Біологія

Біологічні інвазії Як екзотичні квіти в саду можуть спричинити екологічне лихо?

У людини є унікальна здатність змінювати довкілля і підлаштовувати його під свої потреби, та це має наслідки. Викиди автомобілів та промислових підприємств отруюють атмосферу, а проблема утилізації побутових відходів, зокрема пластикових, досягла критичної точки по всьому світу.

Та що як є інша, неочевидна шкода, яку ми наносимо середовищу?

Біологічні інвазії є одним із найбільш небезпечних біологічних забруднень. Це впровадження на територію нетипових для неї шкідливих видів, тобто інвазійних. Такі види звуть забруднювачами, бо вони наносять екосистемам не меншу шкоду, ніж отруйні відходи підприємств. Недавнє дослідження показало, що вони є однією з основних причин вимирання рослин і тварин у світі. Утім, біологічні інвазії залишаються чи не найменш висвітленою екологічною проблемою.

Небажані гості консервативних екосистем

Інвазійними є види тварин, рослин чи інших таксонів, що є чужими для конкретних природних локацій, мають високу здатність до поширення та становлять загрозу для біорізноманіття, економіки чи здоров’я людини. Інвазійними можуть стати і зовсім нешкідливі на перший погляд чи навіть миловидні види. Наприклад, кролики. У 18 столітті колоністи привезли їх із собою в Австралію, де раніше кроликів не було, як цінну сільськогосподарську тварину. Інколи їх випускали в природу, щоб розвивати полювальний спорт. Трохи більше, ніж через десяток років чисельність кроликів настільки зросла, що через прожерливість вони скоротили на 60 відсотків кількість доступних для худоби пасовищ, що стало ударом для економіки. Згодом кроликів стало так багато, що перевипасаючи території, вони спричинили масштабні ерозії ґрунту, дефіцит харчів для місцевих видів, частина яких вимерла, і занепад екосистем.

Але не кожний вид, що потрапляє у нові для нього умови, приживається та стає інвазійним. Зазвичай, особини нетипового виду потрапляють у чужі екосистеми випадково, у невеликих кількостях, що вже обмежує шанси виживання. Однак інвазійні види мають властивості, що збільшують їхню спроможність пригнічувати популяції аборигенних видів та конкурувати з ними за простір і ресурси. Швидкий ріст і розмноження, витримування широких меж екологічних умов чи зв’язок з людською діяльністю неабияк сприяють вкоріненню видів-вселенців.

Найбільш вразливими до інвазійних видів є екосистеми на ранній стадії розвитку, коли місцевість тільки починає заселятися видами. Заселення біотопу – території з відносно однорідними природними умовами, відбувається у тісному взаємозв’язку видів між собою. Із плином часу аборигенні види займають відповідні їм екологічні ніші та співіснують, підтримуючи відносно постійну функціональну рівновагу й видовий склад. Тож імовірність, що якийсь вид раптово вийде з-під контролю та почне витісняти собою сусідів і порушувати екологічний баланс мінімальна, оскільки в межах природного ареалу в угрупованнях існують регулятори чисельності популяцій. Лімітувальними факторами є особини схожих за потребами видів чи навіть власного виду, збудники інфекцій, паразити чи хижаки тощо.

Особини якогось виду, які потрапляють до чужих екосистем зі схожими на рідні умовами, часто звільняються від таких контролерів принаймні частково. Так вони отримують перевагу над аборигенами. Якщо до цього додається краща плодовитість, швидкий ріст чи вища витривалість, вид матиме високі шанси вкоренитися у новому домі. Це може призводити до зміни видового складу, навіть вимирання окремих рідкісних видів у екосистемі та до її деградації. У такому разі екосистема втрачає здатність підтримувати себе й стає вразливою до впливу несприятливих факторів. Так нестача природних ворогів, висока плодючість та швидка адаптація до нових умов дозволили кроликам захопити Австралію та стати там екологічним лихом.

Інколи чужорідні види все ж можуть принести користь. Наприклад, втримати екосистему від руйнування, створивши середовище існування для інших організмів чи повноцінно замінивши собою вид, що вимирає. Але такі випадки виняткові.

Інвазійні “зайці”

Біологічні інвазії характеризуються швидким розширенням ареалу виду, інколи в межах лише кількох поколінь. І, звісно, велику роль у цьому процесі відіграє саме людина: ми можемо перенести таких “зайців” через бар’єри, які їм вкрай важко подолати природним шляхом - моря, океани або великі ділянки суші.

Частина прибульців розселяється завдяки діям людей випадково. Так, зміна навколишнього середовища – меліорація, вирубка лісів, побудова водних каналів – дозволяє деяким видам просуватися на території, що раніше були недоступними. Або ж види користуються нашими транспортними системами як пасажири, щоб долати значні відстані та завойовувати нові місця для ареалу далеко від “дому”. Особливу занепокоєність у природоохоронній справі викликають баластні води, що їх набирає судно в одному кутку Світового океану, а скидає в іншому, часом за тисячі кілометрів. Разом із водою судна переправляють чималу кількість живих організмів, частину яких часто складають небезпечні інвазійні види – планктон, медузи, молюски та навіть невеликі риби.

Морське біорізноманіття може неабияк постраждати внаслідок скидання баластних вод. У 1980-х роках до Чорного моря занесли реброплава мнеміопсиса (Mnemiopsis leidyi), що природно населяє західні прибережні води Атлантичного океану. Цей хижак, що харчується зоопланктоном, ікрою та мальками риб, не мав у Чорному морі природних ворогів. Він настільки розмножився, що спричинив різке зменшення популяцій кількох аборигенних видів риб.

Наприкінці 80-х економічні збитки для рибальства від цього шкідника сягнули понад 200 мільйонів доларів на рік. А врятувати Чорне море вдалося завдяки реброплаву-вселенцю Beroe ovata, що харчується мнеміопсисом на їхній батьківщині. Іронія в тому, що його завезли до Чорного моря теж випадково. Реброплав зміг знизити чисельність мнеміопсисів до безпечного рівня, тобто ця інвазія мала позитивний результат.

Красивий і небезпечний Mnemiopsis leidyi, що спричинив колосальні збитки в Чорному морі. Ryan J. Burke / Ryan J. Burke

Красивий і небезпечний Mnemiopsis leidyi, що спричинив колосальні збитки в Чорному морі. Ryan J. Burke / Ryan J. Burke

Іншого шкідника, хижого молюска рапану венозну, занесли до Чорного моря ще у 40-х роках минулого століття, а борються з ним і досі. Природний ареал молюска охоплює води морів Далекого Сходу.

Через відсутність у Чорному морі природних хижаків рапани – морських зірок – її чисельність зросла настільки, що суттєво знизила чисельність мідій середземноморських та майже повністю знищила популяції важливої промислової устриці їстівної, яка тепер внесена до Червоної книги України.

Забарвлення мушлі рапани венозної. George Chernilevsky / Wikipedia

Забарвлення мушлі рапани венозної. George Chernilevsky / Wikipedia

Не лише водні екосистеми страждають від випадкових пасажирів. Метелик самшитова вогнівка потрапив в Україну з Азії. Його перенесли разом із садивним матеріалом самшиту, популярної в Україні декоративної рослини. Гусениці метелика харчуються листям декоративних рослин і є настільки прожерливими, що знищують цілі насадження. З 2015 року вогнівка стала масово поширеною на Закарпатті і продовжує розповсюджуватися на інші області. Це завдає декоративним насадженням чималої шкоди.

Гусінь самшитової вогнівки здатна за короткий час знищити насадження самшиту. В. Крамарець / Новини Карпат

Гусінь самшитової вогнівки здатна за короткий час знищити насадження самшиту. В. Крамарець / Новини Карпат

Хотіли як краще

Людський фактор у розповсюдженні чужорідних видів важливіший, ніж здається. Організми можуть потрапляти на нові території не тільки випадково - інколи люди самі цьому сприяють. Європейські вчені зробили висновок, що на успішне виживання чужорідних видів у новому середовищі впливає й те, наскільки вони привабливі для людини. Логіка проста – якщо якийсь вид нам подобається, ми самі сприятимемо його акліматизації. Часто інвазійними стають тварини, які спочатку були лише цікавими домашніми улюбленцями, але з часом опинилися на волі та здичавіли. Схоже відбувається коли ми розмножуємо красиві екзотичні квіти, розводимо цінні промислові риби чи впроваджуємо тварин і рослин з іншою метою, але в якийсь момент все виходить з-під контролю.

Привабливі інвазійні види можуть створити екологічну та економічну кризу. Таке сталося із водяним гіацинтом. Ця рослина з басейну Амазонки живе на поверхні водойм. ЇЇ декоративну цінність визнали ще у 18 столітті. ЇЇ привабливі синьо-фіолетові квіти та пишна зелень швидко стали прикрашати приватні водойми далеко за межами Південно-Американського континенту. Та періодично рослина потрапляла і в природні водні об’єкти та повністю руйнувала їхні екосистеми.

Річ у тім, що за сприятливих умов водяний гіацинт розростається так, що здатен покрити всю поверхню водойми. Виглядає красиво, але для більшості водних істот це справжня катастрофа. Зелена маса обмежує проникність світла і пригнічує ріст водоростей, які є важливою ланкою у харчових ланцюжках. Зменшення їхньої кількості означає зменшення кількості тварин, що ними харчуються. А ці тварини, у свою чергу, є поживою для хижаків. Без природних регуляторів чисельності гіацинт стає причиною екологічного лиха в теплому кліматі по всьому світу. Але вона стає причиною й економічних збитків – страждає цінна промислова риба, до того ж, зарості гіацинта стають перешкодою для пересування катерів та човнів.

У 1990-х в Африці на озері Вікторія водяний гіацинт завдав жителям значних економічних збитків: місцями величина вилову деяких видів риб знизилася на 59%. Він критично знизив чисельність популяцій промислової риби та став фізичною перешкодою для руху суден. Окрім того, рослина створила загрозу здоров’ю населення, оскільки стала прихистком молюсків, що є проміжними хазяїнами небезпечного для людини паразита – гельмінта шистосоми та москітів.

Зарослі водяного гіацинта повністю покрили поверхню озера Вікторія, Кенія. Vale0182 / Flickr

Зарослі водяного гіацинта повністю покрили поверхню озера Вікторія, Кенія. Vale0182 / Flickr

Не тільки рослини можуть поширюватися за межі відведених їм територій. Нерідко «втікачами» бувають і риби зі ставкових рибників. Так, у Карпатах із таких водойм регулярно «втікають» у річки особини Північно-Американської форелі райдужної. Вона конкурує з місцевою струмковою фореллю, чия чисельність і так знижується, та поїдає мальків аборигенних видів, навіть тих, що охороняються.

Однак такі вторгнення – випадковість. Їм можна запобігти, якщо бути обережними та відповідальними. Інша справа – цілеспрямована інтродукція.

У радянські часи відому рослину борщівник Сосновського, природну для території Кавказу, почали вирощувати на території СРСР як силосну культуру. Пізніше виявилося, що рослина отруйна і контакт з нею збільшує чутливість шкіри до ультрафіолетового випромінювання й веде до серйозних опіків. Та й кормом борщівник виявився не найкращим. До того ж, шкодить він не тільки здоров’ю людини, а й екосистемі, в яку проникає. І хоча в Україні боротьба із ним ведеться на державному рівні, про скорочення популяції годі й говорити.

Навесні та восени часто проводяться зариблення: у водойму випускають велику кількість мальків та дорослих риб в надії, що вони створять самопідтримувані популяції. Така процедура може бути рятівною при відновленні біорізноманіття, якщо проводиться професіоналами. Проте зариблюють водойми й просто небайдужі громадяни – заради розмноження цінних видів риб чи з естетичною метою. Дехто не задумуючись випускає у природні водойми акваріумних рибок, а це має страшні наслідки. Акваріумістика – головна причина поширення третини найбільш небезпечних водних інвазійних видів у світі.

Не завжди належна увага приділяється видовому різноманіттю водойми та інтродукованих видів. І замість красивого й здорового ставку чи річки можна отримати екосистему, що деградує, з одноманітним видовим складом.

Такої шкоди може нанести потрапляння у водойми риби ротаня-головешки, яка колись за межами свого ареалу – річки Амур – жила хіба в акваріумах любителів. Ця риба витривала до несприятливих умов та всеїдна, тому здатна винищити всі доступні їй види риб. Ризик вселити у водойму небезпечні інвазійні види є однією з причин, чому в Україні заборонене зариблення без погодження з рибоохоронним патрулем.

Ротань-головешка є небезпечним інвазійним видом. George Chernilevsky / Wikipedia

Ротань-головешка є небезпечним інвазійним видом. George Chernilevsky / Wikipedia

Співробітники дослідницької станції на о. Маріон із інтродукованими котами. South African National Antarctic Programme

Співробітники дослідницької станції на о. Маріон із інтродукованими котами. South African National Antarctic Programme

Замість того, щоб полювати на гризунів, маріонські коти почали їсти місцевих птахів, особливо їхні яйця та неоперених пташенят у гніздах. Проблема з кішками так ускладнилася, що до 1970-х років вусатих хижаків на острові стало 3500 особини. Вони спричинили вимирання деяких видів буревісників та значно скоротили чисельність інших видів птахів. Очистити Маріон від котів вдалося лише в 1990-х роках – серед тварин поширили вірус панлейкопенії, що вбив більшу частину тварин. Решту довелося знищити звичайним полюванням. І хоча коти перестали загрожувати місцевій фауні, острівні птахи продовжують потерпати від мишей, які настільки розмножилися, що через брак їжі теж стали поїдати живцем беззахисних пташенят у гніздах. Оскільки на острові первісно не було наземних ссавців, тамтешні птахи не розвинули поведінкові шляхи протидії таким нападникам. Їхні пташенята є вкрай легкою здобиччю для м’ясоїдних мишей.

Для знищення гризунів створено проєкт Mouse Free Marion, в ході якого з гелікоптерів на острові розкидають щурячу отруту. Кожен, хто бажає долучитися до боротьби, може зробити пожертву й оплатити дератизацію одного або більше гектарів острова на сайті проєкту.

Хворобам екосистем простіше запобігти, ніж їх лікувати. Дедалі частіше влада по всьому світу впроваджує закони щодо недопущення вторгнення інвазійних видів у дику природу. Україна теж зробила перші кроки в цьому напрямку. Ще у 1994 році ратифікували Конвенцію ООН Про біорізноманіття. Уряд схвалив Концепцію Загальнодержавної програми збереження біорізноманіття на 2005–2025 роки. У нас поки що немає спеціального законопроєкту та програм, що на національному рівні контролювали б поширення інвазійних видів, але минулого року Мінприроди розробило Національну стратегію щодо поводження з видами-вселенцями, тому сподіваємося, що скоро ситуація зміниться. У документі зазначається намір провести наукові дослідження для аналізу становища з інвазійними видами в Україні та розробити нормативно-правову базу для їхнього ефективного контролю та запобігання проникненню в екосистеми.

Доти збереження біорізноманіття у наших руках. Це означає, що не варто самовільно вносити види у природні об’єкти: випускати риб у водойми, робити насадження екзотичних рослин чи впроваджувати незвичайних тварин. Необхідно втримуватися від розмноження інвазійних видів хоч би й у власному саду. А якщо ж ми розводимо нетипові види, особливо якщо відомо про їхню високу здатність до поширення, слід переконатися, що вжили необхідних заходів для запобігання їхньої «втечі» у природні екосистеми.