Исторически устойчивые экосистемы могут рухнуть из-за изменения климата и деятельности человека

Глобальные изменения сильнее всего ударят по старейшим и наиболее сложным экосистемам мира, независимо от их прошлой стабильности. К такому тревожному выводу пришли авторы статьи под руководством Объединенного исследовательского центра ЕС (JRC), опубликованной в Nature Communications.

Авторы выдвинули гипотезу, что инвазивные виды, потепление климата и деградация окружающей среды настолько глубоко изменили естественные местообитания, что адаптация видов к историческим условиям может не помочь в новых обстоятельствах. Интересно, что авторы нашли независимое подтверждение этой гипотезе как в компьютерном моделировании, так и в реальных данных.

Исследователи позволили сообществам искусственной жизни, произошедшим от одного предка, эволюционировать в течение сотен тысяч поколений в различных стабильных условиях. Эти симулированные сообщества включали как свободноживущие, так и «паразитические» цифровые организмы, что помогло изучить, как формируются биоразнообразие и экологические сети с течением времени. За несколько поколений и хозяева, и паразиты диверсифицировались, а их взаимодействия усложнялись.

Затем авторы исследовали, как эти сообщества отреагируют на разные сценарии потери биоразнообразия. Они обнаружили, что когда виды вымирают в последовательности, соответствующей их степени адаптации к «естественным» условиям, в которых они эволюционировали, это оказывает ограниченное влияние на общее разнообразие сообщества. Однако любое отклонение от этой схемы может запустить каскад вымираний, в конечном итоге приводящий к коллапсу всей сети.

Склонность видов-потребителей полагаться и специализироваться на надежных ресурсах позволила эволюционировать сложным системам. Этот базовый механизм мог обречь многие виды на вымирание — авторы демонстрируют это, сравнивая результаты своих симуляций с несколькими эмпирическими сетями «хозяин-паразит» у разных групп животных. Ресурсы, которые были широко доступны в прошлом, теперь становятся все более дефицитными, ставя под угрозу зависящие от них виды.

Как недавно сообщила ООН, яркий пример — опылители; почти половина существующих видов опылителей сейчас находится под угрозой исчезновения, в том числе из-за сокращения доступности диких цветов. Но есть и бесчисленные менее заметные случаи. Крупные дикие млекопитающие, безусловно, были надежным ресурсом для паразитов в прошлом, но теперь им угрожает потеря среды обитания и деятельность человека. Белые и черные носороги находятся на грани исчезновения в основном из-за браконьерства. Эта ситуация ведет к вымиранию самого крупного вида мух в Африке, Gyrostigma rhinocerontis, личинки которого могут развиваться только в желудке носорогов.

Иронично, что виды, принадлежащие системам, которые долгое время находились в стабильных условиях, таким как тропические леса и коралловые рифы, могут оказаться наименее подготовленными к новым вызовам глобальных изменений.

Политика ЕС в области биоразнообразия и экосистем

ЕС стремится защитить свой природный капитал; за последние 25 лет была создана крупнейшая в мире сеть охраняемых территорий, покрывающая 18% суши ЕС. Природа и биоразнообразие защищены законодательством ЕС, а специальная стратегия устанавливает конкретные цели по прекращению утраты биоразнообразия к 2020 году. Это позволит сохранить здоровье экосистем Европы и даст видам возможность процветать в их естественной среде обитания. Здоровые экосистемы, в свою очередь, также могут помочь смягчить последствия изменения климата.