Projektbeschreibung
Mit modernen numerischen Modellen die Vollständigkeit der fossilen Überlieferung und die Evolutionstheorie erforschen
Paläontologisches und geologisches Beweismaterial spielte bei der Begründung der Evolutionstheorie von Charles Darwin eine wichtige Rolle. Offensichtliche Lücken in den geologischen Aufzeichnungen lassen jedoch Zweifel am Nutzen von Fossilien aufkommen, wenn es um die Rekonstruktion der Evolutionsgeschichte und die Vorstellung geht, dass alle Organismen durch winzige und allmähliche Veränderungen von einem gemeinsamen Vorfahren abstammen. Das EU-finanzierte Projekt MindTheGap wird mittels numerischer Vorwärtsmodellierung, einem aus der Sedimentbeckenanalyse entlehnten Verfahren, quantifizieren, wie sich stratigrafische Lücken auf die Evolutionsmuster in der fossilen Überlieferung auswirken. Den Schwerpunkt dabei bilden tropische Karbonatplattformen. Als reichhaltigstes Archiv der biologischen Vielfalt, das direkt von Organismen gebildet wurde, stellen sie das Bindeglied zwischen Umwelt, Evolution und Sedimentbildung dar.
Ziel
Darwin identified the incompleteness of the geological record as a major concern in our ability to reconstruct the evolutionary history from fossils. Geological strata are not, however, a random selection of the past, but are deposited and preserved in processes which can be modelled mathematically. This project employs numerical forward modelling, a technique from sedimentary basin analysis, to quantify how stratigraphic gaps affect evolutionary patterns in the fossil record. It focuses on tropical carbonate platforms, because they are the richest archive of biodiversity through the Phanerozoic and are directly formed by organisms, thus preserving a positive feedback loop between the environment, evolution, and sediment formation. Completeness of the record depends on the time scale of measurement. Previous work demonstrated that long gaps in the record, in the range of 106-107 years, are reflected in biodiversity reconstructions. Here we address shorter gaps (103-105 years), which are more frequent, but harder to detect. They can be predicted using models of stochastic sedimentation, astronomical forcing, and sedimentary and diagenetic self-organization. Forward modelling will be used to simulate the effect of gaps in the record produced by each of these processes on diversity and character evolution. This will allow us to answer the questions: What part of diversity do we miss owing to the missing rock record? Are the preserved intervals exceptional or representative? Is there a systematic part of biodiversity and environmental records which will always fall into gaps? By applying the findings of the forward modelling to fossil successions, we will be able to identify and correct for the missing parts of the record and formulate testable hypotheses on the original tempo and mode of evolution at the highest temporal resolution achievable in the geological record.
Wissenschaftliches Gebiet
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thema/Themen
Finanzierungsplan
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsGastgebende Einrichtung
3584 CS Utrecht
Niederlande