2. Глобальные изменения среды и динамика биоразнообразия

В изучении динамики биоразнообразия во времени определенные трудности создает неполнота палеонтологической летописи. Вместе с тем, некоторые, наиболее общие тенденции уже проявились. Жизнь, как известно, на Земле появилась примерно 4 млрд. л. н.. На протяжении около 3 млрд. лет живые организмы были представлены архаичными формами, среди которых наиболее высокоорганизованными были бактерии и водоросли.

Однако около 600 млн. л. н., всего за несколько десятков миллионов лет, появились почти все типы морских беспозвоночных (“кембрийский взрыв”). Второе важное событие – резкое сокращение разнообразия этих организмов, произошло в пермское время и, по-видимому, связано с образованием единого суперконтинента Пангея и сокращением площади мелководий. Последующие расхождение Пангеи и увеличение площади мелководий способствовало увеличению фаунистического богатства.

В развитии наземных сообществ наиболее важные события происходили в:

- силуре - начале девона, когда появились древнейшие сосудистые растения;

- в конце девона – карбоне, когда образовалось несколько ветвей папоротникообразных;

- в конце девона – появление семянных растений и их последующая адаптивная радиация с формированием “флоры голосемянных”;

- в меловое и третичное время - возникновение цветковых и завоевание ими господства на Земле, что, в значительной мере обусловлено их коэволюцией с насекомыми.

Появление позвоночных и их последующий выход на сушу (300-280 млн. л. н.) создали предпосылки для расцвета этой группы в меловое и третичное время, причем по ходу эволюции большая пластичность и, по-видимому, скорость видообразования, проявилась у мелких видов, которым свойственна меньшая скорость вымирания. Эти закономерности свойственны материковым флоре и фауне.

Эволюция островных сообществ несколько отличается и их видовое разнообразие зависит от происхождения островов (материковое или океаническое), их площади и, соответственно, разнообразия условий, удаленности от материков, продолжительности изоляции и расселительной способности организмов. Результатом их развития является большое число древних (архаичных) и эндемичных видов, их некоторые отличия от обычного облика, а в целом – бедность, уязвимость и замедленные темпы эволюции, что требует бережного к ним отношения и охраны.

3. Антропогенные факторы в формировании биоразнообразия.

Человек с момента своего появления на Земле постоянно оказывает влияние на мир растений и животных. Однако, если на начальных этапах истории это влияние было подобно влиянию других видов животных, то с ростом численности населения и развитием цивилизации масштабы воздействия постоянно увеличивались. В результате оказались истребленными крупные промысловые животные (мамонт, гигантский олень), существенно изменилась структура земель с вырубкой лесов, перевыпасом и т.д..

Негативное воздействие современного человека проявляется в различных формах, но преимущественно в разрушении и деградации естественных экосистем. За всю историю человечества к концу 19 в. эти экосистемы были разрушены примерно на 20% исходной площади, за последнее столетие их площадь увеличилась до 63% и это разрушение продолжается со средней скоростью 1% в год (50га в минуту). Особенно сильно пострадали экосистемы тропических и смешанных лесов, которые оказались уничтожены на 50-70%; сейчас их площадь ежегодно сокращается примерно на 200 тыс. кв. км. Почти полностью уничтожены степные экосистемы, которые сейчас в Европе, например, сохранились лишь небольшими фрагментами.

Считается, что это привело к исчезновению примерно 30 тыс. видов растений и нескольких десятков тысяч видов животных, в т.ч. с 1600 г 238 позвоночных (130 видов птиц, 68 млекопитающих, 28 рептилий, 6 амфибий и 6 рыб)). В настоящее время ежегодно исчезает один вид позвоночных животных (под угрозой исчезновения находится около 900 видов и подвидов), а общее количество исчезающих беспозвоночных животных, растений и грибов по некоторым расчетам достигает 15000 видов в год. Если такие темпы сохранятся, то уже в ближайшие десятилетия возможна потеря до 20% живой природы, что существенно понизит порог устойчивости и биосферы. В РФ из 20000 видов растений и грибов редкими считаются 672 вида, среди 1500 видов позвоночных редкими являются 260, а среди 110 000 беспозвоночных редкими признаются 155 .

В нашей области из 1650 видов сосудистых растений редкими признаны 177, из 470 видов позвоночных животных редкими считаются100 (рекомендованы во второе издание Красной книги); кроме них редкими объявлены 2 вида пауков и 37 видов насекомых.

Важным следствием разрушения местообитаний является фрагментация ареала видов, т.е. распадение их на ряд изолированных участков, которые уподобляются “островам” в океане антропогенных экосистем. Это затрудняет перемещение видов из одного острова в другой, а при глубокой фрагментации отрицательно сказывается на всех сторонах экологии вида (численности, популяционной структуре, повышается смертность, развиваются негативные генетические процессы, в частности инбридинг и дрейф генов). Для крупных видов, кроме того, ухудшается обеспеченность пищей и усиливается стрессовое воздействие фактора беспокойства (они в основном антропофобы), что может привести к гибели популяции. Промысловым видам при этом значительный ущерб начинает приносить перепромысел и браконьерство.

В целом все эти, в определенной степени лимитирующие факторы, по характеру воздействия на виды можно разделить на 2 группы:

-уменьшающие возможность выживания как следствие прямых потерь;

-снижающие репродуктивные возможности популяции.

В конечном итоге все это приводит к потере генетических ресурсов растительного и животного мира, замене естественных экосистем вторичными производными или агроэкосистемами с обедненным видовым составом, упрощенной структурой и не способными к саморегулированию.

Следствием этого является массовое размножение ряда бактерий, патогенных грибов, многих насекомых, некоторых позвоночных, для которых произошедшие изменения оказались благоприятными. Особенно хорошо это прослеживается в урбанизированных экосистемах на т. н. синантропных видах (“серой биоте”), ареалы которых существенно расширились, а численность резко увеличилась (мухи, моли, голуби, воробьи, мышевидные и др.)

Расширению ареала и увеличению численности (порой катастрофической - кролик в Австралии) ряда видов способствует непродуманная и случайная акклиматизация, в результате которой акклиматизанты оказываются вредителями или конкурентами местных, зачастую более продуктивных и ценных видов. Расширению ареала ряда гидробионтов способствует сооружение каналов, устранивших преграды между речными бассейнами (игла-рыба).