В сегодняшней статье, опубликованной в биологическом журнале Proceedings of the Royal Society B, ученые из Мичиганского государственного университета (МГУ) отделяют слой за слоем большие данные, чтобы найти ответы на реальные вопросы, которые до сих пор изучались в основном в небольших экспериментах.

Сэм Айебаре, аспирант из Уганды, возглавил работу, которая стала первым шагом к пониманию того, как такое большое количество птиц может сосуществовать в обширном регионе экосистемы Альбертинского разлома в восточно-центральной части Африки. В этом очаге биоразнообразия обитает больше птиц, чем где-либо еще на Африканском континенте, — настоящий кишащий пернатый мегаполис.

Мы хотим понять, как виды — в данном случае птицы — сосуществуют, не доводя друг друга до вымирания, — сказал Айебаре.

Чтобы защитить какой-либо вид, необходимо сначала понять, где он находится и почему.

В прошлом методы понимания того, как животные, птицы или насекомые используют пространство, основывались на экспериментах в лабораториях или на небольших участках земли. Создавали желаемое пространство, а затем смотрели, какое существо придет или останется.

Однако Айебаре, работающий в Лаборатории количественной экологии МГУ, понял, что больше истины скрыто в огромном количестве данных, собранных учеными на 519 участках отбора проб в горном лесу в разнообразном регионе Альбертинского рифта. Ученые стратегически выбирали точки местности, расположенные на огромных высотных и экологических градиентах, и фиксировали всех птиц, которых видели или слышали в течение определенного периода времени. Это позволило идентифицировать более 6 000 особей 129 видов.

Данные наблюдений были сопоставлены с конкретной информацией о температуре, количестве осадков, а также с базами данных, позволяющими отслеживать пищевые предпочтения, характер активности, размеры тела и использование лесного полога в качестве пищи и укрытия.

Работа с огромными массивами информации из разных источников похожа на копание в сундуке с сокровищами и поиск драгоценных камней, спрятанных в огромной и сложной головоломке. Лаборатория количественной экологии, возглавляемая Элизой Ципкин, доцентом кафедры интегративной биологии, занимается разработкой статистических моделей для разгадки некоторых из самых тревожных природных тайн на стыке экологии, биологии сохранения и управления биоразнообразием. Задача: понять и предсказать, как и почему меняется природа, каковы последствия этих изменений и что можно сделать для смягчения последствий утраты биоразнообразия.

Нас интересуют обстоятельства, обеспечивающие процветание биоразнообразия, — что делает возможным сосуществование видов? — сказал Зипкин.

В современную эпоху на биоразнообразие оказывается сильное давление. Это помогает понять, какие условия, как в малых, так и в больших масштабах, могут способствовать сохранению видов.

Изучив новые сведения о среде обитания птиц с помощью другого вопроса и большего количества данных, Айебаре и его команда выяснили, где обитают различные виды и как им удается сосуществовать. В частности, было установлено, что птицы распределяют свои места обитания по экологическим градиентам — температура, количество осадков и тип лесной растительности. В пределах основных мест обитания различных видов ученые увидели, что птицы одного вида делят между собой территорию: одни используют полог, другие претендуют на нижние ярусы леса. Полученные данные дают представление о различных стратегиях выживания птиц.

Виды организовывали себя на протяжении миллионов лет, — сказал Айебаре.

Мы хотим разработать способы выяснить, что они будут делать дальше, чтобы выжить.

По словам Зипкина, преобразование больших данных в большие выводы требует упорства. Знакомство Сэма с местностью позволило ему по-настоящему прочувствовать вопросы сосуществования видов птиц в рифте Альбертина в разных пространственных масштабах.