Применение сетевого анализа к естественной истории: метод, популяризированный через социальные сети, оценивает влияние вымираний

Исследователи использовали методы сетевого анализа — популярные в социальных сетях — для выявления закономерностей в естественной истории Земли, как описано в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Применив этот анализ к данным о сообществах морских организмов из Палеобиологической базы данных, команда смогла количественно оценить экологические последствия крупных событий, таких как массовые вымирания. Этот подход может помочь предвидеть последствия «шестого массового вымирания».

Метод предлагает новый взгляд на экологические последствия современных исчезновений видов. Учитывая скорость исчезновения видов за последние столетия, многие ученые полагают, что Земля находится в середине шестого массового вымирания. Данные о том, как менялись древние сообщества во время прошлых событий, помогают понять потенциальные последствия нынешнего кризиса биоразнообразия. Работа показывает, что этот кризис может необратимо изменить сообщества организмов и их экосистемы неожиданными способами, которые нельзя предсказать другими методами.

Одним из результатов анализа стал рейтинг экологического воздействия крупных событий. Наибольшее влияние на экологию оказало Великое ордовикское событие биоразнообразия, за которым в порядке убывания следуют пермско-триасовое, мел-палеогеновое, девонское и триасово-юрское массовые вымирания. Анализ также показал, что ордовикское массовое вымирание, возможно, оказало меньшее экологическое воздействие, чем считалось ранее, а значимость девонского вымирания, возможно, недооценена.

В исследовании, озаглавленном «Количественная оценка экологического воздействия массовых вымираний с помощью сетевого анализа ископаемых сообществ», команда проанализировала более 350 000 древних таксонов, сохранившихся в более чем 190 000 точках сбора окаменелостей по всему миру за последние 600 миллионов лет. В созданных сетях каждый ископаемый таксон становится «узлом». Узлы соединяются, если организмы жили вместе и были окаменелы в одних и тех же местах в прошлом, образуя кластеры, которые представляют древние сообщества морских животных. Геологический возраст проявляется как неявный аспект структуры сети, что позволяет визуализировать изменения сообществ во времени.

«Сила нашего подхода в том, что многомерные данные, встроенные в сеть, могут выявлять тенденции, превращая бесконечную сетку чисел в картину, которая раскрывает множественные взаимосвязи с первого взгляда», — отметил Питер Фокс, соавтор исследования. В будущем, объединив данные ископаемой и минералогической записей в многослойную сеть, исследователи надеются получить новые insights в эволюцию системы Земли.