Mořské fosilie mají vodítka o moderních ekosystémech

Když se ponoříme do šesté fáze masového vymírání Země (kterého jsme si vědomi), biologové, kteří chtějí zachovat a obnovit ekosystémy, které byly zbaveny rostlinného a živočišného života, mohou čelit docela skličujícímu úkolu. Pomoc je však na cestě v podobě některých oceánských červů, měkkýšů a krabů. Studie zveřejněná 11. července v časopise PeerJzjistili, že fosilie z těchto skupin jsou ve fosilním záznamu skutečně zachovány úměrně jejich rozmanitosti, což představuje solidní zdroj informací o minulých ekosystémech.

[Related: Fossil trove in Wales is a 462-million-year-old world of wee sea creatures.]

Spolehlivé důkazy o tom, jak vypadaly před příchodem lidí, může být obtížné najít, zejména v pobřežních ekosystémech. Tato místa byla zpustošena nadměrnou sklizní a znečištěním staletí předtím, než lidé začali sledovat své zdraví. Zde může pomoci měkkýš.

„Toto téma je v paleontologii po desetiletí. Lidé se podívali na moderní ekosystémy v různých biotopech, aby viděli, jak dobře fosilní záznamy odrážejí to, co tam žije,“ uvedl v prohlášení spoluautor studie a předseda paleontologie bezobratlých ve Floridském muzeu přírodní historie Michal Kowalewski. „Ale většina předchozích studií se zabývala tím, jak jsou druhy zaznamenávány v rámci konkrétní skupiny.“ Chtěli jsme vědět, jak jsou skupiny zaznamenávány v rámci celého systému.“

Starověké organismy, které byly primárně vyrobeny z měkkých tkání, jsou ve fosilním záznamu méně pravděpodobné než ty s tvrdšími částmi těla, jako jsou kosti a lastury. Tyto tužší části také přicházejí v různém stupni tloušťky a síly, především v závislosti na tom, k jakému organismu patřily a v jaké fázi vývoje se nacházely.

Vědci se dívali na měkkýše jako na proxy pro celkové zdraví ekosystémů, protože jsou běžné ve fosilních záznamech a mohou představovat zdraví ekosystému. Jejich robustní skořápky poseté mořské dno a ukazují vzory druhové rozmanitosti a distribuce, které mohou poskytnout okno do minulých stavů oceánu před tím, než do obrazu vstoupili lidé.

Podle týmu mohou být měkkýši v minulosti a současnosti používáni k širokému odvození zdraví ekosystému, částečně kvůli jejich postavení jako páteře vodního ekosystému, způsobu, jakým se vitální znaky používají k signalizaci zdraví pacienta. Vědci pak mohou při porovnání pozůstatků dávno mrtvých druhů s živými provést důkladnější kontrolu a najít vzorce poklesu populace, posunu oblastí stanovišť a případů, kdy byly zavlečeny invazní druhy.

V roce 2021 vědci v Evropě prokázali, že původní biologická rozmanitost měkkýšů ve východní části Středozemního moře se téměř úplně zhroutila v důsledku globálního oteplování, což naznačuje, že i jiné organismy mohou mít problémy.

„Většina z toho, co víme, pokud jde o zkreslení ve fosilních záznamech, je založena na měkkýších,“ uvedla v prohlášení spoluautorka a paleobioložka z Nevadské univerzity v Las Vegas Carrie Tylerová. „Naši studii jsme navrhli tak, abychom zjistili, zda jsou tyto předsudky konzistentní, když zahrnete mnoho druhů organismů, nejen měkkýše.“ Co se stane, když máte v mořském ekosystému červy a mořské ježky a všechny ostatní skupiny?

[Related from PopSci+: The ghosts of the dinosaurs we may never discover.]

V této studii bylo prvním krokem týmu najít vhodný mořský ekosystém pro srovnání živých a fosilních organismů, aby se prozkoumaly nesrovnalosti mezi minulými a současnými komunitami. Použili relativně nezměněné prostředí u pobřeží Severní Karolíny, které mělo kosterní pozůstatky mrtvých zvířat a živých zvířat. Zatímco tam, tým shromáždil vzorky z 52 míst, která zahrnují široké spektrum pobřežních a pobřežních stanovišť, která podporují specializovaná společenství organismů.

Během dvou let tým napočítal přes 60 000 živých a mrtvých exemplářů představujících stovky různých mořských bezobratlých. Tlusté schránky měkkýšů byly ve fosilním záznamu příliš zastoupeny ve srovnání s jinými měkčími skupinami. Fragmenty mrtvých písečných dolarů, korálů, trubotvorných červů a jiných neměkkýšů však byly šířeji zastoupeny na stejné úrovni jak hojnosti, tak diverzity jako jejich živé protějšky.

Brachiopodi a mořské hvězdy, které měly v dnešní oblasti menší diverzitu, nebyly ve fosilních záznamech vidět, částečně kvůli jejich nízkému počtu. V minulých a současných stanovištích také dominovaly různé druhy. Například typ kraba poustevníka, který je dnes běžný, se ve fosilních záznamech neobjevil, ale celkový počet druhů v různých skupinách zůstal stejný.

Podle týmu většina mořských ekosystémů nemá úplný seznam druhů, které tam žijí, a stávající počet se zmenšuje, protože některé druhy ubývají a jiné vyhynou. Pokud budou tato další mořská prostředí archivována jako to v Severní Karolíně v této studii, výzkumníci budou mít základní linii pro vyhodnocení dlouhodobé životaschopnosti v těchto komunitách.

„Můžeme použít celé fosilní shromáždění jako obrázek do minulosti pro konkrétní místo navzdory rozdílům v uchování mezi zvířaty,“ řekl Tyler. „Porovnáním s živou komunitou můžeme vidět, jak moc se ekosystém změnil, a na základě těchto změn rozhodnout o nejlepších strategiích ochrany.“