Masse Tiere Aussterben, nicht Klimawandel getötet Pflanzen

Behind the Scenes Artikel wurde LiveScience in Zusammenarbeit mit der National Science Foundation zur Verfügung gestellt.

Jack Williams ist eine Pflanze Ökologe am Herzen. Er liebt es, herauszufinden, wie – und warum – Gemeinschaften Veränderung im Laufe der Zeit zu Pflanzen.

"Für meine ganze Karriere, ich sehr daran interessiert, das Problem der"keine-analog"Pflanzengesellschaften, die Gemeinden, die in der Vergangenheit bestanden aber sind heute nicht mehr gefunden, habe", sagte Williams, Professor für Geographie an der Universität von Wisconsin in Madison, der Experte für antike Klima und Ökosysteme. "sie bestehen oft aus noch lebenden Arten, aber in Kombinationen nicht gefunden im Moment und sieht sehr seltsam, eine moderne Ökologe."

Zum Beispiel wurden hohe Häufigkeiten von Nadel-leaved Bäume, wie Fichte und Lärche und Laubbäume (diejenigen, die verlieren ihre Blätter, wie Asche und Hainbuche) in fossilen Aufzeichnungen im oberen Mittelwesten gefunden aus dem Ende der letzten Eiszeit. Aber heute, diese Bäume in sehr unterschiedlichen geographischen Gebieten leben.

"Also meine Frage einfach ist: Warum bildeten diese Gemeinden in der Vergangenheit, und warum sind sie nicht mehr herum heute?" Williams sagte.

Vor kurzem fand diese Interessen eine neue Dimension für ihn. Im November veröffentlichte Williams und seine Kollegen, darunter Doktorand Jacquelyn Gill, Forschung auf wie das Aussterben der alten großen pflanzenfressenden Tiere wie Mammuts und Mastodons, Ökosysteme betroffen, wenn die riesigen Säugetiere ihren Niedergang in Nordamerika vor etwa 15.000 Jahren begann.

Aber auf diese Weise erhöht die Forscher auch faszinierende neue Fragen, wie diese Tiere in erster Linie gestorben sein könnte.

Um Daten zu sammeln, erforschte die Forscher etwa 40 Fuß des Sediments, fossile Pollen, Kohle zu analysieren und Dung Pilzsporen unter Appleman See in Indiana, einem tiefen Körper von Wasser zurückgelassen, als die letzte Eiszeit vor etwa 20.000 Jahren endete.

Um die Bevölkerungsdichte der Tiere zu bestimmen, untersuchten die Wissenschaftler Stufen des Pilzes Sporormiella, allgemein gefunden im Kot der großen Pflanzenfresser. Sie Maßen auch Pollen, eingebettet in die Schichten von Sedimenten zu bekommen ein Bild von Pflanzenwachstum und Dichte und Kohle um zu ermitteln, wenn Brände.

Sie fanden heraus, dass der Tod dieser Tiere offenbar aufgefordert, eine Verbreitung von Laubbäumen und letztlich die Anhäufung von holzigen Ablagerungen, die zu einem dramatischen Anstieg der Waldbrände beigetragen. Sie bestimmt auch, dass die Tiere Rückgang wahrscheinlich allmählich war, was bedeutet, dass sie nicht von einem plötzlichen Ereignis sterben.

Zusammengenommen, erschien die Beweise zu beseitigen einige populären Theorien darüber, was ihre Massenaussterben, einschließlich der Auswirkungen von Komet, ein Meteor, "Blitzkrieg" der menschlichen Jagd oder einen Verlust des Lebensraums durch klimatische Veränderungen verursacht.

"Unsere Arbeit vor Ort am See Appleman hat Spaß gemacht, aber hatte seinen Anteil an Herausforderungen", sagte Williams.

Das Forscherteam erhielt seine Sediment Proben durch einen Prozeß bekannt als Kernbohrungen. Ihre erbohrte Betrieb bestand aus einer dreiköpfigen Crew, zwei Kanus und ein hölzerne Floß auf die Kanus.

"Unsere erbohrte Lauf einen Meter lang, so dass wir den Schlamm einen Meter zu einem Zeitpunkt abrufen tiefer und tiefer in den Seesedimenten mit jedem Laufwerk schieben", sagte er. "Der Druck erfolgt von hand, und wir haben zwei-Meter-Stangen, die wir auf Hinzufügen zu halten, da wir fahren tiefer und tiefer in den Sedimenten. Sobald wir das Ziel Tiefe Intervall erreichen, wir entsperren den Kolben, der an der Unterseite des Fasses erbohrte sitzt – die Sedimente vom Fass zu füllen, wie wir es auf die Ziel-Intervall schieben gehalten hat – dann fahren den Lauf nach unten in den Sedimenten "

"An einem Punkt da sie den erbohrte Lauf in Position drückten, haben wir unsere tiefen durcheinander und merkte ich, dass wir einen Meter zu tief, gedrängt hatte" erzählte Williams. "Dies bedeutete, dass wir nur einen Meter von nicht erfassten Schlamm mit unseren erbohrte Lauf verunreinigt hatte, und dass wir entweder musst das Floß an einen neuen Speicherort verschieben oder überspringen dieses Messgerät und haben eine große Lücke in diesem bestimmten Kern."

Er machte eine Pause. "Ich war so wütend – wir hatten den ganzen Tag an diesem Ort gearbeitet, und wir waren alle müde –, die ich meinen Hut abgerissen und warf ihn auf das Deck des Floßes," fuhr er fort. "Leider der Kinnriemen gefangen meine Brille und peitschte sie in den See. Ich beobachtete sie Segel entfernt, ein weiches "Plunk" machen, wie sie in den See fiel. Ich habe kein backup-paar. Wir zogen das Floß und bekam einen anderen Kern. Und Jacquelyn fuhr uns zurück nach Madison."

Forscher Tausende von Jahren, versucht Einblicke in die Menschen des 21. Jahrhunderts und durch die gleichen See Sediment eintauchen schließen könnte, auf der Suche nach Williams Brille, dass "Menschen unserer Zeit müssen unglaublich kurzsichtig, sogar blinde gewesen sein", sagte Williams.

Entstand die Idee für das Studium nach Williams Folgendes in einem 2001-Papier schrieb: "Ende des keine-analoge Pflanzengemeinschaften 13.000-11.000 yr [vor der Gegenwart] deckt sich mit dem späten Pleistozän erlöschen die meisten großen Säugetierarten in Nordamerika... erhöhen die Möglichkeit, dass eines dieser Ereignisse und nicht Klima kann das Wachstum und die eventuelle Verschwinden der keine-analoge Pflanzengemeinschaften kontrolliert."

Williams hat lange geglaubt, dass das Klima ist der entscheidende Faktor hinter Pflanzen Arten Änderungen und meinte nur zu erkennen, dass andere Faktoren als Klima am Arbeitsplatz sein könnte. Aber es Gills Aufmerksamkeit gefangen, und sie das Potential für eine große neue Studie sah.

Sie erkannte, dass Forscher nutzen könnte die Häufigkeiten des Pilzes Sporormiella Dung in Seesedimenten, in Verbindung mit fossiler Pollenkörner von den gleichen Seesedimenten, um das Aussterben, ändert sich die Vegetation, verknüpfen, sagte Williams, "und los ging es."

Williams, 38, in San Francisco aufgewachsen und studierte Geologie am Oberlin College, wo er im Jahr 1993. Er erwarb seinen Master-Abschluss und Doktortitel an der Brown University, dann Postdoc forschte an der UC Santa Barbara nationales Zentrum für ökologische Analyse und Synthese von 1999 bis 2003 und der University of Minnesota limnologischen Forschungszentrum von 2003 bis 2004, vor dem Umzug nach Madison.

"Meine Eltern waren alle Ärzte und Mediziner, also ich habe, dass ich niemals einen Arzt sein würde geschworen, wenn ich aufgewachsen bin, aber ich bin ein Wissenschaftler geworden," sagte er. "Ich denke, ihre Gespräche rund um den Esstisch hatte einen stärkeren Einfluss auf mich als ich dachte."

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Anmerkung der Redaktion: Diese Forschung wurde unterstützt durch die National Science Foundation (NSF), die Bundesagentur für angeklagt Finanzierung von Grundlagenforschung und Ausbildung in allen Bereichen der Wissenschaft und Technik. Meinungen, Erkenntnisse und Schlussfolgerungen oder Empfehlungen ausgedrückt in diesem Material sind die des Autors und spiegeln nicht unbedingt die Ansichten von der National Science Foundation. Sehen den Blick hinter die Kulissen-Archiv.