Антропогенная гомогенизация биосферы - особенности и последствия

[Fall63]

Биосфера Земли имеет высокую степень гетерогенности , начиная с Юрской эпохи - когда начался распад суперконтинента Пангея, и изоляция континентов друг от друга способствовала независимому развитию биомов на них (а также в шельфовых водах). Такое положение вещей сохраняется вплоть до настоящего времени (за редкими исключениями , которые будут обсуждаться в этой теме). Однако сейчас благодаря человеческой деятельности многие виды получили возможность проникать в регионы , отстоящие от их нативного ареала на значительные , а иногда и очень большие расстояния. Особенно широкие возможности у инвазивных видов открылись с усовершенствованием техники мореплавания в середине прошлого тысячелетия - с этого момента многие инвазивные виды получили возможность попадать из одной точки практически в любую другую как минимум на побережье Мирового океана , а уже оттуда зачастую во внутриконтинентальные районы.

Логично предположить , что возможность инвазивных видов к дисперсии сохранится до тех пор , пока человечество будет владеть техникой межконтинентального мореплавания. А для ее поддержания совсем необязательно иметь высокоразвитую цивилизацию , как подтверждает пример 15-18 веков. Значит с высокой долей вероятности данный процесс будет продолжаться и в будущем , и будет мало зависеть от уровня развития нашей цивилизации - остановится он только в случае тотального коллапса цивилизации и скатывании человечества в "нео-палеолит". Соответственно главный вопрос этой темы - к какому результату в конечном итоге приведет (или может привести) - "плавильный котел" биосферы Земли?

Нигде в разделе обсуждения на данную тематику не нашел - возможно потому , что в научных кругах данная тема стала особенно популярной только в последние два десятилетия , и все еще набирает популярность.

Отдельные заключения об этом можно сделать уже на данный момент. Например - в каких рамках сохранится биосфера в "естественном" виде. Поскольку любой биологический вид рано или поздно занимает всю пригодную для его жизнедеятельности территорию (или акваторию) , то рано или поздно большая часть территорий , имеющий одновременно теплый и влажный климат , будет представлять собой антропогенные ландшафты - из-за сельскохозяйственной либо промышленной деятельности человека. Соответственно первые кандидаты в уцелевшие биомы будущего - это либо холодные , либо сухие биомы. В числе холодных - тундра и северная подзона тайги. К числу сухих относятся так называемые "колючие леса" - нечто вроде кактусовых сообществ пустыни Сонора (совсем уж гипераридные пустыни , вроде Атакамы практически начисто лишены жизни). Другие биомы , "непопулярные" в наши дни , будут скорее всего освоены в будущем. Например , нынешние болотные леса в поймах тропических рек - сейчас никому не нужные , но там торф - хоть и плохонькая , но все же альтернатива современно добываемому углю. Или серпентинитовые металлоносные почвы и биота на выходах ультраосновных пород - непригодные для сельского хозяйства , но там никель и хром - металлы , которые будут дефицитными в мире , где исчерпаны богатые руды - в Новой Каледонии эти почвы разрабатывают уже сейчас. Скорее всего во влажных и относительно теплых климатах "естественная" биота сохранится только на полуотвесных склонах , где какую-либо деятельность вести себе дороже - например крутые склоны выдолбленных ледниками долин.

Теперь о примерах подобных процессов из прошлого - самым известным является , безусловно , Великий Межамериканский обмен , вызванный образованием Панамского перешейка. Главные его особенности описаны в Вике - вытеснение сумчатой южноамериканской фауны северной плацентарной , за редкими исключениями , такими как опоссумы и гигантские ленивцы. Причин такой неравноценности называется несколько - это и большая продвинутость плацентарных , и большее пространство для их эволюции , и неравноценность географических условий двух материков - большая часть Южной Америки в тепличных условиях саванн и тропических лесов , а в Северной в основном пустыни , степи да тайга , и т.д. Но в чем большая разница между подобными явлениями в прошлом и современной гомогенизацией - сравнительно медленная скорость этого процесса и его большая продолжительность в прошлом - первые эпизоды межконтинентальной миграции начались еще в раннем Миоцене. Хотя пишут , что этот процесс ускорился с иссушением климата в плейстоцене и появлением больших площадей саванн в Южной Америке , которые могли поддерживать большие популяции травоядных. Но все равно , даже если этот процесс шел отдельными импульсами , то речь все равно о тысячах и десятках тысяч лет , и по-видимому возможных негативных последствий для биоты было меньше , чем в настоящее время - главный удар приняли на себя сумчатые млекопитающие , все остальные группы пострадали не столь сильно.

В общем , данная тематика переживает всплеск популярности , именно в последнее десятилетие появляется много статей на эту тему. Так что приступаем  к обсуждению, товарищи , думаю тема очень интересная.

[Андрей Астрофизический]

Соответственно первые кандидаты в уцелевшие биомы будущего - это либо холодные , либо сухие биомы. В числе холодных - тундра и северная подзона тайги. К числу сухих относятся так называемые "колючие леса" - нечто вроде кактусовых сообществ пустыни Сонора (совсем уж гипераридные пустыни , вроде Атакамы практически начисто лишены жизни). Другие биомы , "непопулярные" в наши дни , будут скорее всего освоены в будущем.

А "антропогенные биомы" вы рассмотреть не хотите?
Крысы и Тараканы вместе с Голубями и Кошками, площадь ареала имеют пожалуй большую, чем любая сухопутная дикая макроразмерная живность.

Значит с высокой долей вероятности данный процесс будет продолжаться и в будущем , и будет мало зависеть от уровня развития нашей цивилизации - остановится он только в случае тотального коллапса цивилизации и скатывании человечества в "нео-палеолит".

На самом деле, даже это маловероятно. На островах Полинезии, где до прихода европейцев был вполне себе неолит, строились пироги с размерами превышающими размер парусных кораблей капитана Кука. Такие суда вполне годятся для океанских плаваний, при том что для их постройки оказывается достаточно технологий палеолита или неолита.
В прошлые эпохи судоходство было ограничено в том числе, ограниченными знаниями географии. Желающих плыть туда, не знаю куда, было меньше чем мореплавателей вообще.
А знания о том что "за этим океаном есть другой континент" - очень сложно утратить... Особенно если регулярно туда плавать.
Так что логистическая активность человеков явно будет сохраняться уже на всем протяжении существования на планете собственно человеков или их каких-то потомков, до тех пор пока они способны изготавливать крупные плавсредства.
Которые, кстати, есть вероятность что изобрели намного раньше колеса. В Австралию человек как-то попал...

[Fall63]

А "антропогенные биомы" вы рассмотреть не хотите?
Крысы и Тараканы вместе с Голубями и Кошками, площадь ареала имеют пожалуй большую, чем любая сухопутная дикая макроразмерная живность.

Естественно , их тоже. Но полностью приспособиться к таким биомам могут сравнительно немногие виды (в процентном соотношении по отношению к "диким" видам, в абсолютных цифрах их число может быть и будет довольно велико). Почему-то кажется , что даже сильно сократившиеся по площади "естественные" биомы все равно останутся основным резервуаром биоразнообразия.

[Maki]

Отдельные заключения об этом можно сделать уже на данный момент. Например - в каких рамках сохранится биосфера в "естественном" виде. Поскольку любой биологический вид рано или поздно занимает всю пригодную для его жизнедеятельности территорию (или акваторию) , то рано или поздно большая часть территорий , имеющий одновременно теплый и влажный климат , будет представлять собой антропогенные ландшафты - из-за сельскохозяйственной либо промышленной деятельности человека.

Освоение некомфортных территорий и бедных ресурсов будет продолжаться только при постоянном росте населения. Но, как мы видим, народы урбанизированные и образованные всегда переходят к 1-2 детной семье и депопуляции. Возможно, население Земли со временем даже уменьшится, и стабилизируется на уровне, например, миллиарда человек. Демогрфия - ключевой фактор в поднятой вами теме.
Разумеется, в мире ещё долго буду сохраняться патриархальные или отсталые общества. Но, при европейской привычке всех "цивилизовать", женское равноправие и контрацепция в какой - то момент станут преобладающими на планете. Тогда картина заселённости, по сравнению с современной, может сильно и не измениться. И, более того, население, став более мобильным, возможно будет охотнее покидать глухие и экономически бесперспективные территории, и перемещаться на территории с лучшей инфраструктурой, логистикой и климатом.

Что касается биоразнообразия - наиболее насыщенные биотопы, такие как тропические леса, конечно же очень сильно пострадают от хозяйственной деятельности. И вымрут ещё многие и многие виды. Но в болотах, предгорьях, прочих неудобицах, очаги разнообразия останутся. Если же прогноз по депопуляции верен - со временем, природное разнообразие начнёт даже восстанавливаться.

Вот у кого разнообразие сапиенс точно повышает - так это у вирусов и микробов. Широкое применение антибиотиков в медицине и ветеринарии сделало массовой антибиотикорезистентность. Человек и животные обмениваются патогенами, которые приобретают новые свойства. Вредители становятся устойчивыми к ядохимикатам. Мигранты распространяют экзотические заболевания. Генномодифицированные штаммы попадают в природу. Так что хотя сапиенс от микробов и отгородился при помощи средств гигиены - микробы процветают и будут процветать несмотря на любую цивилизацию.

[Fall63]

Освоение некомфортных территорий и бедных ресурсов будет продолжаться только при постоянном росте населения. Но, как мы видим, народы урбанизированные и образованные всегда переходят к 1-2 детной семье и депопуляции. Возможно, население Земли со временем даже уменьшится, и стабилизируется на уровне, например, миллиарда человек. Демогрфия - ключевой фактор в поднятой вами теме.
Разумеется, в мире ещё долго буду сохраняться патриархальные или отсталые общества. Но, при европейской привычке всех "цивилизовать", женское равноправие и контрацепция в какой - то момент станут преобладающими на планете. Тогда картина заселённости, по сравнению с современной, может сильно и не измениться. И, более того, население, став более мобильным, возможно будет охотнее покидать глухие и экономически бесперспективные территории, и перемещаться на территории с лучшей инфраструктурой, логистикой и климатом.

Это пока черное золото не исчерпали и соответственно уровень жизни высокий в некоторых частях света. Там где по 1-2 рожают - ситуация нестабильна и в будущем снова будут  доминировать  патриархальные общества с положительным приростом населения. Значит (пусть и не так скоро в вашем случае) паотребность в новых сельхозугодьях вновь начнет расти. Конечным итогом будет опять же освоение все пригодных для жизнедеятельности ландшафтов.

[Maki]

Это пока черное золото не исчерпали и соответственно уровень жизни высокий в некоторых частях света. Там где по 1-2 рожают - ситуация нестабильна и в будущем снова будут  доминировать  патриархальные общества с положительным приростом населения. Значит (пусть и не так скоро в вашем случае) паотребность в новых сельхозугодьях вновь начнет расти. Конечным итогом будет опять же освоение все пригодных для жизнедеятельности ландшафтов.

Освоение ландшафтов тесно связано с таким фактором, как логистика и коммуникации. И при исчерпании чёрного и голубого золота, огромные территории вновь станут недоступны и выпадут из товарооборота.
Примитивное хозяйство, которое будут вести в центрах цивилизации, будет оказывать незначительное влияние на природу. Но, в отсутствие тракторов и бензопил, сводить гектары леса очень проблематично. А насколько уязвимы общества, основанные на примитивном земледелии, показывают нам руины затерянных городов в джунглях. Мне кажется, в случае средневековизации, у природы как раз таки появляется неплохой шанс.

[Fall63]

Это пока черное золото не исчерпали и соответственно уровень жизни высокий в некоторых частях света. Там где по 1-2 рожают - ситуация нестабильна и в будущем снова будут  доминировать  патриархальные общества с положительным приростом населения. Значит (пусть и не так скоро в вашем случае) паотребность в новых сельхозугодьях вновь начнет расти. Конечным итогом будет опять же освоение все пригодных для жизнедеятельности ландшафтов.

Освоение ландшафтов тесно связано с таким фактором, как логистика и коммуникации. И при исчерпании чёрного и голубого золота, огромные территории вновь станут недоступны и выпадут из товарооборота.
Примитивное хозяйство, которое будут вести в центрах цивилизации, будет оказывать незначительное влияние на природу. Но, в отсутствие тракторов и бензопил, сводить гектары леса очень проблематично. А насколько уязвимы общества, основанные на примитивном земледелии, показывают нам руины затерянных городов в джунглях. Мне кажется, в случае средневековизации, у природы как раз таки появляется неплохой шанс.

Каким же образом тогда в Англии в начале Нового времени (16-17 век) умудрились вырубить леса до такой степени , что были вынуждены перейти на чадящий и вонючий уголь? Сейчас там лесистость считанные проценты , но даже это больше того чем было скажем лет 200 назад. Нмпомню - тогда ещё качественной транспортной сети на суше не было , только по морю - в такой большой город , как Лондон , уголь возили с другого конца острова по воде - из Шотландии , хотя ближайшие месторождения угля куда ближе были.

[Maki]

Каким же образом тогда в Англии в начале Нового времени (16-17 век) умудрились вырубить леса до такой степени , что были вынуждены перейти на чадящий и вонючий уголь? Сейчас там лесистость считанные проценты , но даже это больше того чем было скажем лет 200 назад. Нмпомню - тогда ещё качественной транспортной сети на суше не было , только по морю - в такой большой город , как Лондон , уголь возили с другого конца острова по воде - из Шотландии , хотя ближайшие месторождения угля куда ближе были.

Так вы же сами задаёте вопрос, и вкладываете в него ответ.
Англию согревает и увлажняет Гольфстрим (в Корнуолле растут пальмы). Но после вырубки лесов, народишко там выжил и построил цивилизацию только за счёт угля и морских перевозок. А не будь Гольфстрима, моря и угля - впали бы в неолит. И есть масса примеров, где английский фокус не получался. Мой пассаж про "затерянные города" был не случаен.
Вырубка лесов, топливная катастрофа и депопуляция - прекрасный предохранительный механизм против разрушительной деятельности двуногой мартышки. Возможно, это правило общее для всей Вселенной.

[Klapaucius]

Соответственно главный вопрос этой темы - к какому результату в конечном итоге приведет (или может привести) - "плавильный котел" биосферы Земли?

Человек скоро получит возможность контролируемо менять геном, в том числе и собственный. Это поможет решить вопросы питания и размножения. Другое дело воспитание, полагаю если кто-то решит размножаться как рыбы или земноводные, откладывая икру - он не сможет заниматься процессом воспитания, особенно если выживаемость младенцев благодаря медицине и генной инженерии будет близка к 100%. Так что такие вопросы будут регулироваться обществом. Не надо много народу - можно роль семьи повышать, надо зачем-то - будет поставлено на поток. Сейчас кстати конвейер есть, хоть и в зачатке - детсады, школы и т.д.. Ну или можно загнать большинство населения в 19й век, тогда и роль семьи будет высока, и рождаемость без всякой науки. Но тогда цивилизация не будет развиваться.

Насчёт биосферы - останется только поддерживаемая человеком, точнее его наследниками. Где-то парк юрского периода, где-то "нетронутые" тайга или джунгли, возможно даже кое-где без генно-модифицированных животных, для каких-то двинутых на этой почве граждан. Но бОльшая часть Земли будет использована рационально - для комфортной жизни и поддержания этой жизни ещё миллиарды лет. Ну и для расселения за её пределы, иначе получится очень скучно.

[Rattus]

Человек скоро получит возможность контролируемо менять геном, в том числе и собственный. Это поможет решить вопросы питания и размножения.

Ага - ведь ГМО-коров уже можно меньше кормить и больше доить! Жаль что мы, генетики, об этом ещё не в курсе.

[Андрей Астрофизический]

ведь ГМО-коров уже можно меньше кормить и больше доить!

Ну, эмм, смотря что таковым считать.
ГМО с ускоренным ростом мышечной массы есть? Вроде да.
Это можно считать как "На килограмм выросшего мяса, надо затратить меньше кормов" ?
Даже если ГМО-корову надо кормить в 1.5 раза больше обычной, но растет она при этом в 2 раза быстрее - по моему, это профит.

[Fall63]

Вырубка лесов, топливная катастрофа и депопуляция - прекрасный предохранительный механизм против разрушительной деятельности двуногой мартышки. Возможно, это правило общее для всей Вселенной.

Не всё так тривиально... Предположим процесс будет иметь циклический характер - максимальное обезлесение на пике процветания местной цивилизации , и "возрождение" в периоды упадка. Тогда многое будет зависеть от того , насколько малыми будут размеры уцелевших популяций организмов - например для крупных видов фауны один большой уцелевший участок "нетронутого" ландшафта лучше , чем несколько мелких с такой же площадью.

Природным аналогом данной динамики могут быть циклические явления , называемые событиями Хайнриха , которые имели место во время четырех "больших" ледниковых периодов позднего плейстоцена. Тогда из-за сброса значительных объёмов покровных ледников Лаврентийского щита резко падала температура поверхности Атлантики , и соответственно резко иссушался климат на большей части Северного полушария ( и даже в отдельных районах Южного). Соответственно влаголюбивая биота загонялась в "рефугиумы" - сравнительно незначительные по площади участки на наветренных склонах гор и по берегам уцелевших рек. При этом размеры сохранившихся популяций зачастую становились очень малы - как следствие - потеря генетического разнообразия и снижения устойчивости к негативным факторам внешней среды. Несколько таких событий во врямя каждого из эпизодов оледенения приводили к последовательной потере генетического разнообразия , и многие влаголюбивые виды медленно вымирали один за другим. Скажем вроде как в Европе местные туи и тсуги вымерли окончательно во время Рисского оледенения , хотя два предыдущих они пережили. То есть повторяющиеся эпизоды "бутылочного горла" медленно , но верно истощают биоразнообразие. Так что даже емли эпизоды "тотального обезлесения" будут редкими и кратковременными , в долгосрочной перепективе всё может быть всё равно не очень хорошо...

[Fall63]

Соответственно первые кандидаты в уцелевшие биомы будущего - это либо холодные , либо сухие биомы.

Ещё одну закономерность можно отметить - широкое распространение будут иметь пирофильные и пирофитные организмы - из-за вполне обоснованной любви к огоньку двуногой мартышки. Пирофтные сообщества тоже могут поддерживать высокий уровень разнообразия - тот же финбош в ЮАР. Меня всегда удивлял уровень разнообразия этого биома (и это при его мизерной продуктивности) - сравним с некоторыми тропическими лесами и значительно выше , чем в сходных биомах со средиземноморским типом климата. И он ведь не очень далеко от прародины человеков находится. Несколько раз невольно закрадывалась мысль - не поспособствовали ли человеки со своей любовью к огоньку формированию богатых пирофитных сообществ?

[Rattus]

ГМО с ускоренным ростом мышечной массы есть? Вроде да.

Это вроде - результат обычной селекции.

Это можно считать как "На килограмм выросшего мяса, надо затратить меньше кормов"? Даже если ГМО-корову надо кормить в 1.5 раза больше обычной, но растет она при этом в 2 раза быстрее - по моему, это профит.

Не сильно меньше - не в 1,5:2. Плюс ещё нужны добавки для роста костей. Профит там вряд ли более десятых долей единицы - иначе бы все только эту породу и выращивали везде где она может расти.
Вообще навскидку 1,5-2-3 раза - это как раз уже верхние пределы апгрейда того или иного параметра у метазой с исходно средним их значением "по больнице" (т.е. в данном размерном или экологическом "классе").

[Maki]

Не всё так тривиально... Предположим процесс будет иметь циклический характер - максимальное обезлесение на пике процветания местной цивилизации , и "возрождение" в периоды упадка. Тогда многое будет зависеть от того , насколько малыми будут размеры уцелевших популяций организмов - например для крупных видов фауны один большой уцелевший участок "нетронутого" ландшафта лучше , чем несколько мелких с такой же площадью.

Как ни цинично это звучит - да и Азаг-Тот с ними... У жизни на Земле ещё 1 млрд. лет впереди, а через 4 миллиарда ей неминуемо кирдык. И столько вымираний уже было, и столько их будет, что нынешние антропогенные проблемы будут выглядеть весьма заурядно.
Что касается цикличности - я, всё-таки, надеюсь, что после истощения углеводородов и депопуляции, глобальная хозяйственная дейтельность несколько "схлопнется" и стабилизируется. И на заброшенных землях эволюция пойдёт своим чередом.

Несколько раз невольно закрадывалась мысль - не поспособствовали ли человеки со своей любовью к огоньку формированию богатых пирофитных сообществ?

Хм... Очень интересное наблюдение.
Но хотел бы уточнить: пирофитность в этом случае понятна. Но откуда именно разнообразие? Может быть дело в глубокой древности и стабильности этих сообществ? Средиземноморские регионы, при колебаниях климата, "колбасило" явно сильней, и колебания от сухости ко влажности просто не позволили многим видам там адаптироваться?

[Fall63]

Хм... Очень интересное наблюдение.
Но хотел бы уточнить: пирофитность в этом случае понятна. Но откуда именно разнообразие? Может быть дело в глубокой древности и стабильности этих сообществ? Средиземноморские регионы, при колебаниях климата, "колбасило" явно сильней, и колебания от сухости ко влажности просто не позволили многим видам там адаптироваться?

Самому интересно , откуда. На карте флористического районирования этот регион выделяют в отдельное флористическое царство (!) . Такой чести больше никто не удостоился - ни Амазония , ни острова Сулавеси и Мадагаскар с их самобытной биотой , ни даже удаленная Новая Зеландия  . Хорошо бы найти статью с подробным описанием палеоклимата того региона (пока что не попадалась на глаза) , плюс какие изменения там произошли в последние несколько миллионов лет , и сравнить их с данными по Восточной Африке - есть ли корреляция в изменениях с появлением хомосапов...

[Maki]

Хорошо бы найти статью с подробным описанием палеоклимата того региона (пока что не попадалась на глаза) , плюс какие изменения там произошли в последние несколько миллионов лет , и сравнить их с данными по Восточной Африке - есть ли корреляция в изменениях с появлением хомосапов...

Да, это было бы интересно.
Что до капского флористического царства - почитал о нём. Но, объективности ради, надо заметить что и животный мир там полон эндемиков. Полагать, что всё это великолепие благодаря двуногой лысой обезьяне - слишком много для неё чести. Мог ли такой биотоп сложиться всего за пару-тройку миллионов лет неаккуратного пользования огнём - вот вопрос...

[Fall63]

Что до капского флористического царства - там, объективности ради, и животный мир полон эндемиков

Это логично - когда так много эндемичных растений в одном месте - рано или поздно появляются специализированные виды животных ,  питающихся только определенными растительными продуктами. Причем встречаются и довольно крупные эндемичные млеки - вот эта антилопа например

Однозначно , что-то было и до человеков. Поищу статейки на эту тему ближе к концу недели. Но с учетом того , что типичное время видообразования - от 0.5 до 3 млн. лет , уровень разнообразия тогда должен был составлять хотя бы около половины от нынешнего - что тоже в принципе немало, если принять , что участившиеся пожары ускорили сей процесс видообразования.

[Maki]

Но с учетом того , что типичное время видообразования - от 0.5 до 3 млн. лет , уровень разнообразия тогда должен был составлять хотя бы около половины от нынешнего - что тоже в принципе немало, если принять , что участившиеся пожары ускорили сей процесс видообразования.

А что говорят палеонтологи о проживании человека в этом районе?
Если антропогенный пресс был там так силён миллионы лет - то и по количеству находок останков Хомо, эта область должна быть просто выдающейся.

[Fall63]

Но с учетом того , что типичное время видообразования - от 0.5 до 3 млн. лет , уровень разнообразия тогда должен был составлять хотя бы около половины от нынешнего - что тоже в принципе немало, если принять , что участившиеся пожары ускорили сей процесс видообразования.

А что говорят палеонтологи о проживании человека в этом районе?
Если антропогенный пресс был там так силён миллионы лет - то и по количеству находок останков Хомо, эта область должна быть просто выдающейся.

Вот что всплыло из памяти - там справа много интересных дат к тому же найдете.