Что такое «биосфера» и как человек зависит от природы?

Американский социобиолог Эдвард Уилсон рассказывает в своей книге «Будущее Земли: Наша планета в борьбе за жизнь», насколько важно поддерживать баланс в природе, как будет выглядеть биокатастрофа на Земле и чем так опасны огненные муравьи. Настало время развеять иллюзию о том, что человек — хозяин этого мира.

Биосфера — совокупность всех организмов на планете в определенный момент времени. Это все растения, животные, водоросли (как низшие растения), грибы и  микроорганизмы, которые существуют сейчас, когда вы читаете это предложение. Верхнюю границу биосферы образуют бактерии, унесенные ураганами на высоту 10 км и, возможно, даже выше. Считается, что, составляя 20% микроскопических частиц на  этой высоте (остальные 80% приходятся на  частицы инертной пыли), разные виды бактерий получают энергию путем фотосинтеза или  занимаются переработкой мертвой органической материи. Можно ли этот высотный пласт назвать экосистемой? Вопрос до сих пор остается предметом дискуссий.  

Нижняя граница жизни совпадает с нижним краем того, что ученые называют «глубинной биосферой». Там, в литосфере, на глубине более 3 км, в условиях высоких температур, поддерживаемых энергией магмы, борются за выживание бактерии и нематоды (круглые черви). Те немногочисленные виды, которые, как известно ученым, пребывают в этих жутких условиях, живут за счет энергии и веществ, получаемых из окружающих горных пород.

В сравнении с громадной глыбой планеты биосфера представляет собой едва заметный слой, который почти ничего не весит. Охватывая поверхность Земли подобно тонкой пленке, она неразличима за пределами атмосферы: чтобы увидеть биосферу со стороны (например, с борта находящегося на орбите космического корабля), придется воспользоваться специальными средствами. Возомнив себя хозяевами биосферы и ее величайшим достижением, мы думаем, что у нас есть право поступать со всеми остальными живыми существами так, как мы этого захотим. Здесь, на Земле, мы властвуем безраздельно. Нас больше не пугают испытания, посланные богом Иову ради забавы. «Нисходил ли ты во глубину моря и входил ли в исследование бездны? Отворялись ли для тебя врата смерти и видел ли ты врата тени смертной? Обозрел ли ты широту земли? Объясни, если знаешь все это. Где путь к жилищу света и где место тьмы? …Кто проводит протоки для  излияния воды и  путь для громоносной молнии?..»*

Правило трёх

Положим, в той или иной форме мы справились со всеми этими заданиями и ответили на все вопросы. Наши исследователи спустились в Марианскую впадину и там, в самой глубокой части океана, провели наблюдения и взяли пробы микроорганизмов. Человеку даже удалось покинуть пределы планеты. Правда, это не сделало его ближе к безмолвному Богу. Наши ученые и инженеры придумали транспортные средства и роботов, которые позволяют в деталях изучать другие планеты Солнечной системы и пролетающие астероиды. Скоро мы сможем добраться до других звездных систем и планет, вращающихся вокруг далеких звезд. Однако сами мы, наши физические тела, остались такими же уязвимыми, что и миллионы лет назад, когда они только еще  формировались. Мы остаемся организмами, которые во всем зависят от других организмов. Если отнять у нас современную технику, мы окажемся заперты в небольшой части биосферы, и даже в ней наши возможности будут очень сильно ограничены. Наша хрупкая оболочка из плоти весьма уязвима. Для нас нет исключений из «правила трех», с которым отлично знакомы военные и ученики школ выживания: без воздуха можно продержаться три минуты, без убежища или теплой одеж- ды на морозе — три часа, без воды — три дня, а без пищи — три недели.

Почему люди столь слабы и зависимы от среды? По той же причине, по которой сравнительно слабы и зависимы от среды все остальные виды организмов в биосфере. Даже тигры и киты нуждаются в защите в рамках определенной экосистемы . Каждый уязвим по-своему, каждый скован своей версией «правила трех». Поясню на примере: если повысить кислотность воды в озере, исчезнут некоторые виды, но не все. При этом среди выживших могут найтись такие, которые, находясь в зависимости от только что вымерших — главным образом как источника пищи или защитника от хищников, — со временем также исчезнут.

Влияние такого рода взаимодействий на популяцию — называемое учеными «зависимой от плотности регуляцией численности популяции» — является универсальным правилом для всего живого. Классический пример зависимой от  плотности регуляции — роль волков в стимулировании роста деревьев. В Йеллоустонском национальном парке присутствие даже небольшой стаи волков ведет к значительному сокращению числа лосей на прилежащих территориях. Один волк способен в одиночку съесть почти всю тушу лося за неделю (на переваривание обильной трапезы у него уходит несколько часов), тогда как за то же самое время один лось способен буквально выкосить несметное количество сеянцев осины. Даже простого присутствия самого опасного хищника из  семейства псовых достаточно, чтобы распугать всех лосей в округе. Там, где есть волки, осиновые побеги в меньшей степени страдают от обгладывающих их лосей, а значит, осиновые рощи в этой местности гуще. Как только волки исчезают, лоси возвращаются, и процесс возобновления осиновых лесов резко замедляется. В мангровом лесу национального парка «Сундарбан» в Индии и заповедном лесу «Сундарбан» в Бангладеш тигры выполняют ту же функцию, охотясь на пятнистых оленей, кабанов, макак (и, к сожалению, людей), удерживая численность популяций этих видов животных на одном уровне и тем самым способствуя формированию более богатой, более биологически разнообразной фауны и флоры.

Биоразнообразие само по себе представляет собой своего рода щит для каждого из образующих его видов, включая нас самих. Что произойдет, если помимо тех видов, которые уже стали жертвой человеческой деятельности, исчезнет, скажем, еще 10%? Или 50%? Или 90%? По мере того как все больше и больше видов исчезает или балансирует на грани вымирания, скорость исчезновения выживших также нарастает. Бывает, что эта закономерность дает о себе знать мгновенно. Когда столетие назад американский каштан, который в прошлом доминировал на большей части восточных районов Северной Америки, оказался на грани исчезновения в результате эпидемии завезенной из Азии грибной инфекции, это привело к вымиранию семи видов ночных бабочек, гусеницы которых питались листьями этого дерева. За ними последовали странствующие голуби. По мере нарастания масштабов вымирания в процессе сокращения биоразнообразия наступает переломный момент, когда вся экосистема рушится. Ученые еще только приступают к изучению условий, которые могут спровоцировать такую катастрофу, а также временные рамки сопровождающих ее процессов.

Беспощадные захватчики

Согласно одному из реалистичных сценариев катастрофического развития событий, среда обитания может оказаться целиком захвачена чужеродными видами. И это не сценарий для голливудского фильма. В каждой стране, где ведется учет биоразнообразия, отмечается экспоненциальный рост числа видов-колонистов. Среди них есть такие, которые способны причинить определенный вред человеку, окружающей природной среде или им обоим. В США с целью прояснения государственной политики в  этой области специальным указом президента виды-колонисты были объявлены «инвазивными видами». Даже незначительная доля инвазивных видов способна причинить существенный ущерб, который может обернуться настоящей катастрофой. К числу таких видов относятся те, чьи деструктивные наклонности уже принесли им дурную славу. Этот стремительно растущий перечень включает огненных муравьев, азиатских термитов (тех самых, которые «съели» Новый Орлеан), непарных шелкопрядов, ильмовых листоедов, речных дрейссен, азиатских карпов, змееголовов, два вида питонов и вирус Западного Нила.

В тех частях мира, откуда инвазивные виды приходят, они живут уже многие тысячи лет в качестве аборигенных. Поскольку на родине они естественным образом взаимодействуют с другими аборигенными видами в роли хищников, жертв или соперников, их популяции в целом остаются под контролем. На родине, как оказывается, они в большинстве случаев населяют луга, берега рек и другие местообитания, пользующиеся популярностью и у людей. Будучи завезенными в другую местность, например, красные огненные муравьи — гроза Южной Америки с острым ядовитым жалом — лучше всего себя чувствуют на пастбищах, во дворах жилых построек и на обочинах дорог. В своей естественной среде обитания в Южной Америке в большинстве случаев это благонравный узкоареальный обитатель лугов и пойм. (Позволю себе обратиться к читателю с предостережением относительно этого вида. Завезенные огненные муравьи являются моим излюбленным объектом изучения в полевых и лабораторных условиях. Однажды я в демонстрационных целях на короткое время опустил руку в муравейник перед объективом камеры. Нескольких секунд было достаточно, чтобы разъяренные муравьи-рабочие ужалили меня 54 раза. В течение следующих суток каждый укус превратился в зудящий гнойничок. Мой совет: ни в коем случае не пытайтесь дотронуться до жилища огненных муравьев и уж тем более не садитесь на него.)

Прочие инвазивные виды не пересекаются с ареалом человека, но могут быть очень опасными в естественной среде. Малые огненные муравьи, которые меньше красных огненных муравьев (и которые являются еще одним объектом научного изучения для меня), происходят из  южноамериканских дождевых лесов. В других местностях их многочисленные колонии заполняют тропические леса, собственнолапно (вариант слова «собственноручно» для насекомых) уничтожая там практически все другие виды беспозвоночных, населяющих лиственную подстилку и почву.

Еще одним примером жуткого убийцы всего живого в новом местообитании является змея коричневая бойга, которая случайно была занесена на остров Гуам в конце 1940-х гг. из Новой Гвинеи или с Соломоновых островов. Питаясь почти исключительно гнездовыми птицами, змеи уничтожили на Гуаме всех певчих птиц нескольких видов. Все имеющиеся данные противоречат предположению ряда авторов о том, что со временем инвазивные виды остепенятся и научатся мирно сосуществовать с аборигенными видами, образуя стабильные «новые экосистемы». Ничего подобного. Единственный заведомо эффективный способ остановить деструктивные процессы в живом мире — сохранить как можно более обширные заповедные зоны и обеспечить выживание существующего в них биоразнообразия.

Люди не являются исключением из «железного» закона о взаимозависимости видов. Мы не были помещены в Эдемский сад как изначально инвазивный вид , равно как и не было нам предначертано Провидением быть хозяевами этого мира. Биосфера не принадлежит нам; мы принадлежим биосфере. Организмы, которые окружают нас в таком изобилии, являются результатом 3,8 млрд лет эволюции и естественного отбора. Мы — одно из недавних ее порождений, удачливый вид приматов из Старого Света. И по меркам геологической истории появились мы всего лишь мгновение назад. Наша физиология и наше сознание приспособлены для жизни в биосфере, которую мы только начинаем понимать. Сейчас у нас есть возможность спасти сохранившиеся формы жизни, но вместо этого мы продолжаем бездумно уничтожать и замещать значительную их часть.

* Иов 38:16-19, 25 (синодальный перевод Библии). 

13.07.2017 15:07:58