Wspólnotowy Serwis Informacyjny Badan i Rozwoju - CORDIS

ERC

SPAECO Wynik w skrócie

Project ID: 205905
Źródło dofinansowania: FP7-IDEAS-ERC
Kraj: Finlandia

Teoria matematyczna i metody statystyczne wspomagają badania w dziedzinie biologii

Narzędzia matematyczne są coraz częściej wykorzystywane do wyjaśniania powiązań pomiędzy procesami ekologicznymi i ewolucyjnymi. W ramach unijnej inicjatywy połączono dziedziny matematyki i biologii w celu zrozumienia ekologicznej i ewolucyjnej dynamiki populacji zamieszkujących jednorodne i zmieniające się tereny.
Teoria matematyczna i metody statystyczne wspomagają badania w dziedzinie biologii
Zespół finansowanego ze środków UE projektu SPAECO (Spatial ecology: Bringing mathematical theory and data together) prowadził badania na pograniczu dziedziny matematyki, statystyki i biologii w celu opracowania teorii matematycznych oraz podejść statystycznych pozwalających na połączenie tych teorii z danymi.

Partnerzy projektu stworzyli i przeanalizowali przestrzenne i stochastyczne modele oparte na jednostkach sformułowane jako punktowe procesy czasoprzestrzenne. Wyniki pokazują, w jaki sposób sprzężenie zwrotne pomiędzy dynamiką ekologiczną a ewolucyjną jest uzależnione od właściwości gatunku i charakteru dynamiki populacji. Zespół rozwijał dalej te metody w celu zbadania czasoprzestrzennej dynamiki populacji, a w szczególności wymierania populacji i innych znaczących zmian.

Aby połączyć teorię z danymi, zespół projektu SPAECO pracował nad kilkoma podejściami statystycznymi. Stworzył modele ruchu zwierząt oraz metody ich parametryzacji, ramy matematyczne i powiązane metody statystyczne w celu wyjaśnienia kwestii zawiązanych z ewolucyjną genetyką ilościową, a także hierarchiczne bayesowskie podejścia do analizy danych na temat zbiorowisk gatunków.

Jako przykłady konkretnych studiów przypadków naukowcy stworzyli model oparty na jednostce, który opisuje dynamikę populacji przeplatki cinksia w sieci około 4000 siedlisk. Zespół połączył dane barkodów DNA z danymi morfologicznymi na temat grzybów rozkładających drewno w celu zbadania zależności pomiędzy tworzeniem się grzybni i owoców w obszarze. Wyniki ostatniego badania wykazały, że wyspecjalizowany gatunek ma bardzo niski współczynnik owocowania, co sugeruje, że główną trudnością dla wielu zagrożonych gatunków jest wytwarzanie owoców zamiast kolonizacji grzybni.

Łącznie opublikowano ponad 50 artykułów w międzynarodowych czasopismach branżowych. Podsumowanie wyników projektu przedstawiono w książce autorstwa Ovaskainen i in. 2016: Quantitative Ecology and Evolutionary Biology: Integrating Models with Data (Oxford University Press).

Poprzez skupienie się na różnych modelach, od czasoprzestrzennej dynamiki populacji po bayesowskie podejścia do ewolucyjnej genetyki ilościowej, zespół projektu SPAECO był w stanie zastosować zarówno teorię matematyczną, jak i metody statystyczne, które mogą być używane do łączenia teorii z danymi.

Powiązane informacje

Słowa kluczowe

Teoria matematyczna, metody statystyczne, SPAECO, ekologia przestrzenna
Numer rekordu: 188369 / Ostatnia aktualizacja: 2016-08-23
Dziedzina: Biologia, Medycyna