science >> Wetenschap >  >> Biologie

Wetenschappers zouden supermodelbouwers moeten zijn

Een jonge panda in het Wolong-natuurreservaat ontspant in een boom. Jonge panda's krijgen veel boomtijd. Krediet:Sue Nichols, Michigan State University Center voor systeemintegratie en duurzaamheid

Geleerden en natuurbeschermers willen streven naar de juiste toekomst om de biodiversiteit te behouden en duurzame omgevingen te plannen. Een van die wetenschappers roept op tot due diligence om ervoor te zorgen dat de juiste gegevens, geen conventionele wijsheid, vormen dat doel.

In het journaal van deze maand Ecografie , een student van de Michigan State University neemt een pauze van zijn populaire onderzoek naar reuzenpanda's om een ​​minder sexy maar belangrijke wetenschappelijke kwestie onder de loep te nemen - op de juiste manier naar habitat kijken.

De titel van het artikel, "Effecten van korrelgrootte en nichebreedte op modellering van soortendistributie, " kan degenen die niet bekend zijn met de fijne kneepjes van het modelleren van habitats een YouTube-pandavideo sturen. Maar Thomas Connor (die zo vriendelijk was om de schattige video als bonus te verstrekken), een promovendus in MSU's Center for Systems Integration and Sustainability, neemt zijn panda's met een schot van serieuze wetenschappelijke methodologie. Nauwkeurige voorspellingen van de leefomgeving van dieren zijn slechts zo goed als de gebruikte methoden.

"Als je modellen samenstelt om de habitat van een soort te begrijpen, er is een neiging om te vertrouwen op meningen van experts of conventionele wijsheid bij het instellen van modelparameters, en dat kan goed zijn maar elke gelegenheid om een ​​mening te testen is belangrijk, dus ik dacht dat ik dat zou proberen, ' zei Connor.

Hij verwijst naar hoe een wetenschapper besluit te onderzoeken, en knutselen met, door middel van modellering, de omgeving van een dier, vogel, of plant. Als voorbeeld gebruikt hij een leeuw en een spitsmuis. Een leeuw leeft zijn leven behoorlijk groot - en zweet waarschijnlijk niet wat er op slechts een paar meter afstand gebeurt. Die leeuw heeft meer kans om te worden getroffen als een paar vierkante mijl van zijn huis verandering of stress doorstaat.

Thomas Connor, een doctoraat student aan de Michigan State University, in het Chinese Wolong-natuurreservaat. Krediet:Sue Nichols, Michigan State University Center voor systeemintegratie en duurzaamheid

Maar de wereld van een feeks is kleiner, wat betekent dat grootschalige veranderingen dat beestje misschien niet beïnvloeden zolang zijn paar vierkante meter stabiel is - of vlekkerige verandering kan problematischer zijn als het de thuisbasis van die feeks is.

Nichebreedte is een manier om de hulpbronnen die een soort nodig heeft om te overleven te begrijpen en te verklaren. Dieren zoals panda's hebben scherp gedefinieerde behoeften. Ze eten alleen bamboe, ze zijn kieskeurig over de grootte van hun bossen, en ze blijven ver uit de buurt van mensen. Andere dieren zijn minder kieskeurig, graag verschillende soorten voedsel eten en leren samenleven met mensen. Bouw een model met beide aspecten goed, en modellering kan enkele voorspellingen geven over de habitat als het klimaat verandert, als de menselijke ontwikkeling escaleert of andere nieuwe omstandigheden ontstaan.

Onderzoekers die een omgeving modelleren, verdelen een habitat in stukken. Soms, ze beslissen over de grootte op basis van eerder werk. Voor dit papier Connor creëerde simulaties om de nauwkeurigheid van de voorspellingen van de aan- of afwezigheid van soorten te testen. Hij gebruikte Zweden en Noorwegen vanwege hun mooi gevarieerde landschap en overvloedige gegevens. Toen maakte hij een beestjessimulatie - hij zag het graag als een verschrikkelijke wolf, hoewel hij ook kon doen alsof het een dodo-vogel was - om habitatdetails te creëren. (Hij zei ook dat het modelleren van habitats voor uitgestorven soorten zijn eigen subcultuur wordt.)

Dus, Connor zei dat voordat hij zich stortte in zijn doctoraatswerk - het begrijpen van de effecten van habitatfragmentatie op reuzenpanda's - het hem irriteerde om zeker te weten wat de juiste manier was om die habitat te modelleren. In dit stuk, hij voerde basiscontroles uit, het creëren van modellen met verschillende korrelgroottes en nichebreedtes. Ontdekking:soms is conventionele wijsheid dat niet, goed, verstandig.

Het kiezen van de verkeerde korrelgrootte kan modellen op het verkeerde pad sturen. Als we naar een probleem kijken met een te grote lens, kan dit het gebied dat wordt ingenomen door een bepaalde soort of populatie schromelijk overschatten, wat kan leiden tot verkeerde aannames over de gezondheid van een soort, of tot slechte instandhoudingsbeslissingen.

Terwijl korrelgrootte en nisbreedte moeren en bouten zijn om de habitat te voorspellen, Connor zei dat het niet moeilijk is om conserveringspapieren te vinden die conclusies trekken - en aanbevelingen doen - met korrelgroottes waarvan kan worden aangenomen dat ze voldoende zijn, maar houden de toetsing niet vol. Hij zei dat hij hoopt dat dit onderzoek een herinnering is om aannames in te ruilen voor uitgebreidere tests.

Naast Connor, het papier is geschreven door Vanessa Hull, Andrés Via, Ashton Shortridge, Jindong Zhang, Ying Tang, Fang Wang, en Jianguo "Jack" Liu. De National Science Foundation financierde het werk.