Функциональные последствия глобальной утраты биоразнообразия указывают путь для охраны природы

Около миллиона видов находятся под угрозой исчезновения в основном из-за негативного воздействия человека. Потеря вида — это этическая трагедия, но она также может драматически повлиять на функционирование экосистем Земли. У каждого вида в экосистеме есть своя роль, определяемая его характеристиками: размером, весом, формой, репродуктивной способностью или используемыми пищевыми ресурсами. Схожие виды могут иногда замещать друг друга, поддерживая работу экосистемы, даже если один из них исчезнет. Однако накопленная потеря многих видов может привести к деградации экосистем, что напрямую негативно скажется на благополучии человека.

Обобщить глобальное функциональное разнообразие и понять последствия утраты биоразнообразия крайне сложно из-за огромного числа видов. Исследовательская группа из Тартуского университета взялась за эту задачу, собрав данные о характеристиках более 75 000 видов растений, млекопитающих, птиц, амфибий, рептилий и пресноводных рыб. Эта беспрецедентная глобальная сводка о функциях организмов была опубликована в Science Advances.

Все виды были спроецированы в так называемое функциональное пространство — математическую абстракцию их формы и функции. В этом пространстве схожие виды расположены близко друг к другу, а различные — далеко. В целом, в функциональном пространстве есть «регионы» с множеством видов и другие — всего с несколькими. Ведущий автор, доктор Карлос П. Кармона, говорит: «Очень интересный результат, который мы обнаружили, заключается в том, что во всех этих группах более половины видов отвечают менее чем за 20% функций, выполняемых группой. Это означает, что оставшиеся 80% функций выполняются немногими видами, которые являются функционально уникальными».

Некоторые конкретные функции, выполняемые таксономической группой (растениями, млекопитающими или пресноводными рыбами), могут быть общими для многих видов или поддерживаться лишь несколькими. Например, в глобальном масштабе существует много видов трав со схожими чертами и функциями, но не так много видов с характеристиками секвойи. В случае функций, выполняемых многими видами, маловероятно, что вымирание некоторых из них сильно повлияет на функции всей группы. Напротив, если определённые функции выполняются только одним или несколькими видами, их исчезновение приведёт к сокращению спектра функций всей группы.

Исследователи также изучили, сколько мы можем потерять от функционального пространства, если вымрут эти миллион угрожаемых видов. Доктор Кармона продолжает: «Мы хотели изучить, как вымирания повлияют на функционирование разных групп организмов. Мы обнаружили, что крупные, долгоживущие и малоплодовитые виды с большей вероятностью находятся под угрозой. Это плохие новости, потому что мы знаем, что самые крупные растения и животные играют чрезвычайно важную роль в таких функциях, как плодородие почвы, распространение семян или хранение углерода. Их вымирание, следовательно, вызовет общую реорганизацию спектра выполняемых функций».

Поскольку многие виды могут замещать роли друг друга, функциональный спад составит до 5%, причём самые драматические потери коснутся пресноводных рыб. Этот процент ниже потенциальной потери численности видов, но он может оказать серьёзное влияние на экосистемные услуги для человека: чистый воздух и воду, плодородие почв, нашу пищу, лекарства, строительные материалы или хорошее физическое и психическое здоровье. Кроме того, очень большая часть функционального пространства будет зависеть от гораздо меньшего числа видов, и возможная последующая утрата биоразнообразия уже окажет гораздо более драматический эффект.

У доктора Кармоны также есть чёткое предложение для природоохранных органов: «Мы предлагаем, чтобы виды, обеспечивающие уникальные комбинации признаков, имели наивысший приоритет в охране, потому что их потеря будет означать полное исчезновение их функций с лица Земли».