Реконструированные пищевые сети древних пуэблоанов на юго-западе США демонстрируют сложность и взаимосвязь людей, других животных, сельскохозяйственных культур и окружающей среды в условиях неопределенного климата и ресурсов, считают исследователи, считающие, что изменение климата и человеческая тогда решения могут пролить свет на будущий человеческий выбор.
«Как юго-западные археологи, мы знаем, что предки пуэблоанцев были неразрывно связаны с окружающей средой», - сказала Стефани Крэбтри, научный сотрудник в области поведенческой экологии человека в Департаменте антропологии штата Пенсильвания.«Но в большинстве пищевых сетей люди отсутствуют».
Традиционно пищевые сети, хотя и отображают взаимодействие всех животных и растений в области, обычно не делают акцент на человеческом компоненте. Крэбтри и его коллеги создали цифровую пищевую сеть, которая охватывает все категории потребителей и потребляемых, может быть определена для конкретных периодов времени, а также может представлять пищевые сети после того, как основные источники пищи или хищники исчезнут из области. Например, если в какой-либо области внезапно исчезают олени, люди или кукуруза, пищевая сеть в этой ситуации может показать, куда хищники отправились на поиски добычи, или какая жертва процветала из-за отсутствия хищника.
Эти нокаутирующие пищевые сети - сети, в которых отсутствует конкретный хищник или жертва, - показывают изменения и давление на источники пищи, заменяющие отсутствующие, или изменения, которые происходят, когда давление устраняется путем удаления основного потребителя. Исследователи сообщают о результатах своего исследования в Journal of Archaeological Science.
«Когда люди появляются в этом районе около 600 года нашей эры, они приносят кукурузу», - сказал Крэбтри. «Животным требуется некоторое время, чтобы привыкнуть к этому, но, в конце концов, все, что ест растительность, ест кукурузу и предпочитает ее».
Люди, приносящие кукурузу в регион, являются серьезным нарушением существующей пищевой сети. Посадка кукурузы означает расчистку полей для вытеснения любых растений и животных, создание высокоэнергетического растительного источника пищи и переключение травоядных на предпочитаемый более калорийный источник пищи.
На юго-западе Америки предки пуэблоанцев в конечном итоге охотились на свою популяцию оленей настолько, что олени перестали быть надежным источником пищи. Чтобы компенсировать это, в пищу стали приручать индюков. Индеек нужно кормить кукурузой, если они содержатся в неволе и конкурируют с кукурузой за потребление человеком. В то время кукуруза составляла от 70 до 80 процентов пищи предков пуэблоанцев, поэтому кормление индеек изменило пищевую сеть.
Чтобы создать пищевую сеть, команда определила все распространенные неинвазивные виды в этом районе. Затем они добавили виды, обнаруженные на археологических раскопках, но отсутствующие в современных списках. В некоторых пищевых сетях компоненты идентифицируются по их функциям, поэтому все колибри считаются летающими опылителями, но в этом случае каждый вид колибри получил свое место в сети, связанное с тем, что он ел и что, если вообще ел. Это. Это создало очень сложную сеть, но обеспечило исключительную избыточность.
«В мире насекомых труднее получить данные», - сказал Крэбтри. «Нам не удалось получить хорошие базы данных, поэтому мы агрегируем на функциональном уровне - например, опылителей или кровососов».
Исключением для отдельных веб-записей являются беспозвоночные - насекомые, пауки, улитки и т. д. - которые были классифицированы по их функциям. Беспозвоночные организованы на уровне порядка, а затем сгруппированы по функциям. Например, с насекомыми исследователи объединяли бабочек и мотыльков, которые опыляли и пили нектар, в одну группу.
В общей пищевой сети было 334 узла, представляющих виды или функциональные группы на уровне порядка, с 11 344 связями между хищником и добычей.
Исследователи понимают, что существуют различия в окружающей среде между настоящим периодом и периодом предков пуэбло, но многие вещи, такие как сосново-можжевеловые леса и шалфейные равнины, одинаковы. Существует достаточно сходства, чтобы этот подход работал.
Команда создала не только одну общую пищевую сеть, но и пищевые сети, соответствующие трем археологическим местам и трем временным периодам оккупации предков пуэбло в этом районе - Травяная Меса Пуэбло для Пуэбло I, Альберт Портер Пуэбло для Пуэбло II и Sand Canyon Pueblo для Pueblo III. Они начали с использования археологических комплексов из этих мест, включая всю человеческую добычу и всех человеческих хищников в пищевую сеть. Затем они включали в себя добычу основной добычи людей, а затем и хищников этих видов-людей-жертв. Добычей в данном случае являются животные, насекомые и растения.
При создании нокаутирующих пищевых сетей исследователи включали только те виды, которые были обнаружены в разумных количествах в археологических комплексах того времени.
«Нокаутирующие пищевые сети - один из лучших способов понять, как люди взаимодействуют с окружающей средой», - сказал Крэбтри. «Потому что мы можем удалить что-то, хищника или жертву, и посмотреть, что произойдет».
Если принять во внимание серьезные изменения климатических переменных, таких как засуха, жара и отсутствие снежного покрова, баланс в пищевой цепи может стать нестабильным. Когда пищи становится мало, большинство подвижных существ, животных и насекомых перемещаются в другое место. Во времена предков пуэблоанцев это было возможно, и в конце концов эти люди перебрались в район Рио-Гранде в Нью-Мексико и другие места в Нью-Мексико и Аризоне.
«У нас не было долгосрочного плана на протяжении 600 лет проживания предков пуэбло в регионе Меса-Верде», - сказал Крэбтри. «Сегодня у нас также нет долгосрочного плана. У нас нет даже плана на четыре года. Некоторые люди подталкивают нас внимательно следить за изменением климата».
В прошлом люди мигрировали, сказал Крэбтри. Если мы не разработаем лучшие стратегии, куда мы собираемся мигрировать? Нам некуда идти, сказала она.
То, что люди выращивают и едят, оказывает большое влияние на окружающую среду и экосистемы. По мнению исследователей, в конечном итоге этот выбор повлияет на выживание человечества.
Эта работа является частью совместной работы исследователей, создающих разрешенные пищевые сети из разных мест. Крэбтри считает, что она может сравнить этот проект с другими, которые включают людей в других географических областях, чтобы лучше понять экосистемы с людьми в них.