È difficile immaginare una forza globale abbastanza forte da cambiare i modelli naturali che sono persistiti sulla Terra per oltre 300 milioni di anni, ma un nuovo studio mostra che gli esseri umani lo hanno fatto esattamente per circa 6.000 anni.
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L'aumento dell'attività umana, forse legato alla crescita della popolazione e alla diffusione dell'agricoltura, sembra aver rovesciato il modo in cui piante e animali si distribuiscono attraverso la terra, così che oggi le specie sono molto più separate di quanto non fossero mai state in qualsiasi altro momento.
Questa è la conclusione di uno studio pubblicato questa settimana sulla rivista Nature, e le conseguenze potrebbero essere enormi, preannunciando un nuovo stadio dell'evoluzione globale drammatico come il passaggio da microbi unicellulari ad organismi complessi.
Un team di ricercatori guidato da S. Kathleen Lyons, paleobiologo al programma Evolution of Terrestrial Ecosystems (ETE) nel Museo Nazionale di Storia Naturale di Smithsonian, ha esaminato la distribuzione di piante e animali attraverso i paesaggi nel presente e indietro attraverso la documentazione fossile alla ricerca di schemi.
Per lo più hanno trovato casualità, ma nel tempo c'è sempre stato un piccolo sottoinsieme di piante e animali che si presentavano in relazione l'uno con l'altro più spesso di quanto si possa attribuire al caso. Quella relazione significava che le coppie di specie si verificano insieme, quindi quando ne trovi una, di solito trovi l'altra. Oppure significava il contrario: quando ne trovi uno, di solito l'altro non è presente, nel qual caso vengono considerati separati.
Un esempio potrebbe essere quello in cui ci sono ghepardi, spesso si trovano giraffe, perché preferiscono lo stesso habitat. Le relazioni predatore-preda possono anche far coesistere animali nel paesaggio, come nel caso dei lupi terribili e dei bradipi giganti del tardo Pleistocene. Si ritiene che i lupi terribili possano aver predato piccoli bradipi di terra giganti.
Il rovescio della medaglia, gli animali segregati sono quelli che appaiono insieme meno spesso di quanto non farebbero per caso da soli. Oggi, le scimmie zebra e colobus di Grevy si trovano raramente insieme perché si sono evolute per sfruttare diversi paesaggi.
La scoperta a sorpresa fu che per 300 milioni di anni, era più comune che le coppie di specie si verificassero insieme - aggregandosi su un paesaggio - di quanto non fosse per loro segregare. Quindi il modello si è ribaltato circa 6000 anni fa in Nord America. Nello stesso periodo in cui la popolazione umana si stava espandendo e diventando dipendente dall'agricoltura, le comunità vegetali e animali si spostarono su uno schema dominato dalla segregazione.
Lyons e i suoi colleghi hanno esaminato quasi 360.000 coppie di organismi provenienti da 80 comunità in diversi continenti, ma i migliori dati disponibili per loro durante il periodo in questione provenivano prevalentemente dal Nord America. Lyons prevede che il cambiamento di modello sarà evidente in tutto il mondo se altri ricercatori lo cercano.
"È sorprendente che ci sia una struttura comunitaria che sta cambiando in modi in cui non è cambiata prima e che sembra essere associata agli umani", afferma Erle Ellis, professore di geografia e sistemi ambientali all'Università del Maryland e membro del Gruppo di lavoro sull'antropocene dell'Unione internazionale delle scienze geologiche. "Direi che è uno degli indicatori più interessanti che abbia mai visto di un cambiamento nella biosfera associato agli umani."
Gli scienziati non possono dire esattamente perché il cambiamento si verifichi in questo preciso momento della storia umana, ma hanno fatto di tutto per escludere altre possibili connessioni, incluso l'esame delle carote di ghiaccio per arrivare alle condizioni climatiche del passato. Ci sono stati molti periodi di variabilità del clima naturale in questi 300 milioni di anni, e il modello è rimasto stabile, con una media del 64 percento di coppie di specie con relazioni significative aggregate.
Dopo lo spostamento di 6000 anni fa, la media è scesa al 37 percento. Oggi, è più probabile che una relazione significativa tra una coppia di specie significhi dove si trova una, non si trova l'altra. In altre parole, le specie sono più separate di quanto non siano mai state.
Anche se non esiste una pistola fumante, Lyons pensa al ruolo che gli umani hanno giocato in questo cambiamento. "Viviamo in molte aree in cui le specie si sovrapponevano alle loro distribuzioni", afferma. "Non si sovrappongono più perché non riescono ad attraversare le aree in cui viviamo ora."
Gregory Dietl, paleoecologo e curatore degli invertebrati cenozoici presso il Paleontological Research Institution di Ithaca, New York, afferma che questa rottura in un modello di 300 milioni di anni segnala che stiamo vivendo in un nuovo mondo, e questo lo rende più stimolante usare il passato per prevedere cosa potrebbe accadere in futuro.
"Per me quello era il pezzo grosso", dice. "Che cosa significa questo modello più separato quindi, in definitiva, per come le specie potrebbero adattarsi o semplicemente rispondere ai cambiamenti climatici in futuro?"
Dietl ha scritto una recensione dello studio che appare anche nello stesso numero di Nature . Come molti dei suoi colleghi che hanno visto il documento, ritiene ragionevole che una maggiore segregazione possa rendere le specie più vulnerabili ai cambiamenti nel loro ambiente.
"Probabilmente significa che le specie sono più vulnerabili all'estinzione perché ci sono meno connessioni tra loro", afferma Lyons. Gli umani hanno distrutto le popolazioni di piante e animali distruggendo e frammentando gli habitat. Le loro gamme sono più piccole e non si sovrappongono più come una volta.
"E poiché le loro aree geografiche sono più piccole, le loro abbondanze sono quasi certamente più piccole". Ma capire come i cambiamenti ambientali avranno un impatto sulle specie è molto più difficile in un mondo senza chiari esempi del passato su cui fare affidamento.
Indipendentemente dal fatto che più piante e animali si adattino o si estinguano in futuro, questo drammatico cambiamento nel passato evidenzia l'entità delle influenze umane che hanno spinto la denominazione ufficiale di una nuova era: l'Antropocene.
"C'è la tendenza a pensare che gli umani non siano diventati una forza trasformativa fino a poco tempo fa", afferma Ellis. “Ma questo effetto può essere posto proprio all'inizio dell'agricoltura. Quindi è un indicatore molto precoce. Il processo con cui gli umani si distinguono dalle altre specie e il modo in cui hanno trasformato la Terra è davvero la causa dell'Antropocene. Quindi questo [studio] è interessante in termini di chiedere dove e quando questo treno ha lasciato la stazione? ”
Scopri perché gli scienziati pensano che siamo in una nuova era geologica e cosa significa per il nostro futuro.Tuttavia, è probabile che questo studio non aiuti a stabilire la data che gli scienziati useranno per segnare l'inizio dell'Antropocene. Il gruppo di lavoro Anthropocene dovrebbe prendere questa decisione nel 2016 e sono più propensi a fare affidamento sulla pratica accettata di identificare una linea ben definita nella sabbia - o nella maggior parte dei casi, la roccia - che rappresenta la somma di modifiche che indicano il passaggio da un periodo di tempo a quello successivo.
Il presidente del gruppo di lavoro e professore di paleobiologia all'Università di Leicester, Jan Zalasiewicz, afferma che è probabile che la linea sia stata tracciata nel 1952, quando le ricadute dei test sulle armi termonucleari hanno depositato una distinta firma radioattiva nei sedimenti di tutto il mondo.
"I radionuclidi non rappresentano un grande cambiamento nel sistema terrestre come i cambiamenti nelle dinamiche della popolazione descritte nel documento, ma forniscono un marcatore del tempo più acuto", ha scritto in una e-mail. Ed è quello che sta cercando il gruppo di lavoro. Ciò che l'attuale articolo contribuisce alla discussione, tuttavia, potrebbe essere qualcosa di ancora più grande sul radar di Zalasiewicz.
"Questo aggiunge peso alla crescente impressione che l'Antropocene non sia semplicemente diverso dall'Olocene, ma differisce per alcuni aspetti importanti anche da tutti gli episodi storici precedenti su questo pianeta", ha scritto. Zalasiewicz è stato uno dei coautori di un recente articolo di The Anthropocene Review, in cui propone che gli impatti significativi che gli esseri umani stanno producendo sulla vita sul pianeta potrebbero essere l'inizio di una lunga transizione verso qualcosa di completamente nuovo, un terzo stadio dell'evoluzione.
La precedente transizione dagli organismi monocellulari alla vita complessa ha richiesto circa 100 milioni di anni, quindi non è irragionevole suggerire che stiamo iniziando un cambiamento (a lungo termine) in corso per la biosfera.
I sostenitori di un tale punto di transizione verso l'omogeneizzazione globale di piante e animali, l'introduzione di grandi quantità di nuova energia nel sistema terrestre dalla combustione di combustibili fossili, la crescente integrazione della tecnologia in una rete globale di interazioni umane e il dominio di un singola specie, Homo sapiens, che dirige l'evoluzione di altre specie.
Se i risultati di Lyons potessero essere replicati nei reperti fossili di altre parti del mondo, ciò proverebbe che la nostra influenza globale sull'evoluzione della vita sulla Terra è iniziata migliaia di anni fa.
"Devo dire che questo risultato è così sorprendente che penso che manterrà molti scienziati impegnati nel tentativo di decifrarlo", afferma Ellis. “Stanno aprendo una porta a un modo completamente nuovo di guardare ai cambiamenti nel sistema terrestre, ai cambiamenti nella biosfera, ai cambiamenti indotti dagli umani. Questa non è l'ultima parola, ma è la salva d'apertura di una discussione al riguardo. ”
AGGIORNAMENTO 17/12/2015: Una versione precedente di questo articolo affermava che elefanti e giraffe formano una "coppia significativa", quando dovrebbero essere giraffe e ghepardi, e che significative coppie di animali che sono aggregate "sempre" si trovano insieme, e gli animali segregati non sono "mai" visti insieme.
