Ученые призывают использовать большие данные для решения глобальных вопросов о растениях

Ученые из Флоридского музея естественной истории призвали коллег использовать большие данные для решения давних вопросов о разнообразии и эволюции растений, а также для прогнозирования их будущего на планете, все больше доминируемой человеком.

В комментарии, опубликованном в Nature Plants, ученые призвали использовать в исследованиях массивные открытые ресурсы данных и способствовать их росту, заполняя оставшиеся пробелы.

"Использование больших данных для решения основных проблем биоразнообразия в глобальном масштабе имеет огромное практическое значение — от усилий по сохранению до прогнозирования и смягчения последствий изменения климата", — сказал автор исследования Дуг Солтис. "Связи между ресурсами больших данных, которые мы видим сейчас, были немыслимы всего десять лет назад. Сейчас самое время использовать эти инструменты".

На протяжении нескольких столетий музеи естественной истории собрали коллекции миллиардов образцов и связанных с ними данных, многие из которых теперь доступны онлайн. Новые технологии, такие как дистанционные датчики и дроны, позволяют ученым наблюдать за растениями и животными и передавать данные в реальном времени. А гражданские ученые вносят свой вклад через цифровые инструменты, такие как iNaturalist.

Вместе эти ресурсы предоставляют ученым и защитникам природы информацию о прошлом, настоящем и будущем жизни на Земле. По мере роста этих баз данных развиваются и вычислительные инструменты, необходимые для анализа и связывания огромных наборов данных.

Исследования, которые ранее были сосредоточены на нескольких видах или одном растительном сообществе, теперь могут расшириться до глобального уровня благодаря таким базам данных, как:

• GenBank (хранит последовательности ДНК)
• iDigBio (инициатива по оцифровке коллекций музеев США под руководством Университета Флориды)
• Global Biodiversity Information Facility (хранилище информации о местоположении видов)

Эти ресурсы могут быть ценны для широкого круга пользователей — от ученых, ищущих фундаментальные знания об эволюции и экологии растений, до управляющих земельными ресурсами и политиков, определяющих регионы, наиболее нуждающиеся в охране.

Если бы растительная жизнь Земли была пациентом, мелкомасштабные исследования изучали бы эквивалент герпеса или вросшего ногтя. С большими данными ученые могут получить более четкое представление о глобальном "здоровье" растений в целом, своевременно ставить диагнозы и назначать правильные планы лечения.

"Мы живем в это захватывающее и пугающее время, когда беспрецедентный объем доступных нам данных пересекается с глобальными угрозами биоразнообразию, такими как потеря среды обитания и изменение климата", — сказала соавтор Джули Аллен. "Понимание процессов, которые сформировали наш мир, — как живут растения, где они находятся сейчас и почему — может помочь нам понять, как они могут отреагировать на будущие изменения".

"Мы не можем выжить без растений, — добавил соавтор Райан Фолк. — Они являются базовым слоем для разнообразия жизни, которое мы видим на планете сегодня".

Помимо использования и развития ресурсов данных о растениях, авторы надеются, что научное сообщество решит одну из самых сложных оставшихся проблем: обеспечение бесперебойного взаимодействия баз данных друг с другом.

"Это все еще огромное ограничение, — сказала Аллен. — Данные в каждой системе часто собираются совершенно разными способами. Их интеграция для бесшовного соединения — серьезная задача".