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              計算生物與醫學生態學科組提出估計“潛在(暗)”生物多樣性的新方法
              2019-07-01 來源:計算生物與醫學生態學組 作者:
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                中科院昆明動物所馬占山研究員近日在《Journal of Biogeography》發文,提出一項預測估計潛在生物多樣性 (Potential Diversity: 也謂之生物多樣性 Dark Biodiversity) 的方法。该方法基于文章中提出的一个用于描述生物多樣性时空分布的新数学模型。 

                潛在生物多樣性或者生物多樣性概念类似于物理学中暗物質概念,一般是指在局部群落”(Local Communities)中可能並不存在,但存在于特定生境的區域物種庫中的物種。其重要特征之一是:“暗”多樣性的研究或估計受觀察者觀察時空的影响,故有学者提出用量子力学模型进行估计。但在现实生态学研究中,这些量子模型过于复杂,而且对能否应用量子模型来研究生物多樣性并无共识。因而,关于潛在生物多樣性的研究,多数仍停留在概念性的讨论或者比较,鲜有系统的评估方法或实际评估。虽然存在这些技术难题,但这一理念的的重要性不言而喻。例如, 预测未来气候变化下全球生物多樣性潛在变化,或者估计各个地质年代曾经经历过的生物多樣性变迁。而在微生物菌群研究中,其意义可能更为特殊;例如研究人体体内,或人群中菌群多样性动态变化的潛在峰值。该論文正是以室内居家环境菌群动态变化的数据示范了潛在多样性的預測估計。 

                将这一方法明确应用于潛在多样性估计其实有些偶然,而 Journal of Biogeography 編輯和審稿人也起到了重要推動作用。估計方法的概念最早以最大累計多樣性(Maximal Accrual Diversity) 發表于作者先前(2018年)論文中,而新論文提交到 Journal of Biogeography後:編輯立即提出了兩大問題:(1)與 Whittaker, Triantis, and Ladle (2008) 基于地質動態研究提出的General Dynamic Model (GDM) 模型比較如何?有無優勢?(2)與作者先前已经发表論文之间是什么关系?而正式送审后,审稿人提出第(3)個問題:MAD 方法可能能夠估計潛在多样性暗多樣性,并提供了关于潛在(暗)多样性研究的最新文献。编辑后来提出的第(4)個修改建議則是討論與醫學地理學Medical Geography) 的聯系。故此,作者特別感謝編輯 Alain Vanderpoorten和兩位審稿專家的啓示和建議! 

                醫學地理學指疾病(特别是流行性疾病)其实具有地理分布特征,而生境破坏、生物多樣性丧失、全球气候变化对动植物病虫害、乃至人类疾病的影响。如果不考虑地理尺度范围的影响,可能难以解释其大格局。类似于醫學地理學的重要性,醫學生態學其實也有類似問題有待探索。例如,文中示範新模型所采用的室內微生物菌群 Indoor Microbiome)多樣性數據,包括了來自人、寵物、家居環境的菌群樣本。文中提出的新模型則有效的描述了不同時空菌群多樣性的三維動態變化。而室內菌群的研究是目前建築學和微生物交叉研究領域的重要熱點課題。科學家已經開始探索室內環境微生物菌群動態對于居民健康的影響。不同方位的室內環境可能具有不同光照和溫濕度條件,自然會影響室內環境中的菌群種類和數量(也就是菌群多樣性)。 因而,住宅風水中一些難以解釋的因素或許是小小微生物菌群在作 

                論文出处: Ma ZS (2019) A new DTAR (diversity–time–area relationship) model demonstrated with the indoor microbiome.  Journal of Biogeographyhttps://doi.org/10.1111/jbi.13636 

                 

                 


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