Трудно представить глобальную силу, достаточно сильную, чтобы изменить естественные закономерности, которые существовали на Земле более 300 миллионов лет, но новое исследование показывает, что люди делали именно это в течение примерно 6000 лет.
Связанный контент
- Видео: что такое антропоцен и почему это важно?
- Эпоха людей началась в 1610 году?
Увеличение человеческой деятельности, возможно, связанное с ростом населения и распространением сельского хозяйства, похоже, изменило способ, которым растения и животные распределяются по земле, так что виды сегодня гораздо более сегрегированы, чем в любое другое время.
Это заключение исследования, появившегося на этой неделе в журнале Nature, и последствия могут быть огромными, что предвещает новый этап в глобальной эволюции, столь же драматичный, как переход от одноклеточных микробов к сложным организмам.
Команда исследователей во главе с С. Кэтлин Лайонс, палеобиологом из программы «Эволюция земных экосистем» (ETE) в Смитсоновском национальном музее естественной истории, изучила распределение растений и животных по ландшафту в настоящем и обратно, окаменелости. в поисках узоров.
В основном они находили случайность, но с течением времени всегда было небольшое подмножество растений и животных, которые обнаруживались в отношениях друг с другом чаще, чем можно было отнести к случайности. Эти отношения также означали, что пары видов встречаются вместе, поэтому, когда вы находите один, вы обычно находите другой. Или это означало обратное: когда вы находите одно, другого обычно нет, и в этом случае они считаются изолированными.
Примером может служить то, что там, где есть гепарды, вы часто находите жирафов, потому что они предпочитают одну и ту же среду обитания. Отношения хищник-жертва также могут привести к сосуществованию животных в ландшафте, как в случае с ужасными волками и гигантскими ленивцами в конце плейстоцена. Считается, что ужасные волки могли охотиться на маленьких гигантских ленивцев.
С другой стороны, сегрегированные животные - это те, которые появляются вместе реже, чем случайно. Сегодня зебры и колобуса Греви редко встречаются вместе, потому что они эволюционировали, чтобы использовать различные ландшафты.
Удивительным открытием стало то, что в течение 300 миллионов лет пары видов чаще встречались вместе - агрегировали на ландшафте - чем они разделялись. Затем модель перевернулась 6000 лет назад в Северной Америке. Примерно в то же время человеческое население расширялось и становилось зависимым от сельского хозяйства, сообщества растений и животных переходили в режим, в котором доминировала сегрегация.
Лайонс и ее коллеги изучили почти 360 000 пар организмов из 80 сообществ на разных континентах, но лучшие данные, доступные им за рассматриваемый период, были получены преимущественно из Северной Америки. Лайонс ожидает, что изменение модели будет очевидно во всем мире, если другие исследователи будут искать его.
«Поразительно, что существует структура сообщества, которая меняется так, как она раньше не изменялась, и, похоже, связана с людьми», - говорит Эрл Эллис, профессор географии и экологических систем в Университете Мэриленда и член Рабочая группа Международного союза геологических наук по антропоцену. «Я бы сказал, что это один из самых интересных показателей, которые я когда-либо видел, в биосфере, связанной с людьми».
Ученые не могут точно сказать, почему произошел сдвиг в этот особый момент в истории человечества, но они приложили немало усилий, чтобы исключить другие возможные связи, включая изучение кернов льда, чтобы добраться до прошлых климатических условий. В течение этих 300 миллионов лет было много периодов естественной изменчивости климата, и, тем не менее, закономерность оставалась неизменной, в среднем 64 процента пар видов со значительными взаимосвязями были агрегированы.
После смены 6000 лет назад среднее число упало до 37 процентов. Сегодня существенные отношения между парой видов, скорее всего, будут означать, где вы найдете один, а другой нет. Другими словами, виды более сегрегированы, чем когда-либо.
Хотя пистолета нет, у Лиона есть мысли о роли, которую люди сыграли в этом изменении. «Мы живем во многих районах, где виды пересекались с их распределением», - говорит она. «Они больше не пересекаются, потому что не могут пройти через районы, где мы живем сейчас».
Грегори Дитл, палеоэколог и куратор кайнозойских беспозвоночных в Палеонтологическом научно-исследовательском институте в Итаке, штат Нью-Йорк, говорит, что этот прорыв в модели 300-летней давности свидетельствует о том, что мы живем в новом мире, и это делает его более сложно использовать прошлое, чтобы предсказать, что может произойти в будущем.
«Для меня это был большой кусок», - говорит он. «Что означает этот более обособленный образец, в конечном счете, для того, как виды могут адаптироваться или просто реагировать на изменение климата в будущем?»
Дитль написал обзор исследования, которое также фигурирует в том же выпуске Nature . Как и многие его коллеги, которые видели этот документ, он считает разумным, что усиление сегрегации может сделать виды более уязвимыми к изменениям в окружающей среде.
«Это, вероятно, означает, что виды более уязвимы для исчезновения, потому что между ними меньше связей», - говорит Лайонс. Люди разрушили популяции растений и животных, разрушая и разделяя места обитания. Их диапазоны меньше, и больше не пересекаются так, как раньше.
«А поскольку их географические ареалы меньше, их численность почти наверняка меньше». Но понять, как изменения в окружающей среде будут влиять на виды, гораздо сложнее в мире без четких примеров из прошлого, на которые можно было бы положиться.
Независимо от того, будет ли больше растений и животных адаптироваться или исчезнуть в будущем, этот драматический сдвиг в прошлом высвечивает степень влияния человека, которое побудило официальное название новой эпохи: антропоцена.
«Существует тенденция думать, что люди не стали трансформирующей силой до недавнего времени», - говорит Эллис. «Но этот эффект может быть заложен в самом начале сельского хозяйства. Так что это очень ранний показатель. Процесс становления людей отличным от других видов и способ, которым они преобразовали Землю, действительно являются причиной антропоцена. Так что это [исследование] интересно с точки зрения вопроса, где и когда этот поезд покинул станцию? »
Узнайте, почему ученые считают, что мы находимся в новом геологическом веке, и что это значит для нашего будущего.Тем не менее, это исследование вряд ли поможет установить дату, которую ученые будут использовать, чтобы отметить начало антропоцена. Рабочая группа по антропоцену должна принять это решение в 2016 году, и они с большей вероятностью будут опираться на общепринятую практику определения четко определенной линии на песке - или в большинстве случаев на скале - которая представляет собой сумму экологических изменения, обозначающие переход от одного периода времени к следующему.
Председатель рабочей группы и профессор палеобиологии в Университете Лестера Ян Заласевич говорит, что эта линия, вероятно, была проведена в 1952 году, когда выпадения в результате испытаний термоядерного оружия привели к появлению отчетливой радиоактивной сигнатуры в отложениях по всему миру.
«Радионуклиды не представляют такого большого изменения в системе Земли, как изменения в динамике населения, описанные в документе, но они обеспечивают более точный маркер времени», - написал он в электронном письме. И это то, что ищет рабочая группа. Однако то, что нынешний документ способствует обсуждению, может быть чем-то еще более значимым на радаре Заласевича.
«Это добавляет вес к растущему впечатлению, что антропоцен не просто отличается от голоцена, но и в некоторых важных отношениях отличается от всех предыдущих исторических эпизодов на этой планете», - написал он. Заласевич был одним из соавторов недавней статьи в «Обзоре антропоцена», в которой предлагалось, что существенное влияние, которое люди оказывают на жизнь на планете, может стать началом длительного перехода к чему-то совершенно новому - третьему этапу эволюции.
Предыдущий переход от одноклеточных организмов к сложной жизни занял около 100 миллионов лет, поэтому не исключено, что мы инициируем (очень долгосрочное) изменение курса биосферы.
Сторонники такого перехода указывают на глобальную гомогенизацию растений и животных, внедрение огромных количеств новой энергии в систему Земли от сжигания ископаемого топлива, растущую интеграцию технологий в глобальную сеть человеческих взаимодействий и доминирование один вид, Homo Sapiens, направляющий эволюцию других видов.
Если результаты Лиона можно будет воспроизвести в записи окаменелостей в других частях мира, это докажет, что наше глобальное влияние на эволюцию жизни на Земле началось тысячи лет назад.
«Я должен сказать, что этот результат настолько поразителен, что я думаю, что многие ученые будут заняты попытками расшифровать его», - говорит Эллис. «Они открывают дверь совершенно новому взгляду на изменения в системе Земли, изменения в биосфере, изменения, вызванные людьми. Это не последнее слово, но это вступительный залог для обсуждения этого вопроса ».
ОБНОВЛЕНИЕ 17/12/2015: в предыдущей версии этой статьи говорилось, что слоны и жирафы образуют «значительную пару», когда это должны быть жирафы и гепарды, и что значимые пары животных, которые объединяются «всегда», встречаются вместе, и сегрегированные животные "никогда" не видны вместе.
