生物学

佛罗里达州的拱门生物站在线访问不寻常的自然历史集合

位于美国佛罗里达州的阿奇博尔德生物站是世界著名的生态野外站,它首次将自然史收藏上传到互联网上。这个多样化的收藏,包括超过10000个物种的27万份标本,将为世界各地的研究人员和学生提供这个丰富的生态数据来源。这个高度合作的项目由美国国家科学基金会资助,由希拉里·斯温博士和马克·德鲁普博士领导,包括在网上提供数以千计的生物标本的数据和图像。

阿奇博尔德生物站(Archbold biological Station,简称Archbold)于1941年由生物探险家理查德·阿奇博尔德(Richard Archbold)创立,是国际知名的非营利性生物野外站,位于佛罗里达州中部。Archbold管理近20000英亩的土地,致力于研究和保护计划,进行科学研究在50多个地点在大沼泽地的源头——一个2.6英亩的分水岭中南部佛罗里达南部包括那些流失的土地和水域湿地和到海岸上。该地区是北美最重要的生物多样性“热点”之一。濒临灭绝的佛罗里达灌木具有特殊的价值,因为它是一个严酷而有压力的栖息地,是许多地球上其他地方找不到的动植物的家园。通过其研究、教育和推广项目,阿奇博尔德旨在保护生物多样性,并维持重要的生态系统过程,以支持佛罗里达州的自然环境和人民。这项研究涉及当今世界面临的许多最重要的问题,如:气候变化、物种和土地保护、水质和可持续粮食生产。

特别是在线节肢动物收集绝对突出,因为拱形自然历史收集最为令人着眼为其固定的250,000昆虫

贝拉蛾(Utetheisa Bella)的化学生态学在阿奇博尔德已经研究了很多年。收藏中的标本作为存档凭证,将实地研究和出版物联系在一起。

该站也是阿奇博尔德自然史藏品的所在地,这些藏品主要来自古老的威尔士湖山脊(Lake Wales Ridge)的栖息地,这是一条100英里长的南北沙岭,沿着佛罗里达半岛的内部延伸。这个拥有75年历史的收藏逐年增长,目前包含了超过27万份标本和超过1万种不同的物种。虽然阿奇博尔德的藏品比一些大学和大型博物馆的藏品要少,但它是有价值的,因为它代表了深度和非常丰富的地区藏品,几乎完全的地方多样性很少在其他地方捕捉到。“我们都相信自然区域充满了生物多样性,”阿奇博尔德的昆虫学家马克·德鲁普博士说。“这是证明。例如,超过1500种甲虫生活在这个单一的地点。”总的来说,它是北美地区最大的收藏品之一,包括各种节肢动物、植物、哺乳动物、鸟类、鱼类、爬行动物和两栖动物。它还收藏了受威胁和濒临灭绝的动植物标本,为科学家研究这些稀有物种提供了独特的机会。它还包括许多新到达物种的标本,其中一些是入侵物种,从而跟踪佛罗里达州的多样性随时间的变化。现在,在美国国家科学基金会(NSF)支持生物研究藏品(CSBR)的资助下,希拉里·斯温博士和他的同事们打算与更广泛的观众分享自然史藏品,使阿奇博尔德登上全球舞台。

博物馆标本可以反映重大的生态事件。2017年9月10日在飓风Irma飓风Irma分裂的隐藏腐烂的心脏中发现了微小的甲虫。照片由Dustin Angell。

数字集合
在过去几年中,由车站博士的Swain博士领导的科学家团队一直在努力拍摄标本,并将植物和动物群的标签信息添加到可搜索的数据库中。收集的大量部分已经数据库,现在,首次通过几个国家集合门户在线提供。这将允许科学家,学校儿童和普通人从世界各地获得这一独特的收藏。为此,Archbold研究人员正在与合作伙伴组织合作,由NSF提供的组织,该组织由NSF提供资助,该组织正在为研究界,政府机构,学生,教育工作者提供数百万种生物标本的数据和图像,和公众。Adigbio协助,Archbold员工目前上传了由Symbiota Virtual Biota软件包托管的在线门户网站上传了大约30,000条植物,鸟类和节肢动物。迄今为止,这些包括关于节肢动物网络(扫描)的Symbiota集合上的24,000条可用的昆虫昆虫,1,474张鸟皮记录在小脊椎动物收集(CSVCOLL)和4,795次上北美的压制植物中有4,795次小植物豆果蛛(NANSH)。

特别是,在线节肢动物收集是出色的,因为拱形自然历史收集最为令人着眼地为其固定的250,000昆虫收集,其中包括137,450个保存的蚂蚁标本;这包括世界上最大的佛罗里达蚂蚁收集。目前,总共9,718个蚂蚁标本记录 - 代表236种蚂蚁 - 已在线上传到扫描,包括Dr Deyrup(参见示例对面)完成的详细图纸。多年来,节肢动物收集曾担任许多科学论文的基础,为需要昆虫识别的众多研究有助于促进昆虫识别的主要来源,是佛罗里达州2016年佛罗里达州蚂蚁的主要来源。这本书是所有239种佛罗里达蚂蚁的自然历史和识别指南。

在腐烂的橡树中发现的微小甲虫(参考芝麻种子)包括在拱门75年甲虫研究中从未见过的六种物种。

该系列还包括昆虫标本,这些标本被捕获在当地花蜜和花粉的喂养。This record of ‘flower-insect visitor interactions’ was begun in 1983. It includes more than 5,000 specimens of bees and wasps, 1,500 flies, 200 Lepidoptera (butterflies and moths) and 500 beetles, with labels that record the species of flower being visited by the insect, the location, and the date of capture. So far, a total of 10,868 flower-insect visitor specimens have been uploaded to the online database SCAN, representing a total of 902 insect species. This ecological dataset is an important resource for biologists, as it can answer questions like: Which bees visit which flowers and when? At the community level, this information is now available to allow researchers to model the stunningly complex network of relationships among flowers and insects at a single site.

75岁的收藏在多年多年来已经扩大,目前含有超过270,000个标本和超过10,000种不同的物种

扩大访问
在线集合将成为世界各地科学家的巨大资源,提供了他们轻松访问他们进行研究所需的数据。例如,研究开花时间的科学家们已经使用了植物标本,这可能受到气候变化的影响。脊椎动物收集为希望研究动物的变异,增长模式,人口历史和人口动态的科学家提供了重要资源。数据库对学校和儿童也会有巨大兴趣。大师一直致力于教育外展多年。它与许多年龄的学生分享了知识和栖息地,从七岁到成人学习者。它为当地学校提供了环境教育资源,并获得了学校实地考察和夏令营的网站。它每年估计估计2000年的3级和中学生,近50,000所学习的访客在过去几年中受益于其外展计划。本科和研究生大学的学生经常访问该车站,并使用Archbold Research进行现场课程或进行独立的实地研究。Archbold还提供独特的6-12个月的实习,而不是由其他组织提供的大多数实习,学生接受培训,参与研究项目,最重要的是,需要进行自己设计的独立研究项目。

Temnothorax smithi。集合中的多个标本允许科学家确定哪些特征是物种的特征,并且是可变的。在检查弓箭收集标志脱苏中的这种蚁群的许多标本之后,脱毛绒制作了这个广义诊断图像。

在线Archbold系列将使车站及其工作更加接近学习者和年轻一代。它不仅是来自世界各地儿童和本科生/毕业生的思想和标本数据的来源,它将推动年轻一代的思想。“这是一个巨大的信息,”一位拱门研究员说。“计算机分析和图形的进步将允许下一代科学家在淹没我们自己一代人的洪水中欢乐地游泳。”科学家希望学习理解自然界的复杂性,将激发佛罗里达渣等稀有栖息地的保护。

要访问的数据收集网站:http://symbiota.org.(Symbiota Virtual Biota软件包),http://symbiota4.acis.ufl.edu/scan/portal/(Symbiota Arthropods网络的集合(扫描)),http://csvcoll.org/portal/(小脊椎动物集合(CSVCOLL)),http://www.nansh.org/portal/(北美小豆根网络(NANSH))。

问答

问答&A与希拉里博士,博士博士和斯蒂芬妮莱昂

这个收集奖助金是一个令人惊奇的计划参与!这项奖助金将带来什么主要好处?
Swain:首先,这项拨款的主要好处是促进和加强更多的科学研究。正如我们的资助者美国国家科学基金会(National Science Foundation)所预期的那样,我们已经看到,将阿奇博尔德的资料放在网上,让世界各地的科学家了解这些数据,而不仅仅是那些访问阿奇博尔德的人。无论科学的兴趣在于识别新物种、为生物多样性编目、突出新物种的到来、注意开花时间的变化,还是为昆虫花游客构建复杂的网络分析,这是一个等待科学发现和综合的生态信息宝库。阿奇博尔德是世界上许多对科学家很重要的生物野外观测站之一,因为尽管他们的收集相对较少,但他们是区域生物多样性的极其重要的代表。
莱昂:这笔补助金的一个主要好处是展示自然历史收集的重要性,以及如何在博物馆环境之外使用。更重要的是,这笔补助金的成果可以展示如何策划良好的区域,区域现场收集,不仅可以为分类和系统性提供有用的数据,也可以为生态和保护提供有用的数据。
欺骗:自然历史集合目前正在叠加到互联网上,从他们的声誉中逃脱,以使其真实方面的原始信息的真实方面呈现。

为什么佛罗里达劳动力栖息地的生命记录是重要的,并保存了?
Swain:由于科学家们首次访问佛罗里达渣,并且开始收集其植物和动物的标本,因此始终被认为是美国最受威胁的生态系统之一。就像地球上的其他地方,一直是一个科学的种族,以确保我们捕捉和编目所有宝贵的生活和独特的适应。
欺骗:正如我们认为我们在越来越多的环境压力的世界中的生存,我们可以从检查与生物体相关的信息和形态,从而为不孕砂土地的生物相关,并用火灾,洪水和干旱扫过。
莱昂:佛罗里达斯普拉斯是一个独特的栖息地,植物园和动物群不同。重要的是要展示这种苛刻的栖息地如何支持这么多的生物多样性。这种自然历史记录还将展示为什么自然区域保护很重要。

研究人员如何使用此数据?可以回答哪些科学问题?
莱昂:我们的数据在许多级别都很有用。它可以告知科学家对某种特定物种的分布感兴趣,它提供了稀有和濒危物种的记录,它可以帮助分类学修订和对新物种的描述,并提供有关植物 - 昆虫互动的有用生态信息,主要是授粉。对授粉生态感兴趣的人可以在线找到我们的“花游客”数据集,下载并使用它来创建复杂的网络以说明这些关系的复杂性。
欺骗:随着专业准备的自然历史集合的数据和图像上网,他们成为一种普遍的可访问博物馆 - 以及每个科学家可以重新排列“展品”以进一步的个人目标。

学校儿童将如何受益于访问数据库?
Swain:孩子是自然观察员。他们的好奇心尤其认为它们进入我们植物,鸟类和在线数据库中的错误的壮观摄影。他们的脸上敬畏地看着屏幕上的一个小虫子织机:他们看到壮观的颜色和有趣的形状。这在这里为未来的结构工程师,计算机制动家,时装设计师或崭​​露头角生态学家来说是灵感。希望它还将它们吸入自然界,他们可以使用他们的锋利和激光的眼睛来进一步感兴趣。
莱昂:孩子们将了解佛罗里达州磨砂膏中发现的多样性。它可能会鼓励探索,而不仅仅是磨砂,而且可能是不同的自然栖息地。它还可以补充他们的学习,研究项目和生物多样性的一般利益。许多参观Archbold的孩子们都借鉴了节肢动物收集的旅游;他们了解拱门上收集的昆虫种类的丰富多样性。这可能有些人开始自己的个人收藏品。

佛罗里达州的档案进一步保护努力如何?
Swain:生物多样性在全球范围内,不仅仅是在迅速变化和威胁的生态系统,如佛罗里达斯普利。除了明显的保护问题之外,“那里有什么”,我们可以使用像Archbold这样的集合来以许多不同的方式通知养护。生物多样性如何回应改变环境条件随着时间的推移?什么新的和潜在的侵入性物种是到达的?保护管理如何,例如规定的火灾,福利物种令人担忧?我们是否无意中忽略了对保护的生态系统组件,这些组件比我们意识到的保护更为关键,例如马克德国的长期迷恋,并记录最近烧焦,死亡,死和分解木材支持的所有昆虫。
莱昂:我们的目标是证明自然历史收集可以与生态研究和保护工作共同作用。为此,我们必须展示这种独特的栖息地的生物多样性,以及这种生物多样性如何随着时间的推移而变化。罕见的濒危植物是我们如何利用历史记录来跟踪其分布的变化的例子,并追踪侵入性历史,以帮助保护和/或恢复努力。
欺骗:佛罗里达州有爆炸的人口和惊人的侵入物种数量,结合了气候变化对脆弱景观的迫切影响。集合记录为物种多样性和分配提供基线,允许统治保护。由于佛罗里达自然遗产的丰富性通过自然历史档案容易可见,因此它应该激发下一代保护主义者。

此功能文章是通过批准的研究团队特色而创建的。这是一个协作的生产,由特色辅助,全球分销提供支持。

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