Группа ученых из Музея естественной истории Флориды выступила с «призывом к действию», чтобы использовать большие данные для решения давних вопросов о разнообразии и эволюции растений и прогнозирования того, как будет развиваться жизнь растений на планете, где все больше доминируют люди.
В комментарии, опубликованном сегодня в журнале Nature Plants, ученые призвали своих коллег использовать огромные ресурсы данных с открытым доступом в своих исследованиях и помочь увеличить эти ресурсы, заполняя оставшиеся пробелы в данных.
«Использование больших данных для решения основных проблем биоразнообразия в глобальном масштабе имеет огромное практическое значение, начиная от усилий по сохранению и заканчивая прогнозированием и смягчением последствий изменения климата», - сказал автор исследования Дуг Солтис, куратор Музея Флориды и выдающийся профессор кафедры биологии Флоридского университета.«Связи между ресурсами больших данных, которые мы видим сейчас, были невообразимы всего десять лет назад. Пришло время использовать эти инструменты и приложения не только для растений, но и для всех групп организмов».
За несколько столетий музеи естественной истории создали коллекции из миллиардов образцов и связанных с ними данных, большая часть которых теперь доступна в Интернете. Новые технологии, такие как удаленные датчики и дроны, позволяют ученым следить за растениями и животными и передавать данные в режиме реального времени. А гражданские ученые вносят биологические данные, записывая и сообщая о своих наблюдениях с помощью цифровых инструментов, таких как iNaturalist..
Вместе эти ресурсы данных предоставляют ученым и защитникам природы огромное количество информации о прошлом, настоящем и будущем жизни на Земле. По мере роста этих баз данных росли и вычислительные инструменты, необходимые не только для анализа, но и для связывания огромных массивов данных.
Исследования, которые ранее были сосредоточены на нескольких видах или одном растительном сообществе, теперь могут быть расширены до глобального уровня благодаря развитию баз данных, таких как GenBank, в котором хранятся последовательности ДНК, iDigBio, Университет Флориды. усилия по оцифровке U. S. коллекции естественной истории и Глобальный информационный фонд по биоразнообразию, хранилище информации о местонахождении видов.
Эти ресурсы могут быть ценны для широкого круга пользователей, от ученых, стремящихся получить фундаментальное представление об эволюции растений и экологии, до землеустроителей и политиков, стремящихся определить регионы, наиболее нуждающиеся в сохранении, сказала Джули Аллен, соавтор - ведущий автор и доцент кафедры биологии Университета Невады-Рино.
Если бы растительная жизнь Земли была пациентом, то небольшие исследования могли бы изучить растительный эквивалент герпеса или вросшего ногтя. С помощью больших данных ученые могут получить более четкое представление о глобальном здоровье растений в целом, своевременно ставить диагнозы и назначать правильные планы лечения.
Такие планы срочно необходимы, сказал Аллен.
«Мы живем в это захватывающее и страшное время, когда беспрецедентный объем доступных нам данных пересекается с глобальными угрозами для биоразнообразия, такими как потеря среды обитания и изменение климата», - сказал Аллен, бывший постдокторант Музея Флориды и Выпускник докторантуры УФ.«Понимание процессов, сформировавших наш мир - как поживают растения, где они сейчас и почему - может помочь нам понять, как они могут реагировать на будущие изменения».
Почему так важно отслеживать эти региональные и глобальные изменения?
«Мы не можем выжить без растений», - сказал соавтор и научный сотрудник музея Райан Фолк. «Многие группы эволюционировали в тени цветковых растений. По мере того, как эти растения распространялись и диверсифицировались, росли и муравьи, жуки, папоротники и другие организмы. Они составляют основу разнообразия жизни, которую мы наблюдаем сегодня на планете».
В дополнение к использованию и расширению ресурсов данных о растениях авторы надеются, что научное сообщество решит одно из самых серьезных оставшихся препятствий на пути использования биологических больших данных: обеспечение бесперебойной работы баз данных друг с другом.
«Это все еще огромное ограничение», - сказал Аллен. «Данные в каждой системе часто собираются совершенно разными способами. Интегрировать их для беспрепятственного подключения - серьезная задача».