Без аналога (экология) - Википедия - No-analog (ecology)

Нет аналогов (варианты могут опускать дефис и / или использовать Британский английский аналог) в палеоэкология и экологическое прогнозирование это те сообщества или климат, которые по своему составу отличаются от базового уровня для измерения сообществ или климата, который обычно является современным.[1][2] Альтернативные соглашения об именах для описания не аналоговых сообществ и климатов могут включать новые, возникающие, мозаичные, дисгармоничные и смешанные.[2][3][4][5]

Современный климат, сообщества и экосистемы часто изучаются, пытаясь понять, что не имеет аналогов, которые имели место в прошлом, и те, которые могут появиться в будущем.[2] Это использование современного аналога для изучения прошлого основывается на концепции униформизм. Наряду с использованием этих современных аналогов, актуалистические исследования и тафономия являются дополнительными инструментами, которые используются для понимания без аналогов.[6] Статистические инструменты также используются для выявления аналогов и их базовых значений, часто с использованием анализ несходства или аналоговое соответствие[7] Изучение не имеющих аналогов окаменелостей часто тщательно оценивается, чтобы исключить смешение окаменелостей в комплексе из-за эрозии, деятельности животных или других процессов.[2]

Нет аналоговый климат

"The позднеплейстоценовая фауна млекопитающих Северной Америки [на фото выше] не имеет аналогов в соответствующая фауна голоцена."[8]

Климатические условия, которые считаются не аналоговыми, - это те, которые не имеют современного аналога, например, климат во время последнее оледенение.[2] Ледниковый климат отличался от нынешнего климата сезонностью и температурой, имея в целом более устойчивый климат без стольких экстремальных температур, как сегодня.[5]

Климат, не имеющий современного аналога, может использоваться для вывода изменений ареала видов, изменений биоразнообразия, организации экосистем и помощи в понимании видов. фундаментальная ниша Космос.[9] Прошлый климат часто изучается, чтобы понять, как изменения в фундаментальной нише вида могут привести к образованию не имеющих аналогов сообществ.[2] Сезонность и температуры, которые в настоящее время находятся за пределами климата, создают возможность для возникновения неаналоговых сообществ, как это видно на примере растительных сообществ позднего голоцена.[2] Свидетельства того, что контроль над ледниковой температурой оказывает существенное влияние на формирование неаналоговых сообществ на Среднем Западе Соединенных Штатов, является примером того, насколько взаимосвязаны климат и видовой состав при изучении аналогов.[10]

Неаналоговые сообщества

Неаналоговые сообщества определяются существованием существующих видов в группах, которые в настоящее время не встречаются в современных биомы, или популяции, у которых есть история сообществ видов, которые больше не встречаются в современном мире.[2] Формирование неаналоговых сообществ может быть связано с множеством факторов, включая климатические условия, изменения окружающей среды, действия человека, болезни или взаимодействия видов.[2][3][5] Миграция видов вызывает перемещение и колонизацию в области, которые, возможно, находились за пределами того, что было известно как их фундаментальная ниша, например, северные виды перемещаются на юг, а горная фауна полностью удаляется или изолирована на вершинах.[11][5]

Четвертичные неаналоги

Четвертичный окаменелости из Плейстоцен представляют собой развитую историю без аналогов. Записи растения, млекопитающие, жесткокрылые, моллюски и фораминиферы в летописи окаменелостей не имеют современных аналогов.[2] В последний ледниковый максимум скопления видов отличались от предыдущих периодов времени из-за уникального набора климатических условий.[5] Развитие неаналоговых сообществ растений и млекопитающих часто взаимосвязано, а также связано с возникновением неаналоговых климатических условий.[2][12] Изменения в составе растительных сообществ могут также привести к не имеющим аналогов условиям с добавлением биотических факторов, таких как конкуренция и болезнь, или усиленных режимов пожара.

Североамериканский пыльца Record предоставляет примеры детальных анаэробных комплексов растений из позднего четвертичного периода. Пыльцевые комплексы, не содержащие современных аналогов, присутствуют во многих записях позднего ледникового периода и раннего голоцена, а их возраст - от 14000 до 12000 лет назад.[6][12] Пыльца обычно используется при изучении не аналогов растений. Эти комплексы отмечены высоким обилием таксонов, таких как Betula, совместное появление сейчас аллопатрический такие виды, как Fraxinus и Picea, а также низкая численность таксонов, которые в настоящее время многочисленны, таких как Pinus.[2] Эти ассоциации очевидны на Аляске, на востоке Северной Америки, в Европе и на юго-западе США.[2]

Условия окружающей среды во время плейстоцена предлагали климат, который был более продуктивным для видов растений, чем климатические условия, существующие сегодня.[12] Это очевидно из обширных данных о большом количестве широколиственных деревьев. Ульмус, Остря, Фраксинус и Quercus смешанный с бореальными хвойными деревьями, такими как Picea и Ларикс в конце Голоцен.[12][11] Новые данные свидетельствуют о том, что в настоящее время предполагается, что ледниковые температуры являются основным фактором формирования не имеющих аналогов растительных сообществ на Среднем Западе США.[10] Фауна болот Кристенсен в этот период времени также представляет собой важный пример не аналоговых сообществ плейстоцена.[5] Также возможно, что эти сообщества растений сформировались под влиянием вымирания мегафауны в позднем четвертичном периоде, и есть также свидетельства, показывающие связь между новыми сообществами растений и новыми пожарные режимы.[12]

Без аналогов млекопитающих

Сообщества плейстоценовых млекопитающих отличались высоким уровнем разнообразия и численности мегафауна. Во время позднего четвертичного вымирания произошло исчезновение многих мегафауны.[13] Это исчезновение привело к созданию не имеющего аналогов современных экосистем, в которых отсутствует большое разнообразие или численность крупных травоядных животных.

Эти неаналоговые сообщества млекопитающих и потеря мегафауны совпадают с ростом сообщества неаналоговых растений. Было выдвинуто предположение, что сдвиги в этих группах имеют прямую связь друг с другом, с возможностью освобождения от давления травоядных, вызывающего цветение в новых сообществах растений в течение позднего четвертичного периода.[12]

Климат будущего без аналогов

Современные экологи, стремящиеся изучить будущий климат и сообщества экосистем, используют современные аналоги, чтобы понять, как распространение видов изменится и как сделать вывод об управлении экосистемами с изменением климата. Наряду с современными аналогами, изучение климата прошлого и того, как он изменился, используется для понимания будущего нового климата из-за климатических изменений. Модели распространения видов в настоящее время проходят испытания с не имеющим аналогов климатом, чтобы получить более предсказательные оценки изменений ареала видов и потеря биоразнообразия.[9]

Также присутствуют примеры современных условий, которые считаются неаналоговыми. Ускоренный рост деревьев из-за условий окружающей среды и присутствующих сегодня загрязняющих веществ не является аналогом прошлым условиям роста деревьев.[14]

Новые экосистемы

Концепция появления экосистемы возникли в результате обсуждения экологической и экономической судьбы сельскохозяйственных земель после того, как они больше не используются. Подобно определению не имеющих аналогов, возникающие экосистемы рассматриваются как те, которые имеют видовой состав и численность, которых нет в современных аналогах. Возникающие экосистемы включают в себя не только понимание экологических последствий, но и социальные, экономические и культурные ассоциации. Эти экосистемы могут предоставить видам возможности для колонизации новых нишевых пространств.[4]

Дополнительные примеры

Прогнозы будущих неаналоговых сообществ, основанные на двух климатические модели и две модели распределения видов алгоритмы указывают, что к 2070 году более половины Калифорния могут быть заняты новыми собраниями птица виды, что подразумевает возможность драматической перетасовки сообществ и измененных моделей взаимодействия видов[15]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Вера, Дж. Тайлер; Лайман, Р. Ли (февраль 2019 г.). «Основы экологии и биогеографии». Палеозоология и палеосреды: основы, предположения, методы. Получено 2020-04-03.
  2. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м Уильямс, Джон В .; Джексон, Стивен Т. (2007). «Новый климат, не имеющие аналогов сообщества и экологические сюрпризы». Границы экологии и окружающей среды. 5 (9): 475–482. Дои:10.1890/070037. ISSN  1540-9309.
  3. ^ а б Хоббс, Ричард Дж .; Арико, Сальваторе; Аронсон, Джеймс; Барон, Джилл С .; Бриджуотер, Питер; Крамер, Вики А .; Эпштейн, Пол Р .; Юэл, Джон Дж .; Клинк, Карлос А .; Луго, Ариэль Э .; Нортон, Дэвид (январь 2006 г.). «Новые экосистемы: теоретические и управленческие аспекты нового экологического мироустройства». Глобальная экология и биогеография. 15 (1): 1–7. Дои:10.1111 / j.1466-822X.2006.00212.x. ISSN  1466-822X.
  4. ^ а б Милтон, С.Дж. (2003). "'Новые экосистемы - промывной камень для экономистов, экологов и социологов? ». Южноафриканский научный журнал. 99(9/10): 404–406.
  5. ^ а б c d е ж Грэм, Р.В. (1986). Реакция сообществ млекопитающих на изменения окружающей среды в позднем четвертичном периоде.. С. 300–314.
  6. ^ а б Джексон, Стивен Т .; Уильямс, Джон В. (2004-05-19). «СОВРЕМЕННЫЕ АНАЛОГИ В ЧЕТВЕРТИЧНОЙ ПАЛЕОЭКОЛОГИИ: Сегодня здесь, вчера, вчера, завтра?». Ежегодный обзор наук о Земле и планетах. 32 (1): 495–537. Bibcode:2004AREPS..32..495J. Дои:10.1146 / annurev.earth.32.101802.120435. ISSN  0084-6597.
  7. ^ Симпсон, Гэвин Л. «Аналоговые методы в палеоэкологии: с использованием пакета аналогов» (PDF). CRAN.r проект.
  8. ^ http://md1.csa.com/partners/viewrecord.php?requester=gs&collection=ENV&recid=1078143
  9. ^ а б Велоз, Сэмюэл Д .; Уильямс, Джон В .; Блуа, Джессика Л .; Он, Фэн; Отто-Близнер, Бетти; Лю, Чжэнъюй (2012). «Неаналоговый климат и смещение реализованных ниш в конце четвертичного периода: последствия для предсказаний 21-го века с помощью моделей распространения видов». Биология глобальных изменений. 18 (5): 1698–1713. Bibcode:2012GCBio..18.1698V. Дои:10.1111 / j.1365-2486.2011.02635.x. ISSN  1365-2486.
  10. ^ а б Фастович, Давид; Рассел, Джеймс М .; Джексон, Стивен Т .; Уильямс, Джон В. (2020-04-15). «Контроль температуры дегляциала в учреждении не аналогового сообщества в районе Великих озер». Четвертичные научные обзоры. 234: 106245. Bibcode:2020QSRv..23406245F. Дои:10.1016 / j.quascirev.2020.106245. ISSN  0277-3791.
  11. ^ а б Джексон, Стивен Т .; Оверпек, Джонатан Т. (2000). «Реакция популяций растений и сообществ на изменения окружающей среды в позднем четвертичном периоде». Палеобиология. 26 (4): 194–220. Дои:10.1017 / S0094837300026932. ISSN  0094-8373. JSTOR  1571658.
  12. ^ а б c d е ж Gill, J. L .; Уильямс, Дж. В .; Джексон, С. Т .; Lininger, K. B .; Робинсон, Г.С. (20 ноября 2009 г.). «Плейстоценовый мегафаунальный коллапс, новые сообщества растений и усиленные пожарные режимы в Северной Америке» (PDF). Наука. 326 (5956): 1100–1103. Bibcode:2009Наука ... 326.1100G. Дои:10.1126 / science.1179504. ISSN  0036-8075. PMID  19965426. S2CID  206522597.
  13. ^ Гилл, Жаклин Л. (2014). «Экологические последствия позднечетвертичного вымирания крупных травоядных». Новый Фитолог. 201 (4): 1163–1169. Дои:10.1111 / nph.12576. ISSN  1469-8137. PMID  24649488.
  14. ^ Шарнвебер, Тобиас; Хойснер, Карл-Уве; Смилянич, Марко; Генрих, Инго; ван дер Маатен-Теуниссен, Мариеке; ван дер Маатен, Эрнст; Струве, Томас; Бурас, Аллан; Уилмкинг, Мартин (21.02.2019). «Устранение предвзятости, связанной с отсутствием аналогов в современном ускоренном росте деревьев, приводит к усилению средневековой засухи». Научные отчеты. 9 (1): 2509. Bibcode:2019НатСР ... 9.2509S. Дои:10.1038 / с41598-019-39040-5. ISSN  2045-2322. ЧВК  6385214. PMID  30792495.
  15. ^ Стральберг, Диана; Jongsomjit, Деннис; Howell, Christine A .; Снайдер, Марк А .; Александр, Джон Д .; Wiens, John A .; Рут, Терри Л. (02.09.2009). «Перетасовка видов с нарушением климата: не имеющее аналогов будущее для калифорнийских птиц?». PLOS ONE. 4 (9): e6825. Bibcode:2009PLoSO ... 4.6825S. Дои:10.1371 / journal.pone.0006825. ISSN  1932-6203. ЧВК  2730567. PMID  19724641.