生物学家试图保护和恢复被剥落的环境，因为他们对人类到来之前的环境知之甚少。沿海生态系统尤其如此，在科学家开始监测它们之前的几百年里，许多生态系统已经因污染和过度捕捞而发生了巨大的变化。
根据发表在PeerJ杂志上的一项新研究，现代海洋生态系统的忠实模拟物就在地表以下。基于20多年的保护古生物学研究，结果表明，各种海洋生物的化石——包括蠕虫、软体动物、螃蟹和海胆——被保存的程度与其多样性成正比。
“几十年来，这一直是古生物学的一个话题，”该研究的合著者、佛罗里达博物馆汤普森无脊椎古生物学主席迈克尔·科瓦莱夫斯基说。“人们研究了各种栖息地的现代生态系统，看看化石记录在多大程度上反映了那里的生物。但之前的大多数研究关注的是物种在特定群体中的记录方式。我们想知道群体是如何在整个系统中被记录下来的。”
化石是地球过去的部分和不完整的记录。主要由软组织组成的生物体比那些坚硬、耐用、耐腐烂的部分(如骨头和贝壳)更不可能被保存下来。坚硬的部分也有不同程度的厚度和强度，这取决于它们来自的生物体和它们的发展阶段。这些变化影响了它们被保存的可能性。
为了解决这个问题，研究人员使用软体动物作为生态系统整体健康状况的代表。软体动物在化石记录中尤其有代表性，以前的研究表明，它们是过去多样性的忠实指标。利用化石和历史记录，欧洲的研究人员最近演示了研究表明，由于全球变暖，地中海东部本地软体动物的生物多样性几乎完全崩溃。这一发现可能意味着该地区的其他海洋种群也接近类似的阈值。
就像医生测量病人的生命体征一样，科学家可以利用软体动物化石来大致推断环境的健康和稳定性。但是，为了区分种群数量下降、变化范围和入侵物种引入的模式，需要进行全面检查。
“就化石记录的偏见而言，我们所知道的大部分都是基于软体动物的，”该研究的主要作者、拉斯维加斯内华达大学的助理教授凯莉·泰勒说。“我们设计我们的研究是为了确定当你包括许多类型的生物时，这些偏见是否一致，而不仅仅是软体动物。当海洋生态系统中有蠕虫、海胆和其他所有群体时，会发生什么?”
在得出这个结论之前，泰勒和科瓦莱夫斯基首先必须找到一个合适的海洋生态系统，在这个生态系统中比较活的和化石的生物，研究过去和现在的群落之间的差异。
作者选定了北卡罗来纳州海岸附近一个相对未受改变的环境，那里既有活着的动物，也有死去的骨骼遗骸。在那里，他们从52个地点收集样本，沿着从近岸沿海水域延伸到海洋的横断面。
Kowalewski说:“我们之所以选择这个系统，是因为它包括了从河口到开放大陆架，沿陆上-海上梯度的一系列栖息地。”每个栖息地都支持专门的群落，这使得Tyler和Kowalewski能够测试许多不同生物和环境的保存潜力nmental条件。
在两年的时间里，他们统计了超过60,000个活的和死的标本，代表了数百种海洋无脊椎动物。不出所料，软体动物的厚壳导致化石记录中它们的遗骸比其他种群多。然而，死珊瑚、沙虫、管状蠕虫和其他非软体动物的碎片在丰度和多样性方面与它们的活体同类大致相同。
在该地区缺乏多样性的种群，如海星和腕足类，没有从化石记录中恢复过来，部分原因是它们的数量少。在许多情况下，过去和现在的栖息地也由不同的物种主导——例如，一种今天常见的寄居蟹没有出现在化石记录中。但不同群体的物种总数保持一致。
大多数海洋生态系统都没有完整的物种清单，现有的名单正在减少，因为一些物种数量减少，另一些物种濒临灭绝。但是，如果其他海洋生态系统以与北卡罗来纳州相同的保真度被存档，研究人员将有一个新的基线来评估它们所支持的社区的长期生存能力。
“我们可以利用整个化石组合作为一个特定地方过去的图景，尽管动物之间的保存存在差异。通过将其与现存的群落进行比较，我们可以看到生态系统发生了多大的变化，并根据这些变化决定最佳的保护策略，”泰勒说。
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