Тектоника плит и многообразие

Исследования, приведённые выше (а также многие другие), позволяют говорить о том, что складывающиеся нарушения среды, производимые человечеством, возможно, заставили снизиться порог равновесия мирового биологического разнообразия. Однако же, есть второй, и столь же важный фактор, который возвращает нас обратно в Гондвану: функциональное устранение барьеров для миграций. В некотором смысле, если воспользоваться лозунгом с другой старой наклейки на бампере, мы действительно остановили дрейф континентов.

Одним из основных факторов, влияющих на равновесную величину мирового биологического многообразия, оказывается расположение континентов. Когда разные континенты были объединены, вполне очевидной была лёгкость фаунистического обмена по всему земному шару. Однако, когда континенты отделены друг от друга значительным пространством (как это наблюдается сегодня), имеют место большая разнородность окружающей среды, менее активный фаунистический обмен и намного большее количество видов. Двести пятьдесят миллионов лет назад все основные континенты были объединены, и биологическое разнообразие было намного ниже, чем сегодня. Но, интродуцируя чужеродные виды в обход экологических границ и преодолевая расстояния между континентами, человечество обнаружило способ функционально воссоединить различные континенты, как минимум, в отношении потока генов.

Поскольку значительная часть биологического многообразия Земли сегодня приходится на континенты (и нет никаких причин полагать, что это положение дел изменилось за последние 300 миллионов лет), процессы тектоники плит особенно важны для жизни и её экосистем. Поскольку континенты с течением времени меняют своё положение, они воздействуют на мировой климат, в том числе на общее альбедо (отражательную способность планеты по отношению к солнечному свету), возникновение оледенений, характер океанских течений и количеств питательных веществ, попадающих в море. Все эти факторы имеют биологические последствия, которые влияют на мировое биологическое разнообразие. Кроме того, дрейф континентов может способствовать увеличению разнообразия, увеличивая количество и степень разобщённости местообитаний (что способствует процессу видообразования).

Тектоника плит также усиливает сложность окружающей среды – и тем самым увеличивает биотическое разнообразие – в глобальном масштабе. Мир с гористыми континентами, океанами и бесчисленными островами гораздо более сложен и бросает больше эволюционных вызовов, нежели планета, где преобладает суша или океан. Джеймс Валентайн и Элдредж Мурес впервые отметили это отношение в ряде классических статей, написанных в 1970-х годах. Они показали, что изменение положений и очертаний континентов и океанов будет оказывать далеко идущее влияние на организмы, способствуя как многообразию, так и вымиранию. Изменения в положении континентов окажут влияние на океанские течения, температуры, характер сезонного выпадения осадков и его изменения, распределение питательных веществ и характер биологической продуктивности. Такие изменяющиеся условия заставили бы организмы мигрировать из новых окружающих сред и способствовали бы видообразованию. Глубокие моря были бы менее всего затронуты такими изменениями, но сейчас глубокое море – это место на Земле с наименьшим количеством видов: более двух третей всех видов животных обитают на суше, а большинство морских видов живёт в мелководных местах, на которые движения тектонических плит оказали бы наибольшее воздействие.

Наиболее разнообразные типы морской фауны на Земле сегодня можно обнаружить в тропиках, где сообщества сложены большим количеством высокоспециализированных видов. В более высоких широтах не только меньше количество видов; видовой состав также отличается от тропического. Большинство видов живёт в весьма узком температурном интервале, обусловленном физиологической адаптацией, и, поскольку температурные условия быстро меняются в зависимости от широты, неудивительно, что береговые линии континентов, протянувшиеся с севера на юг, демонстрируют непрерывно меняющееся сочетание видов.

В 1996 году биолог П. Витоусек и трое его коллег использовали математическое моделирование, чтобы смоделировать количество видов млекопитающих, которое можно было бы ожидать на Земле, если бы все континенты воссоединились в очертаниях, которые они имели в конце палеозойской эры, около 250 миллионов лет назад. Они пришли к выводу, что в мире насчитывалась бы примерно половина от почти 4000 видов млекопитающих, существующих в настоящее время, если бы мы воссоединили Гондвану. Эти же самые авторы рассудили, что перевозка млекопитающих с континента на континент, происходящая в настоящее время, приведёт к темпу вымирания млекопитающих, который в итоге даст приблизительно такое же общемировое биологическое разнообразие: 2000 видов млекопитающих.