《Nature | 揭示生物多样性变化状况的不确定性》

  • 来源专题:战略生物资源
  • 编译者: 李康音
  • 发布时间:2024-03-31
  • 2024年3月27日,谢菲尔德大学的研究人员在Nature 在线发表题为Revealing uncertainty in the status of biodiversity change的文章。

    生物多样性面临着全球快速变化带来的前所未有的威胁。生物多样性变化的信号来自大地理和时间范围内成千上万物种的时间序列丰度数据集。对这些生物多样性数据集的分析表明,物种丰度的变化趋势各不相同,包括增加和减少。然而,这些分析并没有充分考虑数据的空间、时间和系统发育结构。

    该研究利用一个新的统计框架,在十个备受瞩目的生物多样性数据集中显示,一旦考虑到空间、时间和系统发育结构,现有方法下的增加和减少趋势就会消失。这是因为现有方法严重低估了趋势的不确定性,有时甚至误估了趋势方向。根据研究人员修订后的平均丰度趋势,并适当认识到不确定性,在该研究的 10 个数据集中,研究人员未能观察到 95% 可信区间内的单一增长或下降趋势。这凸显了我们对巨大空间尺度和分类尺度上的生物多样性变化知之甚少。

    尽管在巨大尺度上存在这种不确定性,但通过考虑空间、时间和系统发育结构,该研究揭示了局部尺度预测准确性的提高。预测的改进为估算政策相关尺度的生物多样性变化提供了希望,从而为适应性保护对策提供指导。

  • 原文来源:https://www.nature.com/articles/s41586-024-07236-z
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  • 《Nature communications | AI声音景观可监测生物多样性恢复》

    • 来源专题:战略生物资源
    • 编译者:李康音
    • 发布时间:2023-10-19
    • 2023年10月17日,维尔茨堡大学等机构的研究人员在Nature communications 上发表题为Soundscapes and deep learning enable tracking biodiversity recovery in tropical forests的文章。该研究认为人工智能(AI)辅助动物声音景观(soundscape)可用于作为监测农地抛荒后森林生物多样性恢复的有效工具。这项研究发现提出了一个可自动化、成本效益好而且可靠的方法,以检测森林生物多样性和评估恢复结果。 该论文介绍,大规模监测森林生物多样性对保育很重要,但需要成本效益好的标准化工具。此前研究已表明,生物声学(研究动物声音的学科)在用声景检测动物群落时是很有前景的工具,但其中还有很大的不确定性,如这些声景是否也能反映出非发声动物物种的状态。这既要结合传统声学测量和机器学习方法,也存在着技术困难。 研究人员测试了一种方法,即用声景追踪热带森林生物多样性。在厄瓜多尔的Chocó地区低地,他们从最近抛荒的可可种植园和牧场到原始森林中,记录了环境中的动物声音,同时,将专家对发声动物物种的鉴别与两类自动化方法相结合,其中一种使用深度学习模型。他们发现两种自动方法都能很好地反映森林环境范围。 本项研究过程中,论文作者还用一种不同类型的生态信息对他们基于声音的结果进行了评估,他们使用了DNA宏条形码获取的昆虫多样性数据,其中主要是非发声物种。研究结果表明,虽然这两个数据库不能完全吻合,但结合生物声学和深度学习,有望监测森林生物多样性。 本文内容转载自“中国新闻网”。 原文链接: http://www.chinanews.com.cn/gj/2023/10-18/10096088.shtml
  • 《eDNA分析方法揭示深海鱼类多样性》

    • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
    • 编译者:liguiju
    • 发布时间:2020-11-27
    • 一项新的研究证明了一种新方法的有效性,即利用海水样本中的DNA来确定在给定的深海区域存在哪些鱼类。eDNAtec公司、加拿大渔业和海洋局以及纪念大学研究人员在11月4日出版的Plos One期刊上发表了这项研究成果。 监测深海鱼类多样性的能力对于执行可持续管理措施和了解商业捕鱼和气候变化的影响是必要的。然而,现有的诸如诱饵相机捕捉、拖网捕捞和声学监测等方法检测能力有限,很难应用到大部分海洋研究中。 一种称为eDNA代谢编码的新方法通过分析环境DNA(eDNA)来揭示特定栖息地中存在哪些鱼类,eDNA是生物体在进行正常活动时释放到周围环境中的DNA。 为了评估eDNA代谢码检测深海鱼类的有效性,McClenaghan及其同事将其应用于从拉布拉多海采集的2500米深处的海水样本。在深海水样(水深1400米或以上)中,eDNA-metabarcoding鉴定出11科11属8种。研究人员将他们的eDNA代谢编码结果与传统方法得到的结果进行了比较,发现他们提供了更广泛的鱼类多样性和其他分类信息,同时大大减少了后勤工作。这些优点使得eDNA的大规模应用成为一个重要的技术进步。 研究小组还利用不同体积的深海海水样本和不同的DNA引物(用于eDNA实验室分析的短链DNA)来探索eDNA的代谢编码,以确定存在哪些物种。他们的研究结果表明,深海环境需要对在较浅水域使用的方法进行一些调整,例如使用更大体积的水和使用多重引物来最大限度地检测物种。 作者补充道:“基因组学和计算工具的进步正在迅速扩大我们研究和监测生物多样性的能力,这是面对迅速而巨大的环境变化所急需的任务。我们的研究证明了eDNA分析方法在深海鱼类物种监测这一具有挑战性的工作中的实用性,并为其他人员采用这种方法奠定了基础。” (张灿影 编译)