Дефаунация — это глобальное, локальное или функциональное вымирание популяций или видов животных из экологических сообществ . [4] Рост населения в сочетании с достижениями в области технологий сбора урожая привел к более интенсивной и эффективной эксплуатации окружающей среды. [5] Это привело к истощению крупных позвоночных из экологических сообществ, создав то, что было названо « пустым лесом ». [6] [5] [7] Дефаунация отличается от вымирания ; она включает в себя как исчезновение видов, так и снижение численности. [8] Эффекты дефаунации впервые были упомянуты на Симпозиуме по взаимодействию растений и животных в Университете Кампинаса, Бразилия, в 1988 году в контексте неотропических лесов. [9] С тех пор этот термин получил более широкое применение в биологии сохранения как глобальное явление. [4] [9]
По оценкам, за последние 40 лет было потеряно более 50 процентов всех диких животных . [10] В 2016 году было подсчитано, что к 2020 году будет потеряно 68% диких животных в мире. [11] В Южной Америке , как полагают, потеря составит 70 процентов. [12] Исследование 2021 года показало, что только около 3% поверхности суши планеты экологически и фаунистически нетронуты, со здоровыми популяциями местных видов животных и незначительным или нулевым человеческим следом. [13] [14]
В ноябре 2017 года более 15 000 ученых по всему миру выступили со вторым предупреждением человечеству , в котором, среди прочего, призвали к разработке и реализации политики, направленной на прекращение «дефаунации, браконьерства , эксплуатации и торговли видами, находящимися под угрозой исчезновения ». [15]
Интенсивная охота и добыча животных угрожают исчезающим видам позвоночных по всему миру. [16] [5] Дичь позвоночных считается ценной продукцией тропических лесов и саванн. В бразильской Амазонии ежегодно убивают 23 миллиона позвоночных; [17] крупные приматы , тапиры , белогубые пекари , гигантские броненосцы и черепахи являются одними из животных, наиболее чувствительных к добыче. [18] Чрезмерная охота может сократить местную популяцию таких видов более чем наполовину, а также снизить плотность популяции . Популяции, расположенные ближе к деревням, значительно больше подвержены риску истощения. [18] Обилие местных диких видов снижается по мере увеличения плотности местных поселений, таких как деревни. [19]
Охота и браконьерство могут привести к сокращению местной популяции или вымиранию некоторых видов. [21] Большинство затронутых видов подвергаются давлению из нескольких источников, но научное сообщество все еще не уверено в сложности этих взаимодействий и их обратных цепях. [4] [22]
В одном из исследований в Панаме была обнаружена обратная зависимость между интенсивностью браконьерства и численностью 9 из 11 изученных видов млекопитающих. [23] Кроме того, предпочитаемые виды дичи испытали более сильное снижение численности и имели более высокую пространственную изменчивость численности. [23]
Рост численности населения приводит к изменениям в землепользовании , что может привести к фрагментации , изменению или уничтожению естественной среды обитания . [5] Крупные млекопитающие часто более уязвимы к вымиранию, чем мелкие животные, поскольку им требуются более крупные территории обитания , и, таким образом, они более подвержены последствиям вырубки лесов . Крупные виды, такие как слоны , носороги , крупные приматы , тапиры и пекари, являются первыми животными, которые исчезают в фрагментированных тропических лесах . [24]
Исследование случая из Амазонского Эквадора проанализировало два подхода к управлению нефтяными дорогами и их влияние на окружающие сообщества диких животных. Дорога со свободным доступом имела леса, которые были вырублены и фрагментированы, а другая имела усиленный контроль доступа. Меньше видов было обнаружено вдоль первой дороги, а оценки плотности были почти на 80% ниже, чем на втором участке, где было минимальное беспокойство. [25] Это открытие предполагает, что беспокойство повлияло на готовность и способность местных животных перемещаться между участками.
Фрагментация снижает численность популяции, одновременно увеличивая риск вымирания, когда оставшийся размер среды обитания невелик. [26] Когда есть больше нефрагментированной земли, есть больше среды обитания для более разнообразных видов. Больший участок земли также означает, что он может вместить больше видов с большими ареалами обитания . Однако, когда размер участка уменьшается, увеличивается количество изолированных фрагментов, которые могут оставаться незанятыми местной фауной . Если это сохранится, виды могут вымереть в этом районе. [26]
Исследование вырубки лесов в Амазонии рассмотрело два типа фрагментации среды обитания : «рыбью кость» в более мелких владениях и другой неназванный большой тип владения. Большой тип владения содержал меньше фрагментов, чем меньший тип «рыбьей кости». Результаты показали, что более высокие уровни фрагментации в пределах типа «рыбьей кости» привели к потере видов и снижению разнообразия крупных позвоночных. [27] Влияние человека, такое как фрагментация лесов, может привести к тому, что большие территории потеряют способность поддерживать биоразнообразие и функционирование экосистемы из-за потери ключевых экологических процессов. [28] Это может впоследствии вызвать изменения в окружающей среде и исказить эволюционные процессы. [9]
В Северной Америке популяция диких птиц сократилась на 29%, или около трех миллиардов, с 1970 года, в основном из-за антропогенных причин, таких как утрата среды обитания для использования человеком, что является основной причиной сокращения, а также широко распространенного использования неоникотиноидных инсектицидов и распространения домашних кошек, которым разрешено бродить на открытом воздухе. [29]
Влияние человека, такое как колонизация и сельское хозяйство, привело к распространению видов за пределами их родных ареалов. [5] Фрагментация также имеет каскадные эффекты для местных видов, помимо сокращения среды обитания и доступности ресурсов; она делает районы уязвимыми для вторжений неместных видов. Инвазивные виды могут вытеснять или напрямую охотиться на местные виды, а также изменять среду обитания таким образом, что местные виды больше не могут выживать. [5] [25] [30]
Из вымерших видов животных, для которых известна причина вымирания , более 50% пострадали от инвазивных видов. Для 20% вымерших видов животных инвазивные виды являются единственной указанной причиной вымирания. Инвазивные виды являются второй по значимости причиной вымирания для млекопитающих. [31]
Тропические регионы наиболее сильно подвержены дефаунации. [4] [5] [9] Эти регионы, включающие бразильскую Амазонию , бассейн реки Конго в Центральной Африке и Индонезию , испытывают самые высокие темпы чрезмерной эксплуатации и деградации среды обитания . [8] Однако конкретные причины разнообразны, и районы с одной находящейся под угрозой исчезновения группой (например, птицами) не обязательно имеют также другие находящие под угрозой исчезновения группы (например, млекопитающие, насекомые или земноводные). [32]
Вырубка лесов в бразильской Амазонии приводит к фрагментации среды обитания и чрезмерной эксплуатации. Охотничье давление в лесах Амазонки возросло, поскольку традиционные методы охоты были заменены современным оружием, таким как дробовики. [5] [33] Подъездные пути, построенные для горнодобывающей промышленности и лесозаготовительных работ, фрагментируют лесной ландшафт и позволяют охотникам перемещаться в лесные районы, которые ранее были нетронутыми. [33] Торговля мясом диких животных в Центральной Африке стимулирует чрезмерную эксплуатацию местной фауны. [5] В Индонезии обитают самые находящиеся под угрозой исчезновения виды животных из всех регионов мира. [ 34] Международная торговля дикими животными, а также обширные лесозаготовительные, горнодобывающие и сельскохозяйственные работы приводят к упадку и вымиранию многочисленных видов. [34]
Инбридинг и потеря генетического разнообразия часто происходят с популяциями исчезающих видов, поскольку они имеют небольшие и/или сокращающиеся популяции. Потеря генетического разнообразия снижает способность популяции справляться с изменениями в окружающей среде и может сделать особей в сообществе однородными . Если это происходит, эти животные более восприимчивы к болезням и другим явлениям, которые могут быть нацелены на определенный геном . Без генетического разнообразия одна болезнь может искоренить целый вид. Инбридинг снижает показатели воспроизводства и выживаемости . Предполагается, что эти генетические факторы способствуют риску вымирания находящихся под угрозой исчезновения видов. [35]
Последствия дефаунации можно ожидать, что повлияют на растительное сообщество. Существует три не взаимоисключающих вывода относительно последствий для растительных сообществ тропических лесов:
В одном недавнем исследовании анализировалась плотность и состав саженцев из двух областей, Лос-Тустлас и Монтес-Асулес. Лос-Тустлас, который больше всего пострадал от деятельности человека, показал более высокую плотность саженцев и меньшее среднее количество различных видов, чем в другой области. Результаты показывают, что отсутствие позвоночных-распространителей может изменить структуру и разнообразие лесов. [38] В результате растительное сообщество, которое полагается на животных для распространения, может потенциально иметь измененное биоразнообразие , доминирование видов , выживание, демографию , а также пространственную и генетическую структуру. [39]
Браконьерство, вероятно, изменит состав растений, поскольку взаимодействие между дичью и видами растений различается по силе. Некоторые виды дичи взаимодействуют сильно, слабо или вообще не взаимодействуют с видами. Изменение состава видов растений , вероятно, будет результатом, поскольку чистый эффект удаления видов дичи различается среди видов растений, с которыми они взаимодействуют. [23]
Поскольку крупные позвоночные все чаще исчезают из сетей распространения семян, страдают мелкие распространители семян (например, летучие мыши, птицы, навозные жуки) и хищники семян (например, грызуны). Дефаунация приводит к сокращению разнообразия видов. [40] [41] Это происходит из-за ослабленной конкуренции; мелкие виды обычно конкурируют с крупными позвоночными за пищу и другие ресурсы. По мере того, как территория становится дефаунированной, доминирующие мелкие виды берут верх, вытесняя другие похожие виды и приводя к общему сокращению разнообразия видов. [37] Потеря разнообразия видов отражает большую потерю биоразнообразия , что имеет последствия для поддержания экосистемных услуг . [5]
Качество физической среды обитания также может пострадать. Виды птиц и летучих мышей (многие из которых являются мелкими распространителями семян) полагаются на минеральные лизунцы как на источник натрия, который не доступен в других местах их рациона. В обезфауненных районах Западной Амазонки минеральные лизунцы более густо покрыты растительностью и имеют меньшую доступность воды. Летучие мыши значительно реже посещали эти деградированные минеральные лизунцы. [33] Таким образом, деградация таких лизунцов негативно скажется на здоровье и воспроизводстве популяций летучих мышей. [33]
Дефаунация также имеет негативные последствия для сетей распространения семян. В западной части Амазонки птицы и летучие мыши имеют отдельные диеты и, таким образом, образуют отдельные гильдии внутри сети. [42] Предполагается, что крупные позвоночные, будучи универсалами, соединяют отдельные гильдии, создавая стабильную, устойчивую сеть. Дефаунация приводит к высокомодульной сети, в которой специализированные плодоядные вместо этого выступают в качестве соединительных узлов. [42]
Согласно исследованию 2022 года, опубликованному в журнале Science , за последние 130 000 лет пищевые связи наземных млекопитающих сократились на 53% в результате расширения численности населения и сопутствующей дефаунации. [43]
Изменения в динамике хищничества, хищничества семян, рассеивания семян, удаления падали, удаления навоза, вытаптывания растительности и других экосистемных процессах в результате дефаунации могут повлиять на поддерживающие и регулирующие экосистемные услуги, такие как круговорот и разложение питательных веществ , опыление сельскохозяйственных культур, борьба с вредителями и качество воды . [4]
Усилия по борьбе с дефауной включают в себя мосты для диких животных [44] и прибрежные коридоры . [45] Оба они могут быть также известны как механизмы пересечения диких животных . Путепроводы для диких животных специально используются для защиты многих видов животных от дорог. [44] Многие страны используют их, и было обнаружено, что они очень эффективны для защиты видов и обеспечения связи лесов. [44] Эти мосты выглядят как лесные мосты, которые пересекают множество дорог, как пешеходный мост для людей, позволяющий животным безопасно мигрировать с одной стороны леса на другую, поскольку дорога перерезала первоначальную связь. [44] В исследовании, проведенном Пеллом и Джонсом, изучающими использование птицами этих коридоров в Австралии, был сделан вывод о том, что многие птицы на самом деле использовали эти коридоры для перемещения с одной стороны леса на другую, и хотя они не проводили много времени конкретно в коридоре, они обычно использовали их. [44] Прибрежные коридоры очень похожи на путепроводы, они просто находятся на ровной земле, а не на мостах, однако они также работают как соединительные «мосты» между фрагментированными участками леса. Одно проведенное исследование связало коридоры со средой обитания птиц и их использованием для распространения семян. [45] Выводы этого исследования показали, что некоторые виды птиц сильно зависят от этих коридоров как от связей между лесами, поскольку перелет через открытую местность не является идеальным для многих видов. [45] В целом оба эти исследования сходятся во мнении, что необходимо установить некую связь между фрагментами, чтобы поддерживать лесную экосистему в наилучшем возможном состоянии, и что они на самом деле были очень эффективны. [44] [45]
Дефаунация в океане произошла позже и менее интенсивно, чем на суше. Относительно небольшое количество морских видов вымерло. Однако многие виды подверглись локальному, экологическому и коммерческому вымиранию. [46] Большинство крупных видов морских животных все еще существуют, так что распределение размеров глобальных видовых ассоциаций мало изменилось со времен плейстоцена, но особи каждого вида в среднем меньше, а чрезмерный вылов рыбы привел к сокращению генетического разнообразия. Большинство вымираний и сокращений популяций на сегодняшний день были вызваны чрезмерной эксплуатацией человеком. [47]
Из-за чрезмерного вылова рыбы популяция океанических акул и скатов сократилась на 71% с 1970 года, при этом более трех четвертей видов оказались на грани вымирания. [48] [49]
Морская дефаунация имеет широкий спектр эффектов на структуру и функционирование экосистемы. Потеря животных может иметь как нисходящие (каскадные), так и восходящие эффекты, [50] [51], а также последствия для биогеохимического цикла и стабильности экосистемы .
Две наиболее важные экосистемные услуги, которым угрожает морская дефауна, — это обеспечение продовольствием и защита прибрежных штормов. [46]
Источник данных: Всемирный фонд дикой природы (WWF) и Зоологическое общество Лондона
Источник данных: Living Planet Report (2022). Всемирный фонд дикой природы (WWF) и Зоологическое общество Лондона. -