Три старі новини про змінену нами планету та її дику́тні ділянки

Планета в колгоспній власності
Сумні прогнози містяться у статті міжнародної групи дослідників, опублікованій нещодавно в журналі Science. Аналізуючи біорізноманіття в районах рибальства по всьому світу, автори статті зафіксували його повсюдне скорочення. Морські екосистеми в чомусь схожі на картковий будиночок: витягни один його елемент, і будиночок зруйнується. На щастя, у регіонах, де ідеї охорони різноманіття морських тварин втілюються в життя, руйнування екосистем суттєво сповільнюється або навіть звертається назад.
До речі, «ідеологія» рибальства досі залишається найвідсталішою серед усіх галузей, що забезпечують харчування людства. Мова йде не про рибальську техніку, яка за останні десятиліття помітно просунулася вперед. Просто з часів, коли людина була мисливцем-збирачем, вона встигла перейти від збору дикорослих рослин до сільськогосподарського вирощування, а від полювання (як способу пропитання) — до тваринництва.
А от щодо риби та інших морських ресурсів підхід майже не змінився: хапай, що саме виросло. Рибоводчі ферми були б прикладом іншого ставлення до водних ресурсів, якби скрізь і всюди для годування вирощуваних риб не використовували безжально виловлювані «дикі» корми. І це ще не найгірший варіант: там, де риб кормлять комбікормами, відходи з часом перетворюють морське дно на сміттєзвалище, отруєне продуктами гниття.
Як буде реагувати людство на такі несприятливі прогнози? Поживемо — подивимося. На жаль, найймовірнішим сценарієм виявляється той, що названий «парадоксом громадських земель». Суть його ось у чому. У старій овецькій Англії землі ділилися на приватні (де пасти худобу міг лише їх власник) і громадські (які міг використовувати будь‑який скотар). Поки на громадській землі залишалась трава, будь‑який власник віддавав перевагу випасу своїх овець на безвласній території. Як ви думаєте, що робив середній англієць, побачивши, що через це громадська земля в'яне? Правильно, випасав на неї весь свій скот, щоб його живність урвала хоч якусь частинку зникаючої безвласної трави. Через певний час спільні пасовища перетворювалися на пустир.
З іншого боку, що нам приклади з англійського життя? Росіяни добре пам’ятають сумний досвід господарювання в колгоспах — їм і так все має бути зрозуміло. На жаль, планета досі перебуває в комунальній власності. Цікаво, чим же це завершиться?
"Це найподібніше до Едему місце, яке можна знайти на Землі…"
Важкодоступний район у горах Фойя (Foja), розташованих в індонезійській частині Нової Гвінеї, відвідала американо‑індонезійська експедиція. Її вражаючі відкриття змушують згадати «Загублений світ» Артура Конана Дойля.
Масив Фойя представляє собою практично не досліджений регіон площею 300 тисяч гектарів. Четверть століття тому неподалік від цих місць був у гостях американський географ професор Джаред Даймонд. Нині сюди вирушили двадцять п’ять вчених. Експедицію очолили спеціалісти американської організації Conservation International, а більшу частину учасників направив Індонезійський науковий інститут.

Табір експедиції в джунглях
За місяць міжнародна колективність встигла зібрати приголомшливі колекції. Виявлено 550 видів рослин (з них 5 раніше невідомих видів пальм), 40 видів ссавців, 250 — птахів, 150 видів метеликів (з них 4 нових), 60 видів безхвостих амфібій (з них 20 нових). Окрім невідомих у світовій фауні та флорі видів, багато знахідок розширили уявлення про природу Нової Гвінеї.

Брюс Біллер і заново відкрита райська птаха
Вражаюче багатство життя в горах Фойя пояснюється, перш за все, тим, що ця місцевість покрита тропічним лісом, найскладнішим природним співтовариством на Землі. До того ж гірський ландшафт ділить місцевість на ізольовані ділянки, де родинні групи еволюціонують по‑різному і в кінцевому підсумку породжують різні види. Нарешті, хоча цей район і знаходиться в одній з найнаселеніших країн світу¹, він досі не освоєний людиною. Однією з причин девственності Фойя є мудра політика індонезійського уряду, який закрив цей регіон для лісозаготівельників і геологів.

Самець золотогрудого шалашника прикрашає ягодами складну конструкцію («шалашик»), яка призначена для приваблення самок. Самка вибере того самця, який зробить найкрасивіший шалашик. Після цього пара підете в інше (!) місце, де зведе банальне гніздо, куди самка відкладе яйця. Цей вид, описаний у 1825 році, не могли знайти протягом усього ХХ століття.
З часів Олександра фон Гумбольдта і Девіда Лівінгстона у справі відкриття «загублених світів» відбулися різкі зміни. Сучасні дослідники прибули в місце, географія якого була їм заздалегідь відома, на вертольотах. Головна ж складність, яку довелося подолати мандрівникам (а керівник Брюс Біллер [Bruce Beehler] виношував ідею експедиції ще з часу поїздки Даймонда), — пошук джерел фінансування. Понад десяток спроб добратися в цей регіон, які здійснювали різні групи дослідників, виявилися не надто успішними, не в останню чергу через гіршу підготовку та більш скромне забезпечення.

Ці види безхвостих ще не описані. На першій фотографії — представник родини вузкоротких жаб, довжина дорослих особин яких менша за півтора сантиметри.
Про дивовижні зустрічі мандрівників минулого ми дізнаємося з їхніх путових щоденників, а сучасні первооткривачі представили докладні фото‑ та відеоматеріали. Проте накладки трапляються і сьогодні: коли керівник експедиції побачив брачний танець райської птахи, відомої лише з однієї знахідки, зробленої у XIX столітті, він був такий вражений, що забув увімкнути відеокамеру.
Багато чи залишилося на Землі таких місць? Мабуть, ні. На думку Брюса Біллера, варто пошукати в тропічній Африці та Південній Америці.
Окрім пишного різноманіття життя, райський сад дослідникам нагадала ще одна особливість гір Фойя. Тварини там не бояться людини. Адже страх викликають лише добре відомі небезпеки, а людина — це щось новеньке, досі невидане². Багато звірів (включаючи ехідів — не найпокірніші створіння) дозволяли брати їх на руки, а птахи зайнялися ухвалюванням прямо на очах спостерігачів.
Отже, рай на Землі існує. Там, де немає людей.

1 Населення Індонезії значно більше, ніж, наприклад, у Росії, при відносно невеликій площі островної держави. Повернутись до тексту
2 Страх перед людиною — результат суворого відбору на обережність і боязкість, який наш вид проводить зі всім тваринним світом планети. Ми можемо бути гордими собою — нас боїться майже все живе на Землі. Повернутись до тексту

Тесна планета
Людство все більше усвідомлює себе як глобальну силу, виявляючи нові та нові наслідки своєї активності. Останні тижні ознаменувалися цілою чергою повідомлень про різні форми нашого впливу на навколишнє середовище.
Поза конкуренцією, звичайно, тема глобального потепління. Опубліковані в журналі Science результати масштабного дослідження американськими кліматологами теплового обміну планети мають поставити крапку в старих спорах. Вченим вдалося досить точно визначити тепловий баланс Землі і переконатися в тому, що вона поглинає більше тепла, ніж випромінює. Ключову роль у дослідженні зіграли буї, розкидані по Світовому океану, а також вимірювання, проведені з космосу. Звісно, не обійшлося без створення цифрової моделі кліматичної циркуляції.
Обчислений тепловий дисбаланс (перевищення надходження тепла над витратами) становить 0,85 Вт/м². Кліматологи пов’язують його зі зростанням концентрації в атмосфері вуглекислого газу та інших парникових газів. Показано також, що теплова система нашої планети характеризується високою інерційністю, і навіть припинивши впливати на клімат, ми ще довго будемо пожинати плоди своєї безрозсудності.
Проте, незважаючи на доказовість опублікованих результатів, вони не переконали опонентів. Досі деякі вчені вважають, що глобальне потепління — причина, а не наслідок зростання концентрації CO₂. А від чого ж планета нагрівається? Від якихось інших причин, які викликають довгострокові зміни клімату. Звісно, на такому висновку наполягає лише небагато фахівців, але наукові істини не приймаються голосуванням. Як і слід було очікувати, критики обговорюваного дослідження вказують на недостатню обґрунтованість комп’ютерної моделі. І що, що вона адекватно описує динаміку вимірюваних параметрів? Параметри, ключові для оцінки майбутнього клімату, не вимірювалися безпосередньо, а оцінювалися за самою моделлю…
Накопичення CO₂ впливає не лише на тепловий баланс планети в цілому, а й на температуру зовнішньої частини атмосфери (термо‑ і екзосфери). Однак якщо вуглекислий газ у цілому нагріває Землю, то надзвичайно розріджений газ на висоті кількох сотень кілометрів — навпаки, охолоджує. Це пов’язано з тим, що поглинаюча термосфера енергія Сонця виводиться в основному за рахунок перенесення тепла до нижчої мезопаузи (у термосфері мало молекул, здатних ефективно випромінювати в ІК‑діапазоні, а в зоні мезопаузи їх достатньо). З ростом концентрації вуглекислого газу в атмосфері та мезопаузі ефективність відведення тепла з термосфери зростає, а густина газу відповідно падає. При нинішніх темпах густина зовнішніх оболонок за сто років може зменшитися вдвічі.
Що це має для нас значення? Зараз навколо планети літає близько десяти тисяч фрагментів космічних кораблів розміром понад 10 см, які поступово опускаються все нижче і нижче і, нарешті, зникають у щільних шарах атмосфери. Столкнення з ними (при швидкості зіткнення до 15 км/с) — серйозна небезпека для космічної техніки. Отже, надзвичайно розріджені газові оболонки, що доходять до околоземних орбіт, скорочують строк служби космічного сміття, а зростання концентрації вуглекислого газу цьому перешкоджає. Таким чином, сміття буде довше перебувати в космосі, а ймовірність зіткнення з ним кораблів зросте (Є, правда, і інший побічний ефект розрідження верхніх атмосферних оболонок, вже позитивний. На підтримання стабільної траєкторії руху низькоорбітальних супутників треба буде витрачати менше енергії).
Проте, земні наслідки глобального потепління для нас важливіші, адже зміна клімату впливає на безліч живих істот, що населяють нашу планету. Особливо чутливі до зміни умов швидко розмножувані тварини. Опубліковані результати двадцятирічного вивчення генетичного різноманіття австралійських дрозофіл (плідних мух, улюбленого об’єкту генетиків). При порівнянні популяцій, що живуть у різних регіонах, вдалося визначити гени, характерні для мух, що населяють тепліші райони. Справа в тому, що активність ферментів залежить від температури, і алкогольдегідрогеназа, оптимальна для теплої середовища, відрізняється від того ж ферменту, що ефективно працює у більш прохолодному кліматі. Отже, за два десятиліття у популяціях мух суттєво зросла частка «теплих» генів. Частота тропічної форми гена мух у Мельбурні (розташованому на півдні Австралії) тепер така ж, як двадцять років тому у Сіднеї (який ближче до екватора).
Зареєстрований феномен дозволяє сподіватися, що дрозофіли успішно перенесуть потепління, і генетики майбутнього не залишаться без природних популяцій для перевірки своїх гіпотез. А що чекає інші, не так швидко еволюціонуючі види? У більшості випадків нічого доброго. Виявлено, наприклад, що південним морським слонам стало важче вигодовувати потомство. Таючі пакові льоди вплинули на продуктивність водоростей, через них — на кількість криля, а в кінцевому підсумку — на зменшення традиційної для морських слонів їжі — кальмарів і риби. У результаті дитинчата цих гігантських тюленів не набирають необхідної ваги під час годування молоком і вирушають в океан з меншими шансами на виживання. Кількість морських слонів неминуче зменшується.
Проте, потепління — не єдина небезпека, що загрожує морським ссавцям. Ті, що живуть у канадських водах, кити-білухи встановили один із зареєстрованих рекордів за кількістю ракових пухлин серед популяцій диких тварин. Причина — суміш пестицидів, що змиваються в моря з суші. На жаль, багато забруднювачів здатні передаватися по харчових ланцюгах. На вершині харчової піраміди білухи страждають значно більше, ніж інші види. Деякі білухи накопичують стільки токсинів, що їх тіла можна вважати небезпечними відходами, захоронення яких вимагає особливих заходів безпеки.
Зрозуміло, що пестициди впливають і на людину. Давно описано зниження кількості життєздатних сперматозоїдів у спермі чоловіків по всьому світу. Досліджуючи цей феномен у Міссурі, американський епідеміолог Шанна Свон (Shanna Swan) виявила, що він більше стосується сільських жителів, ніж міських. Хоча цей ефект був пов’язаний з хронічним отруєнням пестицидами (алахлором, атразином і діазіноном), він зазвичай спостерігався не у фермерів, які обробляли посіви хімікатами, а у інших осіб. Виявляється, джерела водопостачання в сільській місцевості частіше забруднюються стоками, що містять пестициди, а отже, у чоловіків, які споживають цю воду, ризик розвитку азооспермії зростає в десятки разів.
Ефект забруднювачів може проявитися не лише у зниженні життєздатності сперми або її здатності до запліднення. Показано, що хлорорганічні речовини, що містяться у балтійській рибі, змінюють склад сперматозоїдів у шведських рибалок. Токсичний вплив збільшує частку сперматозоїдів з Y‑хромосомою (що при заплідненні дає хлопців) і зменшує частку носіїв X‑хромосоми (що забезпечує появу дівчат).
У цих і багатьох інших прикладах добре видно причинно‑наслідковий ланцюжок. Висока чисельність населення призводить до посилення впливу людини на середовище існування, а зміна параметрів середовища ускладнює відтворення популяції і в кінцевому підсумку може призвести до зниження чисельності населення. Саме так регулюється чисельність більшості видів на нашій планеті. На жаль, регуляція чисельності популяцій не відпрацювала в ході еволюції, адже в епоху становлення нашого виду люди вели зовсім інший спосіб життя. Це обставина ускладнюється небаченою для біосфери швидкістю культурної еволюції людини і неспецифічним характером нашого впливу на середовище. У видів, що мають досконалий механізм контролю над чисельністю популяцій, коливання кількості особин відносно незначні. Гірше регульовані популяції інших видів постійно переживають сильні коливання чисельності. Але найменше піддається екосистемній регуляції саме людство. Щоб «дістати» наш вид, треба нанести по екосистемі удар такої сили, що постраждає все. Більше того, людина — єдиний глобальний вид, і її існування залежить не лише від локальних умов, а й від ресурсів усієї планети. Виходить, що доки ми кардинально не зіпсуємо умови для життя на всій Землі, ми не змінемо своєї поведінки? Як би хотілося сподіватися, що здатність передбачати майбутнє допоможе нам уникнути цієї сумної долі!
D. Shabanov. Планета в колгоспній власності // Комп’ютерра, М., 2006. – № 42 (662)
D. Shabanov. "Це найподібніше до Едему місце, яке можна знайти на Землі…"// КТ, М., 2006. – № 6 (626)
D. Shabanov. Тесна планета // Комп’ютерра, М., 2005. – № 20 (592)