Saglabāšanas ekoloģija

Relatīvo izmiršanas ātrumu aprēķināšana

Lai parādītu, kā tiek aprēķināti izmiršanas līmeņi, diskusijā galvenā uzmanība tiks pievērsta grupai, kura taksonomiski ir vispazīstamākā - putniem. Mūsdienu putnu sugu aprakstīšanas process ir aizsācies no 18. gadsimta zviedru botāniķa Karolusa Linnaeusa darba 1758. gadā. Pat tajā laikā divas no viņa aprakstītajām sugām bija izmirušas, ieskaitot dodo. 1800. gads bija putnu apraksta gadsimts - tika nosauktas 7 079 sugas jeb aptuveni 70 procenti no mūsdienu kopskaita. Nākamajos 100 gados 39 no šīm sugām izmira. Atbilstošais izmiršanas līmenis ir 55 izmiršanas uz miljonu sugu gadā. Vairāk nekā 220 no šīm 7 079 sugām ir klasificētas kā kritiski apdraudētas - visapdraudētākā sugu kategorija, kuru uzskaitījusi IUCN, vai arī ir atkarīgas no saglabāšanas centieniem tās aizsargāt. Ja līdzīgus aprēķinus veic par putnu sugām, kas aprakstītas citos gadsimtos, rezultāti ir visumā līdzīgi.

To pašu pieeju var izmantot, lai novērtētu nesenos izzušanas līmeņus dažādām citām augu un dzīvnieku grupām. Viens no šādiem aprēķiniem piecām galvenajām dzīvnieku grupām - iepriekš apskatītajiem putniem, kā arī zīdītājiem, rāpuļiem, vardēm un krupjiem un saldūdens gliemenēm - ir uzskaitīti tabulā. Aprēķinātie izmiršanas līmeņi, kas svārstās no 20 līdz 200 izzušanas gadījumiem uz miljonu sugu gadā, ir augsti, salīdzinot ar standarta fona likmi - 1 izmiršana uz miljonu sugu gadā, un tie ir raksturīgi gan kontinentiem, gan salām, gan sausām zemēm, gan upes, gan dzīvnieki, gan augi.

Lai gan par bezmugurkaulniekiem ir zināms mazāk nekā citām sugu grupām, no iepriekš apskatītajiem gadījuma vēstures izriet, ka augsti izmiršanas līmeņi raksturo gan kontinentālo upju gliemenes, gan sauszemes gliemežus salās. Faktiski nevienas sugas dzīves vēsturē nekas īpašs nav tāds, kas tās padara par īpaši pakļautām izzušanai. Patiešām pārsteidzoši ir tas, cik dažādi viņi ir. Tas pats attiecas uz sugām, kur dzīvo - liels izmiršanas līmenis notiek daudzās dažādās ekosistēmās.

Lai no šiem gadījumiem izdarītu ticamus secinājumus par izzušanu citās sugu grupās, ir nepieciešams, lai tie būtu reprezentatīvi un netiktu izvēlēti ar novirzēm uz augstu izmiršanas līmeni. Pārskatot gadījumu vēstures sarakstu, šķiet grūti iedomāties reprezentatīvāku paraugu atlasi. Ar augstu statistisko ticamību tie ir raksturīgi daudzām augu un dzīvnieku grupām, par kurām ir zināms pārāk maz, lai dokumentētu to izzušanu. Īsāk sakot, var būt drošs, ka pašreizējie izmiršanas līmeņi parasti ir patoloģiski augsti, pat ja lielākā daļa no varbūt 10 miljoniem dzīvo sugu nav aprakstīta vai ja par 1,5 miljoniem aprakstīto sugu nav daudz zināms.

Nākotnes izmiršanas tempu prognozēšana

Piecas gadījumu vēstures parāda ne tikai nesenos izmiršanas līmeņus, kas desmitiem līdz simtiem reižu pārsniedz dabisko ātrumu, bet arī atspoguļo vēl augstākus rādītājus nākotnē. Katrai sugai, kas nesen izmira lielā grupā, ir daudz vairāk apdraudētu sugu. IUCN sarkanajos sarakstos 21. gadsimta pirmajos gados tika ziņots, ka apmēram 13 procenti no aptuveni 10 400 dzīvo putnu sugām ir izmiršanas risks. Turklāt informācija tajā pašā avotā norāda, ka šis procents ir zemāks nekā zīdītājiem, rāpuļiem, zivīm, ziedošiem augiem vai abiniekiem. Piemēram, 20 procentus augu uzskata par apdraudētiem. Augu aizsardzības speciālisti lēš, ka vēl jāapraksta 100 000 augu sugu, no kurām lielākajai daļai izplatība, visticamāk, izrādīsies reta un ļoti lokāla. Pēdējās īpašības izskaidro, kāpēc šīs sugas vēl nav atrastas; tie arī padara sugas īpaši pakļautas izzušanai. Ja kāds no šiem augiem ir aprakstīts, tos, visticamāk, klasificē kā apdraudētus, tāpēc 20 procentu rādītājs, iespējams, ir par zemu novērtēts.

Atkal izvēloties putnus par sākumpunktu, pieņemsim, ka apdraudētās sugas varētu ilgt gadsimtu - tas nav nekas vairāk kā aptuvens minējums. Pēc tam 1200 apdraudēto putnu sugas liecinātu par vidēji 12 izmiršanu gadā nākamajiem 100 gadiem. Tas nozīmē 1200 izmiršanu uz miljons sugām gadā jeb 1200 reizes lielāku par etalona likmi. Šis skaitlis, neskaidrs, norāda uz putnu un pēc analoģijas visu citu sugu izmiršanas masveida pieaugumu, jo tiek lēsts, ka putnu grupā apdraudēto sugu procentuālais daudzums ir mazāks nekā procentuālais daudzums citās grupās. dzīvnieku un augu skaits. Lai uzlabotu šo “aptuveno minējumu”, ir nepieciešams detalizētāk novērtēt dažādu sugu kopu likteņus.

Neizbēgami noraidījumi

Dažas apdraudētās sugas strauji samazinās. Daļai no tiem iespējamā izmiršana savvaļā var būt tik droša, ka dabas aizsardzības speciālisti var mēģināt viņus novest nebrīvē, lai tos pavairotu (skatīt zemāk Aizsardzības uzraudzība). Jaunākie piemēri ir Kalifornijas kondors (Gymnogyps californianus), kas savulaik atkal ieviests savvaļā, un alala (vai havajiešu vārna, Corvus hawaiiensis), kurai tāda nav. Citām sugām nav bijis tik paveicies. 21. gadsimta sākumā Jandzi upē atrastās upes delfīnu sugas baiji (Lipotes vexillifer) pilnīgu meklēšanu neizdevās atrast. Delfīnu skaits gadu desmitiem bija samazinājies, un centieni saglabāt sugu dzīvu nebrīvē bija neveiksmīgi.

Dažām sugām nav izredžu uz izdzīvošanu, kaut arī to dzīvotne nepārtraukti nesamazinās. Tie, kas apgalvo, ka tādas ārkārtas sugas kā slavenais Loch Ness briesmonis (“Nessie”) jau sen ir izdzīvojuši kā vientuļnieki vai ļoti nelielas pārošanās populācijas, aizmirst seksuālās reprodukcijas pamatus. Ja kāda suga, par kuru pierādīts, vai par kuru eksistē tikai baumas, ir atkarīga no viena indivīda - kā dažas retas sugas -, tad tai nav iespēju. Izredzes nav daudz labākas, ja ir vēl daži cilvēki. Ja eksistē viens vaislas pāris un ja šis pāris rada divus jaunus - pietiekami, lai aizstātu pieaugušo skaitu nākamajā paaudzē -, pastāv 50-50 iespēja, ka šie jaunieši būs gan vīrieši, gan sievietes, un pēc tam populācija izmirs. Pat ja viņi būtu vīrieši un sievietes, viņi būtu brālis un māsa, un viņu pēcnācēji, iespējams, ciestu no dažādiem ģenētiskiem defektiem (skat. Selekciju). Divu vaislas pāru - un četru mazuļu - gadījumā katram astotajam ir iespēja, ka visi jaunieši būs viena dzimuma. Tās ir labākas izredzes, bet, ja suga spēlē šo spēli katru paaudzi, aizstājot tikai tās skaitu, daudzās paaudzēs ir liela varbūtība, ka vienā paaudzē būs četri viena dzimuma jaunieši, tāpēc suga tiks izmirusi. Tādējādi, lai tikai viena Nesija šodien būtu dzīva, tās skaitam, ļoti iespējams, vajadzēja būt ievērojamam tikai pirms dažām desmitgadēm. Šīs un saistītās varbūtības var izpētīt matemātiski, un šādi mazu populāciju modeļi sniedz būtisku padomu tiem, kas pārvalda apdraudētās sugas.

Ir veikti lauka pētījumi ar ļoti mazām populācijām. Piemēram, mazas salas pie Lielbritānijas krastiem ir sniegušas pusgadsimtu ilgu daudzu putnu sugu uzskaiti, kas tur ceļoja un palika vaislas vietā. Šis ieraksts liecina, ka lielākā daļa mazo populāciju, ko veido indivīdi, kas kolonizējās no cietzemes, pastāvēja dažus gadus līdz gadu desmitiem pirms izmiršanas.

Pārdzīvojušie, bet apdraudētie mazie iedzīvotāji

Plašs klāsts videi, piemēram, aukstas ziemas, sausums, slimības un pārtikas deficīts, izraisa to, ka iedzīvotāju skaits gadu no gada ievērojami mainās. Tauriņu populāciju uzvedība šajā sakarā ir labi izpētīta. Tā kā to skaits no gada uz gadu var samazināties par 99 procentiem, pat diezgan lielām populācijām var draudēt izmiršana. Mazāku populāciju gadījumā Dabas aizsardzības pārvalde ziņoja, ka no apmēram 600 tauriņu sugām Amerikas Savienotajās Valstīs 16 sugām ir mazāk nekā 3000 īpatņu un vēl 74 sugām ir mazāk nekā 10 000 īpatņu. Tauriņu skaitu ir grūti novērtēt, daļēji tāpēc, ka tie svārstās tik daudz gadu no gada uz nākamo, taču ir skaidrs, ka šādas dabiskas svārstības varētu samazināt sugu ar zemu populāciju skaitu līdz to skaitam, kas padarītu atjaunošanos maz ticamu.

Iedzīvotāju svārstību nozīme ir sīki aprakstīta ilgtermiņa pētījumā par Bay checkerspot tauriņu (Euphydryas editha bayensis) zālājos virs Stenfordas universitātes Palo Alto, Kalifornijā. 1960. gadā zinātnieki sāka sekot vairāku tauriņu vietējo iedzīvotāju likteņiem laikā, kad zālāji ap Sanfrancisko līci tika zaudēti mājokļu projektiem. Populācijas pašas bija izolētas viena no otras, un starp tām migrēja tikai nedaudz. Nākamajās desmitgadēs mazās populācijas laiku pa laikam izmira, bet imigranti no divām lielākām populācijām tos atjaunoja. Neskatoties uz to, 1991. un 1998. gadā pirmais un pēc tam otrs lielāks iedzīvotāju skaits izmira. Viņu virsotnēs bijušie bija sasnieguši gandrīz 10 000 īpatņu, bet otrajā - apmēram 2000 īpatņu, lai gan šī otrā populācija gadu no gada bija mazāk mainīga. Līča dambrete joprojām dzīvo citās vietās, taču pētījums pierāda, ka salīdzinoši nelielas tauriņu (un, plašāk sakot, arī citu kukaiņu) populācijas, kuru skaits gadā piedzīvo lielas svārstības, var ātri izmirst.

Kā šīs svārstības ietekmē turpmāko izmiršanu visā pasaulē? Vienkārši sakot, biotopu iznīcināšana ir samazinājusi lielāko daļu sugu visur uz Zemes līdz mazākam diapazonam, nekā tie vēsturiski baudīja. Ja šie diapazoni ir sarukuši līdz niecīgām aizsargājamām teritorijām, sugām ar nelielu populāciju nav iespējas ievērojami palielināt savu skaitu, un diezgan dabiskas svārstības (līdz ar mazu populāciju reproduktīvajiem traucējumiem) var iznīcināt sugas.

Rezumējot, vairums šobrīd apdraudēto sugu 21. gadsimtu, visticamāk, neizdzīvos. Iespējams, ka viņi jau tagad neglābjami samazināsies līdz izmiršanai; pārmaiņus to populācijas var būt tik maz, ka tās nespēj izdzīvot vairāk kā dažas paaudzes vai arī tās nav pietiekami lielas, lai nodrošinātu aizsardzību pret risku, ka dabiskās svārstības galu galā novedīs pie to izzušanas.

Tā kā dažas apdraudētās sugas izdzīvos, izmantojot veiksmi, bet citas - labi pārvaldot tās, nākotnes izmiršanas līmeņa aprēķini, kas šos faktorus neņem vērā, būs pārāk augsti. Faktoru, kas var radīt nopietnākas kļūdas aprēķinos, tomēr veido tās sugas, kuras mūsdienās neuzskata par apdraudētām, bet kuras varētu izmirst. Piemēram, 2006. gada IUCN putnu sarkanajā sarakstā tika iekļautas daudzas jūras putnu sugas, kuras iepriekš tika uzskatītas par pārāk bagātīgām, lai tās varētu apdraudēt. Apmēram iepriekšējās desmit gadu laikā āķu jedu zvejas pieaugums, kas ir komerciāls paņēmiens, kurā daudzi ēsmas āķi tiek vilkti no līnijas, kura var būt kilometru gara (sk. Komerciālo zveju: dreifējošas āķu jedas; grunts āķu jedas), ir izraisījusi daudzus jūras putnus, tostarp lielāko daļu albatrosu sugām, strauji samazināties. Albatrosas seko kuģiem, kas zvejo ar āķu jedām, lai barotos ar ēsmu, kas piestiprināta pie āķu āķiem. Putni pieķeras līkumam un pēc tam noslīkst. Turklāt daudzi jūras putni ir īpaši jutīgi pret plastmasas piesārņojumu okeānos. Kļūdoties pārtikā peldošajos gružos, daudzas sugas negribot baro plastmasas gabalus saviem jauniešiem, kuri pēc tam mirst badā ar vēderu, kas ir pilns ar miskastēm.

Nejauši vai apzināti ieviestas sugas ir bijušas par iemeslu ātrai un negaidītai izzušanai. Piemēram, apmēram 1960. gadā Guamas salas unikālie putni nebija pakļauti briesmām, jo ​​daudzas sugas bija diezgan izplatītas. Tomēr rāpuļu, brūno koku čūsku (Boiga irregularis), iespējams, nejauši ieveda desmit gadus iepriekš, un, izplatoties visā salā, tā sistemātiski iznīcināja visus salas sauszemes putnus. Čūskas laiku pa laikam nokrīt no kravas, izbraucot no Gamas, un, tā kā no Guamas uz Honolulu, Havaju salās notiek intensīva gaisa satiksme, dažas čūskas tur ieradās. Tiek uzskatīts, ka neviens nav izdzīvojis, bet, ja čūska izveidotu tur populāciju, Havaju salas, iespējams, zaudētu visus atlikušos vietējos putnus.

Lai arī paredzēt ieviesto sugu ietekmi uz turpmāko izzušanu var būt neiespējami, ir diezgan viegli paredzēt turpmāko izzušanu apmēru no biotopu zaudēšanas - tas ir faktors, kuru ir viegli izteikt skaitļos, un kurš parasti tiek minēts kā vissvarīgākais izmiršanas cēlonis. (Putniem, piemēram, apmēram trīs ceturtdaļas apdraudēto sugu ir atkarīgas no mežiem, galvenokārt tropiskajiem, kurus ātri iznīcina.) Biotopu iznīcināšana turpinās un, iespējams, paātrināsies, tāpēc dažas tagad izplatītās sugas noteikti zaudēs dzīvotni gadu desmitiem. Pat ja tā, lai veiktu īpašas prognozes, ir vajadzīga sīkāka izpratne par faktoriem, kas izraisa izzušanu, un tie ir apskatīti nākamajā sadaļā.