Stängda regnskogar är en viktig del av jordens moderna ekosystem, men tropiska växter bevaras inte bra i fossilregistret så det är svårt att säga hur länge dessa livsmiljöer har funnits och var regnskogar en gång kan ha växt. Istället, forskare ser till dieter för utdöda djur, som låser bevis på växtligheten de åt i sina tänder. En ny studie ledd av forskare vid American Museum of Natural History finner att det paradigm som används för att identifiera stängda regnskogar genom dietsignaturer måste omvärderas. Resultaten publiceras denna vecka i tidskriften Proceedings of the National Academy of Sciences .

"Amazonas är världens mest mångsidiga regnskog, hem till en av tio kända arter på jorden, " sa Julia Tejada-Lara, som ledde studien som doktorand vid museet och Columbia University. "Stängda regnskogar har föreslagits att förekomma i detta område sedan åtminstone eocen, för ungefär 50 miljoner år sedan, men vi vet väldigt lite om deras omfattning och utveckling genom tiden."

För att rekonstruera antika ekosystem, inklusive regnskogar, forskare använder ofta stabila kolisotopanalyser (δ13C) på utdöda och levande växtätare. Stabila kolisotoper, som bildas i specifika proportioner inuti växter, bevaras i kroppsvävnaderna hos djuren som äter dessa växter. Prover från djurets ben, tänder, tånaglar, eller annat biologiskt material kan hjälpa forskare att avgöra vilka typer av växter som konsumerades.

I den nya studien, Tejada och hennes kollegor analyserade exemplar från American Museum of Natural History och Museum of Natural History i Lima som representerade 45 moderna växtätare och 12 arter av "sekundära konsumenter" (kött-, insekt-, och fiskätare) som lever i västra Amazonien. Författarna jämförde sedan sina resultat med en landmärkeanalys av moderna däggdjur i Ekvatorialafrika, en allmänt accepterad proxy som används för att identifiera tidigare slutna regnskogar på alla kontinenter. Forskarna fastställde också kväveisotopvärden från 35 däggdjursarter från Amazonas, hitta större komplexitet än förväntat i hur kväve från makromolekyler (kolhydrater, proteiner, och fetter [lipider]) införlivas i kroppsvävnader hos djur från olika nivåer i näringskedjan.

"Fram till denna punkt, det hade bara funnits ett annat brett isotopprov – och slutsatser om födokällor – av ett tropiskt däggdjurssamhälle med stängt tak i regnskogen, och det var i centrala Afrika, " sa medförfattaren John Flynn, Frick intendent för fossila däggdjur vid museets avdelning för paleontologi. "Så vi visste att om vi ville lära oss mer om både moderna och antika Amazonas ekosystem, vi var tvungna att testa om vi skulle förvänta oss att de tropiska skogsförhållandena skulle vara ungefär desamma på dessa två kontinenter som separerade för mer än 90 miljoner år sedan och har en 1, 600 mil brett hav mellan dem idag."

Jämförelsen avslöjar att Amazonas och Afrikas slutna regnskogar har ett mycket liknande medelvärde för isotopisk kol i kosten, och det kan vara representativt för däggdjursväxtätare i vilken som helst regnskog med stängt tak. Utöver detta nyupptäckta sätt att känna igen forntida regnskogar, Amazonas däggdjur i denna studie saknade mycket negativa kostvärden som hittades hos några av de afrikanska djuren. Dessa negativa värden används ofta direkt för att sluta sig till regnskogar med stängda tak i fossila register.

"Vi har funnit att dessa negativa isotopvärden inte längre kan användas som en oumbärlig indikator på en regnskog, " Sa Tejada. "Och vidare, att många av de långvariga antagandena om ekologiska nischer, matvanor, och isotopiska signaturer som kännetecknar tropiska samhällen måste sannolikt omvärderas."