Zachování paleobiologie - Conservation paleobiology

Zachování paleobiologie je obor paleontologie který aplikuje znalosti geologického a paleoekologického záznamu na zachování a restaurování biologická rozmanitost a ekosystémové služby.[1] Přes vliv paleontologie na ekologické vědy lze vysledovat přinejmenším v 18. století,[2] současné pole bylo stanoveno prací K.W. Flessa a G.P. Dietl v prvním desetiletí 21. století.[3] Tato disciplína využívá paleontologická a geologická data k pochopení toho, jak bioty reagují na klima a další přírodní a antropogenní změny prostředí. Tyto informace se poté použijí k řešení výzev, kterým čelí moderní biologie ochrany, jako je pochopení rizika vyhynutí ohrožených druhů, poskytnutí základních linií pro obnovu a modelování budoucích scénářů kontrakce nebo expanze druhů.[1]

Popis disciplíny

Hlavní silnou stránkou paleobiologie ochrany je dostupnost dlouhodobých údajů o druzích, komunitách a ekosystémech, která přesahuje časový rámec přímé lidské zkušenosti. Disciplína má jeden ze dvou přístupů: blízký čas a hluboko v čase.

Paleobiologie konzervace v blízké době

Přístup v blízké době využívá poslední fosilní záznam (obvykle z Pozdní pleistocén nebo Holocén ) poskytnout dlouhodobý kontext existující dynamice ekosystémů. Fosilní záznam je v mnoha případech jediným zdrojem informací o předcházejících podmínkách člověka dopady. Tyto záznamy lze použít jako referenční výchozí hodnoty pro srovnání za účelem identifikace cílů pro ekologie obnovy, analyzovat druhové reakce na poruchy (přirozené a antropogenní), rozumět historickým druhové distribuce a jejich variabilita, rozlišuje faktory, které odlišují přirozené od nepřirozených změn v biologických populacích a identifikuje ekologická dědictví pouze vysvětlitelná s odkazem na minulé události nebo podmínky.[1]

Příklad - Zachování zubra evropského

Zubr evropský s mladistvými v Bělověžském pralese

The Zubr evropský nebo moudrý (Bison bonasus) je velký býložravec, kdysi rozšířený v Evropě, který za posledních tisíc let zaznamenal pokles rozsahu a přežíval pouze ve středoevropských lesích, kde poslední divoká populace vyhynula v Bělověžský prales v roce 1921. Počínaje rokem 1929 umožnilo znovuzavedení zvířat ze zoologických zahrad zotavení druhu ve volné přírodě. Historický rozsah Bison bonasus byla omezena na zalesněné oblasti, takže přinejmenším v 16. století byla ochranná opatření k zachování druhu založena na předpokladu, že les bude optimálním stanovištěm druhu.[4] Ekologické, morfologické a paleoekologické důkazy to však ukazují B. bonasus je nejlépe přizpůsoben otevřenému nebo smíšenému prostředí,[4] což naznačuje, že tento druh byl "nucen" do neoptimálního prostředí kvůli lidským vlivům, jako je ztráta přirozeného prostředí, soutěž s hospodářskými zvířaty, chorobami a lovem. Tyto informace byly nedávno použity k přijetí opatření vhodnějších pro ochranu druhu.[5]

Paleobiologie pro hlubokou konzervaci

Hluboký přístup používá příklady druh, komunity a ekosystém na změny životního prostředí geologický záznam, jako archiv přírodní ekologické a evoluční laboratoře. Tento přístup poskytuje příklady pro odvození možných nastavení týkajících se oteplování klimatu, zavedení invazivní druhy a úpadek kulturních eutrofizace. To také umožňuje identifikaci odezvy druhů na poruchy různých typů a rozsahu, které slouží jako model pro budoucí scénáře, například náhlá změna klimatu nebo sopečné zimy. Vzhledem ke své hluboké povaze umožňuje tento přístup testovat, jak organismy nebo ekosystémy reagují na větší soubor podmínek, než jaké lze pozorovat v moderním světě nebo v nedávné minulosti.

Příklad - poškození hmyzem a zvyšující se teploty

Naléhavý problém týkající se proudu globální oteplování je potenciální expanze v rozsahu tropických a subtropických škůdců plodin, avšak signál související s touto expanzí pólem není jasný.[6][1] Analýzy fosilních záznamů tvoří minulé teplé intervaly historie Země (Paleogene-eocene Thermal Maximum ) poskytuje adekvátní srovnání k otestování této hypotézy. Data ukazují, že během teplejšího podnebí se frekvence a rozmanitost poškození hmyzu severoamerických rostlin výrazně zvýšila,[7] poskytnutí podpory hypotéze o rozšíření škůdců v důsledku globálního oteplování.[1]

Význam pro biologii ochrany

V průběhu let bylo učiněno mnoho pokusů o zvýšení synergie mezi paleobiology a vědci a manažery ochrany přírody.[1][8][2] Přestože je uznáván jako užitečný nástroj k řešení současných problémů s biodiverzitou,[8] fosilní data jsou stále zřídka zahrnuta do současného výzkumu souvisejícího s ochranou přírody, přičemž velká většina studií se zaměřuje na krátké časové rámce.[9]

Reference

  1. ^ A b C d E F Dietl, Gregory P .; Kidwell, Susan M .; Brenner, Mark; Burney, David A .; Flessa, Karl W .; Jackson, Stephen T .; Koch, Paul L. (2015-05-30). „Paleobiologie ochrany: Využití znalostí minulosti k ochraně a restaurování“. Výroční přehled o Zemi a planetárních vědách. 43 (1): 79–103. doi:10.1146 / annurev-earth-040610-133349. ISSN  0084-6597.
  2. ^ A b Louys, Julien. (2012). Paleontologie v ekologii a ochraně přírody. Springer. ISBN  978-3-642-25038-5. OCLC  793282763.
  3. ^ RICK, TORBEN C .; LOCKWOOD, ROWAN (2012-09-14). „Integrace paleobiologie, archeologie a historie za účelem informování o biologické ochraně“. Biologie ochrany. 27 (1): 45–54. doi:10.1111 / j.1523-1739.2012.01920.x. ISSN  0888-8892. PMID  22979917.
  4. ^ A b Kerley, G. I. H .; Kowalczyk, R .; Cromsigt, J. P. G. M. (červen 2012). „Důsledky zachování pojmu druh uprchlíka a bizona evropského: král lesa nebo uprchlík v okrajovém prostředí?“. Ekografie. 35 (6): 519–529. doi:10.1111 / j.1600-0587.2011.07146.x.
  5. ^ Schmitz, Philip; Caspers, Stephanie; Warren, Paige; Witte, Klaudia (2015-11-25). Lepczyk, Christopher A. (ed.). „První kroky do divočiny - průzkumné chování zubra evropského po prvním znovuzavedení v západní Evropě“. PLOS ONE. 10 (11): e0143046. doi:10.1371 / journal.pone.0143046. ISSN  1932-6203. PMC  4659542. PMID  26605549.
  6. ^ Bebber, Daniel Patrick (04.08.2015). „Škůdci a patogeny rozšiřující rozsah v oteplovacím světě“. Roční přehled fytopatologie. 53 (1): 335–356. doi:10.1146 / annurev-phyto-080614-120207. ISSN  0066-4286. PMID  26047565.
  7. ^ Labandeira, Conrad C .; Currano, Ellen D. (2013-05-30). „Fosilní záznam dynamiky hmyzu rostlin“. Výroční přehled o Zemi a planetárních vědách. 41 (1): 287–311. doi:10.1146 / annurev-earth-050212-124139. ISSN  0084-6597.
  8. ^ A b Národní rada pro výzkum (USA). Výbor pro geologický záznam dynamiky biosféry. Národní rada pro výzkum (USA). Divize Země a životních studií. National Academies Press (USA) (13. února 2005). Geologický záznam ekologické dynamiky: porozumění biotickým účinkům budoucích změn prostředí. ISBN  0-309-09580-8. OCLC  933133540.
  9. ^ Froyd, C.A.; Willis, K.J. (Září 2008). „Objevující se problémy v oblasti biologické rozmanitosti a ochrany přírody: potřeba paleoekologické perspektivy“. Kvartérní vědecké recenze. 27 (17–18): 1723–1732. doi:10.1016 / j.quascirev.2008.06.006. ISSN  0277-3791.