Изменения состояния ледников и вечной мерзлоты сказываются на животных, населяющих эти территории. Циклы света и тьмы, воды и льда играют важную роль в жизни всех обитателей полярных регионов. Спаривание, миграция и рост животных подчиняются сезонным ритмам. Жизненные циклы всех существ – от огромных белых медведей до крохотных мохнатых гусениц – зависят от света и тьмы, тепла и холода, ветра и затишья. Изменения этих циклов влияют на животных и растения, как и на людей, которые с ними связаны.
Белый медведь – самое знаменитое животное Арктики, которое одновременно вызывает восхищение, благоговение и страх. Это яркий символ климатических изменений: с исчезновением морских льдов под угрозой оказались места обитания медведей, их источники пищи и способность к воспроизводству. С учетом всех этих фактов и в условиях ускоряющегося потепления в Арктике некоторые популяционные модели предсказывают полное исчезновение белых медведей к 2100 году. Возможно, в конечном итоге так и произойдет, но пока мы еще многого не знаем о популяциях белых медведей и об их реакции на изменения окружающей среды.
В разных регионах Арктики от Аляски до Сибири ученые идентифицировали девятнадцать субпопуляций белых медведей. Для составления переписи необходимо подсчитать особей с воздуха, оценить их состояние здоровья и жизнеспособность, а также определить количество самцов, самок и детенышей в конкретном месте в конкретный год. Такие измерения невозможно произвести на всей территории Арктики, и поэтому какие‐то области исследованы лучше других. Кроме того, исторические данные о размере популяции десятилетия назад ненадежны, в частности, у нас нет точных популяционных данных за 1950‐е и 1960‐е годы. На основании более новых подсчетов исследователи установили, что численность четырех из девятнадцати субпопуляций белых медведей сокращается, численность пяти стабильна, а в двух популяциях количество особей растет. Еще восемь популяций изучены настолько плохо, что мы не можем сказать, что с ними происходит.
С учетом пробелов в наших знаниях и различий в поведении субпопуляций трудно сделать общий вывод относительно здоровья вида. Вероятно, наиболее надежный способ оценки – ежегодно анализировать популяцию в одном и том же регионе. Самое значительное сокращение численности медведей наблюдается главным образом в южной части Арктики, где также имеет место самое сильное сокращение ледяного покрова. Например, численность медведей в субпопуляции на юге моря Бофорта быстро снижается из‐за того, что сокращение поверхности льда приводит к уменьшению количества пищи. Белые медведи в других регионах реагируют иначе. Численность популяции на норвежском острове Шпицберген фактически остается постоянной, несмотря на значительное потепление за последние десятилетия. Возможно, существуют какие‐то местные факторы, определяющие реакцию популяции на изменения климата. И это важно понимать, если мы хотим сохранить тот или иной вид животных.
В 2004 году исландский геолог, работавший на Шпицбергене, обнаружил в скалах окаменелую челюсть белого медведя. Это было большой удачей. Белые медведи живут в основном не на земле, а на льду, и поэтому их скелеты часто оказываются в океане и не встречаются в виде окаменелостей. Учитывая редкость находки, ученые исследовали ее с помощью новейших инструментов, чтобы извлечь максимальное количество информации: они проанализировали атомную структуру костей, молекулярное строение тканей и их анатомию. Оказалось, что челюсть принадлежала взрослому самцу, жившему в период от 130 до 110 тысяч лет назад. Возраст челюсти наводит на размышления относительно сохранности вида. Климат того периода, когда этот медведь бродил по Шпицбергену, был теплым, даже теплее, чем теперь. И если вид выжил при небольшом количестве льда, может быть, он сохранится и теперь?
Подсказку можно найти в геноме животного. Международная группа ученых смогла выделить из челюсти высококачественные образцы древней ДНК и сравнить ее с ДНК современных бурых, черных и белых медведей. Эта ДНК оказалась кладезем информации. Три вида медведей стали в значительной степени различаться примерно 1,3–1,6 миллиона лет назад. Однако за этот период бурые и белые медведи время от времени скрещивались между собой. Обычно мы считаем, что виды – это такие популяции, которые не могут производить общее потомство, однако гены белых и бурых медведей совпадают на 5–10 %. Генетически это не совсем два разных вида: как говорят авторы исследования, различия между ними “запутанные”.
В прошлом белые медведи переживали периоды потепления и оказались устойчивыми к климатическим изменениям. Ученые предполагают, что в периоды сокращения льда за последние 500 тысяч лет белые медведи находили убежище на суше и иногда скрещивались с бурыми медведями, которые в условиях потепления перемещались ближе к северу. Вклад генов бурых медведей, возможно, помогает белым медведям адаптироваться к потеплению.
Но теперь времена другие. Анализ ДНК показывает, что современные белые медведи отличаются меньшим генетическим разнообразием по сравнению с предками. Такое изменение генома означает, что у медведей может оказаться меньше генетических ресурсов, позволяющих приспосабливаться к изменяющимся условиям внешней среды. Не исключено, что у современных белых медведей меньше возможностей для будущих адаптаций.
Потепление в полярных регионах заставляет животных, адаптировавшихся к более низким широтам, перемещаться в широты более высокие. Вновь прибывшие виды могут оказывать влияние на экосистему. К примеру, косатки. В результате потепления арктических морей косатки перемещаются все дальше к северу. Нарвалы, “морские единороги”, имеют зуб, эволюционировавший в один острый клык. Кроме того, у них нет спинного плавника, который мог бы выполнять рулевую функцию, и они живут непосредственно под поверхностью льда. Однако с сокращением массы льда и увеличением численности косаток, переселяющихся в арктические моря, нарвалы становятся еще менее защищенными от хищников. По некоторым оценкам, в наше время около полутора тысяч нарвалов ежегодно становятся добычей косаток. Такая же ситуация наблюдается с белугой и гренландским китом. Гренландские киты раньше вообще не встречались с хищниками, а теперь косатки контролируют их численность. Ученые считают, что вскоре косатки станут главными арктическими хищниками, вытеснив белых медведей. Ситуация меняется и на суше. Например, рыжие лисы – сравнительно крупные южные животные – теперь расселяются и в северных районах. При этом они вытесняют более мелких песцов – исконных обитателей арктического региона.
Сегодня мы входим в мир неопределенности: изменение взаимоотношений видов, ареалов их обитания и разнообразия влияет на пищевые цепи, отдельные виды и целые экосистемы. Жители Грис-Фьорда и других северных поселений в очередной раз вынуждены адаптироваться к новым сезонным циклам, способам перемещения по льду до традиционных мест охоты и к изменению численности китов. Увеличение численности косаток ставит под угрозу традиционные способы охоты на нарвалов, белуг и гренландских китов. Для эскимосов охота на нарвалов – не только способ добычи пищи, но и часть культуры, традиция многих поколений и объединяющий элемент в жизни общины. Когда охотник убивает нарвала, обычно он не засаливает мясо для долгосрочного хранения, а делит его с соседями. Охотник из северной части Баффиновой земли Джеймс Симони в 2022 году рассказывал журналистам: “Сейчас нарвалов гораздо меньше. Я поймал одного два года назад. Но с тех пор больше не ловил”. Сокращение численности животных, на которых можно охотиться, влияет не только на питание людей, но также меняет общественные связи, установившиеся за многие поколения.
Для некоторых видов изменение сезонных циклов открывает новые возможности. Раньше у мохнатой гусеницы было всего несколько недель для осуществления годового жизненного цикла питания и зимовки до момента воспроизводства. С увеличением длительности летнего периода их численность может возрасти. В будущем процветать смогут только адаптирующиеся виды, способные менять циклы размножения и подстраиваться под новые источники питания и условия жизни. Виды, привязанные к очень специфическим полярным условиям обитания и источникам пищи, или виды с небольшим генетическим разнообразием находятся в группе риска и исчезнут, если ситуация не изменится. Выживание песцов под угрозой, поскольку исчезает их специфическая среда обитания. Кроме того, им приходится приспосабливаться к появлению в их ареале более крупных рыжих лисиц.
Выживание в полярных регионах – как для людей, так и для других живых существ – связано с возможностью адаптации. Эволюцию в дарвиновском понимании окрестили “выживанием наиболее приспособленного”. Конечно, это слишком упрощенное видение эволюционного процесса, но оно отражает ситуацию в высоких широтах. Процветание и выживание в полярных условиях – это история о тех, кто лучше умеет приспосабливаться.