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Neue Datenbank | 27.01.2016

COMADRE: Einheitliche Daten für die Biodemografie

© normankrauss / photocase.com

Kürzlich ist die vom MPIDR betriebene Open Access Datenbank COMADRE online gegangen. Die Datenbank enthält demografische Informationen für eine bisher einmalige Vielzahl von Tieren. In einem Artikel, der heute in der Fachzeitschrift Journal of Animal Ecology veröffentlicht wurde, stellen die Macher der Datenbank ihr Projekt vor.

Die Datenbank schließt eine Lücke bei den frei verfügbaren ökologischen Daten im Internet: "Es gibt Datensammlungen zu Tierwanderungen, zu Genen, zur Verteilung der Arten oder zum Artenschutz. Eine Datenbank, in der demografische Daten zu einzelnen Tierarten gesammelt werden, fehlte bisher," sagt der MPIDR-Gastwissenschaftler Roberto Salguero-Gómez (zurzeit Research Fellow des Australian Research Council an der Universität Queensland, Australien), der das Projekt zusammen mit Owen Jones (Max-Planck Odense Center on the Biodemography of Aging, an der University of Southern Denmark) am MPIDR initiiert hat. Finanziert und betreut wird die Datenbank vom MPIDR. Sie ist außerdem eine Ergänzung zu der bereits bestehenden Datenbank COMPADRE, die demografische Daten zu hunderten Pflanzenarten enthält.

Die Daten in der Datenbank liegen in  so genannten Matrix Population Models, kurz MPMs (siehe die Inhaltsangabe des Buchs von Hal Caswell). Die demografischen Werte sind in diesen Matrizen nicht unbedingt nur nach Alter angeordnet – wie etwa in den demografischen Sterbetafeln von Menschen – sondern auch nach biologisch sinnvollen Stufen und Größenordnungen, die im Verlauf des Lebens eines Tieres eine Rolle spielen. Biodemografen behelfen sich mit dieser Einteilung in biologische Klassen innerhalb des Lebenszyklus, da das Alter bei vielen Tieren im Freiland nicht festgestellt werden kann. Eine biologisch sinnvolle Klasse ist zum Beispiel die Größe der Tiere, der Entwicklungs-Status (Jungtier, geschlechtsreife ausgewachsene Tiere), oder der Reproduktions-Status (brütend, nicht-brütend). Diese Art der Datenaufbereitung ist notwendig, weil wichtige demografische Indikatoren wie die Sterbewahrscheinlichkeit oder die Reproduktionsrate, weniger vom Alter, sondern vor allem von der Zugehörigkeit zu einer bestimmten Stufe im Lebensverlauf abhängig sind.

Jedes der Matrix-Modelle in der Datenbank beschreibt die Dynamik einer bestimmten Tierpopulation als eine Kombination von drei Prozessen: Vermehrung, Überleben und die Entwicklung von Individuen innerhalb einer Population über den Lebenszyklus hinweg. Mithilfe der Matrizen werden diese Daten vereinheitlicht, so dass es möglich wird, Tierarten miteinander zu vergleichen, die unterschiedlicher nicht sein können. So können zum Beispiel die demografischen Daten des Fadenwurms Caenorhabditis elegans, des kleinsten mehrzelligen Organismus der Welt, mit den Daten des afrikanischen Elefanten oder des Menschen verglichen werden. „Diese Vergleiche waren vorher nicht möglich. Aber nur durch den direkten Vergleich der demografischen Daten zwischen den Lebewesen können wir mehr über die Evolution der einzelnen  Arten lernen,“ sagt Alexander Scheuerlein, der Repräsentant der  Datenbank am MPIDR.

„Wir nutzen diese Daten zum Beispiel, um besser zu verstehen, welche Umweltbedingungen zu der Vielfalt im Tierreich geführt haben, welche Umweltfaktoren das Einwandern von Tierarten begünstigen und um früh zu erkennen, wann eine Art gefährdet ist,“ fasst Owen Jones, einer der Mitbegründer der Datenbank, zusammen.

Geografische Darstellung der demografischen Untersuchungen in COMADRE 1.0.0. Die Punkte zeigen die Orte der Datenerhebung an, für die auch GPS-Koordinaten verfügbar sind. Für die Länder in röteren Farbtönen gibt es mehr Matrix-Modelle.

Das Erstellen der Datenbank war eine aufwendige und nicht triviale Fleißarbeit: MPM-Daten gibt es zuhauf in der Literatur. Hier die Spreu vom Weizen zu trennen, die Daten in das gleiche Format zu bringen und sie in eine Datenbank zusammenzuführen, das hat viel Zeit gekostet. „Ohne eine große Zahl hochmotivierter studentischer Hilfskräfte hätten wir das nicht schaffen können,“ sagt Alexander Scheuerlein. Die Version, die nun online gegangen ist, enthält Daten zu 345 Tierarten weltweit, die aus 402 unterschiedlichen wissenschaftlichen Quellen stammen und insgesamt 1625 Matrizen. Um die Modelle besser interpretieren zu können, enthält COMADRE darüber hinaus Informationen, die spezifisch für die entsprechende Studie oder Matrix sind, wie Geodaten und den Hinweis auf den Original-Datensatz. „Darüber hinaus haben wir fleißig gearbeitet und haben diese Informationen um ökologische, biodemografische und taxonomische Informationen ergänzt, um den Nutzer die Daten in einem breiteren ökologischen und phylogenetischen Kontext bereitstellen zu können,“ sagt Roberto Salguero-Gómez.

Die Datenbank soll aber alles andere als statisch sein. „Das Ziel ist, dass auch andere Forscher ihre Daten beitragen und somit langfristig ein großer Datenpool entsteht, der von allen Wissenschaftlern der Welt genutzt werden kann,“ so Owen Jones. „Diese Funktionalitäten entwickeln wir gerade und sie werden bald unter www.comadre-db.org verfügbar sein.“

Mehr Informationen

www.comadre-db.org - Website der Datenbank

COMADRE: a global data base of animal demography - Article in Journal of Animal Ecology

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