Глобальная база данных о растениях поможет исследованиям биоразнообразия и наук о системе Земли

Опубликована крупнейшая в мире база данных о функциональных свойствах (признаках) растений. Учёные собрали 3 миллиона признаков для 69 000 из примерно 300 000 видов растений в мире. Успех стал результатом всемирного сотрудничества учёных из 106 исследовательских институтов.

Инициатива, известная как TRY, базируется в Институте биогеохимии Макса Планка в Йене (Германия). Совместно координируемая с Лейпцигским университетом (Германия), IMBIV-CONICET (Аргентина), Университетом Маккуори (Австралия), CNRS и Университетом Париж-Юг (Франция), TRY обещает стать важным инструментом для исследований биоразнообразия и наук о системе Земли.

Что такое признаки растений и зачем они нужны

Признаки растений — их морфологические и физиологические свойства — определяют, как растения конкурируют за ресурсы (свет, воду, питательные вещества почвы), где и как быстро они могут расти. В конечном счёте они определяют, как растения влияют на свойства экосистем, такие как скорость круговорота питательных веществ, использование воды и поглощение углекислого газа.

Основным препятствием для моделирования последствий изменения климата на уровне экосистем и всей планеты был недостаток данных о признаках для достаточно большого числа видов.

Первый релиз базы данных

Первый выпуск базы данных TRY был опубликован на этой неделе в журнале Global Change Biology. «После четырёх лет интенсивной разработки мы с гордостью представляем первый релиз глобальной базы данных», — говорит Йенс Каттге, старший научный сотрудник Института биогеохимии Макса Планка и ведущий автор публикации.

Значение для науки и прогнозов

Доктор Иэн Райт из Университета Маккуори отмечает: «Этот огромный прогресс в доступности данных приведёт к более надёжным прогнозам того, как будут смещаться границы растительности и свойства экосистем в будущих сценариях изменения климата и землепользования».

База данных TRY также обещает произвести революцию в исследованиях биоразнообразия, приведя к новому пониманию того, как не только количество видов (биоразнообразие), но и вариация признаков между видами (функциональное разнообразие) совместно влияют на функции и услуги экосистем.

Сдвиг парадигмы в моделях

Доступность данных о признаках растений в единой глобальной базе данных способствует сдвигу парадигмы в науках о системе Земли. «Глобальные модели растительности обычно классифицируют виды растений на небольшое количество функциональных типов растений, таких как травы или вечнозелёные деревья, но они не отражают большую часть наблюдаемой вариации признаков», — объясняет Кристиан Вирт, профессор экологии растений Лейпцигского университета.

Анализ базы данных TRY впервые в глобальном масштабе показывает, что большая часть наблюдаемой вариации признаков представлена различиями между видами растений. Напротив, функциональные типы растений, используемые в глобальных моделях растительности, вносят гораздо меньший вклад в вариацию признаков — для некоторых признаков всего 25%.

Этот пример иллюстрирует преимущества моделей растительности, основанных на признаках, которые обеспечивают более реалистичное и эмпирически обоснованное представление наземного биоразнообразия в моделях системы Земли. Такие модели могут помочь не только прогнозировать развитие будущего климата, секвестрации углерода или уровня океана, но и стать основой для стратегий смягчения последствий.

Уникальное сотрудничество

Инициатива TRY, разработанная под эгидой IGBP и DIVERSITAS, уникальна и как совместная инициатива, будучи одновременно общедоступной и всемирной. Как говорит профессор Сандра Диас из IMBIV-CONICET: «Масштаб проблем, с которыми мы сталкиваемся, требует новых способов ведения науки, как с точки зрения размера сетей и баз данных, так и высокой степени сотрудничества».