Taksonomijas dabas vēstures kolekcijām

Dabas vēstures kolekcijas muzejos visā pasaulē ir milzīga apjoma saglabāto bioloģisko īpatņu krātuves, kas dokumentē mūsu planētas pagātnes un pašreizējo bioloģisko daudzveidību, tostarp daudzas izmirušas sugas. Šajās kolekcijās ir tādi priekšmeti kā pildīti un piestiprināti dzīvnieki, piesprausti kukaiņi, kaltēti augi, sēklas un augļi, kā arī visa veida fosilijas. Agrāk lielākā daļa no šiem eksemplāriem bija pieejami tikai zinātniekiem, bet šodien digitalizācija padara tos arvien redzamākus sabiedrībai. Virtuālās attēlu galerijas un 3D modeļi, kā arī video un audio faili ļauj izpētīt muzeja noliktavu slēptās bagātības, kas parasti ir ārpus pastāvīgo apmeklētāju robežām. Europeana dabas vēstures apkopotājs OpenUp! pašlaik portālā Europeana ievieto 8,7 miljonus objektu no 34 iestādēm. Minētā datu sniegšana balstās uz izveidotām datu infrastruktūrām dabas vēstures jomā, proti, Bioloģiskās vākšanas piekļuves pakalpojumu Eiropai un Globālo bioloģiskās daudzveidības informācijas mehānismu.

Lai šos objektus atrastu Europeana kolekcijās, visizplatītākais piekļuves punkts ir organisma nosaukums. Lai apzīmētu sugas, biologi izmanto binomiālus nosaukumus, kas sastāv no divām daļām, piemēram, Ursus maritimus polārlāčiem. Atšķirībā no parastajiem nosaukumiem dažādās valodās šie (latīņu) nosaukumi tiek izmantoti starptautiski. Sugas ar noteiktām īpašībām ir sagrupētas ģintīs, kuras savukārt ir sagrupētas dzimtās. Definējot vairākas organismu hierarhiskās grupas ar kopīgām īpašībām un senčiem (t. s. taksonomijas), biologi (taksonomisti) veido taksonomijas. Suga Ursus maritimus būtu šādas taksonomijas apakšējā līmenī kopā ar Ursus arctos (brūnais lācis) un Ursus thibetanus (Āzijas melnais lācis), kas pieder pie Ursus ģints, kura savukārt pieder pie Ursidae dzimtas; Augšējā līmenī būtu Animalia kā karaļvalsts.

Taksonomijas atspoguļo mūsu izpratni par sugu bioloģisko daudzveidību un evolūciju, kas tiek pastāvīgi pētīta. Līdz ar to taksonomijas ir pastāvīgā plūsmā. Atklājot jaunas sugas, tiks pievienoti jauni nosaukumi. Sistemātiski pētījumi varētu atklāt, ka konkrēta suga ir ciešāk saistīta ar citu ģinti, tāpēc ir jāmaina daļa sugas binomiāla. Ģēnu var apvienot ar citu ģinti vai sadalīt vairākās ģintīs, tāpēc jāmaina vairāku sugu nosaukumi. Veselas taksonu grupas var pārvietot uz citām hierarhiskā koka daļām, pateicoties jaunatklātām zināšanām par kopīgo senču, piemēram, gadījumos, kad tradicionāli izmantotās morfoloģiskās īpašības ir jāpārskata, ņemot vērā molekulāros pierādījumus. Tādas īpatnības kā homonīmi (dažādu sugu identiskie nosaukumi) un sinonīmi (vairāki vienas sugas nosaukumi) palielina grūtības, kas saistītas ar taksonomiju. Šādu dinamisku datu apstrādes sarežģītība radīja jaunu taksonomiskās datošanas jomu.

Tradicionālās taksonomijas bieži attiecas uz noteiktu organismu grupu, piemēram, noteiktu ģimeni, klasi vai karaļvalsti, un attiecas uz noteiktu ģeogrāfisko reģionu, kurā aprakstītā grupa ir labi zināma un dokumentēta. Piemēri ir reģionālie taksonomiskie kontrolsaraksti, piemēram, Euro + Med PlantBase (Eiropas un Vidusjūras reģiona asinsvadu augi) un Fauna Europaea (Eiropas sauszemes un saldūdens dzīvnieki), kas ir daudzu iestāžu taksonomistu kopīgi centieni un tiek pastāvīgi atjaunināti. Tādas iniciatīvas kā Viseiropas sugu direktoriju infrastruktūra (PESI) apvieno dažādu kopienu taksonomijas vienotā visu nodokļu kontrolsarakstā. Līdzīgas iniciatīvas pastāv globālā līmenī: Dzīvības katalogs apkopo datus no 168 taksonomiskajām datubāzēm autoritatīvā zināmo dzīvnieku, augu, sēņu un mikroorganismu sugu indeksā, kurā pašlaik ir uzskaitīti 1,8 m no pasaules 1,9 m nosauktajām sugām. GBIF pamata taksonomijas pamatā ir Dzīvības katalogs, un tā tiek regulāri samontēta automātiskā procesā no 56 avotiem. 

Lieki piebilst, ka lēmums par to, kurš kontrolsaraksts būtu jāizmanto kolekcijai, ir atkarīgs no taksonomiskā un ģeogrāfiskā tvēruma. Taksonomijas tiek pastāvīgi atjauninātas, tāpēc savākšanas objektu saskaņošana ar kādu no minētajiem kontrolsarakstiem jāveic regulāri. Lielākā daļa no tiem ir pieejami, izmantojot tīmekļa pakalpojumus, kas ļauj tos viegli integrēt esošajās infrastruktūrās un produktos. Reģionālus un globālus sinonīmus kontrolsarakstus, piemēram, PESI un Dzīvības katalogu, var izmantot, lai ieviestu vaicājumu paplašināšanas mehānismus, kas paplašina lietotāju vaicājumus par taksonu līdz visiem zināmajiem šī taksona sinonīmiem. Šādas vaicājumu paplašināšanas funkcijas biodaudzveidības portālos jau ir mūsdienīgas.

Attiecībā uz dabas vēstures paraugiem pēdējā laikā ir plaši izmantoti saistītie atvērto datu identifikatori, piemēram, ieviešot Eiropas Taksonomisko objektu konsorcija (CETAF) HTTP stabilos identifikatorus. Attiecībā uz taksoniem tiek apspriestas līdzīgas iniciatīvas, bet raksturīgā nenoteiktība un pastāvīgā taksonomiju plūsma padara taksonus grūti uztveramus un kavē šādus centienus.

Problēma, ko nevar atrisināt, izmantojot kanonisko taksonomiju, ir nepareizas identifikācijas problēma — īpatņi tiek sajaukti ar noteiktu sugu, kā rezultātā priekšmetiem tiek izmantoti nepareizi nosaukumi. No tā nevar pilnībā izvairīties, ņemot vērā, ka dažās kolekcijās ir miljoniem īpatņu, kurus nevar pastāvīgi atjaunināt. Tāpēc tas jāņem vērā, izmantojot datus.

OpenUp! gadījumā objektu paraugiem netiek izmantota vienota taksonomija. Tā kā datus sniedz iestādes, kas ir eksperti attiecīgajās jomās, tiek sagaidīts, ka tās piemēros atbilstošus kontrolsarakstus saviem datiem pirms to ievadīšanas OpenUp. Tomēr, lai palielinātu pieejamību, OpenUp! bagātina objektu metadatus ar vispārpieņemtiem nosaukumiem 300 valodās un dialektos, lai sugu varētu atrast (ar zināmu noteiktību), nezinot tās zinātnisko nosaukumu. Papildu bagātināšana ietver saites uz zinātnisko literatūru, kas pieejama Biodaudzveidības mantojuma bibliotēkā (BHL) — konsorcijā, kura mērķis ir padarīt tiešsaistē pieejamu vēsturisko literatūru par biodaudzveidību.

Apliecinājumi: Vēlos pateikties kolēģiem Walter Berendsohn, Petra Böttinger, Gabi Dröge, Anton Güntsch, Agnes Kirchhoff un Gerda Koch par vērtīgajiem komentāriem un ierosinājumiem.

Attēlu atribūti:

1. Ursus thibetanus G.[Barons] Cuvier, 1823 g., Museumfür Naturkunde Berlin, Vācija, CC BY-SA
2. Septiņas galvenās taksonomiskās kategorijas bioloģiskajā klasifikācijā, Peter Halasz, Wikimedia Commons, Public Domain. 
3. Testudo hermanni Gmelin, 1789. gads, Muséum national d'Histoire _naturelle,_Francija, CC BY-NC-ND