Снижение предсказательной силы гипотез о биологических инвазиях
Инвазивные виды — растения, животные и микроорганизмы, занесённые за пределы естественного ареала, — обходятся мировой экономике в $1.4 трлн ежегодно. Они приводят к утрате биоразнообразия и природных ресурсов, повреждению инфраструктуры и росту инфекционных заболеваний.
Учёные десятилетиями изучали условия, способствующие появлению опасных инвазивных видов, таких как борщевик Сосновского, дрейссена или серая белка. Было сформулировано несколько гипотез для прогнозирования реакции экосистем на вселение новых видов.
Анализ 371 исследования, проверявшего шесть основных гипотез инвазивной биологии, показал ослабление их предсказательной силы. Авторы работы — Джонатан Йешке, Лорена Гомес Апарисио, Сильвия Хайдер, Тина Хегер, Кристофер Лорти, Петр Пайшек и Дэвид Стрейер — обнаружили, что эмпирическая поддержка всех шести гипотез снижается, причём самые низкие уровни поддержки зафиксированы в недавних работах. Хуже всего показали себя гипотезы, которые были слишком общими или игнорировали взаимодействия в экосистеме. Предсказать инвазию растений оказалось проще, чем животных. Кроме того, вопреки распространённому мнению, биоразнообразные экосистемы не обладают врождённой устойчивостью к захватчикам. Исследование опубликовано в открытом журнале NeoBiota.
Авторы комментируют: «Наблюдаемый эффект снижения означает, что наша уверенность в принятии обоснованных политических и управленческих решений на основе шести проанализированных гипотез сегодня ниже, чем в прошлом. Учёные были излишне оптимистичны в отношении предсказательной силы этих гипотез. Учитывая, что инвазивные виды — это дорогостоящая и постоянно растущая проблема, эту ситуацию необходимо исправлять».
Подобные «эффекты снижения» отмечались и в других дисциплинах: фармакологических исследованиях, психологии и изучении поведения животных. Эффект связывают с предвзятостью публикаций, недостаточным размером выборок и тенденцией ранних проверок гипотез выбирать тестовые организмы или системы, где ожидается положительный результат.
Ведущий автор Джонатан Йешке из Технического университета Мюнхена заключает: «Эффект снижения одновременно тревожный и увлекательный. Это явление следует изучать в разных дисциплинах, поскольку исследования в медицине и психологии показали, что его влияние может быть сильным, и оно может искажать предсказательную силу гипотез».
Авторы предлагают четыре решения для улучшения текущих гипотез в инвазивной биологии:
- Восполнить пробелы в эмпирической проверке гипотез. Большинство исследований сосредоточено на наземных растениях, игнорируя другие организмы и водные местообитания.
- Конкретизировать существующие гипотезы для определённых групп организмов и сред обитания.
- Регулярно учитывать взаимодействия инвазивных видов с новой экосистемой. Гипотезы, учитывающие такие взаимодействия, имеют лучшую эмпирическую поддержку.
- Отвергать пересмотренные гипотезы, если они не работают. Гипотезы, которые после конкретизации или учёта взаимодействий всё ещё не находят эмпирического подтверждения, следует отбросить. Вместо этого необходимы новые идеи и гипотезы для углубления понимания биологических инвазий, что крайне важно для эффективного управления в условиях быстро меняющегося мира.