Почему вымерли древние виды животных?
В конце четвертичного периода по всем континентам прокатилась волна массового вымирания крупных животных. Специалисты уже много десятилетий спорят о том, что было главной причиной этого вымирания — климатические изменения или деятельность первобытных охотников.
Комплексный анализ всех имеющихся палеоклиматических, палеонтологических и палеоантропологических данных, проведенный датскими учеными, показал, что антропогенный фактор был намного важнее климатического. Уровень вымирания крупных млекопитающих в разных регионах почти не коррелирует с амплитудой климатических изменений (слабая корреляция прослеживается лишь в Евразии), но очень сильно коррелирует со временем заселения региона людьми. В наименьшей степени вымирание затронуло Африку — историческую прародину рода Homo; сильнее всех пострадали регионы, лишь недавно заселенные представителями Homo sapiens.
Доля видов крупных (с массой тела 10 или более кг) млекопитающих, вымерших в период между 132 тыс. и 1 тыс. лет назад, в разных регионах. Темно-серым цветом показаны регионы, не включенные в анализ (например, острова, а также регионы, которые были покрыты ледником большую часть изучаемого временного интервала)
До сих пор исследования в основном носили частный характер, то есть опирались на данные по отдельным регионам или отдельным группам животных, а немногочисленные попытки глобального анализа имели низкое пространственно-временное разрешение. Группа исследователей из Орхусского университета (Дания) решила восполнить этот пробел, воспользовавшись тем, что к настоящему времени накоплены детальные данные и по распространению позднечетвертичных млекопитающих, и по климатическим изменениям, и по истории расселения человеческих популяций.
Авторы проанализировали данные по всем видам крупных млекопитающих (с массой тела 10 кг и более) на всех континентах за период от 132 тыс. лет назад (что соответствует началу предпоследнего, Рисс-Вюрмского, межледниковья) до 1 тыс. лет назад. Данные анализировались отдельно по регионам, большинство из которых соответствует современным странам (самые крупные страны разделены на несколько регионов; рис. 1). Для каждого региона было подсчитано абсолютное число (рис. 2b) и процент (рис. 1) видов, исчезнувших за исследуемый период.
Вымирание крупных млекопитающих, расселение людей и климатические изменения в позднечетвертичное время. b — суммарное число вымерших видов, c — расселение Homo (H. sapiens-only — районы, где первыми людьми были представители вида H. sapiens, Archaic-peripheral, Archaic-late, Archaic-early — районы, последовательно заселявшиеся «архаичными» популяциями людей: эректусами, неандертальцами, денисовцами; Homo-origin — область происхождения рода Homo), d — разность среднегодовых температур между последним ледниковым максимумом (около 21 тыс. лет назад) и современностью, e — изменение количества осадков (последний ледниковый максимум по сравнению с современностью).
Уровень вымирания в каждом регионе сопоставлялся с данными по климату и по истории заселения региона представителями рода Homo. Климатические изменения оценивались по разности среднегодовых температур между последним ледниковым максимумом и современностью (рис. 2d). Сопоставление предпоследнего (а не нынешнего) межледниковья с ледниковым максимумом дало такие же результаты. Кроме того, для каждого района было подсчитано изменение количества осадков при смене ледниковых и межледниковых эпох (рис. 2e). В ходе моделирования учитывалась не только амплитуда, но и скорость климатических изменений, а также ряд дополнительных факторов, таких как рельеф местности (теоретически, на равнине климатические изменения должны сильнее влиять на биоразнообразие, чем в гористой местности, потому что в горах животные могут мигрировать вверх-вниз, подлаживаясь к колебаниям температуры, а на равнине эта опция отсутствует). Впрочем, как выяснилось, учет (или неучет) подобных тонкостей мало влияет на результаты.
По своей демографической истории все регионы были разделены на пять групп (рис. 2c):
1) «Прародина человечества» — Африка к югу от Сахары. Здесь крупные звери имели больше всего времени, чтобы постепенно приспособиться к двуногим хищникам, коэволюционируя с ними в течение нескольких миллионов лет. Ну а те виды, которые приспособиться не сумели, возможно, были истреблены задолго до позднечетвертичной эпохи.
2) Регионы, заселенные древними Homo (эректусами) в ходе первой волны расселения людей за пределами Африки. Здесь у мегафауны тоже было достаточно времени для коэволюции, а наиболее уязвимые виды имели возможность вымереть до рассматриваемого интервала времени.
3) Регионы, заселенные поздними представителями «архаичных» людей (неандертальцами, денисовцами).
4) Регионы северной Евразии, где архаичные Homo вроде бы не жили, но там не было и эндемичных видов крупных млекопитающих. Те виды, которые там обитали, могли встречаться с людьми в южных частях своих ареалов и поэтому, предположительно, тоже имели возможность адаптироваться к человеческим приемам охоты.
5) Регионы, которые впервые были заселены людьми современного типа с их чрезвычайно эффективным оружием и приемами охоты на крупного зверя. В этих регионах у крупных млекопитающих не было возможности адаптироваться к появлению нового смертоносного хищника.
В общей сложности авторы насчитали 177 видов крупных млекопитающих, вымерших между 132 тыс. и 1 тыс. лет назад либо полностью, либо на одном из континентов (18 видов вымерло в Африке, 38 — в Азии, 26 — в Австралазии, 19 — в Европе, 43 — в Северной Америке, 62 — в Южной Америке). Самое интенсивное вымирание (как по числу вымерших видов, так и по их процентной доле) происходило на юге Южной Америки, на юго-востоке Северной Америки, в Европе и Австралии. Минимальный уровень вымирания отмечен в Африке к югу от Сахары и в Южной Азии.
Всесторонний статистический анализ собранных данных показал, что объяснить наблюдаемую географическую структуру вымирания одними лишь климатическими изменениями невозможно. В глобальном масштабе обнаруживается лишь очень слабая связь между амплитудой климатических изменений и уровнем вымирания. Причем эта связь достоверна только для Евразии и только для данных по температуре (но не по осадкам), а на остальных континентах вообще никакой корреляции между климатом и уровнем вымирания не прослеживается. Например, в Южной Америке, где уровень вымирания был максимален, климат менялся лишь незначительно. В целом климат может объяснить лишь 20% региональной вариабельности по уровню вымирания. Гораздо большей предсказательной силой обладают модели, основанные на истории заселения регионов людьми (такие модели объясняют до 64% вариабельности). Наименьший уровень вымирания характерен для прародины человечества — Африки, промежуточный — для регионов, постепенно заселявшихся архаичными Homo, максимальный — для областей, где первопоселенцами были сапиенсы. Модели, комбинирующие историко-демографические факторы с климатическими, предсказывают уровень вымирания лишь ненамного лучше, чем чисто «демографические», причем это улучшение заметно опять-таки только в Евразии.
Таким образом, авторы выявили сильную корреляцию между уровнем позднечетвертичного вымирания и продолжительностью периода коэволюции людей и крупных млекопитающих. Чем позже появились в регионе люди, тем более жестокому вымиранию подверглась мегафауна в позднем плейстоцене и голоцене. Пожалуй, еще более важным является вывод об отсутствии значимой корреляции между уровнем вымирания и величиной климатических изменений на всех континентах, кроме Евразии (да и там корреляция довольно слаба).
В заключительной части статьи авторы перечисляют несколько показательных примеров. Так, многие вымершие южноамериканские крупные травоядные, такие как гигантский ленивец Eremotherium laurillardi, представитель хоботных Stegomastodon waringi, представитель своеобразной группы южноамериканских копытных (нотоунгулят) Toxodon platensis, были трофическими генералистами, легко переходившими на другую диету при необходимости. Поэтому их вымирание трудно объяснить чередованием влажных и засушливых периодов, как это пытались сделать некоторые авторы. Тем более что эти климатические флуктуации в Южной Америке были уж точно не сильнее, чем в Африке, где уровень вымирания был гораздо ниже. В некоторых районах Северной и Южной Америки за рассматриваемый период не только не было существенных климатических изменений, но и растительность осталась практически такая же, как 130 тысяч лет назад. Однако крупные животные там все равно вымерли. Например, в Калифорнии, где господствующие фитоценозы почти не изменились, вымер 21 вид (53%) крупных зверей, в том числе ленивец Nothrotheriops shastensis, родственник современных вилорогов Capromeryx minor и ужасный волк Canis dirus. Вымерли многие виды, чьи предпочитаемые кормовые растения растут в изобилии по сей день, так что о подрыве кормовой базы говорить не приходится. Это относится, например, к мастодонту Mammut americanum, питавшемуся ветвями болотного кипариса, которого и сейчас сколько угодно в местах, где жил этот вымерший гигант.
Полученные результаты — весомый аргумент в пользу антропогенного объяснения позднечетвертичных вымираний. Приходится признать, что характерное для последних веков и тысячелетий крайне низкое разнообразие или полное отсутствие крупных млекопитающих на большей части суши — вовсе не «естественное» состояние вещей, а прямой результат истребления мегафауны нашими предками. Авторы подчеркивают (и с ними трудно не согласиться), что данный факт необходимо учитывать при планировании мероприятий по сохранению и восстановлению природных экосистем.
Комплексный анализ всех имеющихся палеоклиматических, палеонтологических и палеоантропологических данных, проведенный датскими учеными, показал, что антропогенный фактор был намного важнее климатического. Уровень вымирания крупных млекопитающих в разных регионах почти не коррелирует с амплитудой климатических изменений (слабая корреляция прослеживается лишь в Евразии), но очень сильно коррелирует со временем заселения региона людьми. В наименьшей степени вымирание затронуло Африку — историческую прародину рода Homo; сильнее всех пострадали регионы, лишь недавно заселенные представителями Homo sapiens.
Доля видов крупных (с массой тела 10 или более кг) млекопитающих, вымерших в период между 132 тыс. и 1 тыс. лет назад, в разных регионах. Темно-серым цветом показаны регионы, не включенные в анализ (например, острова, а также регионы, которые были покрыты ледником большую часть изучаемого временного интервала)
До сих пор исследования в основном носили частный характер, то есть опирались на данные по отдельным регионам или отдельным группам животных, а немногочисленные попытки глобального анализа имели низкое пространственно-временное разрешение. Группа исследователей из Орхусского университета (Дания) решила восполнить этот пробел, воспользовавшись тем, что к настоящему времени накоплены детальные данные и по распространению позднечетвертичных млекопитающих, и по климатическим изменениям, и по истории расселения человеческих популяций.
Авторы проанализировали данные по всем видам крупных млекопитающих (с массой тела 10 кг и более) на всех континентах за период от 132 тыс. лет назад (что соответствует началу предпоследнего, Рисс-Вюрмского, межледниковья) до 1 тыс. лет назад. Данные анализировались отдельно по регионам, большинство из которых соответствует современным странам (самые крупные страны разделены на несколько регионов; рис. 1). Для каждого региона было подсчитано абсолютное число (рис. 2b) и процент (рис. 1) видов, исчезнувших за исследуемый период.
Вымирание крупных млекопитающих, расселение людей и климатические изменения в позднечетвертичное время. b — суммарное число вымерших видов, c — расселение Homo (H. sapiens-only — районы, где первыми людьми были представители вида H. sapiens, Archaic-peripheral, Archaic-late, Archaic-early — районы, последовательно заселявшиеся «архаичными» популяциями людей: эректусами, неандертальцами, денисовцами; Homo-origin — область происхождения рода Homo), d — разность среднегодовых температур между последним ледниковым максимумом (около 21 тыс. лет назад) и современностью, e — изменение количества осадков (последний ледниковый максимум по сравнению с современностью).
Уровень вымирания в каждом регионе сопоставлялся с данными по климату и по истории заселения региона представителями рода Homo. Климатические изменения оценивались по разности среднегодовых температур между последним ледниковым максимумом и современностью (рис. 2d). Сопоставление предпоследнего (а не нынешнего) межледниковья с ледниковым максимумом дало такие же результаты. Кроме того, для каждого района было подсчитано изменение количества осадков при смене ледниковых и межледниковых эпох (рис. 2e). В ходе моделирования учитывалась не только амплитуда, но и скорость климатических изменений, а также ряд дополнительных факторов, таких как рельеф местности (теоретически, на равнине климатические изменения должны сильнее влиять на биоразнообразие, чем в гористой местности, потому что в горах животные могут мигрировать вверх-вниз, подлаживаясь к колебаниям температуры, а на равнине эта опция отсутствует). Впрочем, как выяснилось, учет (или неучет) подобных тонкостей мало влияет на результаты.
По своей демографической истории все регионы были разделены на пять групп (рис. 2c):
1) «Прародина человечества» — Африка к югу от Сахары. Здесь крупные звери имели больше всего времени, чтобы постепенно приспособиться к двуногим хищникам, коэволюционируя с ними в течение нескольких миллионов лет. Ну а те виды, которые приспособиться не сумели, возможно, были истреблены задолго до позднечетвертичной эпохи.
2) Регионы, заселенные древними Homo (эректусами) в ходе первой волны расселения людей за пределами Африки. Здесь у мегафауны тоже было достаточно времени для коэволюции, а наиболее уязвимые виды имели возможность вымереть до рассматриваемого интервала времени.
3) Регионы, заселенные поздними представителями «архаичных» людей (неандертальцами, денисовцами).
4) Регионы северной Евразии, где архаичные Homo вроде бы не жили, но там не было и эндемичных видов крупных млекопитающих. Те виды, которые там обитали, могли встречаться с людьми в южных частях своих ареалов и поэтому, предположительно, тоже имели возможность адаптироваться к человеческим приемам охоты.
5) Регионы, которые впервые были заселены людьми современного типа с их чрезвычайно эффективным оружием и приемами охоты на крупного зверя. В этих регионах у крупных млекопитающих не было возможности адаптироваться к появлению нового смертоносного хищника.
В общей сложности авторы насчитали 177 видов крупных млекопитающих, вымерших между 132 тыс. и 1 тыс. лет назад либо полностью, либо на одном из континентов (18 видов вымерло в Африке, 38 — в Азии, 26 — в Австралазии, 19 — в Европе, 43 — в Северной Америке, 62 — в Южной Америке). Самое интенсивное вымирание (как по числу вымерших видов, так и по их процентной доле) происходило на юге Южной Америки, на юго-востоке Северной Америки, в Европе и Австралии. Минимальный уровень вымирания отмечен в Африке к югу от Сахары и в Южной Азии.
Всесторонний статистический анализ собранных данных показал, что объяснить наблюдаемую географическую структуру вымирания одними лишь климатическими изменениями невозможно. В глобальном масштабе обнаруживается лишь очень слабая связь между амплитудой климатических изменений и уровнем вымирания. Причем эта связь достоверна только для Евразии и только для данных по температуре (но не по осадкам), а на остальных континентах вообще никакой корреляции между климатом и уровнем вымирания не прослеживается. Например, в Южной Америке, где уровень вымирания был максимален, климат менялся лишь незначительно. В целом климат может объяснить лишь 20% региональной вариабельности по уровню вымирания. Гораздо большей предсказательной силой обладают модели, основанные на истории заселения регионов людьми (такие модели объясняют до 64% вариабельности). Наименьший уровень вымирания характерен для прародины человечества — Африки, промежуточный — для регионов, постепенно заселявшихся архаичными Homo, максимальный — для областей, где первопоселенцами были сапиенсы. Модели, комбинирующие историко-демографические факторы с климатическими, предсказывают уровень вымирания лишь ненамного лучше, чем чисто «демографические», причем это улучшение заметно опять-таки только в Евразии.
Таким образом, авторы выявили сильную корреляцию между уровнем позднечетвертичного вымирания и продолжительностью периода коэволюции людей и крупных млекопитающих. Чем позже появились в регионе люди, тем более жестокому вымиранию подверглась мегафауна в позднем плейстоцене и голоцене. Пожалуй, еще более важным является вывод об отсутствии значимой корреляции между уровнем вымирания и величиной климатических изменений на всех континентах, кроме Евразии (да и там корреляция довольно слаба).
В заключительной части статьи авторы перечисляют несколько показательных примеров. Так, многие вымершие южноамериканские крупные травоядные, такие как гигантский ленивец Eremotherium laurillardi, представитель хоботных Stegomastodon waringi, представитель своеобразной группы южноамериканских копытных (нотоунгулят) Toxodon platensis, были трофическими генералистами, легко переходившими на другую диету при необходимости. Поэтому их вымирание трудно объяснить чередованием влажных и засушливых периодов, как это пытались сделать некоторые авторы. Тем более что эти климатические флуктуации в Южной Америке были уж точно не сильнее, чем в Африке, где уровень вымирания был гораздо ниже. В некоторых районах Северной и Южной Америки за рассматриваемый период не только не было существенных климатических изменений, но и растительность осталась практически такая же, как 130 тысяч лет назад. Однако крупные животные там все равно вымерли. Например, в Калифорнии, где господствующие фитоценозы почти не изменились, вымер 21 вид (53%) крупных зверей, в том числе ленивец Nothrotheriops shastensis, родственник современных вилорогов Capromeryx minor и ужасный волк Canis dirus. Вымерли многие виды, чьи предпочитаемые кормовые растения растут в изобилии по сей день, так что о подрыве кормовой базы говорить не приходится. Это относится, например, к мастодонту Mammut americanum, питавшемуся ветвями болотного кипариса, которого и сейчас сколько угодно в местах, где жил этот вымерший гигант.
Полученные результаты — весомый аргумент в пользу антропогенного объяснения позднечетвертичных вымираний. Приходится признать, что характерное для последних веков и тысячелетий крайне низкое разнообразие или полное отсутствие крупных млекопитающих на большей части суши — вовсе не «естественное» состояние вещей, а прямой результат истребления мегафауны нашими предками. Авторы подчеркивают (и с ними трудно не согласиться), что данный факт необходимо учитывать при планировании мероприятий по сохранению и восстановлению природных экосистем.
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.
