Эволюция будущего

С 1600 года известно, как минимум, 113 видов вымерших птиц и 83 вида млекопитающих. Но эти животные – крупные позвоночные, у которых темп фонового вымирания долгое время был гораздо ниже, чем 5 видов в год. Около трёх четвертей из этих случаев вымирания произошло на океанских островах. Исторические данные также предполагают, что, начиная с 1600 года, темпы вымирания для этих двух групп увеличились в четыре раза, что даёт текущий темп вымирания около 0,5 % в столетие для ныне живущих птиц и 1 % в столетие для млекопитающих. Темпы вымирания в других группах организмов только начали отслеживаться, но они значительно выше, чем среднее значение для исторического времени. В Соединенных Штатах в 1990-е годы было вдвое больше видов рыб (350), классифицируемых как находящиеся под угрозой исчезновения, чем насчитывалось в предыдущее десятилетие.

Главным фактором, приводящим к вымиранию видов в Северной Америке (и в других местах мира), являются изменения среды обитания, вроде тех, которые появляются при изменении климата, опустынивании или сведении лесов. Резкие изменения среды обитания часто приводят к быстрому вымиранию вида: высыхание пресноводного озера или окончательное погружение в океан острова, подвергшегося эрозии, несомненно, вызывает немедленное вымирание множества видов, которые некогда обитали там. Другие вымрут позже.

Число особей в любой популяции организмов всегда колеблется. Могут существовать долговременные тенденции к увеличению или уменьшению, или даже к постоянству численности, но эти долговременные тенденции сами по себе складываются из более краткосрочных колебаний. Сами колебания, как считается, связаны с факторами окружающей среды: изменениями в количестве пищи, усилением или снижением хищничества или конкуренции; физическими изменениями окружающей среды вроде долговременных колебаний температуры или изменений среды обитания. Чтобы понять эти изменения, экологи вывели ряд уравнений, которые описывают, как внешняя среда воздействует на показатели рождения и смертности – основные определяющие факторы размера популяции.

Насколько важны непредсказуемые колебания для популяций, было, возможно впервые, оценено Робертом Мэем. В 1970-х годах Мэй показал, что колебания популяции у многих видов животных и растений не обязательно случайны, но вместо этого могут быть аспектом хаоса, относительно недавно описанного явления, в котором видимая случайность в итоге оказывается не случайной. Хотя поведение хаотической системы описывается точными математическими правилами, фактически же его невозможно предсказать. Возможно, что некоторые популяции организмов испытывают резкие колебания, которые вызваны не внешними условиями вроде изменений климата, а глубоко пронизывающей и сложной динамикой в границах экосистем, в которых они существуют. Мэй также показал, что географическое распределение организмов может быть связано с иными факторами, нежели окружающая их среда. Мэй и его коллеги показали, что колебания популяции в границах разорванной (или неоднородной) области распространения могут быть не просто связанными с благоприятностью условий каждого участка, но могут быть значительно сложнее.

Все эти выводы имеют большое значение для природоохранной биологии – и для понимания массовых вымираний. В своей книге «Шестое вымирание» 1996 года издания Ричард Лики и Роджер Левин указывают, что