Burgess Shale näringsväv är en av åtta uråldriga näringsväv som analyserades för likheter. Kredit:Jennifer Dunne
Om du vill förstå ett ekosystem, titta på vad arten inom den äter. När man studerar näringsnäten – hur djur och växter i ett samhälle är sammankopplade genom sina kostpreferenser – kan ekologer pussla ihop hur energi flödar genom ett ekosystem och hur stabil den är mot klimatförändringar och andra störningar. Att studera forntida näringsnät kan hjälpa forskare att rekonstruera samhällen av arter, många länge utdöda, och till och med använda dessa insikter för att ta reda på hur moderna samhällen kan förändras i framtiden. Det finns bara ett problem:bara vissa arter lämnade tillräckligt med spår för forskare att hitta eoner senare, lämnar stora luckor i fossilregistret — och forskarnas förmåga att pussla ihop näringsvävarna från det förflutna.
"När saker dör och bevaras som fossiler, allt det som inte är ben och tänder och skal bara förfaller, " säger Santa Fe Institutes vicepresident för vetenskap Jennifer Dunne, en erfaren matnätsforskare. "Organismer som främst är mjuka, de brukar bara försvinna från skivan helt och hållet."
Ett nytt papper av paleoekologen Jack Shaw, en Ph.D. student vid Yale University som ledde studien, Dunne och andra forskare belyser dessa luckor och visar vägen till hur man kan ta hänsyn till dem. "De saknade komponenterna i fossilregistret - som organismer med mjuk kropp - representerar enorma luckor i att förstå antik ekologi, men vi har inte tänkt så mycket på hur dessa klyftor påverkar våra slutsatser, "Shaw säger. "Vi tar fossilregistret till nominellt värde utan att kritiskt tänka på hur nominellt värde kanske inte är robust och korrekt."
Med fokus på frånvaron av mjukkroppsliga taxa i fossilregistret, studien, publiceras i Paleobiologi den 14 januari, Parlamentet noterar att det är avgörande att ta hänsyn till dessa dataluckor för att skapa en mer korrekt bild av forntida näringsvävar. Genom att bara titta på fossiliserade taxa, utan att ta hänsyn till förlusten av mjukkroppsorganismer till tidens sand, till exempel, forskare kan göra misstaget att anta att det ekologiska samhället var strukturerat annorlunda och mindre stabilt än det faktiskt var.
Men genom att utgå från nätverksteori, forskarna kunde visa att inkluderandet av mjukkroppsorganismer är avgörande för realistiska skildringar av forntida näringsvävar. De fann att ekologiska skillnader mellan mjuka och hårda taxa förekommer i journalen över en tidig eocen näringsväv, men inte i mycket äldre kambriska näringsnät, vilket tyder på att skillnaderna mellan grupperna har funnits i minst 48 miljoner år.
"Geologer och biologer antar att mjuka och hårda saker har olika livsvanor - var de bor eller vem de äter - men vi kvantifierar det faktiskt här med hjälp av nätverksanalys, " säger Shaw.
Han och Dunne hoppas att studien kommer att bidra till att stärka framtida forskning inom det växande området för återuppbyggnad av forntida matnät. "Det här arbetet är verkligen viktigt, eftersom det brottas med en del av den grundläggande osäkerheten i samband med fossilregistret, säger Dunne.
"Metodiken kan tillämpas på olika andra typer av fördomar, "inte bara den mjukkroppsrelaterade fördomen, Shaw anteckningar. "Vi hoppas kunna börja vara mer kritiska mot forntida näringsvävar och kanske öppna upp dem för att bli mer robusta. Ett bättre grepp om hur forntida näringsvävar påverkades av störningar kommer att göra det möjligt för oss att göra bättre förutsägelser om hur framtida ekosystem kan se ut. ."