Принципы и способы сохранения редких и находящихся под угрозой исчезновения видов животных и растений

Редкие и находящиеся под угрозой исчезновения виды животных и растений; их популяции и отдельные организмы относятся к разным уровням организации живой природы и характеризуются различной структурой, законами развития и функционирования. На разных иерархических уровнях необходимо определить принципы, то есть частные методологические подходы, основанные на исходных научных положениях об объектах биологического разнообразия, и основные задачи по сохранению объектов. На основании принципов определяются способы сохранения — совокупность основных методов и приемов по сохранению редких и находящихся под угрозой исчезновения видов, а на их основе — мероприятия и устройства, то есть, конкретные организационные технические средства их реализации.

Видовой принцип. Основные задачи: сохранение численности и ареалов видов (подвидов); сохранение пространственно-генетической популяционной структуры вида; сохранение разнообразия популяции, внутривидовых форм (сезонных рас, экологических форм и др.).

Способы сохранения в природной среде обитания: сохранение популяций и видов, контроль их состояния; сохранение и восстановление природной среды обитания, реконструкция биотопов; охрана видов на особо охраняемых природных территориях (ООПТ); реинтродукция (реакклиматизация) видов, воссоздание утраченных популяций.

Необходимое условие устойчивого сохранения вида — сохранение его популяционной структуры. Локальные популяции, внутривидовые формы и подвиды являются носителями уникальных адаптаций вида к конкретным условиям среды. Их уничтожение или нарушение нормальной степени изоляции ведет к разрушению сложившейся в ходе эволюции адаптивной пространственно-генетической структуры вида, утрате уникальных адаптаций. Для поддержания пространственно-генетической структуры вида необходимо сохранение той степени изоляции популяций и формы, которая характерна для ненарушенных природных популяций. Губительны как усиление изоляции популяции и форм, так и разрушение природных барьеров между ними, их искусственное смешивание.

Популяционный принцип. Основные задачи: сохранение или восстановление численности и ареалов природных популяций, достаточных для их устойчивого существования; поддержание оптимального здоровья организмов в популяциях; сохранение внутрипопуляционного генетического разнообразия и генетического своеобразия (уникальности) популяции; сохранение разнообразия структуры популяции (пространственной, половой, возрастной, этолого-социальной).

Способы сохранения в искусственно созданной среде обитания: сохранение популяций редких и находящихся под угрозой исчезновения видов в питомниках, зоопарках, ботанических садах, осуществление оптимальной схемы обмена особями между питомниками, зоопарками и ботаническими садами для сохранения генетического разнообразия как внутри отдельных групп организмов, так и в популяции в целом.

Способы сохранения в природной среде обитания: сохранение популяций редких и находящихся под угрозой исчезновения видов и контроль их состояния; сохранение и восстановление природной среды обитания, реконструкция биотопов; охрана популяций редких и находящихся под угрозой исчезновения видов животных, растений и грибов на ООПТ; искусственное воспроизводство природных популяций; технологические и организационные меры по защите животных от гибели на инженерных сооружениях при проведении хозяйственных работ; помощь животным в чрезвычайных ситуациях; разработка и реализация системы мероприятий по предотвращению неконтролируемого распространения инвазивных чужеродных видов и ликвидация последствий этих процессов; предотвращение проникновения в природную среду живых генетически измененных организмов и дальнейшей гибридизации с сохраняемыми популяциями; устранение факторов, приводящих к ухудшению здоровья живых организмов; реинтродукция (реакклиматизация) исчезнувших популяций в естественных местообитаниях, восстановление (генетическое «оздоровление") малочисленных популяций; переселение популяций из местообитаний, неминуемо разрушаемых в результате хозяйственной деятельности (например, строительство водохранилищ и пр.) и воздействия природных факторов (например, повышение уровня озер с затоплением прилегающих низин и пр.).

При сохранении популяций важнейшее значение имеет их численность. Сокращение численности повышает вероятность случайного вымирания популяции и сопровождается сокращением внутрипопуляционного генетического разнообразия. При этом важен не только минимальный уровень численности, достигнутый популяцией, но и длительность периода, в течение которого популяция была малочисленной. Единого значения минимальной численности для популяций разных видов, существующих в разных условиях, не существует. Минимальные или критические значения численности и плотности популяций, определяющие момент их перехода из безопасного состояния в состояние под угрозой исчезновения, могут быть определены лишь в каждом конкретном случае. Эти значения зависят от множества факторов: особенностей биологии, скорости прироста численности популяции, степени ее дифференциации на субпопуляции, характера скрещивания особей, условий существования популяции и др.

Генетическое разнообразие, этолого-социальная, пространственная, возрастная и половая структуры популяции определяют ее устойчивость, способность к адаптации и возможность выживания в изменяющихся условиях среды. Внутрипопуляционное генетическое разнообразие определяет возможности ее адаптации и выживания в изменяющихся условиях среды, в том числе и при антропогенных воздействиях.

Сокращение внутрипопуляционного разнообразия снижает возможности популяции адаптироваться к изменениям внешней среды, делает популяцию нестабильной, снижает ее устойчивость. Численность и генетическое разнообразие популяции недостаточны для оценки ее состояния, так как ряд форм воздействия человека на природные системы приводит к сильному ухудшению здоровья отдельных особей, тогда как численность популяций и их генетическое разнообразие какое-то время еще могут оставаться неизменными или даже расти. Поэтому важным показателем состояния популяций, определяющим возможность их долговременного устойчивого сохранения, является здоровье отдельных особей в популяции.

Еще одно необходимое условие полноценного долговременного сохранения популяции — сохранение типичной для нее природной среды обитания. Долговременное и полноценное сохранение генофонда вида возможно только в исторически типичной для него среде. Если популяция длительное время сохраняется в нехарактерной для нее среде, неизбежно происходит трансформация ее генетической структуры из-за изменения направлений отбора. Популяционный принцип должен составлять основу стратегии сохранения редких и находящихся под угрозой исчезновения видов, так как только сохранение отдельных природных популяций может обеспечить полноценное сохранение вида.

Организменный принцип. Основные задачи: сохранение отдельных особей и обеспечение их воспроизводства; сохранение генотипов. Способы сохранения в искусственно созданной среде обитания: содержание и разведение отдельных особей в питомниках, зоопарках, ботанических садах и т.п.; хранение генетических материалов (гамет, зигот, соматических клеток, зародышей) в низкотемпературных генетических банках, в банках клеточных и тканевых культур, а также в банках семян; введение видов в культуру. Организменный принцип позволяет сохранить лишь часть генетического разнообразия природных популяций. В генетических банках, различных питомниках, зоопарках, ботанических садах и пр., как правило, сохраняются только отдельные особи (генетический материал) или их небольшие группы. Генетическое разнообразие даже очень многочисленных популяций, восстановленных из сохраненных в искусственно созданной среде обитания особей, будет основано лишь на тех генах, которыми обладали особи-основатели (за исключением новых мутаций). При долговременном разведении в питомниках, зоопарках, ботанических садах малочисленных групп живых организмов в них нарушаются генетические процессы, свойственные природным популяциям, происходит сокращение генетического разнообразия. Введение видов в культуру также не может сохранить генофонд природных популяций и видов, поскольку при доместикации неизбежны существенные изменения свойств организмов и генетической структуры популяции.

Организменный принцип может рассматриваться как основной лишь в случаях, когда исчерпаны все резервы сохранения популяции/вида в природной среде обитания, а именно: вид/популяция исчезли из природы; угроза исчезновения для вида/популяции настолько велика, что гарантировать сохранение в природной среде обитания невозможно; в случаях неконтролируемой интродукции и гибридизации, ведущих к утрате чистоты генофонда природных популяций.