Natalia Villavicencio ● Profesora Asistente

Conservation paleobiology deals with the use and application of paleontological data to the conservation of biodiversity. It implies the study of the circumstances driving species to the brink of extinction, to go extinct, or survive through the changes. In the present scenario of Global Change, this discipline seems useful as it can inform about the paths that species can undergo at present and in the near future. Particularly important to inform the state and faith of present-day ecosystems are those studies dealing with the last glacial-interglacial transition, since they show the changes faced by many still extant species under a scenario of global warming and an increasing human population. A close parallel to today’s threats to biodiversity. The present proposal will use the rich vertebrate fossil record from the site of Tagua Tagua 3 (TT3) in the Antiguo Lago de Tagua Tagua (ALTT), Region de O’Higgins, to investigate changes in biological communities through time. This record spans from the late Pleistocene (~13 kyr BP) to the mid Holocene (~6 kyr BP), presenting a continuous faunal sequence with extinct megafauna in its older component and extant vertebrates towards the Holocene. The record also attests the arrival and establishment of humans, as well as the occurrence of important changes in vegetation and climate. All this together makes of TT3 a unique record for central Chile, that offers the opportunity to make an adequate reconstruction of the recent past of a greatly endangered natural system. The ecosystem-through-time reconstruction and analysis includes the following objectives: (1) a comprehensive study of the fossil record to identify what, how many, and how abundant were the different species at different moments through time in the ALTT, with a particular emphasis on vertebrates; (2) to see how the communities reconstructed from the fossil record behave in moments of major environmental changes, including anthropogenic drivers of change, extinction of megafauna, and vegetation changes; (3) use food web modeling for analyzing the causes and consequences of the changes in these communities. This aims to pursue models that can integrate the fossil record and proxies of environmental change to understand the vulnerabilities to which these communities were exposed at different moments through time; (4) work in characterizing the present-day state of the vertebrate community in the area near the ALTT, aiming to build a modern picture in terms of community composition as well as in food web structure, to compare with what is revealed, and predicted, by the fossil record and associated models. The methodology to accomplishing these objectives includes: (1) fossil preparation, taxonomic identification, and quantification (MNI, NISP) for each level excavated in TT3; (2) to compare the faunal communities inferred from the fossil record to the available record of environmental changes through time (vegetation, climate, human arrival); (3) to stablish trophic relationships among the different species identified in the fossil record (using literature, stable isotope analyses results and zooarchaeological studies); this information will be used to implement food web models that explore the stability and complexity of different vertebrate communities through time and during times of particular important changes such as megafaunal extinctions, human arrival a changes in vegetation; (4) current species occurrences in the area will be inferred from the literature, open databases (GBIF) and complemented using species distributions models along with field species surveys; this information will be used to understand the current species composition of the area and to model current trophic interactions to compare with the ones inferred from the fossil record. Some expected results are a thorough characterization of community composition and food web topology through time, particularly at moments of important environmental changes. The arrival of humans during the late Pleistocene and the trophic connections generated with the fauna present should have an effect in the topology and stability of the food web. At the same time, the inclusion of a dynamic bottom-up controlled change (forested vs. shrubland) will provide important insights on how the food web and the vertebrate communities changed in moments of major vegetation changes. It is expected that some moments in the past will parallel the present-day conditions of biological systems from central Chile, providing clues on how to face the current environmental changes that endanger these ecosystems.

Proyecto que buscaba indagar en la realcion entre los primeros pobladores del desierto de atacama y su entorno a finales del Pleistoceno (12.000 años atrás).

Objetivos: Caso de estudio continental 1) Caracterizar y reconocer las áreas de mayor biodiversidad de megafauna extinta (mamíferos de >44 kg de masa corporal) para el periodo de transición Pleistoceno-Holoceno en Sudamérica. 2) Identificar si dichas áreas corresponden a posibles corredores o rutas utilizadas por los primeros cazadores-recolectores que colonizaron el continente durante el Pleistoceno tardío. Caso de estudio particular: Desierto de Atacama 3) Caracterizar la distribución de especies de megafauna para para el Desierto de Atacama (y para los Andes Centrales), tomando en cuenta el rico registro paleoclimático de la región como variable explicativa de la presencia de ciertas especies de megafauna en este sector. 4) Analizar si dicha distribución podría explicar el uso por parte de los primeros humanos de distintas rutas de migración en el sector (costeras, alto andinas y a través del desierto). Metodología: Generar Modelos de Distribución de Especies a nivel continental para los distintos taxa de megafauna extinta sudamericana que existieron durante la transición Pleistoceno-Holoceno. Estos modelos se generarán utilizando la locación geográfica e información cronológica del rico registro fósil de megafauna existente para Sudamérica, junto con información de las condiciones ambientales extraída de modelos climáticos generados para distintos momentos de la transición Pleistoceno-Holoceno. A partir de los Modelos de Distribución de Especies se identificarán las áreas de mayor biodiversidad (aquellas con la mayor cantidad de taxa) las cuales se comprarán con la distribución geográfica de sitios arqueológicos tempranos. Todo esto con la finalidad de identificar posibles rutas de migración humana hacia el continente. Para el caso del Desierto de Atacama (y de los Andes centrales) se aplicará la misma metodología descrita anteriormente pero haciendo uso del rico registro paleclimático existente para la región. Además, utilizaré los modelos para estimar la distribución pasada de especies actuales que habitan el sector desde el Pleistoceno tardío. Los Modelos de Distribución de Especies resultantes se compraran con la distribución geográfica de sitios arqueológicos para intentar reconocer las rutas migratorias usadas por los primeros humanos que colonizaban este ambiente extremo. Con la idea de obtener mayor información acerca de la megafauna extinta que habitó el Desierto de Atacama, me uniré a un grupo de investigadores en labores de rescate y análisis de sitios fósiles recientemente encontrados. Mi propósito es aportar con mi conocimiento de datación de megafauna extinta por radiocarbono y obtener más datos que mejoren la calidad de los modelos planeados. Resultados esperados: Se espera que la superposición de los modelos de distribución de megafauna extinta para la transición Pleistoceno-Holoceno muestre las áreas que probablemente exhibían la mayor biodiversidad para este periodo. Al comprar dichas áreas con la locación geográfica de los sitios tempranos de colonización humana en Sudamérica, se espera reconocer si las rutas de migración escogidas por los primeros cazadores-recolectores habrían sido determinadas por la presencia de mayor o menor biodiversidad de megafauna. Para el caso del Desierto de Atacama y los Andes Centrales, se espera obtener la probable distribución de las especies de megafauna que habitaban el área de manera más detallada, dado el uso de registros paleoclimáticos específicos para la zona como variables predictivas. Se espera que dichos Modelos de Distribución de Especies de megafauna permitan comprender e identificar la elección de rutas migratorias por los primeros cazadores-recolectores que habitaron estas regiones en particular.