Het is moeilijk om je een wereldmacht voor te stellen die sterk genoeg is om natuurlijke patronen te veranderen die al meer dan 300 miljoen jaar op aarde bestaan, maar een nieuwe studie toont aan dat mensen precies dat al ongeveer 6000 jaar doen.
gerelateerde inhoud
- Video: Wat is het antropoceen en waarom is het belangrijk?
- Begon het tijdperk van de mensen in 1610?
De toename van menselijke activiteit, misschien gekoppeld aan populatiegroei en de verspreiding van de landbouw, lijkt de manier te hebben veranderd waarop planten en dieren zich over het land verspreiden, zodat soorten tegenwoordig veel meer gescheiden zijn dan ooit tevoren.
Dat is de conclusie van een studie die deze week in het tijdschrift Nature verscheen, en de gevolgen zouden enorm kunnen zijn, een nieuwe fase in de wereldwijde evolutie inluidend zo dramatisch als de verschuiving van eencellige microben naar complexe organismen.
Een team van onderzoekers onder leiding van S. Kathleen Lyons, een paleobiologe bij het Evolution of Terrestrial Ecosystems (ETE) -programma in het Smithsonian's National Museum of Natural History, onderzocht de verspreiding van planten en dieren over landschappen in het heden en terug door het fossielenbestand op zoek naar patronen.
Meestal vonden ze willekeur, maar door de tijd heen was er altijd een kleine subset van planten en dieren die vaker in relatie tot elkaar opdoken dan aan toeval kan worden toegeschreven. Die relatie betekende ook dat paren van soorten samen voorkomen, dus als je er een vindt, vind je meestal de andere. Of het betekende het tegenovergestelde: wanneer je er een vindt, is de andere meestal niet aanwezig, in welk geval ze als gescheiden worden beschouwd.
Een voorbeeld zou zijn dat waar cheeta's zijn, je vaak giraffen vindt, omdat ze dezelfde habitat verkiezen. Roofdier-prooi relaties kunnen er ook voor zorgen dat dieren naast elkaar bestaan in het landschap, zoals in het geval van afschuwelijke wolven en gigantische grondluiaarden in het late Pleistoceen. Er wordt aangenomen dat er afschuwelijke wolven zijn opgejaagd op baby gigantische grondluiaarden.
Aan de andere kant zijn gesegregeerde dieren diegene die minder vaak samen verschijnen dan ze bij toeval alleen zouden doen. Tegenwoordig worden de zebra- en colobusapen van Grevy zelden samen gevonden omdat ze zijn geëvolueerd om verschillende landschappen te exploiteren.
De verrassende ontdekking was dat het gedurende 300 miljoen jaar gebruikelijker was dat soortenparen samen voorkwamen - om zich op een landschap te verzamelen - dan voor hen om te scheiden. Toen draaide het patroon ongeveer 6000 jaar geleden om in Noord-Amerika. Rond dezelfde tijd breidde de menselijke bevolking zich uit en werd afhankelijk van landbouw, planten en dierengemeenschappen verschoven naar een patroon gedomineerd door segregatie.
Lyons en haar collega's keken naar bijna 360.000 paren organismen uit 80 gemeenschappen op verschillende continenten, maar de beste gegevens die voor hen beschikbaar waren in de betreffende periode kwamen voornamelijk uit Noord-Amerika. Lyons verwacht dat de patroonverschuiving over de hele wereld duidelijk zal zijn als andere onderzoekers ernaar zoeken.
"Het is opvallend dat er een gemeenschapsstructuur is die verandert op een manier die nog niet eerder is veranderd en die geassocieerd lijkt te zijn met mensen", zegt Erle Ellis, professor aardrijkskunde en milieusystemen aan de Universiteit van Maryland en lid van de International Union of Geological Sciences Anthropocene Working Group. "Ik zou zeggen dat het een van de meest interessante indicatoren is die ik ooit heb gezien van een verandering in de biosfeer die bij mensen hoort."
De wetenschappers kunnen niet precies zeggen waarom de verschuiving plaatsvindt op dit specifieke moment in de menselijke geschiedenis, maar ze hebben er alles aan gedaan om andere mogelijke verbindingen uit te sluiten, waaronder het onderzoeken van ijskernen om in het verleden klimaatomstandigheden te krijgen. Er zijn veel periodes geweest van natuurlijke klimaatvariabiliteit gedurende die 300 miljoen jaar, en nog steeds bleef het patroon stabiel, met een gemiddelde van 64 procent van soortenparen met significante relaties die worden geaggregeerd.
Na de verschuiving 6.000 jaar geleden daalde het gemiddelde tot 37 procent. Tegenwoordig betekent een significante relatie tussen een paar soorten eerder waar je de ene vindt, de andere niet. Met andere woorden, soorten zijn meer gescheiden dan ooit tevoren.
Hoewel er geen rokend pistool is, denkt Lyons over de rol die mensen in deze verandering speelden. "We leven in veel gebieden waar soorten hun distributies overlappen", zegt ze. "Ze overlappen elkaar niet meer omdat ze niet door de gebieden kunnen komen waar we nu wonen."
Gregory Dietl, paleo-ecoloog en curator van cenozoïsche ongewervelden aan het Paleontological Research Institution in Ithaca, New York, zegt dat deze breuk in een 300 miljoen jaar oud patroon aangeeft dat we in een nieuwe wereld leven, en dat maakt het uitdagender om het verleden te gebruiken om te voorspellen wat er in de toekomst kan gebeuren.
"Voor mij was dat het grote stuk", zegt hij. "Wat betekent dit meer gescheiden patroon uiteindelijk voor hoe soorten zich kunnen aanpassen of gewoon kunnen reageren op klimaatverandering in de toekomst?"
Dietl schreef een recensie van de studie die ook in dezelfde uitgave van Nature voorkomt. Net als veel van zijn collega's die de krant hebben gezien, vindt hij het redelijk dat een verhoogde segregatie soorten kwetsbaarder kan maken voor veranderingen in hun omgeving.
"Het betekent waarschijnlijk dat soorten kwetsbaarder zijn voor uitsterven, omdat er minder verbindingen tussen hen zijn", zegt Lyons. Mensen hebben planten- en dierenpopulaties afgebroken door habitats te vernietigen en te fragmenteren. Hun reeksen zijn kleiner en overlappen elkaar niet meer zoals vroeger.
"En omdat hun geografische reeksen kleiner zijn, is hun overvloed vrijwel zeker kleiner." Maar begrijpen hoe omgevingsveranderingen soorten zullen beïnvloeden, is veel moeilijker in een wereld zonder duidelijke voorbeelden uit het verleden om op te vertrouwen.
Of in de toekomst meer planten en dieren zich aanpassen of uitsterven, deze dramatische verschuiving in het verleden benadrukt de omvang van menselijke invloeden die hebben geleid tot de officiële naamgeving van een nieuw tijdperk: het Antropoceen.
"Er is een neiging om te denken dat mensen pas vrij recent een transformerende kracht zijn geworden", zegt Ellis. “Maar dit effect kan aan het begin van de landbouw worden geplaatst. Het is dus een zeer vroege indicator. Het proces waarbij mensen zich van andere soorten onderscheiden en de manier waarop ze de aarde transformeerden, is echt de oorzaak van het antropoceen. Dus deze [studie] is interessant in termen van vragen waar en wanneer heeft deze trein het station verlaten? "
Ontdek waarom wetenschappers denken dat we ons in een nieuw geologisch tijdperk bevinden en wat dit betekent voor onze toekomst.Het is echter niet waarschijnlijk dat deze studie zal helpen de datum vast te stellen die wetenschappers zullen gebruiken om het begin van het Antropoceen te markeren. De Anthropocene Working Group zal dat besluit in 2016 nemen, en ze zullen eerder vertrouwen op de geaccepteerde praktijk van het identificeren van een goed gedefinieerde lijn in het zand - of in de meeste gevallen, de rots - die de som van veranderingen die de verschuiving van de ene tijdsperiode naar de volgende aangeven.
Voorzitter van de werkgroep en professor in de paleobiologie aan de Universiteit van Leicester, Jan Zalasiewicz, zegt dat de lijn waarschijnlijk is getrokken in 1952, toen fall-out van thermonucleaire wapentests een duidelijke radioactieve signatuur in sediment over de hele wereld neerlegde.
"Radionucliden vertegenwoordigen niet zo'n grote verandering in het aardsysteem als de veranderingen in de populatiedynamiek die in de krant worden beschreven, maar ze bieden wel een scherpere tijdmarkering, " schreef hij in een e-mail. En dat is wat de werkgroep zoekt. Wat de huidige paper aan de discussie bijdraagt, kan echter iets groters op Zalasiewicz's radar zijn.
"Dit voegt gewicht toe aan de toenemende indruk dat het Antropoceen niet eenvoudig verschilt van het Holoceen, maar in sommige belangrijke opzichten ook verschilt van alle eerdere historische afleveringen op deze planeet, " schreef hij. Zalasiewicz was een van de co-auteurs in een recent artikel in The Anthropocene Review waarin wordt voorgesteld dat de aanzienlijke impact die mensen op het leven op de planeet hebben, het begin kan zijn van een lange overgang naar iets compleet nieuws - een derde fase in de evolutie.
De vorige overgang van eencellige organismen naar complex leven duurde ongeveer 100 miljoen jaar, dus het is niet onredelijk om te suggereren dat we een (zeer langdurige) verandering in gang zetten voor de biosfeer.
Voorstanders van een dergelijke overgang wijzen op de wereldwijde homogenisering van planten en dieren, de introductie van enorme hoeveelheden nieuwe energie in het aardse systeem door het verbranden van fossiele brandstoffen, de toenemende integratie van technologie in een wereldwijd netwerk van menselijke interacties en de dominantie van een enkele soort, Homo sapiens, die de evolutie van andere soorten aanstuurt.
Als de resultaten van Lyons kunnen worden gerepliceerd in het fossielenbestand in andere delen van de wereld, zou dit bewijzen dat onze wereldwijde invloed op de evolutie van het leven op aarde duizenden jaren geleden begon.
"Ik moet zeggen dat dit resultaat zo opvallend is dat ik denk dat het veel wetenschappers bezig zal houden dit te ontcijferen", zegt Ellis. “Ze openen een deur naar een geheel nieuwe manier van kijken naar veranderingen in het aardingssysteem, veranderingen in de biosfeer, veranderingen veroorzaakt door mensen. Dit is niet het laatste woord, maar het is de opening tot een discussie hierover. ”
UPDATE 17/12/2015: Een eerdere versie van dit artikel verklaarde dat olifanten en giraffen een "significant paar" vormen, terwijl het giraffen en cheeta's zouden moeten zijn, en dat significante paren dieren die "altijd" verzameld zijn samen worden gevonden, en gescheiden dieren worden "nooit" samen gezien.
