Эти брахиоподы и гребешки процветали на участке побережья, простирающемся примерно на 250 миль от Сан-Диего до Санта-Барбары, по крайней мере, 4000 лет. Но к началу 20 века они вымерли, и их заменили обитающие в грязи роющие моллюски, которые сегодня населяют это морское дно. Палеонтологи Адам ТомаšОвич из Словацкой академии наук и Сьюзан Кидвелл из Чикагского университета изучают потерянную экосистему в исследовании, опубликованном 7 июня в журнале Royal Society Proceedings B.
Факты указывают на то, что гибель брахиопод и гребешков произошла менее чем за столетие.
Поскольку это сообщество исчезло до того, как биологи начали отбор проб на морском дне, его существование было неизвестным и неожиданным. Остались только мертвые раковины, разрешенные палеонтологами.
«Эта потеря произошла в 19 веке, то есть задолго до урбанизации и потепления климата», – сказал Кидвелл, профессор геофизических наук Уильяма Рейни Харпера. "Исчезновение этих многочисленных фильтрующих животных совпало с ростом запасов жизни и выращивания на прибрежных землях, что увеличило отложение ила на континентальном шельфе, далеко за пределами озера и прибрежных районов, где, как мы ожидаем, этот стресс окажет влияние."
Континентальные шельфы, подводные плечи континентов, являются всемирным феноменом. Они образуют особую среду, отделенную крутым склоном от гораздо более глубокого и обширного пространства океанического дна за его пределами, и обеспечивают ключевые среды обитания для биоразнообразия и рыболовства.
Морское дно у южной Калифорнии – одно из наиболее тщательно изученных в мире, но применив геологические методы к современным биологическим образцам морского дна, Кидвелл и Томаšович обнаружил неожиданные результаты. Сегодня это морское дно состоит из мягких отложений, где органическими веществами питаются такие существа, как сегментированные черви, ракообразные, моллюски, крабы и ежи.
По словам Тома, это принципиально другая экосистема, чем та, которая ей предшествовала не так давноšОвич, заведующий кафедрой палеоэкологии и эволюции организмов Словацкой академии.
«Применяемые здесь методы предоставляют важную информацию о реакции экосистемы на природные и антропогенные нагрузки в недоступных для других целей временных масштабах», – сказал он.
Внедряя эти методы с 2000-х годов, Кидвелл и ее сотрудники способствовали развитию области природоохранной палеобиологии.
Их работа показала, что несоответствие между живыми популяциями и раковинами, которые они оставляют на современном морском дне, не свидетельствует о плохой сохранности. Вместо этого различия указывают на недавний экологический сдвиг, который обычно вызван деятельностью человека, такой как загрязнение или дноуглубительные работы на морском дне.
ТомаšОвич и Кидвелл основали свое новое исследование на анализе образцов и данных, собранных из различных источников. Они провели свои собственные исследования на морском дне у южной Калифорнии, но они также извлекли пользу из образцов и данных мониторинга, которые другие ученые собирали в этом районе с 1954 года.
Брахиоподы и гребешки, которые предпочитают холодную воду и гравийную среду, находятся в диапазоне от U.S.-Граница Мексики с заливом Аляска. ТомаšОвич и Кидвелл исключили потепление климата как вероятную причину коллапса их экосистемы, учитывая, что большие популяции брахиопод сохраняются вблизи острова Каталина, где температура воды схожа с температурой воды в прибрежных водах южной Калифорнии.
Вместо этого палеонтологи указали на драматические изменения, которые претерпели водосборные бассейны южной Калифорнии с 1769 года, когда испанские миссионеры завезли в этот район крупный рогатый скот, лошадей и овец.
Исследователи установили возраст брахиопод с помощью метода молекулярного датирования, называемого рацемизацией аминокислот. Все 190 проанализированных раковин были старше 100 лет, и большинство из них были старше 200 лет, что указывает на то, что начало вымирания популяции совпало с ростом поголовья скота и выращивания на близлежащем материке.
Брахиоподы и гребешки плохо переносят высокие уровни взвешенных отложений, что делает их уязвимыми к побочным эффектам региональной экономики, ориентированной на животноводство с 1769 по 1860-е годы. В это время большая часть современных округов Лос-Анджелес и Ориндж подвергалась неуправляемому выпасу на открытых пастбищах. В конце 19 века экономика перешла на сельское хозяйство, но в отсутствие методов сохранения почвы побочные эффекты на прибрежные районы океана не ослабевали до начала 20 века.
Исследователи пришли к выводу, что заиление, связанное с этим продолжительным периодом неуправляемого землепользования, вероятно, привело к гибели популяций брахиопод-гребешков.
«Искоренение было завершено к началу урбанизации 21 века, потеплению, донному промыслу и научным исследованиям», – сказал ТомаšОвич и Кидвелл сообщили, что подчеркивают ценность объединения многих линий исторических свидетельств, особенно применения палеобиологических методов к современным экосистемам, чтобы получить более полную картину недавних биотических изменений.
Они также пришли к выводу, что заиление, вызванное практикой прибрежного землепользования, является недостаточно признанным экологическим фактором на континентальных шельфах по всему миру.