'时机已成熟'将大数据用于行星大小的植物问题

佛罗里达自然历史博物馆的一组科学家发表了一项“行动呼吁”，利用大数据解决有关植物多样性和进化的长期问题，并预测植物生命将如何在人类占主导地位的星球上进行。

在今天发表在“自然植物”杂志上的一篇评论中，科学家们敦促他们的同事们在他们的研究中利用大量的，开放获取的数据资源，并通过填补剩余的数据空白来帮助增加这些资源。

“利用大数据解决全球范围内的重大生物多样性问题具有巨大的实际意义，从保护工作到预测和缓冲气候变化的影响，”研究作者Doug Soltis说，他是佛罗里达博物馆馆长，也是大学的杰出教授。佛罗里达州生物系。“我们现在看到的大数据资源之间的联系在十年前是不可想象的。利用这些工具和应用程序的时机已经成熟，不仅适用于植物，也适用于所有生物群体。”

几个世纪以来，自然历史博物馆已经建立了数十亿个标本及其相关数据的集合，其中大部分现已在网上提供。远程传感器和无人机等新技术使科学家能够实时监测植物和动物并传输数据。公民科学家通过iNaturalist等数字工具记录和报告他们的观察结果，从而提供生物数据。

这些数据资源共同为科学家和保护主义者提供了有关地球生命过去，现在和未来的丰富信息。随着这些数据库的不断发展，不仅需要分析计算工具，还需要链接大量数据集。

以前专注于少数物种或单一植物群落的研究现在可以扩展到全球水平，这得益于数据库的发展，例如存储DNA序列的GenBank，iDigBio，佛罗里达大学主导的数字化美国自然的努力历史收藏品和全球生物多样性信息机构，物种位置信息库。

这些资源对于广泛的用户来说非常有价值，从追求对植物进化和生态学的基本见解的科学家到寻找最需要保护的地区的土地管理者和政策制定者，联合主要作者Julie Allen说。内华达大学里诺生物系助理教授。

如果地球的植物生命是医学病人，那么小规模的研究可能会检查植物相当于唇疱疹或内生趾甲。利用大数据，科学家可以更全面地了解全球植物健康状况，及时诊断并制定正确的治疗计划。

艾伦说，迫切需要这样的计划。

“我们正处在这个令人兴奋和恐怖的时刻，我们可以获得前所未有的大量数据与生物多样性的全球威胁相交，例如栖息地丧失和气候变化，”前佛罗里达博物馆博士后研究员和UF博士研究生艾伦说。“了解塑造我们世界的过程 - 植物如何运作，现在的位置和原因 - 可以帮助我们了解它们如何应对未来的变化。”

为什么跟踪这些区域和全球变化如此重要?

“没有植物，我们就无法生存，”联合主要作者兼博物馆研究助理Ryan Folk说。“许多群体在开花植物的阴影下进化。随着这些植物的扩散和多样化，蚂蚁，甲虫，蕨类植物和其他生物也是如此。它们是我们今天在地球上看到的生命多样性的基础层。”

除了使用和增加植物数据资源外，作者还希望科学界能够解决使用生物大数据最棘手的障碍之一：让数据库相互平稳地工作。

“这仍然是一个巨大的限制，”艾伦说。“每个系统中的数据通常以完全不同的方式收集。将这些数据集成以无缝方式连接是一项重大挑战。”