Ecoinformática
Brian McGill
McGill University, Dept of Biology
http://www.brianmcgill.org/ecoinformatics.ppt
[email protected]
Bioinformática sensu latu
vs sensu strictu
Fisiología
Molecular
Celular
Bioinformática Biología
Ecoinformática
Ecología
Bioinformática
Informática
Evolución
Desarrollo
¿Qué es la informática?

NIH:

98
132
37 279
98
132

37
37 279
56
42
98
37 98
132
132
56
37
42
279
37 279
37
37 42
5656
42

73 rare
29 common
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
¿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 Pesca
Salvelinus 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). Searun 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)
Countries
FAO areas
Occurrences
Introductions
Ecosystems
Ecology
Diet
Food items
Food
consumption
Ration
Predators
Ciguatera
References
Growth
L-W relationship
L-L relationship
Length frequencies
Common names
Collaborators
Genetics
Allele frequencies
Synonyms
Pictures
Sounds
Reproduction
Maturity
Spawning
Eggs
Egg dev.
Larvae
Larval dynamics
Biblio
Recruitment
Max. age & size
Metabolism
Morphology
Morphometrics
Gill area
Brains
Vision
Heritability
Strains
Aquaculture
Aquaculture profile
Diseases
Ecotoxicology
Processing
Speed
Swim. type
Stamps
Cobertura Vegetal
Variación de Especies
Abundancia Refininamiento Dickcissel
¿Datos ecoinformáticos Canónicos?
Abióticas
(medidas
ambientales)
Medidas Bióticas
Tiempo
Tiempo
Sitio
Sitio
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
180
160
140
120
Functional
Basic
100
Conservation
80
Biogeography
InAbstract
60
40
20
2006
2005
2004
2003
2002
2001
2000
1999
1998
1997
1996
1995
1994
1993
1992
1991
0
La conservación
fue adoptada
más rápido
Aproximaciones típicas hacia
la ecoinformática hoy en día
Biodiversidad Local
Modelos de Hábitat
annual yr avg temp
65 N
60 N
30

20
55 N
50 N
10
45 N
40 N
0
35 N
-10
30 N
25 N 
170 W
Tmax
<29 (607/0.66)
(786/0.13)
.75 T seas<9.17
168/7.4
sd
439/.26
Tsd seas <9.98
Lon<-102
464/.10 322/.19
33/.17
135/18.6
Tmax<27.55
Lon<-92
70/30.3
65/11.1
236/.11 86/.82
clP<52
12/4.0558/45.5
-20
160 W
150  W
140 W
Snow or Ice
Bare Ground Tundra
Mixed Tundra
Wooded Tundra
65 N
Herbaceous Tundra
Barren or Sparsely Vegetated
60 N
Wooded Wetland
55 N
Herbaceous Wetland
Water Bodies
50 N
Mixed Forest
Evergreen Needleleaf Forest
45 N
Evergreen Broadleaf Forest
Deciduous Needleleaf Forest
40 N
Deciduous Broadleaf Forest
Savanna
Mixed Shrubland/Grassland
35 N
Shrubland
Grassland
30 N
Cropland/Woodland Mosaic
Cropland/Grassland Mosaic
Mixed Dryland/Irrigated Cropland and Pasture
25 N 
Irrigated Cropland and Pasture
170 W
Dryland Cropland and Pasture
Urban and Built-Up Land
130 W
160 W
120 W
150 W
110 W
140 W
100  W
130 W
90 W
120 W
80 W
110 W
70 W
100  W
60 W
90  W
50  W
80 W
70  W
60  W
50 W
Envolturas climáticas – donde
las especies vivirán
Tmax<29.75
(607/0.66)
Tsd seas<9.17
(786/0.13)
Tsd seas <9.98
464/.10
439/.26
322/.19
Tmax<27.55
236/.11
86/.82
168/7.4
Lon<-102
33/.17 135/18.6
Lon<-92
70/30.3 65/11.1
clP<52
12/4.05 58/45.5
Análisis GAP
Estudiando los efectos del
Calentamiento Global x km²
El cambio global permite una evaluación rigurosa
(rangos de post-predicción)
Retos
Datos
Tecnología
Organización/ Instituciones
Tipos de Datos

Ambiente Físico (Grande)

Metereología



Geología




Topografía/ elevación
Hidrología (cuencas de ríos, humedad del suelo)
Tipos de suelo
Físico/Biológico (Bueno)





Clima (viento, sol, temperatura, precipitacion)
Tiempo (según la hora, el día, la semana, el mes)
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
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