Ny dataplatform belyser historien om menneskers miljøpåvirkning

Det menneskelige miljømæssige fodaftryk er ikke kun dybt, men gammel.

Gamle spor af dette fodaftryk kan findes i dyreknogler, skaller, skæl og gevir på arkæologiske steder. Sammen, disse eksemplarer fortæller den årtusinder lange historie om, hvordan mennesker har jaget, tamme og transporterede dyr, ændrede landskaber og reagerede på miljøændringer såsom skiftende temperaturer og havniveauer.

Nu, denne historie er tilgængelig digitalt gennem en ny åben adgangsdataplatform kendt som ZooArchNet, som forbinder registreringer af dyr på tværs af biologiske og arkæologiske databaser.

At gøre disse prøveoptegnelser tilgængelige digitalt hjælper med at give et langsigtet perspektiv på aktuelle biodiversitetskriser, såsom udryddelse af dyr og tab af levesteder, og kunne føre til mere informerede bevaringspolitikker, sagde Michelle LeFebvre, postdoc ved Florida Museum of Natural History og hovedforfatter af en undersøgelse, der introducerer ZooArchNet.

"Hvis vi er interesserede i virkelig at forstå den lange historie af menneske-dyr interaktioner og miljøændringer, disse optegnelser er nøglen, " sagde hun. "De udfylder et hul mellem palæontologiske og moderne optegnelser og rekonstruerer biodiversitetens basislinjer fra de tidligste perioder af menneskehedens historie."

Zooarkæologiske prøver - som kan variere fra en udskåret benstift til et skalfragment fra en bunke kasserede østers - giver både biologisk og kulturelt vigtig information, sagde LeFebvre.

ZooArchNet forbinder de biologiske data for disse gamle dyreeksemplarer i VertNet og andre biodiversitetsdatabaser med deres tilhørende arkæologiske informationer i kulturelle databaser såsom Open Context.

Robert Guralnick, co-principal investigator for ZooArchNet og Florida Museum associeret kurator for bioinformatik, sagde, at platformens mål er "ikke at være" endnu en dataportal, ' men en forbindelse på tværs af discipliner. På den måde, ZooArchNet er mere en bro end noget andet, men den bygger bro på en formel måde for at få data til at fungere."

Denne tværfaglige forbindelse vil muliggøre datarig biodiversitetsforskning, der er afgørende for at forstå menneskers udbredte indvirkning på miljøet, sagde Kitty Emery, co-principal investigator for ZooArchNet og Florida Museum associeret kurator for miljøarkæologi.

"Vi tror ofte, at vores dramatiske indflydelse på den naturlige verden er et moderne fænomen, men i virkeligheden, mennesker har formet miljøet i hundredtusinder af år, " sagde hun. "At tage denne historie ind i aktuelle studier af biodiversitet kan give gamle lektioner om, hvordan og hvorfor folk træffer bestemte beslutninger om at bruge deres miljø. Hvorfor jager folk nogle dyr for at uddø og tæmme andre? Hvad motiverer dem til at skifte fra bæredygtige miljøanvendelser til dem, der ødelægger landskaber? Den menneskelige komponent giver den side af ligningen - en vigtig brik i puslespillet, når man forsøger at løse moderne miljøproblemer."

Da bevaringsgrupper prioriterer arter på randen, zooarkæologiske optegnelser kan give indsigt i, hvor dyr levede i fortiden, hvordan deres fordeling har ændret sig, hvilke roller mennesker kan have spillet i deres bevægelser, og hvordan tætte relationer mellem mennesker og husdyr har udviklet sig over tid. Nogle gange fortæller disse optegnelser en overraskende historie, sagde LeFebvre.

Hendes arbejde med historiske optegnelser om hutia, Caribiske gnavere, der ligner små capybaraer, viser, at oprindelige folk transporterede nogle af disse dyr til nye øer, udvide deres udbredelse til områder, hvor de ikke havde boet tidligere. Disse optegnelser kan føre til bedre informeret bevarelse af hutia, hvoraf flere arter i øjeblikket er sårbare over for udryddelse eller i fare for at forsvinde fra visse øer, sagde LeFebvre.

"Når du ser folk sige, 'Dette væsen er hjemmehørende i denne ø-kæde, ' disse optegnelser hjælper os med at sige, 'Rent faktisk, det var menneskeskabt, og vi bør tænke over, hvad det kan betyde for bevaringsindsatsen over tid, '" sagde hun. "Zooarkæologiske prøver bidrager virkelig til, hvad vi begreber som naturlige fordelinger."

Zooarkæologiske prøver kan også give indsigt i, hvordan hvornår og hvorfor mennesker tæmmede dyr i en fjern fortid. Forskning foretaget af Emery og hendes kollega Erin Thornton fra Washington State University om de tidligste anvendelser af den mexicanske tamme kalkun, forfaderen til moderne indenlandske kalkuner, fremhæver, hvordan motivationerne for at opdrætte dyr kan ændre sig over tid.

"Vores seneste arbejde tyder på, at disse fugle først blev tæmmet for deres fjer og symbolske forbindelser til magt og prestige, snarere end som en kilde til mad, " hun sagde.

Arkæologi kan også belyse, hvordan mennesker tidligere kæmpede med udfordringer som stigende havniveauer og svingende temperaturer.

Løbende arbejde af LeFebvre og Neill Wallis, Florida Museum associeret kurator for arkæologi, viser, at kosten for mennesker på Floridas Gulf Coast gik fra ferskvand til marine fødekilder, da klimaet afkølede 1, 400 år siden.

"Mennesker har beskæftiget sig med klimaændringer i fortiden, selvom det ikke er i samme omfang af ødelæggelser, som vi står over for nu, " sagde LeFebvre. "Rekonstruering af deres svar giver os et kritisk perspektiv. Hvor blev folk af? Hvilke ændringer i dyr og planter skete i fortiden, som vi kan forvente sker igen? Vi har en lang menneskelig rekord, som vi kan se tilbage til og modellere ud fra."

Et af trinene i oprettelsen af ​​ZooArchNet var at designe protokoller til at standardisere og udgive zooarkæologiske data på måder, som både biodiversitet og arkæologiske forskere kunne bruge, sagde Emery.

"Zooarkæologer har fået data derude, men indtil nu, dataene har ikke været synlige, søgbar og brugbar på en åben-adgang måde af det større biologiske forskningssamfund, " sagde hun. "ZooArchNet tillader zooarkæologiske data at være en del af den massive tværfaglige bevægelse mod deling af biodiversitetsdata og tilgængelighed, mens den menneskelige komponent af, hvordan livet på Jorden har ændret sig, bevares."

LeFebvre sagde, at det at gøre zooarkæologiske data synlige via ZooArchNet betyder "himlen er grænsen" for nye typer tværfaglige samarbejder og forskningsspørgsmål.

"Hvis vi ønsker at udføre undersøgelser, der vil hjælpe med at informere politik, dataene skal være åbne for alle slags sind og discipliner. Det er det bidrag, jeg er mest begejstret for at være en del af. Det er større end nogen disciplin eller forskningssamfund - det er enormt."

Forskere, der er interesserede i at bidrage med data til ZooArchNet, bør kontakte Emery eller Guralnick eller udfylde kontaktformularen på ZooArchNets hjemmeside.

Holdet offentliggjorde sin undersøgelse i PLOS ONE .