Ist es wichtig, die durchschnittliche Menge und Art des Schadens zu kennen, wenn es darum geht, Muster zu untersuchen, wie Insekten Pflanzen schädigen? Oder die Variation um den Durchschnitt?
Das ist der Kern einer neuen Arbeit veröffentlicht In Wissenschaft von einem Team von 192 Autoren auf sechs Kontinenten.
„Damit wird untersucht, ob die Zahlen, die außerhalb des Mittelwerts liegen, eine biologische Bedeutung haben“, sagte Nora Underwood, Professorin für Biowissenschaften an der Florida State University, eine der Hauptautorinnen der Studie. „Diese Varianz ist nicht nur Lärm.“
Bei der Untersuchung der globalen Nahrungskette und auch des Agrarsystems ist es von entscheidender Bedeutung, zu verstehen, wie Pflanzen gedeihen und Schäden durch äußere Faktoren wie Insekten widerstehen oder ihnen erliegen. Seit Jahren konzentrieren sich Wissenschaftler darauf, Fragen zu Schäden an Pflanzen anhand der mittleren oder durchschnittlichen Schadenshöhe zu beantworten.
Doch Forscher gehen nun davon aus, dass die Anzahl der Datenpunkte außerhalb des Mittelwerts andere und sogar bessere Antworten liefern könnte.
„Pflanzen und Insekten stellen eine der häufigsten Interaktionen auf dem Planeten dar und sind die Grundlage unseres Agrarsystems“, sagte Underwood. „Das hat wirtschaftliche Auswirkungen.“
Underwood und sein Kollege Brian Inouye, Professor für Biowissenschaften an der FSU, gründeten zusammen mit William Wetzel, außerordentlicher Professor der Montana State University, und Lehrkräften der Virginia Tech und der University of Florida das Herbivory Variability Network und rekrutierten Forscher und Freiwillige aus der ganzen Welt, um sich ihnen anzuschließen und beim Sammeln von Daten zu helfen sowohl den Mittelwert als auch die Variation des Insektenschadens an Pflanzen.
Das Ergebnis war ein internationales Netzwerk, das mehr als 47.000 Pflanzenproben von 790 Standorten sammelte. Die Proben umfassten 503 Arten auf sechs Kontinenten.
Beim Sammeln der Daten und der Untersuchung der Variation stellten die Forscher fest, dass Pflanzen, die näher am Äquator liegen, weniger Variationen in den Schäden aufwiesen und Pflanzen, die näher an den Polen lagen, stärkere Variationen in den Schäden aufwiesen, was das Gegenteil des Musters für mittlere Schäden ist. Sie fanden auch heraus, dass einige Pflanzenfamilien hinsichtlich der Schäden erhebliche Unterschiede aufwiesen, andere jedoch nicht.
„Unsere Ergebnisse verdeutlichen wirklich, dass es wichtig ist, neben dem Mittelwert auch alle Datenpunkte zu betrachten, um Muster zu finden“, sagte Inouye.
Im Rahmen ihrer Arbeit erhielten Inouye, Underwood und drei ihrer Mitarbeiter auch ein Stipendium der National Science Foundation, um das Herbivory Variability Network weiter zu verbessern und Theorien zu entwickeln, Bildungsressourcen für Klassen und Laborgruppen zu erstellen und andere Datenquellen zu analysieren.
Inouye, der mit anderen im Netzwerk zusammenarbeitet, um weitere Theorien zur Verwendung von Varianz zur Bestimmung von Mustern zu entwickeln, sagte, dass die Begeisterung aus aller Welt wirklich zum Spaß des Projekts beigetragen habe.
„Hier geht es um die Freude an der Wissenschaft“, sagte Inouye. „Das ist Neugier auf eine grundlegende Sache, mit der sich bisher niemand wirklich befasst hat.“
Mehr Informationen:
Pflanzengröße, Breitengrad und Phylogenie erklären die Variabilität innerhalb der Population bei Pflanzenfressern. Wissenschaft (2023). DOI: 10.1126/science.adh8830