Разделяй и сохраняй

Фрагментация действительно негативно сказывается на окружающей среде из-за того, что ведет к ее генетическому и экологическому обеднению. Представьте себе естественную среду, которая была раздроблена на множество частей, расположенных на значительном расстоянии друг от друга. Населяющие эту среду уникальные виды оказываются замкнуты в пределах оставшихся от нее участков и целиком от них зависят. И хотя таких участков может быть много, выживанию этих видов угрожает так называемая спираль вымирания. Вот как такой фатальный процесс может выглядеть.

Возьмем для примера бабочку, например, толстоголовку тагес, обитающую на небольшом изолированном лугу с известковой почвой где-нибудь на северо-западе Европы. Здесь их тысячи, но они не могут выжить на окружающих луг сельскохозяйственных угодьях. Теперь представим, что зима выдалась влажной и многие гусеницы этого вида погибли от сырости; представим также, что весна была теплой и что выжившие гусеницы вышли из спячки до того, как на их кормовом растении появилось достаточно молодых листьев. Как следствие, многие из них погибнут от голода.

Теперь представим, что популяция толстоголовки еще больше сократилась в результате пожара летом. Выжившие бабочки спариваются, но их потомство настолько малочисленно, что спаривание происходит между особями из одной кладки. Близкородственное скрещивание приводит к развитию наследственных заболеваний, и популяция толстоголовки тагес попадает в спираль вымирания.

Маловероятно, чтобы какому-то виду не повезло до такой степени, но иногда такое происходит. Это осознал финский эколог Илкка Хански, который в 1980-х годах разработал концепцию «метапопуляционной экологии». Он понял, что локальное вымирание – явление неизбежное. Ежегодно с каждого участка естественной среды обитания исчезает несколько видов. Но в то же время те же самые или другие виды переселяются туда с других участков. Таким образом, каждый вид существует в этом ландшафте как метапопуляция, то есть сеть популяций, которые постоянно угасают и восстанавливаются, при том что это не ведет к исчезновению всей сети.

Однако данный механизм работает лишь при условии, что в окрестностях каждого такого участка обитает достаточно популяций, которые смогут вновь заселить его, когда полностью вымрет прежняя. Сегодня же многие из фрагментов среды обитания настолько малы и находятся так далеко друг от друга, что повторное заселение уже невозможно. Толстоголовка тагес очень хорошо летает, но ей будет трудно пересечь враждебную местность, чтобы добраться до другого луга.

Таким образом, многие виды исчезают, поскольку их популяции разрознены и не успевают восстановиться. А когда вымирание и повторное заселение больше не могут уравновесить друг друга, утрачивается биоразнообразие. Именно с этой проблемой призваны бороться экологические коридоры: их задача – снизить риск вымирания видов на местном уровне и повысить их шансы на новое заселение.

Объединение разрозненных ареалов обитания, или дефрагментация, настолько вошло в природоохранную практику, что, казалось бы, споров о его пользе быть не может. Однако в последние годы ряд ученых стал придерживаться иной точки зрения, утверждая, что иногда фрагментация может оказаться благом.

Многие фрагментированные популяции генетически адаптированы к местным условиям. Джейсон Мунши-Саут из Фордемского университета (США) обнаружил это в ходе своих наблюдений за белоногими мышами, обитающими в не связанных между собой парках в Нью-Йорке и его окрестностях. Всего за несколько столетий характеристики, делающие животных более приспособленными к местной пище и более устойчивыми к местным болезням, эволюционировали в каждом парке по-разному. Если бы мы объединили эти популяции и обеспечили поток генов между ними, то возникшее генетическое «загрязнение» могло бы свести на нет все достижения местной эволюции. Другая проблема заключается в том, что экологические коридоры могут способствовать распространению инвазивных и сверхконкурентных видов и привести к исчезновению редких реликтовых видов.

Такие ситуации сложно изучать экспериментально в реальных масштабах, но в лабораторных условиях это возможно. Группа британских исследователей создала совокупность микроэкосистем, в которых они могли регулировать степень фрагментации и связанности популяций, не меняя при этом общий размер экосистемы. В экосистеме обитали восемь видов одноклеточных простейших организмов: три хищника и пять жертв. Ученые обнаружили, что чем более фрагментированной была система, тем меньше видов из нее исчезало. В основном это объяснялось тем, что фрагментация препятствовала распространению одного из самых конкурентных хищников.

По мнению Ленор Фариг из Карлтонского университета (Оттава, Канада), принятие дефрагментации за догму также чревато распространением ошибочной идеи, согласно которой небольшие изолированные фрагменты экосистем не стоит сохранять, если они не связаны с более крупными участками. «В Онтарио водно-болотные угодья площадью менее двух гектаров не подлежат охране. В результате небольшие болота исчезают одно за другим», – подчеркивает она.

Этот анализ вызвал возмущение многих ученых, однако Ленор Фариг и 21 соавтор ее исследования выступили с эмоциональным ответом, в котором попытались ослабить градус напряжения. По словам Ленор Фариг, природа и природоохранная политика не выигрывают от длительной конфронтации между учеными. Поэтому она и ее коллеги в 2023 году опубликовали примирительную статью, в которой объясняют причины конфликта и предлагают пути его разрешения.

Они поясняют, что фрагментация действительно влечет за собой вымирание местных популяций и близкородственное скрещивание, а значит, и сокращение биоразнообразия. Но, хотя она может отрицательно сказываться на биоразнообразии на каждом отдельном участке, она может оказаться полезной для биоразнообразия региона в целом. Все зависит от того, о каком ландшафте, типе живых организмов и участке каких размеров идет речь.

Авторы статьи призывают ученых-экологов зарыть топор войны и приступить к диалогу, чтобы выработать ряд рекомендаций, на которые могли бы опираться разработчики природоохранной политики. Тем временем специалист по охране природы, которому необходимо быстро принимать решения в пользу или против фрагментации, все еще стоит перед дилеммой. Но, по крайней мере, беспорядочная дефрагментация более не рассматривается как универсальное решение в области охраны природы, каким ее долгое время считали.

Менно Схильтхёйзен, «Курьер ЮНЕСКО»

Иллюстрация: использованы изображения gravisio, Hagai Agmon-Snir