2022年1月14日整理发布:发表在《国际植物科学杂志》上的一篇新评论结合了不同的研究,综合了植物标本作为功能性状数据源的过去、现在和未来潜在用途’。
Mason Heberling 在“植物标本馆作为植物性状的大数据来源”中指出,从大自然中收集是一种古老的做法,将原本短暂的东西保存为更永久的研究对象。全世界有 3,000 多个活跃的植物标本馆作为一个巨大的、共享的、日益相互联系的科学资源,通过时间和空间记录植物多样性。这些收藏品拥有 3.96 亿个标本(并且还在增加),代表了所有正式描述的植物物种——这是四个多世纪以来每个成千上万的植物学家的持续努力。然而,这些标本直到最近才因其作为植物功能性状广泛数据来源的潜力而被认可。
植物标本馆的常规用途可应用于分类学和系统学、植物区系和生物地理学、物种鉴定、科学凭证和教育。然而,植物标本馆的科学相关性已经远远超出这些核心用途。它包括从百年标本中提取遗传物质,以量化不断变化的植物-昆虫相互作用。
“方法论的进步加深了我们在历史上以植物标本室为基础的学科(如系统学)中回答长期存在的问题的能力,但也使我们能够在各个领域完全使用新的用途,”Heberling 写道。新一代测序等新的分子方法使得在发展中的“博物馆组学”领域从植物标本中提取遗传物质成为可能。这种分子进展为灭绝物种提供了新的系统发育见解,并检测了引入物种在整个景观中传播时的遗传变化。这种新的植物标本馆使用浪潮的大部分(如果不是全部)背后的推动力是博物馆标本的数字化。
同时,过去 20 年也见证了使用植物功能性状(定义为任何形态-生理-化学-物候特征,作为理解个体适应性的代理)的转变,将群落生态学作为一种预测性的、基于机制的纪律。通过功能性状研究生物多样性和植物性能开启了在生态、进化和生理权衡的背景下理解植物策略的新时代。
“作为第一次进入植物标本馆的生态学家,我对这些馆藏中信息的丰富性和巨大性感到震惊,其中大部分在分类学之外是未实现的,”Heberling 指出。“利用标本获取性状数据并不是什么新鲜事,而是在许多研究中传播,而且通常规模较小。我花了数年时间汇编这些标本作为性状数据来源的用途,并盯着标本问,‘我们可以从中获得什么信息全球收集的数百万个几十年前的标本?这篇综述旨在为植物标本馆开创一个激动人心的新时代。”
在评论中,最新的一系列 Coulter 评论,Heberling通过一系列研究强调了所使用的提问方法,描述了植物标本馆在性状研究中的已知价值。他探讨了植物标本馆在性状研究中的潜在价值,包括努力实现大规模性状测量的自动化,以及植物标本馆对全球性状数据库的大部分未开发的潜在贡献。该论文还解决了使用植物标本进行性状研究的局限性,并提出了可能的方法来缓解导致对其使用犹豫不决的担忧,并提出了改进性状和基于植物标本的研究以及将植物标本馆作为功能性状研究中心的未来路径。
Heberling 写道,“新开发的方法将继续揭示出乎意料的标本用途,克服现有收藏品的感知偏见和缺点。植物收集还必须继续并扩大到传统的以收藏为基础的研究人员。” 他提出了新的收集实践,这将需要一种围绕植物标本馆的新科学文化,并通过大量的数字、物理和人力资源基础设施投资来实现变革。
“对于收藏来说,这是一个激动人心的时刻,”他总结道。“在十多年的数字化和新兴举措的支持下,植物标本馆在现代研究中的作用只会加强。植物标本馆应该被视为功能性状研究的中心,其用途与它们收藏的标本一样多样化。”