När botaniker började samla in växtprover för herbarier för mer än ett sekel sedan, deras mål var att katalogisera och förstå naturens mångfald. Idag använder forskare samlingar för att förstå de transformativa effekterna av klimatförändringar.

Problemet, säger Barnabas Daru, är att kollektionerna är en bristfällig passform för den användningen.

Daru, en postdoktor i organism och evolutionär biologi i samarbete med Charles Davis, en professor inom samma område och chef för Harvard University Herbaria, är huvudförfattare till en studie publicerad i Ny fytolog som pekar på provtagningsfördomar i ett antal herbariesamlingar runt om i världen. Han föreslår att dessa fördomar måste tas i beaktande av forskare som fokuserar på klimatförändringar.

"Dessa exemplar håller på att bli guldstandarden för att ta itu med frågor relaterade till klimatförändringar, ekologi, och nischmodellering, " sade Daru. "Men dessa data samlades inte in för dessa ändamål från början, så målet för vår studie var att utvärdera dessa fördomar för att underlätta nedströmsforskning."

Med sina register över blomningstider och detaljer om hur växter har anpassat sig till klimatet under mer än ett sekel, herbariesamlingar spelar en nyckelroll för att förstå hur klimatförändringar påverkar den naturliga världen och hur dessa effekter kan kännas av människor.

"Växter är i början av näringskedjan, " sa Daru. "Så om det blir ett avbrott i blomningstiden, det påverkar allt som beror på det. Det kan vara så att för 100 år sedan kom bin för att pollinera växter i maj, men nu när blomningstiden har flyttats till tidigare, in i april, då finns det potentiellt en obalans när det gäller timing ... och allt påverkas nedströms."

Daru och kollegor valde ut tre digitaliserade samlingar - floran i New England, inklusive många samlingar från Harvard University Herbaria, och herbarier i Australien och Sydafrika – och undersökte dem över kategorier som sträcker sig från när och var prover samlades in till vilka arter som samlades in.

"Vi hittade utbredda fördomar över alla fem dimensioner vi undersökte, "Daru sa." Data visar att det finns en stark tendens för botaniker att samla växter nära vägarna snarare än djupare i landskapet, och det finns också en stark preferens för att samla växter på sommaren kontra vintern eller hösten. "

Vissa historiska samlingar var produkten av bara en eller två "megasamlare" som samlade på sig enorma växtprover.

"Det finns en slags grundareffekt, " sa Daru. "Så alla människor som samlar växter idag följer i dessa megasamlares fotspår, och som ett resultat tenderar de att samlas i samma område eller i vissa fall samma grupper."

I de sydafrikanska och australiska samlingarna, forskare fann en tendens att prover samlas på lägre höjder, medan botaniker i New England ofta samlades på högre höjder i regioner som Vita bergen.

"I de samlingar vi undersöker, områden runt Massachusetts och Connecticut är tätt samlade, medan andra regioner är mindre representerade, " sade han. "På samma sätt, i Sydafrika, det finns täta samlingar från Kapregionen, men områden längre inåt landet är mindre insamlade, och detsamma gäller för Australien.

"Det är möjligt att dessa områden kan vara undersamlade eftersom det inte finns mycket växtmångfald där, " sade Daru. "Men en anledning till att vi vill förstå det är för framtida insamlingsinsatser. Vi kanske prioriterar dessa områden som platser att utforska mångfald snarare än att koncentrera oss på andra, välbesökta regioner."

Studien avslöjade också bevis på hur externa händelser formade samlarnas beteende.

Under åren efter andra världskriget, till exempel, insamlingsaktiviteten minskade över hela världen. Däremot efter efterkrigstidens invandring av européer till kontinenten, insamlingsaktivitet exploderade i Australien.

I slutet, Daru sa, Syftet med uppsatsen är inte att antyda att fördomar som är inneboende i herbariesamlingar är ett fatalt fel, utan snarare att de måste betraktas som en del av framtida studier.

"Målet är inte att skildra [dessa fördomar] i ett negativt ljus, "fortsatte han." Utan dessa uppgifter skulle vi inte ha något register över växternas naturhistoria, så det här är väldigt unika och viktiga samlingar. Men eftersom de används alltmer ... måste vi se till att vi kan redogöra för eventuella fördomar som kan finnas i data."

Den här historien är publicerad med tillstånd av Harvard Gazette, Harvard Universitys officiella tidning. För ytterligare universitetsnyheter, besök Harvard.edu.