Почему тысяча одинаковых деревьев не заменит живой лес: учёные раскрыли истинную цену биоразнообразия

05.11.2026, 12:21 ecology.md

6 октября 2026 года в научном журнале Nature Ecology & Evolution было опубликовано исследование, которое заставляет по-новому взглянуть на один из фундаментальных вопросов экологии: что именно мы теряем, когда исчезают виды живых организмов? Международная группа исследователей под руководством Эммы Моффетт объединила результаты 423 научных работ, охватывающих более 222 тысяч наблюдений, чтобы выяснить, насколько разнообразие жизни определяет способность природных систем поддерживать собственное существование и обеспечивать условия для жизни человека. Исследование охватило наземные, пресноводные, морские и прибрежные экосистемы и показало, что биоразнообразие связано с гораздо более широким кругом природных процессов, чем принято представлять. Речь идёт не только о сохранении редких животных или растений. От разнообразия живых организмов зависят продуктивность экосистем, связывание углерода, качество воды, опыление, биологическое регулирование численности вредителей и другие процессы, на которых основано благополучие человеческого общества. Но наиболее важным оказался другой вывод: для многих природных функций вклад новых видов продолжает возрастать даже там, где экосистема уже кажется достаточно разнообразной. Это ставит под сомнение представление о том, что большинство видов взаимозаменяемы и природа способна без существенных последствий обходиться лишь небольшим набором организмов. Nature Ecology & Evolution +1

Представим два участка земли одинаковой площади. На первом высажена тысяча деревьев одного вида, ровными рядами, с одинаковым расстоянием между стволами. На втором растёт естественный лес, где рядом существуют деревья разных возрастов и пород, кустарники, травы, мхи, грибы, насекомые, птицы и многочисленные микроорганизмы, скрытые в почве. Если оценивать эти участки только по количеству деревьев или объёму древесины, первый может выглядеть вполне успешным. Он зеленеет, поглощает углекислый газ, создаёт тень и постепенно накапливает биомассу. Но внешнее сходство скрывает принципиально различную организацию жизни. Естественный лес представляет собой не просто совокупность растений, а сложную систему взаимодействий, в которой одни организмы создают условия для существования других. Корни деревьев удерживают почву, грибы участвуют в обмене питательными веществами, бактерии обеспечивают превращение органических соединений, насекомые опыляют растения и перерабатывают отмершую органику, птицы распространяют семена и регулируют численность беспозвоночных. Эти связи формировались в процессе длительной совместной эволюции и образуют живую структуру, которую невозможно воспроизвести одним только увеличением числа посаженных деревьев.

Новое исследование особенно интересно тем, что учёные попытались количественно оценить зависимость между разнообразием видов и работой экосистем. Долгое время существовало предположение, что после достижения определённого уровня биоразнообразия появление дополнительных видов уже не приносит существенной пользы: основные экологические функции выполняются, а остальные организмы как бы дублируют друг друга. Однако анализ показал, что для многих природных процессов такая картина слишком упрощена. В исследованных категориях линейная зависимость между разнообразием и экологическими функциями встречалась почти так же часто, как зависимость с постепенным насыщением. Особенно показательными оказались процессы, связанные с качеством воды и опылением. Это означает, что в пределах изученных условий увеличение разнообразия нередко продолжало сопровождаться улучшением работы природных систем. При этом учёные подчёркивают, что подобные связи различаются в зависимости от экосистемы, а бесконечный рост эффективности с увеличением числа видов невозможен. Главный вывод состоит не в том, что каждый дополнительный вид обязательно приносит одинаковую пользу, а в том, что мы до сих пор могли существенно недооценивать значение биологического богатства. Nature Ecology & Evolution

Чтобы понять происходящее, необходимо выйти за пределы привычного представления о природе как о наборе отдельных организмов. Лес существует одновременно на нескольких уровнях. На поверхности мы видим деревья, травы и животных, но под землёй развивается не менее сложная жизнь. Корни растений взаимодействуют с грибами, образующими микоризу, через которую растения получают воду и минеральные вещества, а грибы — органические соединения, созданные в процессе фотосинтеза. Однако микориза является лишь частью более широкой системы. Почвенные бактерии, археи, простейшие, нематоды и другие организмы участвуют в разложении органических остатков, превращении азота и других элементов, формировании почвенной структуры и поддержании плодородия. Разные виды выполняют пересекающиеся, но не полностью одинаковые функции. Одни лучше работают при определённой влажности, другие сохраняют активность при изменении температуры, третьи участвуют в превращении веществ, недоступных остальным. Поэтому богатство почвенной жизни обеспечивает не только разнообразие биохимических процессов, но и дополнительные возможности для функционирования экосистемы в меняющихся условиях. Если часть организмов исчезает, другие иногда способны компенсировать их работу, однако такая компенсация не всегда бывает полной.

Особенно отчётливо значение разнообразия проявляется при неблагоприятных изменениях окружающей среды. Засуха, необычно высокая температура, появление нового вредителя или распространение заболевания могут по-разному воздействовать на различные виды. В однородном насаждении многие деревья обладают сходной восприимчивостью к одним и тем же угрозам. Если условия становятся неблагоприятными для преобладающей породы, последствия способны охватить значительную часть участка. В естественном смешанном лесу реакции организмов различаются: одни растения страдают сильнее, другие оказываются устойчивее, а третьи могут использовать освободившиеся ресурсы. Подобное распределение экологических функций между разными участниками сообщества создаёт дополнительные возможности для сохранения работы системы. Но важно понимать, что разнообразие само по себе не гарантирует защиту от любой катастрофы. Существуют нарушения, способные разрушить даже богатые природные сообщества. Устойчивость зависит также от возраста леса, состояния почвы, водного режима, пространственной структуры и характера конкретной угрозы.

Не менее важным оказался вопрос о воде. Природные экосистемы участвуют в её круговороте значительно сложнее, чем кажется при взгляде на зелёную поверхность леса. Растительность влияет на перехват осадков, испарение, проникновение воды в почву и её дальнейшее движение. Почвенные организмы участвуют в образовании структуры, от которой зависит способность грунта пропускать и удерживать влагу. Прибрежная растительность и водные сообщества способны задерживать частицы, поглощать питательные вещества и участвовать в естественном очищении воды. Новое исследование обнаружило выраженные связи между биоразнообразием и регулированием качества воды, хотя конкретные механизмы и сила этих связей различаются между экосистемами. Это означает, что охрана водосборных территорий не может сводиться исключительно к сохранению зелёного покрова. Необходимо учитывать состояние всей живой системы, включая её почвенные, растительные и водные сообщества. Nature Ecology & Evolution

Отдельного внимания заслуживает опыление — один из процессов, связывающих природные экосистемы с сельским хозяйством. Различные насекомые посещают разные растения, проявляют активность в неодинаковое время суток и сезона, по-разному реагируют на температуру, ветер и осадки. Поэтому сохранение разнообразных опылителей позволяет поддерживать опыление в более широком диапазоне условий. Если в местности остаётся лишь небольшое число распространённых видов, система может продолжать работать, но становится зависимой от их благополучия. Исчезновение даже одного функционально важного участника иногда нарушает взаимодействия, которые невозможно полностью заменить другими организмами. Именно здесь проявляется различие между количеством живых существ и разнообразием их экологических ролей. Тысячи особей одного вида не всегда способны выполнить работу, которую осуществляет сообщество из множества видов, приспособленных к разным растениям и условиям среды.

Исследование позволило взглянуть и на биологическое регулирование численности вредителей. В природе популяции растительноядных насекомых, паразитов и других организмов ограничиваются сложными пищевыми взаимодействиями. Хищные насекомые, пауки, птицы, паразитоиды и микроорганизмы могут участвовать в поддержании экологического равновесия. Когда природные сообщества упрощаются, часть таких взаимодействий исчезает, а способность системы самостоятельно ограничивать распространение отдельных организмов может ослабевать. На основании собранных данных учёные разработали модель, позволяющую прогнозировать, как изменение биоразнообразия при различных сценариях землепользования и социально-экономического развития способно повлиять на естественное регулирование вредителей. Результаты указывают на потенциальное ослабление этой функции в регионах, испытывающих сильное давление со стороны интенсивного хозяйственного освоения. При этом речь идёт именно о моделировании возможных изменений, а не о неизбежном прогнозе для каждой конкретной территории. Nature Ecology & Evolution

Одним из наиболее неожиданных результатов стало значение морского биоразнообразия для связывания углерода. Обычно, говоря о природных механизмах регулирования климата, мы прежде всего вспоминаем леса. Однако морские экосистемы также участвуют в поглощении и накоплении углерода, а их работа зависит от сложных взаимодействий между живыми организмами и окружающей средой. В новом анализе именно связывание углерода в океанических системах продемонстрировало особенно сильную статистическую связь с биоразнообразием. Это не означает, что любой дополнительный морской вид автоматически увеличивает поглощение углерода на определённую величину. О

Читать полностью…