Paleoekologie
Paleoekologie studuje vztahy mezi organismy, prostředím a člověkem v minulosti. Využívá k tomu přírodní archivy, jako jsou jezerní sedimenty, rašeliniště nebo jeskynní výplně, které uchovávají pylová zrna, rostlinné makrozbytky, kosti obratlovců, uhlíky a mnohé další stopy dávných ekosystémů. Díky nim můžeme sledovat vývoj krajiny, klimatu, biodiverzity i lidského vlivu v časových měřítcích, která dalece přesahují lidskou paměť.
Paleoekologie pomáhá odpovídat na otázky, jak organismy reagovaly na klimatické změny, jak postupně vznikala dnešní krajina a jak lidé proměňovali fungování ekosystémů od pravěku až po současnost. Umožňuje propojit přírodní a kulturní dějiny do jednoho společného příběhu a ukazuje, že dnešní podoba krajiny je výsledkem dlouhodobého spolupůsobení přírodních procesů a lidských aktivit.
Jak přežily teplomilné druhy dobu ledovou?
Jednou z největších otázek evropské biogeografie je, kde přežívaly rostliny a živočichové během nejchladnějších fází poslední doby ledové. Tradiční představa předpokládala, že většina teplomilných druhů ustoupila do jižní Evropy a po oteplení znovu kolonizovala severnější oblasti.
Paleoekologické výzkumy však ukazují složitější scénář. Nové objevy z jižní Moravy naznačují, že některá místa mohla díky vývěrům teplých podzemních vod vytvářet mimořádně příznivé mikroklima i během vrcholu poslední doby ledové. Taková refugia mohla umožnit přežívání organismů v krajině, která byla jinak ovlivněna extrémně chladným klimatem.
Podobné výzkumy zároveň ukazují, že mnohé dnešní biogeografické rozdíly mezi regiony střední Evropy mají kořeny hluboko v minulosti. Současné rozšíření druhů tak není dáno pouze dnešními podmínkami, ale i dlouhou historií.
- Hošek, J., Pokorný, P.,Storch, D., Kvaček, J.,Havig, J., Novák, J., Hájková, P.,Jamrichová, E., Brengman, L. et al. 2024: Hot spring oasis in the periglacial desert as the Last Glacial Maximum refugia for temperate trees in Central Europe. Science Advances 10, eado6611.
Otisk dubového listu v pramenném sintru od Hodonína. Nález starý přibližně 25 000 let pochází z nejchladnější fáze poslední doby ledové a dokládá výskyt teplomilných dřevin daleko severněji, než se dříve předpokládalo. Foto P. Pokorný.
Přežily středoevropské stepi období maximálního rozšíření lesů?
Po skončení poslední doby ledové se ve střední Evropě rychle šířily lesy. Dlouho se předpokládalo, že původní stepní vegetace tehdy téměř vymizela a znovu se objevila až v důsledku lidských aktivit. Paleoekologické výzkumy však ukazují, že některé stepní oblasti mohly přežít i období největšího rozšíření lesů během holocénu.
Současné stepní trávníky střední Evropy tak nemusí být pouze produktem lidské činnosti, ale mohou navazovat na mnohem starší ekologickou kontinuitu sahající až do pozdního glaciálu. Tyto poznatky zásadně mění naše chápání původu dnešní biodiverzity.
- Pokorný, P., Chytrý, M., Juřičková, L., Sádlo, J., Novák, J. & Ložek, V. 2015: Mid-Holocene bottleneck for central European dry grasslands: Did steppe survive the forest optimum in northern Bohemia, Czech Republic? The Holocene 25, 716–726.
Pylová zrna smrku, buku, borovice a břízy ve vzorku rašeliny. Právě takové mikroskopické pozůstatky umožňují rekonstruovat složení dávné vegetace a proměny krajiny v průběhu času. Foto P. Pokorný.
Jak lidé změnili ekologické zákonitosti?
Paleoekologie ukazuje, že člověk neovlivňuje pouze jednotlivé druhy nebo lokality. V dlouhodobé perspektivě dokáže měnit samotné fungování ekosystémů. Moderní výzkumy využívající mnoho jednotlivých pylových záznamů a rozsáhlé archeologické databáze umožňují sledovat šíření zemědělství, vznik kulturní krajiny i proměny jejího využívání během posledních tisíciletí.
Výzkumy ukazují, že zásadní změny v biodiverzitě nastaly například s nástupem orného zemědělství na konci neolitu, během středověké kolonizace nebo v důsledku dalších významných společenských proměn. Současná krajina je tak výsledkem dlouhodobého soužití člověka a přírody.
Paleoekologické záznamy navíc umožňují sledovat reakce krajiny na populační kolapsy, hospodářské krize nebo klimatické výkyvy. Ukazují například, že dopady morové pandemie ve 14. století byly v různých částech Evropy velmi rozdílné a vedly k odlišným změnám ve využívání krajiny.
- Izdebski, A., Guzowski, P., Poniat, R., Masci, L., Palli, J., Vignola, C., Bauch, M., Cocozza, C., Fernandes, R. et al. 2022: Palaeoecological data indicates land-use changes across Europe linked to spatial heterogeneity in mortality during the Black Death pandemic. Nature Ecology & Evolution 6, 297–306.
- Šizling, A. L., Pokorný, P., Juřičková, L., Horáčková, J., Abraham, V., Šizlingová, E., Ložek, V., Tjørve, E., Tjørve, K. M. C. & Kunin, W. E. 2016: Can people change the ecological rules that appear general across space? Global Ecology and Biogeography 25, 1072–1083.
Vrtný průzkum rašeliniště na Broumovsku. Dokonce i s pomocí ručního zařízení můžeme získat několik metrů dlouhé vrtné jádro, jehož analýzy umožní rekonstrukci historie dlouhé řadu tisíciletí. Foto P. Pokorný.
Co může paleoekologie nabídnout?
- rekonstrukci dávných ekosystémů a krajin,
- poznání dlouhodobého vývoje biodiverzity,
- identifikaci přírodních i lidských příčin ekologických změn,
- hledání refugií rostlin a živočichů během klimatických změn,
- porozumění vzniku současné kulturní krajiny,
- dlouhodobou perspektivu pro ochranu přírody a péči o krajinu.
Paleoekologie propojuje biologii, ekologii, geologii, klimatologii a archeologii. Díky tomu dokáže sledovat příběhy krajin a ekosystémů v časových měřítcích od desetiletí až po desetitisíce let. Právě tato dlouhodobá perspektiva představuje její největší přínos pro současnou vědu i ochranu přírody.
