Undersøgelse belyser botanisk bias

Da botanikere begyndte at indsamle planteprøver til herbarier for mere end et århundrede siden, deres mål var at katalogisere og forstå mangfoldigheden i den naturlige verden. I disse dage bruger videnskabsmænd samlingerne til at forstå de transformative virkninger af klimaændringer.

Problemet, siger Barnabas Daru, er, at kollektionerne er en mangelfuld egnet til det brug.

Daru, en postdoc i organismisk og evolutionær biologi, der arbejder i samarbejde med Charles Davis, en professor i samme felt og direktør for Harvard University Herbaria, er hovedforfatter til en undersøgelse offentliggjort i Ny fytolog der peger på prøveudtagningsbias i en række herbariesamlinger rundt om i verden. Han foreslår, at disse skævheder skal tages i betragtning af forskere med fokus på klimaændringer.

"Disse prøver er ved at blive guldstandarden for at løse spørgsmål relateret til klimaændringer, økologi, og nichemodellering, " sagde Daru. "Men disse data blev ikke oprindeligt indsamlet til disse formål, så målet for vores undersøgelse var at evaluere disse skævheder for at lette downstream-forskning."

Med deres optegnelser over blomstringstider og detaljer om, hvordan planter har tilpasset sig klimaet gennem mere end et århundrede, herbariesamlinger spiller en nøglerolle i forståelsen af, hvordan klimaændringer påvirker den naturlige verden, og hvordan disse effekter kan mærkes af mennesker.

"Planter er i begyndelsen af ​​fødekæden, " sagde Daru. "Så hvis der er en forstyrrelse i blomstringstiden, det påvirker alt, hvad der afhænger af det. Det kan være, at bier for 100 år siden kom til at bestøve planter i maj, men nu hvor blomstringstiden er flyttet til tidligere, ind i april, så er der potentielt et misforhold med hensyn til timing ... og alt er påvirket nedstrøms."

Daru og kolleger udvalgte tre digitaliserede samlinger - floraen i New England, herunder mange samlinger fra Harvard University Herbaria, og herbarier i Australien og Sydafrika – og undersøgte dem på tværs af kategorier lige fra hvornår og hvor prøver blev indsamlet til hvilke arter der blev indsamlet.

"Vi fandt udbredte skævheder på tværs af alle fem dimensioner, vi undersøgte, " sagde Daru. "Dataene viser, at der er en stærk tendens til, at botanikere samler planter tæt på vejkanter i stedet for dybere i landskabet, og der er også en stærk præference for at samle planter om sommeren frem for vinteren eller efteråret."

Nogle historiske samlinger var et produkt af blot en eller to "megasamlere", som samlede enorme skare af planteprøver.

"Der er en slags grundlæggereffekt, " sagde Daru. "Så alle de mennesker, der samler planter i dag, følger i disse megasamleres fodspor, og som følge heraf har de en tendens til at samle sig i det samme område eller i nogle tilfælde de samme grupper."

I de sydafrikanske og australske samlinger, forskere fandt en tendens til, at prøver blev indsamlet i lavere højder, mens botanikere i New England ofte samledes i højere højder i områder som De Hvide Bjerge.

"I de samlinger, vi undersøger, områder omkring Massachusetts og Connecticut er tæt indsamlet, der henviser til, at andre regioner er mindre repræsenteret, " sagde han. "På samme måde, i Sydafrika, der er tætte samlinger fra Cape-regionen, men områder længere inde i landet er mindre indsamlet, og det samme gælder for Australien.

"Det er muligt, at disse områder kan være underopsamlede, fordi der ikke er meget plantediversitet der, " sagde Daru. "Men en af ​​grundene til, at vi ønsker at forstå det, er for fremtidige indsamlingsindsatser. Vi kan prioritere disse områder som steder at udforske mangfoldighed i stedet for at koncentrere os om andre, velbesøgte regioner."

Undersøgelsen afslørede også beviser for måder, hvorpå eksterne begivenheder formede samleres adfærd.

I årene efter Anden Verdenskrig, for eksempel, indsamlingsaktivitet faldt på verdensplan. Derimod, efter efterkrigstidens immigration af europæere til kontinentet, indsamlingsaktivitet eksploderede i Australien.

Til sidst, Daru sagde, Formålet med papiret er ikke at antyde, at skævheder, der er iboende i herbariesamlinger, er en fatal fejl, men snarere at de skal betragtes som en del af fremtidige undersøgelser.

"Målet er ikke at skildre [disse skævheder] i et negativt lys, " fortsatte han. "Uden disse data ville vi ikke have nogen registrering af planters naturlige historie, så det er meget unikke og vigtige samlinger. Men fordi de i stigende grad bliver brugt … skal vi sørge for, at vi kan redegøre for eventuelle skævheder, der måtte eksistere i dataene."

Denne historie er offentliggjort med tilladelse fra Harvard Gazette, Harvard Universitys officielle avis. For yderligere universitetsnyheder, besøg Harvard.edu.