Paleoecología

La paleoecología es el estudio de las interacciones entre organismos y/o entre organismos y sus entornos a lo largo de escalas de tiempo geológicas . ^{[ 1 ]} Como disciplina, la paleoecología interactúa con, depende de y aporta información a diversos campos, como la paleontología , la ecología , la climatología y la biología .

La paleoecología surgió del campo de la paleontología en la década de 1950, aunque los paleontólogos han realizado estudios paleoecológicos desde la creación de la paleontología en los siglos XVIII y XIX. Combinando el enfoque de investigación de la búsqueda de fósiles con el enfoque teórico de Charles Darwin y Alexander von Humboldt , la paleoecología comenzó cuando los paleontólogos empezaron a examinar tanto los organismos antiguos que descubrían como los entornos reconstruidos en los que vivían. Las representaciones visuales de comunidades marinas y terrestres del pasado se han considerado una forma temprana de paleoecología. El término "paleoecología" fue acuñado por Frederic Clements en 1916. ^{[ 2 ]}

• La paleoecología clásica utiliza datos de fósiles y subfósiles para reconstruir los ecosistemas del pasado. Implica el estudio de organismos fósiles y sus restos asociados (como conchas, dientes, polen y semillas), que pueden ayudar en la interpretación de su ciclo de vida , interacciones vivas, entorno natural , comunidades y modo de muerte y entierro. Estas interpretaciones ayudan a la reconstrucción de entornos pasados ​​(es decir, paleoambientes). Los paleoecólogos han estudiado el registro fósil para tratar de aclarar la relación que los animales tienen con su entorno, en parte para ayudar a comprender el estado actual de la biodiversidad . Han identificado vínculos estrechos entre la diversidad taxonómica y ecológica de los vertebrados, es decir, entre la diversidad de animales y los nichos que ocupan. ^{[ 3 ]} La paleoecología clásica es un enfoque principalmente reduccionista: los científicos realizan análisis detallados de grupos relativamente pequeños de organismos dentro de marcos de tiempo geológicos más cortos.
• La paleoecología evolutiva utiliza datos de fósiles y otras evidencias para examinar cómo cambian los organismos y sus entornos a lo largo del tiempo. Los paleoecólogos evolutivos adoptan un enfoque holístico que considera tanto el cambio en los organismos como en el medio ambiente, teniendo en cuenta las transformaciones físicas y químicas de la atmósfera, la litosfera y la hidrosfera a lo largo del tiempo. Al estudiar los patrones de evolución y extinción en el contexto del cambio ambiental, los paleoecólogos evolutivos pueden analizar los conceptos de vulnerabilidad y resiliencia en las especies y los entornos.
• La paleoecología comunitaria utiliza el análisis estadístico para examinar la composición y distribución de grupos de plantas o animales. Al cuantificar cómo se asocian las plantas o los animales, los paleoecólogos comunitarios pueden investigar las estructuras de antiguas comunidades de organismos. Los avances tecnológicos han impulsado este campo mediante el uso de modelos físicos y análisis computarizados.

Si bien las funciones y relaciones de los organismos fósiles no se pueden observar directamente (como en ecología), los científicos pueden describir y analizar tanto a los individuos como a las comunidades a lo largo del tiempo. Para ello, los paleoecólogos parten de las siguientes premisas:

• Todos los organismos están adaptados y restringidos a un entorno particular, y generalmente están adaptados a un estilo de vida particular.
• Básicamente, todos los organismos dependen de otro organismo, ya sea directa o indirectamente.
• Los registros fósiles o físicos son inherentemente incompletos: el registro geológico es selectivo y algunos entornos tienen mayor probabilidad de conservarse que otros. La tafonomía , que influye en la sobrerrepresentación y subrepresentación de fósiles, es un factor sumamente importante en la interpretación de los conjuntos fósiles.
• El uniformismo es el concepto que sostiene que los procesos que tuvieron lugar en el pasado geológico son los mismos que los que se observan en la actualidad. En paleoecología, el uniformismo se utiliza como metodología: los paleoecólogos realizan inferencias sobre organismos y ambientes antiguos basándose en analogías que encuentran en el presente. ^{[ 2 ]}

El objetivo de la paleoecología es construir el modelo más detallado posible del entorno vital de los organismos que vivieron en el pasado y que hoy se encuentran como fósiles. El proceso de reconstrucción de entornos pasados ​​requiere el uso de archivos (por ejemplo, secuencias de sedimentos), indicadores indirectos (por ejemplo, micro o megafósiles y otras características de los sedimentos que proporcionan evidencia de la biota y el entorno físico) y cronología (por ejemplo, la obtención de dataciones absolutas o relativas de eventos en el archivo). Dicha reconstrucción considera las complejas interacciones entre factores ambientales como la temperatura, la disponibilidad de alimentos y el grado de irradiación solar. A menudo, gran parte de esta información se pierde o se distorsiona debido al proceso de fosilización o diagénesis de los sedimentos circundantes, lo que dificulta su interpretación.

Otros indicadores para reconstruir ambientes pasados ​​incluyen el carbón vegetal y el polen, que sintetizan datos de incendios y vegetación, respectivamente. Ambas alternativas se pueden encontrar en lagos y turberas, y pueden proporcionar información de resolución moderada a alta. ^{[ 4 ]} Estos son métodos bien estudiados y frecuentemente utilizados en el campo paleoecológico.

El factor de complejidad ambiental se aborda normalmente mediante el análisis estadístico de los datos numéricos disponibles ( paleontología cuantitativa o paleoestadística), mientras que el estudio de los procesos post mortem se conoce como el campo de la tafonomía .

Debido a que el período Cuaternario está bien representado en registros geográficamente extensos y de alta resolución temporal, muchas hipótesis derivadas de estudios ecológicos de ambientes modernos pueden probarse a escala milenaria utilizando datos paleoecológicos. Además, dichos estudios proporcionan líneas de base históricas (preindustriales) de la composición de especies y regímenes de perturbación para la restauración de ecosistemas, o proporcionan ejemplos para comprender la dinámica del cambio de ecosistemas a través de períodos de grandes cambios climáticos . Los estudios paleoecológicos se utilizan para fundamentar los esfuerzos de conservación, gestión y restauración. ^{[ 5 ] [ 6 ]} En particular, la paleoecología centrada en el fuego es un campo de estudio informativo para los gestores de tierras que buscan restaurar los regímenes de incendios de los ecosistemas. ^{[ 5 ]}

• Ecología histórica : estudio de los ecosistemas a lo largo del tiempo. 
• Paleoclimatología – Estudio de los cambios en el clima antiguo 
• Paleogeografía : estudio de la geografía física de los paisajes del pasado. 
• Paleolimnología : estudio científico de lagos y arroyos antiguos. 
• Palinología : estudio del polen y otros materiales orgánicos microscópicos resistentes a los ácidos. 
• Paleogeografía, Paleoclimatología, Paleoecología (revista revisada por pares)