Что сдерживает глобальное биоразнообразие?

Исследование в журнале Science Advances, опубликованное учёными из Карлова университета в Праге, показывает, что биоразнообразие Земли регулируется в масштабах десятков миллионов лет петлёй обратной связи между разнообразием, с одной стороны, и видообразованием и вымиранием — с другой. Это не позволяет ему расти бесконечно и проливает новый свет на текущий кризис биоразнообразия.

Ранние анализы ископаемой летописи (охватывающей ~540 млн лет) указывали на стабильный рост разнообразия после крупнейшего вымирания 250 млн лет назад. Однако в последние два десятилетия возникла гипотеза, что этот рост может быть артефактом лучшей сохранности более молодых пород, а реальное разнообразие стабильно, что подразумевает существование регулирующего механизма.

Группа учёных (Валентин Риньо, Ян Смичка, Давид Шторх) из Центра теоретических исследований проанализировала временные ряды ископаемых для девяти групп морских организмов. Они применили новые статистические методы, чтобы определить, что влияет на появление и исчезновение таксонов: изменения окружающей среды (температура, доступность ресурсов) или само разнообразие.

Ключевые выводы:

• Влияние изменений среды оказалось вариабельным и специфичным для разных групп организмов.
• Влияние разнообразия оказалось практически универсальным: более высокое разнообразие приводит к более низким темпам видообразования и более высоким темпам вымирания.

Это создаёт петлю обратной связи, которая удерживает глобальное биоразнообразие в определённых пределах: чем оно выше, тем вероятнее его снижение в следующий временной интервал. Авторы предполагают, что механизм связан с ограниченностью ресурсов: рост числа видов уменьшает размеры их популяций, повышая риск вымирания и затрудняя появление новых видов.

Использованные передовые аналитические методы также показали, что:

• Видообразование быстро реагирует на изменения в разнообразии.
• Вымирания часто запаздывают на несколько миллионов лет.

Последствия для текущего кризиса:

Как отмечает Давид Шторх, это означает, что современные изменения могут иметь последствия в очень долгосрочной перспективе. Поскольку биоразнообразие регулируется доступным количеством ресурсов, любое сокращение их доступности (например, из-за потребления человечеством более четверти первичной продукции экосистем) неизбежно приведёт к снижению числа видов на Земле.