The relationship between eDNA particle concentration and organism abundance in nature is strengthened by allometric scaling
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Organism abundance is a critical parameter in ecology, but its estimation is often challenging. Approaches utilizing eDNA to indirectly estimate abundance have recently generated substantial interest. However, preliminary correlations observed between eDNA concentration and abundance in nature are typically moderate in strength with significant unexplained variation. Here we apply a novel approach to integrate allometric scaling coefficients into models of eDNA concentration and organism abundance. We hypothesize that eDNA particle production scales non-linearly with mass, with scaling coefficients < 1. Wild populations often exhibit substantial variation in individual body size distributions; we therefore predict that the distribution of mass across individuals within a population will influence population-level eDNA production rates. To test our hypothesis, we collected standardized body size distribution and mark-recapture abundance data using whole-lake experiments involving nine populations of brook trout. We correlated eDNA concentration with three metrics of abundance: density (individuals/ha), biomass (kg/ha), and allometrically scaled mass (ASM) (∑(individual mass 0.73 )/ha). Density and biomass were both significantly positively correlated with eDNA concentration (adj. R 2 = 0.59 and 0.63, respectively), but ASM exhibited improved model fit (adj. R 2 = 0.78). We also demonstrate how estimates of ASM derived from eDNA samples in ‘unknown’ systems can be converted to biomass or density estimates with additional size structure data. Future experiments should empirically validate allometric scaling coefficients for eDNA production, particularly where substantial intraspecific size distribution variation exists. Incorporating allometric scaling may improve predictive models to the extent that eDNA concentration may become a reliable indicator of abundance in nature.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,006 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».