Taxonomii pentru colecțiile de istorie naturală

Colecțiile de istorie naturală din muzeele din întreaga lume sunt depozite de cantități uriașe de specimene biologice conservate care documentează biodiversitatea trecută și prezentă a planetei noastre, inclusiv multe specii dispărute. Aceste colecții conțin obiecte precum animale împăiate și călare, insecte fixate, plante uscate, semințe și fructe, precum și tot felul de fosile. În trecut, majoritatea acestor specimene erau accesibile doar oamenilor de știință, dar astăzi digitalizarea le face din ce în ce mai vizibile publicului. Galeriile virtuale de imagini și modele 3D, precum și fișierele video și audio permit explorarea comorilor ascunse ale depozitelor muzeului, care sunt, de obicei, în afara limitelor pentru vizitatorii obișnuiți. Agregatorul de istorie naturală al Europeana, OpenUp!, contribuie în prezent cu 8,7 milioane de obiecte din 34 de instituții la portalul Europeana. Această furnizare de date se bazează pe infrastructuri de date consacrate în domeniul istoriei naturale, și anume Serviciul de acces la colecțiile biologice pentru Europa și Facilitatea mondială de informare privind biodiversitatea.

Pentru a găsi aceste obiecte în colecțiile Europeana, cel mai comun punct de acces este denumirea organismului. Biologii utilizează binomuri – nume compuse din două părți, cum ar fi Ursus maritimus pentru ursul polar – pentru a desemna speciile. Spre deosebire de denumirile comune în diferite limbi, aceste denumiri (latinizate) sunt utilizate la nivel internațional. Speciile care au anumite caracteristici sunt grupate în genuri, care, la rândul lor, sunt grupate în familii. Prin definirea mai multor grupuri ierarhice de organisme cu caracteristici și strămoși comuni (așa-numiții taxoni), biologii (taxonomiștii) creează taxonomii. Specia Ursus maritimus s-ar afla la nivelul inferior al unei astfel de taxonomii, împreună cu Ursus arctos (urs brun) și Ursus thibetanus (urs negru asiatic), aparține genului Ursus, care, la rândul său, aparține familiei Ursidae; La cel mai înalt nivel ar fi Animalia ca regat.

Taxonomiile reprezintă înțelegerea noastră a biodiversității și evoluției speciilor, care face obiectul unei cercetări permanente. Prin urmare, taxonomiile sunt într-un flux constant. Pe măsură ce sunt descoperite noi specii, vor fi adăugate noi nume. Cercetările sistematice ar putea descoperi că o anumită specie este mai strâns legată de un alt gen, astfel încât o parte a binomului speciei trebuie schimbată. Un gen ar putea fi fuzionat cu un alt gen sau împărțit în mai multe genuri, ceea ce necesită schimbarea mai multor denumiri de specii. Grupurile de taxoni întregi pot fi mutate în alte părți ale arborelui ierarhic ca urmare a cunoștințelor nou descoperite despre strămoșii comuni, de exemplu în cazurile în care caracteristicile morfologice utilizate în mod tradițional trebuie reconsiderate în lumina dovezilor moleculare. Particularități precum omonimele (denumiri identice pentru diferite specii) și sinonime (mai multe denumiri pentru o specie) contribuie la dificultățile legate de taxonomii. Complexitatea gestionării acestor date dinamice a dat naștere noului domeniu al calculului taxonomic.

Taxonomiile tradiționale se ocupă adesea de un grup definit de organisme, de exemplu o anumită familie, clasă sau regat, și se referă la o anumită regiune geografică, în care grupul descris este bine cunoscut și documentat. Printre exemple se numără „listele de verificare taxonomice” regionale, cum ar fi Euro + Med PlantBase (plante vasculare din Europa și din regiunea mediteraneeană) și Fauna Europaea (animale terestre și de apă dulce europene), care reprezintă eforturi comune ale taxonomiștilor din numeroase instituții și sunt actualizate în mod constant. Inițiative precum Infrastructura paneuropeană a anuarelor speciilor (PESI) fuzionează taxonomiile din diferite comunități într-o singură listă de verificare pentru toate taxele. Inițiative similare există la nivel mondial: Catalogul Vieții reunește date din 168 de baze de date taxonomice într-un indice autoritar al speciilor cunoscute de animale, plante, ciuperci și microorganisme, care în prezent enumeră 1,8 milioane din cele 1,9 milioane de specii denumite din lume. Taxonomia magistrală a GBIF se bazează pe Catalogul vieții și este asamblată în mod regulat într-un proces automat din 56 de surse. 

Este inutil să spunem că decizia cu privire la lista de verificare care ar trebui utilizată pentru o colectare depinde de acoperirea taxonomică și geografică. Taxonomiile sunt supuse unor actualizări constante, astfel încât potrivirea obiectelor de colectare cu oricare dintre listele de verificare menționate ar trebui efectuată la intervale regulate. Cele mai multe dintre ele sunt disponibile prin intermediul serviciilor web care permit integrarea ușoară în infrastructurile și produsele existente. Listele de verificare regionale și globale sinonime, cum ar fi PESI și Catalogul vieții, pot fi utilizate pentru a implementa mecanisme de extindere a interogărilor care extind interogările utilizatorilor pentru un taxon la toate sinonime cunoscute ale acestui taxon. Astfel de funcții de extindere a interogărilor sunt deja de ultimă generație în portalurile privind biodiversitatea.

Pentru specimenele de istorie naturală, identificatorii de date deschise conectate au devenit utilizați pe scară largă în trecutul recent, de exemplu prin punerea în aplicare a identificatorilor stabili HTTP ai Consorțiului de facilități taxonomice europene (CETAF). Pentru taxoni, se discută inițiative similare, dar incertitudinea inerentă și fluxul constant de taxonomii fac ca taxoniile să nu fie ușor de înțeles și împiedică astfel de eforturi.

O problemă care nu poate fi rezolvată prin utilizarea taxonomiilor canonice este problema identificării greșite – specimene confundate cu o anumită specie, ceea ce duce la utilizarea unor nume incorecte pentru obiecte. Acest lucru nu poate fi complet evitat, având în vedere că unele colecții conțin milioane de exemplare, care nu pot fi actualizate în mod constant. Prin urmare, acest lucru ar trebui luat în considerare atunci când se utilizează datele.

Pentru OpenUp!, nu se utilizează o taxonomie uniformă pentru obiectele specimen. Întrucât datele sunt furnizate de instituții care sunt experți în domeniile lor respective, se așteaptă ca acestea să aplice liste de verificare adecvate pentru datele lor înainte de a le transmite către OpenUp. Cu toate acestea, pentru a spori accesibilitatea, OpenUp! îmbogățește metadatele obiectelor cu denumiri comune în 300 de limbi și dialecte, astfel încât o specie să poată fi găsită (cu o anumită certitudine) fără a cunoaște denumirea sa științifică. Îmbogățirea suplimentară include linkuri către literatura științifică disponibilă în Biblioteca patrimoniului biodiversității (BHL), un consorțiu dedicat accesibilității online a literaturii istorice privind biodiversitatea.

Confirmări de primire: Aș dori să le mulțumesc colegilor mei Walter Berendsohn, Petra Böttinger, Gabi Dröge, Anton Güntsch, Agnes Kirchhoff și Gerda Koch pentru comentariile și sugestiile lor valoroase.

Atribuții imagine:

1. Ursus thibetanus G.[Baron] Cuvier, 1823, Museumfür Naturkunde Berlin, Germania, CC BY-SA
2. A biological classification’s seven major taxonomic ranks, Peter Halasz, Wikimedia Commons, Public Domain. 
3. Testudo hermanni Gmelin, 1789, Muséum national d'Histoire naturelle, Franța, CC BY-NC-ND