Математика правит миром — и это тот факт, от которого никуда не деться. С неживыми сущностями всё понятно: экономика, физика, информатика и другие точные науки прямо зависят от математики. А с биологией это работает?
Как и в случае с планетарными или молекулярными системами, есть математические законы, которые точно описывают динамичные экосистемы — по крайней мере, если мы достаточно расширим масштаб. Их развитие — результат миллионов лет эволюции, но есть один нюанс:
Люди воздействуют на океан более драматично, чем просто ловля рыбы. Похоже, что мы нарушили спектр размеров — одно из самых больших распределений по степенному закону, известных в природе, — объясняет морской эколог Райан Хенеган из Технологического университета Квинсленда.
Краткая справка из мира математики. Говоря простыми словами, степенной закон — это пропорциональная зависимость одной величины от другой. Пример: криль на 12 порядков меньше тунца, но его численность — на 12 порядков выше. То есть, гипотетически, все тунцы в мире вместе взятые составляют примерно столько же, сколько вся биомасса криля.
С момента первого предложения в 1972 году ученые проверяли эту закономерность только в ограниченных группах видов в водной среде в небольших масштабах. От морского планктона до рыбы в пресной воде эта закономерность сохранялась — биомасса более крупных и менее распространенных видов была примерно эквивалентна биомассе более мелких, но более распространенных видов.
Используя исторические данные, команда подтвердила, что для доиндустриальных океанических условий (до 1850 года) закон работал. Затем исследователи сравнили эти результаты с результатами того же анализа, проведенного на современных образцах и данных. Выяснилось, что в отношении более крупных организмов наблюдалось резкое нарушение нашей закономерности:
Воздействие человека, по-видимому, значительно усекло верхнюю треть спектра. Люди не просто заменили главных хищников океана, но и, благодаря совокупному воздействию последних двух столетий, фундаментально изменили поток энергии в экосистеме, — пишет команда в своей статье.
Рыбы составляют менее 3 процентов годового потребления пищи человеком — но этого достаточно, чтобы нарушить такой хрупкий баланс. Исследователи обнаружили, что с 1800-х годов биомасса рыбы и морских млекопитающих сократилась на 60 процентов. Еще хуже обстоит дело с китами — охота привела к 90-процентному сокращению их численности.
Хорошая новость заключается в том, что мы можем обратить вспять созданный нами дисбаланс, сократив количество активных рыболовных судов по всему миру. Сокращение перелова также поможет сделать рыболовство более прибыльным и устойчивым — потенциальный выигрыш, если мы сможем взять себя в руки.