Кривая открытия видов
В экологии кривая открытия видов (также известная как кривая накопления видов или кривая коллекционера) [1] ) — это график, отражающий совокупное количество видов живых существ, зарегистрированных в определенной среде обитания, как функцию совокупных усилий, затраченных на их поиск (обычно измеряемых в человеко-часах). Она связана с кривой зависимости вида от площади , но не идентична ей .
Кривая открытия видов обязательно будет возрастать и обычно будет иметь отрицательное ускорение (то есть скорость ее роста замедлится). Построение кривой дает возможность оценить количество дополнительных видов, которые будут открыты при дальнейших усилиях. Обычно это делается путем подгонки некоторой функциональной формы к кривой либо на глаз, либо с использованием нелинейной регрессии методов . Обычно используемые функциональные формы включают логарифмическую функцию и отрицательную показательную функцию . Преимущество отрицательной экспоненциальной функции состоит в том, что она стремится к асимптоте , равной числу видов, которые были бы открыты, если бы были затрачены бесконечные усилия. Однако некоторые теоретические подходы предполагают, что логарифмическая кривая может быть более подходящей. [ нужна ссылка ] подразумевая, что, хотя открытие видов будет замедляться с увеличением усилий, оно никогда не прекратится полностью, поэтому асимптоты не существует, и если бы было затрачено бесконечное усилие, было бы открыто бесконечное количество видов. [ нужна ссылка ] Примером, когда нельзя было бы ожидать, что функция будет асимптотической, является изучение генетических последовательностей, где новые мутации и ошибки секвенирования могут привести к бесконечным вариантам.
Первое теоретическое исследование процесса открытия видов было проведено в классической статье Фишера, Корбета и Уильямса (1943), которая была основана на большой коллекции бабочек , собранной в Малайе . Теоретическая статистическая работа по этой проблеме продолжается, см., например, недавнюю статью Чао и Шена (2004). Эта теория связана с законом Ципфа .
Тот же подход используется во многих других областях. Например, в этологии его можно применить к числу различных фиксированных моделей действий , которые будут обнаружены как функция совокупных усилий по изучению поведения определенного вида животных; в молекулярной генетике сейчас его применяют к числу отдельных генов открытых ; а в литературоведении его можно использовать для оценки общего словарного запаса писателя по заданной выборке его записанных произведений (см. Efron & Thisted, 1976).
Ссылки [ править ]
- ^ Колвелл, РК; Коддингтон, Дж. А. (29 июля 1994 г.). «Оценка наземного биоразнообразия путем экстраполяции» . Философские труды Лондонского королевского общества. Серия Б: Биологические науки . 345 (1311): 101–118. дои : 10.1098/rstb.1994.0091 . ISSN 0962-8436 . ПМИД 7972351 .
- Чао А. и Шен ТиДжей (2004). Непараметрическое предсказание при выборке видов. Журнал сельскохозяйственной биологической и экологической статистики, 9 , 253–269.
- Эфрон Б. и Тистед Р. (1976). Оценка количества невидимых видов: сколько слов знал Шекспир? Биометрика, 63 , 435–447.
- Фишер, Р.А., Корбет, А.С., и Уильямс, CB (1943). Связь между количеством видов и количеством особей в случайной выборке популяции животных. Журнал экологии животных, 12 , 42–58.