Download - Brian J. Enquist Brad Boyle Michael Weiser
Brian J. EnquistBrad Boyle
Michael Weiser
Una base de datos global de informacion “ecoinformatica” para plantas
Department of Ecology and Evolutionary BiologyUniversity of Arizona
Center for Applied Biodiversity ScienceConservation International
Washington D.C.
• Antecedentes• El proyecto SALVIAS• Como funciona SALVIAS?
• Base de datos de inventarios• Herramientas informaticas:
taxonomia, especimenes• Internet
salvias
www.salvias.net
Brian J. EnquistBrad BoyleMichael WeiserSrinivas Reddy Arizona Research Labs
Tom Lacher, TEAM CABS, CIOliver Phillips, UKPercy Nunez, PeruSandy Andelman, NCEASMissouri Botanic Garden
Que tan especial es mi lugar de estudio?Composiciion?
Endemismo?
Dominancia, diversidad?
Factores abioticos?
Necesitamos una base de datos comparativa a escala mundial
Problemas con los datos actuales
Catidades vastas de datos, pero con poca estandardizacion
Se colectaron con propositos y metodos diferentes
Se encuentran dispersados a travez de la literatura, o a veces nunca fueron publicados
Hace falta un lugar central donde se puede accesar
Problemas de taxonomiaTener un nombre no es igual a tener un
nombre correcto
(1) Juntar en una sola base de datos, o conectar a travez del internet, una compilacion de datos de inventarios forestales
(2) “Herramientas ecoinformaticas” para facilitar la estandardizacion taxonomica de estos datos, y para juntarlos con otros fuentes de informacion
Asi creando un estandard global para la asesoria de la diversidad y dinamica poblacional de comunidades.
SALVIAS: metas de corto plazo
MBG, RAINFOR, TEAM, Vegbank etc.
(3) Hacer todo disponible a travez del internet
InventariosDiversidadDemografiaBiomasa
Datos fisiologicos y ambientalesProductividad primariaBiomasa, Carbono Clima
Esecimenes de herbarioGeografia DistribucionFenologia
Analizar los nexos entre: Patrones de diversidad y atributos funcionales de
bosques a escalas locales, regionales, hasta
globales
Datos de sateliteClimaDatos spectrales
Metas al largo plazoAssemble
SALVIAS Componentes
Herramientas geograficas
Especimenes Inventarios
Bases de datos externos de atributos ambientales
Bases de datos externos de atributos de especies
Herramientas taxonomicas
(1) Bases de datos de inventarios
• Base de datos relacional, en MySQL y PHP, con un servidor unix
• Puede acomodar:– Diferentes unidades de muestreo (individuos, cobertura,
presencia/ausencia)– Censos repetidos– Incertidumbre taxonomica (e.g., morphoespecies)
• Actualizacion de las determinaciones para inventarios documentados con muestras de herbario
• Proteccion de propiedad intelectual– condiciones de acceso controladas por el mismo contribuyente
de los datos
Salvias. Outline_plotmap
A. Gentry MBG
B. Boyle MBG, OTS
O. Phillips RAINFOR
USGS
TEAM CI
Enquist Lab UA
Many others . . .
Plataforma global de inventarios de 0.1 ha
~1,000
A travez de gradientes altitudinales y latitudinales
(2) Herramientas EcoInformatics:Taxonomia
Proposito:
1. Corregir errores ortograficos y otros anomalias2. Compilar los datos hasta un formato estandardizado3. Distinguir entre nombres de morfoespecies y
binomiales estandarizados de la nomenclatura botanica
4. Buscar “nombre asociados” (incluso sinonimos, etc.)5. Aplicar diferentes conceptos taxonomicos para
resolver sinonomia (en plan, 2004)
SALVIAS-Taxonomia
Lista de especies Taxon-Taxon-““Scrubber”Scrubber”
Lista original + nombres asociados
Bases de datos externos(e.g., IPNI, TROPICOS)
Bases de datos locales(e.g., USDA checklist para Norteamerica,
Flora del Peru)
Syn/Tax DQSyn/Tax DQ
SALVIAS-Taxonomia
Lista de especies Taxon-Taxon-““Scrubber”Scrubber”
Lista original + nombres asociados
Bases de datos externos(e.g., IPNI, TROPICOS)
Bases de datos locales(e.g., USDA checklist para Norteamerica,
Flora del Peru)
Syn/Tax DQSyn/Tax DQ
TaxonScrubber
Correccion de errores• Separa campos combinados• quita caracteres extraneas y anotaciones botanicas
Recognicion de nombres nomenclaturalmente validos• detecta nombres que corresponden a los de una lista global
de nombres de plantas• haga que el usuario inspeccione los demas nombres para
indicar si son morfoespecies o no
TaxonScrubber examples
1. Species = Hyeronima cf. oblonga
Genus = HyeronimaSpecies = oblongaCfaff = cf.
TaxonScrubber examples
1. Species = Hyeronima cf. oblonga
Genus = HyeronimaSpecies = oblongaCfaff = cf.
3. Species = Myconia sp.2
Genus = MiconiaSpecies = sp.2IsMorpho = Yes
TaxonScrubber examples
1. Species = Hyeronima cf. oblonga
Genus = HyeronimaSpecies = oblongaCfaff = cf.
3. Species = Myconia sp.2
Genus = MiconiaSpecies = sp.2IsMorpho = Yes
3. Species = Ilex haberi? Hahn. subsp. hirsuta
Genus = IlexSpecies = haberiSp_auth = Hahn.Cfaff = cf.subsp_Rank = subspsubsp_Ep = hirsuta
SALVIAS-Taxonomia
Lista de especies Taxon-Taxon-““Scrubber”Scrubber”
Lista original + nombres asociados
Bases de datos externos(e.g., IPNI, TROPICOS)
Bases de datos locales(e.g., USDA checklist para Norteamerica,
Flora del Peru)
Syn/Tax DQSyn/Tax DQ
Aplicación para búsquedas de taxonomía (SynTaxDQ)
• Para cada nombre en la lista, hace una compilacion de todos los nombres conectados a ese nombre en bases de datos externos
• e.g., taxones mas bajos, basionyms, otros tipos de sinonimos
• Dentro de cada region, interpreta nombres como aceptado o no aceptado segun listados regionales de sinonimos (e.g., USDA Plants, Flora of Peru, Flora of China)
syntax.dq (taxonomia)
Spec.dq
Acer glabrumAcer rubrumPinus ponderosa
Acer glabrumAcer glabrum Torr. Acer glabrum ssp. diffusum (Greene) E. Murr.Acer glabrum ssp. douglasii (Hook.) WesmaelAcer glabrum ssp. neomexicanum (Greene) E. Murr.Acer glabrum ssp. torreyi (Greene) E. Murr.8 others for Acer glabrumAcer rubrumAcer rubrum L. Acer rubrum ssp. drummondii (Hook. & Arn. ex Nutt.) E. Murr.Acer rubrum var. drummondii (Hook. & Arn. ex Nutt.) Sarg.Acer rubrum var. rubrum L. Acer rubrum var. tomentosum Tausch Acer rubrum var. tridens WoodAcer rubrum var. trilobum Torr. & Gray ex K. Koch Rufacer rubrum (L.) SmallPinus ponderosaPinus ponderosa P.& C. Lawson Pinus ponderosa ssp. arizonica (Engelm.) E. Murr.Pinus ponderosa ssp. coulteri (D. Don) E. Murr Pinus ponderosa ssp. jeffreyi (Grev. & Balf.) E. Murr. Pinus ponderosa ssp. scopulorum (Engelm.) E. Murr.Pinus ponderosa ssp. washoensis (Mason & Stockwell) E. Murr. Pinus ponderosa var. arizonica (Engelm.) Shaw Pinus ponderosa var. ponderosa P.& C. Lawson
Pinus ponderosa var. scopulorum Engelm.
(2) Herramientas EcoInformaticas:Busqueda distribuidas para especimenes
(SpecDQ)
• Busca en bases de datos disponibles en el internet, tambien en otras bases de datos locales
• Devuelve especimenes georeferenciados de especies, con todos sus datos de coleccion (localidad, fenologica, tamano, morfologia)
Datos distribucionales
Compilados de: – Tropicos, Missouri Botanical Garden– REMIB, Conabio, Mexico– University of British Columbia– University of Arizona Herbarium– University of Tennessee Herbarium
Otros en el futuro proximo….
SALVIAS – Especimenes
Lista original + nombres asociados
SpecDQSpecDQ
Lista final de especimenes + coordenadas
Bases de datos externos
Bases de datoslocales
Geo-Geo-ScrubberScrubber
SALVIAS – Especimenes
Lista original + nombres asociados
SpecDQSpecDQ
Lista final de especimenes + coordenadas
Bases de datos externos
Bases de datoslocales
Geo-Geo-ScrubberScrubber
spec.dq- Especimenes
Spec.dq
Acer glabrumAcer glabrum Torr. Acer glabrum ssp. diffusum (Greene) E. Murr.Acer glabrum ssp. douglasii (Hook.) WesmaelAcer glabrum ssp. neomexicanum (Greene) E. Murr.Acer glabrum ssp. torreyi (Greene) E. Murr.8 others for Acer glabrumAcer rubrumAcer rubrum L. Acer rubrum ssp. drummondii (Hook. & Arn. ex Nutt.) E. Murr.Acer rubrum var. drummondii (Hook. & Arn. ex Nutt.) Sarg.Acer rubrum var. rubrum L. Acer rubrum var. tomentosum Tausch Acer rubrum var. tridens WoodAcer rubrum var. trilobum Torr. & Gray ex K. Koch Rufacer rubrum (L.) SmallPinus ponderosaPinus ponderosa P.& C. Lawson Pinus ponderosa ssp. arizonica (Engelm.) E. Murr.Pinus ponderosa ssp. coulteri (D. Don) E. Murr Pinus ponderosa ssp. jeffreyi (Grev. & Balf.) E. Murr. Pinus ponderosa ssp. scopulorum (Engelm.) E. Murr.Pinus ponderosa ssp. washoensis (Mason & Stockwell) E. Murr. Pinus ponderosa var. arizonica (Engelm.) Shaw Pinus ponderosa var. ponderosa P.& C. Lawson
Pinus ponderosa var. scopulorum Engelm.
Tropicos,1658761,UMO 172582,ACERACEAE,Acerglabrum,,United States,Colorado,39.03,-108.47Tropicos,1658841,UMO 70442,ACERACEAE,Acerglabrum,,United States,Colorado,,Tropicos,1658917,UMO 61129,ACERACEAE,Acerglabrum,,United States,Utah,40.12,-111.63Tropicos,166751,MO,ACERACEAE,Acerglabrum,,Canada,British Columbia,53.05,-127.82Tropicos,1658484,UMO 136758,ACERACEAE,Acerglabrum,,Canada,British Columbia,48.68,-123.47Tropicos,1658629,UMO 107908,ACERACEAE,Acerglabrum,,Canada,British Columbia,,Tropicos,1658710,UMO 108643,ACERACEAE,Acerglabrum,,Canada,British Columbia,,Tropicos,1658486,UMO 61130,ACERACEAE,Acerglabrum,,United States,Idaho,47.33,-115.97Tropicos,1658564,UMO 108633,ACERACEAE,Acerglabrum,,United States,Oregon,,Tropicos,1746814,,ACERACEAE,Acerglabrum,,United States,Washington,48.53,-122.62Tropicos,1266619,,ACERACEAE,Acerglabrum,,United States,New Mexico,36.09,-105.43Tropicos,166641,MO,ACERACEAE,Acerglabrum,,United States,California,,Tropicos,166660,MO,ACERACEAE,Acerglabrum,,United States,California,39.98,-120.87Tropicos,166723,MO,ACERACEAE,Acerglabrum,,United States,California,39.65,-121.57Tropicos,166739,MO,ACERACEAE,Acerglabrum,,United States,California,41.27,-122.38Tropicos,166741,MO,ACERACEAE,Acerglabrum,,United States,California,39.65,-121.57Tropicos,1657224,UMO 132596,ACERACEAE,acer,glabrum,Canada,British Columbia,,Tropicos,1658303,UMO 26173,ACERACEAE,acer,glabrum,Canada,British Columbia,,Tropicos,1658382,UMO 26174,ACERACEAE,acer,glabrum,Canada,British Columbia,,Tropicos,166718,MO,ACERACEAE,acer,glabrum,United States,Arizona,35.01,-109.38Tropicos,166675,MO,ACERACEAE,acer,glabrum,United States,Colorado,39.45,-105.17Tropicos,166716,MO,ACERACEAE,acer,glabrum,United States,Colorado,40.67,-105.47Tropicos,1656769,UMO 69619,ACERACEAE,acer,glabrum,United States,Colorado,38.7,-107.07Tropicos,1657518,UMO 62866,ACERACEAE,acer,glabrum,United States,Colorado,38.7,-107.07Tropicos,1657595,UMO 61131,ACERACEAE,acer,glabrum,United States,Colorado,40.08,-105.35Tropicos,1657673,UMO 61132,ACERACEAE,acer,glabrum,United States,Colorado,39.85,-105.52Tropicos,1657806,UMO 61133,ACERACEAE,acer,glabrum,United States,Colorado,39.85,-105.52Tropicos,1658185,UMO 26175,ACERACEAE,acer,glabrum,United States,Colorado,40.08,-105.35Tropicos,1657145,UMO 151214,ACERACEAE,acer,glabrum,United States,Idaho,42.69,-112.82Tropicos,1657326,UMO 118080,ACERACEAE,acer,glabrum,United States,Idaho,42.32,-113.56And ~200 more for Acer glabrum
Salvias. Outline
Acer saccharum
Hace posible la estimación de distribuciones, a base de muestras de herbario
0.1 ha parcela de Gentry (Cuivre River State Park, MO)26 especies
Mapas y análises
(3) Acceso a travéz del internet
www.salvias.net
Protección de derechosintelectuales
Control de aceso directo por el dueno de los datos
Herramientas para buscar, combinar, y bajar archivos de datos completos
Acceso a las herramientas ecoinformáticas (TaxonScrubber, SynTaxDq y SpecDQ)
Bajar datostaxonómicos y dedistribución
Resultados preliminares….
Resultados preliminares….
(2) Patrones latitudinales de distribuciones geográficas de especies:
(1) Patrones globales de diversidad y estructura en comunidades de plantas leñosas
(3) Evaluación comparativa de niveles de endemismo en comunidades locales:
Enquist and Niklas (2001) Nature 410 655-660
(1) Patrones globales de diversidad y estructura en comunidades de plantas leñosas
Enquist et al. (2002) Nature
Estructura taxonómica y filogenética en comunidades de arboles . . . .
Determinando la escala espacial de comunidades
…evidencia de estructura en la composición taxonómica de comunidades locales
Enquist et al. (2002) Nature
(2) Patrones latitudinales de distribuciones geográficas de especies:
Evidencia directa en contra a la Ley de Rapoport
The results
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n>1000Weiser et al. In Prep
Centro latitudinal de distribucion
Dis
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lati
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inal
No. de muestras:
Distribuciones latitudinales de especies de árboles
The results
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n>1000Weiser et al. In Prep
Centro latitudinal de distribucion
Dis
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lati
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Especies de distribuciones muy extensas
No. de muestras:
Distribuciones latitudinales de especies de árboles
The results
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n>1000500<n<999 Weiser et al. In Prep
Centro latitudinal de distribucion
Dis
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lati
tud
inal
No. de muestras:
Distribuciones latitudinales de especies de árboles
The results
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n>1000500<n<999100<n<499
Weiser et al. In Prep
Centro latitudinal de distribucion
Dis
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No. de muestras:
Distribuciones latitudinales de especies de árboles
The results
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n>1000500<n<999100<n<499
11<n<99
Weiser et al. In Prep
Centro latitudinal de distribucion
Dis
trib
uci
on
lati
tud
inal
No. de muestras:
Distribuciones latitudinales de especies de árboles
The results
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n>1000500<n<999100<n<499
11<n<990>n>11
Centro latitudinal de distribucion
Dis
trib
uci
on
lati
tud
inal
Especies de distribuciones sumamente restringidas
Weiser et al. In Prep
Distribuciones latitudinales de especies de árbolesNo. de muestras:
(3) Evaluación comparativa de niveles de endemismo en comunidades locales:
Cuales deberían ser la áreas prioritarias para la conservación desde una perspectiva
global?
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Latitude
En
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Top 5%
Boyle et al. In Prep
Global Comparison: Endemic Species Richness
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Latitude
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Mata Atlantica, Brazil
Boyle et al. In Prep
Endemic Species Richness and Latitude
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Latitude
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New Caledonia
Boyle et al. In Prep
Endemic Species Richness and Latitude
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End
emic
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ha
Província biogeográfica del Chocó
Boyle et al. In Prep
Endemic Species Richness and Latitude
Conclusiones
Conclusiones
• Manejo, estandardización, y divulgación de datos de parcelas
Conclusiones
• Manejo, estandardización, y divulgación de datos de parcelas
• Un estandar global para la asesoría de la diversidad local, la abundancia, etc.
Conclusiones
• Manejo, estandardización, y divulgación de datos de parcelas
• Un estandar global para la asesoría de la diversidad local, la abundancia, etc.
• Herramientas ecoinformáticas para aumentar nuestro conocimiento de la biodiversidad
Conclusiones
• Manejo, estandardización, y divulgación de datos de parcelas
• Un estandar global para la asesoría de la diversidad local, la abundancia, etc.
• Herramientas ecoinformáticas para aumentar nuestro conocimiento de la biodiversidad
• Una herramienta potencialmente poderosa para la asesoría del endemismo y la determinación de prioridades para la conservación, desde escalas locales, hasta global
www.salvias.net