Bürger-Wissenschaftler-Schlüssel zur Eindämmung plötzlicher Eiche Tod (Op-Ed)

Matteo Garbelotto ist eine Erweiterung Spezialist und außerordentlicher Professor im Department of Environmental Science, Politik und Management an der University of California, Berkeley. Experte in Wald Pathologie und auftauchende ansteckende Krankheit, er trug dieses Artikels zu LiveScience Experten stimmen: Op-Ed & Einblicke.

Die bemerkenswerten Leistungen, die von Bürgerinnen und Bürger einbeziehen, in der Forschung führen können sind bekannt, und die Praxis der Arbeit mit so genannten "Citizen Scientists", auch bekannt als Freiwillige, nachgewiesen worden, da diese Personen eine Schlüsselrolle spielte bei der Auszählung der Vögel in den frühen 1900er Jahren.

Dennoch gibt es noch eine vorherrschende Überzeugung, dass freiwillige nur in Forschungsprogrammen teilnehmen können grundsätzlich als unbezahlte Außendiensttechniker, spielen eine Rolle, die der Aufsicht der "professionellen" Wissenschaftler streng limitiert ist. Trotz Aussagen über die Notwendigkeit zu bewegen, dass Bürger Wissenschaft nach vorne bereits 2008, derzeit, den Willen der führenden Wissenschaftlern veröffentlicht und großen Förderorganisationen um Vertrauen Bürger Wissenschaftler Daten und große Projekte finanziell zu unterstützen ist einfach stark auf freiwilligen verlassen wollen.

Die erzieherische Rolle der jede Tätigkeit, die der Öffentlichkeit ist nicht in der Diskussion hier, aber ich würde gerne einige Erkenntnisse aufgrund meiner persönlichen Erfahrung (jetzt unterstützt durch Ergebnisse von Experten begutachteten Publikationen) und unterstützt durch neu angekündigten Citizen Science-Projekte präsentieren.

Nachdem er mehr als 50 Prozent meiner Zeit seit 2006 Zusammenarbeit mit Freiwilligen auf große Projekte, ist es meiner Meinung nach, dass in einer Welt Finanzierung Limited ist eine der besten Möglichkeiten, um Grundlagenforschung voranzukommen, eng mit der wertvollen Ressource Freiwilligen zur Verfügung stellen. Wir sollten nicht nur Bericht zu beschäftigen oder zählen Organismen, aber auch als Peers zu behandeln und bauen starke Kooperationen, in denen Aufgaben richtig zwischen professionellen und ehrenamtlichen Forschern geteilt werden.

Ich bin ein Wald Pathologe und Teilzeit Mykologen arbeiten, unter anderem plötzlicher Eiche Tod (Grasscholle), eine exotische Wald-Krankheit, die für immer verändert die Zusammensetzung der Küstenwälder in Nordkalifornien und Southern Oregon ist. Im Jahr 2006 beschloss ich, Freiwillige zu verstehen, die Feinskaligen Verteilung der Krankheit zu gewinnen. Zu dieser Zeit die Kosten für die Operation war ungefähr $100.000, und ich war in der Lage, es zu finanzieren, vor allem, weil Agenturen Finanzierung und ihre Grant-Gutachter erkannte, dass die Aktivität, genannt SOD Blitzen, eine starke pädagogische Komponente hatte – doch gab es keinen Glauben könnte das Programm gültige Daten generieren.

Wir begannen durch Anwerbung Graswurzeln Umwelt-Führern in mehreren Gemeinden und entwickelt obligatorischen Schulungen für jeden von ihnen, die Hunderte von Teilnehmern richtig erkennen und sammeln von Proben geleitet. Anschließend wurde das Gros der Mittel verwendet, verarbeitet alle gesammelten Pflanzenmaterials mit Labortests, die SOD richtig zu diagnostizieren.

In sechs Jahren gingen wir von weniger als 100 mehr als 600 Teilnehmern voll ausgebildeten, und wir erwarten Sammlungen mehr als 25.000 Proben im Jahr 2013 sein. Im vergangenen Jahr erreicht mehr als 1 Million Menschen die Ergebnisse durch das Internet und Zeitungen. Die Kosten für das Blitzen hat in sechs Jahren fast verdoppelt, aber $200.000 würde nur drei oder vier Techniker dazu die Feldarbeit ohne die Freiwilligen unterstützt.

Die Qualität des gesammelten Materials, die Bereitschaft der freiwilligen Informationsaustausch über ihr eigenes privates Eigentum (durch die Bereitstellung von Proben), die intime Kenntnis, dass die Einheimischen haben ihren eigenen Nachbarschaften und die Validierung aller Proben durch die Arbeit im Labor haben die umfangreichste Feinskaligen Karte der Verteilung einer Wald-Krankheit in der Welt erzeugt. Die Daten umfassen Tausende von Hektar in ganz Kalifornien. Seit dem letzten Jahr sind die Daten, dass freiwillige generiert hat das Rückgrat der umfassendste Verbreitungskarte der SOD, namens SODmap, wo Freiwillige, Regierung und wissenschaftliche Daten werden alle kombiniert.

Das Wissen über die Feinskaligen Verteilung der Krankheit ist wesentlich für die Vorhersage (und Prävention) Eiche Infektionen, wie der Erreger werden infizieren Eichen nur, wenn sie innerhalb von ein paar hundert Meter von infizierten Bäumen sind. Diese Ergebnisse wäre unvorstellbar einfach drei oder vier Techniker pro Jahr einstellen.

Freiwillige haben auf jeden Fall verstärkt mit der SOD-Blitzen, aber es ist ein weiteres Projekt, das wirklich hervorhebt wie Freiwilligen wissenschaftlichen Kollegen ihren akademischen Kollegen sein können. Mit den jüngsten Schätzungen der Pilze Vielfalt von rund 720.000 bis hin zu mehr als 5,1 Millionen Arten – von denen nur ca. 99.000 (oder etwa 10 Prozent) wurden beschrieben – der Status dieser Gruppe von Organismen als wenig bekannt ist, gut etablierte und in der wissenschaftlichen Literatur häufig diskutiert. Im Gegensatz dazu wurden 90 Prozent der Pflanzen nach Schätzungen weltweit beschrieben.

Identifizierung von Proben durch die Verfolgung einer Spezies-spezifische DNA-Komponente ("Barcode") ist eine wertvolle Technik für die Verfolgung von Organismen wie Pilze, die meisten (oder alle) ihrer Lebensdauer in einer mikrobiellen Stufe verbringen. Forscher haben noch DNA-Barcodes für nur einen kleinen Bruchteil der beschriebenen Pilzarten ausgewählt. Während alle sind sich einig, dass DNA-Barcodes muss verbunden sein mit gut erhaltenen und genau beschrieben, beleggebundenen (möglicherweise Arten oder Holotypen) Exemplare, gibt eine tiefe Spaltung in der wissenschaftlichen Gemeinschaft über die Proben zu qualifizieren als "gut genug", um eine DNA-Barcode zur Verfügung zu stellen.

Einerseits drängt auf DNA-Barcodes zu erbringenden nur von akademischen Experten im Feld, während die andere Seite, die ich vertrete, eine größere Anstrengung unterstützt durch die einigermaßen gut kuratierte Sammlungen die Gutscheine für DNA-Barcodes bieten können. Mit einer geschätzten 600.000 unbeschriebene Arten, und vorausgesetzt, 5.000 Taxonomen (eine riesige Überschätzung der Mykologen mit etwas Übung in der Taxonomie weltweit) müsste die Lücke im Wissen innerhalb von 40 Jahren alle 120 Arten im Laufe ihrer Karriere zu klassifizieren. Das stützt sich auf eine lächerlich hoffnungsvollen Schätzung von 15.000 neue Beschreibungen pro Jahr. Zwischen 1980 und 2000 wurden "nur" 1.100 Arten pro Jahr, beschrieben, wie durch Bruce Barcott in der New York Times berichtete im September 2004.

In einem kürzlich veröffentlichten Papier beschreiben meine Kollegen und ich einen alternativen Ansatz, der helfen würde, die Lücke zu füllen. Wir jeweils 6.000 Taxa in einem Pilz Sammlung abgetastet, extrahierten DNA daraus und versucht, für jede DNA-Barcode generieren. Die Sammlung befindet sich im Museum of Natural History in Venedig, hat eine Besonderheit: Amateure Mykologen 95 Prozent der Proben gesammelt, und die Sammlung ist vollständig kuratiert von nichtakademischen Freiwilligen.

Am Ende wir eingereicht über 1.100 internen übertragenen Distanzscheibe (ITS) DNA-Barcode-Sequenzen an den National Institutes of Health (NIH) GenBank, und noch immer etwa 400 mehr zu analysieren. Mit Hilfe der beiden führenden Taxonomie Institutionen (Centraalbureau Voor Schimmelcultures in den Niederlanden und NIH National Center for Biotechnology Information) analysierten wir die Qualität der Daten mit einem Ansatz, den wir in unserer Arbeit im Detail beschreiben.

Ergebnisse zeigten, dass weniger als 5 Prozent der Proben grob falsch waren, und weitere 5 Prozent potentielle Fehlklassifikation Kleinigkeiten hatten. Daher konnte von insgesamt 1.500 Proben, 1.350 Barcodes mit guter Qualität für beleggebundenen Exemplare generiert werden. Dies geschah durch einen einzigen Mykologen Teilzeit arbeiten an einem Projekt in etwa sechs Jahren mit traditionellen (nicht Next Generation) Sequencing-Techniken.

Die Methode, die wir beschrieben weiter ermöglicht es uns, Probleme zu lokalisieren und eine Revision der problematischsten Gruppen untergebracht in der Venedig-Sammlung schon ausgelöst hat. Zugegeben, Italien hat eine der solidesten Traditionen in der Welt für die Macrofungal (d. h. Pilz) Klassifizierung und die Sammlung ist der offizielle Steckdose des größten Amateur mykologischen Vereins in der Welt (Associazione Micologica Bresadola) umfasst mehr als 13.000 aktuelle Mitglieder. Viele andere Länder haben vergleichbare "Amateur" Kompetenzen.

Es ist Zeit, wir als Akademiker und die Agenturen, die uns zu finanzieren, unserem Elfenbeinturm zu verlassen und erzeugen echte Synergie mit Altersgenossen, deren wissen nicht im Gegensatz zu uns, eine wahre Berufung ist. Fehlerraten von Spezialisten derzeit beteiligt bei der Einreichung von Sequenzen wurden bei etwa 20 Prozent geschätzt. Also, eigentlich kann arbeiten mit Amateur Mykologen die Fehlerquote um die Hälfte reduzieren und ermöglichen eine Größenordnung Erhöhung der Geschwindigkeit, an der wir die Lücke im Wissen über Pilz Taxonomie. Es ist Zeit für "Citizen basic Science" umarmt werden.

Die Meinungen sind die des Autors und spiegeln nicht unbedingt die Meinung des Herausgebers.