أكثر

تنتج أداة ArcGIS Split Raster نقطية سوداء


لدي خطوط نقطية كبيرة إلى حد ما أحاول تقسيمها إلى مربعات صغيرة بتنسيق PNG لتحميلها إلى Autodesk Infrastructure.

صادفت أداة Split Raster واعتقدت أنها ستفعل ما أريده بالضبط ، لذلك حاولت استخدامها.

كانت النتيجة سلسلة خطوط نقطية في المكان الصحيح ، لكنها كانت كلها سوداء تمامًا.

عندما حاولت إضافتهم في ArcMap ، بدوا على ما يرام ، لكنهم كانوا من السود في كل مكان آخر.

ظننت أنه ربما كانت البيانات النقطية كبيرة جدًا ، لذا جربتها على جزء صغير وحدث نفس الشيء بالضبط.

هل يعرف أي شخص ما هي المشكلة و / أو كيفية حلها؟

سيكون أسهل بكثير وأسرع من محاولة اكتشاف طريقة للقيام بذلك برمجيًا باستخدام مقطع وسلسلة من المضلعات المربعة.


المنحدرات المواجهة للشمال وشكل الارتفاع التركيب الجيني غير المتماثل في السمندل المقيد النطاق بليثودون شيناندواه

Kevin P. Mulder ، مركز علم جينوم الحفظ ، حديقة الحيوان الوطنية ، معهد سميثسونيان لبيولوجيا الحفظ ، واشنطن العاصمة.

مركز علم جينوم الحفظ ، حديقة الحيوان الوطنية ، معهد سميثسونيان لبيولوجيا الحفظ ، واشنطن ، مقاطعة كولومبيا

قسم علم الأحياء ، كلية إيثاكا ، إيثاكا ، نيويورك

هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية ، مركز باتكسنت لأبحاث الحياة البرية ، مختبر أبحاث الأسماك في منطقة كونتي أندروموس ، تيرنرز فولز ، ماساتشوستس

هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية ، مركز باتكسنت لأبحاث الحياة البرية ، مختبر أبحاث الأسماك المغايرة للسمك SO Conte Anadromous ، تيرنرز فولز ، ماساتشوستس

مركز علم جينوم الحفظ ، حديقة الحيوان الوطنية ، معهد سميثسونيان لبيولوجيا الحفظ ، واشنطن ، مقاطعة كولومبيا

مركز علم جينوم الحفظ ، حديقة الحيوان الوطنية ، معهد سميثسونيان لبيولوجيا الحفظ ، واشنطن ، مقاطعة كولومبيا

مركز البحوث في التنوع البيولوجي والموارد الوراثية ، CIBIO / InBIO ، Vairão ، البرتغال

Departamento de Biologia ، Faculdade de Ciências da Universidade do Porto ، بورتو ، البرتغال

قسم علم الحيوان الفقاري ، المتحف الوطني للتاريخ الطبيعي ، مؤسسة سميثسونيان ، واشنطن ، مقاطعة كولومبيا

Kevin P. Mulder ، مركز علم جينوم الحفظ ، حديقة الحيوان الوطنية ، معهد سميثسونيان لبيولوجيا الحفظ ، واشنطن العاصمة.

مركز علم جينوم الحفظ ، حديقة الحيوان الوطنية ، معهد سميثسونيان لبيولوجيا الحفظ ، واشنطن ، مقاطعة كولومبيا

قسم علم الأحياء ، كلية إيثاكا ، إيثاكا ، نيويورك

هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية ، مركز باتكسنت لأبحاث الحياة البرية ، مختبر أبحاث الأسماك المغايرة للسمك SO Conte Anadromous ، تيرنرز فولز ، ماساتشوستس

هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية ، مركز باتكسنت لأبحاث الحياة البرية ، مختبر أبحاث الأسماك المغايرة للسمك SO Conte Anadromous ، تيرنرز فولز ، ماساتشوستس

مركز علم جينوم الحفظ ، حديقة الحيوان الوطنية ، معهد سميثسونيان لبيولوجيا الحفظ ، واشنطن ، مقاطعة كولومبيا

برنامج الحفاظ على الموارد الطبيعية USGS / NPS (NRPP) ، USGS ARMI.


الملخص

    الأفكار الأساسية
  • تتنبأ خصائص التربة والموقع بتوزيع النباتات النادرة.
  • يمكن التنبؤ بالموائل النباتية النادرة من خلال نمذجة الغابات العشوائية للبيانات.
  • كربونات الكالسيوم3 تتنبأ قيمة اللون المكافئ والطمي والجاف بوجود أو غياب SRM.
  • تم تحديد مواقع النباتات النادرة الجديدة بواسطة نمذجة الغابات العشوائية.
  • تساعد النماذج مديري الأراضي في تحديد الموائل المحتملة وتحديدها.

الحفاظ على النباتات النادرة مهم للتنوع البيولوجي. شربي ريد - خردل [Schoenocrambe حق التصويت (رولينز) س. ويلز وشاتيرلي] (SRM) ، شجيرة متوطنة في حوض Uinta ، تواجه فقدان الموائل بسبب تطوير الطاقة للوقود الأحفوري. لا يُعرف سوى القليل عن خصائص التربة والموقع المطلوبة لنجاح إنشاء ، ونمو ، وبقاء SRM. كان هدفنا هو إنشاء نماذج غابات عشوائية لتحديد موائل SRM المحتملة وللتحقق من ملاءمة الموائل في الحقل بخصائص يمكن قياسها بسهولة. أشار نموذج خصائص التربة (SP) إلى أن كربونات الكالسيوم CaCO3 توقعت قيمة اللون المكافئ والطمي والجاف وجود أو عدم وجود SRM مع خطأ بنسبة 10 ٪ خارج الكيس (OOB). ارتبطت خصائص التربة بالبيانات الطيفية لرسم الخرائط الموضوعية لاندسات 5 ونموذج الارتفاع الرقمي في نموذج الارتباط الطيفي للتربة (SSC). كانت الصفرة ، ونسبة الفرق الطبيعي 3/2 (NDR) ، و 3/1 NDR أكثر ارتباطًا بقوة كربونات الكالسيوم3 متكافئ وطمي ، وتوقعوا موطن SRM مع نسبة خطأ 28 ٪ OOB. استرشادًا بمخرجات نموذج SSC ، تم استخدام 250 نقطة حضور أو غياب ميداني إضافية لتدريب نموذج Spectral-Topographic (ST) ، والذي تم التحقق من صحته من خلال مجموعة مستقلة من مواقع مصنع SRM. أعطى نموذج ST باستخدام الإشعاع الشمسي للمنطقة ، 7/2 NDR ، 5/2 NDR ، ومؤشر الفرق الطبيعي للغطاء النباتي خطأ OOB بنسبة 23 ٪. يمكن استخدام نموذج ST لتحديد الموائل المحتملة عبر منطقة كبيرة. بمجرد تحديدها ، يمكن قياس بيانات التربة والموقع بسهولة من نموذج SP التحقق من ملاءمة موائل SRM. يمكن أن تساعد هذه النماذج مديري الأراضي في تحديد موقع خصائص التربة الرئيسية والتحقق منها في مواقع موائل SRM المحتملة.

الاختصارات

يعد الحفاظ على مجموعات النباتات النادرة أمرًا مهمًا للحفاظ على التنوع البيولوجي ، مما يزيد من التنوع الوراثي ، ويوفر مصادر محتملة للغذاء والنباتات الطبية ، ويوفر خدمات النظام البيئي مثل حماية التربة وموارد المياه ، ودورة المغذيات ، وامتصاص الملوثات أو امتصاصها (4). قد يكون أحد الأنواع نادرًا لعدة أسباب ، بما في ذلك التحمل المنخفض للتغير البيئي ، وتفضيل موطن محدد للغاية ، وقدرات التشتت المحدودة ، وما إلى ذلك. غالبًا ما تتميز النباتات المتوطنة بقليل من التجمعات السكانية المركزة في توزيع جغرافي ضيق. تم استخدام خصائص التربة والجيولوجيا بنجاح لشرح توزيع بعض النباتات المتوطنة النادرة. على سبيل المثال ، تنمو الأنواع المتوطنة في التربة المتكونة على السربنتينيت مع نسب منخفضة من الكالسيوم / المغنيسيوم ومستويات عالية من المعادن الثقيلة (Cr ، Co ، Ni) الموروثة من المادة الأم فائقة الماف (1 32 44 57).

غالبًا ما تحدث النباتات المستوطنة النادرة في ولاية يوتا والدول المحيطة بها في بيئات غير عادية يمكن أن تحتوي على مجتمعات نباتية متميزة. في كثير من الحالات ، توجد نباتات نادرة في التربة التي تعتبر قاسية جسديًا لمعظم النباتات الصحراوية الشائعة. على سبيل المثال، Cycladenia humilis فار. جونيسي (Eastw.) S.L. تحدث الويلزية و N.D. Atwood على الصخور (80 إلى 100 ٪ تقريبًا من حجم شظايا الصخور) ، والتربة الضحلة (& lt50 سم) المتكونة في الصخر الزيتي أو الحجر الطيني في شمال هضبة كولورادو في ولاية يوتا. تم الإبلاغ عن أنه من محبي الجبس الإلزامي (60) ، سكان C. humilis فار. جونيسي ظهرت في كل من التربة الجبسية وغير الجبسية (6). بصورة مماثلة، Penstemon debilis حدث O'Kane & JL Anderson فقط في التربة الضحلة والصخرية (& lt50 سم عميق) التي تشكلت في الصخر الزيتي على منحدرات شديدة الانحدار معرضة لزحف التربة في شرق هضبة كولورادو في كولورادو (38). Arctomecon californica تور. & فريم. و Eriogonum corymbosum فار. nilesii حدث الكشف في تربة شديدة الجيرية كانت إما ضحلة إلى طبقة مثبتة بكربونات الكالسيوم3 أو يحتوي على حجم 50٪ من عقيدات الكربونات الأسمنتية في صحراء موهافي في جنوب نيفادا (37).

Schoenocrambe حق التصويت (shrubby reed-mustard، SRM) ، هي شجيرة معمرة مهددة بالانقراض مدرجة فيدراليًا (10-25 سم) ، مستوطنة في مقاطعتي Duchesne و Uintah داخل حوض Uinta ، يوتا (الشكل 1). تواجه شجيرات القصب والخردل فقدان الموائل والتجزئة بسبب تطوير وتوسيع الغاز الطبيعي واستخراج النفط ، بما في ذلك بناء الطرق ومنصات الآبار. على الرغم من أن شجيرات القصب والخردل قد لوحظت منذ فترة طويلة في طبقات صخرية شبه قاحلة من تكوين النهر الأخضر (Eocene) ، لا يُعرف الكثير عن النطاق المثالي للتربة وخصائص المناظر الطبيعية المرتبطة بإنشاءها الناجح ونموها وبقائها على قيد الحياة. لوحظ حدوث تجمعات شجيرات القصب والخردل في عضو Evacuation Creek في تكوين Green River ، العضو الأعلى (10). يحتوي كل من عضو Evacuation Creek وعضو Parachute Creek الموجود أسفله مباشرةً على طبقات من الصخر الزيتي الغنية برواسب النفط والغاز الطبيعي التي تخضع حاليًا لضغوط لاستعادة الموارد الطبيعية. بسبب التغييرات في التسميات والصعوبات في التمييز بين أعضاء الإخلاء و Parachute Creek (كلاهما الآن مخصصان لـ "العضو العلوي" في تكوين النهر الأخضر [11 58 46]) ، لا يعد رسم الخرائط الجيولوجية وحده معيارًا كافيًا لتحديد العناصر الحالية و موطن SRM المحتمل.

خردل القصب الشجيرة في إزهار ، يحدث في سرير صخري (أبيض) من تكوين النهر الأخضر ، جونسون رسم السكان ، حوض وينتا ، يوتا. يظهر سرير من الحجر الرملي (أحمر) في الجزء العلوي الأيسر من الصورة.

نماذج توزيع الأنواع عبارة عن مجموعة من النماذج المستخدمة لجمع البصيرة حول الأسئلة البيئية ، بما في ذلك التوزيع أو تحديد خصائص الموئل أو اختيار الموارد ، والتنبؤ بالتوزيعات المكانية عبر المناظر الطبيعية ذات المقاييس المختلفة (18). يتم دمج ملاحظات حدوث الأنواع مع البيانات البيئية للتنبؤ بحدوثها أو وفرتها. مع ظهور الخوارزميات المحسنة ، وقوة الحوسبة ، والبيانات البيئية والمكانية ، أصبحت التطبيقات التنبؤية لنماذج توزيع الأنواع أكثر شيوعًا في السنوات الأخيرة وغالبًا ما تُستخدم في قرارات الحفظ والإدارة (24 25). يمكن التنبؤ بالتوزيعات من خلال الاستيفاء داخل الإطار المكاني أو الزمني أو البيئي المقاس أو الاستقراء خارج الإطار المعروف ، على سبيل المثال سيناريوهات تغير المناخ في ظل ظروف بيئية مختلفة أو استعمار الأنواع الغازية لمدى مكاني جديد. يتم تحسين النماذج بشكل عام عن طريق إضافة بيانات الغياب (24) ، والتي قد تساعد أيضًا في فهم العوامل البيئية الأساسية التي تؤثر على توزيع الأنواع.

كانت النماذج الإحصائية مثل الغابات العشوائية وآلات ناقلات الدعم والانحدار اللوجستي مفيدة للتوصيف البيئي لتوزيعات الأنواع بدرجات عالية من الدقة (31). تم تطبيق نماذج الغابات العشوائية لنمذجة وجود وغياب النباتات الغازية والأشنات النادرة وتتفوق على النماذج الأخرى (أشجار التصنيف ، الانحدار اللوجستي ، التحليل التمييزي الخطي) في العديد من مقاييس الدقة (16). بالإضافة إلى ذلك ، تم تطبيق نماذج الغابات العشوائية للتنبؤ بفئات التربة في البيئات شبه القاحلة وأداء أفضل أو أفضل من أنواع النماذج الأخرى في جميع الحالات (9). الغابات العشوائية ، التي تم تطويرها للتطبيقات البيئية بواسطة Breiman and Culter (7 16 8) ، هي خوارزمية تعلم آلي تستخدم أشجار القرار لتحديد فئات البيانات أو التنبؤ بها. في الغابات العشوائية ، تتم زراعة العديد من الأشجار الخفيفة الحسابية باستخدام مجموعة فرعية من المتغيرات عند كل تقسيم ، مع تحديد أقوى متغير لتقسيم البيانات ، بدلاً من شجرة واحدة باستخدام جميع البيانات المتاحة. يتم استخدام مجموعة فرعية عشوائية مع الاستبدال (التمهيد) لتدريب النموذج ، ويتم استخدام البيانات المتبقية للتحقق من صحة النموذج. يتم حساب خطأ خارج الحقيبة (OOB) على أنه عدد الحالات التي تم تصنيفها بشكل خاطئ مقسومًا على إجمالي عدد الحالات (55). عادة ما يكون عدد المتغيرات المحددة في كل انقسام هو الجذر التربيعي للعدد الإجمالي للعينات (√ن) ، وفي المتوسط ​​، لم يتم اختيار ثلث الحالات لكل عينة تمهيدية - تُركت "خارج الحقيبة" (7). تعتبر الغابات العشوائية عشوائية مضاعفة ، بسبب عينة التمهيد العشوائية والمجموعة الفرعية العشوائية من المتغيرات المختارة في كل تقسيم. نظرًا لأن المئات إلى الآلاف من الأشجار الضعيفة تُزرع لكل تحليل ، فقد يتم تمييز الأنماط في البيانات التي لن تكون واضحة مع عدد قليل من التصنيفات الحاسوبية القوية. لقد ثبت أن نماذج الغابات العشوائية دقيقة للغاية وقابلة للتطبيق على الأسئلة البيئية بسبب قدرتها على تحديد الأهمية المتغيرة ، ونمذجة التفاعلات المعقدة بين متغيرات التوقع ، والتعامل مع القيم المفقودة (16).

على النحو المبين في خطة استعادة SRM لعام 2010 (56) ، كانت هناك حاجة إلى البحث لوصف خصائص التربة والمناظر الطبيعية لتحديد الموائل المناسبة المحتملة لحفظ SRM وإمكانية إعادة الإدخال. كانت أهداف هذه الدراسة هي تحديد المتغيرات البيئية التي تتعلق بحدوث الأنواع ، وربط هذه التربة والمتغيرات البيئية بالموقع مع البيانات الطبوغرافية والمستشعرة عن بعد الطيفية ، ثم نمذجة موائل الأنواع المحتملة. في التطبيقات التي تشمل النباتات النادرة أو المهددة بالانقراض ، قد تكون الموائل المحتملة أداة أكثر فائدة من التوزيع وحده لقرارات الحفظ والإدارة ، خاصة عندما يكون فقدان الموائل مشكلة. في هذه الدراسة ، قمنا بتطوير ثلاثة نماذج تستخدم بيانات التربة والطيفية والطبوغرافية للتنبؤ بالموائل المحتملة لـ SRM في حوض Uinta. كان الهدف الأول هو استخدام نموذج إحصائي ، وتحديداً الغابات العشوائية (7) ، لربط وجود أو غياب SRM بخصائص التربة والموقع كمقاييس ميدانية بسيطة لتوصيف الموائل المحتملة. كان الهدف الثاني هو استخدام الغابات العشوائية لتصنيف وجود أو غياب SRM باستخدام الصور الطيفية المستشعرة عن بعد والتضاريس من نموذج الارتفاع الرقمي (DEM) ثم تحديد المتغيرات التي يمكن ربطها بخصائص التربة والموقع. كان الهدف الثالث هو استخدام الغابات العشوائية للتنبؤ مكانيًا بموئل SRM المحتمل في حوض Uinta استنادًا إلى البيانات الطيفية والطبوغرافية. كان هدفنا النهائي هو إنشاء منتج خريطة نهائي لتسهيل تحديد موائل SRM المحتملة والتحقق من ملاءمة الموائل المحتملة في بيئة ميدانية مع خصائص التربة والموقع التي يتم قياسها بسهولة.


1 المقدمة

ذباب تسي تسي (جنس جلوسينا) هي الناقلات الوحيدة لطفيليات المثقبيات التي تسبب داء المثقبيات الأفريقي الحيواني (AAT) وداء المثقبيات الأفريقي البشري (HAT) ، على التوالي ، والمعروفين باسم ناجانا ومرض النوم. تشكل الأمراض الحيوانية والبشرية معًا تهديدات صحية وأعباء اقتصادية على مناطق شاسعة من إفريقيا جنوب الصحراء حيث تتوطن (بود ، 1999 ، لجنة ، 1998 ديال وآخرون ، 2017 موراي ولوبيز ، 1996 باات ، 2000 سيمارو ، ديارا ، رويز بوستيجو ، فرانكو ، وجانين ، 2011 سيمارو ، فرانكو ، ديارا ، بوستيجو ، وجانين ، 2012). تشكل الطفيليات المسؤولة عن هذه الأمراض مجموعة من الأصناف وثيقة الصلة بالجنس المثقبيات التي تتطلب نواقل ذبابة التسي تسي لإكمال دورة حياتها ، وللانتقال بين مضيفات الثدييات. يحدث الشكل المعدي من مرض النوم للحيوانات ، AAT ، بسبب مضاعف المثقبيات الطفيليات في أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى, بما فيها T. Congolense ، T. vivax ، و T. بروسي بروسي. الشكل المعدي للإنسان من مرض النوم ، HAT ، تسببه طفيليات مرتبطة ارتباطًا وثيقًا T. ب. بروسي (Balmer et al.، 2010 Sistrom et al.، 2014) مع نوعين متميزين من تجنب العائل يسببان أعراض مرضية فريدة تعرف باسم مرض النوم "المزمن" و "الحاد". على الرغم من أن الطفيليات التي تسبب هذين الشكلين من المرض البشري تُعرف حاليًا في الأدبيات بأنها نوع فرعي T. ب. غامبيينسي و T. ب. الروديسيين ، على التوالي ، يخضع التصنيف الرسمي للمراجعة (Berriman et al.، 2005 Echodu et al.، 2015 Gibson، Marshall، Marshall، & Godfrey، 1980 Jackson et al.، 2010 Sistrom et al.، 2016). بغض النظر عن التصنيف ، فإن كلا الشكلين من المرض يسببان مرضًا خطيرًا للإنسان ويصعب علاجهما ، وتعتمد دورة العلاج الدوائي المحدد على نوع ومرحلة العدوى (Fèvre، Picozzi، Jannin، Welburn، Maudlin، 2006 Fèvre، Wissmann ، ويلبورن ولوتومبا ، 2008). علاوة على ذلك ، بالنسبة لجميع أشكال المرض بما في ذلك AAT ، لا توجد لقاحات متاحة (Diall et al. ، 2017) ، والأدوية للعلاج باهظة الثمن ، ويمكن أن تسبب آثارًا جانبية شديدة ، ويصعب إعطاؤها في القرى النائية حيث المرض هو الأكثر انتشارًا (Simarro et al. ، 2011 ، 2012). وبالتالي ، فإن أحد أكثر الوسائل فعالية لمكافحة المرض هو تقليل أعداد ذبابة التسي تسي وبالتالي قطع دورة الانتقال.

يعتمد التحكم الناجح في النواقل على تنسيق واسع النطاق للتدابير على الأرض التي تستند إلى المعرفة التفصيلية لتوزيع المتجهات وأنماط الحركة والاتصال عبر المناظر الطبيعية. بدون تنسيق واسع النطاق ، غالبًا ما تؤدي جهود المكافحة إلى عودة ظهور الناقل بعد توقف برنامج التدخل (Aksoy، Caccone، Galvani، Okedi، 2013 Bouyer et al.، 2015 Manangwa et al.، 2015 Okeyo et al.، 2017 Opiro et al.، 2016، 2017). تعتمد إحدى استراتيجيات التنسيق على استخدام البيانات البيئية لنمذجة أنماط حركة المتجهات ، أو الاتصال ، عبر المناظر الطبيعية. يصعب وضع نموذج الاتصال بدقة لأنه يعتمد على العديد من العوامل بما في ذلك المتطلبات الفسيولوجية للأنواع ، مثل التحمل الحراري وحدود التمثيل الغذائي ، والقوى التطورية الحالية والسابقة التي تعمل على السكان المقيمين. ومع ذلك ، فقد تحسنت نماذج الاتصال عبر المناظر الطبيعية بشكل كبير مع التقدم في جودة ودقة البيانات البيئية المتاحة للجمهور ، ومع تطوير أدوات حسابية معقدة. على سبيل المثال ، يمكن دمج المسوحات الميدانية التي توفر مواقع GPS لوجود المتجهات مع صور الأقمار الصناعية عالية الدقة لنمذجة اتصال المناظر الطبيعية وتحديد المناطق ذات الأولوية في تخطيط مكافحة ناقلات الأمراض (Elith et al.، 2011 Wint & Rogers، 2000). يجمع تقدم آخر بين البيانات الجينية والبيانات البيئية عالية الدقة لنمذجة التمايز الجيني عبر المناظر الطبيعية ، وبالتالي استنتاج مناطق حركة الأنواع المحتملة (Dyer ، 2015 Manel & Holderegger ، 2013 Segelbacher et al. ، 2010). هذه ، والطرق المرتبطة بتدفق الجينات (Bouyer et al.، 2015 McRae، Dickson، Keitt، & Shah، 2008 McRae، Shah، & Mohapatra، 2013) ، قد حسنت بشكل كبير من الفرص لتعزيز الفوائد الدائمة لحملات مكافحة ناقلات الأمراض يتم تطبيقها على مجموعة من النواقل والمناطق حيث تتوفر كل من البيانات البيئية والجينية.

شمال أوغندا هي منطقة ذات حاجة خاصة لمكافحة ناقلات الأمراض لأنها المنطقة الوحيدة في أفريقيا جنوب الصحراء التي تؤوي كلا الشكلين من HAT (Echodu et al.، 2013 Hutchinson، Fèvre، Carrington، & Welburn، 2003 Picozzi، Carrington، & Welburn، 2008 Picozzi، Fevre، et al.، 2008 Welburn & Odit، 2002). توزيع شكلي الطفيلي المعدي للإنسان مفصول حاليًا بمقدار 100 كيلومتر في منطقة شمال بحيرة كيوجا ومن المتوقع أن يتداخل في المستقبل القريب (Picozzi et al.، 2005 Welburn & Odit، 2002). قد يؤدي دمج التوزيعين إلى تعقيد العلاج والتشخيص ، وقد يؤدي إلى ظهور أمراض غير متوقعة إذا كان هناك إعادة اتحاد بين طفيليات المثقبيات وثيقة الصلة (Brun، Blum، Chappuis، & Burri، 2010 Burri، 2010 Dumas & Bouteille، 2000 Hamilton، Adams، Malele، & Gibson، 2008 Legros et al.، 2002).

في شمال أوغندا ، توجد أنواع ذبابة تسي تسي Glossina fuscipes fuscipes هو ناقل المرض الرئيسي (Okoth، 1980، 1982 Rogers & Robinson، 2004 Lehane et al.، 2016). على الرغم من أن أخرى جلوسينا الأنواع ، مثل غواص المرسيتان و G. pallidipes، تحدث في أوغندا ، موائلها المفضلة لا تتداخل مع مناطق الاستخدام المتكرر للإنسان والماشية (Okoth ، 1980 ، 1982). علاوة على ذلك ، حيث تحدث ، نادرًا ما تحدث وبكثافة منخفضة في الموائل البعيدة عن ز. فوسكيبيس الموائل والاستخدام البشري ، مما يجعلها غير ذات صلة وبائيًا في المنطقة الجغرافية التي تم تحليلها في هذه المقالة. استراتيجيات التحكم لـ ز. فوسكيبيس تضمنت مبيدات حشرية تم رشها من الجو أو مباشرة على الماشية ، والفخاخ ، والأهداف المطعمة (Lindh، Torr، Vale، & Lehane، 2009 Shaw et al.، 2013 Tirados et al.، 2015 Torr، Hargrove، & Vale، 2005). ومع ذلك ، فقد واجهت مبادرات المكافحة التي تم تنفيذها حتى الآن بعض الانتكاسات بسبب عودة ظهور ذبابة التسي تسي في المناطق المعالجة إما بسبب التجمعات المتبقية التي لم يتم القضاء عليها أو الهجرة من المناطق المجاورة غير المعالجة (أكسوي وآخرون ، 2013 أوبيرو وآخرون ، 2016 فريزن ، سيك ، سال وبوير ، 2013). وهذا يسلط الضوء على الحاجة إلى تحسينات في مكافحة النواقل ومراقبتها (PATTEC ، 2001 Simarro et al. ، 2011). يمكن أن يوفر تحديد البقع المعزولة إعدادات طبيعية مفيدة لأساليب التحكم الجديدة وتحسين الأساليب القديمة ، تمامًا كما جادل العديد من مواقع الجزر كمواقع مثالية لاختبار بروتوكولات جديدة قبل استخدامها في النطاق الرئيسي للأنواع.

في هذه الدراسة ، كان هدفنا الرئيسي هو تحديد المناطق الجغرافية المعزولة للنظر فيها في مكافحة ناقلات الأمراض المستهدفة ز. فوسكيبيس في شمال أوغندا (الشكل 1) وللقيام بذلك باستخدام خط أنابيب منهجي جديد يراعي العوامل التطورية والبيئية التي يمكن أن تؤثر على المستويات الحالية للاتصال بين مجموعات ذبابة التسي تسي. يتم تلخيص الخطوات الرئيسية للنهج الجديد في الشكل 2 ، بما في ذلك أنواع المدخلات والمخرجات والطرق المستخدمة. كبيانات إدخال ، استخدمنا البيانات الوراثية السكانية (الشكل 2: I1) من & gt800 ز. فوسكيبيس يطير من 38 موقعًا لأخذ العينات (الشكل 1) عبر أ

منطقة 50،000 كم 2 في شمال أوغندا (Opiro et al. ، 2017) ، البيانات البيئية (الشكل 2: 12) وبيانات المسح الميداني من مواقع & GT 300 (الشكل 2: I3). يعتبر خط الأنابيب هذا جديدًا لأنه يدمج نهجًا وراثيًا للمناظر الطبيعية (الشكل 2: م1–3) مع نمذجة الانتروبيا القصوى باستخدام ملاحظات المسح الميداني المعاصرة (الشكل 2: م4). الخطوة الأولى (الشكل 2: م1-3) يحدد المعلمات البيئية الرئيسية المرتبطة بتراكم التمايز الجيني (الشكل 2: س3). في هذه الخطوة الأولى ، نتوقع اكتشاف المسارات التاريخية لاتصال ذبابة التسي تسي عبر مئات إلى آلاف الأجيال. الخطوة الثانية (الشكل 2: م4) يحدد الاتصال بين إحداثيات GPS المأهولة حاليًا بذباب تسي تسي (الشكل 2: O4). في هذه الخطوة الثانية ، نتوقع اكتشاف المسارات المعاصرة لاتصال ذبابة التسي تسي على مدى عدة أجيال فقط لأن التنبؤات تعتمد على الملاحظات الحالية لوجود ذبابة التسي تسي. ثم يتم تحليل الإخراج (الشكل 2: م5-6) لتحديد بقع الموائل داخل الموائل المناسبة بيئيًا مع أقل مخاطر إعادة الاستعمار بعيد المدى على مدى أجيال متعددة (الشكل 2: O6) وبالتالي يسمح بتحديد المناطق ذات أقل مخاطر الاستعمار بعيد المدى على نطاقات زمنية قصيرة وطويلة تتراوح من عدة إلى آلاف الأجيال. نحن نتحقق من صحة خط الأنابيب هذا من خلال (1) إجراء مسح ميداني للبحث عن ذباب تسي تسي في المناطق الجغرافية التي يتوقع النموذج أن يكون لها موطن مناسب لها. ز. فوسكيبيس وأن يتم عزلها عن مناطق أخرى مناسبة مماثلة (2) اختبار مستوى العزل الجيني لذبابة التسي تسي من إحدى هذه البقع ، حيث يجب أن تكون أكثر تمايزًا وراثيًا بالنسبة لمجموعات ذبابة التسي تسي الأخرى من المناطق المتصلة. نناقش كيف يوفر تكامل مناهج علم الوراثة الطبيعية مع أقصى نمذجة إنتروبيا مزايا محتملة من خلال حساب أنماط الحركة التاريخية والحالية. نناقش أيضًا التطبيقات الفورية المحتملة لخط الأنابيب هذا للمساعدة في مكافحة ذباب التسي تسي في شمال أوغندا والنظر في قابليته للتطبيق العام لتحديد الموائل المعزولة في إدارة وحفظ المجموعات البرية.


أخبار ArcGIS Living Atlas (يونيو 2021)

ArcGIS Living Atlas of the World هو أهم مجموعة من المعلومات الجغرافية من جميع أنحاء العالم. يتضمن خرائط وتطبيقات وطبقات بيانات منظمة من Esri ومجتمع مستخدمي GIS العالمي الذي يدعم عملك. يتضمن Living Atlas أيضًا طبقات جاهزة للتحليل وأدوات تعمل عبر نظام ArcGIS. قم بزيارة موقع ويب ArcGIS Living Atlas of the World حيث يمكنك استعراض المحتوى وعرض المدونة ومعرفة كيفية المساهمة.

روابط سريعة

استخدم الروابط أدناه للانتقال إلى أقسام الاهتمام. استخدم سهم الرجوع للخلف في متصفحك للعودة.

Living Atlas Apps

يتم استخدام المحتوى من ArcGIS Living Atlas of the World لإنشاء تطبيقات قيّمة للتصور والتحليل. يمكن العثور على هذه التطبيقات ضمن علامة تبويب التطبيقات على موقع Living Atlas الإلكتروني أو عبر البحث في علامة تبويب التصفح.

حالة موجزات ArcGIS Living Atlas Live

تعتبر Living Atlas Live Feeds Status صفحة جديدة وسهلة التنقل تعرض حالة الخدمة الحالية لخلاصات Esri المباشرة. تعرض الصفحة عرضًا مُلخصًا لكل خدمة ، مع إظهار الحالة الحالية واتجاه الاستخدام ، جنبًا إلى جنب مع ارتباط RSS.

تعرض القائمة المنسدلة تفاصيل إضافية مثل وقت التحديث الأخير واتجاه الاستخدام ومعدلات الاستخدام لمدة ساعة و 6 ساعات وأعداد الميزات ووقت التحقق من التحديث التالي. يتم تحديث صفحة حالة الخلاصات الحية كل 15 دقيقة كل ربع ساعة. لمزيد من المعلومات ، راجع تقديم حالة موجز ويب ArcGIS Living Atlas Live.

الوصول إلى متجر البقالة

يجيب هذا التطبيق على السؤال: كيف يصل الناس إلى محل بقالة في مدينتك؟ أدخل رمزًا بريديًا أو مدينة أو نقطة اهتمام لمعرفة عدد المتاجر التي يمكن للأشخاص الوصول إليها في غضون 10 دقائق سيرًا على الأقدام أو بالسيارة. يتم تحديث المخططات التفاعلية أثناء التنقل في الخريطة أو رسم الأشكال.

البطالة

UnemploymentPulse هو أحد التطبيقات التي تصور معدلات البطالة في الولايات المتحدة كخطوط اتجاه مضغوطة. يتم تحديثه شهريًا ، ويقدم نافذة متحركة لمدة 14 شهرًا لبيانات البطالة على مستوى الولاية والمقاطعة ويظهرها جنبًا إلى جنب مع المعدلات الوطنية للمقارنة.

يتم الحصول على النطاقات الوصفية للبطالة من مكتب العمل والإحصاء. لمزيد من المعلومات ، راجع تقديم UnemploymentPulse.

تقييم الفجوة الرقمية في الولايات المتحدة باستخدام ACS

تتيح لك لوحة المعلومات هذه استكشاف العوامل المتعلقة بالفجوة الرقمية الرئيسية التي تواجه الولايات المتحدة. باستخدام بيانات مسح المجتمع الأمريكي (ACS) ، يمكنك استكشاف السكان بدون أجهزة كمبيوتر أو الإنترنت حسب الدخل والتعليم والتوظيف وغير ذلك.

باستخدام لوحة المعلومات هذه ، يمكنك معرفة المزيد حول الموضوعات التالية:

  • السكان بدون إنترنت أو كمبيوتر
  • مجموعات السكان بدون جهاز كمبيوتر (الأطفال ، المستوى التعليمي ، حالة التوظيف ، نطاق الدخل)
  • السكان الذين لديهم مصدر واحد للإنترنت (الاتصال الهاتفي فقط ، الخلوي فقط ، الكبل ، الألياف البصرية ، أو DSL فقط ، القمر الصناعي فقط)

لمزيد من المعلومات ، راجع تفاصيل عنصر لوحة المعلومات.

خصائص منطقة المدرسة والمعلومات الاجتماعية والاقتصادية

تلخص لوحة المعلومات هذه المدارس والخصائص الاجتماعية والاقتصادية المحلية للمناطق التعليمية داخل الولايات المتحدة. حدد منطقة تعليمية لمعرفة المزيد عن الأطفال والمدارس التي تقع في تلك المنطقة.

باستخدام لوحة المعلومات هذه ، يمكنك معرفة المزيد حول الموضوعات التالية:

  • كم عدد المدارس العامة / الخاصة التي تقع داخل المنطقة؟
  • ما نوع الكثافة السكانية التي تعيش داخل هذه المنطقة؟
  • العوامل الاجتماعية والاقتصادية المتعلقة بمناطق التعداد التي تقع ضمن المنطقة.

لمزيد من المعلومات ، راجع تفاصيل عنصر لوحة المعلومات.

حركة السفن الأمريكية

تم إصداره في وقت سابق من هذا العام وتم ذكره في ArcGIS Living Atlas News (فبراير 2021) ، تم تحديث تطبيق US Vessel Traffic ليشمل البيانات من يوليو حتى ديسمبر 2020 (مضمن أيضًا في طبقة المعالم الأساسية).

تتيح لك US Vessel Traffic استكشاف مسارات السفن في مياه الولايات المتحدة وحولها. يمكنك البحث عن الأنماط والاتجاهات حسب الوقت ونوع السفينة والمكان. يوفر التطبيق طريقة بسيطة وفعالة لتنزيل البيانات ذات الحجم القابل للإدارة والمخصصة للمنطقة لمزيد من التحليل.

خرائط الأساس

خرائط أساس Esri يتم تحديثها بانتظام ببيانات من مصادر تجارية ومفتوحة ومجتمعية. تم تحديث جميع خرائط أساس المتجهات باستخدام بيانات من HERE و SafeGraph Places والمحتوى الذي ساهم في برنامج خرائط المجتمع. بالإضافة إلى تحديثات المحتوى ، تم إصدار خرائط الأساس التي تدعم ست لغات إضافية. لمزيد من المعلومات حول التحديثات الأخيرة ، راجع أحدث مقالات مدونة خرائط أساس المتجهات. يمكنك عرض جميع خرائط أساس المتجهات من خلال تصفح Living Atlas.

دخلت بعض خرائط الأساس النقطية المستضافة دعمًا ناضجًا ، ومن المقرر أن ينتقل البعض الآخر إلى دعم ناضج في وقت لاحق من هذا العام. لمزيد من المعلومات ، راجع Esri & # 8217s المستضافة خدمات خريطة الأساس النقطية التي تنتقل إلى الدعم الناضج.

OpenStreetMap (OSM) ضوء النهار

OpenStreetMap (OSM) هو مشروع تعاوني مفتوح لإنشاء خريطة مجانية قابلة للتحرير للعالم. قامت Esri بإنتاج واستضافة خريطة أساس تجانب OSM المتجه لعدة سنوات.

مع هذا التحديث الأخير ، قامت Esri بدمج توزيع خرائط النهار لبيانات OSM ، والتي تم تحسينها من خلال فحوصات جودة البيانات الإضافية والتكامل واستكمالها ببيانات مفتوحة إضافية. يتم دعم ضوء النهار بواسطة Facebook ويتم استكماله ببيانات المباني من Microsoft.

سيتم تحديث جميع خرائط OpenStreetMap الحالية (قماش فاتح / داكن ، مخطط ، نمط الشارع ، إلخ) ببيانات توزيع ضوء النهار. بالإضافة إلى ذلك ، سيتم أيضًا نشر طبقات تجانب متجهية منفصلة لتكملة عروض OSM ، والتي يمكن عرضها في مجموعة خريطة أساس المتجهات OpenStreetMap. من الآن فصاعدًا ، سيستمر تحديث طبقات تجانب OpenStreetMap وخرائط الويب بشكل منتظم ، عادةً كل بضعة أسابيع ، باستخدام بيانات توزيع OSM Daylight.

خرائط الأساس التي يمكن الوصول إليها

تتوفر العديد من التكرارات لخرائط الأساس التي يمكن الوصول إليها & # 8211 تلك التي تحتوي على وضوح محسّن لخريطة الأساس بحيث يمكن لشخص يعاني من إعاقة بصرية عرض المحتوى & # 8211. تم تصميم خرائط الأساس لتفي بمعايير WCAG (إرشادات الوصول إلى محتوى الويب) AA ، وقسم الحكومة الفيدرالية الأمريكية 508. يتم استخدام لوحات آمنة لعمى الألوان عند الضرورة. الخرائط الرمادية أحادية اللون ، لذا لا يمثل عمى الألوان مشكلة.

لمزيد من المعلومات ، راجع مقالات المدونة التالية:

ارتفاع العالم

يوفر Living Atlas أدوات وطبقات ارتفاع الأساس لدعم التحليل والتصور عبر نظام ArcGIS الأساسي. يتم تحديث هذه الطبقات كل ثلاثة أشهر ببيانات ارتفاع عالية الدقة من مصادر مختلفة وبرنامج خرائط المجتمع.

تم تحديث Terrain و TopoBathy ، بإضافة ارتفاع مستمد من LiDAR بدقة 50 سم و 10 م لسويسرا من Swisstopo ، وتحديثات USGS 3DEP 1 متر (حوالي 515000 كيلومتر مربع) ، وتحديثات دقة 10 أمتار لإيطاليا من INGV.

يتم أيضًا تحديث أدوات الارتفاع الجاهزة للاستخدام (الملف الشخصي ومجال الرؤية وتلخيص الارتفاع) ببيانات بدقة 10 أمتار لسويسرا وإيطاليا. للاطلاع على نطاقات تغطية المصادر المختلفة التي تشتمل على خدمات الارتفاع العالمية ، قم بعرض خريطة تغطية الارتفاع.

مصور

صور العالم

تم تحديث صور العالم بصور بدقة 30 إلى 50 سم ومساهمات المجتمع لأجزاء رئيسية من الولايات المتحدة والمناطق الحضرية الكبرى. في جميع أنحاء العالم ، تم تحديث الصور في جميع أنحاء أوروبا بصور بحجم 50 سم ، وستتم ترقية الهند بصور 60 سم من Maxar.

تغييرات مهمة جارية ، تمثل فترة انتقال لمحتوى Landsat. في ديسمبر 2020 ، أصدرت هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية مجموعة لاندسات 2 ، مسجلة بذلك ثاني حملة كبرى لإعادة المعالجة في أرشيف لاندسات. توفر معالجة المجموعة 2 العديد من تحسينات منتجات البيانات التي تسخر التطورات الحديثة في معالجة البيانات ، وتطوير الخوارزمية ، والوصول إلى البيانات وقدرات التوزيع.

حتى يونيو 2021 ، يتم تقديم خدمات صور لاندسات الجديدة هذه في Living Atlas. تم الإعلان سابقًا عن إيقاف تشغيل الخدمات الحالية. ومع ذلك، هذا هو الحال لم يعد كذلك. سيستمر دعم وتحديث جميع خدمات صور Landsat Level-1 بالإضافة إلى نشر خدمة جديدة من المستوى 2. لمزيد من المعلومات ، راجع تقديم مجموعة لاندسات 2.

ليلة الرخام الأسود

تقدم هذه الطبقة مجموعة شريط ألوان خاطئة من البيانات التي تم جمعها بواسطة أداة VIIRS على القمر الصناعي المشترك NASA / NOAA Suomi-NPP. تُعد الصور مفيدة للغاية في تحديد الأضواء الليلية من المدن والحرائق والقوارب والظواهر الأخرى.

بيئة

طبقات SSURGO الأمريكية الجديدة

تم نشر طبقتين جديدتين للصور بواسطة Esri باستخدام البيانات التي تم إنشاؤها بواسطة USDA NRCS. هذه تكشف عن القدرة العملية للتربة في الولايات المتحدة في ثماني فئات. الطبقة الأولى ، الولايات المتحدة الأمريكية SSURGO - القدرة المروية ، تصنف إمكانات التربة في الولايات المتحدة عند الري. الطبقة الثانية ، الولايات المتحدة الأمريكية SSURGO - القدرة غير المروية ، وتصنف إمكانات التربة دون الري.

كثافة الجفاف في الولايات المتحدة الأمريكية

تمت إضافة طبقتين جديدتين لتوفير معلومات حول ظروف الجفاف في جميع أنحاء الولايات المتحدة. من مراقب الجفاف بالولايات المتحدة ، يتم نشر البيانات باستخدام منهجية التغذية الحية من Esri ويتم تحديثها أسبوعيًا يوم الخميس.

كثافة الجفاف في الولايات المتحدة الأمريكية & # 8211 الظروف الحالية توضح ظروف الأسبوع الحالي & # 8217s ، كثافة الجفاف في الولايات المتحدة الأمريكية 2000 & # 8211 الحالي يتضمن بيانات أسبوعية منشورة منذ عام 2000 جنبًا إلى جنب مع الظروف الحالية.

تحديث موجز ويب USA Wildfire

تم تحديث موجز USA Current Wildfires المباشر بحقول جديدة ورسم خرائط محسّن. تقدم هذه الطبقة أشهر مواقع النقط ومحيط حدوث حرائق الغابات داخل الولايات المتحدة على مدار الأيام السبعة الماضية.

يتم الحصول على نقاط Wildfire من التقارير المتكاملة لمعلومات حرائق البراري (IRWIN) ومحيطات من مركز مكافحة الحرائق الوطني المشترك بين الوكالات (NIFC). يتم تحديث الخلاصة كل 15 دقيقة. لمزيد من المعلومات ، راجع تحديث موجز ويب 2021 USA Wildfires.

مخاطر حرائق الغابات

سلسلة من 15 طبقة جديدة في ArcGIS Living Atlas of the World للمساعدة في تخطيط وتحليل مخاطر حرائق الغابات في مجتمعك.

مخاطر عامل الفيضان

توفر طبقة الميزات المضافة حديثًا إحصائيات مجمعة لمخاطر الفيضانات على مستويات الرمز البريدي والمقاطعة ومقاطعة الكونغرس والولاية من أداة تقييم مخاطر الفيضانات عبر الإنترنت ، Flood Factor®. هذه هي مجموعة البيانات الكاملة التي تحتوي على العرض الكامل لإحصاءات مخاطر الفيضانات من First Street Foundation ، وهي مجموعة أبحاث وتكنولوجيا غير ربحية تحدد مخاطر الفيضانات في أمريكا.

تعداد وزارة الزراعة الأمريكية للزراعة

يوفر تعداد الزراعة ، الذي أنتجته دائرة الإحصاءات الزراعية الوطنية التابعة لوزارة الزراعة الأمريكية (USDA) ، عددًا كاملاً من المزارع الأمريكية والمزارع والأشخاص الذين يزرعون طعامنا. يتم إجراء التعداد كل خمس سنوات ، آخرها في عام 2017 ، ويقدم نظرة متعمقة على الصناعة الزراعية.

تعداد وزارة الزراعة الأمريكية للزراعة 2017 & # 8211 المدفوعات الفيدرالية هي طبقة جديدة تمت إضافتها للتو إلى المجموعة. تلخص الطبقة المعلومات المتعلقة بالمدفوعات المقدمة للمنتجين من قبل الحكومة الفيدرالية. لمزيد من المعلومات ، راجع استكشاف التعداد الزراعي في الولايات المتحدة.

2020 Esri Land Cover

تعد خرائط الغطاء الأرضي المفصلة والدقيقة والمتسقة والحديثة والمتاحة مجانًا من الموارد الأساسية لصناع القرار في الحكومة والصناعة. تعمل هذه الخرائط على تحسين فهمنا لموضوعات مهمة مثل الأمن الغذائي وتخطيط استخدام الأراضي ونمذجة المياه وإدارة الموارد.

تعرض خدمة صور التجانب المستضافة الجديدة هذه مجموعة من التنبؤات العالمية لاستخدام الأراضي / الغطاء الأرضي (LULC) ، التي تم إنتاجها بواسطة مرصد التأثير ، لعام 2020 بدقة 10 أمتار. الخريطة مشتقة من صور ESA Sentinel-2. تشمل الفئات: المناطق المبنية ، والأراضي الزراعية ، والغابات ، والمياه ، والنباتات التي غمرتها الفيضانات ، والأراضي العشبية ، والفرك / الشجيرة ، والعارية ، والثلج / الجليد الدائم ، والسحب.

سيتم تحديث الغطاء الأرضي Esri 2020 بانتظام ، وسيصبح مصدرًا مهمًا لرصد التغيير بسبب الأنشطة البشرية وعوامل أخرى. يمكن استخدام الطبقة بواسطة أي شخص يستخدم ArcGIS ويمكن تنزيلها مجانًا عبر Esri 2020 Land Cover Downloader.

الغطاء الأرضي وقابلية التأثر للتغيير بحلول عام 2050

تم تطوير ست طبقات صور مطورة بالشراكة بين Esri و Clark Labs ، وتُظهر كيف من المتوقع أن يتغير الغطاء الأرضي العالمي بحلول عام 2050. وتتضمن الطبقات أيضًا فهرسًا يشير إلى مدى تعرض المنطقة للتغيير بسبب النشاط البشري.

تم نمذجة هذه البيانات على ثلاثة مستويات مختلفة: عالمي ، إقليمي (قاري) ، ودولة. يختلف إخراج كل نموذج قليلاً نظرًا لأنه يمكن ضبط نموذج البلد بشكل أكثر دقة للسائقين في منطقة معينة. النماذج الإقليمية والعالمية لها أوزان أكثر اتساقًا من الناحية المكانية. مستوى البلد جديد في هذا الإصدار. الطبقات هي:

الغطاء الأرضي العالمي 1992-2019

خريطة متسلسلة زمنية لسطح الأرض مأخوذة من مبادرة تغير المناخ التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية ، مصنفة إلى 36 نوعًا من أنواع الغطاء الأرضي. تشمل هذه الفئات الزراعة والغابات والأراضي العشبية والحضرية وغيرها من الفئات.

هذه الطبقة عبارة عن سلسلة زمنية لخرائط الغطاء الأرضي للعالم ESA CCI (مبادرة تغير المناخ) السنوية. أنتجت وكالة الفضاء الأوروبية خرائط للغطاء الأرضي للسنوات منذ عام 1992. وهذه الخرائط متاحة على موقع مبادرة تغير المناخ التابع لوكالة الفضاء الأوروبية.

لمعرفة كيفية استخدام هذه الطبقة لتحليل التغيير ، راجع تصور أنماط تغير الغطاء الأرضي في إندونيسيا.

الأنواع المعتبرة من وزارة التجارة والصناعة

تم تحديث مجموعة طبقات الأنواع المهددة التي نشرتها NatureServ. الطبقات هي جزء من مجموعة بيانات خريطة أهمية التنوع البيولوجي (MoBI). تعتمد المجموعة على نماذج ملاءمة الموائل لـ 2216 نوعًا من الأنواع الأكثر تعرضًا للخطر في البلاد ، وتوفر معلومات حول حجم النطاق ودرجة الحماية المستمدة من تلك النماذج. يوفر مشروع MoBI سلسلة من الخرائط التي يمكن أن تساعد في إعلام جهود الحفظ وتحديد المناطق ذات الأهمية العالية لحماية الأنواع من الانقراض في الولايات المتحدة المجاورة.

الكتلة الحيوية للكربون فوق الأرض وتحتها

يولد المركز العالمي لرصد الحفظ التابع لبرنامج الأمم المتحدة للبيئة بعض المعلومات الأكثر موثوقية للحفظ وفي دراسة أجريت عام 2020 حددوا الكتلة الحيوية للكربون وكربون التربة كمدخلات أولية فعالة لقياس التنوع البيولوجي الكلي. تم تضمين تحليلهم للكتلة الحيوية للكربون فوق وتحت الأرض والكتلة الحيوية للكربون فوق وتحت الأرض والكربون العضوي للتربة في الأطلس الحي كطبقات صور تحليلية.

مع إصدار هذه الطبقات الجديدة الجاهزة للتحليل ، يمكنك فحص التحديات والإمكانات لتحقيق مبادرة مجلس الدفاع عن الموارد الطبيعية (NRDC) 30 × 30 في أي مكان تقريبًا في العالم. لمزيد من المعلومات ، راجع الكتلة الحيوية الجديدة وطبقات الضعف في Living Atlas.

التقديرات الشهرية لهطول الأمطار (IMERG)

توفر مجموعة بيانات عمليات الاسترداد متعددة الأقمار الصناعية المتكاملة لمجموعة بيانات GPM (IMERG) هطول الأمطار العالمي المقدّر من مهمة قياس هطول الأمطار المدارية (TRMM) التابعة لناسا والقياس العالمي لهطول الأمطار (GPM). الطبقة عبارة عن فسيفساء من البيانات النقطية الشهرية لهطول الأمطار بدقة 0.1 درجة مكانية من يونيو 2000 إلى الوقت الحاضر ، مع زمن انتقال بيانات 2.5 شهر. يتم تحديث طبقة صورة IMERG شهريًا عند توفر بيانات جديدة.

WorldClim 2.1 هي مجموعة بيانات من متغيرات المناخ التي تم تصغيرها إلى مستويات دقة مكانية مختلفة. طبقة صورة WorldClim هي طبقة متعددة الأبعاد تعرض متوسط ​​تقديرات هطول الأمطار الشهرية والسنوية العالمية للفترة ما بين 1970 و 2000 بدقة 2.5 دقيقة قوسية (حوالي 5 كم). استخدم العديد من عروض Map Viewer ومعالجة القوالب في ArcGIS Pro لعرض البيانات لكل شهر والمتوسط ​​السنوي بشكل منفصل.

حل المناطق البيئية والأحيائية

تقدم مجموعة بيانات RESOLVE Ecoregions ، التي تم تحديثها في عام 2017 ، تصويرًا لـ 846 منطقة بيئية أرضية لكوكبنا. تمثل هذه المناطق البيئية تجمعات مميزة للتنوع البيولوجي - جميع الأصناف ، وليس النباتات فقط - والتي تشمل حدودها المساحة المطلوبة للحفاظ على العمليات البيئية. توفر المناطق البيئية قاعدة مفيدة لتخطيط الحفظ على وجه الخصوص لأنها تعتمد على الحدود الطبيعية ، وليس السياسية ، وتحدد التجمعات الجغرافية الحيوية المتميزة والموائل البيئية داخل المناطق الأحيائية ، وتساعد في تمثيل التنوع البيولوجي للأرض.

الكلوروفيل

تمت إضافة سبع خدمات صور متعددة الأبعاد جديدة تعرض مستويات الكلوروفيل في المحيطات. تعرض هذه الطبقات المستويات بفواصل زمنية يومية وشهرية وهي مناسبة للتحليل باستخدام ArcGIS Pro. يستخدم جهد تعاوني بين الأمم المتحدة و GEO Blue Planet و Esri هذه الملاحظات لدفع عملية صنع القرار والتخطيط بشكل أفضل لدعم أهداف التنمية المستدامة ، وتحديداً الهدف 14.1 من أهداف التنمية المستدامة.

التركيبة السكانية

تم إنهاء العمل بسلسلة من خدمات الخرائط الديموغرافية من نتائج التعداد السكاني لعام 2010 في الولايات المتحدة في 9 يونيو 2021. تتوفر مجموعة جديدة من الخرائط الديموغرافية وخرائط نمط الحياة ، لتحل محل الطبقات الديموغرافية المخزنة مؤقتًا. يمكنك عرض هذه الطبقات في مجموعة الديموغرافيات وأسلوب الحياة ، والتي تتضمن خرائط للولايات المتحدة والعديد من البلدان الأخرى حول العالم باستخدام أحدث البيانات الديموغرافية من Esri ومصادر أخرى. لمزيد من المعلومات ، راجع الخرائط الديموغرافية ونمط الحياة الجديدة.

خرائط السياسة

أين تؤثر المناطق الزمنية على النوم؟

يرتبط النوم بنتائج صحية مثل السمنة وأمراض القلب والأوعية الدموية وأمراض أخرى ، فضلاً عن الأداء الاقتصادي مثل الدخل. تُظهر خريطة الويب الجديدة هذه النسبة المئوية للبالغين الذين ينامون أقل من سبع ساعات في الليلة في المتوسط ​​، بالإضافة إلى مدى قربهم من حدود المنطقة الزمنية. تستخدم هذه الخريطة طبقتين موجودتين في ArcGIS Living Atlas: County Health Rankings 2021 و World Time Zones.

تصنيفات مقاطعة الصحة لعام 2021

تحتوي طبقة المعالم هذه على بيانات 2021 County Health Rankings الخاصة بمستويات الدولة والولاية والمقاطعة. يتم تجميع التصنيفات باستخدام مقاييس على مستوى المقاطعة من مجموعة متنوعة من مصادر البيانات الوطنية والولائية وتتضمن مقاييس مختلفة للعوامل الصحية والنتائج الصحية. بعض الأمثلة على التدابير هي:

  • تدخين الكبار
  • الخمول البدني
  • لقاحات الانفلونزا
  • فقر الأطفال
  • القيادة بمفردها إلى العمل

الناتج المحلي الإجمالي 2019

تحتوي طبقة المعالم الجديدة هذه على تقديرات إجمالي الناتج المحلي لعام 2019 من مكتب التحليل الاقتصادي (BEA) للأمة والمناطق والولايات والمقاطعات. يمكن أن توفر هذه الطبقة الجاهزة للاستخدام السياق عند تعيين الموضوعات الاقتصادية والتجارية.

الوصول إلى البقالة في الولايات المتحدة وبورتوريكو

تُظهر الطبقات والخرائط والتطبيقات الجديدة (انظر تطبيقات Living Atlas أعلاه) المناطق التي تقع على بعد عشر دقائق سيرًا على الأقدام أو عشر دقائق بالسيارة من متجر بقالة في الولايات المتحدة وبورتوريكو. مواقع متاجر البقالة من SafeGraph ، وتعكس المواقع الحالية اعتبارًا من أكتوبر 2020.

تعداد الدولة لعام 2020

تحتوي طبقة قسمة تعداد السكان لعام 2020 على بيانات من تقسيم تعداد 2010 و 2020 لمجلس النواب الأمريكي. تحتوي الطبقة على معلومات حول السكان والمقاعد التمثيلية والتغيير بمرور الوقت. تم نشر ثماني خرائط تستند إلى الطبقة التي تستكشف جوانب مختلفة من البيانات وتظهر في أطلس تخصيص الدولة لعام 2020.

مسح المجتمع الأمريكي (ACS)

يحتفظ فريق Living Atlas Policy Maps بمجموعة من 104 طبقات تحتوي على ثروة من البيانات من مسح المجتمع الأمريكي (ACS) التابع لمكتب الإحصاء الأمريكي. ACS هي دراسة استقصائية مستمرة من قبل مكتب الإحصاء الأمريكي توفر معلومات حيوية على أساس سنوي حول أمتنا وشعبها.

خرائط وتطبيقات جديدة تعتمد على بيانات ACS تم نشرها مؤخرًا وهي متوفرة في Living Atlas مع الخرائط المتوفرة في Esri Maps for Public Policy. وتشمل هذه:

سينسو إنجي 2020

تم نشر مجموعة من الخرائط والطبقات باستخدام بيانات من المعهد الوطني للإحصاء والجغرافيا (INEGI) المعهد الوطني للإحصاء والجغرافيا. المعهد الوطني للإحصاء والجغرافيا هو وكالة تابعة للحكومة المكسيكية تعمل على تحقيق النظام الوطني للمعلومات الإحصائية والجغرافية للبلد.

لاحظ أن العديد من هذه الخرائط تستخدم إمكانيات مقدمة في Map Viewer غير مدعومة في Map Viewer Classic. لمزيد من المعلومات والخرائط والطبقات الأخرى ، راجع تفاصيل العنصر لما يلي:

خرائط Esri للسياسة العامة

تُظهر خرائط السياسات بوضوح أين توجد فرصة للتدخل. يوفر Esri Maps for Public Policy وصولاً فوريًا إلى الخرائط المفيدة التي تضيء المناطق التي يمكن أن يحدث فيها عملك فرقًا. تمنح خرائط السياسة هذه مجانًا للجمهور للعرض والاستخدام ، وتمنح فريقك السبق في فهم الأشخاص والمنظمات والقضايا في مجتمعك.

للحصول على أقصى استفادة من خرائط السياسة ، تتوفر الموارد للتعليم والتدريب وأفضل الممارسات ووجهات نظر الصناعة التي تساعد في زيادة محو الأمية للبيانات وتزويدك بالنماذج وتوصيلك بعمل أقرانك. راجع خرائط Esri لموارد السياسة العامة.

مجموعات خرائط السياسة

تجمع مجموعات خرائط السياسة القصص والموارد من موقع ويب Esri Maps for Public Policy لمساعدتك في معرفة المزيد حول مواضيع محددة. تتضمن المجموعات نماذج لك لإرسال خرائطك الخاصة لتوسيع نطاق الفهم.

أدوات التحليل

نماذج التعلم العميق

نماذج التعلم العميق الجاهزة للاستخدام متاحة الآن عبر ArcGIS Living Atlas. تم تدريب هذه النماذج على بيانات من مجموعة متنوعة من المناطق الجغرافية ، ولم تعد مضطرًا إلى استثمار الوقت والطاقة في استخراج الميزات يدويًا أو تدريب نموذج التعلم العميق الخاص بك. مع ظهور صور جديدة ، يمكنك استخراج الميزات بسهولة بنقرة زر وإنشاء طبقات لرسم الخرائط والتصور والتحليل.

تمت إضافة نماذج التعلم العميق الجيومكانية الجديدة المدربة مسبقًا:

لمعرفة المزيد حول حزم التعلم العميق وكيفية استخدامها ، قم بعرض تفاصيل العنصر. تصفح Living Atlas لعرض جميع حزم التعلم العميق وحزم القواعد وقوالب وظائف البيانات النقطية.

خرائط المجتمع

يتيح برنامج خرائط المجتمع مساهمات المجتمع للبيانات الموثوقة في المساعدة في بناء ArcGIS Living Atlas. يمكنك تقديم ملاحظات وإنشاء ميزات تفصيلية ومشاركة طبقات البيانات والخدمات ، والمساهمة في خرائط أساس Esri التي يمكن لأي شخص استخدامها.

تمت المساهمة مؤخرًا بأكثر من 120 مجتمعًا جديدًا ومُحدَّثًا ، من 3 قارات. يُستخدم هذا المحتوى لإثراء خرائط أساس Living Atlas وخدمة World Imagery.

إذا لم يكن لديك مجموعة من طبقات البيانات لتقديمها ، ولكنك لا تزال ترغب في المساهمة ، ففكر في إضافة المحتوى من خلال تطبيق Community Maps Editor. قم بتحرير أجزاء من خريطة أساس Esri Community Maps لإضافة ميزات تفصيلية للجامعات والمدارس والمتنزهات والمعالم ومناطق الاهتمام الخاصة الأخرى.


شكر وتقدير

يشكر المؤلفون K. Bomblies و F. Kolář و E. Kramer و J. Mallet و E.Molina-Henao و C. Parisod و C. Román-Palacios و R. Schmickl وأعضاء مختبرات هوبكنز وماليت واثنين من المراجعين المجهولين لإجراء مناقشات مفيدة وتعليقات على المخطوطة ، وسي. سويتزر للمساعدة في التحليلات الإحصائية. تم دعم YFMH من قبل زمالة الخريجين من قسم الأحياء العضوية والتطورية في جامعة هارفارد ، والإدارة الكولومبية للعلوم والتكنولوجيا والابتكار --COLCIENCIAS- (538-2012) ، وبرنامج Fulbright Exchange Visitor Program (G-1). 12218).


مناقشة

القضايا المنهجية

يؤكد عملنا فائدة GBS للتحقيق في تاريخ تدجين المحاصيل وكذلك العلاقات التصنيفية على مستوى الجنس وما دونه. كان GBS قادرًا على اكتشاف SNPs لمجموعة معينة من الأفراد المستخدمين ، وبالتالي تجنب التحيز المؤكد الذي يحدث عندما يتم تطوير ألواح من SNPs في عدد صغير من الأصناف التجارية لفحص السلالات البرية أو النباتات البرية (Heslot et al. ، 2013 Chu et آل ، 2020). بخلاف العدس (Wong et al. ، 2015) ، تم استخدام GBS للتحقيق في العلاقات التطورية داخل الجزر (Arbizu et al. ، 2016) ، القطيفة (Stetter and Schmid ، 2017) ، القهوة (Hamon et al. ، 2017) والقمح (هيون وآخرون ، 2020).

حاولنا تعيين القراءات مقابل جينوم مرجعي مشروح جيدًا. خلال الوقت الذي تم فيه تطوير هذا العمل ، لم يكن هناك جينوم مُجمع للعدس ، وبالتالي اخترنا جينوم الحمص ، لأنه يحتوي على تاريخ تدجين مماثل لتاريخ العدس (Zohary et al. ، 2012). ومع ذلك ، فإن استخدام خط أنابيب BWA لتعيين القراءات مقابل جينوم الحمص أنتج 61 & # x00D7 أقل من تعدد الأشكال من خط أنابيب بدون جينوم مرجعي. هذا على النقيض من الملاحظات السابقة حيث حددت خطوط الأنابيب التي تستخدم الجينوم المرجعي عددًا أكبر من تعدد الأشكال من خطي أنابيب بديلين لا يتطلبان جينومًا مرجعيًا (تركمانه وآخرون ، 2016). ربما يرجع هذا التناقض إلى عدم وجود تراكيب بين جينومات العدس والحمص ، حيث ينتمون إلى قبائل مختلفة داخل عائلة فاباسيا (فابيا وسيسيري ، على التوالي) (Sm & # x0131kal et al. ، 2015).

باستخدام طريقة مرجعية للكتلة ، بدلاً من الجينوم المرجعي ، كنا لا نزال قادرين على توليد استدلالات تكوينية سليمة من بيانات GBS (الشكل 1). من المعروف أن استخدام خطوط الأنابيب المختلفة ومعايير التصفية على بيانات GBS يؤثر على عدد ونوعية SNPs المحددة (Torkamaneh et al.، 2016 Yu et al.، 2017 Loureiro et al.، 2020b). أنتجت ظروف التصفية الخاصة بنا أعدادًا مختلفة على نطاق واسع من تعدد الأشكال التي تتطلب اتخاذ قرارات بين ظروف التصفية الفضفاضة أو الأكثر تقييدًا (تغطية أكثر ، بيانات أقل مفقودة ، MAFs أعلى) لأنواع مختلفة من التحليلات. ومع ذلك ، فقد لوحظ أن ظروف الترشيح لا تؤثر ، بشكل عام ، على تحديد التركيب السكاني أو الاستدلال الوراثي (Loureiro et al.، 2020a Oliveira et al.، 2020). كان تجميع المدخلات استنادًا إلى PCAs التي تم الحصول عليها من مجموعات البيانات بأعداد مختلفة من SNPs متشابهًا جدًا (الشكل التكميلي 1) ، مع المجموعات الأساسية الأربع في عدسة جنس تعافى بشكل مميز مرارا وتكرارا. بالنسبة للأسئلة المتعلقة ببنية السكان والعلاقات التطورية ، لم تؤثر ظروف الترشيح على النتائج. كانت تحليلات التركيب السكاني والتطورات المستنتجة مماثلة للدراسات السابقة: أربع أو خمس مجموعات ، عندما تكون الأنواع المختلفة داخلها عدسة تعتبر (اعتمادًا على ما إذا كان أورينتاليس و كوليناريس منقسمون أم لا) (Alo et al.، 2011 Ogutcen et al.، 2018 Dissanayake et al.، 2020) وثلاث مجموعات رئيسية داخل العدس المزروع (Khazaei et al.، 2016 Koul et al.، 2017).

سمح الفصل الواضح جدًا بين المُدخَلات حسب الأنواع في تحليلات النشوء والتكوين السكاني بتحديد المُدخَلات المصنفة بشكل خاطئ. وجدنا تسعة مُدخلات ، جميعها برية ، حيث لم تتطابق الأنواع المبلغ عنها في بيانات جواز السفر مع وضعها في PCA أو STRUCTURE أو أشجار النشوء والتطور. يعد سوء تصنيف العينات مشكلة متكررة مع مدخالت البالزما الجرثومية) Mason et al. ، 2015 (. في دراسات العدس ، ديساناياكي وآخرون. (2020) لاحظ 22 إدخالاً تم تصنيفها بشكل خاطئ من أصل 467 مدخل عدس ، و 4 من أصل 83 مدخلات صنفت خطأً من قبل Wong et al. (2015). الأقل وضوحًا هو كيفية التعامل مع المدخلات التي هي هجينة مفترضة بين مجموعات مختلفة أو التي يمكن أن تتأثر بتدفق الجينات على طول ماضيها التطوري. يمكن أن تكون مفيدة حول عمليات التقديم ، أو مجرد ضوضاء منهجية. اخترنا وضع علامة عليها ولكننا استبعدناها من التحليلات النهائية لـ L. كوليناريس المُدخلات (الجدول التكميلي 2).

ال عدسة جنس

تؤكد نتائجنا الدراسات السابقة التي حددت أربع مجموعات رئيسية داخل عدسة جنس (Wong et al. ، 2015 Dissanayake et al. ، 2020). ومن المثير للاهتمام ، أن برنامج STRUCTURE لم يفرد هذه المجموعات بوضوح (الأشكال 1B ، C). هنا، ج. subsp. اوديمينسيس و النيجريكان L. على ما يبدو L. ervoides والبرية L. كوليناريس الهجينة. من غير المحتمل أن يعكس هذا الواقع البيولوجي. لقد ثبت أنه بالنسبة لهذا النوع من نهج بايز ، من المرجح أن تظهر المجموعات التي تحتوي على عدد صغير من العينات أو ذات انحراف جيني صغير كمختلط بين المجموعات الأخرى في اللوحة (Lawson et al. ، 2018). كان هذا هو الحال على الأرجح بالنسبة لهذين التصنيفين في لوحتنا. أورينتاليس و كوليناريس تم وضعها في نفس الفرع في نسالة وتجميعها معًا في PCA و DAPC (الشكل 1) ، بشكل منفصل عن جميع الأصناف الأخرى. كانت ، مع ذلك ، متميزة في ك = 7 يتم تشغيل الهيكل ، مع لوحة الانضمام بأكملها (الشكل 1C) ، وفي السباقات بما في ذلك فقط L. كوليناريس (الشكل 2).

ألو وآخرون. (2011) و Wong et al. (2015) يعتبر النيجريكان L. لتكون أكثر الأنواع ذات الصلة بالأنواع المستأنسة كوليناريس. نظرًا لأننا لم نقم بأخذ عينات من الجنس الخارجي عدسة، لم نتمكن من تحديد الأنواع التي كانت الأبعد عن culinaris المستأنسة ، وبالتالي ، اخترنا اتباع الإجماع الحالي (انظر الشكل التكميلي 13 للحصول على الجذور البديلة). استنادًا إلى تحليلاتنا في علم الوراثة وعلم الوراثة السكانية ، كلاهما النيجريكان L. و L. ervoides تختلف تمامًا عن الجينات المستأنسة. L. ervoides يُستدل على أنه أخت ل ج. subsp. اوديمينسيس (الشكل 1 أ) ، الذي يشبه الهيكل الذي حصل عليه ديساناياكي وآخرون. (2020). حساب المسافات الجينية Nei & # x2019s و Fشارع تشير القيم النيجريكان L. باعتبارها أكثر الأصناف تميزًا من L. كوليناريس (الجدول 2). وونغ وآخرون. (2015) يعتبر تومينتوسوس كجزء من نفس الجينات مثل كوليناريس و أورينتاليس. كان لدينا انضمام اثنين فقط من تومينتوسوس في لوحتنا وتم تجميع كلاهما مع L. ervoides المدخلات (الشكل التكميلي 2). على الأرجح ، تم تسمية هذين المدخلين بشكل خاطئ ، وهذه الملاحظة لا تدعم بالضرورة حالة تومينتوسوس تعتبر جزءًا من L. ervoides تجمع الجينات.

القيم السلبية لـ Tajima & # x2019s د تشير إلى وفرة من الأليلات النادرة التي يبدو أنها تشير إلى التعافي من عنق الزجاجة الأخير أو التوسع السكاني (Jensen et al. ، 2005). في حالة المحاصيل ، لوحظ هذا التأثير في تعدد الأشكال المتولد عن GBS وتم تفسيره على أنه عنق الزجاجة بعد تدجين مجموعة جينية ضيقة أثناء التدجين (Nimmakayala et al. ، 2016). يجب تلبية هذا الاستنتاج بحذر حيث قد يكون من الصعب التمييز بين الأحداث الديموغرافية والاختيار في حالة عدم وجود بيانات على مستوى الجينوم (Cort & # x00E9s and Blair ، 2018). على أي حال ، في بياناتنا ، Tajima & # x2019s السلبية د لوحظت القيم في جميع الأصناف ، وليس فقط الأنواع المستأنسة. تسلسل الجينات المرتبطة بالتدجين في المزروعة والبرية عدسة يمكن توضيح هذا الجانب. من الجدير بالذكر أن تصفية البيانات المفقودة ل مجموعة البيانات 1 غيرت إشارة تاجيما & # x2019s د قيم L. ج. subsp. اوديمينسيس و L. ervoides. يجب مراعاة تأثيرات تصفية SNP في بيانات GBS عند حساب هذه الإحصائية من بيانات GBS.

تدجين وانتشار زراعة العدس

بياناتنا تشير إلى ذلك أورينتاليس هو السلف البري للعدس المزروع ، مع الأنواع البرية الأخرى عدسة الأنواع التي لها مدخلات متبقية أو لا تحتوي على مدخلات في تجمع الجينات المزروع. تحليل التركيب الجيني للسكان ك = 3 نموذج يشير إلى مشاركة واسعة من الأليلات بينهما أورينتاليس و كوليناريس الانضمام من SWA وحوض البحر الأبيض المتوسط.

عند تعيين المعلومات الجغرافية للبيانات الجينية ، تشير نتائجنا إلى أصل واحد لتدجين العدس ولكنها تفشل في تحديد أصل محلي بدقة للتدجين المذكور. في تحليلات علم الوراثة ، كل شيء كوليناريس متجمعة معًا ومتداخلة في الداخل أورينتاليس. وفقًا للرأي القائل بأن الأحادي يشير إلى حدث تدجين واحد ، بدلاً من أحداث متعددة ، تدعم بياناتنا أصلًا واحدًا للعدس ، على غرار الأصول المقترحة لـ einkorn ، والقمح Emmer ، والشعير ، والذرة ، والدخن اللؤلؤي ، Soja ، الجزر ، وعباد الشمس (Luo et al.، 2007 Ross-Ibarra and Gaut، 2008 Honne and Heun، 2009 Guo et al.، 2010 Dussert et al.، 2015 Arbizu et al.، 2016 Park and Burke، 2020). على الرغم من ذلك ، فقد تم الخلاف حول هذا التفسير على أسس منهجية وبيولوجية لمحاصيل أخرى في SWA (Allaby et al. ، 2008 Brown et al. ، 2009 Fuller et al. ، 2011). في حالة العدس ، تُظهر بياناتنا أن مجموعة الجينات المزروعة نشأت من مجموعة فرعية واحدة من الحيوانات البرية أورينتاليس. على افتراض أن التنوع الجيني الحالي في أورينتاليس لا تختلف اختلافًا كبيرًا عن تلك التي حدثت منذ 10000 عام ، فقد تم تكوين هذه المجموعة السلفية وراثيًا. في الواقع ، تم الكشف عن مجموعتين فرعيتين (المجموعتان D1 و D2) بواسطة STRUCTURE (الشكل التكميلي 10) ، وكانت المجموعة D2 أقرب وراثيًا إلى جميع مجموعات العدس المزروعة (الجدول التكميلي 5). أيضًا ، يتطابق توزيعه مع أقدم بقايا العدس المزروع في المنطقة ، ومع ذلك ، فهو توزيع واسع جدًا يتراوح من جنوب تركيا إلى الأردن.

هل حدث واحد أو أكثر من أحداث التدجين في أماكن مختلفة حيث البرية أورينتاليس تم العثور على السكان الفرعية D2؟ يمكن اعتبار حدوث التماثل في & # x201Ccore area & # x201D of SWA لاثنين من مجموعات أسلاف رئيسية من العدس المزروع (المجموعتان A و B) كحجة ضد فرضية حدث تدجين واحد. يتوافق التوزيع الجغرافي لمدخلات مجموعتنا A و B على نطاق واسع مع المجموعتين K6 و K2 اللذين حددهما Alo et al. (2011) ، على التوالي. تتوزع المجموعة (أ) في الغالب في جنوب شرق تركيا وإيران / العراق ، بينما تتواجد المجموعة (ب) في الغالب في جنوب بلاد الشام. من المثير للاهتمام أن الأربعة أورينتاليس المُدخلات الموضحة في نموذج STRUCTURE لـ ك = 4 (مع L. كوليناريس الانضمام فقط) ذات عضوية نسبية عالية إلى كوليناريس المجموعة ب (الشكل التكميلي 7) منشؤها جنوب بلاد الشام.قد يكون هذا بسبب (1) أن تصبح هذه الأنواع مُجنسة بعد الهروب من الزراعة (كما هو محتمل في حالة PI 136658) ، أو (2) الانطواء من العدس المزروع ، أو (3) ILS في سيناريو حيث تكون المجموعة B كوليناريس المنحدرات تنحدر من هذه خاصة أورينتاليس الانضمام. يعد الدخول من أو إلى الأنواع البرية المرتبطة بالمحاصيل المزروعة ظاهرة موثقة في عباد الشمس (Baute et al.، 2015 H & # x00FCbner et al.، 2019) ، نخيل التمر (Flowers et al. ، 2019) ، البنجر (Ellstrand et al. ، ، 2013) ، والكسافا (Bredeson et al. ، 2016). في البقوليات في العالم القديم ، لم يتم التحقيق في هذا الأمر بدقة. في دراسة أجريت على 103 مدخلات من الحمص البري المتماثل والمزروع في الشرق الأدنى ، فان أوس وآخرون. (2015) وجد إدخالًا هجينًا واحدًا فقط بين الأشكال البرية والمزروعة. تشير الدراسات الميدانية إلى أن درجة التهجين في العدس يمكن أن تتراوح من 0.06 إلى 5.12٪ بين الأصناف ويمكن أن تصل إلى 22٪ داخل نفس الصنف ، اعتمادًا على الظروف البيئية والوراثية (Horneburg ، 2006). تشير بياناتنا إلى أن تدفق الجينات متبقي ولكنه كان مكثفًا مرة أخرى بين المجموعة أ و أورينتاليس من بين المجموعة ب و أورينتاليس (الشكل 4). في هذه الحالة احتمال وجود الأليلات المشتركة بين جنوب بلاد الشام كوليناريس الانضمام و أورينتاليس يتم تعزيز نتائج المنطقة من أصل مشترك. في هذا السيناريو ، على الرغم من أن المجموعة أ والمجموعة ب كوليناريس خرجت من المجموعة D2 أورينتاليس، كان من الممكن اشتقاقها من تجمعات جينية برية مختلفة قليلاً في شمال وجنوب بلاد الشام ، على التوالي. بدلاً من ذلك ، كان من الممكن حدوث حدث تدجين واحد ، ولكن كان من الممكن أن يتبعه بسرعة عملية أولية للتكيف المحلي مع هاتين المنطقتين والتي من شأنها أن تؤدي إلى هاتين المجموعتين المختلفتين. مزيد من الدراسات مع المزيد أورينتاليس يجب إجراء المدخلات لتوضيح العلاقة بين النباتات البرية والمزروعة في مناطق مختلفة.

كوليناريس تتزامن عمليات الوصول التي تنتمي إلى مجموعات وراثية متميزة في كل منطقة تقريبًا والعديد منها له عضوية متناسبة في أكثر من مجموعة واحدة. لوحظ هذا النمط باستمرار في الدراسات السابقة (Lombardi et al.، 2014 Khazaei et al.، 2016 Pavan et al.، 2019). يمكن تفسير هذا الأصل المختلط لبعض العدس المزروع من خلال التقديم طوال تاريخ زراعته أو عن طريق الاختيار المريح على مجموعة مصادر متنوعة وراثيًا. في الحالة الأولى ، كانت الزراعة جنبًا إلى جنب مع الأصناف المنحدرة من مجموعات مصادر مختلفة قد خلقت فرصًا للإدخال. يمكن أن يؤدي تبادل حبوب اللقاح ، على الرغم من عادة العدس ذاتية التلقيح ، إلى تهجين. تمت دراسة هذه الظاهرة على نطاق واسع في حالة التداخل بين النباتات البرية والمستأنسة (Iriondo et al. ، 2018). ومع ذلك ، فإن المستوى المنخفض للغاية لتدفق الجينات بين الثلاثة كوليناريس المجموعات (الشكل 4 د) لا تدعم هذه الفرضية. بدلاً من ذلك ، من المحتمل ، بدلاً من ذلك ، أن العدس الذي تم إدخاله إلى مناطق خارج منطقة البحر المتوسط ​​الجنوبي قد تم استخراجه من مجموعات مصادر متنوعة وراثيًا. في بعض المناطق ، تم الحفاظ على هذا التنوع بشكل أفضل ، بينما في مناطق أخرى ، كان من الممكن أن يؤدي الاختيار أو تأثيرات المؤسس أو الاختناقات الجينية إلى مزيد من السلالات الأصلية المتجانسة وراثيًا. يشرح الانتشار السريع نسبيًا لمجموعة المصادر المختلطة وراثيًا ، مع عدم وجود وقت لظهور الاختلافات الإقليمية ، العزلة المنخفضة عن طريق المسافة (IBD) التي لوحظت لجميع المجموعات (الشكل 5). ربما لم يكن العدس يزرع على نطاق واسع مثل الحبوب ، وظل محصولًا أصغر حجمًا. على هذا النحو ، فإن الضغط الانتقائي لصفات معينة لم يكن قوياً كما كان في الحبوب. وجود ال ميكروسبيرما و ماكروسبيرما تُظهر الأصناف أن الضغط الانتقائي لخاصية أساسية ، مثل البذور الكبيرة ، كان غائبًا في معظم نطاق توزيع العدس. هذا الدور التكميلي ، وليس الأساسي ، للعدس في نظم الزراعة يمكن أن يفسر الحفاظ على بعض المجموعات السكانية المتنوعة. في مناطق أخرى ، كان من الممكن أن يكون الضغط أقوى. يتم توزيع المجموعة ج خارج بيئات البحر الأبيض المتوسط ​​حيث ظهر العدس ولديها أدنى تنوع وراثي ، والذي من المحتمل أن يعكس عنق الزجاجة الناتج عن حاجة المزارعين الأوائل إلى اختيار نباتات أقوى يمكنها التعامل مع المناخ الأكثر رطوبة / برودة.

نقترح نموذجًا لتدجين العدس حيث كان الصيادون والجامعون المتأخرون من PPNA يكثفون جمع أورينتاليس وتجربة الزراعة في & # x201Cgardens & # x201D بالقرب من قراهم شبه المستقرة أو المستقرة بالكامل. ربما كان استغلال العدس البري أكثر كثافة في جنوب تركيا / سوريا ومناطق إسرائيل / الأردن مقارنة بجنوب شرق تركيا أو العراق / إيران. تظهر البيانات الأثرية أن الجزء الجنوبي من SWA كان له تركيز مبكر على العدس ، بينما في الشمال ، ركز المزارعون الأوائل أكثر على البازلاء (Fuller et al. ، 2011). تم العثور على بقايا العدس فقط في المراحل اللاحقة من العصر الحجري الحديث في جنوب شرق تركيا (Girikihaciyan ، 8200 & # x20137350 cal BP) ، وإيران (Tepe Sabz ، 8350 & # x20137750 cal BP) ، والعراق (Jarmo ، 9450 & # x20139300 cal BP) ، و ، منذ بداية زراعتها ، كان قطر البذور أكبر بكثير من قطرها البري أورينتاليس (زوهري وآخرون ، 2012). ومن ثم ، فمن المعقول أن يكون الجزء الجنوبي من SWA هو المنطقة الأساسية لتدجين العدس ، مع إدخال الأنواع في مرحلة متقدمة من التدجين في أجزاء أخرى من SWA. كان من الممكن استغلال العدس البري بشكل مكثف للاستهلاك البشري وكعلف للحيوانات مثل الماعز أو الماشية أو الأغنام ، والتي كانت هي نفسها في طور التدجين (Spengler and Mueller ، 2019). كان محتوى العدس العالي من البروتين سيجعله جذابًا بشكل خاص للغرض الأخير. هذه زراعة البرية أورينتاليس في المساحات المخصصة بعيدًا عن المواقف البرية الأخرى كان من الممكن أن يؤدي إلى العزلة الإنجابية التي بلغت ذروتها في النهاية في المستأنسة كوليناريس.

يمكن أن تؤدي مواقف برية مختلفة قليلاً في مناطق مختلفة (مثل تركيا / سوريا وإسرائيل / الأردن) إلى ظهور المجموعتين A و B في العدس المزروع. من المحتمل أن تكون هذه عملية مطولة ، كما يتضح من التغيير البطيء في شكل وحجم العدس في السجل الأثري (Lucas and Fuller ، 2014). قد يفسر تبادل الأصناف البرية أو شبه المدجنة أو المدجنة بين المجموعات البشرية المختلفة في المنطقة المزيج القوي الذي لوحظ في العدس المزروع. الاحتمال الآخر هو أن المجموعة (أ) تمثل العدس المستأنس الأصلي ، كما يتضح من المسافة الوراثية المنخفضة و Fشارع بينها وبين المجموعة D2 أورينتاليس (الجدول التكميلي 5). كان العدس شبه المدجّن أو المدجّن في جنوب بلاد الشام قد نتج عنه مجموعة إقليمية (المجموعة ب).

بمجرد إنشائه ، ينتشر العدس المزروع خارج SWA. يشير التوزيع الجغرافي للمجموعتين A و B إلى أن كلا المجموعتين كانتا جزءًا من إدخال العدس باتجاه الغرب إلى أوروبا (الشكل 6). ليس من الواضح ما إذا كان هذا قد حدث خلال العصر الحجري الحديث أو ما إذا كان قد حدث بعد التأسيس اللاحق للمجموعات البشرية (على سبيل المثال ، خلال الفترات الرومانية أو الإسلامية) جلبت هذه الأنواع من العدس. بالنظر إلى وضع المجموعتين B2 و C في نفس الفرع في شجرة النشوء والتطور ، فمن الواضح أنهما يشتركان في أحدث سلف مشترك ، مما يعني أن المجموعة C كانت ستظهر من المجموعة B حيث تم إدخال العدس إلى أوروبا الوسطى. من المحتمل أن تكون المجموعة ج قد نتجت عن اختيار أصناف تتكيف بشكل أفضل مع البيئة الأكثر برودة ورطوبة التي تميز أوروبا الوسطى ، وكان من الممكن أن يتم تقديمها من قبل المزارعين الأوائل المرتبطين بثقافة LBK Neolithic. ربما كان انتشار العدس باتجاه الشرق من منطقة جنوب الصحراء الكبرى مختلفًا. عدس المجموعة أ ، الذي ربما ظهر في شمال بلاد الشام ، كان من الممكن أن يدخل منطقة العراق / إيران ومن هناك إلى آسيا الوسطى وشبه القارة الهندية. كان من الممكن إحضار العدس من المجموعة B2 إلى شبه الجزيرة العربية ، وفي النهاية ، القرن الأفريقي يمكن أن يكون ظهورهم في غرب البحر الأبيض المتوسط ​​ظاهرة متأخرة ، كما هو مقترح من التوزيع الجغرافي للمجموعتين B1 و B2 (الشكل التكميلي 9). على الأرجح ، كان انتشار العدس سريعًا نسبيًا مع ضغط انتقائي منخفض مارسه المزارعون على مدار تاريخ زراعته ، مما يفسر عدم وجود تجمعات إقليمية منفصلة وانخفاض IBD. من المحتمل أن يكون قد حدث إدخال أصناف من مناطق بعيدة خلال العصور التاريخية.

الشكل 6. نموذج مقترح لنشر زراعة العدس بالاعتماد على البيانات الجينومية.

الأساس الجيني لتدجين العدس وانتشاره

تم استخدام GWAS استنادًا إلى بيانات SNP الناتجة عن GBS لتحديد المواقع أو الجينات الكامنة وراء التدجين والتكيف ، على سبيل المثال ، في الفاصوليا المشتركة (Oladzad et al. ، 2019 Rau et al. ، 2019) والشعير (W & # x00FCrschum et al. . ، 2018). حدد تحليل GWAS لدينا ثمانية علامات فقط مرتبطة بتدجين العدس أو سمات التكيف. قد يكون هذا العدد المنخفض ناتجًا عن اختلاف بسيط بين المُدخَلات البرية والمستأنسة ، وعدد قليل من الجينات الكامنة وراء سمات متلازمة التدجين وغيرها من العناصر المشاركة في التكيف الفسيولوجي ، أو عدد صغير من تعدد الأشكال المطابقة للمناطق الجينومية حيث توجد هذه الجينات ، أو عدد قليل من المدخلات المستخدمة. ومع ذلك ، في مجموعة من 422101 تعدد الأشكال المستندة إلى النسخ التي تم الحصول عليها من 263 مُدخل ، Dissanayake et al. (2020) يمكن فقط تحديد ثمانية جينات مرشحة مرتبطة بالمناطق الجينومية المتغيرة في العدس.

في حالة التدجين ، وجدنا ثلاثة SNPs مرتبطة ولكن لم نتمكن من تحديد الجين المفترض المرتبط بأي منها بخلاف البروتين غير المعبر عنه في الحمص (الجدول التكميلي 6). فيما يتعلق بالتكيف ، & # x201C هطول الأمطار في الربع الأكثر رطوبة & # x201D و & # x201C درجة الحرارة القصوى لأدفأ شهر & # x201D كانت المتغيرات البيئية الوحيدة ، من بين الأربعة التي قمنا بتقييمها ، والتي يبدو أنها تركت بصمة جينومية. حددنا ارتباطات مع نفاذية الأحماض الأمينية ، وناقل ABC ، ​​وبروتين DAYSLEEPER الذي يحتوي على إصبع الزنك. وقد تورطت هذه البروتينات في نمو خلايا النبات ، ومقاومة الأمراض ، واستقلاب النيتروجين ، وعمليات إزالة السموم (Knip et al. ، 2013 Do et al. ، 2018 Zhang et al. ، 2020). يمكن أن تقدم المزيد من التحقيقات حول جينات العدس هذه رؤية أفضل لكيفية تعامل هذا المحصول مع الإجهاد اللاأحيائي مما يمهد الطريق لسلالات جديدة.

لقد حققنا في ما إذا كان كلا الأليلين لكل من النيوكلوتايد الخمسة المتعلقة بالتكيف موجودًا في أورينتاليس. إذا كان الأمر كذلك ، يمكننا أن نفترض أن التكيف نشأ من الاختلاف الدائم للسلف البري ، وإذا لم يكن الأمر كذلك ، فقد ظهرت تلك الطفرات الجديدة في مجموعة الجينات المستأنسة وتم اختيارها بشكل إيجابي. لأربعة SNPs ، تم تحديد الأليل المرجعي فقط في أورينتاليسولأحدهما (SC00006020_87) ، تم اكتشاف كلا الأليلين في البرية. من الجدير بالذكر أنه بالنسبة إلى تعدد الأشكال المتعلقة بالتكيف ، تم العثور دائمًا على الأليل البديل فقط في المجموعة B المُدخلة ، والتي يتم توزيعها في المناطق الأكثر جفافًا ودافئًا.


استنتاج

هدفت دراستنا إلى الجمع بين كل من النهج الميداني والنمذجة لفهم نمط ومعدل انتشار مرض لايم في جنوب كيبيك في العقود القليلة القادمة. هنا ، حددنا ارتباطًا قويًا بـ B. burgdorferi بحضور كل من P. leucopus في منطقة ظهور مخاطر مرض لايم. من الواضح أن وجود P. leucopus ليس شرطا لا غنى عنه B. burgdorferi غزو ​​هذه البكتيريا هي مضيفة عامة (Hanincova et al. ، 2006) ، وهي تظهر في عدد من المواقع في مانيتوبا حيث P. leucopus لا يحدث (و P. maniculatus هي أنواع القوارض السائدة: L.R Lindsay ، بيانات غير منشورة) ، وتم التعرف على البكتيريا في أحد مواقعنا حيث P. leucopus لم يتم العثور على. ومع ذلك ، هنا B. burgdorferi تم العثور عليها غالبًا في المواقع التي يوجد بها كلاهما I. كتفي و P. leucopus ، مما يشير إلى أن وجود P. leucopus يسهل B. burgdorferi غزو. المجتمعات فيها P. leucopus تحدث على الأرجح تنتج أكثر كفاءة B. burgdorferi دورات انتقال ، مما أدى إلى انتشار العدوى بشكل أكبر في الثدييات الصغيرة والقراد. هؤلاء P. leucopusلذلك فإن المجتمعات الغنية هي نقاط ساخنة لخطر الإصابة بمرض لايم ، ونتوقع أن النطاق الجغرافي لهذه النقاط الساخنة سينتشر شمالًا مع تغير المناخ. في حين أن خرائط المخاطر الخاصة بنا مفيدة في تحديد المناطق الأكثر تعرضًا لخطر الإصابة بمرض لايم ، فإن عملنا يوفر أيضًا أساسًا للمقارنة بالدراسات المستقبلية للمراقبة ، وبالتالي يساعد في تحديد معدل ظهور مرض لايم في المنطقة. نوصي بإجراء دراسات مشتركة لتوزيع القراد والفأر أبيض القدمين للمساعدة في اتخاذ القرار بشأن إدارة مخاطر مرض لايم في كيبيك. ستسهل مثل هذه الدراسات تحديد المجالات الحالية والمستقبلية ذات المخاطر العالية لحدوثها B. burgdorferi في المنطقة. في حين أن الانتشار العام ل B. burgdorferi لا يزال القراد الباحث عن المضيف في جنوب كيبيك منخفضًا (

13٪ ، هذه الدراسة Ogden et al. 2010) بالمقارنة مع معدلات & gt20٪ التي لوحظت عادةً في الولايات المتحدة (Gatewood et al. 2009) ، فإن خطر الإصابة بمرض لايم في كيبيك أصبح الآن حقيقيًا ومتزايدًا (Bourre-Tessier et al. 2011). يجب تصميم العمل المستقبلي لدمج البيانات المتعلقة بالأنشطة الترفيهية والمهنية البشرية وربط المخاطر البيئية (أي وجود B. burgdorferi) مع خطر الإصابة بمرض لايم لدى البشر (Medlock and Jameson 2010).


المواد والأساليب

اختيار العينة واستخراج الحمض النووي. -

عينات من P. brachyphona والمجموعات الخارجية عبر نطاقها للتحليل الجيني في أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين. تم تقديم المساعدة في هذه المجموعات من خلال شبكة من أخصائيي الزواحف عبر ولايات متعددة (انظر الشكر والتقدير). ما مجموعه 36 عينة من جوقة الضفدع (33 P. brachyphona والمجموعات الخارجية: اثنان P. feriarum و واحد P. بريملي) من 29 مقاطعة (33 منطقة محلية) عبر شرق الولايات المتحدة (الشكل 1 ، الجدول 1). تم الحصول على تصاريح الجمع العلمي المناسبة للدولة وموافقات بروتوكول IACUC قبل جمع العينات. تم تقليم الضفادع أو تشريحها من أجل الكبد وعضلات الساق وأنسجة القلب. تم تجميد الأنسجة في النيتروجين السائل أو حفظها في عازلة الأنسجة أو 95 ٪ من الإيثانول وتخزينها في -80 درجة مئوية. تم إيداع عينات القسائم إما في مجموعة تكساس للتاريخ الطبيعي (جامعة تكساس في مركز أوستن للتنوع البيولوجي) ، أو متحف ستيرنبرغ للتاريخ الطبيعي بجامعة ولاية فورت هايز ، أو متحف التاريخ الطبيعي بجامعة فلوريدا. تم استخراج الحمض النووي الجيني من عينات الأنسجة باستخدام OMEGA bio-tek E.Z.N.A. طقم DNA الأنسجة.

جمعت عينات من الضفدع الجبلي لهذه الدراسة واستخدمت في التحليلات الجينية. تم جمع الضفادع في عدة مواقع (نقاط صلبة) في جميع أنحاء جبال الأبلاش في شرق الولايات المتحدة كمجموعات خارجية ، وعينات من P. بريملي و P. feriarum (المثلثات الصلبة والجوفاء ، على التوالي).

جمعت عينات من الضفدع الجبلي لهذه الدراسة واستخدمت في التحليلات الجينية. تم جمع الضفادع في عدة مواقع (نقاط صلبة) في جميع أنحاء جبال الأبلاش في شرق الولايات المتحدة كمجموعات خارجية ، وعينات من P. بريملي و P. feriarum (المثلثات الصلبة والجوفاء ، على التوالي).

أخذ العينات الجينية الكاذب عبر شرق الولايات المتحدة. يشير رقم المعرف إلى معرف العينة الجينية التي تمت معالجتها في مركز جامعة ولاية فلوريدا لعلم الجينات الراسي. تشير "غير متاح" إلى العينات التي لا تحتوي على قسيمة (عينة من الأنسجة فقط). اختصارات المجموعة الميدانية هي كما يلي: ECM – Emily Moriarty Lemmon JA-J.J. Apodaca JTC – Joseph T. Collins MHP – Museum of High Plains (متحف Fort Hays Sternberg للتاريخ الطبيعي).

VAAUh48qZkmsdwPKZ50-v3jq0X5Qfikv-3HjfLb9xtT98nV1ZEdiNVwn9GhdDqBG7Mp7HdpOLFz0E2f25uiv9mA9q9zcocIZ2hjm3vp7HJZEjdq9l2pgxLU-MMS9L-C-GBSYYcvh6BgFDQnhhgBXVvZCf3THUNsCRoYeBH0J6ZJNcvX1ZQiwjd2qsqqqDaRuTVibSZkcFVqHjYCpWM8J8XKcqkurLm1AIn4jGtnfZ5GKmMJZdjJGexmd1i73cIjTNAAMrr55ZYssc0pXbHJRVhoJPdVgHY4wTNdZLuQ __ وampKey بين زوج-معرف = APKAIE5G5CRDK6RD3PGA "/>

توليد البيانات وتجميعها. -

تمت معالجة العينات وتحليلها في مركز علم التطور الوراثي الراسخ بجامعة ولاية فلوريدا (https://anchoredphylogeny.com) باتباع الطرق الموضحة في Lemmon et al. (2012) وبروم وآخرون. (2015). تم قياس كمية الحمض النووي الجينومي عبر مقياس التألق Qubit ™ باستخدام مجموعة فحص dsDNA HS (Invitrogen ™). تم استخدام هلام الاغاروز 2٪ لتصور حجم ونوعية الحمض النووي. تم استخدام هذه المعلومات لتحديد مقدار الوقت اللازم لقص العينة إلى نطاق حجم 175-575 زوج قاعدي على جهاز الموجات فوق الصوتية المركّز Covaris E220 (Covaris Inc.). خضعت عينات الحمض النووي المنفصمة لإعداد مكتبة الجينوم وفقًا للبروتوكول في (Meyer and Kircher ، 2010) في 96 طبقًا جيدًا باستخدام روبوت مناولة سائل Beckman-Coulter Biomek FXp.

تم تجميع العينات المفهرسة (18 عينة لكل تجمع) بتركيزات متساوية بحيث تحتوي كل مجموعة على إجمالي 750 نانوغرام من الحمض النووي للمكتبة في 3.4 ميكرولتر من الماء. تم إجراء الإثراء الهجين في كل مجموعة مكتبة باستخدام العرف الكاذب تحقيقات v.1 (Banker et al. ، 2020) ، تم إنتاجها في مجموعة SureSelectXT (Agilent Technologies). تم تحديد كميات المسابح الغنية وتجميعها معًا في تركيزات متساوية للتسلسل. تم اختيار أحجام مجموعات التسلسل بشكل أكبر قبل التسلسل باستخدام نظام PippinHT القائم على الرحلان الكهربائي (Sage Science ، Inc.) لنطاق الحجم 400-600 نقطة أساس (بما في ذلك محولات المكتبة) من أجل تقليل تحيز التسلسل نحو الأجزاء القصيرة التي تحتوي في الغالب على محولات . تم ترتيب جميع مجموعات التسلسل في ممر Illumina HiSeq 2500 في مختبر العلوم الانتقالية ، كلية الطب بجامعة ولاية فلوريدا. تضمن بروتوكول التسلسل 200 دورة لكل من القراءات المزدوجة ، بالإضافة إلى قراءات الفهرسة المزدوجة 8 نقاط أساس.

بعد إزالة القراءات منخفضة الجودة باستخدام مرشح CASAVA عالي العفة ، تم فك تعدد القراءات باستخدام قراءة فهرسة 8 نقاط أساس مع عدم التسامح مع أي عدم تطابق. تمت إزالة تسلسل المحول لاحقًا ، وتم دمج القراءات المتداخلة باستخدام برنامج Merge الموصوف بواسطة Rokyta et al. (2012). تم استرداد مناطق المسبار والأجنحة لكل عينة باستخدام شبه-من جديد نهج التجميع الموصوف في Prum et al. (2015) وهاملتون وآخرون. (2016). دقق في تسلسل المنطقة من كليهما P. feriarum و نيغريتا تم استخدامها كمراجع في التجمع. لتقليل آثار أخطاء الفهرسة النادرة والتلوث المتبادل ، تجاهلنا contigs المُجمَّع المشتق من أقل من 10٪ من العدد النموذجي لهذا الموقع (مقارنة بالمثيلات الأخرى لجميع الأفراد).تم تقييم تقويم العظام لكل موضع باستخدام التباعد الزوجي عبر المتماثلات لكل موضع (انظر Hamilton et al. ، 2016 للحصول على التفاصيل). تم إنشاء المحاذاة باستخدام MAFFT v7.023b (Katoh and Standley ، 2013) لكل مجموعة من أطباء تقويم العظام ، ثم تم إخفائها وتشذيبها بعد Hamilton et al. (2016) ، ولكن مع المعلمات التالية: MINGOODSITES = 14 ، MINPROPSAME = 0.5 ، و MISSINGALLOWED = 18. تم فحص هذه المحاذاة يدويًا في Geneious R9 (Biomatters Ltd. Kearse et al. ، 2012) للتأكد من عدم وجود المناطق المنحرفة .

الاستدلال الوراثي. -

تم إنشاء أشجار الجينات لكل محاذاة تسلسل باستخدام RAxML v8.2 (Stamatakis ، 2014) بافتراض GTR + كنموذج بديل بما في ذلك P. feriarum و P. بريملي كمجموعات خارجية. أجرينا 100 نسخة مكررة لكل شجرة جينات من أجل الحصول على دعم التمهيد وتقدير شجرة الأنواع باستخدام ASTRAL-III v5.6 (Zhang et al. ، 2018). بالنظر إلى أن التعاقد على الفروع منخفضة الدعم قد يحسن الاستدلال الكلي عند استخدام طرق التوحيد (Zhang et al. ، 2017) ، فقد تعاقدنا مع الفروع مع دعم التمهيد و lt10 ٪ في كل من أشجار الجينات. ثم تم تقدير شجرة الأنواع من خلال إجراء التمهيد متعدد المواضع على 100 مكرر تم إنشاؤها مسبقًا لكل شجرة جينات. بالإضافة إلى شجرة الأنواع ASTRAL-III ، قدرنا نسالة في RAxML v8.2 ، هذه المرة باستخدام نسخة متسلسلة من 1،669 محاذاة موقع ، بافتراض GTR + كنموذج بديل ، ومع دعم التمهيد على أساس 100 تكرار. تم تصور النتائج في TreeGraph v2.14 (Stöver and Müller ، 2010).

تحديد أنواع عامل بايز. -

لاختبار وجود سلالات مستقلة في الداخل P. brachyphona، قمنا بحساب عوامل ترسيم حدود Bayes (BF) لثلاثة نماذج مختلفة داخل نسالة P. brachyphona (ليتشيه وآخرون ، 2014). النموذج الأول جمعت كل الكتل من P. brachyphona في كليد واحد ، وهو ما يتوافق مع التصنيف الحالي (نوع واحد). النموذج الثاني قسم نسالة P. brachyphona في مجموعتين على النحو المدعوم من قبل التقسيم الجغرافي (انظر النتائج). أخيرًا ، اختبرنا نموذجًا فارغًا تم فيه تعيين الأفراد بشكل عشوائي للكتلتين من النموذج 2. تم الحصول على تقديرات الاحتمالية الهامشية (MLE) لكل نموذج باستخدام 48 مسارًا لأخذ العينات بتكرار 100000 مليون متر مكعب. بعد احتراق بنسبة 10٪ ، تم استخدام أعلى مستوى من MLE من كل نموذج لحساب عوامل بايز مثل BF = 2 * (النموذج الأعلى MLE - النموذج البديل MLE). تم إجراء تحليل BF في SNAPP v1.5 (Bryant et al. ، 2012) كما تم تنفيذه في BEAST v2.6 (Bouckaert et al. ، 2019). تتوفر ملفات المعلمات لاستدلال SNAPP كمواد تكميلية (انظر إمكانية الوصول إلى البيانات).

التجميع الجيني والتركيب السكاني. -

قمنا بتعيين كل P. brachyphona إلى مجموعات وراثية مع بنية v2.3 (Pritchard et al. ، 2000) استنادًا إلى 21702 مجموعة بيانات SNP ، بالإضافة إلى مجموعة فرعية من مجموعة البيانات هذه التي تم الحصول عليها عن طريق استخراج SNP واحد لكل موقع (انظر إمكانية الوصول إلى البيانات للحصول على مجموعات البيانات هذه و بنية ملف المعلمة). بالنسبة لهذه التحليلات ، قمنا بتضمين عينتين من P. feriarum كمجموعات خارجية: واحدة تنشأ من خارج التوزيع الجغرافي لـ P. brachyphona (مقاطعة Colleton ، ساوث كارولينا) ، وواحد من الجزء الجنوبي من توزيع P. brachyphona (مقاطعة ماكون ، ألاباما). في كلتا مجموعتي البيانات ، اختبرنا العدد الأكثر احتمالية للسكان من ك = 1 إلى ك = 5 باستخدام 100000 خطوة لتقدير المعلمة ، و 100000 خطوة إضافية كاحتراق. افترضنا ترددات الأليل المترابطة وعدم وجود ارتباط بين المواقع. لتحسين الدقة في تقدير ك، قمنا بتعديل معلمة ALPHA إلى 0.5 (Wang ، 2017). تم أتمتة عمليات التشغيل باستخدام هيكل_خيار (Pina-Martins et al. ، 2017) ، وأداء 20 جولة لكل K واختيار أفضل Ks بناءً على اختبار Evanno (Evanno et al. ، 2005).

لتقديم دعم إضافي لنا بنية التحليل ، أجرينا تحليلًا مميزًا للمكونات الرئيسية (DAPC) لمجموعة بيانات SNP الخاصة بنا كما تم تنفيذها في حزمة R adegenet (Jombart ، 2008 R Core Team ، 2018). أولاً ، تم تقييم العدد الأكثر احتمالاً من المجموعات باستخدام دالة find.clusters لتقدير معيار المعلومات البايزية (BIC) لكل منها ك من عند ك = 1 إلى ك = 10. على الأرجح ك، أجرينا تحققًا متقاطعًا (وظيفة xvalDapc) لتحديد أكبر عدد من المكونات الرئيسية الإعلامية (أجهزة الكمبيوتر) مع تجنب الإفراط في تركيب تنبؤات عضوية الكتلة. أخيرًا ، تم تقدير الوظائف التمييزية مع أجهزة الكمبيوتر المحتفظ بها. الأفراد المهجنون المحتملون (P. brachyphona x الحديد) من خلال تقدير مؤشرهم المختلط (ح) في GenoDive (Meirmans and Van Tienderen ، 2004).

اختبارات العزل بالمسافة. -

اختبرنا العلاقة بين المسافة الجغرافية والمسافة الجينية باستخدام مجموعة بيانات SNP الخاصة بنا. تم حساب مصفوفة المسافة الجينية للجميع P. brachyphona باستخدام وظيفة dist.genpop في adegenet (Jombart ، 2008) بعد إزالة الأفراد الهجين. تم حساب مصفوفة المسافة الجغرافية باستخدام أداة "مصفوفة المسافة" في QGIS الإصدار 3.6 (فريق تطوير QGIS ، 2017). تم تقدير الارتباط بين المصفوفات في R باستخدام الحزمة ade4 (Dray and Dufour ، 2007) مع مانتل وظيفتها. بالإضافة إلى ذلك ، قمنا باختبار العزل على بعد داخل الواجهات الشمالية والجنوبية من P. brachyphona.

التحليلات المورفومترية. -

قمنا بقياس 191 P. brachyphona محفوظة في خمس مجموعات متحف (الجدول الإضافي 1 ، انظر إمكانية الوصول إلى البيانات). يحدث الانقسام بين الواجهات الشمالية والجنوبية عند نهر تينيسي تقريبًا والجزء الجنوبي من جبال بلو ريدج (انظر النتائج). استخدمنا هذه الميزات الجغرافية لتعيين أفراد من 25 مقاطعة و 6 ولايات إلى الواجهات الشمالية والجنوبية. تم أخذ القياسات من قبل شخص واحد وباستخدام فرجار رقمي Insize بدقة 0.01 ملم متصل بجهاز إدخال البيانات التلقائي. تم تحديد القياسات المأخوذة في Duellman (2001): طول الخطم - الفتحة (SVL) ، عرض الرأس (HW) ، طول الرأس (HL) ، قطر الطبلة (TD) ، عرض العين (EW) ، طول الخطم (SL) ، عظم الفخذ الطول (FL) ، طول الساق (TL) ، طول القدم (FoL) ، وزاوية الخطم (SA [قوس القوس ((عرض الرأس / 2) / طول الرأس)] × 2). لتحديد الاختلافات الإجمالية في حجم هذه الميزات ، أجرينا تحليلًا للمكونات الرئيسية (PCA) بناءً على بقايا الانحدار لكل متغير مقابل SVL للتحكم في تأثيرات حجم الجسم. مع نفس المخلفات ، أجرينا سلسلة من اختبارات التقليب (1000 مكررة) لمتوسط ​​الفرق المتبقي بين أفراد الكليد الشمالي والجنوبي. تم إجراء جميع التحليلات والرسوم البيانية في R وحزمها ggplot2 و ggfortify و dplyr (Wickham et al.، 2015 Tang et al.، 2016 Wickham، 2016).

نماذج توزيع الأنواع واختبارات التداخل المتخصص. -

لاختبار الاختلاف البيئي في الداخل P. brachyphona، قمنا ببناء نماذج توزيع الأنواع (SDM) التي أخذت في الاعتبار جميع التوزيعات المعروفة لـ P. brachyphona، فقط الكليد الشمالي ، أو الكليد الجنوبي فقط. بالإضافة إلى الإحداثيات الجغرافية المرتبطة من عيناتنا ، قمنا بجمع سجلات حدوث من قاعدة بيانات المرفق العالمي لمعلومات التنوع البيولوجي (GBIF ، 2019) التي كانت بدقة لا تقل عن خمسة أرقام عشرية واعتمدت على العينات المخزنة في مجموعات المتحف. يمكن العثور على القائمة الكاملة للعينات في المواد التكميلية (الجدول الإضافي 2 انظر إمكانية الوصول إلى البيانات).

قمنا بجمع 19 متغيرًا مناخيًا حيويًا على النحو المنصوص عليه بدقة 30 ثانية (∼1 كيلومتر مربع). هذه المتغيرات مستمدة من 30 عامًا من قياسات درجات الحرارة وهطول الأمطار (Fick and Hijmans ، 2017). لقد حصلنا على بيانات الارتفاع من DIVA-GIS (https://www.diva-gis.org/gdata) ، والتي يتم توفيرها في شكل بيانات نقطية بدقة 30 ثانية على مستوى الدولة من مجموعة بيانات SRTM30. تم جمع البيانات المكانية للنباتات من LANDFIRE في شكل بيانات نقطية من نوع الغطاء النباتي الحالي (EVT) بدقة 30 مترًا (وزارة الزراعة الأمريكية ووزارة الداخلية ، 2014). تم قطع جميع الطبقات المكانية (Bioclim ، والارتفاع ، و EVT) إلى نفس المدى ، ومحاذاة ، وتحويلها إلى تنسيق ASCII في QGIS v3.6.

لتجنب فرط احتواء نماذج توزيع الأنواع ، قمنا باختبار الارتباطات بين المتغيرات البيئية باستخدام وظيفة layerStats من الحزمة النقطية في R (Hijmans and van Etten ، 2017). المتغيرات التي كانت شديدة الارتباط (ص & lt –0.7 أو ص & gt 0.7) مع متغيرين أو أكثر من التحليلات اللاحقة. استبعدنا EVT من تحليل الارتباط هذا بسبب الطبيعة الفئوية لتلك البيانات. نتج عن ذلك مجموعة من عشرة متغيرات تم استخدامها لتوليد نماذج توزيع جميع الأنواع.

استخدمنا خوارزمية الانتروبيا القصوى المطبقة في MaxEnt v3.4 (Phillips and Dudík ، 2008) لإنشاء نماذج توزيع الأنواع. تحقيقا لهذه الغاية ، أنتجنا ثلاثة أقسام مختلفة لبيانات التكرار وأنتجنا SDMs معهم: (1) كل تكرارات P. brachyphona، (2) فقط التواجدات الشمالية ، و (3) التكرارات السكانية الجنوبية فقط. قمنا بتشغيل عشرة نماذج مكررة وقمنا بتقييم قوة النموذج عن طريق عمليات التحقق من الصحة 10 أضعاف وحساب معيار معلومات Akaike (AIC). بعد موراليس وآخرون. (2017) ، سمحنا بنمذجة الاستجابات البيئية المتغيرة بعد ميزات تربيعية أو عتبة ، ومع احتمال حدوث مخرجات بعد وظيفة لوجستية.

تم إجراء اختبارات الخلفية غير المتماثلة للتأكد مما إذا كان التداخل المتخصص يحدث أم لا بين SDMs للكتلتين. في اختبارات الخلفية هذه ، قال شوينر د ووارن أنا تمت مقارنة فهارس التداخل المتخصصة للكتلة الشمالية SDM بتوزيع 100 د و أنا القيم من SDMs التي تم إنشاؤها من نقاط مختارة عشوائيًا من نطاق توزيع الكليد الجنوبي. تم تشغيل 100 نسخة مكررة من MaxEnt SDM في ENMtools و rmaxent (Baumgartner et al. ، 2017 Warren et al. ، 2019) كما تم تنفيذها في R. لقد اختبرنا أيضًا التداخل في الاتجاه المعاكس ، د و أنا قيم الكليد الجنوبي SDM مقابل التوزيع العشوائي من الكليد الشمالي.

الاختلاف في الإشارات الصوتية في الداخل P. brachyphona.—

تم تسجيل بيانات الإشارة الصوتية من موقعين في تينيسي وألاباما يقابلان الواجهات الشمالية والجنوبية ، على التوالي (الجدول التكميلي 3 ، انظر إمكانية الوصول إلى البيانات). لم يتم تحليل أي تسجيلات من المواقع التي Brachyphona x الحديد كان من المرجح أن تحدث الهجينة. تم استخدام ميكروفون بندقية Sennheiser ME67 لتسجيل المكالمات رقميًا على مسجل Fostex FR2LE المحمول مع ترقية SuperMod (Oade Brothers Audio ، Thomasville ، GA) ، باستخدام معدل أخذ العينات 44100 هرتز مع عينة حجم 16 بت. تم تحليل الملفات الصوتية لمكالمات الضفادع بتنسيق .wav باستخدام SoundRuler (تمت مراجعتها بواسطة Bee ، 2004 http://soundruler.sourceforge.net/) باستخدام الإعدادات التالية: Spectrogram FFT length 1024، Hanning window size 1024، مقدار التداخل بين FFT عينات 900 ، وطيف القدرة FFT بطول 2048. تم استخراج رموز النداء من إخراج البيانات الخام أو حسابها من البيانات الأولية التالية Lemmon (2009). تضمنت رموز النداء التي تم فحصها معدل النبض (PR 1 / الوقت من 10٪ أقصى سعة [بداية النبضة] إلى 10٪ أقصى سعة [بداية] للنبضة التالية داخل المكالمة) ، رقم النبض (عدد النبضات PN) ، وذروة تردد النداء السائدة ( نداء DFP بالتردد السائد عند السعة القصوى للمكالمة). كان معدل النبض مرتبطًا بشكل كبير بدرجة الحرارة ، وبالتالي تم تصحيحه إلى درجة حرارة مشتركة تبلغ 14 درجة مئوية باستخدام منحدر خاص بالأنواع من تحليلات الانحدار الخطي التي تتبع المعادلة: ((14 درجة مئوية - درجة حرارة التسجيل) * المنحدر) + معدل النبض ، حيث المنحدر = 6.47. تم تقدير منحدر الانحدار الخطي من مجموعة أوسع من التسجيلات بما يتجاوز ما تم تقديمه في هذه الورقة (EML ، بيانات unpubl).

لمقارنة الاختلافات الصوتية بين الواجهات الشمالية والجنوبية P. brachyphona، أجرينا اختبارات عشوائية واختبارات ويلش t بين المجموعتين. قمنا عشوائياً بالقيم المتوسطة الفردية لـ PR و PN و DFP لمدة 1000 مرة ، وفي كل مرة حسبنا متوسط ​​الفرق بين الواصلين الشمالي والجنوبي لكل معلمة. لإجراء اختبار ثنائي الطرف ، قمنا بحساب عدد المرات التي كان فيها فرق المتوسط ​​التجريبي أكبر من أو يساوي فرق المتوسط ​​العشوائي وقمنا بتقدير احتمال حدوثه (ص-القيمة). تم إجراء اختبارات t أيضًا لكل سمة صوتية فردية. تم إجراء جميع التحليلات في R.

الاختصارات المؤسسية تتبع Sabaj (2020).


شكر وتقدير

نعترف بالتمويل من BELSPO (BELSPO BR / 132 / A1 / BELBEES). نشكر بشكل خاص ليوبولدو كاسترو ، مركز سويس دي كارتوغرافي دي لا فاون (CSCF / SZKF) ، بيورن سيدربيرج ، جيل ماهي ، أولو مانينو ، على توفير البيانات ونشكر جميع الآخرين الذين قدموا بياناتهم في سياق مشروع STEP (www. step-project.net). نشكر أيضًا ستيف دونوفان على مساعدته في تصحيح المخطوطة. أخيرًا ، نشكر المراجعين المجهولين اللذين قدما تعليقات ورؤى قيمة حول نسخة سابقة من المخطوطة.

يرجى ملاحظة ما يلي: الناشر غير مسؤول عن محتوى أو وظيفة أي معلومات داعمة مقدمة من المؤلفين. يجب توجيه أي استفسارات (بخلاف المحتوى المفقود) إلى المؤلف المقابل للمقالة.


شاهد الفيديو: GIS ArcMap: Cut Fill command. How to compare two Raster surfaces (شهر اكتوبر 2021).