軟件保護世界上最瀕危的物種

通過結(jié)合遺傳和環(huán)境數(shù)據(jù)庫，EPFL的研究人員正在尋求幫助生物學家更準確地識別最易受氣候變化影響的動植物物種，以便開發(fā)適當?shù)谋Ｗo方法。

摩洛哥北部是一種具有特定基因的綿羊的家園，它發(fā)展了數(shù)千年的進化。該基因使綿羊從其外殼中分泌出一種蠟，保護它免受其生活的高阿特拉斯地區(qū)的強降水的影響。通過防止綿羊皮大衣腐爛，該基因可以保護它免受潛在致命的皮膚病。

在EPFL，地理信息系統(tǒng)實驗室(LASIG)的研究人員開發(fā)了軟件來協(xié)助進化生物學家。通過為他們提供同時和直接訪問具有自動基因組注釋和氣候數(shù)據(jù)庫的生物信息學數(shù)據(jù)庫，它可以節(jié)省數(shù)周的工作量。氣候數(shù)據(jù)庫包含特定地區(qū)的降水，風，陽光和云層覆蓋的信息。該軟件名為R.Samada，評估遺傳和環(huán)境信息之間的關(guān)系，并生成圖表和地圖，使研究人員能夠快速可視化數(shù)據(jù)。該軟件在Molecular Ecology Resources發(fā)表的一篇論文中公布。

當他們生成一張摩洛哥地圖，顯示綿羊的位置，其特征是保護它們免受雨淋的遺傳標記，生物學家將會看到該基因的某種變體僅存在于生活在阿特拉斯地區(qū)山區(qū)的綿羊中。在摩洛哥南部的沙漠中，綿羊缺乏這種遺傳標記。根據(jù)政府間氣候變化專門委員會(IPCC)的數(shù)據(jù)，氣溫上升3.7°C的2070年的氣候情景顯示該地區(qū)的降水量將減少，因此許多綿羊很可能需要另一種基因變種適應(yīng)即將到來的干旱。

“該軟件識別物種進化過程中所涉及的基因，以適應(yīng)天氣條件”，該論文的第一作者Solange Duruz的論文的相應(yīng)作者StéphaneJoost解釋道。“通過這個軟件，我們希望為進化和保護生物學家提供一個單一，簡化的途徑，以獲取通常用于評估物種狀況的遺傳和地球環(huán)境信息的所有處理和分析，特別是那些生存受到威脅的物種。氣候變化。“

做出正確的決定

隨著氣候變化，摩洛哥綿羊會發(fā)生什么?如果他們居住的降雨量較少怎么辦?隨著地球變得更加溫暖，隨著生物多樣性的減少，進化生物學家正在追求兩個平行的目標：他們希望冷凍保護瀕臨滅絕的物種的DNA，并確定物種在特定氣候情景中最有可能存活的環(huán)境。由EPFL開發(fā)的軟件將通過展示遺傳變異與某些生態(tài)氣候區(qū)域的匹配程度來幫助他們做出正確的決策。

R.Sambada是一個系統(tǒng)的最新版本，已經(jīng)在EPFL開發(fā)了十多年。它是市場上可用的五種類似軟件包之一，顯示出不同程度的復(fù)雜性。R.Samada目前是其中最快的。“我們鼓勵研究人員將我們軟件的結(jié)果與其他系統(tǒng)的結(jié)果進行比較，以使他們的分析和方法更加穩(wěn)健，”Joost補充說。

通過目前正在進行的博士研究。論文，EPFL打算進一步開發(fā)其軟件，其目的是根據(jù)各種氣候情景生成保護區(qū)，從現(xiàn)在到2100年，溫度增加在1.5°C到4°C之間。“一旦軟件具有此功能，我們將能夠更準確地確定危險區(qū)域和那些可以提供避難的區(qū)域，“Joost總結(jié)道。還計劃開展工作，使該系統(tǒng)適應(yīng)海洋區(qū)域，以保護珊瑚，并提高地圖分辨率。