Rekonstruering af istidsdiæter afslører et optrævlende net af liv

Forskning offentliggjort i denne uge i Science giver det klareste billede endnu af de genklangende konsekvenser af landpattedyrs tilbagegang på fødevæv gennem de sidste 130.000 år.

Det er ikke et kønt billede.

"Mens omkring 6% af landpattedyrene er uddøde i den tid, anslår vi, at mere end 50% af pattedyrs madweblinks er forsvundet," sagde økolog Evan Fricke, hovedforfatter af undersøgelsen. "Og de pattedyr, der med størst sandsynlighed vil falde, både tidligere og nu, er nøglen til kompleksiteten af ​​pattedyrs fødenet."

Et fødenet indeholder alle forbindelserne mellem rovdyr og deres bytte i et geografisk område. Komplekse fødenet er vigtige for regulering af populationer på måder, der tillader flere arter at sameksistere, hvilket understøtter økosystemets biodiversitet og stabilitet. Men dyrs tilbagegang kan forringe denne kompleksitet og underminere økosystemets modstandskraft.

Selvom tilbagegang af pattedyr er et veldokumenteret træk ved biodiversitetskrisen – hvor mange pattedyr nu er uddøde eller fortsætter i en lille del af deres historiske geografiske områder – har det ikke været klart, hvor meget disse tab har forringet verdens fødevæv.

For at forstå, hvad der er gået tabt fra fødenet, der forbinder landpattedyr, ledede Fricke et team af forskere fra USA, Danmark, Storbritannien og Spanien i at bruge de nyeste teknikker fra maskinlæring til at bestemme "hvem spiste hvem" for 130.000 år siden til i dag. Fricke udførte forskningen under et fakultetsstipendium ved Rice University og er i øjeblikket forsker ved Massachusetts Institute of Technology.

Ved at bruge data om nutidige observationer af rovdyr-bytte-interaktioner trænede Fricke og kolleger deres maskinlæringsalgoritme til at genkende, hvordan arternes egenskaber påvirkede sandsynligheden for, at en art ville bytte en anden. Når først den er blevet trænet, kunne modellen forudsige rovdyr-bytte-interaktioner mellem par af arter, der ikke er blevet direkte observeret.

"Denne tilgang kan fortælle os, hvem der spiser hvem i dag med 90% nøjagtighed," sagde ris-økolog Lydia Beaudrot, undersøgelsens seniorforfatter. "Det er bedre end tidligere tilgange har været i stand til at gøre, og det satte os i stand til at modellere rovdyr-bytte-interaktioner for uddøde arter."

Forskningen giver et hidtil uset globalt syn på fødenettet, der forbandt istidens pattedyr, sagde Fricke, samt hvordan fødenet ville se ud i dag, hvis sabeltandede katte, kæmpe jorddovendyr, pungdyrløver og uldne næsehorn stadig strejfede sammen med overlevende pattedyr .

"Selvom fossiler kan fortælle os, hvor og hvornår visse arter levede, giver denne modellering os et rigere billede af, hvordan disse arter interagerede med hinanden," sagde Beaudrot.

Ved at kortlægge ændringer i fødevæv over tid afslørede analysen, at fødevæv på verdensplan kollapser på grund af dyrenes tilbagegang.

"Modelleringen viste, at landpattedyrs fødevæv er blevet nedbrudt meget mere, end man ville forvente, hvis tilfældige arter var uddøde," sagde Fricke. "I stedet for modstandskraft under udryddelsespres viser disse resultater et sammenbrud i slowmotion fødenettet forårsaget af selektivt tab af arter med centrale fødevævsroller."

Undersøgelsen viste også, at alt ikke er tabt. Mens udryddelser forårsagede omkring halvdelen af ​​de rapporterede fald i fødenettet, stammede resten fra sammentrækninger i de geografiske områder af eksisterende arter.

"Gendannelse af disse arter til deres historiske områder rummer et stort potentiale til at vende disse tilbagegange," sagde Fricke.

Han sagde, at bestræbelser på at genvinde hjemmehørende rovdyr eller byttearter, såsom genindførelse af los i Colorado, europæiske bisoner i Rumænien og fiskere i staten Washington, er vigtige for at genoprette fødenettets kompleksitet.

"Når et dyr forsvinder fra et økosystem, giver dets tab genlyd på tværs af nettet af forbindelser, der forbinder alle arter i det økosystem," sagde Fricke. "Vores arbejde præsenterer nye værktøjer til at måle, hvad der er gået tabt, hvad mere vi har at miste, hvis truede arter uddør, og den økologiske kompleksitet, vi kan genoprette gennem gendannelse af arter." + Udforsk yderligere

Forsvundne fugle og pattedyr betyder undergang for nogle planter