и без всякого вмешательства человека, и здесь мы сталкиваемся с серьезной этической проблемой: стремиться ли сохранить обреченные логикой развития биоты и биосферы архаичные типы ввиду их уникальной научной и генетической ценности или дать возможность им погибнуть от естественных причин. (Сам я склоняюсь к первому решению ввиду того, что слишком много природных видов гибнет насильственной смертью, и наша задача — хоть как-то противостоять этому.)

Серьезные этические и экологические проблемы связаны и с интродукцией видов в несвойственные им биоценозы и биохорий, что может привести к вытеснению и вымиранию аборигенных видов.

Из статьи А. Ф. Алимова «РАЗНОБРАЗИЕ В СООБЩЕСТВАХ ЖИВОТНЫХ»:

В настоящее время почти не осталось на Земле экосистем, не подверженных в той или иной степени человеческому воздействию, и антропогенные факторы во многих случаях становятся доминирующими. В результате хозяйственной (а во многих случаях бесхозяйственной) активности людей на наших глазах происходят изменения природных экосистем. Многократно показано, что при загрязнении или инсектицидном прессе уменьшается видовое разнообразие сообществ животных и экосистем, поэтому, например, индексы разнообразия используются как показатели загрязнения водоемов и водотоков. Под влиянием поступающих загрязнений в сообществах водных животных происходит сокращение трофических связей, что, в частности, выражается в резком уменьшении количества или полном исчезновении хищных животных, животных-фильтраторов.

Упрощенные сообщества и экосистемы обычно создаются людьми в результате направленной их деятельности. Они по своим структурным и функциональным характеристикам резко отличаются от тех, которые сложились в конкретном регионе в процессе эволюции. Такие сообщества или системы существуют лишь до тех пор, пока внешние источники, обусловившие их появление, продолжают действовать. Можно привести большое количество примеров нежелательных изменений экосистем или сообществ организмов в результате активной, в ряде случаев непродуманной деятельности людей так же, как и большое количество примеров, когда достигался желаемый, хозяйственно значимый эффект. Однако во всех случаях необходимо было проведение различных мероприятий, которые были бы направлены на поддержание системы в состоянии, резко отличающемся от исторически сложившихся в конкретном регионе. Для поддержания такого состояния необходимо постоянно и непрерывно прилагать вполне определенные усилия, которые в наиболее общей форме могут быть выражены в виде затрат энергии. Когда это не принимается во внимание, желаемый эффект или не достигается или достигается лишь на короткое время. В тех случаях, когда поступление энергии извне велико, для многих систем характерен низкий уровень разнообразия видов и высокий уровень развития специальных приспособительных механизмов, используемых каждым видом.

Видовое разнообразие сообществ тем больше, чем обширнее диапазон доступных животным ресурсов. При этом количество видов связано с шириной ниши отдельных видов и степенью перекрывания ниш. Вместе с тем диапазон доступных ресурсов может быть использован большим числом видов в том случае, если виды будут более специализированы в отношении своих потребностей. Когда часть ресурсов не используется, видов в сообществе меньше. Если в сообществе преобладает межвидовая конкуренция, повышается вероятность, что его ресурсы будут использоваться полностью. Велико значение хищников в поддержании видового разнообразия. Хищники могут полностью изымать из сообщества отдельные виды животных, из-за хищничества численность видов может держаться на уровне низком, что в результате снижения интенсивности межвидовой конкуренции приводит к повышению видового разнообразия, которое может оказаться даже большим, чем в сообществах с низкой конкуренцией. Таким образом, доступность ресурсов, конкуренция и хищничество во многом определяют структуру сообществ животных.

Поддержание экосистем в естественном состоянии невозможно без сохранения их видового разнообразия. Таким образом, сохранение экосистем и сохранение видового разнообразия — это два взаимосвязанных процесса, а задача сохранения видового разнообразия должна решаться как задача экологическая. Однако для этого необходимо в первую очередь уметь различать виды, знать их особенности, жизненные циклы, эколого-физиологические и популяционные характеристики, понимать взаимоотношения видов в сообществах и уметь выражать эти взаимоотношения количественно.

Когда состав сообществ животных характеризуется просто числом входящих видов, полностью игнорируется такой важный параметр, как количественные отношения между ними. Теряется информация о редкости одних видов и обычности других.

Для лучшего понимания возможных изменений сообществ животных введем понятие выносливости, под которой будем понимать их способность противостоять изменениям внешних условий, не меняя свои структуру и функции. Наиболее выносливыми должны быть сообщества с малой устойчивостью, т. е. те, в которых сезонные изменения биомассы достаточно велики. В таких сообществах преобладают эврибионтные виды, характеризующиеся широкими экологическими спектрами. Такие сообщества исторически адаптированы к значительным сезонным колебаниям условий внешней среды. Наименее выносливы оказываются сообщества животных, адаптированные к небольшим колебаниям условий внешней среды. В таких сообществах преобладают стенобионтные, часто узкоспециализированные виды.

С изложенных позиций становится понятным, почему, например, тропические сообщества очень уязвимы и легко разрушаются. Они оказываются менее выносливыми, так как в них преобладают стенобионтные виды, с узкими экологическими спектрами, адаптированные к незначительным колебаниям условий внешней среды. Напротив, сообщества умеренных широт, в которых преобладают эврибионтные виды с широкими экологическими спектрами, адаптированы к большим колебаниям условий внешней среды, способны выдержать значительные антропогенные нагрузки. Следует ожидать меньшей выносливости у высокоарктических, антарктических, узкоспециализированных (подземные воды, горячие источники, и т. п.) сообществ животных.

Разнообразие сообществ животных как одно из эмерджентных их свойств обусловлено, как видно из сказанного, сложными биотическими и абиотическими связями составляющих их популяций различных видов животных. Сообщества животных, в свою очередь, представляют собой составные части экологических систем, поэтому сохранение видового разнообразия — это, в первую очередь, сохранение экологических систем и входящих в них сообществ животных. Поскольку невозможно представить и надеяться, что прекратится воздействие людей на экосистемы и их эксплуатация, важнейшей задачей представляется разработка теоретических основ и методов рациональной эксплуатации экосистем, для чего необходимы количественные исследования, направленные на возможность оценки и прогнозирования степени нагрузки на экосистемы и сообщества животных с тем, чтобы эти нагрузки не выходили за пределы выносливости систем в конкретных условиях. Пока при эксплуатации экосистем чаще всего не принимаются во внимание их возможности, что приводит к их деградации и разрушению и, как следствие, к резкому сокращению числа видов животных, уменьшению видового разнообразия.

Из МЕМОРАНДУМА совместной конференции Ботанического и Зоологического институтов АН СССР «Биологическое разнообразие: подходы к изучению и сохранению»:

Участники конференции согласились в следующих принципиальных положениях относительно подходов к изучению и сохранению БР и роли обоих институтов (БИН, ЗИН) и их научных подразделений в осуществлении этих задач:

1. Изучение и сохранение биологического разнообразия планеты имеет ключевое значение в общей цепи глобальных и региональных проблем экологии, от решения которых зависит сама возможность сохранения жизни на Земле и человечества как части биосферы. Решающую роль в обеспечении сохранения БР должны сыграть фундаментальные знания в области ботаники и зоологии, без которых невозможно разработать долгосрочную систему мер по реализации этой неотложной задачи международного сообщества.

2. Сознавая стержневое значение систематики для познания, таксономического разнообразия организмов, построения эволюционной системы органического мира с большими прогностическими возможностями, а также то, что без правильной идентификации видовой принадлежности растений и животных (а часто — без сведений об их истинном родстве) невозможны какое бы то ни было накопление и передача опыта изучения в любом аспекте, использования и сохранения видов растений и животных, сознательный поиск новых видов биологических ресурсов, участники конференции считают важной задачей коллективов систематиков страны создание регулярной таксономической службы (службы флоры и фауны), обеспечивающей следующие операции:

а) издание «Флор» и «Фаун», определителей, конспектов флоры и фауны по различным группам организмов, систематических справочников;

б) консультационная помощь в определении растений и животных несистематикам, включая специалистов сельского хозяйства, медицины и др. Особо ценны консультации со стороны систематиков-монографов в определении видовой принадлежности трудных полиморфных групп растений и животных;

в) таксономическое обеспечение издания «Красных книг».

3. При неисчерпаемости всех форм БР основной упор в его изучении и сохранении должен делаться на те формы и единицы, которые обладают автономным жизнеобеспечением, способностью к неограниченно долгому самоподдержанию в постоянной или умеренно флуктуирующей среде, восстановлению после нарушений, к эволюции и адаптации к новым условиям, и которые являются носителями остальных форм БР. Таковы виды в лице их конкретных популяций, сообщества, биоты ландшафта («элементарные флоры», биоты) и более крупных естественных подразделений биосферы, образующие активное функциональное ядро экосистем соответствующего уровня.

Взятие под охрану конкретных видов в целом (согласно «Красным книгам», специальному законодательству, подзаконным актам) осуществимо лишь для небольшой части видов местной флоры и фауны, находящихся под угрозой исчезновения. Наиболее универсальный, экономичный и реалистичный подход к охране биоты в целом заключается в сохранении целостных территориально-функциональных совокупностей (систем) видов (их местных популяций), начиная с уровня сообщества, и соответствующих экосистем. Оптимально взятие под охрану биохорологических единиц не менее протяженных, чем биота ландшафта, в пределах которых устойчиво поддерживается преемственность всех сукцессионных рядов, поэтому генеральный подход к учету БР планеты и отдельных регионов и созданию единой системы охраняемых территорий должен разрабатываться в соответствии с эколого-географической структурой БР, с ориентировкой на иерархию выделов биогеографического районирования, а в пределах элементарных региональных биот — на систему экотопов, биотопов, биотических сообществ и их экосистем.

Уровень биоты ландшафта является одним из узловых в учете и сохранении БР, что требует специальных исследований по БР всех групп организмов и их сообществ на серии ландшафтных эталонов, с привязкой модельных ландшафтных контуров к синхронным исследованию аэро- или спутниковым снимкам, выделам районирования, картируемым единицам геоботанических карт разного масштаба.

Кадастровые работы должны опираться на адекватные их задачам схемы биогеографического районирования (включая координатные зонально-секторальные), серии геоботанических и ландшафтных карт. В спорных случаях необходимо временное соглашение по принимаемой рабочей схеме районирования с последующей корректировкой.

Перспективны также работы по количественной оценке изменения основных параметров таксономического разнообразия (константы пространственного разнообразия и удельного уровня видового разнообразия) на протяжении материков и акваторий с последующим расчетом корреляций с климатическими и иными факторами.

4. Для обеспечения достаточной плотности сети охраняемых территорий, предотвращения или ослабления их биологической изоляции, обеспечения генетического обмена и миграций, необходимо объединение раздельно создаваемых сетей охраняемых территорий глобального, национального и регионального статуса в единую систему, с подключением к ней режимно (неистощительно) используемых участков природного покрова и искусственным воссозданием в местах особо значительной разобщенности охраняемых территорий техногенными ландшафтами контуров естественной биоты («восстановительная экология»).

5. Важнейшая задача сохранения генофонда природной флоры и фауны у нас (почти, как правило) подменяется не менее важной, но другой задачей — сохранения видового разнообразия. Это во многом определяется слабым развитием в стране, особенно на ботанических объектах, популяционно-генетических исследований.

6. Разработка долгосрочной системы мер по сохранению БР в его различных проявлениях требует дальнейшей разработки теоретических проблем эволюционной и систематической биологии, биогеографии, синэкологии, без чего действия по сохранению БР проводились бы вслепую и не достигали цели, был бы невозможен надежный прогноз изменений структуры БР в связи с ожидаемыми крупными изменениями географической среды.

Библиография

Алимов А. Ф., Старобогатов Я. И., Кержнер И. М. и др. Проблемы исследований разнообразия животного мира России//Журнал общей биологии. 1996. № 57(2)

Алимов А. Ф., Танасийчук В. Н., Степаньянц С. Д. Коллекции Зоологического института Российской академии наук — основа для изучения видового разнообразия//Зоол. журн. 1999. № 78(9)

Алимов А. Ф., Танасийчук В. Н., Степаньянц С. Д. Коллекции Зоологического института РАН — сокровище мировой науки//Вестн. Рос. Акад. наук. 2000. № 70(1)

Алимов А. Ф., Кержнер И. М., Лобанов А. Л. и др. Роль Зоологического института РАН в изучении биологического разнообразия России//Успехи современной биологии. 2002. № 122(1)

Скарлато О. Ф., Старобогатов Я. И., Лобанов А. Л. и др. Базы данных по зоологической систематике и сведения о высших таксонах животных//Зоол. журн. 1994. № 73(12)

Alimov A. F., Smirnov I.S., Ryss A. Y. et al. Modern biological electronic publications: collections, identification systems and databases/Information technology in biodiversity research. Proceedings and abstracts of the 2-nd International Symposium. 2001

Lobanov A. L., Stepanjants S. D., Dianov M. B. Dialogue computer System BIKEY as applied to diagnostics of Cnidaria (illustrated by an example of hydroids of genus Symplectoscyphus)//Scientia Marina. Barcelona, 1996. № 60(1)

Reaka-Kudla M.L., Wilson D. E., Wilson E. O. (eds.) Biodiversity II. Understanding and Protecting Our Biological Resources. Washington, 1997

Wilson E. O. The diversity of life. Cambridge, 1992

Тема № 227

Эфир 11.03.2003

Хронометраж 38:37

НТВwww.ntv.ru
 
© ОАО «Телекомпания НТВ». Все права защищены.
Создание сайта «НТВ-Дизайн».


Сайт управляется системой uCoz