В песчаных буграх чаще других птиц видишь красивых желчных овсянок, громкая и звучная песня которых очень скрашивает этот ландшафт. Здесь же держатся славки-завирушки, серые сорокопуты, бормотушки; достаточно обычны также черные вороны, козодои и горлинки.
В обрывах южного и западного берегов гнездятся галки, черные и (редко) белобрюхие стрижи, береговые ласточки. В зарослях тростника по берегам озер — усатые синицы, болотные и садовые камышевки, желтые трясогузки, а также серая утка, редко кряква и чирок-трескунок. В годы, предшествующие усыханию Большого озера, стал гнездиться лебедь-шипун.
На островах озер образуют колонии несколько сот пар черноголовых хохотунов, десятки пар серебристых и сизых чаек, немногие десятки бакланов, а также чайконосые, малые, белокрылые и обыкновенные крачки. Эти гнездовья, к сожалению, обречены в связи с усыханием озер. Из куликов здесь постоянно гнездятся ходулочники, веселые стайки которых с громким криком летают у берега. Почти столь же обычны по берегам озер и шилоклювки, в небольшом числе также кулик-сорока. На озерах постоянно можно видеть стайки из нескольких десятков круглоносых плавунчиков, в меньшем числе верётенников, фифи, мородунок и других кочующих и пролетных куликов. У берегов острова несколько раз встречались кудрявые пеликаны.
На острове нет гнездящихся хищных птиц, за исключением пустельги, но на пролете бывают мохноногие канюки, коршуны, луни. Нет на острове и куриных птиц, если не считать пролетнего перепела. Попытка акклиматизировать серую куропатку и фазана в 1929 году и повторный завоз фазана в 1953 году не увенчались успехом. Первый раз фазан и серая куропатка погибли в суровую зиму 1948/49 года; в 1953 году фазанов, видимо, уничтожили лисицы.
Как мы писали выше, исходная фауна млекопитающих Барсакельмеса бедна. Насекомоядные представлены довольно обычным ушастым ежом и, как всюду, весьма редкой белобрюхой белозубкой. Из грызунов в глинистых пустынях обитает малый тушканчик и тарбаганчик, а в кустарниковых зарослях — серый хомячок. Интересно, что все эти виды уже отличаются от тех, что обитают на материке, и здесь образовались, видимо, свои формы после изоляции острова в верхнем плейстоцене.
В 1929 году на остров было завезено 4,5 тысячи сусликов-песчаников. Они быстро заселили всю глинистую пустыню, образовав плотность поселения 4–5 зверьков на 1 гектар. Ежегодно с 1935 года, в апреле, до того как взрослые самцы начнут залегать в летнюю спячку, добывают по нескольку тысяч зверьков.
Численность хищников на острове невелика. Лисиц и корсаков промышляют, и в некоторые годы на острове уничтожают их выводки. Однако в суровые зимы эти звери, а также волки приходят по льду с материка, но их истребляют.
Наиболее интересны на острове дикие копытные: джейран, сайгак и кулан.
Менее 100 лет назад кулан был широко распространен в Казахстане, и последние куланы были убиты здесь около 30 лет назад. Обитал кулан и по берегам Аральского моря. Названия полуострова Куланды, острова Каска-Кулан, обилие урочищ, связанных с именем этого зверя — кулансу (куланья вода), кулансай (куланий овраг), служат тому свидетелями. Вполне возможно, что кулан обитал или заходил на остров Барсакельмес. Так или иначе, остров этот лежит в пределах прошлого ареала кулана, и климатические и пастбищные условия Барсакельмеса пригодны для существования этого вида.
В 1953 году из Бадхыза (Туркмения) впервые были завезены куланы, которые хорошо освоились на острове. С 1958 года, когда был завезен второй самец, они стали регулярно давать приплод, и за семь лет их стадо на острове возросло более чем в пять раз. В последующие годы стадо продолжало расти, но в суровые зимы бывал и падеж животных. Таким образом, опыт заповедника Барсакельмес показал, что кулан — вполне жизнеспособный вид. Существование его на Барсакельмесе перспективно, и заповедник может быть резерватом-питомником, который даст материал для дальнейшей акклиматизации кулана в Казахстане.
Сайгак искони существовал на острове, о чем свидетельствуют многочисленные кости этих животных, найденные на Барсакельмесе в 1921 году П. В. Цикуленко. На Барсакельмес специально приезжали промышлять самцов, рога которых имели необычайно высокую цену. Последний самец был убит в 1922 году, и к 1929 году на острове осталось лишь 4–5 самок.
В том же году при организации охотничьего хозяйства из Бетпак-Дала на остров были привезены 2 самца и в 1930 году еще 4 самки. В 1931 году на острове насчитывалось 10 сайгаков, в 1935 году — около 60 голов, а в 1937 году — уже около 200 сайгаков, однако завезенные на остров казахские борзые (тазы) в 1938–1939 годах уничтожили большое количество животных, и в 1940 году на острове оставалось всего около 50 голов. В 1944 году стадо вновь увеличилось до 400 сайгаков. В 60-х годах на Барсакельмесе обитало около 3 тысяч сайгаков, что было пределом для этой территории. Пастбища оказались перегруженными, особенно учитывая дальнейший рост поголовья куланов и джейранов. В связи с этим количество сайгаков на острове в конце 60-х годов было сокращено в два раза.
Общая история сайгака очень поучительна. Эта антилопа издавна привлекала внимание зоологов. Большая специализация сайгака на примитивной основе свидетельствует о длительной самостоятельной эволюции вида. Род сайгаков существует по крайней мере 10 миллионов лет. При этом в среднем и верхнем плейстоцене, в эпоху предков лошадей — гиппарионов, волосатого носорога и мамонта, сайгак уже был распространен от Англии и Чехословакии до северо-восточной Сибири и Аляски. В раннее историческое время, обитая в сухих степях и полупустынях Евразии, он был важнейшим объектом охотничьего промысла, о чем можно судить по исключительному обилию его костных остатков в палеолитических и более поздних стоянках человека.
В литературных памятниках древности — эпосе калмыков, казахов, киргизов, татар и монголов — очень часто упоминается о сайгаке, что тоже свидетельствует о его большом промысловом значении. В европейской литературе описание сайгака есть уже в «Географии» Страбона, составленной в I веке нашей эры. Позже, в XVI–XVII веках, многочисленны не только описания этого животного, но и сведения о его распространении, образе жизни и способах охоты на него. В конце XVIII — начале XIX века, в эпоху интенсивного изучения природы «окраин России», как тогда говорили, путешественники и натуралисты сообщали о «великих стадах сайгаков» и о том, что «казахи каждый год великое множество сих зверей бьют…». «Несметные табуны сайгаков» сохранялись еще до первой половины прошлого века, но уже во второй половине положение резко изменилось. Интенсивное заселение человеком южных степей Европейской России, сопровождаемое распашкой земель и усиленной охотой, повлекло за собой сокращение ареала сайгака и резкое уменьшение его численности.
Усилилась охота и в азиатских степях, причем не столько ради мяса, сколько ради рогов, для продажи их в Китай как лекарственного сырья. Россия экспортировала ежегодно многие сотни тысяч пар рогов сайгаков, и в этот период охота на них составляла одну из наиболее доходных статей местного населения.
В XX веке численность сайгаков продолжала сокращаться вплоть до 20-х годов. В это время в Европе сайгак сохранился только в глухих районах Калмыкии, а в Азии — по Устюрту, в долине реки Сарысу, в западной части Бетпак-Дала, в междуречье Или — Каратал и немногих других местах. В Казахстане, как и в Европе, сохранились немногие сотни животных. На всем протяжении ареала вряд ли осталось более тысячи голов этого животного.
Закон 1919 года, полностью запрещавший охоту на сайгака, дал свои плоды только в 30-х годах; это определялось малочисленностью оставшихся сайгаков, суровыми зимами и большим числом волков. Охрана сайгака в первом десятилетии после издания закона, запрещавшего охоту на него, ставила своей целью лишь сберечь этот вид как редкий и интересный памятник природы.
Однако древний, вымирающий вид, каким тогда считали сайгака, оказался крайне стойким и вполне жизнеспособным. В Казахстане уже в 40-х годах численность этих животных достигла уровня, отмечавшегося примерно 100 лет назад. В 1950 году здесь было около 750 тысяч, а в 1960 году — уже около 1300 тысяч сайгаков, и затем численность стабилизировалась.