Es ist schwer vorstellbar, dass eine globale Kraft stark genug ist, um natürliche Muster zu verändern, die seit mehr als 300 Millionen Jahren auf der Erde bestehen. Eine neue Studie zeigt jedoch, dass Menschen genau das seit etwa 6.000 Jahren tun.
Verwandte Inhalte
- Video: Was ist das Anthropozän und warum ist es wichtig?
- Hat das Zeitalter der Menschen 1610 begonnen?
Die Zunahme der menschlichen Aktivität, die möglicherweise mit dem Bevölkerungswachstum und der Ausbreitung der Landwirtschaft zusammenhängt, scheint die Art und Weise, in der sich Pflanzen und Tiere über das Land verteilen, zu verändern, so dass die Arten heutzutage weitaus stärker als je zuvor voneinander getrennt sind.
Das ist das Ergebnis einer Studie, die diese Woche in der Zeitschrift Nature veröffentlicht wurde. Die Auswirkungen könnten enorm sein und ein neues Stadium in der globalen Evolution einleiten, das so dramatisch ist wie der Wechsel von einzelligen Mikroben zu komplexen Organismen.
Ein Forscherteam unter der Leitung von S. Kathleen Lyons, Paläobiologin im Programm Evolution of Terrestrial Ecosystems (ETE) des Smithsonian National Museum of Natural History, untersuchte die Verteilung von Pflanzen und Tieren über Landschaften in der Gegenwart und zurück im Fossilienbestand auf der Suche nach Mustern.
Meistens fanden sie Zufälligkeit, aber im Laufe der Zeit gab es immer eine kleine Untergruppe von Pflanzen und Tieren, die häufiger in Beziehung zueinander standen, als dies dem Zufall zuzuschreiben war. Diese Beziehung bedeutete, dass beide Artenpaare zusammen vorkommen. Wenn Sie also eine finden, finden Sie normalerweise die andere. Oder es bedeutete das Gegenteil: Wenn Sie eines finden, ist das andere normalerweise nicht vorhanden. In diesem Fall werden sie als getrennt betrachtet.
Ein Beispiel wäre, dass man bei Geparden oft Giraffen findet, weil sie den gleichen Lebensraum bevorzugen. Raubtier-Beute-Beziehungen können auch dazu führen, dass Tiere in der Landschaft nebeneinander existieren, wie im Fall von schlimmen Wölfen und riesigen Bodenfaultieren im späten Pleistozän. Es wird vermutet, dass schlimme Wölfe auf Baby-Riesenfaultieren gefangen sind.
Auf der anderen Seite handelt es sich bei abgesonderten Tieren um solche, die seltener zusammen auftreten als sie es allein durch Zufall tun würden. Heutzutage sind Grevys Zebra- und Colobus-Affen selten zusammen anzutreffen, da sie sich entwickelt haben, um verschiedene Landschaften auszunutzen.
Die überraschende Entdeckung war, dass es 300 Millionen Jahre lang üblicher war, dass Artenpaare zusammen vorkamen - sich in einer Landschaft ansammelten - als dass sie sich trennten. Dann kippte das Muster vor etwa 6000 Jahren in Nordamerika. Etwa zur gleichen Zeit wuchs die menschliche Bevölkerung und wurde abhängig von Landwirtschaft, Pflanzen- und Tiergemeinschaften und einem von Segregation geprägten Muster.
Lyons und ihre Kollegen untersuchten fast 360.000 Organismenpaare aus 80 Gemeinden auf verschiedenen Kontinenten. Die besten verfügbaren Daten für den fraglichen Zeitraum stammten jedoch überwiegend aus Nordamerika. Lyons geht davon aus, dass die Musterverschiebung weltweit sichtbar sein wird, wenn andere Forscher danach suchen.
"Es ist bemerkenswert, dass sich die Struktur einer Gemeinde in einer Weise ändert, wie sie sich bisher nicht geändert hat, und die mit dem Menschen in Verbindung zu stehen scheint", sagt Erle Ellis, Professor für Geographie und Umweltsysteme an der University of Maryland und Mitglied der Internationale Arbeitsgruppe Anthropozän der Union der Geowissenschaften. "Ich würde sagen, es ist einer der interessantesten Indikatoren, die ich je für eine Veränderung der mit dem Menschen verbundenen Biosphäre gesehen habe."
Die Wissenschaftler können nicht genau sagen, warum die Verschiebung zu diesem bestimmten Zeitpunkt in der Geschichte der Menschheit stattfindet, aber sie haben große Anstrengungen unternommen, um andere mögliche Zusammenhänge auszuschließen, einschließlich der Untersuchung von Eisbohrkernen, um vergangene Klimabedingungen zu ermitteln. Während dieser 300 Millionen Jahre gab es viele Perioden natürlicher Klimavariabilität, und das Muster blieb unverändert, wobei durchschnittlich 64 Prozent der Artenpaare mit signifikanten Beziehungen aggregiert wurden.
Nach der Schicht vor 6000 Jahren sank der Durchschnitt auf 37 Prozent. Heutzutage bedeutet eine signifikante Beziehung zwischen einem Artenpaar eher, dass man die eine findet, die andere nicht. Mit anderen Worten, Arten sind mehr als je zuvor getrennt.
Obwohl es keine rauchende Waffe gibt, denkt Lyons über die Rolle nach, die Menschen bei dieser Veränderung gespielt haben. „Wir leben in vielen Gebieten, in denen sich die Arten früher überlappten“, sagt sie. "Sie überlappen sich nicht mehr, weil sie nicht durch die Gebiete kommen, in denen wir jetzt leben."
Gregory Dietl, Paläoökologe und Kurator für kenozoische Wirbellose an der Paläontologischen Forschungsinstitution in Ithaca, New York, sagt, dass dieser Bruch in einem 300 Millionen Jahre alten Muster ein Zeichen dafür ist, dass wir in einer neuen Welt leben und dass dies der Fall ist Schwieriger ist es, die Vergangenheit zu nutzen, um vorherzusagen, was in Zukunft passieren wird.
"Für mich war das das große Stück", sagt er. "Was bedeutet dieses stärker getrennte Muster letztendlich für die Art, die sich in Zukunft an den Klimawandel anpassen oder nur darauf reagieren kann?"
Dietl schrieb eine Rezension der Studie, die auch in derselben Ausgabe von Nature erscheint . Wie viele seiner Kollegen, die das Papier gesehen haben, hält er es für vernünftig, dass eine zunehmende Segregation die Arten anfälliger für Veränderungen in ihrer Umwelt macht.
"Es bedeutet wahrscheinlich, dass Arten anfälliger für das Aussterben sind, weil es weniger Verbindungen zwischen ihnen gibt", sagt Lyons. Der Mensch hat Pflanzen- und Tierpopulationen durch Zerstörung und Fragmentierung von Lebensräumen zerstört. Ihre Reichweiten sind kleiner und überschneiden sich nicht mehr so wie früher.
„Und weil ihre geografische Reichweite geringer ist, ist ihre Häufigkeit mit ziemlicher Sicherheit geringer.“ In einer Welt ohne klare Beispiele aus der Vergangenheit ist es jedoch weitaus schwieriger zu verstehen, wie sich Umweltveränderungen auf Arten auswirken.
Unabhängig davon, ob sich in Zukunft mehr Pflanzen und Tiere anpassen oder aussterben, zeigt diese dramatische Veränderung in der Vergangenheit das Ausmaß menschlicher Einflüsse, die die offizielle Benennung eines neuen Zeitalters ausgelöst haben: des Anthropozäns.
"Es besteht die Tendenz zu glauben, dass der Mensch bis vor kurzem keine transformierende Kraft geworden ist", sagt Ellis. „Dieser Effekt kann jedoch auf die Anfänge der Landwirtschaft zurückgeführt werden. Es ist also ein sehr früher Indikator. Der Prozess, in dem sich Menschen von anderen Spezies unterscheiden und wie sie die Erde transformieren, ist die Ursache des Anthropozäns. Diese [Studie] ist also interessant in Bezug auf die Frage, wo und wann dieser Zug den Bahnhof verlassen hat. “
Entdecken Sie, warum Wissenschaftler glauben, wir befinden uns in einem neuen geologischen Zeitalter und was dies für unsere Zukunft bedeutet.Es ist jedoch unwahrscheinlich, dass diese Studie dazu beiträgt, das Datum festzulegen, an dem Wissenschaftler den Beginn des Anthropozäns markieren. Die Anthropocene Working Group wird diese Entscheidung voraussichtlich 2016 treffen, und sie verlassen sich eher auf die anerkannte Praxis, eine genau definierte Linie im Sand - oder in den meisten Fällen im Gestein - zu identifizieren, die die Summe der Umwelteinflüsse darstellt Änderungen, die die Verschiebung von einem Zeitraum zum nächsten kennzeichnen.
Der Vorsitzende der Arbeitsgruppe und Professor für Paläobiologie an der Universität von Leicester, Jan Zalasiewicz, sagt, dass die Grenze wahrscheinlich 1952 gezogen wurde, als die Auswirkungen von Kernwaffentests eine deutliche radioaktive Signatur im Sediment auf der ganzen Welt hinterließen.
"Radionuklide stellen keine so große Veränderung des Erdsystems dar wie die in der Veröffentlichung beschriebenen Veränderungen der Populationsdynamik, aber sie liefern einen schärferen Zeitmarker", schrieb er in einer E-Mail. Und das ist es, wonach die Arbeitsgruppe sucht. Was das aktuelle Papier zur Diskussion beiträgt, könnte auf Zalasiewicz 'Radar jedoch noch viel wichtiger sein.
"Dies verstärkt den zunehmenden Eindruck, dass sich das Anthropozän nicht nur vom Holozän unterscheidet, sondern sich in einigen wichtigen Punkten auch von allen früheren historischen Episoden auf diesem Planeten unterscheidet", schrieb er. Zalasiewicz war einer der Mitautoren eines kürzlich erschienenen Papiers in The Anthropocene Review, in dem er vorschlug, dass die erheblichen Auswirkungen, die Menschen auf dem Planeten aufleben lassen, der Beginn eines langen Übergangs zu etwas völlig Neuem sein könnten - einer dritten Evolutionsstufe.
Der bisherige Übergang von einzelligen Organismen zu komplexem Leben dauerte ungefähr 100 Millionen Jahre. Daher ist es nicht unangemessen, darauf hinzuweisen, dass wir eine (sehr langfristige) Kursänderung für die Biosphäre einleiten.
Befürworter eines solchen Übergangs deuten auf die globale Homogenisierung von Pflanzen und Tieren, die Einführung großer Mengen neuer Energie aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe in das Erdsystem, die zunehmende Integration der Technologie in ein globales Netzwerk menschlicher Interaktionen und die Dominanz von a einzelne Spezies, Homo sapiens, die Entwicklung anderer Spezies lenkend.
Wenn Lyons Ergebnisse in anderen Teilen der Welt im Fossilienbestand nachgebildet werden können, würde dies beweisen, dass unser globaler Einfluss auf die Entwicklung des Lebens auf der Erde vor Tausenden von Jahren begann.
"Ich muss sagen, dass dieses Ergebnis so beeindruckend ist, dass ich denke, es wird eine Menge Wissenschaftler damit beschäftigen, dies zu entschlüsseln", sagt Ellis. „Sie eröffnen eine völlig neue Sichtweise auf Veränderungen im Erdsystem, auf Veränderungen in der Biosphäre und auf Veränderungen, die durch den Menschen hervorgerufen werden. Dies ist nicht das letzte Wort, aber es ist die Eröffnungssalve für eine Diskussion darüber. “
UPDATE 17.12.2015: In einer früheren Version dieses Artikels wurde angegeben, dass Elefanten und Giraffen ein "signifikantes Paar" bilden, wenn es sich um Giraffen und Geparden handeln soll, und dass signifikante Tierpaare, die "immer" aggregiert sind, zusammen gefunden werden und getrennte tiere werden "nie" zusammen gesehen.
