Дефаунация — это глобальное, локальное или функциональное исчезновение популяций животных или видов из экологических сообществ . [4] Рост численности населения в сочетании с достижениями в технологиях сбора урожая привел к более интенсивному и эффективному использованию окружающей среды. [5] Это привело к истощению крупных позвоночных животных из экологических сообществ, создавая то, что было названо « пустым лесом ». [6] [5] [7] Дефаунация отличается от вымирания ; оно включает в себя как исчезновение видов, так и снижение их численности. [8] Эффекты дефаунации были впервые продемонстрированы 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 использование в биологии сохранения как глобальное явление. [4] [9]
По оценкам, за последние 40 лет исчезло более 50 процентов всей дикой природы . [10] В 2016 году было подсчитано, что к 2020 году 68% дикой природы в мире будет потеряно. [11] В Южной Америке , как полагают, потери составляют 70 процентов. [12] Исследование 2021 года показало, что только около 3% земной поверхности планеты экологически и фаунистически нетронуты, со здоровыми популяциями местных видов животных и практически без человеческого следа. [13] [14]
В ноябре 2017 года более 15 000 учёных по всему миру выступили со вторым предупреждением человечеству , в котором, среди прочего, призвали к разработке и реализации политики, направленной на прекращение «дефауны, кризиса браконьерства , а также эксплуатации и торговли видами, находящимися под угрозой исчезновения ». [15]
Интенсивная охота и добыча животных угрожают исчезающим видам позвоночных во всем мире. [16] [5] Дикие позвоночные считаются ценной продукцией тропических лесов и саванн. В Бразильской Амазонии ежегодно погибают 23 миллиона позвоночных животных; [17] Крупные приматы , тапиры , белогубые пекари , гигантские броненосцы и черепахи — одни из животных, наиболее чувствительных к добыче. [18] Чрезмерная охота может сократить местную популяцию таких видов более чем наполовину, а также снизить плотность популяции . Население, расположенное ближе к деревням, подвергается значительно большему риску истощения. [18] Численность местных видов дичи снижается по мере увеличения плотности местных поселений, таких как деревни. [19]
Охота и браконьерство могут привести к сокращению местной популяции или исчезновению некоторых видов. [21] Большинство затронутых видов подвергаются давлению со стороны множества источников, но научное сообщество до сих пор не уверено в сложности этих взаимодействий и их обратных связей. [4] [22]
В одном тематическом исследовании, проведенном в Панаме, была обнаружена обратная зависимость между интенсивностью браконьерства и численностью 9 из 11 изученных видов млекопитающих. [23] Кроме того, численность предпочитаемых видов диких животных сократилась сильнее, а их численность увеличилась в пространстве. [23]
Рост 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 более мелкие животные, поскольку им требуются более обширные территории обитания и, следовательно, они более склонны страдать от последствий вырубки лесов . Крупные виды, такие как слоны , носороги , крупные приматы , тапиры и пекари , являются первыми животными, исчезнувшими в фрагментированных тропических лесах . [24]
В тематическом исследовании, проведенном в Амазонии, Эквадоре, были проанализированы два подхода к управлению нефтяными дорогами и их влияние на окружающие сообщества диких животных. На дороге со свободным доступом были вырублены и фрагментированы леса, а на другой дороге был введен строгий контроль доступа. Вдоль первой дороги было обнаружено меньше видов, при этом оценки плотности были почти на 80% ниже, чем на втором участке, где нарушения были минимальными. [25] Эти данные свидетельствуют о том, что беспорядки повлияли на желание и способность местных животных путешествовать между участками.
Фрагментация снижает популяцию, одновременно увеличивая риск вымирания, когда размер оставшейся среды обитания невелик. [26] Чем больше нефрагментированной земли, тем больше среды обитания для более разнообразных видов. Больший участок земли также означает, что на нем можно разместить больше видов с более широкими ареалами обитания . Однако при уменьшении размера пятна увеличивается количество изолированных фрагментов, которые могут оставаться незанятыми местной фауной . Если так будет продолжаться, виды в этом районе могут вымереть. [26]
В исследовании вырубки лесов в Амазонии рассматривались две модели фрагментации среды обитания : «рыбья кость» на небольших участках и еще одна неназванная модель с крупными участками. Большой узор собственности содержал меньше фрагментов, чем меньший узор из рыбьих костей. Результаты показали, что более высокий уровень фрагментации структуры рыбьих костей привел к утрате видов и уменьшению разнообразия крупных позвоночных. [27] Воздействие человека, такое как фрагментация лесов, может привести к тому, что большие территории потеряют способность поддерживать биоразнообразие и функции экосистем из-за утраты ключевых экологических процессов. [28] Следовательно, это может вызвать изменения в окружающей среде и исказить эволюционные процессы. [9]
В Северной Америке популяция диких птиц сократилась на 29%, или примерно на три миллиарда, с 1970 года, в основном в результате антропогенных причин, таких как потеря среды обитания для использования человеком, что является основной движущей силой сокращения, а также широкое использование неоникотиноидных инсектицидов . и распространение домашних кошек, которым разрешено бродить на открытом воздухе. [29]
Человеческое влияние, такое как колонизация и сельское хозяйство, привело к распространению видов за пределами их естественного ареала. [5] Фрагментация также оказывает каскадное воздействие на местные виды, помимо сокращения среды обитания и доступности ресурсов; это оставляет территории уязвимыми для вторжений инородцев. Инвазивные виды могут вытеснять местные виды или напрямую охотиться на них, а также изменять среду обитания так, что местные виды больше не могут выжить. [5] [25] [30]
Среди вымерших видов животных, причина исчезновения которых известна, более 50% пострадали от инвазивных видов. Для 20% вымерших видов животных инвазивные виды являются единственной причиной вымирания. Инвазивные виды являются второй по важности причиной вымирания млекопитающих. [31]
Тропические регионы наиболее сильно страдают от дефаунии. [4] [5] [9] Эти регионы, в том числе бразильская Амазонка , бассейн Конго в Центральной Африке и Индонезия , испытывают наибольшие темпы чрезмерной эксплуатации и деградации среды обитания . [8] Однако конкретные причины различны, и территории, где есть одна группа, находящаяся под угрозой исчезновения (например, птицы), не обязательно также имеют другие группы, находящиеся под угрозой исчезновения (например, млекопитающие, насекомые или амфибии). [32]
Вырубка лесов бразильской Амазонки приводит к фрагментации среды обитания и чрезмерной эксплуатации. Охотничье давление в тропических лесах Амазонки возросло, поскольку традиционные методы охоты были заменены современным оружием, таким как дробовики. [5] [33] Подъездные дороги, построенные для горнодобывающих и лесозаготовительных работ, фрагментируют лесной ландшафт и позволяют охотникам перемещаться в лесные массивы, которые ранее были нетронутыми. [33] Торговля мясом диких животных в Центральной Африке стимулирует чрезмерную эксплуатацию местной фауны. [5] В Индонезии обитают самые исчезающие виды животных из всех регионов мира. [34] Международная торговля дикими животными, а также обширные лесозаготовки, добыча полезных ископаемых и сельское хозяйство приводят к сокращению и исчезновению многих видов. [34]
Инбридинг и утрата генетического разнообразия часто происходят с популяциями видов, находящихся под угрозой исчезновения, поскольку их популяции малы и/или сокращаются. Утрата генетического разнообразия снижает способность популяции справляться с изменениями в окружающей среде и может сделать индивидуумов внутри сообщества 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 уничтожить целый вид. Инбридинг снижает воспроизводство и выживаемость . Предполагается, что эти генетические факторы способствуют риску исчезновения видов, находящихся под угрозой исчезновения. [35]
Можно ожидать, что последствия дефаунации отразятся на растительном сообществе. Есть три не исключающих друг друга вывода относительно последствий для растительных сообществ тропических лесов:
В одном недавнем исследовании проанализирована плотность и состав саженцев в двух районах: Лос-Тустлас и Монтес-Азулес. Лос-Тустлас, который больше всего пострадал от деятельности человека, показал более высокую плотность саженцев и меньшее среднее количество различных видов, чем в другом районе. Результаты показывают, что отсутствие позвоночных-расселителей может изменить структуру и разнообразие лесов. [38] В результате растительное сообщество, расселение которого зависит от животных, потенциально может иметь измененное биоразнообразие , доминирование видов , выживаемость, демографию , а также пространственную и генетическую структуру. [39]
Браконьерство, вероятно, приведет к изменению состава растений, поскольку взаимодействие между видами дичи и растений различается по силе. Некоторые виды дичи сильно, слабо или вообще не взаимодействуют с видами. Результатом, вероятно, станет изменение видового состава растений, поскольку общий эффект удаления охотничьих видов варьируется в зависимости от вида растений, с которыми они взаимодействуют. [23]
Поскольку крупные позвоночные все чаще теряются из сетей распространения семян, страдают мелкие распространители семян (т.е. летучие мыши, птицы, навозные жуки) и семенные хищники (т.е. грызуны). Дефауна приводит к уменьшению видового разнообразия. [40] [41] Это связано с ослаблением конкуренции; виды с мелким телом обычно конкурируют с крупными позвоночными за пищу и другие ресурсы. По мере того, как территория обесцвечивается, доминирующие виды с мелким телом берут верх, вытесняя другие подобные виды и приводя к общему сокращению видового разнообразия. [37] Утрата видового разнообразия отражает большую утрату 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 разносчиками семян) полагаются на минеральные лизунцы как на источник натрия, которого нет в других местах их рациона. В лишенных фауны районах Западной Амазонки минеральные лизуны более густо покрыты растительностью и имеют меньшую доступность воды. Летучие мыши значительно реже посещали эти деградировавшие минеральные облизывания. [33] Таким образом, деградация таких облизываний отрицательно скажется на здоровье и воспроизводстве популяций летучих мышей. [33]
Дефауна также имеет негативные последствия для сетей распространения семян. В западной части Амазонки птицы и летучие мыши питаются раздельно и, таким образом, образуют отдельные гильдии внутри сети. [42] Предполагается, что крупные позвоночные, будучи универсалами, объединяют отдельные гильдии, создавая стабильную, устойчивую сеть. Дефаунизация приводит к созданию высокомодульной сети, в которой специализированные плодоядные животные вместо этого действуют как соединительные центры. [42]
Согласно исследованию 2022 года, опубликованному в журнале Science , связи с пищевой сетью наземных млекопитающих сократились на 53% за последние 130 000 лет в результате увеличения численности населения и сопутствующей дефауны. [43]
Изменения в динамике хищничества, хищничества семян, распространения семян, удаления падали, удаления навоза, вытаптывания растительности и других экосистемных процессов в результате дефаунации могут повлиять на поддерживающие и регулирующие функции экосистемы, такие как круговорот и разложение питательных веществ, опыление сельскохозяйственных культур , борьба с вредителями , и качество воды . [4]
Усилия по борьбе с дефауной включают путепроводы для дикой природы [44] и прибрежные коридоры . [45] Оба из них могут быть иначе известны как механизмы пересечения диких животных . Путепроводы для дикой природы специально используются с целью защиты многих видов животных от дорог. [44] Многие страны используют их, и они оказались очень эффективными в защите видов и обеспечении связи лесов. [44] Эти эстакады 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 отрезала первоначальную связь. [44] В исследовании, проведенном Пеллом и Джонсом при изучении использования птицами этих коридоров в Австралии, был сделан вывод, что многие птицы на самом деле использовали эти коридоры для перемещения с одной стороны леса на другую, и хотя они это делали специально в коридоре много времени не проводили, ими обычно пользовались. [44] Прибрежные коридоры очень похожи на эстакады, они расположены только на равнине, а не на мостах, однако они также работают как соединительные «мосты» между фрагментированными частями леса. Одно проведенное исследование связало коридоры с местом обитания птиц и их использованием для распространения семян. [45] Выводы этого исследования показали, что некоторые виды птиц сильно зависят от этих коридоров как связей между лесами, поскольку полет по открытой местности не идеален для многих видов. [45] В целом оба этих исследования согласны с тем, что между фрагментами необходимо установить какую-то связь, чтобы сохранить лесную экосистему в наилучшем состоянии, и что они на самом деле оказались очень эффективными. [44] [45]
Дефауна в океане произошла позже и менее интенсивно, чем на суше. Относительно небольшое количество морских видов было доведено до исчезновения. Однако многие виды подверглись местному, экологическому и коммерческому исчезновению. [46] Большинство крупных видов морских животных все еще существуют, так что распределение размеров глобальных скоплений видов 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 численности населения на сегодняшний день вызвано чрезмерной эксплуатацией человеком видов. [47]
Чрезмерный вылов рыбы привел к сокращению популяций океанических акул и скатов на 71% с 1970 года, при этом более трех четвертей видов находятся на грани исчезновения. [48] [49]
Дефаунизация морской среды оказывает широкий спектр последствий на структуру и функционирование экосистем. Гибель животных может иметь как нисходящие (каскадные), так и восходящие эффекты, [50] [51] , а также иметь последствия для биогеохимического круговорота и стабильности экосистемы .
Двумя наиболее важными экосистемными услугами, которым угрожает дефауна моря, являются обеспечение продовольствием и защита от прибрежных штормов. [46]
Источник данных: Всемирный фонд дикой природы (WWF) и Лондонское зоологическое общество.
Источник данных: Living Planet Report (2022).
Всемирный фонд дикой природы (WWF) и Лондонское зоологическое общество.
-