Historia masowego wymierania z punktu widzenia ekosystemów
Naukowcy doskonale znają przyczyny, mechanizmy i czas masowego wymierania, a zapisy kopalne ujawniają wiele na temat jego wpływu na gatunki lądowe i oceaniczne. Jednak jak przekonuje Davide Foffa(odnośnik otworzy się w nowym oknie) z Uniwersytetu w Birmingham, gospodarza projektu, mniej wiemy na temat tego, w jaki sposób utrata gatunków wpłynęła na rzeczywiste zespoły struktur i kompozycji ekologicznych. „Na które funkcje ekologiczne – czyli nisze – mają największy wpływ masowe wymierania gatunków? Czy po wymieraniu ekosystemy powracają do swojej poprzedniej równowagi i składu, czy też powstają nowe?”, pyta Foffa, stypendysta programu działań Maria Skłodowska-Curie(odnośnik otworzy się w nowym oknie) z projektu ECODIV(odnośnik otworzy się w nowym oknie). Aby odpowiedzieć na te pytania, zespół ECODIV postanowił opowiedzieć historię wymierania permskiego(odnośnik otworzy się w nowym oknie) z ekologicznego punktu widzenia. O ile wcześniejsze badania koncentrowały się na wpływie wymierania na życie na całym świecie w określonych (często szerokich) przedziałach czasowych, projekt ECODIV skupia się na rzeczywistych regionalnych/lokalnych zespołach w fazach wymierania i odbudowy. „Interesowało nas, w jaki sposób ekosystemy załamują się, a następnie różnorodność biologiczna zaczyna się odbudowywać, przy czym nie ograniczaliśmy się do obliczeń utraty i przyrostu gatunków”, dodaje Foffa.
Wypełnienie luki między ekologią a paleontologią
Projekt ECODIV skupił się na wymieraniu permskim jako najpoważniejszym wymieraniu w historii życia na Ziemi, podczas którego wyginęło nawet 70% kręgowców lądowych(odnośnik otworzy się w nowym oknie). Skala tego wydarzenia była tak ogromna, że dostarcza ono wielu różnych danych. Foffa zastosował nowoczesne metody ekologii konserwatorskiej, aby określić skutki utraty, wzrostu i rozmieszczenia gatunków. W ekologii roślin i bezkręgowców cechy każdego gatunku – w tym wielkość, dieta, rozmnażanie, styl życia, siedlisko i lokomocja – opisują jego rolę ekologiczną w ekosystemie. „Jednak podejście to nie było zwykle stosowane w paleontologii kręgowców, w której z oczywistych względów brakuje bezpośrednich obserwacji pozwalających zrozumieć zachowanie wymarłych gatunków”, mówi Foffa. Dzięki obszernemu zapisowi skamieniałości tetrapodów z okresu permsko-triasowego zespół ECODIV scharakteryzował statystycznie każdy gatunek (na podstawie jego właściwości ekologicznych), śledząc zmiany zachodzące w czasie. Projekt ECODIV koncentrował się przede wszystkim na odbudowie i różnicowaniu się zespołów tetrapodów w południowo-zachodniej części Stanów Zjednoczonych po wymieraniu permskim, gdy to pojawiło się i zróżnicowało wiele nowych grup gadów. Uczestnicząc w ekspedycjach partnera projektu Virginia Tech(odnośnik otworzy się w nowym oknie) w Arizonie, Nowym Meksyku i Teksasie, Foffa przyczynił się do wypełnienia luk w zapisie kopalnym poprzez zbadanie przedziałów czasowych i obszarów geograficznych z mniejszą liczbą skamieniałości oraz udokumentowanie nowych zespołów ze środkowego i późnego triasu.
Badanie długoterminowych zmian środowiskowych
Podczas gdy nowe zespoły lądowe (zwłaszcza te zachowujące małe gatunki) są nadal poddawane analizie, ustalono już, w jaki sposób ewolucja tych nowych grup wprowadziła nowe role i możliwości ekologiczne. „Zaobserwowaliśmy, jak struktury ekologiczne zmieniają się w czasie, równolegle z pojawianiem się i znikaniem grup zwierząt. Na przykład role drapieżników i roślinożerców w ekosystemach permskich różnią się od tych z triasu, ponieważ pojawiły się wówczas i zróżnicowały się nowe grupy”, wyjaśnia Foffa. Ustalono także, że odbudowa ekosystemów na niskich szerokościach geograficznych była prawdopodobnie powolna i ustabilizowała się dopiero 20-30 milionów lat po wymieraniu, ponieważ skład fauny zmieniał się aż do późnego triasu. Spowodowało to, że fauna i struktury ekologiczne ustabilizowały się dopiero w drugiej części późnego triasu. Foffa nadal analizuje ogromną ilość i jakość zebranych danych z zapisów kopalnych, porównując wzorce wymierania i odbudowy różnych ekosystemów na całym świecie. „Bardzo korzystne jest dla nas połączenie tradycyjnych technik paleontologicznych, takich jak badania terenowe, z nowoczesnymi technologiami i metodami, takimi jak tomografia komputerowa i modelowanie ekologiczne”, mówi Foffa.
