Нерпы уже привыкли рожать на песке, а не на льду, а пингвины, когда в Антарктиде росли леса, вырастали до двух метров
В последнее время в СМИ можно увидеть фотографии белых медведей, истощавших до неузнаваемости, и прочитать мрачный прогноз, что вымирание ждет не только их, но и других холодолюбивых животных. Однако, по мнению ученых, нет никаких данных, что такие звери вымирают, и это вообще вряд ли случится в ходе текущего потепления.
Почему холод важен?
Многочисленные пингвины Антарктиды стали активно размножаться благодаря отступлению льдов. Поголовье северных оленей в тундре растет так быстро, что это уже стало серьезной проблемой для местных властей. Что оказалось не так в расчетах «зеленых»? Что позволяет зверям, нормально чувствующим себя в холоде, не слишком-то и страдать во время потепления?
Жизненный цикл многих холодолюбивых животных четко вписан в суровую полярную природу. Например, белый медведь набирает вес в основном весной, убивая и поедая белых и пушистых детенышей нерп из семейства тюленевых, которых родители рожают и растят на морских льдах, и они еще не могут спастись в воде. Ну и взрослых особей, если сможет их подкараулить у продухов – небольших отверстий, в которых нерпы всплывают, чтобы дышать. Когтями нерпы время от времени расширяют лунку, которая, бывает, затягивается льдом, и отверстие зияет даже в сильные морозы. Кажется очевидным, что без морского льда у хищника не будет ни возможности подкараулить взрослую нерпу у лунок, ни напасть на детеныша на льдине.
Не менее, казалось бы, ясна ситуация с пингвинами. Не будет льда, изменится их привычная среда, они не смогут выживать в новых условиях. Ведь холодные воды Антарктиды содержат много кислорода (чем холоднее вода, тем больше в ней растворяется этого газа). Поэтому там проще жить довольно крупному антарктическому крилю – рачкам длиной от 1,0 до 6,5 сантиметра, которыми питаются пингвины.
Северные олени привыкли к тундре с ее ничтожными зимними осадками, а с потеплением климата их туда приходит все больше. Мороз после дождя образует корку льда, которую олень просто так не одолеет и умрет от голода, потому что не сможет добраться до растительности. Вероятно, та же участь должна постигнуть овцебыка и многие другие типично северные виды травоядных. Разве в прошлое вымирание из-за потепления – в конце минувшей ледниковой эпохи – не вымерло множество тогдашних видов млекопитающих?
Как ни странно, все эти предположения неверны. Попробуем разобраться, почему.
А пингвины в Африке живут
Пингвины – весьма древняя группа птиц, потомки гладкоклювых динозавров. Они существовали 60 миллионов лет назад, и древнейшие их останки зафиксированы в Новой Зеландии. Вторые по древности – более 40 миллионов лет назад – в Перу, а третьи – в Аргентине. Следует помнить: и 60, и 30-40 миллионов лет назад на планете было намного теплее, чем сегодня. Однако именно в ту эпоху жили крупнейшие из пингвинов: вид Anthropornis nordenskjoldi достигал 90 килограммов веса и 1,8 метра в высоту.
Пингвины той теплой эпохи не особо часто сталкивались с морским льдом, а вода у побережья Антарктиды была примерно такой же теплой, как у юга Южной Америки сегодня. Как же они выживали, если кислорода в водах близ Антарктиды было растворено не так много, как сейчас?
Чтобы понять это, стоит внимательно присмотреться к современным пингвинам. Внезапно окажется, что они живут в водах близ четырех материков. Причем конкретно в Антарктиде обитают лишь четыре наиболее холодоустойчивых вида, а остальные 14 никогда ее не видят, ибо проживают близ Австралии, Южной Америки и Африки (вплоть до Намибии). Излишне говорить, что назвать намибийских или австралийских пингвинов по-настоящему холодолюбивыми невозможно. А один из видов этих птиц вовсе проживает на Галапагосских островах – то есть, около экватора. Воздух там разогрет так, как и положено на экваторе, а вода не бывает ниже 22 градусов даже в «холодный» сезон.
Напрашивается вывод: пингвины не похожи на существ, которым потепление угрожает гибелью. В прошлые теплые эпохи они были крупнее, чем сегодня, а большие особи вряд ли будут существовать там, где нехватка еды. Более того, ученые прямо предполагают, что похолодание климата, случившееся 35 миллионов лет назад, могло напрямую уничтожить «старые» виды гигантских пингвинов. Этому есть и генетические доказательства: анализ геномов всех существующих видов этих птиц показывает, что они произошли от одного вида – общего предка. Этот вид жил всего 20 миллионов лет назад. Следовательно, все остальные пингвиньи виды, существовавшие от 20 до 62 миллионов лет назад, погибли без видов-потомков. На тот момент это была развитая группа с огромным – от Антарктиды до Перу – ареалом. Чтобы «убить» все ее виды, нужен мощный фактор, и лучше всего на его роль подходит постепенное похолодание и образование на поверхности самого южного континента постоянного ледового щита.
Битва за камни
Может, мы торопимся с выводами, и современные пингвины, в отличие от древних, так приспособились к холоду, что без него уже не могут выжить? Проверим этот тезис. Наиболее адаптированные к холоду пингвины – четыре антарктических вида. Из них самые многочисленные – пингвины Адели. Хорошо ли они себя чувствуют близ ледяных просторов побережья Антарктиды? И как сказывается на них глобальное потепление?
Пингвины Адели не всегда рады антарктическим особенностям окружающего пейзажа в своей жизни. Чтобы высидеть яйца, несмотря на прохладный климат, они обкладывают их темными, хорошо поглощающими солнечное излучение камнями. Однако в Антарктиде много льда, но маловато камней.
Поэтому за камни разворачивается настоящая битва – силовая, если вы самец, и половая – если вы самка. Самки подходят к самцам из других пар (на время размножения пингвины Адели образуют постоянные пары), имеющим доступ к камням, спариваются с ними, после чего самцы разрешают им забрать некоторое количество камней. Как-то непохоже, чтобы холод местообитания упрощал им существование: среди животных проституция возникает лишь в крайних обстоятельствах, когда у самок буквально нет иного выбора. Фактически пингвины Адели – единственный чистый пример такого рода. Ряд исследователей пытаются заявлять, что проституция (пищевая) есть и у шимпанзе. Но это не слишком легко доказать: у нашего ближайшего вида-родственника сложное поведение. Поэтому достоверно понять, почему самка вступает в половую связь вне «легальных» схем – из-за еды, из-за его социального ранга или просто по желанию, зачастую невозможно.
Вероятно, холод мешает пингвинам Адели лишь в сложном вопросе высиживания птенцов, а уж в остальном они полностью адаптированы к климату и льдам? Увы, научные работы показывают иное: в безледные сезоны пингвины Адели находятся вне гнезда на 20-40 процентов меньше времени, но при этом проплывают в два раза большее расстояние – а ведь именно в воде они добывают пищу. К тому же антарктический криль, которым они питаются, зависит в своем выживании от водорослей, а те в больших количествах растут именно в безледные сезоны – благо, морской лед блокирует значительную часть солнечного света.
Когда в Темзе водились бегемоты
Пингвины Адели размножаются на суше, а не на льду. Быть может, императорский пингвин, любящий растить птенцов на льду, хуже переносит потепление? Достоверных данных из наших дней на этот счет нет. Выяснилось, что императорские пингвины быстро покидают неудачные ледовые платформы, даже те особи, которым несколько месяцев от роду, и после этого мигрируют на тысячи километров. Из-за этого посчитать их поголовье пока никто не может, а значит, и установить, вымирают они или нет.
Но если нет сведений из нашего времени, то есть, история этого вида. Генетические данные позволяют оценить число мутаций, накопившихся у императорских пингвинов за время эволюции и даже выяснить, насколько сильно менялась их численность. Оказывается, и императорские пингвины, и пингвины Адели пережили более теплые периоды, чем сегодня. Чтобы объяснить, насколько именно было теплее, достаточно сказать, что еще пять миллионов лет назад в Антарктиде местами росли буковые леса.
Около миллиона лет назад температура провалилась на уровень заметно ниже нынешнего: пошли периодические сильные оледенения. А около 120-130 тысяч лет назад на Земле снова случилось довольно сильное потепление – настолько, что уровень моря на 6 метров превосходил нынешний, отчего Скандинавия вместе с территорией нынешней Финляндии были островом. Было настолько тепло, что в Темзе и Рейне водились бегемоты – и это неудивительно: среднегодовые температуры были на пару градусов выше нынешних, а в приполярных областях – выше на несколько градусов.
В такой обстановке пингвины Адели резко нарастили свою численность, а вот императорские пингвины – никак ее не изменили. Позже, когда теплые времена кончились, пингвины Адели испытали резкий, до 40 процентов, спад в численности, а вот императорские опять сохранили численность неизменной.
Из этого следует, что императорские пингвины, самые вроде бы холодозависимые, на деле проявляют отличную приспособленность к различным климатическим условиям. И при климате на два градуса теплее сегодняшнего, и при климате на 6 градусов холоднее нынешнего их численность заметным образом не менялась. В общем, за них не стоит особо беспокоиться: размножаются они полярной ночью, а льды в полярную ночь вокруг Антарктиды будут образоваться еще очень и очень долго – как они и делали много миллионов лет назад.
Медведь и его нерпа
Кольчатая нерпа – наиболее многочисленное крупное млекопитающее Северного Ледовитого океана. Поэтому неудивительно, что именно ею в основном предпочитает питаться белый медведь: других столь же крупных и многочисленных кандидатов на съедение в местных водах нет. Так что же, если не станет льда, то нерпа вымрет, а вслед за ней – и крупнейший хищник планеты?
Примерно один-два миллиона лет назад природа поставила эксперимент по выживанию нерп, привычных к арктическому климату, в условиях резкого потепления. Предки каспийских тюленей на пике очередного похолодания дошли до Каспия, а когда ледник отступил – не успели уйти вслед за ним. Так возникла каспийская нерпа – потомок кольчатой. Самая северная и холодная часть ее круглогодичного ареала – Астрахань, со средней температурой выше плюс 10. Самая южная часть ареала – юг Каспийского моря, где еще на несколько градусов теплее. Для сравнения: кольчатая нерпа в Северном Ледовитом океане живет и там, где средняя температура ниже минус 10.
Напрашивается очевидный вывод: потепление на два десятка градусов кольчатая нерпа с высокой вероятностью переживет. И не просто переживет, но вполне может умножиться. Дело в том, что каспийских нерп до их массового истребления в XX веке было более миллиона. Точное число их арктических родственников неизвестно, но оценочно оно в районе двух миллионов.
При этом площадь Каспия – менее 0,4 миллиона квадратных километров, а ареал арктической кольчатой нерпы – многие миллионы квадратных километров. Выходит, в воде теплого Каспийского моря нерпам проще поддерживать высокую «плотность населения», чем в холодном северном океане. Кстати, и максимальная масса каспийской нерпы выше, чем арктической. Да, в Каспии регулярно бывает нехватка льда. Часть нерп выводит детенышей (бельков) в Туркмении, где со льдом особенно тяжело. Поэтому они делают это непосредственно на песчаных пляжах.
Из этого ясно: самим нерпам потепление вряд ли угрожает. Но что с белыми медведями? Здесь на помощь снова приходит анализ генома: белым медведям – как виду – сотни тысяч лет. Значит, они пережили потепление 120-130 тысяч лет назад – и высока вероятность, что переживут и нынешнее. Благо, их основная еда – арктические нерпы – не исчезнет. На то же указывает другой факт: численность белых медведей сегодня как минимум не снижается, хотя ареал многих групп и смещается севернее.
Олени выедают тундру
Отдельная история – северные олени. Действительно, потепление делает наст более частым явлением в арктической зоне (из-за осадков в холодной половине года), и логично, что это должно сократить численность рогачей. Однако не вполне ясно, знакомы ли с этой логикой сами олени. Например, в России, согласно сельскохозяйственной переписи 2016 года, их было 1,9 миллиона, что в полтора раза больше, чем в 2000 году. Эпицентр оленьего демографического взрыва – полуостров Ямал – вообще создал ситуацию, еще недавно казавшуюся немыслимой: олени буквально выедают тундру. Это не преувеличение. В 1927 году северных оленей на этом полуострове было 20 тысяч, а к 2020 году стало 760 тысяч – рост в 38 раз. Плотность заселения здесь превысила 6 особей на квадратный километр – а ведь растительная биомасса в тундре очень низкая. Даже сами оленеводы понимают, что ситуация критическая. Как говорит оленевод Виталий Альма, некоторые участки полуострова превратились в настоящий песчаник. Кое-где животные выели ягельник буквально до земли.
Ученые тоже бьют тревогу и предлагают разводить оленей южнее, ближе к тайге. Звучат идеи огораживать заборами кусок тайги или редколесья и заставлять животных жить там. Местные жители настроены скептично: «Как тундрового оленя превратить в лесного? Как олень, всегда питавшийся ягелем, начнет питаться другими видами корма?» – задается вопросом потомственный оленевод Нина Янде. Хотя эти животные считаются одомашненными, надо понимать, что в реальной жизни, вне условий голода, ничего, кроме ягельника, олени не едят, а тот, в свою очередь, человек вырастить не в состоянии. Возможно, в самые ближайшие годы на Ямале придется искусственно ограничивать неконтролируемое пока размножение северных оленей, пока они в прямом смысле этого слова не съели местную тундру?
Единственное, что внушает надежду: среди диких северных оленей, в отличие от домашних, есть много групп, все же способных существовать в тайге. Возможно, когда их домашние родственники объедят до земли значительные тундровые участки, дикие олени будут питаться в лесах.
А что же домашние животные этого вида? Надежд, что вместе с потеплением их численность как-то сама собой пойдет на убыль, не так много. Дело в том, что виду этому примерно миллион лет – то есть, он тоже пережил упомянутый выше теплый период 120-130 тысяч лет назад, когда Арктика была на несколько градусов теплее нынешней.
А люди могут пострадать
В популярной литературе, в отличие от научной, часто можно встретить утверждения, что хотя потепление само по себе действительно вряд ли убьет холодолюбивые виды, но вот его невиданная скорость может стать смертоносным фактором. Дескать, в ходе эволюции у животных были тысячи лет, чтобы адаптироваться к постепенным изменениям условий, а сейчас по вине человека климат меняется кардинально за десятки лет – ни медведи, ни тюлени так быстро не эволюционируют, они просто вымрут.
Однако это версия появляется у тех, кто не знаком с некоторыми фактами из истории Земли. Конец ледникового периода часто сопровождается скачками температур – настолько резкими, что нынешнее антропогенное глобальное потепление при всей его мощи таких рывков пока не продемонстрировало. В конце прошлого ледникового периода теплело на планете так быстро, что море поднималось на четыре или 6 сантиметров в год (16-25 метров всего за 400-500 лет). Сегодня море поднимается на три-четыре миллиметра в год. Разница настолько велика, что эти величины трудно сравнивать всерьез.
Как минимум в Арктике около 12 тысяч лет назад за десятилетия температура поднималась на много градусов – стремительнее, чем при нынешнем глобальном потеплении. Аналогичная ситуация была в Антарктике тех же лет. Крайне сомнительно, что нынешнее, более плавное потепление сможет сделать то, что не удалось его более резким предшественникам 12-14 тысяч лет назад.
Впрочем, расслабляться не стоит, и людям нужно думать не только о безопасности братьев наших меньших, но и о своей. Ученые Принстонского университета в США пришли к выводу, что к 2150 году кажущаяся незначительной разница между температурами в полтора и два градуса может привести к тому, что под водой окажутся земли, где сейчас проживают пять миллионов человек, включая 60 тысяч жителей малых островных государств.
Ученые предсказывают, что даже если глобальная температура стабилизируется, уровень Мирового океана будет продолжать увеличиваться из-за того, что углекислый газ остается в атмосфере в течение длительного времени, а ледяные щиты медленно реагируют на потепление и не успевают охлаждать поверхность Земли. И возможно, что потепление причинит больше вреда не холоднолюбивым животным, а вполне теплолюбивым людям.
Александр Березин, Naked Science