Способы сохранения и восстановления видового разнообразия

Возрастание масштабов практически неуправляемого разрушения природных комплексов, местообитаний видов растений и животных ведет, как мы это уже обсуждали, к снижению численности все большего числа видов до критического уровня, обрекая их на исчезновение. Количество известных науке видов высших растений превышает 600 тысяч, а животных — 2 миллиона. Общее количество видов животных, по расчетам на основе специальных экспериментов с частотой встречаемости новых видов, составляет, по-видимому, не менее 10, а может быть и 30 миллионов. При этом значительная, если не большая, часть видов таких многочисленных и разнообразных классов, как круглые черви, паукообразные и насекомые, особенно обитатели все еще недостаточно изученных тропических лесов, до сих пор не описаны и остаются неизвестными науке. Поэтому речь идет о необходимости предотвращения вымирания сотен тысяч и миллионов видов.

Очевидно что наиболее целесообразно сохранение достаточно больших, богатых видами экосистем, в составе которых сохранятся и все входящие в них виды. Это — генеральная линия в борьбе за сохранение видового разнообразия жизни — создание территорий, на которых частично или полностью запрещается хозяйственная деятельность, а присутствие людей ограничивается штатом охраны и исследователей. Такие территории называют заповедниками. Возможны более «мягкие» формы охраны, при которых разрешаются одни формы деятельности, например сельское хозяйство, и запрещаются другие — охота, рыбная ловля, лесозаготовки. Такие территории с ограниченным хозяйственным использованием называют заказниками. В мире существует достаточное разнообразие форм охраны природных комплексов, но только заповедники со строгим режимом охраны являются истинными резерватами видов дикой природы.

По расчетам, сделанным разными авторами, остановить катастрофическое вымирание видов, создавая новые заповедники, можно, если полностью изъять из хозяйственного использования и перевести на режим строгой охраны от 30 до 40% территории суши.

Конечно, заповедники должны охватывать все почвенно-климатические зоны и создаваться прежде всего в наиболее населенных странах и регионах, где природа испытывает особенно сильное давление цивилизации и где особенно велико число видов, находящихся под угрозой. Очевидно, что в ближайшие десятилетия человечество еще не сумеет «поделить» Землю с дикой природой и необходимые площади не удастся сделать заповедными.

Еще одна возможность сохранения редких видов заключается в увеличении числа зоопарков и ботанических садов, разведении исчезающих видов в условиях неволи с последующим возвращением размножившегося вида в природную среду. Есть много примеров успешного сохранения отдельных видов таким способом. Например, европейский зубр, к началу 30-х годов сохранившийся только в неволе, был успешно размножен в заповедниках при полувольном содержании и затем выпущен в природу. При этом, поскольку для восстановления вида использовали скрещивание с близким видом — американским бизоном, было получено достаточное количество «нечистокровных» зубров, составивших основу стада зубров Кавказского заповедника. «Чистокровные» зубры живут теперь в Беловежской Пуще, Окском и Приокско-Террасном заповедниках. Их численность превысила критическую, хотя генетические последствия этапа, на котором неизбежным было близкородственное скрещивание, все еще обнаруживаются, и это требует продолжения селекционной работы.

Задача сохранения в неволе и размножения редких видов животных — главная в деятельности основанного Джералдом Даррелом зоопарка на острове Джерси. Ряд программ по размножению в неволе редких видов животных с задачей последующего их возвращения в природу реализуется как в отдельных странах, так и учеными нескольких стран на своей территории. Такова русско-американская программа «Стерх», работая по которой, русские и американские зоологи в ежегодных экспедициях в тундру, в места гнездования этих прекрасных редких птиц, белых журавлей, собирают яйца в гнездах, где их отложено по два, хотя стерхи выкармливают только одного птенца. Яйца затем доставляют в специальный журавлиный питомник Окского заповедника, где в инкубаторе выводят птенцов, затем их выкармливают с тем, чтобы создать в питомнике размножающуюся полувольную популяцию и тем самым сохранить вид с перспективой его возвращения в природу.

Такая работа по каждому виду требует больших трудовых и финансовых затрат, поэтому программами спасения охватывается очень небольшое число видов, обычно крупных, хорошо заметных и чем-то привлекательных или символичных для человека зверей и птиц. Но не только финансовые затруднения не позволяют рассчитывать на этот метод, как на основной для большого числа видов. Необходимо получение популяции, состоящей из сотен и даже тысяч особей — это нужно, чтобы при возвращении вида в природу его численность была выше минимальной, иначе вид сразу же снова попадет в категорию исчезающих. Это требует отведения под питомники значительных территорий, и тут возникает та же сложность, что с заповедниками. Возможность одновременной работы с очень ограниченным числом видов диктует необходимость иметь в каком-то количестве животных исчезающих видов под контролем, например в условиях содержания в зоопарке, чтобы в порядке очередности, устанавливаемой по многим признакам, вид за видом размножать в питомниках и возвращать в природу. Однако в малочисленной популяции вид может просуществовать лишь ограниченное, не более 10-20, число поколений.

Простая передержка в зоопарках нескольких пар, время от времени дающих немногочисленное потомство, не может решить проблему сохранения вида. Она просто продлевает «агонию вида», удерживая в течение нескольких поколений численность на уровне ниже критического, причем неизбежно возникающий инбридинг, или близкородственное скрещивание, ведет к накоплению генетических дефектов и снижает жизненность потомства. Широко практикуемый обмен производителями между зоопарками лишь продлевает срок «доживания» вида, и только интенсивное размножение в питомнике при полувольном содержании, как это было сделано с зубром, может дать виду шанс на выживание. Тем не менее эта деятельность, которой многие энтузиасты посвящают всю свою жизнь, совершенно необходима: пока живы хотя бы несколько представителей исчезающего вида, сохраняется надежда на то, что на их основе удастся восстановить вид.

Не контролируемый естественным отбором дрейф генов и отрицательные последствия инбридинга в той же мере, что животным в зоопарке, свойственны растениям в ботанических садах, если они там размножаются в течение нескольких поколений. Во всех случаях длительного содержания в малочисленных популяциях заметно обедняется резерв наследственной изменчивости вида, что может потребовать для каждого вида перед его возвращением в природу проводить специальную работу по увеличению генетического разнообразия.

Даже если, с учетом всех сложностей, связанных с сохранением видов в заповедниках, зоопарках, ботанических садах и специальных питомниках, вести эту работу с предельной интенсивностью, очевидно, она не сможет охватить тысячи видов, которые нужно сохранить, чтобы не потерять навсегда возможность восстановления оптимальной для человека природной среды. Кроме того, для возвращения вида в природу необходимое условие успеха — ликвидация причин, вызвавших роковое снижение его численности. В большинстве случаев, как мы уже знаем, эта причина — разрушение местообитаний. Следовательно, нужно пытаться сохранить возможность восстановления вида, обреченного на исчезновение, до тех пор, пока не сложатся условия для восстановления пригодных для этого вида местообитаний.

«Последняя линия обороны» в борьбе с уменьшением видового разнообразия жизни на Земле — генетические криобанки, создание которых только начинается. Еще в начале XX века, вскоре после того, как в технике научились получать сжиженные газы с очень низкими температурами кипения, было обнаружено, что многие семена растений и даже некоторые животные, такие как тихоходки, приспособленные к высушиванию, не теряют жизнеспособности после замораживания в жидком азоте при температуре -196 градусов. Возникла новая отрасль биологии, которая исследует воздействие на живые клетки, ткани и организмы низких и сверхнизких температур, — криобиология. Выяснилось, что главной причиной гибели клеток при замораживании оказывается разрушение клеточных структур растущими в клеточных и межклеточных жидкостях кристалликами льда. Были найдены естественные и искусственные криопротекто-ры — вещества, влияющие на кристаллообразование льда в цитоплазме и предотвращающие таким образом образование крупных кристаллов, разрушающих клеточные структуры.

С 1949 года криоконсервацию стали использовать на практике для сохранения семенной жидкости наиболее ценных быков-производителей и широкого использования метода искусственного оплодотворения коров для улучшения породных показателей стада. С 1980 года начались работы по применению метода криоконсервации для сохранения генетических материалов редких и исчезающих видов животных и растений. Теперь уже в генетических криобанках удается сохранять сперму большинства видов животных, зародыши и некоторые соматические клетки в виде замороженных культур, семена большинства видов растений. Преимущество криобанков в том, что при температуре жидкого азота практически исключаются мутации в молекулах ДНК под действием теплового шума, поэтому генетические материалы могут храниться без нарушений в течение десятков и сотен лет, а при защите от радиоактивного фона и космических лучей — до 3 тысяч лет. Кроме того, емкость криохранилищ может быть легко увеличена по мере увеличения количества сохраняемых образцов.

Вместе с тем криобанк не снимает проблем предварительного размножения сохраняемых видов после восстановления живых растений и животных. Перед возвращением восстановленного из материалов криобанка вида в природу необходимо получить под контролем человека достаточно многочисленную популяцию, а для этого нужны питомники и прохождение этапа полувольного содержания. Просто наличие генетических материалов того или иного вида в криобанке позволяет заняться его восстановлением в любой необходимый или наиболее удобный момент с использованием оптимальных методов и без угрозы вырождения малочисленной популяции.

Для разумной организации работ по восстановлению видов важно ясное понимание не только значения, но и биологического смысла биоразнообразия. Различают биоразнообразие таксономическое, экологическое и генетическое. Таксономическое разнообразие выражается перечнем (списком) видов, обитающих на той или иной территории, и отражает как эволюционную историю видов, так и современные экологические условия территории. Роль последних отражается в экологическом разнообразии, учитывающем соотношение численностей близких и далеких по требованиям к условиям среды видов или групп видов, позволяя отличать территории благоприятные для увеличения таксономического разнообразия и неблагоприятные. Понятие генетического разнообразия относится к отдельным видам или популяциям и выражается объемом аллелофонда (резерва наследственной изменчивости), который, как мы уже обсуждали, определяет приспособительные и эволюционные возможности вида. Очевидно, все эти ипостаси биологического разнообразия взаимосвязаны и должны учитываться при организации работ.

Таким образом, задача сохранения видового разнообразия может быть решена, по-видимому, при одновременном использовании всех перечисленных методов. Ясно, что ее решение будет тем легче и надежнее, чем больше видов удастся сохранить в природных ландшафтных комплексах, включающих наряду с хозяйственными объектами те или иные элементы природной среды. Сюда относятся зеленые насаждения городов и пригородные зоны отдыха, лесные участки между сельскохозяйственными угодьями, занимающие, как правило, овраги, заболоченные и другие неудобные участки, лесопромышленные территории. Особую ценность в этом отношении имеют полезащитные лесные полосы, которые не только защищают почву полей от ветровой эрозии и улучшают ее водный режим, но и служат местом размножения многих видов хищных насекомых, естественных врагов растительноядных насекомых и клещей — вредителей сельского хозяйства, а также многих насекомоядных птиц, часть которых, например скворец, дрозд-рябинник и многие другие, гнездятся в лесу или на опушках, а корм собирают на полянах, лугах и в полях. Такие лесные полосы и «острова» леса среди полей дают приют не только множеству насекомых и птиц, но и зайцам, лисам, горностаям, кабану, лосю и множеству других зверей. Важно, чтобы такие вкрапления лесных участков в массивы полей были не слишком удалены друг от друга, чтобы популяции обитающих в них животных не оказались полностью изолированными и их общая численность не падала из-за этого до критического уровня.

Пока трудно дать надежную количественную оценку вклада таких участков переживания элементов дикой природы, естественных экосистем, на эксплуатируемых территориях. Можно лишь констатировать, что значительная часть видового разнообразия, свойственного, например листопадным лесам, сохраняется, когда лесными участками занято еще около 20% территории. Конечно, охрана таких участков от браконьерства, вытаптывания отдыхающими, перевыпаса скота и других воздействий человека не может быть организована так, как это можно сделать в заповедниках. Состояние таких лесных участков в наибольшей степени зависит от отношения к природе самых широких слоев населения, служит косвенным показателем уровня культуры и гражданского сознания людей.

При достаточно бережном отношении к диким животным многие из них оказываются способными жить рядом с человеком. Например, один из лучших пернатых певцов наших лесов, черный дрозд, у нас еще живущий в наиболее глухих, мало посещаемых людьми лесах, во многих странах Европы уже стал типичной птицей городских парков. Бобры в Канаде в последние годы стали охотно селиться на речках вблизи городов, где запрещена охота.

Разработка норм и принципов землепользования, при которых оптимально сочетаются интересы хозяйственного использования земель и сохранения видового разнообразия исходных ландшафтных комплексов различных территорий — одна из важнейших задач, решение которых необходимо для обеспечения благополучного будущего людей на Земле и в каждой стране.

Извечная проблема взаимоотношения между природой и человеком в век научно-технической революции приобретает особую остроту. Население Земли уже превысило 4 миллиарда человек, а бурное развитие науки и техники вооружило человека громадными возможностями воздействия на природу. Достаточно сказать, что по дорогам мира «бегает» более 270 миллионов автомобилей, засоряя тяжелыми металлами окружающую среду, на вскрышных рудных разработках трудятся шагающие экскаваторы, с ковшом емкостью в сто кубических метров, созданы тысячи искусственных водохранилищ с зеркалом воды, в несколько раз превышающим площадь Каспийского моря, леса мира сократились на 48%, на каждый гектар сельскохозяйственных угодий в среднем выкладывается более 400 г ядохимикатов, нарушающих естественную жизнь природных комплексов, гармоническую систему, сложившуюся в природе за миллионы лет эволюционного развития, где, по выражению Ф. Энгельса, «все взаимосвязано и взаимно определено».

Выводя из природной системы какой-либо один компонент или резко сокращая его воздействие на другие компоненты, мы неизменно нарушаем экологическую систему, нарушаем динамическое равновесие, на что природа реагирует весьма болезненно. В целом ряде районов мира природа тяжело больна, ее постоянно лихорадит, а нередко возникают и кризисные ситуации, влекущие за собой необычные разливы, затопляющие пахотные земли, деревни и города и приносящие народам тяжелые бедствия; пыльные бури, уносящие плодородный слой почвы, на образование которого ушли тысячелетия; засухи, губящие сельскохозяйственные растения, скот, диких животных и превращающие цветущие территории в безлюдные пустыни. Чаще, чем прежде, наблюдаются необычные морозы, приводящие к гибели плодовые растения, с большим трудом продвинутые, человеком из оптимальных условий их обитания на север, и т. д. и т. п. Идет засорение природы и из-за частного владения природными ресурсами. Достаточно напомнить о судьбе озера Эри в США площадью в 25 тыс. кв. км, загрязненного сбросами неочищенных отходов от 350 предприятий, расположенных по его берегам, и крупнейшей автомобильной агломерации Детройта. Вот что пишет об озере- Эри американский эколог Барри Коммунер (1971): «Огромные массы разлагающейся рыбы и водорослей покрывают берег. … Биологический баланс озера Эри нарушен, и если озеро еще пока не погибло, то во всяком случае оно поражено смертельным недугом».

В Ментонском обращении, направленном в Организацию Объединенных Наций 11 мая 1971 г., крупнейшие умы современности, лауреаты Нобелевских премий, создатели новых направлений в науке, академики предупреждали, что на земле существует хрупкое равновесие физических и биологических явлений, нарушение которого может поставить под угрозу будущую жизнь на нашей планете. Такое авторитетное суждение не могло не обратить внимания ООН на эту проблему, и в 1972 г. в Стокгольме была проведена первая всемирная конференция по охране окружающей среды. Эта конференция подтвердила срочность решения проблемы нормализации отношений между человеком и природой. Знаменитый норвежский путешественник и ученый Тур Хейердал, делавший доклад о загрязнении Мирового океана, писал: «До самого горизонта поверхность моря оскверняли черные комки мазута с булавочную головку, с горошину, даже с картофелину. …Дрейф длился 57 дней, из них 43 дня мы вылавливали сетью комки мазута».

На этой конференции впервые был проведен научный анализ состояния природной среды в результате далеко не всегда разумной деятельности человека и подчеркнуто, что если загрязнение биосферы пойдет такими темпами, то будущее существование человечества будет поставлено под сомнение.

Организация Объединенных Наций в 1973 г. создает специальную программу ЮНЕП (United Nations Environment Programme), проводящую большие работы по изучению состояния природной среды в разных странах мира. Активизирует свою деятельность Международный союз охраны природы (МСОП — International union for conservation of Nature and natural resources), созданный по инициативе ряда ученых в 1948 г. при поддержке ЮНЕСКО, специального органа, ведающего культурой, образованием и наукой Организации Объединенных Наций.

Во многих странах создаются общественные организации по охране природы, в ряде стран они находят широкую поддержку правительств. Самой массовой общественной организацией в мире по охране природы, несомненно, является Всероссийское общество охраны природы, созданное в 1924 г. и насчитывающее сейчас более 30 миллионов членов. Это общество ведет большую работу по пропаганде идей охраны природы среди широких слоен населения, оказывает большую помощь в проведении государственных мероприятий по охране природы.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.