Artenentdeckungskurve - Species discovery curve

In der Ökologie ist die Artenentdeckungskurve oder Artenakkumulationskurve ein Diagramm, das die kumulative Anzahl von Arten von Lebewesen aufzeichnet, die in einer bestimmten Umgebung als Funktion des kumulierten Aufwands für die Suche nach ihnen aufgezeichnet wurden (normalerweise gemessen in Personenstunden). Es wird verwandt, aber nicht identisch mit, die Arten-Areal - Kurve .

Die Artenentdeckungskurve wird notwendigerweise zunehmen und normalerweise negativ beschleunigt (dh ihre Anstiegsrate wird sich verlangsamen). Durch Zeichnen der Kurve kann die Anzahl der zusätzlichen Arten geschätzt werden, die mit weiterem Aufwand entdeckt werden. Dies geschieht normalerweise durch Anpassen einer funktionalen Form an die Kurve, entweder mit dem Auge oder unter Verwendung nichtlinearer Regressionstechniken . Häufig verwendete Funktionsformen umfassen die logarithmische Funktion und die negative Exponentialfunktion . Der Vorteil der negativen Exponentialfunktion besteht darin, dass sie zu einer Asymptote tendiert, die der Anzahl der Arten entspricht, die entdeckt würden, wenn unendliche Anstrengungen unternommen würden. Einige theoretische Ansätze implizieren jedoch, dass die logarithmische Kurve geeigneter sein könnte, was impliziert, dass die Entdeckung von Arten zwar mit zunehmendem Aufwand langsamer wird, jedoch niemals ganz aufhört, so dass es keine Asymptote gibt und wenn unendlicher Aufwand aufgewendet wurde, eine unendliche Anzahl von Arten würden entdeckt werden. Ein Beispiel, bei dem man nicht erwarten würde, dass die Funktion asymptotisch ist, ist die Untersuchung genetischer Sequenzen, bei denen neue Mutationen und Sequenzierungsfehler zu unendlichen Varianten führen können.

Die erste theoretische Untersuchung des Artenentdeckungsprozesses erfolgte in einem klassischen Artikel von Fisher, Corbet und Williams (1943), der auf einer großen Sammlung von Schmetterlingen aus Malaya basierte . Die theoretischen statistischen Arbeiten zu diesem Problem werden fortgesetzt, siehe beispielsweise die jüngste Veröffentlichung von Chao und Shen (2004). Die Theorie ist mit der des Zipfschen Gesetzes verbunden .

Der gleiche Ansatz wird in vielen anderen Bereichen verwendet. In der Ethologie kann es beispielsweise auf die Anzahl unterschiedlicher fester Aktionsmuster angewendet werden, die als Funktion der kumulativen Anstrengung entdeckt werden, die das Verhalten einer Tierart untersucht. In der Molekulargenetik wird es nun auf die Anzahl der entdeckten Gene angewendet . und in der Literaturwissenschaft, kann es verwendet werden , um die Gesamt abzuschätzen Vokabular eines Schriftstellers aus der gegebenen Probe seiner eingespielten Werke (siehe Efron & Thisted, 1976).

Verweise

• Chao, A. & Shen, TJ (2004). Nichtparametrische Vorhersage bei der Probenahme von Arten. Journal of Agricultural Biological and Environmental Statistics, 9 , 253–269.
• Efron, B. & Thisted, R. (1976). Schätzung der Anzahl unsichtbarer Arten: Wie viele Wörter kannte Shakespeare? Biometrika, 63 , 435–447.
• Fisher, RA, Corbet, AS & Williams, CB (1943). Die Beziehung zwischen der Anzahl der Arten und der Anzahl der Individuen in einer Zufallsstichprobe einer Tierpopulation. Journal of Animal Ecology, 12 , 42–58.