Эволюция будущего

Причины изменения многообразия обсуждались более сотни лет. В целом предложенные причины делятся на две категории: абиотические факторы (вызванные неживыми составляющими местообитаний, вроде изменения климата) и биотические факторы (вызванные самой жизнью, вроде конкуренции, хищничества и болезней). Не удивительно, что экологи сделали упор на важность биотических факторов, рассматривая мир в короткие промежутки времени и в ограниченных географических масштабах отдельных местообитаний и экосистем. Те же, кто исследует общемировое биологическое разнообразие в более долгосрочной и крупномасштабной перспективе (например, палеонтологи), в течение долгого времени полагали, что абиотические изменения являются наиболее важными факторами, определяющими многообразие. Согласно этому взгляду, двумя самыми важными механизмами, регулирующими многообразие, являются темп происхождения новых видов и темп вымирания видов. На эти два конкурирующих фактора воздействуют абиотические факторы, и они также сами влияют друг на друга.

В понятиях более короткого экологического масштаба времени видообразование – это всегда относительно медленный процесс, тогда как вымирание может быть либо быстрым, либо медленным. В современную Эру человечества, всё выглядит так, что крупномасштабные изменения окружающей среды, вызывающие наблюдаемое усиление вымирания, являются абиотическими – это изменение климата и изменения ландшафта и растительности; их главнейшая причина, однако, является биотической – это деятельность человека. Эти обстоятельства не имели прецедента на Земле.

Наше понимание темпов усиления многообразия основывается на концепции заполнения экологической ниши. На протяжении многих десятилетий экологи использовали концепцию ниши, чтобы описать, как конкретный вид живёт и взаимодействует в своей экосистеме. Ниша в чём-то аналогична профессии вида: что он ест, где он живёт, что он делает в своём сообществе. Когда всё больше и больше видов или эволюционирует внутри сообщества, или же вторгается в данное сообщество с конечными энергетическими ресурсами, всё больше и больше доступных ниш оказывается заполненными. Может так случиться, что общая вместимость данной среды обитания, сообщества, континента, или даже самой Земли, ограничивает количество доступных ниш, и что эти ниши могут заполниться видами, ограничивая, таким образом, потенциал для нового видообразования. Человеческие действия, похоже, сокращают количество доступных ниш – по крайней мере, в наземных местообитаниях. Замена леса полем или поля городом уменьшает доступность ниши. Внезапно мир стал менее разнородным местом – так же, как это было на протяжении времени существования Гондваны, 200-300 миллионов лет назад.

Нарушения среды и многообразие

Поскольку фактическое количество видов на Земле сегодня настолько важно, знание того, что контролирует это количество, также является важным. Почему видов растений и животных не вдвое больше или не вполовину меньше? Почему сейчас их больше, чем было во времена существования Гондваны? Хотя биологическому многообразию посвящено огромное количество научной литературы, это вопрос, который озадачил биологов почти на двести лет, и оказалось, что на него нет простого ответа. Наиболее известная книга по этой теме, «Происхождение видов…» Чарльза Дарвина, даже не касается этой проблемы. Дарвина интересовало скорее видоизменение особей, чем вопрос о том, как и почему образуется новый вид. Большинство из более современных трудов, посвящённых многообразию, вроде известной работы эколога из Йельского университета Джорджа Эвелина Хатчинсона «Дань Святой Розалии, или Почему так много видов животных?» не исследует механизмы, ведущие к возникновению видов, а просто описывает жизнь вида, когда он уже эволюционировал.

Тем не менее, эта проблема недавно была вновь исследована в содержательном эссе палеонтологов Уоррена Эллмона, Пола Морриса и Майкла МакКинни, которые подошли к ней иным образом. Они задались вопросом о том, как краткосрочные изменения окружающей среды, или возмущения, а также более серьёзные и долговременные изменения, которые они назвали нарушениями, затрагивают эволюцию и биологическое многообразие. Поскольку люди в изобилии производят и возмущения, и нарушения по всему земному шару, этот специфический вопрос крайне уместен для понимания и предсказания возможных будущих тенденций в многообразии.