Paleoekologia

Paleoekologia (również paleoekologia orkiszowa ) to nauka o interakcjach między organizmami i/lub interakcjach między organizmami a ich środowiskiem w geologicznych skalach czasowych . Jako dyscyplina, paleoekologia wchodzi w interakcje, zależy od i informuje o różnych dziedzinach, w tym paleontologii , ekologii , klimatologii i biologii .

Paleoekologia wyłoniła się z dziedziny paleontologii w latach pięćdziesiątych XX wieku, chociaż paleontolodzy prowadzili badania paleoekologiczne od czasu powstania paleontologii w XVIII i XIX wieku. Łącząc podejście badawcze polegające na poszukiwaniu skamielin z teoretycznym podejściem Karola Darwina i Aleksandra von Humboldta , paleoekologia rozpoczęła się, gdy paleontolodzy zaczęli badać zarówno starożytne organizmy, które odkryli, jak i zrekonstruowane środowiska, w których żyły. Wizualne przedstawienia dawnych społeczności morskich i lądowych zostały uznane za wczesną formę paleoekologii. Termin „paleoekologia” został ukuty przez Fryderyka Klemensa w 1916 r.

Przegląd podejść paleoekologicznych

• Klasyczna paleoekologia wykorzystuje dane ze skamielin i subfosyli do rekonstrukcji ekosystemów z przeszłości. Obejmuje badanie organizmów kopalnych i związanych z nimi szczątków (takich jak muszle, zęby, pyłki i nasiona), które mogą pomóc w interpretacji ich cyklu życiowego , żywych interakcji, środowiska naturalnego , społeczności oraz sposobu śmierci i pochówku. Takie interpretacje pomagają w rekonstrukcji przeszłych środowisk (tj. paleośrodowisk). Paleoekolodzy badali zapis kopalny spróbować wyjaśnić związek zwierząt z ich środowiskiem, częściowo aby pomóc zrozumieć obecny stan różnorodności biologicznej . Zidentyfikowali ścisłe powiązania między różnorodnością taksonomiczną i ekologiczną kręgowców, to znaczy między różnorodnością zwierząt a zajmowanymi przez nie niszami . Klasyczna paleoekologia jest przede wszystkim podejściem redukcjonistycznym: naukowcy przeprowadzają szczegółową analizę stosunkowo małych grup organizmów w krótszych geologicznych ramach czasowych.
• Paleoekologia ewolucyjna wykorzystuje dane ze skamielin i innych dowodów do zbadania, jak organizmy i ich środowiska zmieniają się w czasie. Paleoekolodzy ewolucyjni przyjmują holistyczne podejście, przyglądając się zmianom zarówno organizmów, jak i środowiska, uwzględniając fizyczne i chemiczne zmiany w atmosferze, litosferze i hydrosferze w czasie. Badając wzorce ewolucji i wymierania w kontekście zmian środowiskowych, ewolucyjni paleoekolodzy są w stanie zbadać koncepcje wrażliwości i odporności gatunków i środowisk.
• Społeczna paleoekologia wykorzystuje analizę statystyczną do badania składu i rozmieszczenia grup roślin lub zwierząt. Poprzez ilościowe określenie, w jaki sposób rośliny lub zwierzęta są ze sobą powiązane, paleoekolodzy ze społeczności są w stanie badać struktury starożytnych społeczności organizmów. Postępy w technologii pomogły napędzać tę dziedzinę dzięki wykorzystaniu modeli fizycznych i analiz komputerowych.

Główne zasady

Chociaż funkcji i związków organizmów kopalnych nie można obserwować bezpośrednio (jak w ekologii), naukowcy mogą opisywać i analizować zarówno jednostki, jak i społeczności w czasie. W tym celu paleoekolodzy przyjmują następujące założenia:

• Wszystkie organizmy są przystosowane i ograniczone do określonego środowiska i zwykle są przystosowane do określonego stylu życia.
• Zasadniczo wszystkie organizmy zależą od innego organizmu, bezpośrednio lub pośrednio.
• Zapisy kopalne lub fizyczne są z natury niekompletne - zapis geologiczny jest selektywny, a niektóre środowiska mają większe szanse na zachowanie niż inne. Tafonomia , wpływająca na nadreprezentację i niedostateczną reprezentację skamielin, jest niezwykle ważną kwestią przy interpretacji zespołów skamieniałości.
• Uniformitaryzm to koncepcja, zgodnie z którą procesy, które miały miejsce w przeszłości geologicznej, są takie same, jak te, które obserwuje się obecnie. W paleoekologii uniformitaryzm jest stosowany jako metodologia: paleoekolodzy wyciągają wnioski na temat starożytnych organizmów i środowisk na podstawie analogii, które znajdują w teraźniejszości.

Metody paleoekologiczne

Zygospira modesta , ramienionogi atrypidowe , zachowane w pierwotnym położeniu na trepostomie mszywiołów ; Cincinnatian (górny ordowik ) południowo-wschodniej Indiany

Celem paleoekologii jest zbudowanie jak najbardziej szczegółowego modelu środowiska życia dawniej żyjących organizmów, które dziś znajdują się w skamielinach. Proces rekonstrukcji przeszłych środowisk wymaga wykorzystania archiwów (np. sekwencji osadów), danych zastępczych (np. mikro- lub mega-skamieniałości i innych cech osadów, które dostarczają dowodów na faunę i florę oraz środowisko fizyczne) oraz chronologii (np. uzyskanie bezwzględnego (lub względnego) datowania wydarzeń w archiwum). Taka rekonstrukcja uwzględnia złożone interakcje między czynnikami środowiskowymi, takimi jak temperatura, zapasy żywności i stopień oświetlenia słonecznego. Często wiele z tych informacji zostaje utraconych lub zniekształconych w wyniku procesu fosylizacji lub diagenezy otaczających osadów, co utrudnia interpretację.

Niektóre inne proxy do rekonstrukcji przeszłych środowisk obejmują węgiel drzewny i pyłki, które syntetyzują odpowiednio dane dotyczące pożaru i roślinności. Obie te alternatywy można znaleźć w jeziorach i torfowiskach i mogą dostarczać informacji o średniej lub wysokiej rozdzielczości. Są to dobrze przebadane metody, często stosowane w dziedzinie paleoekologii.

Czynnik złożoności środowiskowej jest zwykle rozwiązywany poprzez analizę statystyczną dostępnych danych liczbowych ( paleontologia ilościowa lub paleostatystyka), podczas gdy badanie procesów pośmiertnych jest znane jako dziedzina tafonomii .

Czwartorzędowy

Ponieważ okres czwartorzędu jest dobrze reprezentowany w rozległych geograficznie zapisach o wysokiej rozdzielczości czasowej, wiele hipotez wynikających z badań ekologicznych współczesnych środowisk można przetestować w skali tysiąclecia przy użyciu danych paleoekologicznych. Ponadto takie badania dostarczają historycznych (przedindustrialnych) linii bazowych składu gatunkowego i reżimy zakłóceń dla odbudowy ekosystemów lub podać przykłady zrozumienia dynamiki zmian ekosystemów w okresach dużych zmian klimatu. Badania paleoekologiczne są wykorzystywane do informowania o działaniach związanych z ochroną, zarządzaniem i restauracją. W szczególności paleoekologia skoncentrowana na pożarach jest pouczającą dziedziną badań dla zarządców gruntów, którzy chcą przywrócić systemy pożarów ekosystemów.

Zobacz też

• Ekologia historyczna
• Paleogeografia
• Paleolimnologia
• Palinologia
• Paleogeografia, paleoklimatologia, paleoekologia (czasopismo recenzowane)

Bibliografia

• Fox D. „Kopać głębiej” . Konserwacja w praktyce . 7 (3): 15–21. Zarchiwizowane od oryginału w dniu 2007-02-10.
• Taylor, PD i Wilson, MA, 2003. Paleoekologia i ewolucja zbiorowisk morskich twardych podłoży. Earth-Science Recenzje 62: 1-103. wooster.edu
• Acosta i in ., 2018. Zmiany klimatu i zaludnianie neotropików podczas przejścia plejstocen-holocen. Boletín de la Sociedad Geológica Mexicana. http://boletinsgm.igeolcu.unam.mx/bsgm/index.php/component/content/article/368-sitio/articulos/cuarta-epoca/7001/1857-7001-1-acosta