Anthropocentrism as a source of sampling bias in the fossil record.

Dit artikel toont aan dat de huidige fossielenregistratie, zoals weergegeven in de NOW-database, een antropocentrische bias vertoont doordat fossiele vindplaatsen vaker worden gedocumenteerd in tijdsperiodes en gebieden waar homininen voorkomen, wat de noodzaak onderstreept om het menselijke evolutienarratief in de paleowetenschap te herzien om deze verzamelbias te verminderen.

De kern

🦕 De Menselijke Bril: Waarom ons fossielenboek scheef hangt

Stel je voor dat je een gigantisch fotoboek hebt van alle dieren die ooit op aarde hebben geleefd. Dit is wat wetenschappers hun "fossielenbestand" noemen. Het is ons belangrijkste raam naar het verleden. Maar dit boek is niet perfect. Het heeft gaten, en sommige pagina's zijn veel dikker dan andere.

De auteurs van dit artikel, Tegan Foister en O.E. Wilson, hebben ontdekt dat dit boek niet alleen gaten heeft door toeval, maar vooral door onszelf. Ze noemen dit anthropocentrisme: de neiging om alles te zien vanuit het perspectief van de mens.

Hier is hoe ze dit uitleggen, stap voor stap:

1. De "Zoektocht naar de Zelfportretten"

Stel je voor dat je een fotograaf bent die een fotoalbum maakt van de hele wereld. Maar je bent zo gefascineerd door je eigen familie dat je alleen foto's maakt van plekken waar je familieleden hebben gewoond. Je negeert de bossen, de oceanen en de steden waar je familie niet is geweest.

• In het artikel: Paleontologen (de mensen die fossielen zoeken) zoeken vaak extra hard op plekken waar ze homininen vinden (ons, de mens, en onze voorouders).
• Het resultaat: In landen als Spanje, Oost-Afrika en China (waar veel menselijke fossielen liggen) zijn er duizenden andere fossielen gevonden. In landen als West-Afrika, Zuid-Amerika of Australië, waar we nog geen menselijke fossielen hebben gevonden, is er bijna niets gezocht. Het is alsof we denken: "Als er geen mens is, is het niet interessant."

2. De "Tijdmachine" die vastloopt

Het probleem is niet alleen waar we zoeken, maar ook wanneer.

• De analogie: Stel je voor dat je een film kijkt van de geschiedenis van de aarde. Maar je kijkt alleen naar de laatste 10 minuten van de film, precies op het moment dat de hoofdpersoon (de mens) op het scherm verschijnt. De eerste 90 minuten van de film (de tijd voordat de mens er was) zijn vaag, wazig of zelfs helemaal niet opgenomen.
• In het artikel: De auteurs laten zien dat er veel meer fossielen zijn gevonden uit de tijd dat de mens al bestond (zoals het Pleistoceen en het Holoceen) dan uit de tijd ervoor (zoals het Eoceen of Oligoceen). Zelfs als we rekening houden met hoe lang die tijdperken duurden, is de "mens-tijd" veel beter gedocumenteerd.

3. Waarom is dit een probleem?

Je zou kunnen zeggen: "Maar we willen toch vooral weten hoe de mens is ontstaan?" Dat is een goed doel, maar het heeft een nadeel.

• De analogie: Stel je voor dat je wilt begrijpen hoe een auto werkt, maar je kijkt alleen naar de onderdelen die de bestuurder aanraakt (het stuur, de pedalen). Je negeert de motor, de banden en de brandstof. Dan begrijp je niet hoe de auto echt functioneert.
• De consequentie: Door alleen te focussen op plekken waar de mens was, missen we enorme stukken van het verhaal.
  • We weten misschien niet hoe klimaatverandering werkt, omdat we de tijdperken missen die lijken op de toekomst (zoals het Eoceen, een warme periode).
  • We denken misschien dat menselijke voorouders alleen in droge savannes leefden, omdat we daar zoeken. Misschien leefden ze ook in regenwouden in West-Afrika, maar daar zoeken we niet omdat we daar nog geen menselijke fossielen hebben gevonden.

4. Het is niet alleen "slecht zoeken", maar ook "slechte prioriteiten"

De auteurs geven toe dat er andere redenen zijn waarom sommige plekken minder onderzocht zijn (bijvoorbeeld: het regent te veel in de jungle, of het is politiek onveilig om daar te werken). Maar ze wijzen erop dat onze menselijke obsessie het probleem verergert.

• De "Piek van de Populariteit": Net zoals een popster meer aandacht krijgt dan een gewone burger, krijgen plekken met menselijke fossielen meer geld, meer onderzoekers en meer publicaties. Dit creëert een vicieuze cirkel: we zoeken daar omdat er al iets gevonden is, en we vinden nog meer omdat we daar zoeken.

5. Wat moeten we doen?

De conclusie van het artikel is een oproep tot een mentaliteitsverandering.

• De boodschap: We moeten stoppen met het verhaal van de mens als het centrale verhaal van de evolutie te behandelen. We moeten de "mens-bril" even afzetten.
• Het doel: Om echt te begrijpen hoe het leven op aarde werkt, hoe ecosystemen reageren op klimaatverandering en hoe we de toekomst kunnen voorbereiden, moeten we ook kijken naar de plekken waar de mens niet was. We moeten het hele fotoboek bekijken, niet alleen de foto's van onszelf.

Samenvattend in één zin:

Ons fossielenbestand is als een spiegel die we alleen naar onszelf hebben gericht; om de echte wereld te begrijpen, moeten we de spiegel draaien en ook kijken naar de rest van het landschap.

Technische samenvatting

Probleemstelling

Het fossielenbestand is de belangrijkste bron van directe bewijzen voor de geografische en temporele distributie van soorten in het verleden. Echter, dit bestand is inherent vertekend door zowel biologische processen (zoals fossilisatiekansen) als menselijke factoren (verzamelbias). Hoewel er veel aandacht is voor taphonomische biases, is er minder onderzoek gedaan naar hoe anthropocentrisme – de focus op de menselijke evolutie en de stamboom van Homo – de collectie van fossielen beïnvloedt.

De auteurs stellen de hypothese dat de huidige fossielenregistratie systematisch vertekend is ten gunste van tijdsperiodes en locaties waar homininen (mensachtigen) voorkomen. Deze bias beperkt het vermogen van de paleowetenschappen om bredere ecologische vragen te beantwoorden, zoals het begrijpen van ecosystemen vóór de mens en het modelleren van klimaatsveranderingen in de diepe tijd (bijv. het Eoceen en Mioceen), die cruciaal zijn voor het begrijpen van toekomstige klimaatveranderingen.

Methodologie

De studie gebruikt de NOW-database (New and Old Worlds), een uitgebreide database van fossiele zoogdieren uit het Cenozoïcum, als representatieve proxy voor het fossielenbestand.

• Data: De database werd geëxporteerd op 31 maart 2023 en bevatte 7.177 locaties, 16.322 soorten en 75.585 combinaties van locatie-soort.
• Definitie van Anthropocentrisme: De auteurs definiëren dit als de focus op de tribus Hominini (inclusief de ondertribus Hominina en het geslacht Homo).
• Ruimtelijke Analyse:
  • Locaties met homininenfossielen werden geïdentificeerd en vergeleken met de algehele dichtheid van fossiele locaties.
  • Er werd gebruikgemaakt van een geospatiale kernel-dichtheidsschatting (via het R-pakket eks) om de dichtheid van locaties te visualiseren.
  • De analyse werd opgedeeld in drie tijdsslices: het gehele Cenozoïcum, het Plioceen/Quartair (< 5,3 Ma) en het Quartair na het ontstaan van het geslacht Homo (< 2,6 Ma).
  • De verdeling van fossiele locaties werd vergeleken met de verdeling van moderne sedimentaire bekken (via de Eco-ISEA3H database) om te controleren of de bias puur het gevolg is van sedimentbeschikbaarheid.
• Temporale Analyse:
  • Het aantal locaties werd per epoch (tijdperk) geteld.
  • Om rekening te houden met de lengte van de tijdperken, werd de data gestandaardiseerd (aantal locaties gedeeld door de duur van het epoch in miljoenen jaren).
  • Histogrammen werden gebruikt om de dichtheid over 1-miljoen-jaren intervallen te visualiseren.

Belangrijkste Resultaten

De analyse bevestigt de hypothese dat het fossielenbestand zowel ruimtelijk als temporair sterk antropocentrisch vertekend is.

1. Ruimtelijke Bias:

   • De dichtheid van fossiele locaties is significant hoger in landen en regio's waar homininen zijn gevonden (bijv. Spanje, Oost-Afrika, China).
   • Regio's zonder homininenfossielen, zoals Zuid-Amerika, Australië en West-Afrika, zijn ernstig ondervertegenwoordigd, ondanks dat deze gebieden vaak wel sedimentaire bekken hebben die geschikt zouden zijn voor fossilisatie.
   • De bias is het sterkst in het Quartair (na het ontstaan van Homo).
   • Een uitzondering is de VS, waar veel pre-Plioceen fossielen zijn gevonden (voornamelijk door specifieke literatuurinput), maar dit patroon verdwijnt in latere tijdperken.

2. Temporale Bias:

   • Na standaardisatie voor de duur van de tijdperken is de Holocene (de laatste 11.700 jaar) en het Pleistocene oververtegenwoordigd.
   • Oudere tijdperken, specifiek het Paleoceen, Eoceen en Oligoceen, zijn sterk ondervertegenwoordigd.
   • Er is een duidelijke "sprong" in het aantal locaties die samenvalt met de evolutie van de mensachtigen, wat suggereert dat de verzamelinspanning toeneemt naarmate we dichter bij de menselijke evolutie komen.

3. Sedimentaire Beschikbaarheid:

   • De verdeling van fossiele locaties correleert niet perfect met de beschikbaarheid van sedimentaire bekken. Bijvoorbeeld, West-Afrika heeft veel sedimentaire bekken maar weinig fossielen, terwijl Zuidwest-Europa (arm aan bekken) veel fossielen heeft. Dit wijst erop dat de bias niet alleen door geologie wordt veroorzaakt, maar door menselijke selectie.

Key Contributions (Bijdragen)

• Kwantificering van Anthropocentrisme: Het artikel biedt voor het eerst een kwantitatief bewijs dat de focus op menselijke evolutie een systematische verzamelbias creëert in het globale fossielenbestand van zoogdieren.
• Onderscheid tussen Biases: De auteurs onderscheiden duidelijk tussen taphonomische biases (fossieliseringskansen) en antropogene biases (verzamelkeuzes), en tonen aan dat laatstgenoemde de record vertekent ten koste van niet-menselijke evolutiegeschiedenis.
• Kritische Reflectie op Paleontologische Praktijken: Het artikel benadrukt dat de "pull of the recent" (de neiging om recente fossielen beter te vinden) niet de enige verklaring is; de plotselinge toename in sampling rondom homininen-periodes is een specifiek menselijk fenomeen.

Significantie en Implicaties

De bevindingen hebben grote gevolgen voor de paleowetenschappen en het klimaatonderzoek:

1. Beperking van Wetenschappelijke Inzichten: Door te focussen op locaties waar we menselijke fossielen verwachten, missen we waarschijnlijk belangrijke informatie over de evolutie van andere soorten en ecosystemen. Dit beperkt ons begrip van hoe ecosystemen functioneren zonder menselijke invloed.
2. Klimaatmodelleren: Om toekomstige klimaatveranderingen te begrijpen, hebben wetenschappers data nodig uit tijdperken met vergelijkbare klimaatcondities (zoals het Eoceen en Mioceen). Omdat deze periodes ondervertegenwoordigd zijn door de antropocentrische bias, zijn onze modellen voor toekomstige klimaatscenario's mogelijk onnauwkeurig.
3. Call to Action: De auteurs pleiten voor het stoppen van het "essentialiseren" van het verhaal van menselijke evolutie in de paleowetenschap. Er is een verschuiving nodig in funding en onderzoeksprioriteiten om de fossielenregistratie te diversifiëren naar niet-menselijke lijnen en onderbelichte geografische regio's.
4. Sociale en Politieke Factoren: Het artikel erkent ook dat deze bias versterkt wordt door koloniale structuren, financiële ongelijkheid, visumbeperkingen en genderproblematiek in het veldwerk, wat het verzamelen van data in het "Global South" extra bemoeilijkt.

Conclusie:
Om de kwaliteit van het fossielenbestand te verbeteren en de paleowetenschappen beter in staat te stellen de dringende vragen van de 21e eeuw (zoals biodiversiteitsverlies en klimaatverandering) te beantwoorden, moet de wetenschappelijke gemeenschap bewust werken aan het verminderen van antropocentrische verzamelbias.