Кількісна оцінка екологічних наслідків масових вимирань за допомогою мережевого аналізу викопних спільнот

А. Д. Мусченте

кафедра наук про Землю і планет, Гарвардський університет, Кембридж, Массачусетс, 02138;

Анірудх Прабху

b Відділ наук про Землю та довкілля, Науковий центр Джонсона-Роуланда, Політехнічний інститут Ренсселера, Трой, штат Нью-Йорк, 12180;

Хао Чжун

b Відділ наук про Землю та довкілля, Науковий центр Джонсона-Роуланда, Політехнічний інститут Ренсселера, Трой, штат Нью-Йорк, 12180;

Ахмед Елейш

b Відділ наук про Землю та довкілля, Науковий центр Джонсона-Роуланда, Політехнічний інститут Ренсселера, Трой, штат Нью-Йорк, 12180;

Майкл Б. Мейєр

c Геофізична лабораторія, Науковий інститут Карнегі, Вашингтон, округ Колумбія, 20015

Пітер Фокс

b Відділ наук про Землю та довкілля, Науковий центр Джонсона-Роуланда, Політехнічний інститут Ренсселера, Трой, штат Нью-Йорк, 12180;

Роберт М. Хазен

c Геофізична лабораторія, Науковий інститут Карнегі, Вашингтон, округ Колумбія, 20015

Ендрю Х. Нолл

кафедра наук про Землю і планет, Гарвардський університет, Кембридж, Массачусетс, 02138;

Вклади авторів: A.D.M., M.B.M., P.F., R.M.H. та A.H.K. розроблені дослідження; A.D.M., A.P., H.Z., A.E., M.B.M. та P.F. виконані дослідження; A.D.M., A.P., H.Z. та A.E. аналізували дані; та A.D.M., R.M.H. та A.H.K. написав роботу.

Рецензенти: M.L.D., Каліфорнійський університет, Ріверсайд; і С.Ф., Каліфорнійський університет, Берклі.

Пов’язані дані

Значимість

Геологічні дані свідчать про неодноразові диверсифікаційні події та масові вимирання, що спричинило базові зміни в біорізноманітті та екології. Для розуміння цих подій ми досліджуємо скам’янілість спільнот морських тварин, використовуючи мережевий підхід до кількісної оцінки екологічних змін з часом. Основні випромінювання та масові вимирання фанерозойського еона призвели до найбільших екологічних змін, оскільки вони передбачали зростання та занепад взаємопов'язаних спільнот у відносному домінуванні. Наші аналізи забезпечують підтримку рейтингу екологічної важкості масових вимирань та висвітлюють довгострокові наслідки ордовицької радіації та масового виснаження девонського біорізноманіття. Наша робота висвітлює потенціал незворотних змін екосистеми із втратами видів, як раніше задокументованих, так і передбачених у майбутньому.

Анотація

Мережевий аналіз

масових

Графіки незважених мереж, розділених алгоритмом Лювена. (A) O-n мережа морських тварин (n = 621), які поділяються на три основні модулі, що нагадують кембрійську, палеозойську та сучасну еволюційні фауни (1). (B) Мережа f – n сімейств морських тварин (n = 3729), які поділяються на п’ять модулів, подібних до основних скупчень у відповідних мережах загального рівня (g1 – n та g2 – n). Значення в дужках вказують пропорції модулів у відповідних мережах. Див. Малюнки в Додатку SI для додаткових графіків (Додаток SI, Рис. S4 – S8).