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Genotypic variability enhances the reproducibility of an ecological study

Authors :
Markus Lange
Anne Pando
Manuel Blouin
Michael Bonkowski
Jean-Christophe Lata
Agnès Gigon
Carlo Grignani
Sebastien Barot
Nina Buchmann
Simone Cesarz
Ruben Puga-Freitas
Aaron M. Ellison
Alexandru Milcu
Laura Zavattaro
Neringa Mannerheim
Stefan Scheu
Nico Eisenhauer
Rahme Seyhun
Jacques Roy
Anna Greiner
Laura Rose
Marina E.H. Muller
Olaf Butenschoen
Alexandra Weigelt
Sébastien Devidal
Michael Scherer-Lorenzen
Martin Lukac
Jean-François Le Galliard
Arthur Gessler
Davide Assandri
Zachary Kayler
Amandine Hansart
Katherine R. Urban-Mead
Gerd Gleixner
Thomas Girin
Grégoire T. Freschet
Paula Rotter
Écotron Européen de Montpellier
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive (CEFE)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-École pratique des hautes études (EPHE)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UPVM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)
Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])
Institut d'écologie et des sciences de l'environnement de Paris (iEES)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)
Harvard University [Cambridge]
Agroécologie [Dijon]
Université de Bourgogne (UB)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement
University of Göttingen - Georg-August-Universität Göttingen
Department of Forest Resources
University of Minnesota [Twin Cities] (UMN)
University of Minnesota System-University of Minnesota System
Institut Jean-Pierre Bourgin (IJPB)
Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AgroParisTech
Department of Terrestrial Ecology, Institut of Zoology
University of Cologne
Institute of Plant, Animal and Agroecosystem Sciences
J. F. Blumenbach Institute of Zoology and Anthropology
Georg-August-University [Göttingen]
Max Planck Institute for Biogeochemistry (MPI-BGC)
Max-Planck-Gesellschaft
Swiss Federal Research Institute
Department of Agricultural, Forestry, and Food Sciences
University of Turin
CEREEP-Ecotron Ile de France (UMS 3194)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Département de Biologie - ENS Paris
École normale supérieure - Paris (ENS Paris)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
School of Agriculture, Policy and Development, University of Reading
Faculty of Biology
University of Freiburg [Freiburg]
Special Botany and Functional Biodiversity
Universität Leipzig [Leipzig]
State allocation ‘Investissement d’Avenir’ [ANR-11-INBS-0001]
European Project: 262060,EC:FP7:INFRA,FP7-INFRASTRUCTURES-2010-1,EXPEER(2010)
Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UM3)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-École pratique des hautes études (EPHE)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)
UPS 3248, Écotron Européen de Montpellier - Baillarguet
Institut d'écologie et des sciences de l'environnement de Paris (IEES)
Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Bourgogne (UB)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)
Johann-Friedrich Blumenbach Institut für Zoologie und Anthropologie
Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Ouest])
Université de Leipzig
Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology in Zürich [Zürich] (ETH Zürich)
Institut d'écologie et des sciences de l'environnement de Paris (IEES (UMR_7618 / UMR_D_242 / UMR_A_1392 / UM_113) )
Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Sorbonne Université (SU)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Département de Biologie - ENS Paris
École normale supérieure - Paris (ENS Paris)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Biogéochimie et écologie des milieux continentaux (Bioemco)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-AgroParisTech-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris)
NERC
Imperial College London
Faculty of Biology, Chair of Geobotany
University of Freiburg
Department Systematic Botanic and Functional Biodiversity, Institute Biology
Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UPVM)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-École pratique des hautes études (EPHE)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)
Georg-August-University = Georg-August-Universität Göttingen
Università degli studi di Torino = University of Turin (UNITO)
École normale supérieure - Paris (ENS-PSL)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Écotron Européen de Montpellier - UPS 3248
George August University Goettingen
University of Minnesota [Twin Cities]
Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UPVM)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-École Pratique des Hautes Études (EPHE)
Harvard University
Universität Leipzig
Source :
Nature Ecology & Evolution, Nature Ecology & Evolution, Nature, 2018, 2 (2), pp.279-287. ⟨10.1038/s41559-017-0434-x⟩, Nature Ecology & Evolution, 2018, 2 (2), pp.279-287. ⟨10.1038/s41559-017-0434-x⟩, Nature ecology & evolution On line 2 (2018): 279–+. doi:10.1038/s41559-017-0434-x, info:cnr-pdr/source/autori:Milcu, Alexandru; Puga-Freitas, Ruben; Ellison, Aaron M.; Blouin, Manuel; Scheu, Stefan; Freschet, Gregoire T.; Rose, Laura; Barot, Sebastien; Cesarz, Simone; Eisenhauer, Nico; Girin, Thomas; Assandri, Davide; Bonkowski, Michael; Buchmann, Nina; Butenschoen, Olaf; Devidal, Sebastien; Gleixner, Gerd; Gessler, Arthur; Gigon, Agnes; Greiner, Anna; Grignani, Carlo; Hansart, Amandine; Kayler, Zachary; Lange, Markus; Lata, Jean-Christophe; Le Gaillard, Jean-Francois; Lukac, Martin; Mannerheim, Neringa; Mueller, Marina E. H.; Pando, Anne; Rotter, Paula; Scherer-Lorenzen, Michael; Seyhun, Rahme; Urban-Mead, Katherine; Weigelt, Alexandra; Zavattaro, Laura; Roy, Jacques/titolo:Genotypic variability enhances the reproducibility of an ecological study/doi:10.1038%2Fs41559-017-0434-x/rivista:Nature ecology & evolution On line/anno:2018/pagina_da:279/pagina_a:+/intervallo_pagine:279–+/volume:2
Publication Year :
2018
Publisher :
HAL CCSD, 2018.

Abstract

International audience; Many scientific disciplines are currently experiencing a 'reproducibility crisis' because numerous scientific findings cannot be repeated consistently. A novel but controversial hypothesis postulates that stringent levels of environmental and biotic standardization in experimental studies reduce reproducibility by amplifying the impacts of laboratory-specific environmental factors not accounted for in study designs. A corollary to this hypothesis is that a deliberate introduction of controlled systematic variability (CSV) in experimental designs may lead to increased reproducibility. To test this hypothesis, we had 14 European laboratories run a simple microcosm experiment using grass (Brachypodium distachyon L.) monocultures and grass and legume (Medicago truncatula Gaertn.) mixtures. Each laboratory introduced environmental and genotypic CSV within and among replicated microcosms established in either growth chambers (with stringent control of environmental conditions) or glasshouses (with more variable environmental conditions). The introduction of genotypic CSV led to 18% lower among-laboratory variability in growth chambers, indicating increased reproducibility, but had no significant effect in glasshouses where reproducibility was generally lower. Environmental CSV had little effect on reproducibility. Although there are multiple causes for the 'reproducibility crisis', deliberately including genetic variability may be a simple solution for increasing the reproducibility of ecological studies performed under stringently controlled environmental conditions.

Details

Language :
English
ISSN :
2397334X
Database :
OpenAIRE
Journal :
Nature Ecology & Evolution, Nature Ecology & Evolution, Nature, 2018, 2 (2), pp.279-287. ⟨10.1038/s41559-017-0434-x⟩, Nature Ecology & Evolution, 2018, 2 (2), pp.279-287. ⟨10.1038/s41559-017-0434-x⟩, Nature ecology & evolution On line 2 (2018): 279–+. doi:10.1038/s41559-017-0434-x, info:cnr-pdr/source/autori:Milcu, Alexandru; Puga-Freitas, Ruben; Ellison, Aaron M.; Blouin, Manuel; Scheu, Stefan; Freschet, Gregoire T.; Rose, Laura; Barot, Sebastien; Cesarz, Simone; Eisenhauer, Nico; Girin, Thomas; Assandri, Davide; Bonkowski, Michael; Buchmann, Nina; Butenschoen, Olaf; Devidal, Sebastien; Gleixner, Gerd; Gessler, Arthur; Gigon, Agnes; Greiner, Anna; Grignani, Carlo; Hansart, Amandine; Kayler, Zachary; Lange, Markus; Lata, Jean-Christophe; Le Gaillard, Jean-Francois; Lukac, Martin; Mannerheim, Neringa; Mueller, Marina E. H.; Pando, Anne; Rotter, Paula; Scherer-Lorenzen, Michael; Seyhun, Rahme; Urban-Mead, Katherine; Weigelt, Alexandra; Zavattaro, Laura; Roy, Jacques/titolo:Genotypic variability enhances the reproducibility of an ecological study/doi:10.1038%2Fs41559-017-0434-x/rivista:Nature ecology & evolution On line/anno:2018/pagina_da:279/pagina_a:+/intervallo_pagine:279–+/volume:2
Accession number :
edsair.doi.dedup.....354f42ebeb37e7312bf3b94deecd2ce9
Full Text :
https://doi.org/10.1038/s41559-017-0434-x⟩