Ecoinformática

1. Ecoinformática Brian McGill McGill University, Dept of Biology http://www.brianmcgill.org/ecoinformatics.ppt mail@brianmcgill.org

2. Bioinformática sensu latu vs sensu strictu Fisiología Molecular Celular Bioinformática Informática Biología Bioinformática Evolución Desarrollo

3. 98 98 98 98 132 132 132 132 37 37 37 37 279 279 279 279 37 37 37 37 56 56 56 56 42 42 42 42 ¿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 73 rare 29 common

4. ¿Por qué ecoinformática ahora? Presión (de datos) Atracción (de preguntas)

5. Los datos mantienen información con capacidad • Soberón & Peterson (2004) estimaron que los datos de sensores remoto están creciendo mucho más rápido que exponencial!!

6. Los datos de especímenes también >exponencial Soberón & Peterson (2004)

7. Base de datos de Pesca Salvelinus fontinalisBrook trout You can sponsor this page: Salvelinusfontinalis(Mitchill, 1814) Family: Salmonidae (Salmonids), subfamily: Salmoninae picture (Safon_u4.jpg) by JJPhotoAquaMaps* | 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: Dorsalspines (total): 3 - 4; Dorsalsoft rays (total): 8 - 14; Analspines: 3 – 4; Analsoft 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) 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 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

8. Cobertura Vegetal

9. Variación de Especies

10. Abundancia Refininamiento - Dickcissel

11. ¿Datos ecoinformáticos Canónicos? Abióticas (medidas ambientales) Medidas Bióticas Especies Tiempo Tiempo Sitio Sitio

12. 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

13. Ecologistas Académicos incrementan el uso de “bases de datos” en sus investigaciones La conservación fue adoptada más rápido

14. Aproximaciones típicas hacia la ecoinformática hoy en día

15. Biodiversidad Local

16. Tmax<29.75 (607/0.66) Tsd seas<9.17 (786/0.13) Tsd seas <9.98 168/7.4 Lon<-102 439/.26 464/.10 322/.19 Tmax<27.55 33/.17 135/18.6 Lon<-92 70/30.3 clP<52 65/11.1 236/.11 86/.82 12/4.05 58/45.5 Modelos de Hábitat

17. Envolturas climáticas – donde las especies vivirán Tmax<29.75 (607/0.66) Tsd seas<9.17 (786/0.13) Tsd seas <9.98 439/.26 168/7.4 Lon<-102 464/.10 322/.19 Tmax<27.55 33/.17 135/18.6 Lon<-92 70/30.3 clP<52 65/11.1 236/.11 86/.82 12/4.05 58/45.5

18. Análisis GAP

19. Estudiando los efectos del Calentamiento Global x km² El cambio global permite una evaluación rigurosa (rangos de post-predicción)

20. Retos Datos Tecnología Organización/ Instituciones

21. 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

22. Reporte de la Industria

23. Voluntarios Coordinados

24. 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)

25. Sinónimos y Errores

26. ¿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)

27. 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