Потеряем белого медведя: зоолог рассказал, как потепление может повлиять на животных и распространение инфекций
Почти летнее тепло и сугробы — синоптики фиксируют в марте температурные рекорды. И это при том, что повышение среднегодовой температуры на Земле уже стало устойчивой тенденцией последних лет. Потепление может повлиять на целые экосистемы, поскольку способно уничтожить некоторые живые организмы и распространить инфекционные заболевания. Как адаптируются животные к изменениям климата?
Оказывается, клювы, уши, крылья и лапы млекопитающих и птиц могут меняться в зависимости от климатических факторов. Ученые-биологи несколько лет назад провели исследования разных видов животных и пришли к выводу, что причина метаморфоз внешнего вида — в климатических колебаниях. Как изменившийся за последние десятилетия климат повлиял на облик животных, «Вечерней Москве» рассказал зоолог Илья Гомыранов.
— Илья, как глобальное потепление влияет на облик и поведение животных?
— Мы привыкли говорить «глобальное потепление», но правильнее — «глобальное изменение климата». Потому что климат не просто становится теплее — он становится другим. По ощущениям климат средней полосы все больше напоминает степную зону с резкими перепадами температур. Климат меняется везде, но сильнее всего — в уязвимых регионах, где природа восстанавливается медленно. Прежде всего это Арктика. Там фиксируется пусть небольшое, но устойчивое потепление и, как следствие, — таяние льдов. Площадь арктических льдов сокращается год от года, и это напрямую угрожает тем, кто приспособлен к жизни в экстремальном холоде, — песцам, различным птицам, белым медведям.
Тот же белый медведь теряет привычную среду, остается на материке, не уходит к полюсу, ищет еду рядом с человеком: выходит к свалкам, нападает на людей. Но есть и менее очевидная, но более тревожная проблема: белые медведи все чаще скрещиваются с бурыми. С точки зрения эволюции это виды, разделившиеся недавно, и они способны давать плодовитое потомство. И если процесс пойдет дальше, мы можем потерять белого медведя как вид — и получить вместо него устойчивую гибридную форму. Бурый медведь при этом в гораздо меньшей степени зависит от климата: он пластичнее, распространен шире и легче адаптируется.
Особенно драматична ситуация в тропиках, прежде всего на небольших островах. За миллионы лет там сформировались уникальные экосистемы с высоким уровнем эндемизма. Исчезновение самих островов из-за подъема уровня моря означает необратимую утрату целых видов. Один из тревожных сигналов — статус комодского варана: если раньше он считался уязвимым, то сегодня уже на грани исчезновения. Основная причина — риск затопления острова Комодо. А вместе с островом уйдет и его знаменитый обитатель.
— Согласно правилу Аллена, у теплокровных животных в холодном климате выступающие части тела имеют меньший размер, а в жарком — больший. Как за последние несколько десятилетий изменились размеры животных?
— Действительно, правило Аллена существует. Но это не жесткий закон, а общая тенденция — в биологии вообще нет ничего стопроцентного. Северные животные — крупные, с маленькими ушами и коротким хвостом. Овцебык — идеальный пример: уши у него почти незаметны, их просто не видно. Это экономия тепла. Через большие уши тепло уходит, и в мороз они еще и отмерзают. А в пустыне — другая история. Ушастый еж, пустынные зайцы — уши-лопухи, настоящие радиаторы. Им нужно не сохранять тепло, а, наоборот, эффективнее охлаждаться. Вопрос в том, как изменение климата влияет на эти механизмы сегодня. В России отследить такие сдвиги сложно. Чтобы заметить, что уши у кабанов стали чуть длиннее, а хвосты — чуть больше, нужны десятилетия наблюдений, измерений, в том числе и музейных образцов. Век назад климатологией мало кто занимался, и уж тем более никто не измерял крылья попугаев. Сейчас такие исследования есть, но география их ограничена.
Самый показательный пример — австралийские попугаи. У шлемоносных какаду и красноспинных попугаев с 1870-х годов клюв вырос на 4-10 процентов. Казалось бы, клюв — роговая структура, причем тут тепло? Но у птиц клюв и кожа вокруг глаз пронизаны сосудами и работают как система охлаждения. Чем жарче климат, тем массивнее клюв.
У землероек в теплых регионах увеличиваются лапы и хвосты. У диких кроликов — уши. У летучих мышей-подковогубов в Юго-Восточной Азии с 1950-х годов растет площадь крыльев — они голые и тоже участвуют в теплообмене. В России такие изменения стоит искать там, где климат сдвинулся сильнее всего. Например, в Нижнем Поволжье, в Астраханской области — в степной и полупустынной зоне. Там среднесуточные температуры выросли заметно, и местные популяции должны на это реагировать.
Но в целом фиксировать такие изменения непросто. Нужны десятилетия и массовые выборки. На мелких животных — грызунах, насекомоядных, птицах — это сделать легче: они быстрее размножаются, чаще сменяются поколения. Поэтому мы чаще видим изменения у попугаев, летучих мышей и землероек, чем у зверей покрупнее.
— Считается, что из-за изменения климата к нам попадают новые виды животных, завезенные с других территорий…
— Говоря об изменении климата, важно понимать, что есть еще проблема изменения ареалов видов, живущих на территории нашей страны. Они постепенно смещаются. Южные виды переселяются на север из-за того, что климат становится более доступным для них. Они попадают в другие регионы, по так называемым трансзональным биотопам — железным и автомобильным дорогам, болотам. Еще 20-30 лет назад в средней полосе богомол был экзотикой, случайной находкой. Сегодня это обычный обитатель Московской, Тверской и даже Новгородской областей. В Москве он размножается на степных участках юга области, например в Серпуховском районе, а в теплые годы спокойно залетает в квартиры в центре Москвы. Казалось бы, тропическое насекомое, житель Краснодарского края. Но богомол зимует на стадии яйца, в прочной оболочке, и ему страшны не столько морозы, сколько резкие перепады. Снежная зима для него скорее благо: снег укрывает кладки и сглаживает колебания температуры. Паук-оса, или аргиопа, — крупный кругопряд с яркой желто-черной окраской. Еще недавно он был типичным жителем степей, обычным, например, в Волгоградской области. Сегодня его встречают не только в Подмосковье, но и в Тверской, и в Новгородской областях. Граница ареала сместилась на север вслед за климатом. Испанский слизень попал к нам с посадочным материалом около 15 лет назад. Долгое время его сдерживали холодные зимы — для уроженца Пиренейского полуострова длительные морозы были губительны. Но зимы становятся мягче, и слизень наращивает численность. У него нет естественных врагов: он крупный, ярко окрашенный, птицы его просто боятся. И сегодня он уже не ограничивается дачными участками, а осваивает природные ландшафты. Это тревожный сигнал.
— Наверняка благодаря более теплой погоде мы столкнемся и с новыми паразитами?
— Да, взять, к примеру, Сочи. Это самый теплый регион России, крупный порт, ворота для многих чужеродных видов. Например, комар Aedes albopictus родом из Юго-Восточной Азии, а сегодня он встречается на всех континентах, кроме Антарктиды. В России он прочно обосновался в Сочи. Но не всегда виной климат, есть и другие факторы. Менее заметная, но более опасная история связана с дупляным малярийным комаром, который раньше жил в лесах, выводил потомство в дуплах и людей не трогал. А сегодня он с удовольствием осваивает небольшие искусственные водоемы — например, автомобильные покрышки, в которых скапливается вода. Этой небольшой лужицы достаточно для размножения. И этот комар способен переносить малярию.
Советский сочинский курорт создавался с беспрецедентной программой борьбы с малярией: осушали почву, сажали эвкалипты, заливали водоемы бензином, завозили рыбку гамбузию. Это сработало. Но возвращение потенциальных переносчиков на фоне изменения климата означает, что рано или поздно нам придется решать эту проблему заново
— Правда ли, что Москва из-за эффекта «теплового острова» становится убежищем для животных, позволяя им переживать зиму?
— Действительно, город — уникальная экосистема, которая живет по своим законам. Здесь всегда теплее, светлее и сытнее, чем в дикой природе. Асфальт и стены домов накапливают тепло, среднегодовая температура в мегаполисе значительно выше, а корма в избытке — от кормушек до открытых помоек. Именно это превращает города в зимние убежища для животных.
Возьмем снегирей. Многие уверены, что эта птица прилетает к нам откуда-то с севера с первым снегом. На самом деле снегирь не перелетный, а кочующий вид. Летом они живут в лесах, высоко в кронах деревьев, и почти не попадаются человеку на глаза. Их можно услышать по песне, напоминающей скрип качелей, но увидеть — большая удача. Зимой ситуация меняется: еды в лесу становится меньше, и снегири откочевывают поближе к людям — туда, где есть кормушки и рябина. Ту же стратегию выбирают синицы и многие другие лесные птицы. Однако рядом с нами селятся не только привычные обитатели средней полосы. Москва и другие крупные города давно стали домом для так называемых инвазивных видов — животных, которым здесь по природе делать нечего. Самый яркий и, пожалуй, грустный пример — красноухая черепаха. Эти черепахи десятилетиями были популярнейшими домашними питомцами. Люди покупают крошечных черепашат в переходах метро, наивно полагая, что те останутся игрушечными навсегда. Но черепаха растет: уже через пару лет она достигает размера в две ладони, а живет больше тридцати лет. Когда питомец надоедает или перерастает аквариум, его часто выбрасывают в ближайший водоем — пруд, фонтан, речку в парке. В дикой природе такие черепахи обычно погибают зимой. В Подмосковье водоемы промерзают до дна, а рептилии не приспособлены к таким холодам. Хотя южнее, в Воронежской области или под Ростовом-на-Дону, красноухие черепахи натурализовались и успели стать серьезной проблемой (они агрессивны, крупны и вытесняют местную болотную черепаху). Однако на севере их распространение сдерживается климатом. В Москве же и Санкт-Петербурге черепахи нашли для себя идеальные условия. Например, пруд в Московском зоопарке круглый год остается теплым. Участки Москвы-реки, куда сбрасываются теплые воды, тоже не замерзают. В таких «инкубаторах» черепахи живут годами. Правда, размножаться в столице они пока не могут — не хватает устойчивого тепла и мест для кладки яиц. Их численность сдерживают лишь сильные морозы, которые время от времени убивают часть популяции.
Еще один московский персонаж — утка-огаpь. Эти яркие оранжевые птицы сбежали из Московского зоопарка много лет назад и прекрасно прижились в городе. Зимой они не улетают, потому что есть водоемы, которые не замерзают, а люди их исправно подкармливают. Огари крупнее и агрессивнее привычных крякв, и хотя на численность последних они влияют не фатально, свою популяцию наращивают уверенно. Город становится не просто местом жизни людей, но и новым, рукотворным биотопом, где теплые трубы и круглогодичная кормовая база перекраивают привычные маршруты миграций и законы выживания.
— Какие группы животных имеют больше шансов успешно адаптироваться к быстрым изменениям, а какие проиграют?
— В проигрыше оказываются узкоспециализированные виды. Если вид приспособлен к строго определенным условиям — питается конкретными насекомыми или растениями, обитает только в одном типе ландшафта, — любые резкие изменения становятся для него фатальными. Он просто не успевает перестроиться.
Выигрывают, например, те, кого биологи называют синантропами, — виды, умеющие жить рядом с человеком, а также всеядные животные с гибким пищевым поведением. Один из ярких примеров успешной адаптации — лисы. Они прекрасно чувствуют себя в большом городе, потому что используют сразу несколько стратегий. Они всеядны: охотятся на мелких грызунов, а могут выйти на помойку и подъесть остатки человеческой еды или корм для собак. Они гибки в поведении: если лиса чувствует, что человек доставляет ей беспокойство, она просто меняет суточный ритм. Если в диких лесах лисы активны в течение всего дня, то в городе они перестраиваются на сумеречный и ночной образ жизни, когда людей на улицах минимум. А если лису подкармливают в конкретном месте, она запоминает это и регулярно туда возвращается.
Серая ворона — еще один триумфатор урбанизации. Эти птицы легко меняют уклад жизни под город и климат. В мурманской тундре серую ворону вы не встретите — там слишком холодно и мало подходящей пищи. Но в самом Мурманске они живут прекрасно, пользуясь теплом и отходами человеческой жизнедеятельности. Причем известно, что городские вороны еще и умнее своих лесных сородичей. Все же для жизни в городе нужно проявлять смекалку! То же самое касается голубей и серых крыс. Последние, кстати, родом из Юго-Восточной Азии, но сегодня они чувствуют себя как дома в любом российском городе, включая те, где зимы суровы. Сильные морозы для них не проблема, если рядом есть теплые подвалы и еда. Главное качество, которое помогает животным выживать в эпоху перемен, — это пластичность.
— Эволюционные изменения животных происходили и раньше, так почему же ученые бьют тревогу?
— Действительно, виды всегда вымирали, а природа всегда адаптировалась. Свято место пусто не бывает: исчезают одни — появляются другие. Планета Земля пережила уже пять глобальных вымираний, после которых экосистемы полностью менялись. Самое известное — мелпалеогеновое, когда исчезли динозавры. И парадокс в том, что мы с вами — во многом результат той катастрофы. Если бы крупные ящеры не вымерли, наши предки млекопитающие так и остались бы мелкими и ночными, прячась в норах. Более крупных просто съели бы. То вымирание стало для млекопитающих окном возможностей. Сегодня ученые бьют тревогу, поскольку еще ни разу за всю историю такое количество видов за короткий промежуток времени не вымирало. Сейчас этот процесс происходит очень быстро из-за человеческой деятельности. Мы вырубаем леса, охотимся, осваиваем новые территории. И опосредованно — меняем климат. Животные просто не успевают приспособиться к такой скорости. Им нужно либо сдвигать ареалы (но города и поля перекрывают миграционные пути), либо менять физиологию. Но эволюционные изменения не происходят так быстро. Изменения размеров птиц и рыб — это попытка организма «подстроиться на лету».
ДОСЬЕ
Илья Алексеевич Гомыранов — биолог, популяризатор науки, писатель-натуралист. Окончил биологический факультет МГУ. Сотрудник Сколковского института науки и технологий. Лауреат премии Министерства образования и науки «За верность науке». Постоянный эксперт на радио и телевидении. Автор книг о животных и телеграм-канала «Зверский нейминг».