Их анализ окаменелых останков из месторождения Мессель недалеко от Франкфурта, Германия, предоставляет наиболее убедительные на сегодняшний день доказательства того, что древние пищевые сети были организованы так же, как современные пищевые сети. Их статья с описанием исследования появится в Интернете и в открытом доступе на этой неделе в Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences.
Сначала исследователи собрали данные о более чем 6500 кормовых отношениях между 700 видами, обнаруженными в месторождении, которые относятся к эпохе эоцена. Затем они построили две сети кормовых взаимодействий — одну для озера и одну для окружающего леса.
Затем они математически сравнили структурные особенности каждой пищевой сети с характеристиками современных наборов данных о пищевых сетях, сопоставив такие показатели, как доли плотоядных, травоядных и всеядных; раздача кормушек общего и специального назначения; средние длины питающих цепей, соединяющих пары таксонов; и так далее.«Мы обнаружили, что пищевая сеть озера Мессел с 94 таксонами и 517 связями очень похожа на современную пищевую сеть», — говорит профессор SFI Дженнифер Данн. «Это несмотря на то, что 48 миллионов лет круговорота и эволюции видов отделяют экосистему озера Мессель от современных экосистем».
Анализ структуры пищевой сети лесов Месселя был более сложным из-за высокой степени видового разнообразия, представленного в наборе данных Месселя — 630 таксонов и 5 534 кормовых звена — намного больше, чем то, что включают наборы данных для современных сетей.«По сути, у нас пока нет примеров всеобъемлющих наборов данных современных наземных пищевых сетей с высоким разрешением растений, насекомых и их взаимодействий, которое мы включили в набор данных Messel forest», — говорит Данн.Тем не менее, исследователи смогли показать, что лесная паутина Месселя, вероятно, сравнима по структуре с современными сетями, с помощью моделей, учитывающих различия в структуре, которые могут возникнуть в результате гораздо большего количества таксонов и взаимодействий в данных Месселя.
Результаты значительны, потому что они показывают, что экосистема Месселя сформировала современную экологическую структуру вместе с современной биотой за относительно короткий 18-миллионный период после последнего вымирания Земли, массового вымирания в конце мелового периода, которое нарушило динамику экосистемы. в массовом масштабе и послужило узким местом для видового разнообразия.Данн говорит, что помимо экологического и эволюционного значения исследования, работа привела к созданию наиболее детализированной, подробной и всеобъемлющей наземной пищевой сети из когда-либо составленных.«Мы хотим, чтобы наши данные послужили вызовом для экологов по сбору данных о пищевых цепях с более высоким и равномерным разрешением для существующих систем», — говорит она.Древние пищевые сети особенно трудно реконструировать, поскольку данные о них обычно ограничены и низкого качества.
Но сланцевое месторождение Мессель уникально. Ученые предполагают, что выбросы токсичных вулканических газов за короткое время сделали воздух и воду в этом районе смертельными для большинства людей.
Животные в озере и рядом с ним были подавлены и вместе с растениями затонули на глубинах озера с низким содержанием кислорода, где они были задушены грязью и окаменелыми мягкими тканями и всем остальным.«Мессель» включает в себя выдающиеся доказательства взаимодействия при кормлении, в том числе содержимое желудка и следы укусов в мягких тканях, которые можно проследить до частей рта конкретного вида, — говорит Данн.«Создание такой высокоразрешенной пищевой сети стало возможным для Месселя из-за безупречной сохранности мягких частей тела и экологических следов в отложениях, — говорит она, — и потому, что мой соавтор, Конрад Лабандейра, является одним из самых выдающихся людей в мире. эксперты по ископаемым взаимодействиям растений и насекомых ».