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Die unkontrollierte menschliche Entwicklung beeinflusst alle Aspekte der Interaktionen und Prozesse von Ökosystemen (Ökosystemfunktionen), einschließlich derjenigen, die für Menschen von Nutzen sind und sein werden (Ökosystemdienstleistungen). In dieser Arbeit habe ich einen neuen analytischen Ansatz entwickelt, der auf der Netzwerkanalyse basiert, um die Strukturdynamik von Ökosystemen in der Tiefe zu untersuchen. Ich habe diesen Ansatz validiert, indem ich den gut untersuchten Fossilienbestand großer Säugetiere der Iberischen Halbinsel während der letzten 21 Ma verwendet habe. Das funktionelle System durchlief lange Perioden der Stabilität, unterbrochen von einer schnellen Reorganisation, die einen neuen stabilen Zustand fand. Hohe funktionelle Diversität und Reichhaltigkeit befeuert mit der Zeit zunehmende Belastbarkeit der Funktionsstruktur (Versicherungseffekt). Dann verwende ich eine Kombination aus funktionaler Diversität (fdiv) und Netzwerkanalyse über einen beispiellosen Datensatz von großen Pflanzenfressern weltweit, der sich über die letzten 65 Millionen Jahre erstreckt. Es gab einen anfänglichen Trend zur Zunahme der funktionellen Diversität, vermittelt durch einen Nettogewinn an funktionellem Reichtum, der 20 Ma erreichte, wahrscheinlich angeheizt durch die Bildung der sogenannten Gomphotherium-Landbrücke. Danach blieb der fdiv des Systems hoch und erreichte das maximale Niveau von 10 Ma, als das System viele Arten mit ähnlichen ökologischen Rollen (funktionelle Sättigung) angesammelt hatte, was letztendlich ihren funktionellen Zusammenbruch provozierte. Danach zeigte das System eine schnellere ökologische Verarmung, die während des Beginns der pleistozänen Vergletscherung um etwa 2,5 Ma zunahm. In Bezug auf die funktionelle Struktur stellen wir fest, dass känozoische große Pflanzenfressergemeinschaften lange Perioden der Stabilität durchlebten, gefolgt von der Reorganisation ihrer funktionellen Struktur in neue stabile Zustände (um 20 und 10 Ma). / Uncontrolled human development is affecting all aspects of ecosystems' interactions and processes (ecosystem functioning), including those that are, and will be, beneficial to people (ecosystem services). In this thesis I developed a new analytical approach based on network analysis to study deep time ecosystem structure dynamics. I validated this approach using the well studied large mammal fossil record of the Iberian Peninsula during the last 21 Ma. The functional system underwent long periods of stability punctuated by a rapid reorganization finding a new stable state. High functional diversity and richness fueled the time increasing resilience of the functional structure (insurance effect). Then, I use a combination of functional diversity (fdiv) and network analysis over an unprecedented dataset of worldwide large herbivores spanning the last 65 Myrs. There was an initial trend towards the increment of functional diversity, mediated by a net gain in functional richness that peaked 20 Ma, likely fueled by the formation of the so-called Gomphotherium land bridge. Thereafter, the system’s fdiv remained high reaching the maximum level 10 Ma, when the system had accumulated many species with similar ecological roles (functional saturation), which ultimately provoked their functional collapse. After that, the system showed a faster ecological impoverishment increasing around 2.5 Ma during the beginning of Pleistocene glaciations. Regarding the functional structure, we find that Cenozoic large herbivore communities experienced long periods of stability followed by the reorganization of their functional structure in new stable states (around 20 and 10 Ma).

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