Будущее Земли: Наша планета в борьбе за жизнь - Эдвард Уилсон

Безусловно, лучшей единицей для оценки объема биосферы и темпов его сокращения является вид. Границы отдельных экосистем, образуемых видами, значительно хуже поддаются объективной оценке. Достаточно вспомнить о лесистых предгорных районах, переходящих в горные леса, старичных озерах, перетекающих в реки, речных берегах, сливающихся с устьями, и местах просачивания воды из земли, заканчивающихся родниками. Гены, которыми кодируются определяющие характеристики особей вида, с одной стороны, являются объективными и могут быть выявлены с высокой степенью точности, а с другой – их труднее читать и они хуже подходят для различных задач в систематике и биологии. Конечно, можно взять бинокль и определить численность стаи пеночек в тот момент, когда они перемещаются из одной экосистемы в другую – скажем, с лесной опушки в чащу, – но определить, какие именно места обитания они предпочитают, не так просто, не говоря уже об анализе ДНК с целью определения видовой принадлежности – для этого придется поймать или даже убить несколько особей.

Куда более важным является то обстоятельство, что признаки, по которым мы распознаем организмы, используются видами по-разному: первые доверяют зрению, вторые – слуху, третьи – обонянию. Анализируя виды, мы можем понять, как развивается жизнь и что делает каждую форму жизни уникальной по совокупности признаков, относящихся к анатомии, физиологии, поведению, предпочитаемой среде обитания и всем другим характеристикам, которые обеспечивают ее выживание и размножение.

Вид в биологии – это совокупность популяций особей, которые в значительной мере сходны по своим характеристикам и, кроме того, в естественных условиях свободно спариваются друг с другом, но не с другими видами. Классическим примером признанных всеми видов являются лев и тигр. Эти два представителя семейства кошачьих готовы спариваться в неволе, но не в природе. В далеком прошлом их географические области распространения частично совпадали на значительной территории: львы населяли Африку, включая средиземноморское побережье, а также восточную часть Индии (в Гуджарате до сих пор существует небольшая популяция), а тигры – территорию, простирающуюся от Кавказа до восточной границы Сибири. Ни в далеком прошлом, ни в последние несколько столетий не было зафиксировано ни одного случая появления гибридной особи в популяциях, живущих в дикой природе.

В 1758 г. профессор ботаники Уппсальского университета Карл Линней опубликовал классификационную систему, которую биологи используют по сей день. Он поставил перед собой цель описать все виды растений и животных. С помощью своих учеников, которые объездили весь мир, включая Южную Америку и Японию, Линнею удалось собрать информацию приблизительно о 20 000 видов. По данным Австралийского центра исследований биологических ресурсов, к 2009 г. эта цифра выросла до 1,9 млн. С тех пор были открыты новые виды, получившие официальные латинизированные названия из двух слов (например, Canis lupus для волка). Учитывая, что в среднем в год выявляется приблизительно 18 000 новых видов живых организмов, в 2015 г. число известных науке видов превысило 2 млн.

Эта цифра тем не менее все равно очень далека от фактического числа существующих сейчас видов. Эксперты единодушны в том, что Земля остается малоизученной планетой. Ученые и широкая общественность неплохо знакомы с позвоночными животными (рыбами, амфибиями, птицами, млекопитающими), главным образом по причине их большого размера и прямого видимого влияния на жизнь людей. Среди позвоночных животных лучше всего изучены млекопитающие: на данный момент известно о 55 000 видов, а число видов, которые еще предстоит открыть, по мнению экспертов, не превышает нескольких десятков. Нам известно о 10 000 видов птиц. Каждый год обнаруживаются еще два-три новых вида. Рептилии тоже изучены достаточно хорошо: по оценкам, при чуть более 9000 идентифицированных видов еще около тысячи ждут своего часа. В случае с рыбами мы знаем о 32 000 видов, и, наверное, еще тысяча остается неоткрытой. Амфибии (лягушки, саламандры, червяги), одни из наиболее уязвимых видов, как это ни странно, изучены хуже, чем другие наземные позвоночные: открыто чуть более 6600 видов, но при этом считается, что всего их ни много ни мало 15 000. Выявленных видов цветковых растений насчитывается около 270 000, и еще по крайней мере 80 000 предстоит открыть.

Что касается остального живого мира, в большинстве случаев картина совершенно иная. Если приблизительные подсчеты специалистов по беспозвоночным животным (к ним относятся, например, насекомые, ракообразные и земляные черви) добавить к данным по водорослям, грибам, мхам и другим низшим растениям, голосеменным растениям, а также цветковым растениям, бактериям и прочим микроорганизмам, итоговая величина биоразнообразия и результат ее экстраполяции варьируются в очень широком диапазоне – от 5 млн до более чем 100 млн видов.

В 2011 г. Борис Уорм с коллегами из Университета Далхаузи разработали новый способ оценки общего числа видов организмов – как описанных, так и пока еще не исследованных. Они предложили двигаться вниз по ступеням иерархии таксономических категорий, заканчивающейся видом, масштабируя количественные показатели по вертикали. Сначала они нанесли на график типы (такие, как моллюски и иглокожие) из царства животных, потом добавили число классов в каждом типе, а затем – число отрядов, семейств, родов и, наконец, видов. Показатели на участке от типов до родов относительно стабильны. При этом каждый из них имеет слабовыраженную тенденцию к росту по мере увеличения затрачиваемого на них времени, что отражается в плавном изгибе кривой вниз. Если форму этих кривых распространить на виды, окажется, что число видов в царстве животных, существование которых можно предсказать, ограничивается вполне разумной цифрой – 7,7 млн. Общее число видов эукариотов, к которым относятся высшие растения, животные, водоросли, грибы и многие другие виды эукариотических микроорганизмов (то есть тех, у которых есть митохондрии и другие органеллы), приближается к 8,7 млн плюс-минус миллион.

Впрочем, не исключено, что метод Далхаузи несколько искажает картину в сторону занижения. Многие виды остаются неизученными по причине, о которой прекрасно известно полевым биологам. Они знают, что самые неуловимые виды, как правило, встречаются редко и живут в изолированных специфических местообитаниях, ограниченных небольшими удаленными участками, а значит, они могут быть значительно более многочисленными, чем следует из опубликованных данных.

К какому бы выводу ученые ни приходили в результате оценки биоразнообразия, итоговое значение всегда поразительным образом превышает те 2 млн видов, которые изучены на сегодняшний день (с учетом латинизированного двойного названия и подсчета по состоянию на настоящий момент). Вполне возможно, что специалисты открыли только 20 % (или даже меньше) биоразнообразия Земли на уровне видов. Ученые, занимающиеся изучением биоразнообразия, спешат найти как можно больше живущих сейчас видов живых организмов в каждой систематической группе – от млекопитающих и птиц до тихоходок, оболочников, лишайников, многоножек, муравьев и нематод, – пока они не исчезли, оставшись не просто неизученными, но и вовсе не известными нам.

Большинство людей даже не осознают, что перед наукой стоит задача по изучению и сохранению всех форм жизни на Земле, которая пока остается невыполненной. Они привыкли к сообщениям СМИ, в которых эта тема превращается в нечто заурядное, чему немало способствуют такие, например, заголовки: «В Мексике открыты три новых вида лягушек» или «Найдено два вида гималайских птиц». У читателей складывается впечатление, что изучение мира живого практически завершено, а значит, открытие новых видов является значимым событием. Я как человек, который провел в должности куратора отдела насекомых Музея сравнительной зоологии Гарвардского университета значительную часть своей карьеры, утверждаю, что это представление не соответствует действительности и попросту абсурдно. На самом деле музеи и лаборатории имеют дело с непрерывным потоком новых видов, постоянно получая множество образцов новых представителей почти всех групп организмов. Зачастую новый материал пылится на полках годами или даже десятилетиями, ожидая, пока до него доберутся кураторы музеев, испытывающих колоссальный дефицит кадров. Что до знаний, которые может принести изучение новых видов, их можно ждать сколь угодно долго.

Если текущие темпы работы по составлению общего описания и анализу видов живых организмов сохранятся, мы не сможем, как я и многие другие ученые уже не раз указывали, закончить общемировую перепись биоразнообразия (того, что от него осталось) до конца XXIII в. Более того, если не предпринять дополнительные меры по охране фауны и флоры Земли, уже к концу нынешнего столетия мы станем свидетелями колоссального сокращения биоразнообразия. Человечество проигрывает в гонке между научным изучением мирового биоразнообразия и вымиранием бесчисленных неописанных видов.