Вымирание — прекращение существования таксона в результате смерти его последнего члена . Таксон может функционально вымереть до смерти своего последнего члена, если он утратит способность к размножению и восстановлению. Поскольку потенциальный ареал вида может быть очень большим, определить этот момент сложно и обычно делается ретроспективно. Эта трудность приводит к таким явлениям, как таксоны Lazarus , когда вид, предположительно вымерший, внезапно «появляется» (обычно в летописи окаменелостей ) после периода очевидного отсутствия.
По оценкам , более 99% всех видов , когда-либо живших на Земле , а их число составляет более пяти миллиардов видов [ 1] , вымерло . [2] [3] [4] [5] По оценкам, в настоящее время во всем мире насчитывается около 8,7 миллионов видов эукариот , [6] и, возможно, во много раз больше, если включить микроорганизмы , такие как бактерии . [7] Известные вымершие виды животных включают нептичьих динозавров , саблезубых кошек , дронтов , мамонтов , наземных ленивцев , тилацинов , трилобитов и золотых жаб .
В ходе эволюции виды возникают в процессе видообразования — когда новые разновидности организмов возникают и процветают, когда они способны найти и использовать экологическую нишу , — а виды вымирают, когда они больше не способны выживать в изменяющихся условиях или в условиях превосходящей конкуренции . . Связь между животными и их экологическими нишами прочно установлена. [8] Типичный вид вымирает в течение 10 миллионов лет после своего первого появления, [5] хотя некоторые виды, называемые живыми ископаемыми , выживают практически без морфологических изменений в течение сотен миллионов лет.
Массовые вымирания — относительно редкие события; однако изолированные вымирания видов и клад весьма распространены и являются естественной частью эволюционного процесса. [9] Только недавно были зарегистрированы вымирания, и учёные были встревожены нынешними высокими темпами вымирания . [10] [11] [12] [13] [14] Большинство вымерших видов никогда не документировались научно. По оценкам некоторых ученых, до половины существующих в настоящее время видов растений и животных могут вымереть к 2100 году . лет на восстановление. [16]
Согласно отчету IPBES о глобальной оценке биоразнообразия и экосистемных услуг за 2019 год , биомасса диких млекопитающих сократилась на 82%, естественные экосистемы потеряли около половины своей площади, а миллион видов находится под угрозой исчезновения — и все это в основном в результате действия человека. Двадцать пять процентов видов растений и животных находятся под угрозой исчезновения. [17] [18] [19] В последующем отчете МПБЭУ назвал неустойчивое рыболовство, охоту и лесозаготовки одними из основных факторов глобального кризиса вымирания видов. [20]
В июне 2019 года под угрозой исчезновения оказался миллион видов растений и животных. С 1750 года исчез как минимум 571 вид растений, но, вероятно, гораздо больше. Основной причиной вымирания является разрушение естественной среды обитания в результате деятельности человека, такой как вырубка лесов и превращение земель в поля для сельского хозяйства. [21]
Символ кинжала (†), помещенный рядом с названием вида или другого таксона, обычно указывает на его статус вымершего.
Примеры вымерших видов и подвидов включают:
Вид вымирает, когда умирает последний существующий член. Таким образом, вымирание становится неизбежным, когда не осталось выживших особей, способных воспроизводиться и создавать новое поколение. Вид может функционально вымереть , когда выживет лишь горстка особей, которые не могут размножаться из-за плохого здоровья, возраста, редкого распространения на большом ареале, отсутствия особей обоих полов (у видов, размножающихся половым путем ) или по другим причинам.
Для точного определения исчезновения (или псевдовымирания ) вида требуется четкое определение этого вида . Чтобы объявить вымерший вид, рассматриваемый вид должен однозначно отличаться от любого предка или дочернего вида, а также от любых других близкородственных видов. Вымирание вида (или замена дочерним видом) играет ключевую роль в гипотезе прерывистого равновесия Стивена Джея Гулда и Найлза Элдриджа . [24]
В экологии вымирание иногда неофициально используется для обозначения локального вымирания , при котором вид перестает существовать в выбранной области исследования, несмотря на то, что он все еще существует в других местах . Локальное вымирание можно компенсировать реинтродукцией особей этого вида, взятых из других мест; Реинтродукция волка является примером этого. Виды, которые не вымерли в глобальном масштабе, называются современными . Те виды, которые существуют, но находятся под угрозой исчезновения, называются видами , находящимися под угрозой исчезновения .
В настоящее время важным аспектом вымирания являются попытки человека сохранить виды, находящиеся под угрозой исчезновения. Это отражено в создании природоохранного статуса «вымершие в дикой природе» (EW) . Виды, перечисленные под этим статусом Международным союзом охраны природы (МСОП), не имеют живых экземпляров в дикой природе и содержатся только в зоопарках или других искусственных средах. Некоторые из этих видов функционально вымерли, поскольку они больше не являются частью их естественной среды обитания, и маловероятно, что этот вид когда-либо будет восстановлен в дикой природе. [26] Когда это возможно, современные зоологические учреждения стараются поддерживать жизнеспособную популяцию для сохранения вида и возможной будущей реинтродукции в дикую природу, используя тщательно спланированные программы разведения .
Вымирание дикой популяции одного вида может иметь побочные эффекты, вызывая дальнейшее вымирание. Их еще называют «цепями вымирания». [27] Это особенно часто встречается при исчезновении ключевых видов .
Исследование 2018 года показало, что шестое массовое вымирание , начавшееся в позднем плейстоцене , может занять от 5 до 7 миллионов лет, чтобы восстановить 2,5 миллиарда лет уникального разнообразия млекопитающих до уровня, который был до эры человека. [16] [28]
Вымирание родительского вида, при котором дочерние виды или подвиды все еще существуют, называется псевдовымиранием или филетическим вымиранием. По сути, старый таксон исчезает, трансформируется ( анагенез ) в преемника [29] или разделяется более чем на один ( кладогенез ). [30]
Псевдовымирание трудно продемонстрировать, если нет убедительной цепочки доказательств, связывающих живые виды с представителями ранее существовавших видов. Например, иногда утверждается, что вымерший Hyracotherium , который был ранней лошадью, имеющей общего предка с современной лошадью , является псевдовымершим, а не вымершим, поскольку существует несколько существующих видов Equus , включая зебру и осла ; однако, поскольку ископаемые виды обычно не оставляют после себя генетического материала, нельзя сказать, превратился ли Hyracotherium в более современные виды лошадей или просто произошел от общего предка с современными лошадьми. Псевдовымирание гораздо легче продемонстрировать для более крупных таксономических групп.
Целакант , рыба, родственная двоякодышащим и четвероногим , считалась вымершей с конца мелового периода . Однако в 1938 году живой экземпляр был найден у реки Чалумна (ныне Тёломнка) на восточном побережье Южной Африки. [31] Куратор музея Марджори Кортни-Латимер обнаружила рыбу среди улова местного траулера, которым управлял капитан Хендрик Гусен, 23 декабря 1938 года. [31] Местный профессор химии Дж. Л. Б. Смит подтвердил важность рыбы в знаменитой телеграмме. : «САМЫЙ ВАЖНЫЙ СОХРАНЕНИЕ СКЕЛЕТ И ЖАБРЫ = ОПИСАННАЯ РЫБА». [31]
Гораздо более недавние возможные или предполагаемые вымирания видов, которые, возможно, все еще существуют, включают тилацина , или тасманского тигра ( Thylacinus cynocephalus ), последний известный экземпляр которого умер в зоопарке Хобарта на Тасмании в 1936 году; японский волк ( Canis lupus hodophilax ), которого в последний раз видели более 100 лет назад; американский дятел с клювом из слоновой кости ( Campephilus Principalis ), последний раз которого общепризнанно видели в 1944 году; и тонкоклювый кроншнеп ( Numenius tenuirostris ), не встречавшийся с 2007 года. [32]
Пока виды развивались, виды вымирали. По оценкам, более 99,9% всех когда-либо существовавших видов вымерли. Средняя продолжительность жизни вида составляет 1–10 миллионов лет [33] , хотя она сильно различается между таксонами. Разнообразие причин может прямо или косвенно способствовать исчезновению вида или группы видов. «Как каждый вид уникален, — пишут Беверли и Стивен К. Стернс , — так и каждое вымирание… причины каждого из них различны — некоторые тонкие и сложные, другие очевидные и простые». [34] Проще говоря, любой вид, который не может выжить и размножиться в окружающей среде и не может переселиться в новую среду, где он может это сделать, вымирает и вымирает. Вымирание вида может произойти внезапно, когда здоровый в других отношениях вид полностью истребляется, например, когда токсическое загрязнение делает всю среду его обитания непригодной для жизни; или может происходить постепенно, в течение тысяч или миллионов лет, например, когда вид постепенно проигрывает в конкуренции за пищу более приспособленным конкурентам. Вымирание может произойти спустя долгое время после событий, которые его привели в движение; это явление известно как « долг вымирания» .
Оценку относительной важности генетических факторов по сравнению с факторами окружающей среды как причин вымирания сравнивают с дебатами о природе и воспитании . [35] Вопрос о том, были ли новые вымирания в летописи окаменелостей вызваны эволюцией , конкуренцией, хищничеством, болезнями или катастрофой, является предметом обсуждения; Марк Ньюман, автор книги «Моделирование вымирания» , выступает за математическую модель, которая соответствует всем позициям. [5] Напротив, биология сохранения использует модель вихря вымирания для классификации вымираний по причинам. Когда высказываются опасения по поводу вымирания человечества , например, в книге сэра Мартина Риса 2003 года «Наш последний час» , эти опасения связаны с последствиями изменения климата или техногенной катастрофы.
Вымирание, вызванное деятельностью человека, началось, когда люди мигрировали из Африки более 60 000 лет назад. [36] В настоящее время экологические группы и некоторые правительства обеспокоены исчезновением видов, вызванным действиями человечества, и пытаются предотвратить дальнейшее вымирание с помощью различных природоохранных программ. [10] Люди могут вызвать исчезновение вида из-за чрезмерного сбора урожая , загрязнения , разрушения среды обитания , внедрения инвазивных видов (таких как новые хищники и пищевые конкуренты ), чрезмерной охоты и других воздействий. Взрывной, неустойчивый рост населения и увеличение потребления на душу населения являются важными факторами кризиса вымирания. [37] [38] [39] [40] По данным Международного союза охраны природы (МСОП), с 1500 года, произвольной даты, выбранной для определения «недавних» вымираний, было зарегистрировано 784 вымирания, вплоть до года 2004 г.; многие из них, скорее всего, остались незамеченными. Несколько видов также внесены в список вымерших с 2004 года. [41]
Если адаптация , повышающая приспособленность популяции, происходит медленнее, чем деградация окружающей среды плюс накопление слегка вредных мутаций , то популяция вымрет. [42] Меньшие популяции имеют меньше полезных мутаций, попадающих в популяцию в каждом поколении, что замедляет адаптацию. Кроме того , в небольших популяциях легче исправить слегка вредные мутации ; Возникающая в результате петля положительной обратной связи между небольшим размером популяции и низкой приспособленностью может вызвать мутационный кризис .
Ограниченный географический ареал является наиболее важным фактором, определяющим вымирание рода при фоновых темпах, но становится все более неактуальным по мере возникновения массового вымирания. [43] Ограниченный географический диапазон является причиной как небольшой численности населения, так и большей уязвимости к местным экологическим катастрофам.
На темпы вымирания может влиять не только размер популяции, но и любой фактор, влияющий на эволюционность , включая балансирующий отбор , загадочную генетическую изменчивость , фенотипическую пластичность и устойчивость . Разнообразный или глубокий генофонд дает популяции более высокие шансы в краткосрочной перспективе пережить неблагоприятное изменение условий. Эффекты, которые вызывают или вознаграждают потерю генетического разнообразия , могут увеличить вероятность исчезновения вида. Узкие места в популяциях могут резко сократить генетическое разнообразие, резко ограничивая количество размножающихся особей и делая инбридинг более частым.
Вымирание иногда приводит к тому, что виды эволюционировали до определенной экологии [44] , которая подвергается генетическому загрязнению , то есть неконтролируемой гибридизации , интрогрессии и генетическому затоплению, что приводит к гомогенизации или вытеснению интродуцированных ( или гибридных ) видов. [45] Эндемичные популяции могут столкнуться с таким исчезновением, когда новые популяции импортируются или выборочно разводятся людьми, или когда изменение среды обитания приводит к контакту ранее изолированных видов. Вымирание наиболее вероятно для редких видов , вступивших в контакт с более многочисленными; [46] скрещивание может поглотить более редкий генофонд и создать гибриды, истощая чистопородный генофонд (например, находящийся под угрозой исчезновения дикий водяной буйвол находится под наибольшей угрозой исчезновения из-за генетического загрязнения, исходящего от многочисленных домашних водяных буйволов ). Такие вымирания не всегда очевидны из морфологических (негенетических) наблюдений. Некоторая степень потока генов является нормальным эволюционным процессом; тем не менее гибридизация (с интрогрессией или без нее) ставит под угрозу существование редких видов. [47] [48]
Генофонд вида или популяции — это разнообразие генетической информации у его живых представителей. Большой генофонд (обширное генетическое разнообразие ) связан с устойчивыми популяциями, способными пережить периоды интенсивного отбора . Между тем, низкое генетическое разнообразие (см. инбридинг и узкие места популяций ) уменьшает диапазон возможных адаптаций. [49] Замена местных генов чужеродными сужает генетическое разнообразие в пределах исходной популяции, [46] [50] тем самым увеличивая вероятность вымирания.
Деградация среды обитания в настоящее время является основной антропогенной причиной исчезновения видов. Основной причиной деградации среды обитания во всем мире является сельское хозяйство, за которым следуют разрастание городов , лесозаготовки, добыча полезных ископаемых и некоторые методы рыболовства. Деградация среды обитания вида может изменить ландшафт приспособленности до такой степени, что вид больше не сможет выживать и вымрет. Это может произойти в результате прямых последствий, например, когда окружающая среда становится токсичной , или косвенно, ограничивая способность вида эффективно конкурировать за сокращающиеся ресурсы или против новых видов-конкурентов.
Деградация среды обитания из-за токсичности может очень быстро уничтожить вид, убивая всех живых представителей в результате заражения или их стерилизации . Это также может происходить в течение более длительных периодов времени при более низких уровнях токсичности, влияя на продолжительность жизни, репродуктивную способность или конкурентоспособность.
Деградация среды обитания может также принимать форму физического разрушения ниш среды обитания. В качестве примера часто приводят широко распространенное уничтожение тропических лесов и их замену открытыми пастбищами; [15] уничтожение густого леса уничтожило инфраструктуру, необходимую многим видам для выживания. Например, папоротник , которому нужна густая тень для защиты от прямых солнечных лучей, больше не может выжить без укрытия леса. Другой пример – разрушение дна океана донным тралением . [51]
Деградация среды обитания также часто сопровождается уменьшением ресурсов или появлением новых видов-конкурентов. Глобальное потепление позволило некоторым видам расширить свой ареал, создавая конкуренцию другим видам, ранее населявшим эту территорию. Иногда эти новые конкуренты являются хищниками и напрямую влияют на виды-жертвы, а иногда они могут просто вытеснить уязвимые виды за ограниченные ресурсы. Жизненно важные ресурсы, включая воду и пищу, также могут быть ограничены во время деградации среды обитания, что приведет к вымиранию.
В естественном ходе событий виды вымирают по ряду причин, включая, помимо прочего: вымирание необходимого хозяина, добычи или опылителя, межвидовую конкуренцию , неспособность бороться с развивающимися болезнями и изменением условий окружающей среды (особенно внезапными изменениями). которые могут способствовать появлению новых хищников или удалению добычи. В последнее время в геологическом времени человек стал дополнительной причиной вымирания некоторых видов, либо как новый мегахищник, либо путем перемещения животных и растений из одной части мира в другую. Такие интродукции происходили на протяжении тысячелетий, иногда намеренно (например, домашний скот , выпущенный моряками на острова в качестве будущего источника пищи), а иногда случайно (например, крысы , сбегающие с лодок). В большинстве случаев интродукции оказываются безуспешными, но когда инвазивный чужеродный вид все же приживается, последствия могут быть катастрофическими. Инвазивные чужеродные виды могут напрямую воздействовать на местные виды, поедая их, конкурируя с ними и внедряя патогены или паразиты , которые вызывают у них заболевание или убивают; или косвенно, разрушая или деградируя их среду обитания. Человеческие популяции сами могут действовать как инвазивные хищники. Согласно «гипотезе чрезмерного убийства», быстрое вымирание мегафауны в таких областях, как Австралия (40 000 лет до настоящего времени), Северная и Южная Америка (12 000 лет до настоящего времени), Мадагаскар , Гавайи (300–1000 гг. Н.э.) и Новая Зеландия. (1300–1500 гг. н.э.) возник в результате внезапного попадания людей в среду, полную животных, которые никогда раньше их не видели и поэтому были совершенно не приспособлены к их хищническим методам. [52]
Со-вымирание означает утрату одного вида из-за исчезновения другого; например, исчезновение насекомых -паразитов после потери их хозяев. Совместное вымирание также может произойти, когда вид теряет своего опылителя или хищников в пищевой цепи , которые теряют свою добычу. «Сосуществование видов — это проявление одной из взаимосвязей организмов в сложных экосистемах... Хотя сосуществование, возможно, и не является самой важной причиной вымирания видов, оно, безусловно, коварно». [53] Совместное исчезновение особенно распространено, когда вымирает ключевой вид . Модели показывают, что совместное вымирание является наиболее распространенной формой утраты биоразнообразия . Возможно, существует каскад совместного вымирания на всех трофических уровнях . Такие последствия наиболее серьезны в мутуалистических и паразитических отношениях. Примером совместного вымирания являются орел Хааста и моа : орел Хааста был хищником, который вымер, потому что исчез его источник пищи. Моа представляли собой несколько видов нелетающих птиц, которые были источником пищи для орла Хааста. [54]
Вымирание в результате изменения климата было подтверждено исследованиями окаменелостей. [55] В частности, вымирание земноводных во время коллапса тропических лесов каменноугольного периода , 305 миллионов лет назад. [55] Обзор, проведенный в 2003 году в 14 исследовательских центрах биоразнообразия, предсказал, что из-за изменения климата 15–37% наземных видов будут «обречены на исчезновение» к 2050 году. [56] [57] Экологически богатые районы, которые потенциально могут пострадать. самые тяжелые потери включают Капский флористический регион и Карибский бассейн . В этих районах может наблюдаться удвоение нынешнего уровня углекислого газа и повышение температуры, что может привести к уничтожению 56 000 видов растений и 3700 видов животных. [58] Изменение климата также оказалось фактором утраты среды обитания и опустынивания . [59]
Исследования окаменелостей видов с момента их эволюции до их исчезновения показывают, что виды с высоким половым диморфизмом , особенно характеристиками самцов, которые используются для конкуренции за спаривание, подвергаются более высокому риску исчезновения и вымирают быстрее, чем виды с меньшим половым диморфизмом. виды с наименьшим половым диморфизмом выживают в течение миллионов лет, в то время как виды с наибольшим половым диморфизмом вымирают всего за тысячи лет. Более ранние исследования, основанные на подсчете количества ныне живущих видов в современных таксонах, показали большее количество видов в таксонах с более половым диморфизмом, что было интерпретировано как более высокая выживаемость в таксонах с более сильным половым отбором, но такие исследования современных видов измеряют только косвенные эффекты. вымирания и подвержены таким источникам ошибок, как вымирающие и обреченные таксоны, видоизменяющиеся из-за разделения ареалов среды обитания на более мелкие изолированные группы во время сокращения среды обитания таксонов, находящихся на грани исчезновения. Возможные причины более высокого риска исчезновения видов с более сильным половым отбором, показанные всесторонними исследованиями окаменелостей, которые исключают такие источники ошибок, включают дорогие украшения, отобранные половым путем, отрицательно влияющие на способность пережить естественный отбор , а также половой отбор, уничтожающий разнообразие видов. гены, которые в нынешних экологических условиях нейтральны для естественного отбора, но некоторые из которых могут быть важны для выживания при изменении климата. [60]
В истории жизни на Земле произошло как минимум пять массовых вымираний и четыре за последние 350 миллионов лет, когда многие виды исчезли за относительно короткий период геологического времени. Массивное извержение, в результате которого в атмосферу было выброшено большое количество частиц тефры , считается одной из вероятных причин « пермско-триасового вымирания », произошедшего около 250 миллионов лет назад [61] , в результате которого, по оценкам, погибло 90% видов, существовавших тогда. существующий. [62] Есть также основания полагать, что этому событию предшествовало другое массовое вымирание, известное как « Вымирание Олсона» . [61] Мел -палеогеновое вымирание (K-Pg) произошло 66 миллионов лет назад, в конце мелового периода ; он наиболее известен тем, что уничтожил нептичьих динозавров , среди многих других видов.
Согласно опросу 400 биологов, проведенному в 1998 году Американским музеем естественной истории в Нью-Йорке , почти 70% полагают, что Земля в настоящее время находится на ранних стадиях массового вымирания, вызванного деятельностью человека, [64] известного как голоценовое вымирание . В этом опросе такая же доля респондентов согласилась с прогнозом, что до 20% всех ныне живущих популяций могут вымереть в течение 30 лет (к 2028 году). В специальном выпуске журнала Science за 2014 год говорится, что существует широко распространенный консенсус по вопросу массового вымирания видов, вызванного деятельностью человека. [65] В исследовании 2020 года, опубликованном в PNAS, говорится, что современный кризис вымирания «может быть самой серьезной экологической угрозой для существования цивилизации, поскольку он необратим». [66]
Биолог Э.О. Уилсон подсчитал [15] в 2002 году, что если нынешние темпы разрушения биосферы человеком сохранятся, половина всех видов растений и животных на Земле вымрет через 100 лет. [67] Что еще более важно, текущие темпы глобального вымирания видов оцениваются в 100–1000 раз «фоновыми» темпами (средние темпы вымирания в эволюционной временной шкале планеты Земля), [68] [69] быстрее, чем в любой другой время в истории человечества, [70] [71], в то время как будущие ставки, вероятно, будут в 10 000 раз выше. [69] Однако некоторые группы вымирают гораздо быстрее. Биологи Пол Р. Эрлих и Стюарт Пимм , среди прочих, утверждают, что рост населения и чрезмерное потребление являются основными движущими силами современного кризиса вымирания. [72] [73] [37] [74]
В январе 2020 года Конвенция ООН о биологическом разнообразии разработала план по смягчению современного кризиса вымирания, установив крайний срок в 2030 году для защиты 30% суши и океанов Земли и сокращения загрязнения на 50% с целью обеспечить восстановление экосистем к 2050 году. [75] [76] В докладе ООН « Глобальная перспектива в области биоразнообразия» за 2020 год говорится, что из 20 целей в области биоразнообразия, изложенных в целевых задачах по сохранению биоразнообразия , принятых в Айти в 2010 году, только 6 были «частично достигнуты» к крайнему сроку 2020 года. [77] В докладе предостерегается, что биоразнообразие будет продолжать сокращаться, если статус-кво не будет изменен, в частности, «в настоящее время неустойчивые модели производства и потребления, роста населения и технологических разработок». [78] В отчете за 2021 год, опубликованном в журнале Frontiers in Conservation Science , некоторые ведущие ученые заявили, что даже если бы Цели Айти по сохранению биоразнообразия, установленные на 2020 год, были достигнуты, это не привело бы к значительному смягчению последствий утраты биоразнообразия. Они добавили, что неспособность мирового сообщества достичь этих целей неудивительна, учитывая, что утрата биоразнообразия «далеко не входит в число приоритетов любой страны, уступая другим проблемам, таким как занятость, здравоохранение, экономический рост или стабильность валюты». [79] [80]
На протяжении большей части истории современное понимание вымирания как конца вида было несовместимо с преобладающим мировоззрением. До 19 века большая часть западного общества придерживалась веры в то, что мир был создан Богом и поэтому был полным и совершенным. [83] Своего расцвета эта концепция достигла в 1700-х годах, когда пик популярности получила теологическая концепция, называемая великой цепью бытия , в которой вся жизнь на земле, от мельчайшего микроорганизма до Бога, связана в непрерывную цепь. [84] Согласно этой модели, вымирание вида было невозможным, так как это создало бы пробелы или недостающие звенья в цепи и разрушило бы естественный порядок. [83] [84] Томас Джефферсон был твердым сторонником великой цепи бытия и противником вымирания, [83] [85] как известно, отрицая вымирание шерстистого мамонта на том основании, что природа никогда не позволяет расе животных вымирать. [86]
В конце 17 века была обнаружена серия окаменелостей, которые не похожи ни на один из ныне живущих видов. В результате научное сообщество отправилось в путешествие творческой рационализации, пытаясь понять, что случилось с этими видами, в рамках концепции, не учитывающей полное вымирание. В октябре 1686 года Роберт Гук представил Королевскому обществу отпечаток наутилуса , который имел диаметр более двух футов [87] и морфологически отличался от любых известных ныне живущих видов. Гук предположил, что это произошло просто потому, что эти виды жили в глубоком океане, и их еще никто не обнаружил. [84] Хотя он утверждал, что вид мог быть «потерян», он считал это маловероятным. [84] Точно так же в 1695 году сэр Томас Молинье опубликовал отчет об огромных рогах, найденных в Ирландии , которые не принадлежали ни к одному из существующих таксонов в этой области. [85] [88] Молинье рассуждал, что они произошли от североамериканского лося и что это животное когда-то было распространено на Британских островах . [85] [88] Вместо того, чтобы предположить, что это указывает на возможность вымирания видов, он утверждал, что, хотя организмы могут вымереть локально, они никогда не могут быть полностью потеряны и будут продолжать существовать в каком-то неизвестном регионе земного шара. [88] Позже было подтверждено, что рога принадлежат вымершему оленю Megaloceros . [85] Ход мыслей Гука и Молинье было трудно опровергнуть. Когда части мира не были тщательно исследованы и нанесены на карту, ученые не могли исключить, что животные, обнаруженные только в летописи окаменелостей, не просто «прятались» в неисследованных регионах Земли. [89]
Жоржу Кювье приписывают создание современной концепции вымирания в лекции во Французском институте в 1796 году , [82] [86] , хотя большую часть своей карьеры он посвятил попыткам убедить более широкое научное сообщество в своей теории. [90] Кювье был уважаемым геологом, которого хвалили за способность реконструировать анатомию неизвестного вида по нескольким фрагментам костей. [82] Его основным доказательством вымирания были черепа мамонтов, найденные в бассейне Парижа . [82] Кювье признал их отличными от любого известного живого вида слонов и утверждал, что маловероятно, что такое огромное животное останется незамеченным. [82] В 1812 году Кювье вместе с Александром Броньяром и Жоффруа Сен-Илером нанесли на карту пласты Парижского бассейна. [84] Они видели чередующиеся отложения соленой и пресной воды, а также закономерности появления и исчезновения окаменелостей на протяжении всей летописи. [85] [90] Из этих закономерностей Кювье вывел исторические циклы катастрофических наводнений, вымирания и повторного заселения Земли новыми видами. [85] [90]
Ископаемые свидетельства Кювье показали, что в прошлом существовали совершенно другие формы жизни, чем те, которые существуют сегодня, и этот факт был принят большинством ученых. [83] Основная дискуссия сосредоточилась на том, был ли этот оборот, вызванный вымиранием, постепенным или резким по своей природе. [90] Кювье понимал, что вымирание — это результат катастрофических событий, которые уничтожают огромное количество видов, а не постепенное вымирание вида с течением времени. [91] Его катастрофический взгляд на природу вымирания собрал у него множество противников в недавно возникшей школе униформизма . [91]
Жан-Батист Ламарк , сторонник постепенности и коллега Кювье, рассматривал окаменелости различных форм жизни как свидетельство изменчивого характера видов. [90] Хотя Ламарк не отрицал возможность вымирания, он считал, что это исключительное и редкое явление и что большая часть изменений видов с течением времени происходила из-за постепенных изменений. [90] В отличие от Кювье, Ламарк скептически относился к возможности катастрофических событий достаточно большого масштаба, чтобы вызвать полное вымирание. В своей геологической истории Земли под названием «Гидрогеология» Ламарк вместо этого утверждал, что поверхность Земли сформировалась в результате постепенной эрозии и отложения воды, и что виды со временем изменились в ответ на изменение окружающей среды. [90] [92]
Чарльз Лайель , известный геолог и основатель униформизма , считал, что процессы прошлого следует понимать, используя процессы сегодняшнего дня. Как и Ламарк, Лайель признал, что вымирание может произойти, отметив полное исчезновение дронта и истребление местных лошадей на Британских островах. [84] Он также выступал против массового вымирания , полагая, что любое вымирание должно быть постепенным процессом. [82] [86] Лайель также показал, что первоначальная интерпретация Кювье парижских слоев была неверной. Вместо катастрофических наводнений, предполагаемых Кювье, Лайель продемонстрировал, что структуры отложений соленой и пресной воды , подобные тем, которые наблюдаются в Парижском бассейне, могут образовываться в результате медленного повышения и падения уровня моря . [85]
Концепция вымирания была неотъемлемой частью работы Чарльза Дарвина « Происхождение видов» , при этом менее приспособленные линии со временем исчезали. Для Дарвина вымирание было постоянным побочным эффектом конкуренции . [93] Из-за широкого распространения книги « Происхождение видов» было широко признано, что вымирание происходило постепенно и равномерно (эта концепция теперь называется фоновым вымиранием ). [86] Лишь в 1982 году, когда Дэвид Рауп и Джек Сепкоски опубликовали свою основополагающую статью о массовом вымирании, Кювье был оправдан, а катастрофическое вымирание было признано важным механизмом. Современное понимание вымирания представляет собой синтез катастрофических событий вымирания, предложенных Кювье, и фоновых событий вымирания, предложенных Лайелем и Дарвином.
Бельгийские ученые предложили потенциальное объяснение массового вымирания динозавров на Земле, предположив, что значительную роль сыграла пыль. Около 66 миллионов лет назад астероид упал на Землю у берегов Мексики, ознаменовав завершение мелового периода. Хотя широко распространено мнение, что динозавры вблизи места удара не выжили бы, ученые интересовались судьбой остальной популяции динозавров. Чтобы ответить на этот вопрос, исследователи из Королевской обсерватории Бельгии провели компьютерное моделирование, воссоздавая в цифровом виде события, произошедшие после удара астероида.
Астероид, который столкнулся с Землей 66 миллионов лет назад, образовал кратер Чиксулуб, расположенный под полуостровом Юкатан у побережья Мексики. Научные исследования показывают, что астероид Чиксулуб выбросил в атмосферу Земли газы на основе серы и значительное количество силикатной пыли. Это воздействие впоследствии спровоцировало извержения вулканов и широкомасштабные лесные пожары по всему миру, что привело к выбросу сажи и углекислого газа в воздух. Эти совокупные эффекты привели к продолжительному периоду темноты, вызванному переносимыми по воздуху частицами, создав «зиму», которая длилась примерно 15 лет.
По мнению исследователей, эта «ударная зима» стала причиной исчезновения 75% видов растений и животных на Земле. Мутная атмосфера заслоняла солнечный свет, не позволяя растениям осуществлять фотосинтез, процесс выработки энергии и роста. В результате большая часть растительной жизни погибла, что привело к нехватке пищи для травоядных динозавров. Поскольку количество травоядных динозавров сократилось, это также привело к уменьшению запасов пищи для плотоядных динозавров. [94]
Вымирание является важной темой исследований в области зоологии и биологии в целом, а также стало предметом беспокойства за пределами научного сообщества. Ряд организаций, таких как Всемирный фонд природы , был создан с целью сохранения видов от вымирания. Правительства пытались посредством принятия законов избежать разрушения среды обитания, чрезмерного сбора урожая в сельском хозяйстве и загрязнения . Хотя многие антропогенные вымирания были случайными, люди также занимались преднамеренным уничтожением некоторых видов, таких как опасные вирусы , и предполагалось полное уничтожение других проблемных видов. Другие виды были преднамеренно доведены до исчезновения или почти доведены до исчезновения из-за браконьерства , или потому, что они были «нежелательными», или для продвижения других человеческих целей. Одним из примеров было почти полное исчезновение американских бизонов , которые были почти полностью уничтожены в результате массовой охоты, санкционированной правительством Соединенных Штатов, с целью заставить коренных американцев переселиться , многие из которых полагались на бизонов как на пищу. [97]
Биолог Брюс Уолш называет три причины научного интереса к сохранению видов: генетические ресурсы , стабильность экосистемы и этика ; и сегодня научное сообщество «подчеркивает важность» сохранения биоразнообразия. [98] [99]
В наше время коммерческим и промышленным интересам часто приходится бороться с влиянием производства на растительный и животный мир. Однако некоторые технологии с минимальным или отсутствующим доказанным вредным воздействием на Homo sapiens могут быть разрушительными для дикой природы (например, ДДТ ). [100] [101] Биогеограф Джаред Даймонд отмечает, что, хотя крупный бизнес может называть экологические проблемы «преувеличенными» и часто наносить «разрушительный ущерб», некоторые корпорации считают, что в их интересах принять передовые методы сохранения и даже участвовать в усилиях по сохранению. которые превосходят площади, занимаемые национальными парками . [102]
Правительства иногда рассматривают утрату местных видов как потерю для экотуризма [ 103] и могут принять законы, предусматривающие суровое наказание за торговлю местными видами, чтобы предотвратить вымирание в дикой природе. Природные заповедники создаются правительствами как средство обеспечения постоянной среды обитания для видов, перенаселенных в результате человеческой экспансии. Конвенция о биологическом разнообразии 1992 года привела к появлению международных программ Плана действий по сохранению биоразнообразия , которые пытаются предоставить всеобъемлющие руководящие принципы для государственного сохранения биоразнообразия. Правозащитные группы, такие как «Проект диких земель» [104] и «Альянс за нулевое вымирание», [105] работают над просвещением общественности и принуждением правительств к действиям.
Люди, живущие близко к природе, могут зависеть от выживания всех видов в их среде обитания, что подвергает их высокому риску исчезновения . Однако люди отдают приоритет повседневному выживанию, а не сохранению видов; Из-за перенаселения тропических развивающихся стран леса оказывают огромное давление из-за натурального сельского хозяйства , в том числе подсечно-огневых методов ведения сельского хозяйства, которые могут сократить среду обитания исчезающих видов. [106]
Философ -антинаталист Дэвид Бенатар заключает, что любое популярное беспокойство по поводу исчезновения видов, кроме человека, обычно возникает из-за беспокойства о том, как потеря вида повлияет на человеческие желания и потребности, что «мы будем жить в мире, обедневшем из-за утраты одного аспекта разнообразие фауны, что мы больше не сможем наблюдать или использовать этот вид животных». Он отмечает, что типичные опасения по поводу возможного исчезновения человека, такие как потеря отдельных представителей, не принимаются во внимание в отношении исчезновения видов, не относящихся к человеку. [107] Антрополог Джейсон Хикель предполагает, что причина, по которой человечество кажется в значительной степени безразличным к массовому антропогенному вымиранию видов, заключается в том, что мы считаем себя отдельными от мира природы и организмов внутри него. Он говорит, что это отчасти связано с логикой капитализма : «что мир на самом деле не живой, и это, конечно, не наш родственник, а скорее просто материал, который нужно извлечь и выбросить – и это включает в себя большинство людей, живущих здесь тоже." [108]
Полиовирус в настоящее время ограничен небольшими частями мира из-за усилий по его уничтожению . [111]
Dracunculus medinensis , или ришта, паразитический червь, вызывающий заболевание дракункулез , в настоящее время близок к искоренению благодаря усилиям Центра Картера . [112]
Treponema pallidum pertenue , бактерия, вызывающая фрамбезию , находится в процессе ликвидации.
Биолог Оливия Джадсон выступает за преднамеренное исчезновение некоторых видов комаров , переносчиков болезней . В статье в « Нью-Йорк Таймс» от 25 сентября 2003 года она выступала за «специальное уничтожение» тридцати видов комаров путем введения генетического элемента, который может вставляться в другой важный ген, создавая рецессивные « нокаутные гены ». [113] Она говорит, что комары Anopheles (переносящие малярию ) и комары Aedes (переносящие лихорадку денге , желтую лихорадку , слоновость и другие заболевания) представляют собой лишь 30 из примерно 3500 видов комаров; их искоренение спасло бы по меньшей мере один миллион человеческих жизней в год за счет сокращения генетического разнообразия семейства Culicidae всего на 1%. Далее она утверждает, что, поскольку виды вымирают «постоянно», исчезновение еще нескольких не разрушит экосистему : «Мы не остаемся с пустошами каждый раз, когда исчезает вид. Удаление одного вида иногда вызывает сдвиги в популяциях другие виды, но разные не обязательно должны означать худшие». Кроме того, программы борьбы с малярией и комарами не дают реальной надежды 300 миллионам человек в развивающихся странах , которые в этом году заразятся острыми заболеваниями. Хотя судебные разбирательства продолжаются, она пишет, что, если они потерпят неудачу, «нам следует подумать о окончательном наказании». [113]
Биолог Э.О. Уилсон выступает за искоренение нескольких видов комаров, в том числе переносчика малярии Anopheles gambiae . Уилсон заявил: «Я говорю об очень небольшом количестве видов, которые эволюционировали вместе с нами и охотятся на людей, поэтому их уничтожение, безусловно, было бы приемлемо. Я считаю, что это просто здравый смысл». [114]
Было проведено множество кампаний – некоторые успешные – по локальному искоренению мухи цеце и их трипаносом в районах, странах и на островах Африки (включая Принсипи ). [115] [116] В настоящее время предпринимаются серьезные попытки покончить с ними по всей Африке, и это обычно рассматривается как полезное и морально необходимое, [117] хотя и не всегда. [118]
Некоторые, такие как генетик из Гарварда Джордж М. Черч , полагают, что продолжающиеся технологические достижения позволят нам «вернуть к жизни» вымерший вид путем клонирования , используя ДНК из останков этого вида. Предлагаемые цели для клонирования включают мамонта , тилацина и пиренейского козла . Чтобы добиться успеха, необходимо клонировать достаточное количество особей из ДНК разных особей (в случае организмов, размножающихся половым путем), чтобы создать жизнеспособную популяцию. Хотя были выдвинуты биоэтические и философские возражения, [119] клонирование вымерших существ кажется теоретически возможным. [120]
В 2003 году учёные попытались клонировать вымершего пиренейского козерога ( C. p.yrenaica ). [121] Эта попытка провалилась: из 285 реконструированных эмбрионов 54 были перенесены 12 испанским козерогам и гибридам козерогов и домашних коз , но только два пережили первые два месяца беременности, прежде чем они тоже умерли. [122] В 2009 году была предпринята вторая попытка клонировать пиренейского козла: один клон родился живым, но умер через семь минут из-за физических дефектов легких. [123]
Более того, мы спровоцировали массовое вымирание, шестое примерно за 540 миллионов лет, в ходе которого многие нынешние формы жизни могут быть уничтожены или, по крайней мере, подвергнуты исчезновению к концу этого столетия.
Однако гораздо реже упоминаются конечные причины непосредственных причин биотического разрушения, а именно человеческое перенаселение и продолжающийся рост населения, а также чрезмерное потребление, особенно со стороны богатых.
Эти движущие силы, все из которых связаны с фикцией о том, что бесконечный рост может происходить на ограниченной планете, сами по себе быстро растут.
Интродуцированные виды, в свою очередь, рассматриваются как конкурирующие с местными видами, охотящиеся на них или разрушающие их среду обитания.
Введение видов (или
подвидов
), однако, может вызвать другой вид вымирания — генетическое вымирание в результате гибридизации и интрогрессии с местной флорой и фауной.
Другими словами, большее генетическое разнообразие может обеспечить большую устойчивость.
Поэтому, чтобы сохранить способность наших лесов адаптироваться
к
будущим изменениям, необходимо сохранить генетическое разнообразие.
Последствия изменения климата следует рассматривать как такую же серьезную угрозу биоразнообразию, как и «большую тройку» —
разрушение среды обитания
,
вторжение чужеродных видов
и чрезмерную эксплуатацию человеком.
Биоразнообразие сокращается быстрее, чем когда-либо в истории человечества.
Например, нынешние темпы вымирания примерно в 100–1000 раз превышают базовые темпы, и они растут.
крючок наутилус.
{{cite book}}
: CS1 maint: multiple names: authors list (link)[ нужна страница ]Примечательно, что человеческая обеспокоенность по поводу вымирания человечества принимает форму, отличную от человеческой озабоченности (там, где она есть) по поводу исчезновения нечеловеческих видов. Большинство людей, обеспокоенных исчезновением нечеловеческих видов, не беспокоятся об отдельных животных, чья жизнь оборвалась на пути к вымиранию, даже несмотря на то, что это одна из лучших причин для беспокойства по поводу вымирания (по крайней мере, в его форма убийства). Популярная обеспокоенность по поводу исчезновения животных обычно связана с заботой о людях: что мы будем жить в мире, обедневшем из-за утраты одного аспекта фаунистического разнообразия, что мы больше не сможем наблюдать или использовать эти виды животных. Другими словами, ни одно из типичных опасений по поводу вымирания человечества не применимо к вымиранию видов, не относящихся к человеку.
Неудивительно, что мы так беспечно реагируем на постоянно растущую статистику о кризисе массового вымирания. У нас есть привычка воспринимать эту информацию с удивительным спокойствием. Мы не плачем. Мы не волнуемся. Почему? Потому что мы считаем людей фундаментально отделенными от остального живого сообщества. Эти виды существуют в окружающей среде. Их здесь нет; они не являются частью нас. Неудивительно, что мы ведем себя таким образом. В конце концов, это основной принцип капитализма: мир на самом деле не живой, и он, конечно, не наш родственник, а скорее просто материал, который нужно извлечь и выбросить – и это включает в себя и большинство людей, живущих здесь. С самого начала капитализм вступил в войну против самой жизни.