Modèl Entropi Maksimòm Zòn Distribisyon Morchella Dill. Ansyen pès. Espès nan Lachin anba chanjman klima Pati 1
Jun 27, 2023
Rezime senp:Chanjman klimatik te toujou yon faktè remakab nan rechèch distribisyon espès yo. Nan dènye deseni yo, abita yo nan espès yo te piti piti detwi akòz klima a chanje. Kidonk, pou predi ki jan chanjman nan klima pral enfliyanse siviv ak abita apwopriye nan sovaj Morchella Dill. ansyen pès. espès yo nan Lachin, nou te itilize yon modèl entropi maksimòm pou simulation chanjman ki fèt nan zòn distribisyon li yo soti nan peryòd istorik nan peryòd lavni. Rezilta nou yo montre presipitasyon, elevasyon, ak tanperati se faktè endispansab ki afekte prezans ak abita apwopriye nan espès Morchella sovaj yo. Anplis de sa, rechèch sa a te montre nou yon tandans pwomèt ke, kèlkeswa ki senaryo, zòn nan apwopriye nan espès yo ap ogmante nan yon sèten echèl yon ti tan. Dapre rezilta sa yo, nou te kapab eksplore ak konsepsyon yon konplo optimal pou konsèvasyon resous Morchella sovaj yo.
Glycoside nan cistanche ka ogmante tou aktivite SOD nan kè ak tisi fwa, ak siyifikativman redwi kontni an nan lipofuscin ak MDA nan chak tisi, efektivman scavenging divès kalite radikal oksijèn reyaktif (OH-, H₂O₂, elatriye) ak pwoteje kont domaj ADN ki te koze. pa OH-radikal. Cistanche phenylethanoid glikozid gen yon gwo kapasite scavenging nan radikal gratis, yon pi wo kapasite diminye pase vitamin C, amelyore aktivite a nan SOD nan sispansyon espèm, redwi kontni an nan MDA, epi yo gen yon sèten efè pwoteksyon sou fonksyon manbràn espèm. Cistanche polisakarid ka amelyore aktivite SOD ak GSH-Px nan eritrosit ak tisi nan poumon sourit eksperimantal senesan ki te koze pa D-galaktoz, osi byen ke diminye kontni an nan MDA ak kolagen an nan poumon ak plasma, ak ogmante kontni an nan elastin, gen yon bon efè scavenging sou DPPH, pwolonje tan an nan ipoksi nan sourit senesan, amelyore aktivite a nan SOD nan serom, ak retade koripsyon fizyolojik nan poumon nan sourit senesan eksperimantal Avèk koripsyon selilè mòfolojik, eksperyans yo te montre ke Cistanche gen bon kapasite antioksidan. epi li gen potansyèl pou yo dwe yon dwòg pou anpeche ak trete maladi po aje. An menm tan an, echinacoside nan Cistanche gen yon kapasite enpòtan pou elimine radikal gratis DPPH epi li gen kapasite pou elimine espès oksijèn reyaktif epi anpeche degradasyon kolagen an radikal gratis, epi tou li gen yon efè reparasyon bon sou domaj anyon radikal gratis timin.
Klike sou Èske Cistanche travay pou antioksidan
【Pou plis enfòmasyon:george.deng@wecistanche.com / WhatApp:86 13632399501】
Résumé: Morchella is a kind of precious edible, medicinal fungi with a series of important effects, including anti-tumor and anti-oxidation effects. Based on the data of 18 environmental variables and the distribution sites of wild Morchella species, this study used a maximum entropy (MaxEnt) model to predict the changes in the geographic distribution of Morchella species in different historical periods (the Last Glacial Maximum (LGM), Mid Holocene (MH), current, 2050s and 2070s). The results revealed that the area under the curve (AUC) values of the receiver operating characteristic curves of different periods were all relatively high (>0.83), ki endike rezilta modèl entropi maksimòm lan bon. Modèl distribisyon espès yo te montre ke pi gwo faktè ki enfliyanse distribisyon jeyografik espès Morchella yo te presipitasyon nan sezon ki pi sèk la (Bio17), elevasyon, tanperati mwayèn nan sezon ki pi frèt la (Bio11), ak tanperati mwayèn anyèl la (Bio1). Simulation distribisyon jeyografik sigjere ke aktyèl abita apwopriye Morchella te lokalize sitou nan Yunnan, Sichuan, Gansu, Shaanxi, Xinjiang Uygur Rejyon Otonòm (XUAR), ak lòt pwovens nan Lachin. Konpare ak tan aktyèl yo, zòn apwopriye nan Nòdwès ak Nòdès Lachin diminye nan peryòd LGM ak MH. Kòm pou peryòd tan kap vini yo, abita apwopriye yo tout ogmante anba senaryo diferan yo konpare ak sa yo nan tan kontanporen, ki montre yon tandans nan ekspansyon nan Nòdès ak Nòdwès Lachin. Rezilta sa yo ta ka bay yon baz teyorik pou pwoteksyon, eksplwatasyon rasyonèl, ak itilizasyon resous sovaj Morchella anba senaryo chanjman nan klima.
1. Entwodiksyon
Chanjman klimatik se yon faktè anviwònman ke tout òganis sou Latè gen pou fè fas a tout tan. Ak klima a chanje, distribisyon jeyografik espasyal ak zòn distribisyon espès yo ap chanje tou. Nan dènye ane yo, chanjman klima mondyal yo te lakòz chanjman nan abita divès espès e menm disparisyon kèk espès [1,2]. Rechèch yo montre ke kèk espès pral deplase nan rejyon wo latitid ak -altitid de a twa fwa pi vit alavni [3]. Kidonk, syantifikman evalye ak predi enpak chanjman klima a sou distribisyon espès yo ak divèsite biyolojik te atire anpil atansyon [4]. Pou konprann karakteristik ki chanje diferan espès yo nan kondisyon klimatik nan lavni, rechèch sou relasyon ki genyen ant espès ak klima se yon gwo ijans.
Yon solisyon posib se sèvi ak modèl distribisyon espès (SDM). SDM se yon metòd enpòtan pou analiz chanjman nan ranje distribisyon espès yo, epi li lajman itilize nan syans byojeografi. Nan dènye ane yo, lè l sèvi avèk modèl distribisyon espès yo pou predi distribisyon reyèl ak potansyèl espès ki an danje [5], espès ki ra [6], ak espès anvayisan [7] te vin tounen yon chodyè nan domèn ekoloji. Nan rechèch sou distribisyon espès yo, klima, tè ak lòt faktè (tankou kapasite migrasyon espès yo) kapab enfliyanse distribisyon jeyografik espès yo nan yon sèten mezi [8]. Konbine ak done distribisyon espès yo ak faktè anviwònman an, SDM pwojè done sa yo nan yon sèten ranje espasyal jewografik, epi li estime tou rejyon apwopriye espès yo pou siviv ak preferans anviwònman k ap viv yo [9-11]. SDM yo ki disponib kounye a gen ladan BIOCLIM, Ecological Niche Factor Analysis (ENFA), Generalized Lineary Model (GLM), Apwòch Bayezyen (BA), Algoritm jenetik (GAs), ak MaxEnt [12]. Pami sa yo, MaxEnt itilize done prezans aktyèl espès yo ak varyab anviwònman ki koresponn yo pou kalkile eta ideyal distribisyon espès yo anba sèten kontrent nich, se sa ki, distribisyon posib espès yo nan zòn prevwa a lè entropi a maksimòm. Modèl sa a diferan de lòt modèl nan egzijans done yo nan sit distribisyon espès yo, anviwònman an nan paramèt modèl, ak manyen varyab anviwònman an [13,14]. Pifò modèl bezwen done prezans ak absans distribisyon espès yo; sepandan, MaxEnt sèlman depann sou sit reyèl ki egziste deja [15]. Distribisyon pwobabilite MaxEnt gen yon definisyon matematik kout, ki fasil pou analize. Pou egzanp, menm jan ak GLM ak GAM, aditivite nan modèl la fè li posib entèprete ki jan chak varyab gen rapò ak konvnab nan absans la nan entèraksyon ant varyab [16]. An menm tan an, presizyon nan prediksyon nan modèl MaxEnt la tèlman wo ke li ka reflete pwobabilite pou ensidan espès yo kòrèkteman nan yon sèten degre nan sikonstans ti gwosè echantiyon an [17].
Etandone siperyorite MaxEnt, anpil entelektyèl te pibliye yon seri reyalizasyon rechèch enpòtan lè l sèvi avèk MaxEnt, bay yon baz teyorik ki gen anpil valè nan divès domèn, tankou jesyon espès anvayisan, pwoteksyon divèsite biyolojik, ak seleksyon espès k ap viv nan kondisyon anviwònman an. . Non sèlman MaxEnt ka itilize pou plant ak bèt, men li ka itilize tou pou fongis. Solèy et al. te itilize MaxEnt pou simulation abita apwopriye panda jeyan epi eksplike repons espès yo nan varyab anviwònman an nan diferan echèl [18]. Liu et al. simulation distribisyon Houttuynia cordata Thunb (Ceercao) anba kondisyon klima aktyèl yo ak prevwa chanjman potansyèl distribisyon jeyografik li yo ak rezilta yo revele ke zòn nan abita apwopriye nan Ceercao diminye anba twa senaryo nan emisyon gaz lakòz efè tèmik nan ane 2050 yo ak ane 2070 yo [19]. Yuan et al. prevwa distribisyon potansyèl Phellinus boksit Pilát, Phellinus Ignatius (L.) Quél. ak Phellinus vaninii Ljub. epi li te jwenn ke presizyon nan rezilta yo te wo [20].
Morchella se yon gwoup fongis enpòtan ki fè pati Morohellaceae nan Ascomycotina, ki lajman distribiye nan emisfè nò a. Akòz nitrisyon rich li yo ak valè medsin, espès Morchella okipe yon plas nan fongis ki pi presye manjab epi atire atansyon anpil mikològ [21]. Konpozan bioaktif natirèl yo [22], tankou polisakarid, pwoteyin, ak lipid, ekstrè nan Morchella jwe yon wòl enpòtan nan prevansyon maladi, tankou règleman iminitè [23], aktivite anti-timè [24], ak aktivite anti-oksidasyon [25]. ]. Etid filogenetik molekilè yo montre ke Morchella ka divize an twa klad evolisyonè prensipal, sètadi, jòn Morchella, Nwa Morchella, ak Wouj Morchella [26]. Azi de Lès ak Lachin se diferansyasyon posib ak sant divèsite espès Morchella. Kounye a, plis pase trant espès Morchella yo te anrejistre nan Lachin [27], ki se youn nan peyi ki gen pi abondan resous Morchella sovaj.
Sepandan, twòp eksplwatasyon ak destriksyon abita yo reprezante yon gwo menas pou divèsite espès Morchella sovaj [28]; pandan se tan, kondisyon espesifik ak kalite anviwònman kwasans Morchella yo te rabè depi lontan nan jaden an nan mikoloji [29]. Anplis de sa, Taheri et al. [2] te montre ke te gen kèk etid sou seri jeyografik fongis ki gen rapò ak chanjman nan klima an konparezon ak sa yo ki nan plant ak bèt. Kounye a, li toujou klè ki jan chanjman nan klima pral afekte distribisyon jeyografik espès Morchella nan diferan peryòd. Etid sa a gen pou objaktif pou predi distribisyon potansyèl espès Morchella nan diferan senaryo klima istorik ak klima fiti ki baze sou yon modèl MaxEnt. Objektif etid sa a se analize efè faktè anviwònman an sou fòmasyon kò fruktifikasyon Morchella ak simulation chanjman ki fèt nan zòn distribisyon potansyèl Morchella nan diferan peryòd yo. Li espere ke rezilta yo pral bay yon fondasyon syantifik pou divèsite biyolojik ak konsèvasyon resous sovaj nan Morchella alavni.
2. Materyèl ak Metòd
2.1. Sous Done Distribisyon Espès yo
Done sou ensidan espès Morchella yo te jwenn nan sondaj sou teren ak papye pibliye; nou jwenn yon total de 288 sit. Premyèman, yo te jete kote ki repete yo, epi yo te itilize metòd tanpon an. Rezolisyon espasyal faktè anviwònman an te 2.5 minit arc epi yo te abandone pwen done ki koyensidans espasyalman nan yon distans 5 km youn ak lòt, sa ki te pèmèt pou evite surfitting modèl ki te koze pa sit distribisyon doub. Finalman, yo te kenbe yon total 180 sit Morchella (Figi S1 ak Tablo S1).
2.2. Akizisyon Faktè Anviwònman ak Pretretman
Yon total de 19 faktè anviwònman (Bio1–Bio19, Tablo 1) yo te telechaje nan World Climate Database, ak pousantaj distribisyon espasyal la te 2.5 minit arc. Yon total de 2 varyab tèren ak 7 varyab tè (Tablo 1) yo te jwenn nan Harmonized World Soil Database la. Teren ak tè varyab yo te detèmine ansanm pa Òganizasyon Manje ak Agrikilti nan Nasyon Zini, Enstiti Entènasyonal pou Analiz Sistèm Aplike, Enstiti Syans Tè, Akademi Syans Chinwa a, ak sant rechèch jwenti Komisyon Ewopeyen an. Rezolisyon espasyal done sa yo te inifye nan 2.5 minit arc, epi tout done yo te transfòme nan fòma ASCII lè l sèvi avèk ArcGIS 10.2. Distribisyon potansyèl Morchella yo te evalye sou senk peryòd, sètadi, Dènye Maksimòm Glasyal (LGM), Mid Holocene (MH), aktyèl, ane 2050, ak ane 2070. Tou de done klimatik sot pase yo ak fiti adopte modèl CCSM4.0 ki te pibliye nan senkyèm rapò IPCC; nou te chwazi twa senaryo diferan nan emisyon gaz lakòz efè tèmik pou peryòd tan kap vini yo (Tablo S2), epi senaryo sa yo defini dapre fòs radyativ total ki te lakòz nan 2100 [30].
Pou evite surfitting nan rezilta yo akòz kolinye segondè nan varyab anviwònman an [31], kontribisyon anviwònman varyab ak analiz korelasyon yo te fèt ki baze sou pwogram MaxEnt ak SPSS. Nou itilize pwogram MaxEnt 3.4.1 pou analize kontribisyon varyab yo ki baze sou varyab anviwònman ak sit distribisyon Morchella, epi nou mete repetisyon yo a 10 fwa. Apre sa, enfòmasyon sou faktè anviwònman Morchella yo te ekstrè lè l sèvi avèk ArcGIS 10.2, epi yo te fè yon analiz korelasyon Pearson ant varyab anviwònman an nan SPSS 25 (Figi 1). Konbine ak kontribisyon faktè anviwònman an, nou kenbe faktè ak koyefisyan korelasyon anba 0.8 sou sis faktè ki pi wo yo. Yon koup nan faktè anviwònman yo te gen valè koyefisyan korelasyon ki pi gran pase |0.8|, epi se sèlman yon varyab ki gen yon kontribisyon ki pi wo te konsève ak itilize nan modèl MaxEnt yo [32,33]. Finalman, 18 faktè anviwònman yo te itilize nan modèl la (Tablo 1).
2.3. Analiz modèl MaxEnt
2.3.1. Seleksyon Paramèt Modèl
Sit distribisyon espès Morchella ak 18 faktè anviwònman yo te enpòte nan pwogram MaxEnt3.4.1 pou analiz modèl. Yon total de 25 pousan nan done distribisyon yo te chwazi owaza kòm seri tès la egzaminen presizyon modèl, epi rès 75 pousan yo te itilize kòm seri fòmasyon an [34]. Nou te kouri 10 repwodwi bootstrap, ki gen kalite yo te Subsample. Apa de sa a, papòt la chwazi se te maksimòm sansiblite fòmasyon plis espesifik, fòma pwodiksyon an te Cloglog, ak lòt paramèt yo te kite kòm default yo.
2.3.2. Evalyasyon modèl ak anviwònman varyab
AUC se yon kritè konplè ki reprezante presizyon ak espesyalite ROC. Li te premye prezante nan evalyasyon presizyon modèl distribisyon espès an 1997 [35], e depi lè sa a, li te itilize pou evalye pèfòmans modèl yo. Valè AUC varye ant 0.5 rive 1. Si valè a pi pre 1, sa vle di presizyon prediksyon modèl la pi wo. Yon valè AUC anba 0.7 endike ke efè simulation nan modèl la se pòv; yon valè AUC ant 0.7 ak {{10}}.8 endike ke efè simulation modèl la modere; yon valè AUC ant 0.8 ak 0.9 endike ke efè simulation modèl la bon; epi sètènman, lè valè AUC a pi wo pase 0.9, efè simulation ekselan [36]. Anplis de sa, MaxEnt bay yon metòd Jackknife pou analize kontribisyon relatif ak enpòtans varyab anviwònman an sou Morchella ak detèmine pi gwo faktè anviwònman an.
2.3.3. Apwopriye Rejyon Klasifikasyon
Dapre evalyasyon pwobabilite prezans nan IPCC Fifth Report [37], nou rklase abita apwopriye Morchella lè l sèvi avèk modil Reclass nan ArcGIS 10.2 ak metòd segman natirèl la. Abita Morchella te divize an kat klas lè l sèvi avèk metòd segman natirèl la: abita ki pa apwopriye (0 pi piti oswa egal a valè pi piti oswa egal a 0.13), abita ki pa apwopriye ({{8) }}.13 < valè Mwens pase oswa egal a {{10}}.35), abita ki apwopriye (0.35
2.3.4. Chanjman nan Sant Distribisyon Morchella
Zouti SDM se yon zouti GIS yo itilize pou analize chanjman santwoyid nan rejyon distribisyon apwopriye [38]. Nan etid sa a, zouti SDM ak zòn binè apwopriye Morchella nan diferan peryòd yo te itilize pou kalkile kote jeyografik sant distribisyon li yo, konsa ilistre wout evolisyon tanporèl ak espasyal Morchella.
3. Rezilta yo
3.1. Evalyasyon Presizyon Modèl la
Jan yo montre nan valè AUC koub ROC MaxEnt te opere a, valè mwayèn AUC done fòmasyon modèl distribisyon potansyèl Morchella nan kondisyon klimatik pase yo te {{0}}.907. , ak valè AUC mwayen done tès yo te 0.847; anba peryòd aktyèl la, valè mwayèn AUC done fòmasyon yo te 0.905, ak valè mwayèn done tès yo te 0.852; kòm pou peryòd tan kap vini yo, valè mwayèn AUC nan done fòmasyon yo te 0.903, ak valè an mwayèn nan done tès yo te 0.848 (Tablo 2). Dapre estanda evalyasyon valè AUC, rezilta sa yo bon ak serye.
3.2. Faktè Anviwònman Dominan
Tablo 3 montre kontribisyon relatif modèl faktè anviwònman an. Bio17, elevasyon, Bio11, ak Bio1 te prensipal faktè anviwònman ki afekte distribisyon Morchella. Nan peryòd LGM, MH, aktyèl ak pwochen (205{0s ak ane 2070), pousantaj kontribisyon kimilatif yo te rive nan 75.8 pousan, 79.9 pousan, 70.6 pousan, 74.6 pousan, 77.5 pousan. 74.6 pousan, 76.8 pousan, 74.0 pousan, ak 80.0 pousan. Bio17 te afekte Morchella pi plis, ak elevasyon ak Bio11 te dezyèm ak twazyèm faktè ki pi efikas, respektivman, ki te gen tou yon gwo enpak sou pwobabilite pou ensidan Morchella.
Dapre koub repons sèl-faktè yo, yo te analize enfliyans faktè dominan yo sou pwobabilite prezans Morchella. Kondisyon anviwònman ki trè apwopriye pou siviv Morchella yo te jan sa a: Bio17 te 11.32-77.78 mm, elevasyon te 1480.78-3827.03 m, Bio11 te -5.98-9.32 ◦C, ak Bio1 te 6.16-16.98 ◦C (figi ◦).
3.3. Distribisyon Jeyografik Potansyèl ak Evalyasyon Zòn Apwopriye nan Morchella
3.3.1. Zòn apwopriye nan tan lontan an
Abita apwopriye nan tou de LGM ak MH diminye konpare ak sa yo ki nan laj prezan. MaxEnt te prevwa ke zòn total apwopriye nan Morchella diminye pa 12.43 pousan nan LGM ak ke zòn nan segondè apwopriye diminye pa 5.07 pousan, ki te sitou reflete nan rediksyon an nan zòn nan apwopriye nan sidès Gansu, sant la ak sid Shaanxi, ak nò Guizhou nan Lachin; zòn nan modere apwopriye diminye pa 2.48 pousan, ki te prevwa sitou rive nan XUAR ak North Lachin; ak zòn ki ba apwopriye a diminye pa 4.88 pousan, sitou nan Nòdès Lachin ak nòdwès XUAR (Figi S2, ak Tablo 4 ak 5).
Kòm pou MH, ranje rediksyon an te pi piti pase sa nan LGM. Te gen yon ti diferans nan MH ak aktyèl, ki nou pa t 'kapab byen distenge nan figi yo (Figi S2 ak S3). Yo montre plis detay sou zòn distribisyon an nan Tablo 4 ak 5.
3.3.2. Zòn apwopriye nan tan aktyèl yo
Nan Figi S3, li ka wè abita apwopriye Morchella relativman vaste anba kondisyon klima kontanporen yo. Zòn total abita apwopriye a te apeprè 405.8195 × 104 km2, sa ki reprezante 42.34 pousan nan zòn teritoryal Lachin nan (Tablo 4 ak 5). Li te lajman sitiye nan Sidwès ak Nòdwès Lachin, ki kouvri nò Yunnan, sidès Tibet, Sichuan, santral ak sid Shaanxi, sid Shanxi, nò Guizhou, sidès Gansu, nòdwès Xinjiang ak kèk pati nan Fujian.
【Pou plis enfòmasyon:george.deng@wecistanche.com / WhatApp:86 13632399501】
