Биоразнообразие и изчезване, тогава и сега

Днес биоразнообразието е в криза. Това го знаем. Изчезването на видове обаче, освен криза от човешка дейност, може да е и естествено явление. Видове изчезват по различни естествени причини, като падане на метеорити, изригване на вулкани, естествени промени в климата, движение на континентите през геоложките ери – постоянно възникващи явления, без участието на хората. Затова учените знаят, че има темп на естествено изчезване на видове – между 1 и 5 вида на година. Това е средна стойност за цялото геоложко време. Този темп е необходим, защото организмите постоянно са обект на промени в околната среда. Някои могат да се справят с тях. Други – не. Големите промени могат да доведат до изчезване на видове. Дори без естествено явление, което може да изтреби видовете директно, един вид може да изчезне защото не може да се справи с конкурентите, хищниците или паразитите, които постоянно влияят на средата му или променят взаимодействието му с екосистемата. Оценките за темпа на изчезване днес са между 1000 и 10 000 над естествения темп. Знаем и че основната причина за това сме ние. Нека разгледаме въпроса на фона на цялата история на живота на Земята. Имало ли е изчезвания в такъв мащаб и преди? И какво можем да научим от това? Да, в миналото е имало масови измирания. А днес сме свидетели на най-високия темп на измиране от последното масово измиране, възникнало в края на креда преди около 65 млн. години. Много хора, особено 7-годишните знаят този факт, защото тогата настъпва крахът на динозаврите. Вероятната причина за това изчезване са резултатите от удар от голям астероид. Така че, като чуете „удар от астероид“, можете да кажете на приятелите си, че това значи „бум!“. Някои твърдят, че доказателство за този удар е кратер с дълбочина между 15 и 20 км. с диаметър над 170 км., задовен дълбоко в седиментите на полуостров Юкатан. Този кратер е дело на астероид с диаметър около 10 км. Такива събития оставят физически, установими следи по земната кора. Геолозите ги използват заедно с други промени в скалите, за да наименоват периодите. Това са ери в геоложкото време и история, маркирани от тези следи. Имена като палеозой, камбрий, карбон, неозой – това са имена на ери в историята на Земята. Учените се питат дали в момента не предизвикване събитие, което ще е видно след милиони години. Някои твърдят, че това е така и че трябва да наричаме тази ера „антропоцен“. „Антро“ означава човек и „цен“ е наставката за този вид периоди. Така че учените предлагат да въведем специална ера в историята на Земята, както и нов тип фосили, като пластмаси или твърди въглеродни слоеве – доказателство, че сме оставили вечна следа в геологията, която ще остане за векове. Какво можем да научим от историята на изчезналите видове на Земята? Знаем, че биоразнообразието е подчинено на баланс между видообразуване и измиране. Развива ли се постоянно във времето? Постигнало ли е максимално равновесие? При видообразуването от един вид се получават два нови вида. Всеки от тях поражда други два и т.н. Би следвало броят на видовете да расте във времето. Това множене обаче се компенсира от изчезването. Графиката на историята на биоразнообразието на Земята изглежда така. Вижда се тенденция за увеличаване на биоразнообразието, но в кривата има определени места, знак за сериозни спадове в него. Те са известни като „масови измирания“. Това са периоди, в които изчезват извънредно висок брой видове и темповете на измиране са много над естествения темп. Добре е да ги разгледаме, защото показват интересни и важни причини за измиранията. Да видим по-подробно. Първото възниква на границата между ордовик и силур, преди 440 – 450 млн. години. Какво може да се научи от нещо, станало толкова отдавна! Тогава измират 60% от морските безгръбначни. Измиранията изглежда се дължат на движението на тогавашния суперконтинент Гондвана. Интересно място, само дето се движи бавно към района на Южния полюс с последващо спадане на морското равнище, тъй като голяма част от валежите на Земята остават в сняг и лед на Гондвана, вместо да се върнат в морето. Тази промяна засяга морските екосистеми в рифовете около континента и води до измирания. А те са следа в историята на фосилите. Второто голямо измиране е в края на периода девон преди около 374 млн. години. Учудващо е колко точна може да бъде науката! Днес знаем, че около 50% от класовете на Земята измират по това време. Обърнете внимание, че не говорим за отделни видове, а за цели класове. А те включват много видове. Смята се, че това се дължи на удар от астероид, станал много преди този, изличил динозаврите. Други смятат, че е заради океански вулкан или механизъм за захлаждане, който не разбираме. Друга теория е намаляване на темпа на видообразуване, а не ръст в темпа на измиране. Ясно е, че са необходими още изследвания. Третото от петте масови измирания настъпва в края на периода перм, мержу перм и триас, преди около 252 млн. години. Това е известно като „Голямото измиране“ – най-голямото измиране, когато изчезват 96% от морските и 70% от сухоземните гръбначни видове. Това е едно от малкото масови измирания, в които сриозно пострадват и насекомите. Едва ли лесно се изтребват всички тези хлебарки. Общо 83% от всички класове на Земята изчезват. Най-различни са теориите за това масово измиране. Една от тях е един или повече уради от астероид. Или огромна вулканична дейност, вероятно възникнала в т.нар. Сибирски капани. Имало голямо изливане на лава с огромни пожари и всякакви поражения за околната среда. Може да е и парников ефект поради внезапно освобождаване на метан от океанското дъно. Метанът може да се съхрани чрез активност на бактерии в клатрати в седименти на дъното. Тези метанови клатрати могат да се освободят от геоложки сътресения и така да се изпуснат огромни количества от мощния парников газ метан. Други смятат, че може да е имало големи промени в морското равнище поради климатични промени. В резултат на тях може да се е увеличила липсата на кислород дълбоко в морето или да са настъпили промени в океанската циркулация. Или ужасно съвпадение на всички тези неща. Вулканизмът може да причини земетресения, които да освободят метановите клатрати, което да породи промени в океанската циркулация и така лавина от бедствия. Четвъртото голямо измиране е на границата между периодите триас и юра, преди 201 млн. години. Измират 34% от морските класове заедно с голяма група сухоземни гръбначни. Така сцената е готова за възхода на динозаврите. Какво щяха да правят всички деца, ако не беше измирането между триас и юра! Статистическият анализ е много сложен. Но този спад в биоразнообразието може да се дължи на намаляване на видообразуването, а не на ръст на измирането. Петото и вероятно най-известно от големите 5 е измирането на границата между креда и палеоген преди между 65 и 66 млн. години. Знаем какво е станало – удар от астероид, от чиито последици динозаврите измират заедно с много други групи. Измират около 75% от всички известни видове, но следва бързо възстановяване, довело до т.нар. от учените „съвременна биота“, включващо появата на бозайниците. Можем да научим много и от това. Животът е изумително издръжлив. На фона на крехкостта на един организъм или вид, животът се е възстановявал поне 5 пъти. Изниква въпросът: какво става след масово измиране? Какви са т.нар. от еволюционистите евентуалности при внезапното освобождаване на екосистемите вследствие отстраняването на много видове? Кой идва след това? Кой може да се възползва от промените и възможностите? И колко бързо може да стане това? Това са трудни, но много важни научни въпроси. Затова много хора работят по тях, защото ние идваме от миналото. Ако не знаем от къде идваме, понякога не можем да разберем къде отиваме. Много от причините за измирания, които видяхме дотук, трябва да са познати. Защото ни връщат към вече споменатото шесто голямо измиране по време на антропоцена. За пръв път в историята на живота на Земята има масово измиране заради един-единствен вид. Това сме ние. Какво ще стане, докато това се случва? И след като приключи сегащния си ход? Не искам да си представям свят без тигри, син кит, секвоя, сьомга, гигантски миди, коралов риф... но без тях и без зависещите от тях екосистеми времето ни е ограничено. Не само ще сме причината за масово измиране, а ще сме част от него. Академия на науките, Калифорния