Ecoinformática

Brian McGillMcGill University, Dept of

Biologyhttp://www.brianmcgill.org/ecoinformatics.ppt

mail@brianmcgill.org

Bioinformática sensu latu

Ecoinformática Ecología

Informática Bioinformática Biología

MolecularCelular

Fisiología

Desarrollo

Evolución

Bioinformática

vs sensu strictu

¿Qué es la informática? NIH:

Adquirir, almacenar, organizar, archivar, analizar y visualizar datos o información

Yo: El proceso de montar conjuntos de datos

largos y complejos y después reducirlos a descripciones sofisticadas

En General: Se trata de datos procesados en una

computadora

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¿Por qué ecoinformática ahora?

Presión (de datos)Atracción (de preguntas)

Los datos mantienen información con capacidad Soberón & Peterson (2004) estimaron

que los datos de sensores remoto están creciendo mucho más rápido que exponencial!!

Los datos de especímenes también >exponencial

Soberón & Peterson (2004)

Base de datos de PescaSalvelinus fontinalis Brook trout

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Salvelinus fontinalis (Mitchill, 1814)

Family: Salmonidae (Salmonids), subfamily: Salmoninae picture (Safon_u4.jpg) by JJPhoto

AquaMaps* |

Order: Salmoniformes (salmons)

Class: Actinopterygii (ray-finned fishes)

FishBase name: Brook trout

Max. size: 86.0 cm SL (male/unsexed; Ref. 7248); max. published weight: 9,390 g (Ref. 4699); max. reported age: 7 years

Environment: demersal; anadromous (Ref. 51243); depth range 15 – 27 m

Climate: temperate; 0 – 25°C; 65°N - 57°s, 127°w - 151°e

Importance: fisheries: minor commercial; aquaculture: commercial; gamefish: yes; aquarium: public aquariums

Resilience: Medium, minimum population doubling time 1.4 - 4.4 years (tm=1-3; tmax=7)

Distribution: Gazetteer North America: most of eastern Canada from Newfoundland to western side of Hudson Bay; south in Atlantic, Great Lakes, and Mississippi River basins to Minnesota and northern Georgia in USA. Widely introduced in temperate regions of other continents. Several countries report adverse ecological impact after introduction.

Morphology: Dorsal spines (total): 3 - 4; Dorsal soft rays (total): 8 - 14; Anal spines: 3 – 4; Anal soft rays: 8 – 14; Vertebrae: 58 – 62. Distinguished by the combination of dark green marbling on its back and dorsal fin and by the red spots with blue halos on its sides (Ref. 27547). Pelvic fins with axillary process; caudal nearly straight or with a shallow indentation (Ref. 27547). Color varies, but generally rather green to brownish on back, marked with paler vermiculations or marbling that extend onto the dorsal fin and sometimes the caudal; sides lighter than back, marked with numerous pale spots and some red spots, each of the latter surrounded by a blue halo; anal, pelvic and pectoral fins with a white leading edge followed by a dark stripe, the rest of the fins reddish (Ref. 27547). In spawning fish the lower sides and fins become red (Ref. 27547). Sea-run fish are dark green above with silvery sides, white bellies and very pale pink spots (Ref. 27547). Caudal fin with 19 rays (Ref. 2196).

Biology: Occurs in clear, cool, well-oxygenated creeks, small to medium rivers, and lakes (Ref. 5723, 44894). In its native range, general upstream movements have been observed in early spring, summer and late fall; downstream movements, in late spring and fall (Ref. 28546, 28548, 28549, 28550). Some fish, popularly known as salters, run to the sea in the spring as stream temperatures rises, but never venture more than a few kilometers from river mouths. They may remain at sea for up to three months (Ref. 28546, 28549, 28551). Feeds on a wide range of organisms including worms, leeches, crustaceans, insects, mollusks, fishes and amphibians (Ref. 3348); also small mammals (Ref. 1998). Stomachs of some individuals contained traces of plant remains (Ref. 1998). There are reports of introduced fish reaching 15 years of age in California, USA (Ref. 28545). Cultured for food and for stocking (Ref. 27547). Extensively used as an experimental animal (Ref. 1998). Marketed fresh and smoked; eaten fried, broiled, boiled, microwaved, and baked (Ref. 9988).

Red List Status: Not in IUCN Red List (Ref. 53964)

References Growth L-W relationship

L-L relationship

Length frequencies

Recruitment Max. age & size

Metabolism Morphology Morphometrics Gill area Brains Vision

Collaborators Genetics Allele frequencies

Heritability Strains Aquaculture Aquaculture profile

Diseases Ecotoxicology Processing Speed Swim. type Stamps

Countries FAO areas Occurrences Introductions Ecosystems Ecology Diet Food items Food consumption Ration Predators Ciguatera

Common names Synonyms Pictures Sounds Reproduction Maturity Spawning Eggs Egg dev. Larvae Larval dynamics Biblio

Cobertura Vegetal

Variación de Especies

Abundancia Refininamiento - Dickcissel

¿Datos ecoinformáticos Canónicos?

Sitio

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Espe

cies

Sitio

Tie

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Medidas Bióticas Abióticas (medidas ambientales)

La crisis de Conservación de hoy Tasas de extinción mayores que el impacto del

último meteorito que condujo a la extinción de los dinosaurios

Hábitats destruidos a una tasa tan alta como 95%

Esperamos tanto como la ½ del clima cambie en los próximos 100 años como hace 20,000 (Último Glacial)

Cuestiones de conservación deben cubrir desde décadas hasta milenios y km2

Escalas de m2 y 2-3 años no son de ayuda Necesidad de aproximaciones de ecoinformática

Ecologistas Académicos incrementan el uso de “bases de datos” en sus investigaciones

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2001

2002

2003

2004

2005

2006

Functional

Basic

Conservation

Biogeography

InAbstract

La conservación fue adoptada más rápido

Aproximaciones típicas hacia la ecoinformática hoy en día

Biodiversidad Local

Modelos de Hábitat

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65 N

Urban and Built-Up LandDryland Cropland and PastureIrrigated Cropland and PastureMixed Dryland/Irrigated Cropland and PastureCropland/Grassland MosaicCropland/Woodland MosaicGrasslandShrublandMixed Shrubland/GrasslandSavannaDeciduous Broadleaf ForestDeciduous Needleleaf ForestEvergreen Broadleaf ForestEvergreen Needleleaf ForestMixed ForestWater BodiesHerbaceous WetlandWooded WetlandBarren or Sparsely VegetatedHerbaceous TundraWooded TundraMixed TundraBare Ground TundraSnow or Ice

Tmax

<29.75

(786/0.13) Tsd seas <9.98464/.10 322/.19

Tmax<27.55236/.11 86/.82

(607/0.66)Tsd seas<9.17439/.26

168/7.4Lon<-10233/.17135/18.6

Lon<-9265/11.170/30.3clP<5212/4.0558/45.5

Envolturas climáticas – donde las especies vivirán

Tmax<29.75

(786/0.13) Tsd seas <9.98

464/.10 322/.19Tmax<27.55

236/.11 86/.82

(607/0.66)Tsd seas<9.17

439/.26 168/7.4Lon<-102

33/.17 135/18.6Lon<-92

65/11.170/30.3clP<52

12/4.05 58/45.5

Análisis GAP

El cambio global permite una evaluación

rigurosa (rangos de post-predicción)

Estudiando los efectos del Calentamiento Global x km²

Retos

DatosTecnologíaOrganización/ Instituciones

Tipos de Datos Ambiente Físico (Grande)

Metereología Clima (viento, sol, temperatura, precipitacion) Tiempo (según la hora, el día, la semana, el mes)

Geología Topografía/ elevación Hidrología (cuencas de ríos, humedad del suelo) Tipos de suelo

Físico/Biológico (Bueno) Métodos: satélite, aéreo (luz, infrarojo, radar, etc) Productividad (verdor) Clasificación de la cobertura vegetal Altura de árbol, % cobertura de dosel

Datos Biológicos (Débil) Métodos: museúm, (voluntario) censos, literatura relacionada Variación de especies Abundancia de especies

Reporte de la Industria

Voluntarios Coordinados

Selección de datos

Enormes controversias Geocodificación – cambiar un nombre

como Balboa a latitud/ longitud Consistencia Taxonómica Comparar unidades (m vs cm) Errores Aspectos de SIG (diferentes

grids)

Sinónimos y Errores

¿Cómo relacionar datos? La mayoría de los datos están dispersos Los datos solo son útiles cuando están

combinados Tres aproximaciones:

Web semántica – automáticamente relacionada en la red (no comprobado)

Bloque de conjuntos de datos – aunar esfuerzos para gente y recursos y mantenerlos

Estándares – ponerse de acuerdo en el formato de la base de datos, contribución individual

De arriba hacia abajo De abajo hacia arriba (comités estándar)

Ecoinformática Es un existante nuevo campo

Impulsado por mejoras en la tecnología Atraido por preguntas importantes

Investigación Rápida Preguntas aplicadas

Jugará un rol mayor en la ecología del siglo 21

Será una responsabilidad central del manejo gubernamental de los recursos naturales