Upload
iria
View
45
Download
1
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Escalatie hypothese. Trends in compositie van biota evolutionair belangrijk MAAR: statistische en taphonomische fouten. Escalatie hypothese. Trends in compositie van biota evolutionair belangrijk MAAR: statistische en taphonomische fouten 2 hypothesen: Escalatie hypothese - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
Escalatie hypothese
• Trends in compositie van biota evolutionair belangrijk
• MAAR: statistische en taphonomische fouten
Escalatie hypothese
• Trends in compositie van biota evolutionair belangrijk
• MAAR: statistische en taphonomische fouten
2 hypothesen:
• Escalatie hypothese
• Bulldozer hypothese
Escalatie hypothese
Escalatie hypothese: ecologische verschuivingen op lange termijn worden
veroorzaakt door de evolutionaire respons van de prooi op predatiedruk
Escalatie hypothese
Escalatie hypothese: ecologische verschuivingen op lange termijn worden
veroorzaakt door de evolutionaire respons van de prooi op predatiedruk
2 mogelijke responsen:
• ‘infaunality’
• mobiliteit
Escalatie hypothese
Bulldozer hypothese:
Epifaunale, immobiele taxa zullen dalen wanneer er toegenomen verstoring is van het sediment door infaunale, actief mobiele taxa
Studie: Madin et al.
• Classificatie van mariene invertebraten:– Dieet
– Habitat
– Locomotie
–Mineralogische samenstelling
• Trilobieten uitgesloten
• Proporties
Studie: Madin et al.
• Ruwe data evolutionaire respons
Studie: Madin et al.
Studie: Madin et al.
• Ruwe data evolutionaire respons
• MAAR kan het resultaat zijn van onafhankelijke autogecorreleerde trends
autocorrelatie verwijderd
• Testen of:– Niet-carnivore ‘infaunality’ of mobiliteit ~
carnivoren
– Immobiele ‘epifaunality’ ~ bioturbatie
Studie: Madin et al.
Studie: Madin et al.
Studie: Madin et al.
Significante correlatie tussen de ecologische proporties en schaal mineralogie proporties
2 causale scenario’s:
• Veranderingen in zeewater chemie
• Escalatie
Studie: Madin et al.
Testen op preservatie bias Uitsluiting van
fossiele collecties die aragonietvormen niet
bewaarden
Resultaat:• Aragoniet preservatie: invloed in bepaalde gevallen
• Correlatie tussen ecologische en schaal mineralogie proporties gelijk trends door toevallige, statistisch onafhankelijke expansie van groepen met aragoniet
Studie: Madin et al.
• Als escalatie = oorzaak periode > 11 miljoen jaar
• Time-lag als:– Dominantie ↑
– Dominantie ↓
• Controleren voor time-lags associaties = zwak of afwezig
• Extra behandeling data
Studie: Madin et al.
Samenvatting:
• Ruwe data trends ~ 2 macro-evolutionaire hypothesen
• Trends gezien hoewel sommige carnivore en ‘bulldozing’ groepen onderschat
• Maar in de data:– Belangrijke predaterende groepen goed voorgesteld
– Niet de alternatieve verdedingingsmechanismen
Studie: Madin et al.
Dominantie ecologische groepen:
• Taxonomische rijkheid
• proporties van genera en voorkomen:– Gelijke gemiddeldes
– Gecorreleerd
Studie: Madin et al.
Studie: Madin et al.
Resultaten:
• Of de Phanerozoïcum-schaal patronen in de ecologische proporties niet gedreven door directe ecologische interacties
• Of deze processen verborgen door andere factoren
Kritiek: Roopnarine et al.
• Afwezigheid correlatie = onvoldoende confirmatie van onafhankelijkheid
• Verdeling carnivoren en niet-carnivoren =
ongeschikt
Kritiek: Roopnarine et al.
• Afwezigheid correlatie = onvoldoende confirmatie van onafhankelijkheid:– Originele analyse: significante rang correlaties
– Na differentie: reductie correlatie
– Escalatie verwerpen
–MAAR: afwezigheid correlatie = onvoldoende
Kritiek: Roopnarine et al.
• Verdeling carnivoren en niet-carnivoren = ongeschikt:
Carnivoren = topcarnivoren (TC) + intermediaire carnivoren (IC)
Correlatie tussen niet-carnivoren (NC) en carnivoren (C) afhankelijk van relatieve proporties van top- en intermediaire carnivoren
Kritiek: Roopnarine et al.
Andere factoren ook invloed op correlatie:
• Sterkte van interactie tussen TC en IC
• Intensiteit van escalatie van IC
• Sterkte interactie tussen TC en NC-prooi en tussen IC en NC-prooi
• Relatieve intensiteiten van escalatie van echte NC op hun TC en IC
Kritiek: Roopnarine et al. NC-diversiteit reflecteert niet de escalerende
toename binnen de set C
Kritiek: Roopnarine et al. NC-diversiteit reflecteert niet de escalerende
toename binnen de set C
Voorbeeld:1. Ammonieten = IC
2. Onderzoek trofische habitats van C
3. Samenstelling van oude en moderne voedselwebben
Hypothesen van adaptatie op relevante organismale schaal testen
Kritiek: Dietl & Vermeij
• Globale schaal = te groot
• Analyses van diversiteitspatronen over tijd leveren geen biologisch waardevolle informatie over adaptatie
Kritiek: Dietl & Vermeij
• Globale schaal = te groot:– Ruimtelijke schaal ~ schaal van interactie tussen
eenheden waarin selectie plaatsvindt
– Testen op locale of regionale schaal
– Heterogeniteit op globale schaal
Kritiek: Dietl & Vermeij
• Analyses van diversiteitspatronen over tijd leveren geen biologisch waardevolle informatie over adaptatie:– Diversiteit reflecteert adaptatie, geen surrogaat
– Diversiteit = abstract aantal, bevat veel processen bovenop de economische interacties tussen individuen
– Resultaten gebaseerd op diversiteitspatroon onvolledig
Kritiek: Dietl & Vermeij
Rol competitie studie van interagerende eenheden zelf en van de locale en regionale omgevingen waarin ze leven
Respons op kritiek: Madin et al.
• Akkoord: sommige scenario’s kunnen resultaten verklaren
• Niet akkoord: grootschalige analyses irrelevant– Escalatie hypothese: voorspelling van een trade-off
op globale schaal
– Serie over langere tijd: zwakke statistische afhankelijkheid
Maar relatie niet belangrijk op globale schaal
Respons op kritiek: Madin et al.
Roopnarine et al.
1.
• Tijd series: correlaties met mogelijke causale significantie isoleren van degene zonder significantie
• Differentie noodzakelijk als bewijs van relatie
Respons op kritiek: Madin et al.
Roopnarine et al.
2. mogelijk, maar geen betrekking op hun data
• Alleen benthische invertebraten
• Weinig carnivoren primaire consumenten
• NC = immobiel of infaunal niet fout gescoord
• Bereik lichaamsmassa klein niet meerdere trofische niveau’s
Respons op kritiek: Madin et al.
Dietl & Vermeij
1.
• Globale data nodig om trends te verklaren
• Mogelijk dat escalatie beter zichtbaar is op lokale schaal:– Analyses op meerdere schalen aanmoedigen
– Niet bruikbaar voor tijdseries analyse
Respons op kritiek: Madin et al.
Dietl & Vermeij
2.
• Minder reductionistisch zicht
• Niet alleen diversiteit, ook frequentie van voorkomen
• Hypothese niet duidelijk op de schaal, voorspelling zwak bewijs tegen hypothese
Studie: Huntley & Kowalewski
• Vergelijken van veranderingen in biodiversiteit met intensiteit van predator-prooi interacties
• Predatie databasis:– Schattingen van ‘trace fossils’ frequenties
– Volledige geschiedenis
– Voldoende aantal schattingen
Studie: Huntley & Kowalewski
Resultaten:
• 2 intervallen van toegenomen predatie
Studie: Huntley & Kowalewski
Resultaten:
• 2 intervallen van toegenomen predatie
• Predatie intensiteit en diversiteitsschattingen overeenkomstig
Studie: Huntley & Kowalewski
Resultaten:
• 2 intervallen van toegenomen predatie
• Predatie intensiteit en diversiteitsschattingen overeenkomstig: ook na correcties
Studie: Huntley & Kowalewski
Resultaten:
• 2 intervallen van toegenomen predatie
• Predatie intensiteit en diversiteitsschattingen overeenkomstig: ook na correcties
• Phanerozoïsche distributie van prooisoorten ~ Sepkoski’s 3 evolutionaire fauna’s
Studie: Huntley & Kowalewski
Resultaten:
Studie: Huntley & Kowalewski
• Diversiteit en overvloed correleren nauw
• Hogere diversiteit en overvloed ≠ hogere predatie intensiteit
• Correlatie tussen predatie en diversiteit ‘three end-member’ hypothese:– Ecologisch signaal
– Diffusie van predaterend gedrag door diversiteit
– Twijfelachtige overeenkomst in signaalvanging
Studie: Huntley & Kowalewski
Ecologisch signaal:
• Ecologische en macroevolutionaire processen verbonden correlatie tussen predatie intensiteit en diversiteit
• Ecologische interacties: invloed op of reageren op processen over evolutionaire tijdsschaal
• Evolutionaire fauna’s ~ prooisoorten
• Veranderingen in de relatieve overvloed van organismen
Studie: Huntley & Kowalewski
Diffusie van predaterend gedrag door diversiteit:
• Meer geavanceerde predatorstrategiën tijdens hoge taxonomische diversiteit
• Vb.:– Proliferatie van ‘drilling’ predatie radiatie van
Ordovicium
– Weinig predatiesporen in vroege Mesozoïcum grote daling in Metazoa diversiteit op het einde van het Perm
• Evolutionaire fauna’s ~ prooisoorten
Studie: Huntley & Kowalewski
Twijfelachtige overeenkomst in signaalvanging:
• Diversiteitscurves gedeeltelijk een staalname fout
• Spoorproducerende gedragingen gemakkelijker te detecteren wanneer er betere staalname of bewaring is
• Evolutionaire fauna’s ~ prooisoorten
Studie: Huntley & Kowalewski
Besluit:
• Sterke koppeling tussen diversiteit en predatie intensiteit ecologische interacties en globale diversiteit nauw verbonden
• 3 causale mechanismen
• Toekomstig onderzoek