Сохранение палеобиологии - Conservation paleobiology

Сохранение палеобиологии это область палеонтология который применяет знания геологических и палеоэкологических данных к сохранение и восстановление биоразнообразие и экосистемные услуги.[1] Несмотря на то, что влияние палеонтологии на экологические науки прослеживается как минимум в 18 веке,[2] текущее поле было установлено работой К.В. Флесса и Г. Дитль в первом десятилетии 21 века.[3] Дисциплина использует палеонтологические и геологические данные, чтобы понять, как биота реагирует на климат и другие природные и антропогенные изменения окружающей среды. Затем эта информация используется для решения проблем, с которыми сталкивается современная биология сохранения, таких как понимание риска исчезновения исчезающих видов, обеспечение исходных условий для восстановления и моделирования будущих сценариев сокращения или расширения ареала видов.[1]

Описание дисциплины

Основная сила природоохранной палеобиологии - это доступность долгосрочных данных о видах, сообществах и экосистемах, превышающих временные рамки непосредственного человеческого опыта. Дисциплина использует один из двух подходов: близкое время и глубокое время.

Палеобиология ближайшего времени сохранения

Подход ближайшего времени использует недавние Окаменелости (обычно из Поздний плейстоцен или Голоцен ) для обеспечения долгосрочного контекста динамики существующих экосистем. Летопись окаменелостей во многих случаях является единственным источником информации об условиях, предшествовавших возникновению человека. удары. Эти записи могут использоваться в качестве исходных данных для сравнений с целью определения целей для реставрационная экология, анализировать реакцию видов на возмущения (естественные и антропогенные), понимать исторические распространение видов и их изменчивость, различать факторы, которые отличают естественные от неприродных изменений в биологических популяциях, и выявлять экологическое наследие, которое можно объяснить только ссылкой на прошлые события или условия.[1]

Пример - Сохранение зубра

Зубр с молодью в Беловежской пуще

В Зубр или же зубчик (Bison bonasus) - крупное травоядное животное, когда-то широко распространенное в Европе, ареал которого за последнюю тысячу лет сократился, выживая только в лесах Центральной Европы, а последняя дикая популяция вымерла в Беловежская пуща в 1921 г. Начиная с 1929 г. реинтродукция животных из зоопарков позволила этому виду восстановиться в дикой природе. Исторический диапазон Bison bonasus был ограничен лесными территориями, так что, по крайней мере, меры по сохранению вида в шестнадцатом веке основывались на предположении, что лес будет оптимальной средой обитания этого вида.[4] Однако экологические, морфологические и палеоэкологические данные показывают, что B. bonasus лучше всего подходит для открытых или смешанных сред,[4] что указывает на то, что вид был «вынужден» перейти в неоптимальную среду обитания из-за человеческого влияния, такого как потеря среды обитания, конкуренция со скотом, болезнями и охотой. Эта информация была недавно применена для принятия мер, более подходящих для сохранения вида.[5]

Палеобиология глубоководной консервации

Подход глубокого времени использует примеры разновидность, сообщества и экосистема реакция на изменения окружающей среды на более длительный геологическая запись, как архив естественной эколого-эволюционной лаборатории. Этот подход предоставляет примеры для вывода возможных настроек, касающихся потепление климата, представление о инвазивные виды и упадок культурного эвтрофикация. Это также позволяет идентифицировать реакцию видов на возмущения различных типов и масштабов, чтобы служить моделью для будущих сценариев, например резкое изменение климата или же вулканические зимы. Учитывая его глубинный характер, этот подход позволяет тестировать, 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

Актуальный вопрос, связанный с текущим глобальное потепление является потенциальным расширением 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 термальный 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 природоохранной биологии

За прошедшие годы были предприняты многочисленные попытки усилить взаимодействие между палеобиологами, учеными и менеджерами по охране природы.[1][8][2] Несмотря на то, что он признан полезным инструментом для решения текущих проблем биоразнообразия,[8] данные об окаменелостях по-прежнему редко включаются в современные исследования, связанные с охраной природы, при этом подавляющее большинство исследований сосредоточено на краткосрочных сроках.[9]

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж Dietl, Gregory P .; Кидвелл, Сьюзен М .; Бреннер, Марк; Берни, Дэвид А .; Флесса, Карл В .; Джексон, Стивен Т .; Кох, Пол Л. (30 мая 2015 г.). «Сохранение палеобиологии: использование знаний прошлого для сохранения и восстановления». Ежегодный обзор наук о Земле и планетах. 43 (1): 79–103. Дои:10.1146 / аннурьев-земля-040610-133349. ISSN  0084-6597.
  2. ^ а б Луи, Жюльен. (2012). Палеонтология в экологии и охране природы. Springer. ISBN  978-3-642-25038-5. OCLC  793282763.
  3. ^ РИК, ТОРБЕН С .; Локвуд, Роуэн (14 сентября 2012 г.). «Интеграция палеобиологии, археологии и истории для обеспечения биологического сохранения». Биология сохранения. 27 (1): 45–54. Дои:10.1111 / j.1523-1739.2012.01920.x. ISSN  0888-8892. PMID  22979917.
  4. ^ а б Керли, Г. И. Х .; Kowalczyk, R .; Кромсигт, Дж. П. Г. М. (июнь 2012 г.). «Сохранение последствий концепции вида-беженца и европейского зубра: король леса или беженец в маргинальной среде обитания?». Экография. 35 (6): 519–529. Дои:10.1111 / j.1600-0587.2011.07146.x.
  5. ^ Шмитц, Филипп; Касперс, Стефани; Уоррен, Пейдж; Витте, Клаудиа (25 ноября 2015). Лепчик, Кристофер А. (ред.). «Первые шаги в дикую природу - исследовательское поведение бизонов после первой реинтродукции в Западной Европе». PLOS ONE. 10 (11): e0143046. Дои:10.1371 / journal.pone.0143046. ISSN  1932-6203. ЧВК  4659542. PMID  26605549.
  6. ^ Беббер, Дэниел Патрик (2015-08-04). «Вредители и патогены, расширяющие ареал обитания в мире потепления». Ежегодный обзор фитопатологии. 53 (1): 335–356. Дои:10.1146 / annurev-phyto-080614-120207. ISSN  0066-4286. PMID  26047565.
  7. ^ Labandeira, Conrad C .; Куррано, Эллен Д. (30 мая 2013 г.). «Летопись окаменелостей растений-насекомых». Ежегодный обзор наук о Земле и планетах. 41 (1): 287–311. Дои:10.1146 / аннурьев-земля-050212-124139. ISSN  0084-6597.
  8. ^ 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.). Геологические записи экологической динамики: понимание биотических эффектов будущих изменений окружающей среды. ISBN  0-309-09580-8. OCLC  933133540.
  9. ^ Froyd, C.A .; Уиллис, К.Дж. (Сентябрь 2008 г.). «Новые проблемы в области управления биоразнообразием и сохранением: необходимость палеоэкологической точки зрения». Четвертичные научные обзоры. 27 (17–18): 1723–1732. Дои:10.1016 / j.quascirev.2008.06.006. ISSN  0277-3791.