Палеоэкология - Paleoecology

Часть серии по
Палеонтология
Palais de la Decouverte Tyrannosaurus rex p1050042.jpg
Палеонтологический портал
Категория

Палеоэкология (также пишется палеоэкология) - это исследование взаимодействий между организмами и / или взаимодействия организмов с окружающей их средой через геологические шкалы времени. Как дисциплина, палеоэкология взаимодействует, зависит от множества областей, включая палеонтология, экология, климатология и биология.

Палеоэкология возникла из области палеонтологии в 1950-х годах, хотя палеонтологи проводили палеоэкологические исследования с момента создания палеонтологии в 1700-х и 1800-х годах. Сочетание исследовательского подхода к поиску окаменелостей с теоретическим подходом Чарльз Дарвин и Александр фон Гумбольдт палеоэкология началась, когда палеонтологи начали изучать как древние организмы, которые они обнаружили, так и реконструированную среду, в которой они жили. Визуальные изображения прошлых морских и наземных сообществ считались ранней формой палеоэкологии.

Обзор палеоэкологических подходов

  • Классическая палеоэкология использует данные из окаменелости и окаменелости реконструировать экосистемы прошлого. Он включает изучение ископаемых организмов и связанных с ними останков (таких как раковины, зубы, пыльца и семена), что может помочь в интерпретации их жизненный цикл, живые взаимодействия, окружающая среда, сообщества, а также способ смерти и захоронения. Такие интерпретации помогают реконструировать прошлые среды (то есть палеосреды). Палеоэкологи изучили Окаменелости чтобы попытаться прояснить отношения животных к окружающей их среде, отчасти чтобы помочь понять текущее состояние биоразнообразие. Они выявили тесные связи между таксономическим и экологическим разнообразием позвоночных, то есть между разнообразием животных и ниши они занимают.[1] Классическая палеоэкология - это в первую очередь редукционистский подход: ученые проводят подробный анализ относительно небольших групп организмов в более короткие геологические сроки.
  • Эволюционная палеоэкология использует данные окаменелостей и другие свидетельства для изучения того, как организмы и их среда меняются с течением времени. Эволюционные палеоэкологи придерживаются целостного подхода, рассматривая изменения как организмов, так и окружающей среды, учитывая физические и химические изменения в атмосфере, литосфере и гидросфере во времени. Изучая закономерности эволюции и вымирания в контексте изменения окружающей среды, эволюционные палеоэкологи могут изучать концепции уязвимости и устойчивости видов и окружающей среды.
  • Палеоэкология сообщества использует статистический анализ для изучения состава и распределения групп растений или животных. Путем количественной оценки того, как связаны растения или животные, общественные палеоэкологи могут исследовать структуры древних сообществ организмов. Достижения в области технологий помогли продвинуть эту область за счет использования физических моделей и компьютерного анализа.

Основные принципы

Хотя функции и взаимоотношения ископаемых организмов нельзя наблюдать напрямую (как в экологии), ученые могут описывать и анализировать как отдельных людей, так и сообщества с течением времени. Для этого палеоэкологи делают следующие предположения:

  • Все организмы адаптированы и ограничены определенной окружающей средой и обычно адаптированы к определенному образу жизни.
  • По сути, все организмы прямо или косвенно зависят от другого организма.
  • Ископаемые или физические записи по своей природе неполны - геологические записи являются выборочными, и некоторые среды с большей вероятностью будут сохранены, чем другие. Тафономия, влияя на чрезмерное или недостаточное представительство окаменелостей, является чрезвычайно важным фактором при интерпретации совокупностей окаменелостей.
  • Униформизм Это концепция, согласно которой процессы, происходившие в геологическом прошлом, идентичны тем, которые наблюдаются сегодня. В палеоэкологии униформизм используется как методология: палеоэкологи делают выводы о древних организмах и окружающей среде на основе аналогий, которые они находят в настоящее время.

Палеоэкологические методы

Zygospira modesta, атрипид брахиоподы, сохранились в исходных положениях на трепостоме мшанки; Цинциннатиан (верхний Ордовик ) юго-востока Индиана

Цель палеоэкологии - построить максимально подробную модель жизненная среда ранее живых организмов, обнаруженных сегодня в виде окаменелостей. Процесс реконструкции окружающей среды прошлого требует использования архивы (например, толщи отложений), прокси (например, микро- или мега-ископаемые и другие характеристики отложений, свидетельствующие о биоте и физической среде), и хронология (например, получение абсолютной (или относительной) датировки событий в архиве). Такая реконструкция принимает во внимание сложные взаимодействия между факторами окружающей среды, такими как температура, запасы пищи и степень солнечного освещения. Часто большая часть этой информации теряется или искажается в процессе окаменения или диагенеза вмещающих отложений, что затрудняет интерпретацию.

Некоторые другие прокси для реконструкции окружающей среды прошлого включают древесный уголь и пыльцу, которые синтезируют данные о пожаре и растительности соответственно. Обе эти альтернативы можно найти в озерах и торфяниках, и они могут предоставить информацию от умеренного до высокого разрешения.[2] Это хорошо изученные методы, часто используемые в палеоэкологии.

Фактор сложности окружающей среды обычно решается через статистический анализ имеющихся числовых данных (количественные палеонтология или же палеостатистика ), а изучение посмертных процессов известно как область тафономия.

Четвертичный

Поскольку Четвертичный период хорошо представлен в географически обширных записях с высоким временным разрешением, многие гипотезы возникают из экологические исследования современной среды могут быть протестированы в тысячелетнем масштабе с использованием палеоэкологических данных. Кроме того, такие исследования предоставляют исторические (доиндустриальные) исходные данные о составе видов и режимах нарушений для восстановления экосистем или предоставляют примеры или для понимания динамики изменения экосистемы в периоды значительных климатических изменений. Палеоэкологические исследования используются для обоснования усилий по сохранению, управлению и восстановлению.[3][4] В частности, палеоэкология, ориентированная на пожары, представляет собой информативную область исследований для землеустроителей, стремящихся восстановить режимы пожаров в экосистемах.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Сахни С., Бентон М.Дж. и Ферри П.А. (2010). «Связь между глобальным таксономическим разнообразием, экологическим разнообразием и распространением позвоночных на суше». Письма о биологии. 6 (4): 544–547. Дои:10.1098 / рсбл.2009.1024. ЧВК  2936204. PMID  20106856.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  2. ^ «Палеоэкология: окно в прошлое». Изучение прошлого, чтобы понять будущее. Получено 2018-03-20.
  3. ^ Schoonmaker, Питер К .; Фостер, Дэвид Р. (1991). «Некоторые последствия палеоэкологии для современной экологии». Ботанический обзор. 57 (3): 204–245. Дои:10.1007 / BF02858563.
  4. ^ Седдон, Алистер (2013). «Взгляд в прошлое: определение 50 приоритетных исследовательских вопросов в палеоэкологии» (PDF). Журнал экологии. 102: 256–267. Дои:10.1111/1365-2745.12195.

внешняя ссылка