Әлемдік қосмекенділердің жапсаруы: жаһандық биоәртүрлілік үшін қауіп

Кіріспе

Әлемдегі қосмекенділердің жаппай жойылуы

1980 жылдардан бері қосмекенділер популяциясының төмендеуі, оның ішінде популяцияның азаюы және жергілікті жаппай жойылулар әлемнің түкпір-түкпірінде байқалды. Биологиялық әртүрліліктің осы түрінің жоғалуы жаһандық биологиялық әртүрлілікке қатысты ең күрделі қауіптердің бірі саналады. Мүмкін болатын себептеріне орта тұру орталарын жою және өзгерту, аурулар, пайдалану, ластану, пестицидтерді қолдану, жаңадан келген түрлер және ультракүлгін В сәулеленуі (УФ В) жатады. Дегенмен, қосмекенділердің азаюына себеп болатын көптеген факторлар әлі толыққанды түсініксіз, және бұл мәселе қазіргі таңдағы зерттеулердің тақырыбы болып табылады. Модельдеу нәтижелеріне сәйкес, қосмекенділердің қазіргі жойылу деңгейі табиғи жойылу деңгейінен 211 есе жоғары болуы мүмкін. Егер құрып бара жатқан түрлер де ескерілсе, бұл көрсеткіш 25 000–45 000 есеге дейін жетеді. Ғалымдар 1950 жылдары бірнеше еуропалық қосмекенділердің популяциясының азаюын байқаған. Алайда, бұл құбылыстың жаһандық проблема ретінде мойндалуы және оны заманауи жаппай жойылу деп жіктеу 1980 жылдардан бастау алды. 1993 жылға қарай барлық бес құрлықта 500-ден астам бақа және саламандра түрлерінің саны азайды.

Байқаулар

Соңғы үш онжылдықта әлемде қосмекенділердің (бақалар, тобалар, саламандрлер, тритон және кесектілер) саны төмендеді. 2004 жылы амфибия популяцияларының алғашқы жаһандық бағалауының нәтижелері жарияланды. Онда түрлердің 32%-ы жаһандық деңгейде қауіп төндіргені, кем дегенде 43%-ы популяциясының азаюын сезінгені және 1980 жылдан бері 9 мен 122 түрдің жойылып кеткені анықталды. 2010 жылға қарай IUCN Қызыл тізімі, жаһандық амфибия бағалауын және одан кейінгі жаңартуларды қамти отырып, 650 амфибия түрін "Қауіптің жоғары деңгейінде" және 35 түрін "Жойылып кеткен" деп тіркеді. Бұл топқа төнген жоғары тәуекелге қарамастан, соңғы деректер көрсетіп тұрғандай, халықтың осы және басқа да экологиялық проблемаларға салқын қарайтындығы, табиғатты қорғаушылар мен экологиялық қызметкерлер үшін үлкен мәселе туғызады. Амфибиялардың санының азаюы алғаш рет 1980-ші жылдардың соңында кеңінен мойындалды, осы кезде герпетологтардың үлкен жиыны әлемдегі амфибиялардың санының төмендегенін байқағандарын хабарлады. Бұл түрлердің ішінде Коста-Риканың Монтеверде аймағына ендемик алтын бақа (Bufo periglenes) ерекше көзге түсті. 1987 жылы оның популяциясы күрт төмендеп, 1989 жылға қарай толығымен жойылып кеткенге дейін ол ғылыми зерттеулердің нысаны болды. Монтевердедегі басқа да түрлер, соның ішінде Монтеверде арлекин бақасы (Atelopus varius) да сол кезде жоғалып кетті. Бұл түрлер табиғи Монтеверде бұлтты орман қорығында орналасқандықтан және жойылулар жергілікті адамдардың қызметіне байланысты болмағандықтан, биологтардың арасында үлкен алаңдаушылық тудырды. Көптеген ғалымдар амфибиялардың "көмір шахтасындағы канарилер" рөлінде екенін және амфибиялардың саны мен түрлерінің төмендеуі басқа жануарлар мен өсімдіктер тобының да қауіп астында екенін көрсетеді деп санайды.

Бастапқы күмән

1980 жылдардың соңында қосмекенділердің қырылдауы алғаш рет қорғау мәселесі ретінде көтерілген кезде, кейбір ғалымдар осы мәселенің нақтылығы мен ауырлығына көңіл бөлмеді. Кейбір биологтар барлық тірі организмдердің, қосмекенділерді қоса алғанда, популяциясы уақыт өте келе табиғи түрде өзгеретінін айтты. Олар қосмекенділер популяциясы туралы ұзақ мерзімді деректердің жетіспеуінің салдарынан, биологтардың айтқан анекдоттық сипаттағы қырылулар қорғау шараларына жұмсалатын (көбінесе шектеулі) уақыт пен қаражатқа лайық екенін анықтау қиын болғанын мәлімдеді. Бірақ, осы бастапқы күмәндан кейін биологтар қосмекенділер популяциясының азаюы – биоәртүрлілікке нақты және ауыр қауіп екендігіне келісімге келді.

Себептер

Соңғы жылдары орта тұру орындарының жоғалуы, аурулар және климаттың өзгеруі халықтың күрт азаюына себеп болды деп саналады. Азаю әсіресе АҚШ-тың батысы, Орталық Америка, Оңтүстік Америка, Австралияның шығысы және Фиджиде (әлем бойынша қосмекенділердің жоғалу жағдайлары тіркелгенімен) ерекше күшті болды. Адам қызметі әлемнің көптеген түрлерінің жоғалуына себепкер болса да, қосмекенділер басқа жануарлар тобына қарағанда одан да көп зардап шегуде. Қосмекенділердің тіршілік циклі екі кезеңнен тұрады: су ортасындағы дерікөз кезеңі және құрлықтағы ересек кезеңі, сондықтан олар қоршаған ортаның су және құрлықтағы өзгерістеріне өте сезімтал. Олардың терісінің жоғары өткізгіштігіне байланысты, олар құстар мен сүтқоректілер сияқты басқа жануарларға қарағанда қоршаған ортадағы зиянды заттарға көбірек бейім.

Өрнек түрін өзгерту

Өркенді өзгерту немесе жою – әлемдегі қосмекенділерге қатысты ең ауыр мәселелердің бірі. Қосмекенділердің тіршілік етуі үшін әдетте су және құрлықтағы орталар қажет болғандықтан, кез келген ортаға төнетін қауіп олардың санына әсер етеді. Сондықтан, қосмекенділер тек бір типті ортада тіршілік ететін организмдерге қарағанда ортаның өзгеруіне көбірек бейім. Іріктелі климаттық өзгерістер су орталарын одан әрі өзгертіп, қосмекенділердің көбеюіне толыққанды кедергі келтіруі мүмкін.

Өркеннің бөлшектелуі

Тіршілік ортасының үзілуі, тіршілік ету ортасының өзгеруінен туындайды, мысалы, орманның кішкентай бөлігі ауыл шаруашылығы далаларымен толық қоршалған кезде. Мұндай үзілістерде сақталатын шағын популяциялар көбінесе туыстық шаруашылыққа, генетикалық қатеуге немесе қоршаған ортаның шағын өзгерістерінен құрып кетуге осал болады.

Ауру

2007 және 2018 жылдардағы зерттеулер хитрид саңырауқұлақтарының түрлерінің қайта пайда болуы жалпы құлдыраудың маңызды бөлігін құрауы мүмкін екенін көрсетті. Қосмекенділердің жаппай қырылуына немесе популяциясының азаюына бірнеше аурулар себеп болып келеді, олардың ішінде "қызыл аяқ" ауруы (Aeromonas hydrophila), Ранавирус (Iridoviridae тұқымдасы), Anuraperkinsus және хитридиомикоз бар. Бұл аурулардың қосмекенділер популяциясына кенеттен әсер ету себептері толыққанды түсініксіз, бірақ кейбір деректер бұл аурулардың адамдар тарапынан таратылған болуы мүмкін, немесе басқа экологиялық факторлармен біріккенде күштірек әсер етуі мүмкін екенін көрсетеді.

Трематодалар

Паразиттік трематодты жапырақ құрттары (күлкі түрі) кейбір аймақтарда қосмекенділердің даму аномалияларына және популяциясының азаюына себеп болғанына көптеген дәлелдер бар. Ribeiroia туысына жататын бұл трематодалардың күрделі өмір циклі үш түрлі жануар-иесін қамтиды. Бірінші жануар-иесіне сулы бұршақтардың бірнеше түрі жатады. Трематодалардың ерте личинкалық сатылары содан кейін судағы шаубалаларға жұғады, онда метацеркариялар (личинкалар) дамитын аяқ-қол бүршіктерінде қапталастырылады. Бұл қапталастырылған өмір кезеңдері метаморфизмнен кейін пайда болатын бақаларда даму аномалияларын тудырады, соның ішінде қосымша немесе жетіспейтін аяқ-қолдар.

Ластану және химиялық ластаушылар

Химиялық ластағыштардың бақалардың дамуында деформацияларға (қосымша аяқтар немесе бұзылған көздер) себеп болатынына дәлелдер бар. Ластағыштар бақаларға әртүрлі әсер етеді. Кейбіреулері орталық нерв жүйесін өзгертеді, ал басқалары гормондардың өндірілуі мен секрециясын бұзады. Эксперименттік зерттеулер сондай-ақ, кеңінен қолданылатын гербицидтер, мысалы, глифосат (саудалық атауы Roundup) немесе инсектицидтер, мысалы, малатион немесе карбарил, шабақтардың өлім-жұлымды күрт арттыратынын көрсетті. Қосымша зерттеулер екімекенділердің құрлықтағы ересек сатылары да Roundup құрамындағы белсенді емес ингредиенттерге, әсіресе POEA-ға, яғни беттік белсенді затқа сезімтал екенін көрсетті. Кейбір бақа түрлерінде жыныс өзгерісі табиғи жағдайда таза ортада да кездеседі, бірақ белгілі бір эстрогенге ұқсас ластағыштар бұл өзгерістерді күштеп тудыруы мүмкін. Швециядағы Уппсала университетінің зертханасында жүргізілген зерттеуде, Еуропа мен Америкадағы табиғи су қоймаларында кездесетін эстрогенге ұқсас ластағыштарға ұшыраған бақалардың 50%-дан астамы әйелдерге айналды. Эстрогеннің ең төмен концентрациясына ұшыраған шабақтар әйелдерге айналу ықтималдығы екі есе артық болды, ал бақылау тобының көп бөлігі әйелдерге айналды. Пестицидтердің әсері көбінесе жергілікті және ауыл шаруашылығына жақын аудандармен шектеледі, бірақ АҚШ-тың батысындағы Сьерра-Невада тауларынан алынған мәліметтер пестицидтердің таза аудандарға, соның ішінде Калифорниядағы Йосемити ұлттық паркіне дейін ұзақ қашықтыққа жететінін көрсетеді. Кейбір соңғы мәліметтер озонның бүкіл әлемдегі екімекенділердің азаюына ықпал етуі мүмкін екенін көрсетеді.

Озонның кемуі, ультрафиолет сәулелері және бұлтпен қапталуы

Көптеген басқа организмдер сияқты, стратосфералық озонның азаюы және басқа да факторларға байланысты ультракүлгін В (УКВ) сәулеленуінің күшеюі қосмекенділердің ДНК-сына, әсіресе олардың жұмыртқаларына зиян келтіруі мүмкін. Зақымның шамасы тіршілік кезеңіне, түрге және басқа да қоршаған орта параметрлеріне байланысты. Озон қабатының жоғалуының салдарына фотолиаза – УКВ сәулеленуінен ДНК зақымын жоятын фермент – аз мөлшерде өндіретін саламандралар мен бақалар көбірек сезімтал. УКВ сәулеленуіне ұшырау белгілі бір түрді немесе тіршілік кезеңін өлтірмейінше, зиянды әсерлерге алып келуі мүмкін. Үштен астам ондаған қосмекенділер түрлері зерттелді, олардың ауыр салдары Солтүстік Америка, Еуропа және Австралия ғалымдарының 40-тан астам рецензиялық басылымдарында сипатталған. Жұмыртқа кезеңіне УКВ әсерін анықтауға арналған тәжірибелік жабық кеңістіктерге сын айтылды, мысалы, жұмыртқа жиынтықтары табиғи жұмыртқа салу орындарына қарағанда әлдеқайда шалшық суға орналастырылды. УКВ сәулеленуі қосмекенділер үшін маңызды стресс факторы болғанымен, оның жұмыртқа кезеңіне тигізетін әсері шамадан тыс бағаланған болуы мүмкін. Антропогендік климаттың өзгеруі қосмекенділердің азаюына елеулі әсер еткен болуы мүмкін. Мысалы, Монтеверде бұлтты орман аймағындағы ерекше жылы жылдар тізімі Монтеверде арлекин бақасы мен Алтын тоқылдақтың жаппай жоғалуына әкелді. Геоинженерлік және жаһандық жылыну нәтижесінде бұлтты жамылғыштың артуы, түндерді жылыту мен күндізгі температураны төмендету арқылы Batrachochytrium dendrobatidis (хитридиомикоздың қоздырғышы) саңырауқұлағының өсуіне және таралуына жағдай жасады. Өлімнің тікелей себебі хитрид болғанымен, климаттың өзгеруі жойылуда маңызды рөл атқарды. Зерттеушілер бұл нәзік байланысты климатқа байланысты эпидемиялық гипотезаға қосты, ол климаттың өзгеруін Коста-Рикада және басқа жерлерде қосмекенділердің жойылуының маңызды факторы ретінде мойындады. Жаңа мәліметтер жаһандық жылынудың жабындардың дене күйі мен тіршілік ету қабілетін тікелей нашарлатуға да қабілетті екенін көрсетті. Бұған қоса, бұл құбылыс көбінесе ландшафттың өзгеруі, ластану және түрлердің енуімен бірге қосмекенділердің жойылуына ықпал етеді.

Like many other organisms, increasing ultraviolet B (UVB) radiation due to stratospheric ozone depletion and other factors may harm the DNA of amphibians, particularly their eggs. The amount of damage depends upon the life stage, the species type and other environmental parameters. Salamanders and frogs that produce less photolyase, an enzyme that counteracts DNA damage from UVB, are more susceptible to the effects of loss of the ozone layer. Exposure to ultraviolet radiation may not kill a particular species or life stage but may cause sublethal damage. More than three dozen species of amphibians have been studied, with severe effects reported in more than 40 publications in peer reviewed journals representing authors from North America, Europe and Australia. Experimental enclosure approaches to determine UVB effects on egg stages have been criticized; for example, egg masses were placed at water depths much shallower than is typical for natural oviposition sites. While UVB radiation is an important stressor for amphibians, its effect on the egg stage may have been overstated. Anthropogenic climate change has likely exerted a major effect on amphibian declines. For example, in the Monteverde Cloud Forest, a series of unusually warm years led to the mass disappearances of the Monteverde Harlequin frog and the Golden Toad. An increased level of cloud cover, a result of geoengineering and global warming, which has warmed the nights and cooled daytime temperatures, has been blamed for facilitating the growth and proliferation of the fungus Batrachochytrium dendrobatidis (the causative agent of the fungal infection chytridiomycosis). Although the immediate cause of the die offs was the chytrid, climate change played a pivotal role in the extinctions. Researchers included this subtle connection in their inclusive climate linked epidemic hypothesis, which acknowledged climatic change as a key factor in amphibian extinctions both in Costa Rica and elsewhere. New evidence has shown global warming to also be capable of directly degrading toads' body condition and survivorship. Additionally, the phenomenon often colludes with landscape alteration, pollution, and species invasions to effect amphibian extinctions.

Кіргізілген жыртқыш жануарлар

Жергілікті емес жыртқыштар мен бәсекелестер де бақалардың өмір сүру ортасындағы тіршілігіне әсер ететіні анықталды. Әдетте Сиерра-Невада көлдерінде мекендейтін сары аяқты тау бақаларының саны, демалыс үшін жергілікті емес балықтар (траут) қосылуының нәтижесінде азайды. Дамып келе жатқан шаубалалар мен бақашалар балықтардың көптеп жемтігіне айналады. Бұл бақаның үш жылдық метаморфозына кедергі келтіріп, оның бүкіл экожүйесінде байқалатын төмендеуге себеп болып отыр.

Шудың жоғары деңгейі

Қақалар мен жабындар өте дауысты, және олардың көбею мінез-құлқы көбінесе дауыс шығару арқылы жүзеге асырылады. Адам қызметінен туындаған шудың күшеюі олардың санының азаюына себеп болуы мүмкін деген пікірлер бар. Таиландта жасалған зерттеуде, қоршаған ортадағы шу деңгейінің артуы кейбір түрлердің дауыстауын азайтып, ал басқаларында арттырғаны көрсетілді. Дегенмен, бұл кеңінен таралған азаюдың себебі екені дәлелденбеді.

Стресске ұшыраған халықтың белгілері

Қосмекенділер популяциясының құлдыраудың бастапқы кезеңдерінде бірнеше белгілер байқалады, оларды табиғатты қорғау жұмыстарында тәуекелге ұшыраған топтарды анықтау үшін қолдануға болады. Мұндай белгілердің бірі – дамудың тұрақсыздығы, ол қоршаған ортаның стрессіне куәлік етеді деп дәлелденген. Бұл экологиялық стресс хитридиомикоз сияқты ауруларға сезімталдықты арттыруы мүмкін, соның салдарынан қосмекенділер санының азаюына әкелуі мүмкін. Мысалы, Австралияның Квинсленд штатында жүргізілген зерттеуде Litoria nannotis және Litoria genimaculata есімді екі қосмекенді түрінің популяциялары, құлдырау алдындағы жылдары бақылау жылдарымен салыстырғанда аяқ-қол асимметриясының жоғары деңгейін көрсетті, ал бақылау жылдары орташа есеппен 16 жыл бұрын қырып түсуге дейін болған. Халық санының азаюына дейінгі маңызды кезеңде мұндай сигналдарды анықтауды үйрену табиғатты қорғау шараларын едәуір жақсартуға мүмкіндік береді.

Қорғау шаралары

Амфибиялардың саны азайып бара жатқаны туралы хабарларға алғашқы жауап ретінде 1990 жылы Амфибиялардың саны азайып бара жатқан жұмыс тобы (DAPTF) құрылды. DAPTF проблеманың ауқымын анықтау үшін амфибиялар популяциясын бақылауды күшейтуге бағытталған жұмыстарды жүргізді және түрлі мәселелерді қарастыру үшін жұмыс топтарын құрды. Нәтижелер Froglog ақпараттық бюллетені арқылы таратылды. Осы зерттеулердің көп бөлігі 2004 жылы жарияланған және IUCN Қызыл тізімінің критерийлеріне сәйкес әрбір белгілі амфибия түрін бағалаған алғашқы Жалпы әлемдік амфибияларды бағалауға (GAA) жұмсалды. Бұл амфибиялардың шамамен үштен бір бөлігінің жойылу қаупі төнгенін көрсетті. Осы оқыс жағдайлардың нәтижесінде 2005 жылы Амфибияларды қорғау саммиті өтті, себебі амфибиялардың азаюы мен жойылуын құжаттау, осы жаһандық дағдарысқа жауап беруді жоспарлау және іске асырмайынша, «әдепсіздік» деп есептелді. Амфибияларды қорғау саммитінің нәтижесінде алғашқы Амфибияларды қорғау жөніндегі іс-қимыл жоспары (ACAP) жасалды. 2007 жылдың 16 ақпанында әлемнің ғалымдары АҚШ-тың Атланта қаласында жиналып, 6000-нан астам амфибия түрін жойылудан құтқару мақсатында шайбалы өсіру бағдарламаларын бастау үшін «Амфибиялар кемесі» деген ұйым құрды. Жалпы алғанда, 2007 жылғы шақырудан бастап 2019 жылға дейін шайбалы өсіру бағдарламаларының саны 57%-ға, яғни 77 түрге артты. Маңызды мәселе – амфибиялар үшін олардың тіршілік етуіне қолайлы жағдайлар жасалған қорғалатын аумақтарды қалай құру керек. Қорғалатын аумақтарды пайдалану арқылы жүзеге асырылатын қорғау шаралары, әдетте, амфибиялардың санының азаюы мен жойылуына уақытша шешім болып табылады, себебі амфибиялардың арасында туыс көбейіп кету қаупі бар. Көптеген амфибиялар үшін үлкен және әртүрлі ортада жоғары деңгейдегі генетикалық әртүрлілікті сақтау өте маңызды. Жергілікті халықты амфибияларды қорғауға білім беру, сондай-ақ жергілікті қорғау және амфибиялардың сезімтал аймақтарында кейбір тыңайтқыштар мен пестицидтерді қоса алғанда, улы химиялық заттарды қолдануды шектеу жөніндегі заңнама маңызды.

The first response to reports of declining amphibian populations was the formation of the Declining Amphibian Population Task Force (DAPTF) in 1990. DAPTF led efforts for increased amphibian population monitoring in order to establish the extent of the problem, and established working groups to look at different issues. Results were communicated through the newsletter Froglog. Much of this research went into the production of the first Global Amphibian Assessment (GAA), which was published in 2004 and assessed every known amphibian species against the IUCN Red List criteria. This found that approximately one third of amphibian species were threatened with extinction. As a result of these shocking findings an Amphibian Conservation Summit was held in 2005, because it was considered "morally irresponsible to document amphibian declines and extinctions without also designing and promoting a response to this global crisis". Outputs from the Amphibian Conservation Summit included the first Amphibian Conservation Action Plan (ACAP) On 16 February 2007, scientists worldwide met in Atlanta, U. S., to form a group called the Amphibian Ark to help save more than 6,000 species of amphibians from disappearing by starting captive breeding programmes. Overall between the call to action in 2007 and 2019 there has been a 57% increase in number of breeding programs, or 77 additional species. A critical issue is how to design protected areas for amphibians which will provide suitable conditions for their survival. Conservation efforts through the use of protected areas have shown to generally be a temporary solution to population decline and extinction because the amphibians become inbred. It is crucial for most amphibians to maintain a high level of genetic variation through large and more diverse environments. Education of local people to protect amphibians is crucial, along with legislation for local protection and limiting the use of toxic chemicals, including some fertilizers and pesticides in sensitive amphibian areas.