Una base de datos global de informacion “ecoinformatica” para plantas Brian J. Enquist Brad Boyle Michael Weiser Department of Ecology and Evolutionary Biology University of Arizona Center for Applied Biodiversity Science Conservation International Washington D.C.

Antecedentes El proyecto SALVIAS Como funciona SALVIAS? Base de datos de inventarios Herramientas informaticas: taxonomia, especimenes Internet

salvias www.salvias.net Brian J. Enquist Brad Boyle Michael Weiser Srinivas Reddy Arizona Research Labs Tom Lacher, TEAM CABS, CI Oliver Phillips, UK Percy Nunez, Peru Sandy Andelman, NCEAS Missouri Botanic Garden salvias

Que tan especial es mi lugar de estudio? Composiciion? Endemismo? Dominancia, diversidad? Factores abioticos? Necesitamos una base de datos comparativa a escala mundial

Problemas con los datos actuales Catidades vastas de datos, pero con poca estandardizacion Se colectaron con propositos y metodos diferentes Se encuentran dispersados a travez de la literatura, o a veces nunca fueron publicados Hace falta un lugar central donde se puede accesar Problemas de taxonomia Tener un nombre no es igual a tener un nombre correcto

SALVIAS: metas de corto plazo (1) Juntar en una sola base de datos, o conectar a travez del internet, una compilacion de datos de inventarios forestales MBG, RAINFOR, TEAM, Vegbank etc. Asi creando un estandard global para la asesoria de la diversidad y dinamica poblacional de comunidades. (2) “Herramientas ecoinformaticas” para facilitar la estandardizacion taxonomica de estos datos, y para juntarlos con otros fuentes de informacion (3) Hacer todo disponible a travez del internet

Analizar los nexos entre: Metas al largo plazo Assemble Esecimenes de herbario Geografia Distribucion Fenologia Inventarios Diversidad Demografia Biomasa Analizar los nexos entre: Patrones de diversidad y atributos funcionales de bosques a escalas locales, regionales, hasta globales Datos fisiologicos y ambientales Productividad primaria Biomasa, Carbono Clima Datos de satelite Clima Datos spectrales

SALVIAS Componentes Bases de datos externos de atributos de especies Herramientas taxonomicas Especimenes Inventarios Herramientas geograficas Bases de datos externos de atributos ambientales

(1) Bases de datos de inventarios Base de datos relacional, en MySQL y PHP, con un servidor unix Puede acomodar: Diferentes unidades de muestreo (individuos, cobertura, presencia/ausencia) Censos repetidos Incertidumbre taxonomica (e.g., morphoespecies) Actualizacion de las determinaciones para inventarios documentados con muestras de herbario Proteccion de propiedad intelectual condiciones de acceso controladas por el mismo contribuyente de los datos

Salvias. Outline_plotmap A. Gentry MBG B. Boyle MBG, OTS O. Phillips RAINFOR USGS TEAM CI Enquist Lab UA Many others . . . Plataforma global de inventarios de 0.1 ha ~1,000 A travez de gradientes altitudinales y latitudinales Salvias. Outline_plotmap

(2) Herramientas EcoInformatics: Taxonomia Proposito: Corregir errores ortograficos y otros anomalias Compilar los datos hasta un formato estandardizado Distinguir entre nombres de morfoespecies y binomiales estandarizados de la nomenclatura botanica Buscar “nombre asociados” (incluso sinonimos, etc.) Aplicar diferentes conceptos taxonomicos para resolver sinonomia (en plan, 2004)

Lista original + nombres asociados SALVIAS-Taxonomia Lista de especies Taxon- “Scrubber” Bases de datos externos (e.g., IPNI, TROPICOS) Syn/Tax DQ Bases de datos locales (e.g., USDA checklist para Norteamerica, Flora del Peru) Lista original + nombres asociados

Lista original + nombres asociados SALVIAS-Taxonomia Lista de especies Taxon- “Scrubber” Bases de datos externos (e.g., IPNI, TROPICOS) Syn/Tax DQ Bases de datos locales (e.g., USDA checklist para Norteamerica, Flora del Peru) Lista original + nombres asociados

TaxonScrubber Correccion de errores Separa campos combinados quita caracteres extraneas y anotaciones botanicas Recognicion de nombres nomenclaturalmente validos detecta nombres que corresponden a los de una lista global de nombres de plantas haga que el usuario inspeccione los demas nombres para indicar si son morfoespecies o no

TaxonScrubber examples 1. Species = Hyeronima cf. oblonga Genus = Hyeronima Species = oblonga Cfaff = cf.

TaxonScrubber examples 1. Species = Hyeronima cf. oblonga Genus = Hyeronima Species = oblonga Cfaff = cf. 3. Species = Myconia sp.2 Genus = Miconia Species = sp.2 IsMorpho = Yes

TaxonScrubber examples 1. Species = Hyeronima cf. oblonga Genus = Hyeronima Species = oblonga Cfaff = cf. 3. Species = Myconia sp.2 Genus = Miconia Species = sp.2 IsMorpho = Yes 3. Species = Ilex haberi? Hahn. subsp. hirsuta Genus = Ilex Species = haberi Sp_auth = Hahn. Cfaff = cf. subsp_Rank = subsp subsp_Ep = hirsuta

Lista original + nombres asociados SALVIAS-Taxonomia Lista de especies Taxon- “Scrubber” Bases de datos externos (e.g., IPNI, TROPICOS) Syn/Tax DQ Bases de datos locales (e.g., USDA checklist para Norteamerica, Flora del Peru) Lista original + nombres asociados

Aplicación para búsquedas de taxonomía (SynTaxDQ) Para cada nombre en la lista, hace una compilacion de todos los nombres conectados a ese nombre en bases de datos externos e.g., taxones mas bajos, basionyms, otros tipos de sinonimos Dentro de cada region, interpreta nombres como aceptado o no aceptado segun listados regionales de sinonimos (e.g., USDA Plants, Flora of Peru, Flora of China)

syntax.dq (taxonomia) Acer glabrum Acer rubrum Pinus ponderosa Acer glabrum Torr. Acer glabrum ssp. diffusum (Greene) E. Murr. Acer glabrum ssp. douglasii (Hook.) Wesmael Acer glabrum ssp. neomexicanum (Greene) E. Murr. Acer glabrum ssp. torreyi (Greene) E. Murr. 8 others for Acer glabrum Acer rubrum Acer rubrum L. Acer rubrum ssp. drummondii (Hook. & Arn. ex Nutt.) E. Murr. Acer rubrum var. drummondii (Hook. & Arn. ex Nutt.) Sarg. Acer rubrum var. rubrum L.  Acer rubrum var. tomentosum Tausch  Acer rubrum var. tridens Wood Acer rubrum var. trilobum Torr. & Gray ex K. Koch Rufacer rubrum (L.) Small Pinus ponderosa Pinus ponderosa P.& C. Lawson Pinus ponderosa ssp. arizonica (Engelm.) E. Murr. Pinus ponderosa ssp. coulteri (D. Don) E. Murr Pinus ponderosa ssp. jeffreyi (Grev. & Balf.) E. Murr. Pinus ponderosa ssp. scopulorum (Engelm.) E. Murr. Pinus ponderosa ssp. washoensis (Mason & Stockwell) E. Murr. Pinus ponderosa var. arizonica (Engelm.) Shaw Pinus ponderosa var. ponderosa P.& C. Lawson  Pinus ponderosa var. scopulorum Engelm.  Acer glabrum Acer rubrum Pinus ponderosa Spec.dq

(2) Herramientas EcoInformaticas: Busqueda distribuidas para especimenes (SpecDQ) Busca en bases de datos disponibles en el internet, tambien en otras bases de datos locales Devuelve especimenes georeferenciados de especies, con todos sus datos de coleccion (localidad, fenologica, tamano, morfologia)

Datos distribucionales Compilados de: Tropicos, Missouri Botanical Garden REMIB, Conabio, Mexico University of British Columbia University of Arizona Herbarium University of Tennessee Herbarium Otros en el futuro proximo….

Lista final de especimenes SALVIAS – Especimenes Bases de datos externos Lista original + nombres asociados SpecDQ Bases de datos locales Geo- Scrubber Lista final de especimenes + coordenadas

Lista final de especimenes SALVIAS – Especimenes Bases de datos externos Lista original + nombres asociados SpecDQ Bases de datos locales Geo- Scrubber Lista final de especimenes + coordenadas

spec.dq- Especimenes Acer glabrum Acer glabrum Torr. Tropicos,1658761,UMO 172582,ACERACEAE,Acerglabrum,,United States,Colorado,39.03,-108.47 Tropicos,1658841,UMO 70442,ACERACEAE,Acerglabrum,,United States,Colorado,, Tropicos,1658917,UMO 61129,ACERACEAE,Acerglabrum,,United States,Utah,40.12,-111.63 Tropicos,166751,MO,ACERACEAE,Acerglabrum,,Canada,British Columbia,53.05,-127.82 Tropicos,1658484,UMO 136758,ACERACEAE,Acerglabrum,,Canada,British Columbia,48.68,-123.47 Tropicos,1658629,UMO 107908,ACERACEAE,Acerglabrum,,Canada,British Columbia,, Tropicos,1658710,UMO 108643,ACERACEAE,Acerglabrum,,Canada,British Columbia,, Tropicos,1658486,UMO 61130,ACERACEAE,Acerglabrum,,United States,Idaho,47.33,-115.97 Tropicos,1658564,UMO 108633,ACERACEAE,Acerglabrum,,United States,Oregon,, Tropicos,1746814,,ACERACEAE,Acerglabrum,,United States,Washington,48.53,-122.62 Tropicos,1266619,,ACERACEAE,Acerglabrum,,United States,New Mexico,36.09,-105.43 Tropicos,166641,MO,ACERACEAE,Acerglabrum,,United States,California,, Tropicos,166660,MO,ACERACEAE,Acerglabrum,,United States,California,39.98,-120.87 Tropicos,166723,MO,ACERACEAE,Acerglabrum,,United States,California,39.65,-121.57 Tropicos,166739,MO,ACERACEAE,Acerglabrum,,United States,California,41.27,-122.38 Tropicos,166741,MO,ACERACEAE,Acerglabrum,,United States,California,39.65,-121.57 Tropicos,1657224,UMO 132596,ACERACEAE,acer,glabrum,Canada,British Columbia,, Tropicos,1658303,UMO 26173,ACERACEAE,acer,glabrum,Canada,British Columbia,, Tropicos,1658382,UMO 26174,ACERACEAE,acer,glabrum,Canada,British Columbia,, Tropicos,166718,MO,ACERACEAE,acer,glabrum,United States,Arizona,35.01,-109.38 Tropicos,166675,MO,ACERACEAE,acer,glabrum,United States,Colorado,39.45,-105.17 Tropicos,166716,MO,ACERACEAE,acer,glabrum,United States,Colorado,40.67,-105.47 Tropicos,1656769,UMO 69619,ACERACEAE,acer,glabrum,United States,Colorado,38.7,-107.07 Tropicos,1657518,UMO 62866,ACERACEAE,acer,glabrum,United States,Colorado,38.7,-107.07 Tropicos,1657595,UMO 61131,ACERACEAE,acer,glabrum,United States,Colorado,40.08,-105.35 Tropicos,1657673,UMO 61132,ACERACEAE,acer,glabrum,United States,Colorado,39.85,-105.52 Tropicos,1657806,UMO 61133,ACERACEAE,acer,glabrum,United States,Colorado,39.85,-105.52 Tropicos,1658185,UMO 26175,ACERACEAE,acer,glabrum,United States,Colorado,40.08,-105.35 Tropicos,1657145,UMO 151214,ACERACEAE,acer,glabrum,United States,Idaho,42.69,-112.82 Tropicos,1657326,UMO 118080,ACERACEAE,acer,glabrum,United States,Idaho,42.32,-113.56 And ~200 more for Acer glabrum Acer glabrum Acer glabrum Torr. Acer glabrum ssp. diffusum (Greene) E. Murr. Acer glabrum ssp. douglasii (Hook.) Wesmael Acer glabrum ssp. neomexicanum (Greene) E. Murr. Acer glabrum ssp. torreyi (Greene) E. Murr. 8 others for Acer glabrum Acer rubrum Acer rubrum L. Acer rubrum ssp. drummondii (Hook. & Arn. ex Nutt.) E. Murr. Acer rubrum var. drummondii (Hook. & Arn. ex Nutt.) Sarg. Acer rubrum var. rubrum L.  Acer rubrum var. tomentosum Tausch  Acer rubrum var. tridens Wood Acer rubrum var. trilobum Torr. & Gray ex K. Koch Rufacer rubrum (L.) Small Pinus ponderosa Pinus ponderosa P.& C. Lawson Pinus ponderosa ssp. arizonica (Engelm.) E. Murr. Pinus ponderosa ssp. coulteri (D. Don) E. Murr Pinus ponderosa ssp. jeffreyi (Grev. & Balf.) E. Murr. Pinus ponderosa ssp. scopulorum (Engelm.) E. Murr. Pinus ponderosa ssp. washoensis (Mason & Stockwell) E. Murr. Pinus ponderosa var. arizonica (Engelm.) Shaw Pinus ponderosa var. ponderosa P.& C. Lawson  Pinus ponderosa var. scopulorum Engelm.  Spec.dq

Salvias. Outline Acer saccharum Mapas y análises 0.1 ha parcela de Gentry (Cuivre River State Park, MO) 26 especies Acer saccharum Hace posible la estimación de distribuciones, a base de muestras de herbario Salvias. Outline

(3) Acceso a travéz del internet

www.salvias.net

Protección de derechos intelectuales

Control de aceso directo por el dueno de los datos

Herramientas para buscar, combinar, y bajar archivos de datos completos

Acceso a las herramientas ecoinformáticas (TaxonScrubber, SynTaxDq y SpecDQ)

Bajar datos taxonómicos y de distribución

Resultados preliminares….

Resultados preliminares…. (1) Patrones globales de diversidad y estructura en comunidades de plantas leñosas (2) Patrones latitudinales de distribuciones geográficas de especies: (3) Evaluación comparativa de niveles de endemismo en comunidades locales:

(1) Patrones globales de diversidad y estructura en comunidades de plantas leñosas Enquist and Niklas (2001) Nature 410 655-660

Estructura taxonómica y filogenética en comunidades de arboles . . . . Enquist et al. (2002) Nature

Determinando la escala espacial de comunidades Enquist et al. (2002) Nature …evidencia de estructura en la composición taxonómica de comunidades locales

(2) Patrones latitudinales de distribuciones geográficas de especies: Evidencia directa en contra a la Ley de Rapoport

Distribucion latitudinal Centro latitudinal de distribucion Distribuciones latitudinales de especies de árboles The results No. de muestras: Weiser et al. In Prep Distribucion latitudinal Centro latitudinal de distribucion

Distribucion latitudinal Centro latitudinal de distribucion Distribuciones latitudinales de especies de árboles The results No. de muestras: Weiser et al. In Prep Especies de distribuciones muy extensas Distribucion latitudinal Centro latitudinal de distribucion

Distribucion latitudinal Centro latitudinal de distribucion Distribuciones latitudinales de especies de árboles The results No. de muestras: Weiser et al. In Prep Distribucion latitudinal Centro latitudinal de distribucion

Distribucion latitudinal Centro latitudinal de distribucion Distribuciones latitudinales de especies de árboles The results No. de muestras: Weiser et al. In Prep Distribucion latitudinal Centro latitudinal de distribucion

Distribucion latitudinal Centro latitudinal de distribucion Distribuciones latitudinales de especies de árboles The results No. de muestras: Weiser et al. In Prep Distribucion latitudinal Centro latitudinal de distribucion

Distribucion latitudinal Centro latitudinal de distribucion Distribuciones latitudinales de especies de árboles The results No. de muestras: Weiser et al. In Prep Distribucion latitudinal Especies de distribuciones sumamente restringidas Centro latitudinal de distribucion

(3) Evaluación comparativa de niveles de endemismo en comunidades locales: Cuales deberían ser la áreas prioritarias para la conservación desde una perspectiva global?

Global Comparison: Endemic Species Richness Top 5% Boyle et al. In Prep

Endemic Species Richness and Latitude Mata Atlantica, Brazil Boyle et al. In Prep

Endemic Species Richness and Latitude New Caledonia Boyle et al. In Prep

Endemic Species Richness and Latitude Província biogeográfica del Chocó Boyle et al. In Prep

Conclusiones

Conclusiones Manejo, estandardización, y divulgación de datos de parcelas

Conclusiones Manejo, estandardización, y divulgación de datos de parcelas Un estandar global para la asesoría de la diversidad local, la abundancia, etc.

Conclusiones Manejo, estandardización, y divulgación de datos de parcelas Un estandar global para la asesoría de la diversidad local, la abundancia, etc. Herramientas ecoinformáticas para aumentar nuestro conocimiento de la biodiversidad

Conclusiones Manejo, estandardización, y divulgación de datos de parcelas Un estandar global para la asesoría de la diversidad local, la abundancia, etc. Herramientas ecoinformáticas para aumentar nuestro conocimiento de la biodiversidad Una herramienta potencialmente poderosa para la asesoría del endemismo y la determinación de prioridades para la conservación, desde escalas locales, hasta global

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