Природоохранная палеобиология
Природоохранная палеобиология — это область палеонтологии , которая применяет знания геологических и палеоэкологических данных для сохранения и восстановления биоразнообразия и экосистемных услуг . [ 1 ] Несмотря на то, что влияние палеонтологии на экологические науки можно проследить, по крайней мере, в XVIII веке, [ 2 ] нынешняя область была создана работами К. В. Флессы и Г. П. Дитля в первом десятилетии 21 века. [ 3 ] Дисциплина использует палеонтологические и геологические данные, чтобы понять, как биота реагирует на климат и другие естественные и антропогенные изменения окружающей среды. Эта информация затем используется для решения проблем, с которыми сталкивается современная природоохранная биология, таких как понимание риска исчезновения исчезающих видов, предоставление исходных данных для восстановления и моделирование будущих сценариев сокращения или расширения ареала видов. [ 1 ]
Описание дисциплины
[ редактировать ]Основным преимуществом природоохранной палеобиологии является наличие долгосрочных данных о видах, сообществах и экосистемах, которые выходят за рамки непосредственного человеческого опыта. Дисциплина использует один из двух подходов: ближневременной и глубоковременный .
Палеобиология консервации ближайшего времени
[ редактировать ]Подход ближнего времени использует недавнюю летопись окаменелостей (обычно позднего плейстоцена или голоцена ) для обеспечения долгосрочного контекста динамики существующих экосистем. Летопись окаменелостей во многих случаях является единственным источником информации об условиях, предшествовавших антропогенному воздействию . Эти записи могут использоваться в качестве эталонных исходных данных для сравнений с целью определения целей восстановления экологии , анализа реакции видов на возмущения (естественные и антропогенные), понимания исторического распределения видов и их изменчивости, различения факторов, которые отличают естественные изменения от неестественных. в биологических популяциях и выявить экологическое наследие, которое можно объяснить, только ссылаясь на прошлые события или условия. [ 1 ]
Пример – Сохранение зубра
[ редактировать ]
Европейский зубр или зубр ( Bison bonasus ) — крупное травоядное животное, когда-то широко распространенное в Европе, ареал которого за последнюю тысячу лет сократился, и выжил только в лесах Центральной Европы, а последняя дикая популяция вымерла в Беловежской пуще в 1921 году. Начиная с 1929 года. Реинтродукция животных из зоопарков позволила этому виду восстановиться в дикой природе. Исторический ареал Bison bonasus был ограничен лесными массивами, поэтому, по крайней мере, с XVI века природоохранные меры по сохранению этого вида основывались на предположении, что лес будет оптимальной средой обитания этого вида. [ 4 ] Однако экологические, морфологические и палеоэкологические данные показывают, что B. bonasus лучше всего адаптируется к открытой или смешанной среде. [ 4 ] что указывает на то, что этот вид был «вынужден» оказаться в неоптимальной среде обитания из-за антропогенного воздействия, такого как утрата среды обитания , конкуренция с домашним скотом, болезни и охота. Эта информация недавно была использована для принятия мер, более подходящих для сохранения вида. [ 5 ]
Палеобиология глубокого сохранения
[ редактировать ]Подход глубокого времени использует примеры реакций видов , сообществ и экосистем на изменения окружающей среды из более длительных геологических записей в качестве архива естественной экологической и эволюционной лаборатории. Этот подход предоставляет примеры, позволяющие сделать выводы о возможных условиях, касающихся потепления климата , внедрения инвазивных видов и снижения культурной эвтрофикации . Это также позволяет идентифицировать реакцию видов на возмущения различного типа и масштаба, чтобы служить моделью для будущих сценариев, например, резкого изменения климата или вулканических зим . Учитывая его глубинный характер, этот подход позволяет проверить, как организмы или экосистемы реагируют на более широкий набор условий, чем то, что можно наблюдать в современном мире или в недавнем прошлом.
Пример. Повреждение насекомыми и повышение температуры.
[ редактировать ]Насущной проблемой, связанной с нынешним глобальным потеплением, является потенциальное расширение ареала тропических и субтропических вредителей сельскохозяйственных культур, однако сигнал, связанный с этим расширением к полюсу, не ясен. [ 6 ] [ 1 ] Анализ летописи окаменелостей прошлых теплых периодов истории Земли ( палеоген-эоценовый термический максимум ) обеспечивает адекватное сравнение для проверки этой гипотезы. Данные показывают, что в более теплом климате частота и разнообразие повреждений растений Северной Америки насекомыми значительно увеличились. [ 7 ] обеспечение поддержки гипотезы распространения вредителей из-за глобального потепления. [ 1 ]
Актуальность для биологии сохранения
[ редактировать ]На протяжении многих лет предпринимались многочисленные попытки усилить взаимодействие между палеобиологами, учеными и менеджерами по охране природы. [ 1 ] [ 8 ] [ 2 ] Несмотря на признание в качестве полезного инструмента для решения текущих проблем биоразнообразия, [ 8 ] данные об окаменелостях по-прежнему редко включаются в современные исследования, связанные с сохранением природы, при этом подавляющее большинство исследований сосредоточено на коротких временных рамках. [ 9 ] Тем не менее, некоторые авторы использовали сравнения вымирания в геологическом прошлом с потерей таксонов в наше время, что дает важное представление о серьезности современного кризиса биоразнообразия. [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]
Морская палеобиология — это междисциплинарное исследование, в котором используются инструменты палеонтологии и применяются их к биологии сохранения морской среды. Глядя на летопись окаменелостей глубокого времени, можно отделить эту область от исторической экологии. [ 15 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и ж Дитл, Грегори П.; Кидвелл, Сьюзен М.; Бреннер, Марк; Берни, Дэвид А.; Флесса, Карл В.; Джексон, Стивен Т.; Кох, Пол Л. (30 мая 2015 г.). «Палеобиология сохранения: использование знаний о прошлом для информирования о сохранении и восстановлении» . Ежегодный обзор наук о Земле и планетах . 43 (1): 79–103. doi : 10.1146/annurev-earth-040610-133349 . ISSN 0084-6597 .
- ^ Jump up to: а б Луис, Жюльен. (2012). Палеонтология в экологии и охране природы . Спрингер. ISBN 978-3-642-25038-5 . OCLC 793282763 .
- ^ РИК, ТОРБЕН К.; ЛОКВУД, РОУЭН (14 сентября 2012 г.). «Интеграция палеобиологии, археологии и истории для обеспечения биологической консервации». Биология сохранения . 27 (1): 45–54. дои : 10.1111/j.1523-1739.2012.01920.x . ISSN 0888-8892 . ПМИД 22979917 . S2CID 4515511 .
- ^ Jump up to: а б Керли, GIH; Ковальчик Р.; Кромсигт, JPGM (июнь 2012 г.). «Последствия концепции видов-беженцев и европейского зубра для сохранения: король леса или беженец в маргинальной среде обитания?» . Экография . 35 (6): 519–529. дои : 10.1111/j.1600-0587.2011.07146.x .
- ^ Шмитц, Филип; Касперс, Стефани; Уоррен, Пейдж; Витте, Клаудия (25 ноября 2015 г.). Лепчик, Кристофер А. (ред.). «Первые шаги в дикую природу - исследовательское поведение зубра после первой реинтродукции в Западную Европу» . ПЛОС ОДИН . 10 (11): e0143046. дои : 10.1371/journal.pone.0143046 . ISSN 1932-6203 . ПМК 4659542 . ПМИД 26605549 .
- ^ Беббер, Дэниел Патрик (4 августа 2015 г.). «Вредители и патогены, расширяющие ареал в мире с потеплением» . Ежегодный обзор фитопатологии . 53 (1): 335–356. doi : 10.1146/annurev-phyto-080614-120207 . ISSN 0066-4286 . ПМИД 26047565 .
- ^ Флагман, Конрад К.; Куррано, Эллен Д. (30 мая 2013 г.). «Ископаемая летопись динамики растений и насекомых». Ежегодный обзор наук о Земле и планетах . 41 (1): 287–311. doi : 10.1146/annurev-earth-050212-124139 . ISSN 0084-6597 .
- ^ Jump up to: а б Национальный исследовательский совет (США). Комитет по геологической записи динамики биосферы. Национальный исследовательский совет (США). Отдел исследований Земли и жизни. National Academies Press (США) (13 февраля 2005 г.). Геологическая запись экологической динамики: понимание биотических последствий будущих изменений окружающей среды . Пресса национальных академий. ISBN 0-309-09580-8 . OCLC 933133540 .
- ^ Фройд, Калифорния; Уиллис, KJ (сентябрь 2008 г.). «Новые проблемы в управлении биоразнообразием и сохранением: необходимость палеоэкологической перспективы». Четвертичные научные обзоры . 27 (17–18): 1723–1732. doi : 10.1016/j.quascirev.2008.06.006 . ISSN 0277-3791 .
- ^ МакКаллум, Малкольм Л. (2015). «Утрата биоразнообразия позвоночных указывает на шестое массовое вымирание» . Биоразнообразие и сохранение . 24 (10): 2497–2515. дои : 10.1007/s10531-015-0940-6 . S2CID 254285797 .
- ^ МакКаллум, Малкольм Л. (2007). «Упадок или вымирание амфибий? Нынешнее сокращение затмевает фоновые темпы вымирания» . Журнал герпетологии . 41 (3): 483–491. doi : 10.1670/0022-1511(2007)41[483:ADOECD]2.0.CO;2 . S2CID 30162903 .
- ^ МакКаллум, Малкольм Л. (2021). «Утрата биоразнообразия черепах предполагает шестое массовое вымирание» . Биоразнообразие и сохранение . 24 : 1257–1275. дои : 10.1007/s10531-021-02140-8 . S2CID 233903598 .
- ^ Себальос, Дж; Эрлих, Пол Р.; Барноски, Энтони Д.; Гарсия, А; Прингл, РМ; Палмер, ТМ (2015). «Ускоренная антропогенная гибель видов в современном мире: переход к шестому массовому вымиранию» . Достижения науки . 1 : е1400253. дои : 10.1007/s10531-021-02140-8 . ПМИД 26601195 . S2CID 233903598 .
- ^ Барноски, Энтони; Мацке, Николас Р; Томия, Сусуму; Воган, Гоу; Шварц, Брайан; Квенталь, Тьяго (2011). «Наступило ли уже шестое массовое вымирание на Земле?» . Природа . 471 (7336): 51–57. дои : 10.1038/nature09678 . ПМИД 21368823 . S2CID 4424650 .
- ^ Дитл, Грегори П.; Флесса, Карл В. (2011). «Природоохранная палеобиология: заставляем мертвых работать» . Тенденции в экологии и эволюции . 26 (1): 30–37. дои : 10.1016/j.tree.2010.09.010 . ПМИД 21035892 .