Философские предпосылки биологии сохранения живой природы

Необходимость сохранения биологического разнообразия была

осознана уже десятилетия, даже столетия назад, в Северной Америке, Европе и некоторых других регионах мира. Повсеместно во многих культурах обнаруживаются религиозные и философские воззрения, подчеркивающие важность сохранения видов и уголков дикой природы [Hargrove, 1989; Callicott, 1994]. Многие религии предписывают человеку жить в гармонии с природой и защищать живой мир, поскольку это творение Божие. В США философы Ральф Уолдэ Эмерсон и Хенри Дэвид Торо рассматривали дикую природу как важный элемент человеческой морали и духовного развития [Callicott, 1990].

Такие защитники природы, как Джон Мур и Алдо Леопольд, доказывали необходимость сохранения естественных ландшафтов и поддержания здоровья естественных экосистем. Аналогичные позиции занимает гипотеза Геи, которая рассматривает Землю в качестве “суперорганизма”, биологические, физические и химические компоненты которого, взаимодействуя между собой, определяют параметры атмосферы и климата [Lovelock, 1988]. Современные защитники дикой природы, представленные активистами и членами серьезных экологических организаций, о которых мы скажем ниже в этой главе, отстаивают необходимость сокращения или полного прекращения форм деятельности и видов промышленности, нарушающих нормальное взаимодействие компонентов Земли.

Параллельно этим воззрениям видный лесовод Гиффорд Пинчот (1865–1946) развил идею, что все природные объекты и явления, включая древесину, корма, чистую воду, живую природу, разнообразие видов и даже красивые ландшафты можно рассматривать как природные ресурсы и что цель управления природой состоит в наиболее долговременном использовании этих природных ресурсов во благо наибольшего числа людей. Идеи Пинчота и Леопольда были объединены и расширены в концепции управления экосистемами, которая делает высшим приоритетом управления сохранение здоровья экосистем и дикой природы в целом [Noss, Cooperrider, 1994]. Существующая парадигма устойчивого развития также защищает подход, подобный взглядам Пинчота: использование природных ресурсов для удовлетворения потребностей человека должно осуществляться таким образом, чтобы не причинять вреда биологическим сообществам, и с учетом потребностей будущих поколений [Lubchenco et al., 1991].

Биология сохранения живой природы опирается на несколько основных этических норм, которые обычно признаются всеми сторонниками этой науки [Soulе, 1985]. Эти этические нормы предполагают научные подходы и их практическое приложение. Хотя не все эти положения безоговорочно приняты всеми специалистами по сохранению природы, даже согласие с одним или двумя из них делает деятельность по сохранению живой природы очень привлекательной для многих людей.

1. Разнообразие видов и биологических сообществ должно быть сохранено. Вообще, людям нравится биологическое разнообразие. В зоопарки, национальные парки, ботанические сады и аквариумы каждый год приходят сотни миллионов посетителей, и это свидетельство интереса широкой публики к наблюдению за разнообразием видов и биологических сообществ. Популярность собачьих и кошачьих шоу, сельскохозяйственных и цветочных выставок доказывают, что и внутривидовое генетическое разнообразие тоже привлекательно для публики. Эти факты даже привели к мысли о том, что люди имеют генетическую предрасположенность к любви к биологическому разнообразию, названную биофилией [Kellert, Wilson, 1993]. Биофилия могла предопределить становление образа жизни, основанного на охоте и собирательстве, который они вели сотни тысяч лет назад до внедрения сельского хозяйства. Высокое биологическое разнообразие обеспечило их разнообразной пищей и другими ресурсами, защищая от природных катастроф и голода.

2. Преждевременное вымирание популяций и видов должно быть предотвращено. Вымирание видов и популяций в результате естественных процессов является нормальным явлением. В течение тысячелетий геологического времени, вымирание одних видов было, как правило, сбалансировано появлением новых. Аналогично, локальная потеря популяции, обычно в результате расселения, компенсируется образованием другой популяции. Однако деятельность человека тысячекратно увеличила темпы вымирания [Lawton, May 1995]. В XX веке фактически все вымирание сотен известных видов позвоночных так же, как и предполагаемых тысяч видов беспозвоночных, было вызвано человеком.

3. Богатство экологических связей должно быть сохранено.

Многие из наиболее интересных свойств биологического разнообразия проявляются только в естественных средах. Например, между тропическими цветами, колибри и живущими в цветах клещами существует комплекс коэволюционных и экологических связей. Клещи, чтобы перемещаться от цветка к цветку, как “средство передвижения” используют клювы колибри. Такие связи никогда не образовались бы, если бы животные и растения жили изолированно в зоопарках и ботанических садах. Точно также удивительные формы поведения, используемые пустынными животными для добывания воды, не возникли бы у животных, в изобилии обеспеченных водой. Даже если сохранить в зоопарках и садах значительную часть разнообразия цветковых растений и позвоночных животных, все равно было бы утрачено многообразие экологических связей, характерных для естественных сообществ. Это главный аргумент, заставляющий сохранять все варианты биологических сообществ.

4. Эволюция должна продолжаться. Эволюционная адаптация это – процесс, который в конечном счете ведет к возникновению новых видов и увеличению биологического разнообразия. Следовательно, надо предоставлять популяциям возможность развиваться в естественных условиях. Действия человека, которые сковывают эволюцию популяций, например, из-за сильного сокращения численности конкретного вида или уничтожения уникальных популяций, являются деструктивными.

5. Биологическое разнообразие имеет самостоятельную ценность. Виды и биологические сообщества, в которых они живут, имеют самостоятельную ценность, независимо от их ценности для человеческого общества. Эта ценность обусловлена их эволюционной историей и уникальной экологической ролью, а также самим фактом их существования. Поэтому все виды должны быть сохранены.

1.3. Что такое биологическое разнообразие?

Сохранение биологического разнообразия центральная задача биологии сохранения живой природы. По определению, данному Всемирным фондом дикой природы (1989), биологическое разнообразие – это “все многообразие форм жизни на земле, миллионов видов растений, животных, микроорганизмов с их наборами генов и сложных экосистем, образующих живую природу”. Таким образом, биологическое разнообразие следует

рассматривать на трех уровнях. Биологическое разнообразие на видовом уровне охватывает весь набор видов на Земле от бактерий и простейших до царства многоклеточных растений, животных и грибов. В более мелком масштабе биологическое разнообразие включает генетическое разнообразие видов, образованное как географически отдаленными популяциями, так и особями внутри одной и той же популяции. Биологическое разнообразие включает также разнообразие биологических сообществ, видов, экосистем, сформированных сообществами и взаимодействия между этими уровнями (рис. 1.2).

Рис. 1.2. Биологическое разнообразие включает генетическое разнообразие (наследственную изменчивость внутри каждого вида), видовое разнообразие (набор видов в данной экосистеме) и разнообразие сообществ/экосистем (местообитаний и экоситстем в данной территории) [по Temple 1991]; рисунки Тамары Сайр.

Для беспрерывного выживания видов и природных сообществ необходимы все уровни биологического разнообразия, все они важны и для человека. Разнообразие видов демонстрирует богатство эволюционных и экологических адаптаций видов к различным средам. Видовое разнообразие служит для человека источником разнообразных естественных ресурсов. Например, влажные тропические леса с их богатейшим набором видов производят замечательное разнообразие растительных и животных продуктов, которые могут использоваться в пищу, в строительстве и медицине. Генетическое разнообразие необходимо любому виду для сохранения репродуктивной жизнеспособности, устойчивости к заболеваниям, способности к адаптации в изменяющихся условиях. Генетическое разнообразие домашних животных и культивируемых растений особенно ценно для тех, кто работает над селекционными программами по поддержанию и улучшению современных сельскохозяйственных видов.

Разнообразие на уровне сообществ представляет собой коллек-тивный отклик видов на различные условия окружающей среды. Биологические сообщества, характерные для пустынь, степей, лесов и затопляемых земель, поддерживают непрерывность нормального функционирования экосистемы, обеспечивая ее “обслуживание”, например, с помощью регулирования паводков, защиты от почвенной эрозии, фильтрации воздуха и воды.

1.4. Видовое разнообразие

На каждом уровне биологического разнообразия – видовом, генетическом и разнообразии сообществ специалисты изучают механизмы, которые изменяют или сохраняют разнообразие. Видовое разнообразие включает весь набор видов, обитающих на Земле. Существует два основных определения понятия вида. Первое: вид представляет собой совокупность особей, которая по тем или иным морфологическим, физиологическим или биохимическим характеристикам отличается от других групп. Это морфологическое определение вида. Сейчас для различения видов, которые внешне практически идентичны (например, бактерии), все чаще используют различия в последовательности ДНК и другие молекулярные маркеры. Второе определение вида – это совокупность особей, между которыми происходит свободное скрещивание, но при этом отсутствует скрещивание с особями других групп (биологическое определение вида).

Морфологическое определение вида обычно используется в таксономии, то есть биологами-систематиками, которые специализируются на идентификации новых видов и классификации видов. Биологическое определение вида обычно применяется в эволюционной биологии, поскольку оно основано больше на измеряемых генетических взаимоотношениях, чем на каких-то субъективно выделяемых физических чертах. Однако на практике использовать биологическое определение вида довольно трудно, поскольку это требует знаний о способности особей скрещиваться между собой, а это, как правило, трудно доступная информация. В результате биологи-практики вынуждены были научиться различать биологические виды по их внешнему виду, иногда называя их “морфовидами” или другими подобными терминами до тех пор, пока систематики не присвоят им официальные латинские названия.

Невозможность четко отделить один вид от другого из-за сходства их характеристик или возникающая путаница в научных названиях часто снижают эффективность усилий по защите вида.

Трудно написать четкие, эффективные законы для защиты вида, если не совсем ясно, как его точно идентифицировать. Поэтому еще следует много трудиться, чтобы систематизировать и классифицировать все существующие в мире виды. Систематики описали только 10–30% видов в мире, и многие могут исчезнуть до того, как будут описаны. Для скорейшего решения этой проблемы необходимо подготовить много специалистов-систематиков, особенно для работы в изобилующих видами тропиках [Raven, Wilson, 1992].

1.5. Генетическое разнообразие

Генетическое внутривидовое разнообразие часто обеспечивается репродуктивным поведением особей внутри популяции. Популяция – это группа особей одного вида, обменивающихся генетической информацией между собой и дающих плодовитое потомство. Вид может включать одну или более отдельных популяций. Популяция может состоять как из нескольких особей, так и из миллионов.

Особи внутри популяции обычно генетически отличаются друг от друга. Генетическое разнообразие связано с тем, что особи обладают незначительно отличающимися генами – участками хромосом, которые кодируют определенные белки. Варианты гена известны как его аллели. Различия возникают при мутациях – изменениях в ДНК, которая находится в хромосомах конкретной особи. Аллели гена могут по-разному влиять на развитие и физиологию особи. Селекционеры сортов растений и пород животных, отбирая определенные генные варианты, создают высокоурожайные, устойчивые к вредителям виды, например зерновых культур (пшеницы, кукурузы), домашнего скота и птицы.

Генетическое разнообразие в популяции определяется как числом генов с более чем одним аллелями (так называемых полиморфных генов), так и числом аллелей каждого полиморфного гена. Существование полиморфного гена приводит к появлению в популяции гетерозиготных особей, получающих от родителей различные аллели гена. Генетическая вариабельность позволяет видам адаптироваться к изменениям окружающей среды, например, повышению температуры или к вспышке нового заболевания. В целом установлено, что редкие виды имеют меньшее генетическое разнообразие, чем широко распространенные, и соответственно они более подвержены угрозе вымирания при изменении условий окружающей среды.