Глобальное биоразнообразие является мерой биоразнообразия на планете Земля и определяется как общая изменчивость форм жизни. Более 99 процентов всех видов [1] , которые когда-либо жили на Земле, по оценкам, вымерли . [2] [3] Оценки количества современных видов Земли варьируются от 2 миллионов до 1 триллиона, но большинство оценок составляют около 11 миллионов видов или меньше. [4] Около 1,74 миллиона видов были занесены в базу данных по состоянию на 2018 год, [5] и более 80 процентов еще не были описаны. [6] Общее количество пар оснований ДНК на Земле, как возможное приближение глобального биоразнообразия, оценивается в 5,0 x 10 37 и весит 50 миллиардов тонн. [7] Для сравнения, общая масса биосферы оценивается в 4 TtC (триллиона тонн углерода ). [8]
В других смежных исследованиях считается, что в настоящее время описано около 1,9 миллиона существующих видов [9], но некоторые ученые полагают, что 20% из них являются синонимами, что сокращает общее количество достоверно описанных видов до 1,5 миллиона. В 2013 году исследование, опубликованное в журнале Science, оценило, что на Земле существует 5 ± 3 миллиона существующих видов, хотя это оспаривается. [10] Другое исследование, опубликованное в 2011 году журналом PLoS Biology , оценило, что на Земле существует 8,7 миллиона ± 1,3 миллиона эукариотических видов. [11] Было описано около 250 000 достоверных ископаемых видов, но считается, что это небольшая доля всех видов, которые когда-либо жили. [12]
Глобальное биоразнообразие подвержено вымиранию и видообразованию . Фоновая скорость вымирания варьируется среди таксонов, но, по оценкам, на миллион видов в год приходится примерно одно вымирание. Например, виды млекопитающих обычно сохраняются в течение 1 миллиона лет. Биоразнообразие росло и сокращалось в прошлом Земли из-за (предположительно) абиотических факторов, таких как события вымирания, вызванные геологически быстрыми изменениями климата. Изменение климата 299 миллионов лет назад было одним из таких событий. Похолодание и высыхание привели к катастрофическому исчезновению тропических лесов и, как следствие, к большой потере разнообразия, особенно земноводных. [13]
Chapman, 2005 и 2009 [9] попытался собрать, возможно, наиболее полную недавнюю статистику по числу существующих видов, опираясь на ряд опубликованных и неопубликованных источников, и пришел к цифре приблизительно 1,9 миллиона предполагаемых описанных таксонов, по сравнению с, возможно, общим числом от 11 до 12 миллионов предполагаемых видов в целом (описанные плюс неописанные), хотя другие сообщенные значения для последних сильно различаются. Во многих случаях значения, указанные для «описанных» видов, являются лишь оценкой (иногда средним значением сообщенных цифр в литературе), поскольку для многих крупных групп в настоящее время не существует полных списков действительных названий видов. Для ископаемых видов точные или даже приблизительные числа найти сложнее; Raup, 1986 [15] включает данные, основанные на компиляции 250 000 ископаемых видов, поэтому истинное число, несомненно, несколько выше этого. Число описанных видов увеличивается примерно на 18 000–19 000 существующих и приближается к 2000 ископаемых видов каждый год по состоянию на 2012 год. [16] [17] [18] Число опубликованных названий видов превышает число описанных видов, иногда значительно, из-за публикации с течением времени нескольких названий ( синонимов ) для одного и того же принятого таксона во многих случаях.
На основании отчета Чепмена (2009) [9] предполагаемое количество описанных существующих видов по состоянию на 2009 год можно разделить следующим образом:
Основная/Компонентная группа | Описано | Глобальная оценка (описано + не описано) | ||
---|---|---|---|---|
Хордовые | 64,788 | ~80,500 | ||
↳ | Млекопитающие | 5,487 | ~5500 | |
↳ | Птицы | 9,990 | >10,000 | |
↳ | Рептилии | 8,734 | ~10,000 | |
↳ | Амфибии | 6,515 | ~15000 | |
↳ | Рыбы | 31,153 | ~40,000 | |
↳ | Бесчелюстные | 116 | неизвестный | |
↳ | Головохордовые | 33 | неизвестный | |
↳ | Оболочники | 2,760 | неизвестный | |
Беспозвоночные | ~1,359,365 | ~6,755,830 | ||
↳ | Полухордовые | 108 | ~110 | |
↳ | Иглокожие | 7,003 | ~14,000 | |
↳ | Насекомые | ~ 1 000 000 (965 431–1 015 897) | ~5,000,000 | |
↳ | Археогнатные | 470 | ||
↳ | Блаттодея | 3,684–4,000 | ||
↳ | Жесткокрылые | 360 000–~400 000 | 1,100,000 | |
↳ | Дермаптера | 1,816 | ||
↳ | Двукрылые | 152,956 | 240,000 | |
↳ | Эмбиоптэра | 200–300 | 2000 | |
↳ | Ephemeroptera | 2500–<3000 | ||
↳ | Полужесткокрылые | 80 000–88 000 | ||
↳ | Перепончатокрылые | 115,000 | >~1,000,000 [19] | |
↳ | Изоптера | 2600–2800 | 4000 | |
↳ | Чешуекрылые | 174,250 | 300 000–500 000 | |
↳ | Мантодея | 2,200 | ||
↳ | Mecoptera | 481 | ||
↳ | Мегалоптера | 250–300 | ||
↳ | Сетчатокрылые | ~5000 | ||
↳ | Нотоптера | 55 | ||
↳ | Стрекозы | 6500 | ||
↳ | Прямокрылые | 24,380 | ||
↳ | Призрачные (Phasmida) | 2500–3300 | ||
↳ | Фтираптера | >3000–~3200 | ||
↳ | Plecoptera | 2,274 | ||
↳ | Псокоптера | 3200–~3500 | ||
↳ | Сифонаптера | 2,525 | ||
↳ | Стрепсиптеры | 596 | ||
↳ | Thysanoptera | ~6000 | ||
↳ | Ручейники | 12,627 | ||
↳ | Зораптера | 28 | ||
↳ | Зигентома (Тизанура) | 370 | ||
↳ | Паукообразные | 102,248 | ~600,000 | |
↳ | Пикногониды | 1,340 | неизвестный | |
↳ | Многоножки | 16,072 | ~90,000 | |
↳ | Ракообразные | 47,000 | 150,000 | |
↳ | Онихофора | 165 | ~220 | |
↳ | Hexapoda, не являющиеся насекомыми | 9,048 | 52,000 | |
↳ | Моллюски | ~85,000 | ~200,000 | |
↳ | Кольчатые черви | 16,763 | ~30,000 | |
↳ | Нематоды | <25,000 | ~500,000 | |
↳ | Скребни | 1,150 | ~1500 | |
↳ | Плоские черви | 20,000 | ~80,000 | |
↳ | Книдарии | 9,795 | неизвестный | |
↳ | Порифера | ~6000 | ~18,000 | |
↳ | Другие беспозвоночные | 12,673 | ~20,000 | |
↳ | Плакозоа | 1 | - | |
↳ | Монобластозои | 1 | - | |
↳ | Мезозоа (Rhombozoa, Orthonectida) | 106 | - | |
↳ | Гребневик | 166 | 200 | |
↳ | Немертина (Nemertea) | 1200 | 5000–10000 | |
↳ | Коловратка | 2,180 | - | |
↳ | Гастротриха | 400 | - | |
↳ | Киноринча | 130 | - | |
↳ | Нематоморфы | 331 | ~2000 | |
↳ | Entoprocta (Камптозоа) | 170 | 170 | |
↳ | Гнатостомулиды | 97 | - | |
↳ | Приапулида | 16 | - | |
↳ | Лорицифера | 28 | >100 | |
↳ | Циклиофора | 1 | - | |
↳ | Сипункула | 144 | - | |
↳ | Эчиура | 176 | - | |
↳ | Тихоходки | 1,045 | - | |
↳ | Форониды | 10 | - | |
↳ | Эктопрокты (Bryozoa) | 5,700 | ~5000 | |
↳ | Брахиоподы | 550 | - | |
↳ | Пентастомиды | 100 | - | |
↳ | Щетинозубые | 121 | - | |
Растения чувств. лат. | ~310,129 | ~390,800 | ||
↳ | Мохообразные | 16,236 | ~22,750 | |
↳ | Печеночники | ~5000 | ~7500 | |
↳ | Роголистники | 236 | ~250 | |
↳ | Мхи | ~11000 | ~15000 | |
↳ | Водоросли (Растение) | 12,272 | неизвестный | |
↳ | Харовые водоросли | 2,125 | - | |
↳ | Хлорофитовые | 4,045 | - | |
↳ | Глаукофиты | 5 | - | |
↳ | Родофиты | 6,097 | - | |
↳ | Сосудистые растения | 281,621 | ~368,050 | |
↳ | Папоротники и их союзники | ~12,000 | ~15000 | |
↳ | Голосеменные | ~1,021 | ~1050 | |
↳ | Магнолиофиты | ~268,600 | ~352,000 | |
Грибы | 98 998 (включая лишайники 17 000) | 1 500 000 (включая лишайники ~25 000) | ||
Другие | ~66,307 | ~2,600,500 | ||
↳ | Chromista [включая бурые водоросли , диатомовые водоросли и другие группы] | 25,044 | ~200,500 | |
↳ | Protoctista [т.е. остаточные группы протистов] | ~28,871 | >1,000,000 | |
↳ | Прокариоты [ Бактерии и археи , за исключением Cyanophyta] | 7,643 | ~1,000,000 | |
↳ | Цианофиты | 2,664 | неизвестный | |
↳ | Вирусы | 2,085 | 400,000 | |
Всего (данные 2009 г.) | 1,899,587 | ~11,327,630 |
Однако общее число видов некоторых таксонов может быть значительно выше.
В 1982 году Терри Эрвин опубликовал оценку мирового видового богатства в 30 миллионов, экстраполируя количество жуков, обнаруженных в виде тропических деревьев. В одном виде деревьев Эрвин идентифицировал 1200 видов жуков, из которых, по его оценкам, 163 были обнаружены только в этом типе дерева. [26] Учитывая 50 000 описанных видов тропических деревьев, Эрвин предположил, что в тропиках насчитывается почти 10 миллионов видов жуков. [27] В 2011 году исследование, опубликованное в PLoS Biology, оценило, что на Земле существует 8,7 миллиона ± 1,3 миллиона эукариотических видов. [11]
По большинству оценок, к 2017 году на Земле будет около 11 миллионов видов или меньше. [4] Исследование 2017 года показало, что существует по меньшей мере от 1 до 6 миллиардов видов, 70-90% из которых являются бактериями. [4] Исследование, проведенное в мае 2016 года на основе законов масштабирования, оценило, что в настоящее время на Земле существует 1 триллион видов (в основном микробы), из которых описана только одна тысячная процента, [28] [29] хотя это было спорным, и исследование 2019 года различных образцов окружающей среды 16S рибосомальной РНК оценило, что существует 0,8-1,6 миллиона видов прокариот . [30]
После подписания Конвенции о биологическом разнообразии в 1992 году биологическое сохранение стало приоритетом для международного сообщества. Существует несколько индикаторов, которые описывают тенденции глобального биоразнообразия. Однако не существует единого индикатора для всех существующих видов, поскольку не все были описаны и измерены с течением времени. Существуют разные способы измерения изменений в биоразнообразии. Индекс живой планеты (LPI) — это популяционный индикатор, который объединяет данные по отдельным популяциям многих видов позвоночных для создания единого индекса. [31] Глобальный LPI за 2012 год снизился на 28%. Существуют также индексы, которые разделяют умеренные и тропические виды для морских и наземных видов.
Индекс Красной книги основан на Красном списке находящихся под угрозой исчезновения видов МСОП и измеряет изменения в статусе сохранения с течением времени и в настоящее время включает таксоны, которые были полностью категоризированы: млекопитающие, птицы, земноводные и кораллы. [32] Глобальный индекс диких птиц — еще один индикатор, который показывает тенденции в популяции групп диких птиц в региональном масштабе на основе данных, собранных в ходе официальных обследований. [33] Проблемы с этими индексами из-за доступности данных заключаются в таксономических пробелах и продолжительности каждого индекса.
Партнерство по индикаторам биоразнообразия было создано в 2006 году с целью содействия разработке и совершенствованию индикаторов биоразнообразия, а также повышения доступности индикаторов.
Потеря биоразнообразия происходит, когда виды растений или животных полностью исчезают с Земли ( вымирание ) или когда происходит уменьшение или исчезновение видов в определенной области. Потеря биоразнообразия означает, что происходит сокращение биологического разнообразия в данной области. Уменьшение может быть временным или постоянным. Оно является временным, если ущерб, который привел к потере, обратим со временем, например, посредством экологического восстановления . Если это невозможно, то уменьшение является постоянным. Причиной большей части потери биоразнообразия является, как правило, деятельность человека, которая слишком далеко раздвигает планетарные границы . [34] [35] [36] Эти виды деятельности включают разрушение среды обитания [37] (например, вырубку лесов ) и интенсификацию землепользования (например, монокультурное земледелие). [38] [39] Другими проблемными областями являются загрязнение воздуха и воды (включая загрязнение питательными веществами ), чрезмерная эксплуатация , инвазивные виды [40] и изменение климата . [37]
Многие ученые, наряду с Глобальным оценочным докладом по биоразнообразию и экосистемным услугам , говорят, что основной причиной потери биоразнообразия является рост населения, поскольку это приводит к перенаселению и чрезмерному потреблению . [41] [42] [43] [44] [45] Другие не согласны, утверждая, что потеря среды обитания вызвана в основном «ростом товаров на экспорт» и что население имеет очень мало общего с общим потреблением. Более важным является неравенство в уровне благосостояния между странами и внутри стран. [46]
Изменение климата — еще одна угроза глобальному биоразнообразию. [47] [48] Например, коралловые рифы , которые являются очагами биоразнообразия , будут потеряны к 2100 году, если глобальное потепление продолжится нынешними темпами. [49] [50] Тем не менее, именно общее разрушение среды обитания (часто для расширения сельского хозяйства), а не изменение климата, в настоящее время является более значительным фактором потери биоразнообразия. [51] [52] Инвазивные виды и другие нарушения стали более распространенными в лесах за последние несколько десятилетий. Они, как правило, напрямую или косвенно связаны с изменением климата и могут привести к ухудшению лесных экосистем. [53] [54]
Группы, которые заботятся об окружающей среде, много лет работают над тем, чтобы остановить сокращение биоразнообразия. В настоящее время многие мировые политики включают мероприятия по остановке потери биоразнообразия. Например, Конвенция ООН о биологическом разнообразии направлена на предотвращение потери биоразнообразия и сохранение диких территорий . Однако в отчете Программы ООН по окружающей среде за 2020 год было установлено, что большинство этих усилий не достигли своих целей. [55] Например, из 20 целей в области биоразнообразия, изложенных в Целях по биоразнообразию, принятых в Айти в 2010 году, только шесть были «частично достигнуты» к 2020 году. [56] [57]
Это продолжающееся глобальное вымирание также называют голоценовым вымиранием или шестым массовым вымиранием.Более того, мы спровоцировали массовое вымирание, шестое примерно за 540 миллионов лет, в результате которого многие современные формы жизни могут быть уничтожены или, по крайней мере, обречены на вымирание к концу этого столетия.
Впервые в глобальном масштабе в отчете ранжированы причины ущерба. Возглавляют список изменения в землепользовании — в основном сельское хозяйство — которые разрушили среду обитания. На втором месте охота и другие виды эксплуатации. За ними следуют изменение климата, загрязнение и инвазивные виды, которые распространяются торговлей и другими видами деятельности. Изменение климата, вероятно, обгонит другие угрозы в ближайшие десятилетия, отмечают авторы. Движущей силой этих угроз является рост населения, которое удвоилось с 1970 года до 7,6 млрд человек, и потребление. (Использование материалов на душу населения выросло на 15% за последние 5 десятилетий.)
Главной движущей силой исчезновения видов является рост численности населения и увеличение потребления на душу населения.
Биологи-экологи стандартно перечисляют пять основных прямых факторов утраты биоразнообразия: утрата среды обитания, чрезмерная эксплуатация видов, загрязнение, инвазивные виды и изменение климата. В
Глобальном оценочном докладе по биоразнообразию и экосистемным услугам
установлено, что в последние десятилетия потеря среды обитания была основной причиной потери наземного биоразнообразия, в то время как чрезмерная эксплуатация (чрезмерный вылов рыбы) была наиболее важной причиной морских потерь (IPBES, 2019). Все пять прямых факторов важны на суше и на море, и все они усугубляются более крупными и плотными популяциями людей.
Исследования показывают, что масштабы человеческой популяции и текущие темпы ее роста вносят существенный вклад в утрату биологического разнообразия. Хотя технологические изменения и неравное потребление неразрывно связаны с демографическим воздействием на окружающую среду, потребности всех людей — особенно в пище — подразумевают, что прогнозируемый рост населения подорвет защиту природного мира.
темпы вымирания родов, вероятно, значительно ускорятся в ближайшие несколько десятилетий из-за движущих сил, сопровождающих рост и потребление человеческой деятельности, таких как разрушение среды обитания, незаконная торговля и нарушение климата.
Изучая факторы утраты биоразнообразия в странах с высоким уровнем биоразнообразия, мы показываем, что не численность населения является движущей силой утраты среды обитания, а рост экспорта товаров, в частности сои и масличной пальмы, в первую очередь используемых в качестве корма для скота или биотоплива в экономиках с более высоким уровнем дохода.