Ce problème contient les dernières méthodes en écologie et évolution, y compris notre première revue Felsenstein ! Lisez pour découvrir les articles vedettes de ce mois-ci et l’article derrière notre couverture !
En vedette
Tachytélie ou bradytélie de Simpson ? L’importance de quantifier l’incertitude des taux
La variation spectaculaire des formes et de la richesse des espèces à travers l’espace et le temps peut être explorée à l’aide d’outils sophistiqués et puissants récemment développés par les modélisateurs évolutionnistes. Dans notre revue Felsenstein, Zenil-Ferguson et Hsiang Low demandent si la vision « simpsonienne » classique des taux de diversification tachytélique (rapide), horotelique (standard) et bradytélique (lent) peut être distinguée avec les outils et les données actuellement disponibles. Ils se concentrent sur l’identification s’il existe un cadre cohérent pour l’estimation des taux et si les taux exceptionnels peuvent être définis statistiquement et/ou biologiquement et discutent de la pertinence de ces définitions.
L’Aquatic Metatron : une installation expérimentale à grande échelle pour étudier les effets combinés de la fragmentation de l’habitat et du changement climatique sur les méta‐écosystèmes aquatiques
Richard et coll. présenter l’Aquatic Metatron, une installation de mésocosme unique fournissant une ressource expérimentale à grande échelle pour étudier les effets combinés des composantes du changement global, en particulier le changement climatique et la fragmentation de l’habitat, sur la dynamique écologique et évolutive des écosystèmes aquatiques. Les auteurs décrivent les spécificités techniques de la plateforme et illustrent comment nous pouvons manipuler plusieurs composantes du changement global et quantifier diverses variables de réponse. Enfin, ils évoquent la nouveauté de l’Aquatic Metatron par rapport aux installations aquatiques existantes et apportent des précisions sur l’accessibilité de la plateforme.
Prédire l’adaptation et l’évolution de la plasticité à partir du changement environnemental temporel
Gallegos et coll. étendre la théorie évolutionniste classique pour développer un modèle d’évolution de la tolérance environnementale par l’évolution d’un trait développemental plastique sous-jacent, en réponse à des composantes majeures du changement temporel. De plus, ils ont illustré comment ce modèle, avec ses limites reconnues, pourrait être utilisé pour générer des prévisions testables d’adaptation et de plasticité dans des environnements naturels confrontés à un changement climatique accéléré, et ont fourni du matériel d’appui (y compris l’application Shiny) pour faciliter cela. L’approche des auteurs offre un cadre bien établi, largement applicable et pragmatique pour comprendre l’adaptation à des environnements complexes du monde réel, avec la possibilité d’améliorer la gestion et la conservation des systèmes biologiques.
Combiner Unity avec la vision industrielle pour créer des réalités virtuelles à faible latence, flexibles et simples
Ces dernières années, les arènes de réalité virtuelle sont devenues de plus en plus populaires pour quantifier les comportements visuels. Ogawa et coll. a créé une nouvelle arène de réalité virtuelle combinant la vision industrielle et le moteur de jeu Unity. Leurs résultats montrent que la combinaison d’Unity avec des outils de vision industrielle fournit un environnement de réalité virtuelle simple et flexible qui peut être facilement adapté à de nouvelles expériences et espèces. Cela peut être implémenté par programme dans Unity ou en utilisant notre nouvel outil CAVE, qui permet aux utilisateurs de concevoir de nouvelles expériences sans programmation supplémentaire. Ils fournissent des ressources pour reproduire les expériences et notre interface CAVE via GitHub, ainsi que des manuels d’utilisation et des vidéos d’instructions, à partager avec la communauté scientifique au sens large.
Une approche transférable pour quantifier la taille et la densité des poissons benthiques dans des images sous-marines annotées
Les poissons benthiques sont une cible courante de la surveillance scientifique, mais ils sont difficiles à quantifier en raison de leur association étroite avec des habitats de fond difficiles d’accès. Esselman et coll. présenter une méthode et un logiciel open source appelé « FishScale » pour estimer la longueur des poissons benthiques, l’abondance numérique et la densité de la biomasse dans les environnements sous-marins évalués à l’aide d’images monoculaires orientées vers le bas. Le procédé est applicable aux données collectées à l’aide de diverses approches d’imagerie nadir avec des applications répandues pour la surveillance des pêcheries et la quantification de toute espèce ou objet pour lequel des images nadir et des distances de travail entre la caméra et l’élément d’intérêt sont disponibles.
Introduction aux méthodes d’apprentissage profond pour les prédictions multi-espèces
Les modèles de distribution d’espèces populaires utilisent des méthodes statistiques et d’apprentissage automatique, mais sont confrontés à des limites avec les prévisions multi-espèces au niveau communautaire, entravées par l’évolutivité et la sensibilité du déséquilibre des données. Hu et coll. explorer le potentiel des méthodes d’apprentissage profond pour surmonter ces défis et fournir des prévisions multi-espèces plus précises. Plus précisément, ils introduisent quatre modèles d’apprentissage profond distincts qui utilisent des données de communauté site × espèces, mais diffèrent par leur structure interne ou par la structure des données environnementales d’entrée. L’article vise à mettre en lumière le potentiel des méthodes d’apprentissage profond dans le domaine de la modélisation de la distribution des espèces, fournissant ainsi des informations précieuses pour les recherches et applications futures dans ce domaine.
Image de couverture
L’image de couverture de ce mois-ci montre une vue aérienne du Métatron aquatique : une plateforme expérimentale unique permettant l’étude des effets du changement climatique, de la fragmentation des habitats et de la perte de biodiversité sur les écosystèmes aquatiques. L’Aquatic Metatron est composé de 144 mésocosmes indépendants, chacun pouvant être utilisé pour créer des écosystèmes d’eau douce réalistes. Chaque mésocosme peut être relié aux autres par des couloirs aquatiques et/ou aériens, permettant de travailler à l’échelle du méta-écosystème. Ils peuvent également être manipulés en fonction de leur climat en réchauffant ou en refroidissant chaque mésocosme selon des scénarios précis de changement climatique. Cette plateforme expérimentale est entièrement décrite par Richard et al. dans ce numéro, et ils fournissent trois exemples concrets de la manière dont la plateforme peut être utilisée pour étudier les effets combinés de la fragmentation, du changement climatique, de la perte de biodiversité et de l’eutrophisation sur la dynamique écologique et évolutive à long terme des écosystèmes aquatiques. Cette plateforme est ouverte aux chercheurs externes, et Richard et al. fournir des informations utiles aux futurs utilisateurs.