行方不明の昆虫の憂慮すべき事件

一対の研究者は、プエルトリコの熱帯雨林の昆虫個体群が自由落下しているという証拠を発見しました。しかし、別のチームはそれほど確信が持てませんでした。

ケントギルバート/ AP

プエルトリコのルキーロ山脈の生物学的不思議の国で、セクシー良いとエメラルドアノール低地のタボヌコの木にたむろし、繊細なアナナスが飾る山頂の雲霧林、そして島の名を冠したオウムキャノピーで採餌します。夜明けに、熱帯雨林は何千もの交配の呼びかけで膨らみますコキーコヤスガエル。この生態学的なタペストリーを支えているのは節足動物でいっぱいの世界です。そのため、2人の科学者が報告昨年の秋、ルキリョの節足動物の個体数が気候変動のために激減していたとき、インターネットは恐怖に反応しました。

保護者 研究と呼ばれる深く心配している ; 1人の科学者言った ワシントンポスト 崩壊は超警報だった。この研究は、レンセラー工科大学の生物学者ブラッド・リスターとメキシコ国立自治大学のアンドレス・ガルシアによって実施され、 国立科学アカデミーの議事録 （（ PNAS ）、だった選んだ上いたるところウェブ（（私を含む）そして、その出版以来、75以上の学術論文で引用されています。この研究は、地球の昆虫がある種の黙示録に向かって急いでいる可能性があるという証拠の山の中で特に心配なデータポイントとして際立っていました。

しかし、科学的知識収集のプロセスは厄介なものになる可能性があり、リスターとガルシアの結論を裏付けるデータの多くを提供したルキリョの長期生態学的研究（LTER）プログラムの科学者は、現在、それらの結論は誤りです。

これらの研究者は、プエルトリコで気候変動が起こっているという事実や、昆虫の衰退が深刻な問題であるという事実に異議を唱えていません。彼らは、この特定のエコシステムにおける2つの間の単純なリンクの証拠を見ていません。代わりに、ハリケーンなどの乱れに反応して、熱帯雨林が深刻なブームとバストのサイクルを経験しているのを目にします。記録を正すために、研究者たちは春に正式な反論の手紙を書き、会議でプレゼンテーションを行いました。ごく最近今月のアメリカ生態学会の会議で。

反発にもかかわらず、リスターとガルシアは彼らの結論を支持しています。不完全なデータがあっても、彼らが見つけたものは懸念の原因であると彼らは言います。

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彼らの最初の研究の種は、リスターが1970年代にフィールドワークを行ったルキリョの気象観測所のデータから得られました。彼は、2つの場所の気温が、その間に約2℃（華氏3.6度）上昇したことに気づいた後、熱帯雨林の昆虫について心配しました。いくつかのラボ証拠熱帯の昆虫は気温の上昇に非常に敏感である可能性があることを示唆しています。それで彼は1976年と1977年に昆虫を研究した同じ場所に戻って森が変わったかどうかを調べました。 2011年から2013年までの数回の旅行で、リスターとガルシアは地面と林冠に粘着性のトラップを置き、スイープネットを使用して昆虫を収集し、それらの総量を推定しました。

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彼らの調査結果は憂慮すべきものでした。1970年代と比較して、2011年から2013年までの調査では、地上トラップで昆虫バイオマスが98％少なく、スイープネットで83％少なく、キャノピートラップで65％少なくなっています。科学者たちはまた、昆虫を食べるトカゲの多様な家族であるアノールトカゲが60パーセント近く少ないことを発見しました。

この心配なデータをより広い文脈に置くために、リスターとガルシアは、森の他の場所にある他の動物集団（キャノピー節足動物、ナナフシ、カエル、鳥）の豊富さを調べました。いずれの場合も、数十年にわたって編集されたLTERの長期データセットは、研究者の恐れを裏付けているように見えました。すべてが衰退していたのです。気温の上昇が存在量の減少と相関していることを示した後、リスターによれば、農薬などの他の要因を排除した後、研究者たちは気候変動が原因である可能性が最も高いと結論付けました。

リスターとガルシアが10月に調査結果を発表したとき、ティム・ショウアルター、ルイジアナ州立大学の昆虫学者で、ルキリョLTERで昆虫を調査するのに何十年も費やしてきたが、彼らはしっかりしているように見えると思った。ヨーロッパの他の研究グループは文書化していた長期的な昆虫の衰退 ;これは、そのような衰退が世界的なものである可能性があるという証拠のように思われました。マイクウィリグ Luquillo LTERの共同主任研究員である、彼の最初の反応は次のとおりでした。 どうしてこれを逃したのですか？

LTERの研究者が集まってその質問に答えようとするまで、彼らはいくつかの問題に気づき始めました。

彼らに最初に目を向けたのは、LTERのエルベルデフィールドステーションで最高気温が2度上昇したというリスターとガルシアの報告でした。 LTERの科学者がその数字の基礎となるデータを調べたところ、リスターとガルシアが2つの温度記録を組み合わせていたことがわかりました。1つは1975年から1992年まで、もう1つは1992年から現在までです。それらの記録を組み合わせるべきではないと彼らは言う。

1つ目は、1989年のハリケーンヒューゴによって被害を受けた駅からのものでした。 LTERによると、2番目のステーションは1992年に設置された交換ステーションです。2番目のステーションが設置されるとすぐに、計装スイッチの結果として、元のステーションよりも約2℃高い温度の記録が開始されました。リスターとガルシアが調べた動物の豊富なデータのほとんどに対応する2番目のレコードには、実際には長期的なデータがあります冷却傾向。説明、LTERチームは次のように考えています。ハリケーンHugoとGeorgesに続いて林冠が再成長したため、林床はより日陰になりました。

LTERの研究者によると、組み合わせた記録に基づく動物の個体数と気温の相関関係は疑わしいものとして扱う必要があります。

もっとありました。 ListerとGarciaは、データの制限を十分に考慮せずに、LTERの長期データセットに依存していました。たとえば、1990年から2010年までのキャノピー節足動物の傾向を分析したとき、Schowalterが調査プロットでさまざまな樹種にわたって収集したデータを組み合わせました。しかし、Schowalterはランダムに木をサンプリングしていませんでした。毎年、彼は、初期および後期の連続樹木、ならびに下層植生および上層植生を表すために、選択された種の1本の木をサンプリングしました。 Schowalter氏によると、各樹木タイプには固有の節足動物のコレクションがあり、すべてのデータを組み合わせると、希少な樹木では節足動物が過大評価され、より一般的な樹木では節足動物が過小評価されます。

LTERの研究者は、鳥の網の調査の分析についても警告を発しました。リスターとガルシアは、1990年から2005年にかけてプエルトリココビトドリの昆虫を食べる鳥が90％減少したことを発見しました。しかし、LTERは同じことをすることができませんでした。数の努力毎年それらの調査に。ある年には、科学者は野鳥を網にかけるためにより多くの時間を費やしました（そしてそれ故にもっと捕まえました）が、他の年には彼らはより少ないエネルギーを費やしました（そしてより少なく捕まえました）。このデータの経時的な傾向を評価するには、労力の変動を修正する必要があります。

2つのチームが合意した場合でも、根本的な原因の解釈は異なりました。

どちらも、ナナフシが時間の経過とともに減少していることを発見しましたが、LTERの研究者は、その傾向と気温の上昇との関係を確認していませんでした。代わりに、彼らは、他の多くの個体群動態とともに、杖の傾向は、森林の下層植生の食料の入手可能性と状態が変化するにつれて、ハリケーンの影響とその後の生態遷移によって説明できると考えています。

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私たちのポイントは、温度が影響を及ぼさないということではありません、とウィリグは言います。私たちのポイントは、データセットの分析と解釈の方法のために、それが温度の影響であると言って、妨害の議論を避けるのはまったく時期尚早だと感じたということです。

科学者たちはすべての問題を詳細に説明しました反論の手紙、どれの PNAS 5月下旬に応答リスターとガルシアによる。リスターは電話で連絡を取り、分析を擁護した。

エルベルデの気温記録間の不一致に対処するために、リスターはデータセットをマージするために修正を使用し、近くのビスリー気象観測所からの独立したデータも調べたと彼は言いました。（LTERの研究者は、El Verdeデータに対するListerの調整は誤りであり、センサーは林床の近くではなく林冠の上に取り付けられているため、Bisleyデータは本質的に異なると述べています。）冷却傾向はElの後半に反映されています。ヴェルデレコード？キャノピーシェーディングの結果ではなく、世界的な現象気候温暖化は世界中で行き詰まりました。

リスターは、樹木がランダムにサンプリングされていないことを知った後、キャノピー節足動物に関するSchowalterのデータを熱帯雨林全体に外挿すべきではないことに同意しました。彼はまた、オンラインで見つけた情報に基づいて、研究者が毎年同様のサンプリング作業を行っていると想定していたため、鳥のデータを再検討する必要があることに同意しました。そして、ハリケーンが人口動態に影響を与える可能性があることは間違いありません。しかし、彼はそれらを、これらの長期的かつ継続的な衰退に重ね合わされたより短期間の影響として見ています。

最後に、リスターは、1970年代から2010年代にかけて、彼自身のフィールドデータで見た節足動物とトカゲの衰退は非常に厳しいものであったことを強調しました。空間的に複雑な森では限られた結論だと彼は言った。より多くのデータが必要です。

これは、昆虫研究者が同意する可能性が高い点です。エルザ・ヤングステッドノースカロライナ州立大学の昆虫生態学者は、反論は深刻な問題を提起すると考えていますが、特に著者の野外観察を考えると、元の論文の調査結果を完全に却下すべきではないと考えています。

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ラトガース大学の昆虫学者ジェシカウェアも同様の感情を表明しました。データを再分析することは避けられないと思います。それが私たちが科学で行っていることです、とWareは言います。彼女にとって、フラバルーからの最も重要なポイントは、大量の情報が不足していることです。そして、最高の昆虫データでさえ、本質的にノイズが多いです。ケント州立大学の昆虫生態学者であるChristieBahlaiは、昆虫の個体数は狂ったように上下に跳ね返る、と言います。年ごとに桁違いの違いが生じる可能性があり、それは通常の人口サイクルです。

これらの制限は、単一の研究が世界的な昆虫の黙示録の大きな証拠ではないことを意味します。オーストラリアのニューイングランド大学の昆虫生態学者であるマヌサンダースは、世界中の昆虫の衰退を明確に証明することはほぼ不可能だと言います。たった1つの生態系の衰退を示すには、複数の種類の生息地とシステム内のすべての昆虫にわたって10〜15年以上の継続的なデータが必要であると彼女は言います。多くの昆虫学者は、私たちが説明したのはそこにいる昆虫の一部。

これはいずれも、衰退の証拠が心配する必要がないということではありません。それどころか、そのような証拠は、科学者を動員して研究を繰り返したり、彼らが座っていた古いデータを再調査したりする必要があります。そして、Wareは、リスターとガルシアの論文がまさにそれを行ったことを認めています。彼らの結論の多くがさらなる精査に耐えているかどうかは関係ありません。

この論文の最終的な結果は、私たち全員がデータとフィールドサイトを再検討するための武器を要求することでした、と彼女は言います。人間として、その火が何人かの人々の下で点火されたかもしれないことを嬉しく思います。