Dessa käkben kommer från djur som samlats in på arkeologiska platser i sydöstra USA. Botten av den svarta björnkäken i mittboxen har skurits, eventuellt för användning i en mask. Kredit:Florida Museum foto av Kristen Grace
Det mänskliga miljöavtrycket är inte bara djupt, men gammal.
Forntida spår av detta fotavtryck kan hittas i djurben, skal, fjäll och horn på arkeologiska platser. Tillsammans, dessa exemplar berättar den årtusenden långa historien om hur människor har jagat, tama och transporterade djur, förändrade landskap och reagerade på miljöförändringar som skiftande temperaturer och havsnivåer.
Nu, den historien är tillgänglig digitalt genom en ny dataplattform med öppen åtkomst känd som ZooArchNet, som länkar samman register över djur över biologiska och arkeologiska databaser.
Att göra dessa provregister tillgängliga digitalt hjälper till att ge ett långsiktigt perspektiv på nuvarande biologiska mångfaldskriser, såsom djurens utrotning och förlust av livsmiljöer, och kan leda till mer välgrundad bevarandepolitik, sa Michelle LeFebvre, postdoktor vid Florida Museum of Natural History och huvudförfattare till en studie som introducerar ZooArchNet.
"Om vi är intresserade av att verkligen förstå den långa historien av interaktioner mellan människor och djur och miljöförändringar, dessa poster är nyckeln, ", sa hon. "De fyller ett gap mellan paleontologiska och moderna uppgifter och rekonstruerar baslinjer för biologisk mångfald från de tidigaste perioderna av mänsklighetens historia."
Zooarkeologiska exemplar – som kan sträcka sig från en snidad bennål till ett skalfragment från en hög av kasserade ostron – ger både biologiskt och kulturellt viktig information, sa LeFebvre.
ZooArchNet kopplar samman biologiska data för dessa gamla djurexemplar i VertNet och andra biologiska mångfaldsdatabaser med tillhörande arkeologisk information i kulturdatabaser som Open Context.
Robert Guralnick, medföreståndare för ZooArchNet och Florida Museum associerad curator för bioinformatik, sa att plattformens mål är "inte att vara" ännu en dataportal, men en koppling mellan discipliner. På det sättet, ZooArchNet är mer av en bro än något annat, men det gör den överbryggningen på ett formellt sätt för att få data att fungera."
Dessa gnagarrester från de karibiska öarna hjälper till att belysa den roll människor spelade för att transportera djur till områden där de inte tidigare levt. Historiska exemplar som dessa kan informera modern bevarandepolitik genom att förfina forskarnas förståelse av djurs tidigare utbredningar. Kredit:Florida Museum foto av Kristen Grace
Denna tvärvetenskapliga koppling kommer att möjliggöra datarik forskning om biologisk mångfald som är avgörande för att förstå människors utbredda påverkan på miljön, sa Kitty Emery, medföreståndare för ZooArchNet och Florida Museum associerad curator för miljöarkeologi.
"Vi tror ofta att vårt dramatiska inflytande på den naturliga världen är ett modernt fenomen, men i verkligheten, människor har format miljön i hundratusentals år, ", sade hon. "Att inkludera den historien i aktuella studier av biologisk mångfald kan ge uråldriga lektioner om hur och varför människor fattar vissa beslut om att använda sin miljö. Varför jagar människor vissa djur för att utrotas och tämjer andra? Vad motiverar dem att gå från hållbara miljöanvändningar till sådana som decimerar landskap? Den mänskliga komponenten ger den sidan av ekvationen - en viktig pusselbit när man försöker lösa moderna miljöproblem."
Eftersom naturskyddsgrupper prioriterar arter på randen, zooarkeologiska register kan ge insikter om var djur levde förr, hur deras fördelning har förändrats, vilka roller människor kan ha spelat i sina rörelser och hur nära relationer mellan människor och tama djur har utvecklats över tid. Ibland berättar dessa skivor en överraskande historia, sa LeFebvre.
Hennes arbete med historiska uppteckningar av hutia, Karibiska gnagare som liknar små capybaras, visar att ursprungsbefolkningen transporterade några av dessa djur till nya öar, utvidga sitt utbud till områden där de inte hade bott tidigare. Dessa register kan leda till bättre informerat bevarande av hutia, flera arter av vilka för närvarande är sårbara för utrotning eller riskerar att försvinna från vissa öar, sa LeFebvre.
"När du ser folk säga, "Detta djur är hemma i den här ökedjan, ' dessa register hjälper oss att säga, 'Faktiskt, det var mänskligt introducerat och vi borde fundera på vad det kan betyda för bevarandeinsatser över tid, "" sa hon. "Zooarkeologiska exemplar bidrar verkligen till vad vi uppfattar som naturliga utbredningar."
Zooarkeologiska exemplar kan också ge insikter om hur, när och varför människor domesticerade djur i det avlägsna förflutna. Forskning av Emery och hennes kollega Erin Thornton från Washington State University om de tidigaste användningsområdena för den mexikanska domesticerade kalkonen, förfadern till moderna inhemska kalkoner, belyser hur motivationen för att föda upp djur kan förändras över tid.
"Vårt senaste arbete tyder på att dessa fåglar först domesticerades för sina fjädrar och symboliska kopplingar till makt och prestige, snarare än som en källa till mat, " Hon sa.
Arkeologi kan också belysa hur människor kämpade med utmaningar som stigande havsnivåer och fluktuerande temperaturer tidigare.
Dessa hjorthorn hittades på en arkeologisk plats känd som Tick Island i Volusia County, Florida. Kredit:Florida Museum foto av Kristen Grace
Pågående arbete av LeFebvre och Neill Wallis, Florida Museum associerad curator för arkeologi, visar att kosten för människor på Floridas Gulf Coast övergick från sötvatten till marina matkällor när klimatet svalnade 1, 400 år sedan.
"Människor har hanterat klimatförändringar tidigare, fastän inte i samma omfattning av förödelse som vi står inför nu, " LeFebvre sa. "Att rekonstruera deras svar ger oss ett kritiskt perspektiv. Vart tog folk vägen? Vilka förändringar i djur och växter hände tidigare som vi kan förutse ska hända igen? Vi har ett långt mänskligt rekord som vi kan se tillbaka till och modellera efter."
Ett av stegen i skapandet av ZooArchNet var att utforma protokoll för att standardisera och publicera zooarkeologiska data på sätt som både biologisk mångfald och arkeologiska forskare kunde använda, sa Emery.
"Zooarkeologer har fått data där ute, men tills nu, uppgifterna har inte kunnat upptäckas, sökbar och användbar på ett öppet sätt av det större biologiska forskarsamhället, " sa hon. "ZooArchNet tillåter zooarkeologiska data att vara en del av den massiva tvärvetenskapliga rörelsen mot delning och tillgänglighet av biologisk mångfald samtidigt som man bevarar den mänskliga komponenten av hur livet på jorden har förändrats."
LeFebvre sa att att göra zooarkeologiska data upptäckbara via ZooArchNet betyder "himlen är gränsen" för nya typer av tvärvetenskapliga samarbeten och forskningsfrågor.
"Om vi vill genomföra studier som hjälper till att informera politiken, uppgifterna måste vara öppna för alla slags sinnen och discipliner. Det är det bidrag jag är mest exalterad över att vara en del av. Det är större än någon disciplin eller forskningsgemenskap - det är enormt."
Forskare som är intresserade av att bidra med data till ZooArchNet bör kontakta Emery eller Guralnick eller fylla i kontaktformuläret på ZooArchNets webbplats.
Teamet publicerade sin studie i PLOS ONE .