Taksonomije za zbirke naravne zgodovine

Naravoslovne zbirke v muzejih po vsem svetu so zbirke ogromnih količin ohranjenih bioloških primerkov, ki dokumentirajo preteklo in sedanjo biotsko raznovrstnost našega planeta, vključno s številnimi izumrlimi vrstami. Te zbirke vsebujejo predmete, kot so polnjene in nameščene živali, pripete žuželke, posušene rastline, semena in sadje ter vse vrste fosilov. V preteklosti je bila večina teh primerkov dostopna le znanstvenikom, danes pa so zaradi digitalizacije vse bolj vidni javnosti. Virtualne galerije slik in 3D-modelov ter videoposnetki in zvočne datoteke omogočajo raziskovanje skritih zakladov muzejskih depojev, ki so za redne obiskovalce običajno prepovedani. Europeanin združevalec naravne zgodovine OpenUp! trenutno prispeva 8,7 milijona predmetov iz 34 institucij na portal Europeana. To zagotavljanje podatkov temelji na vzpostavljenih podatkovnih infrastrukturah na področju naravne zgodovine, in sicer na evropski službi za dostop do biološkega zbiranja in svetovnem instrumentu za informacije o biotski raznovrstnosti.

Za iskanje teh predmetov v zbirkah Europeane je najpogostejša dostopna točka ime organizma. Biologi za označevanje vrst uporabljajo binomska imena, sestavljena iz dveh delov, kot je Ursus maritimus za polarnega medveda. V nasprotju s splošnimi imeni v različnih jezikih se ta (latinska) imena uporabljajo na mednarodni ravni. Vrste, ki imajo določene značilnosti, so združene v rodove, ki so nato združeni v družine. Z opredelitvijo več hierarhičnih skupin organizmov s skupnimi značilnostmi in predniki (tako imenovani taksonomi) biologi (taksonomisti) ustvarjajo taksonomije. vrsta Ursus maritimus bi bila na spodnji ravni take taksonomije, skupaj z vrstama Ursus arctos (rjavi medved) in Ursus tibetanus (azijski črni medved) pa spada v rod Ursus, ki spada v družino Ursidae; Na najvišji ravni bi bila Animalia kot kraljestvo.

Taksonomije predstavljajo naše razumevanje biotske raznovrstnosti in razvoja vrst, ki je predmet stalnih raziskav. Zato so taksonomije v stalnem toku. Ko se odkrijejo nove vrste, se dodajo nova imena. S sistematičnimi raziskavami bi lahko ugotovili, da je določena vrsta tesneje povezana z drugim rodom, zato je treba spremeniti del binomskega rodu vrste. Rod se lahko združi z drugim rodom ali razdeli na več rodov, kar zahteva spremembo imen več vrst. Cele taksonske skupine se lahko premaknejo na druge dele hierarhičnega drevesa zaradi novo odkritega znanja o skupnih prednikih, npr. v primerih, ko je treba morfološke značilnosti, ki se tradicionalno uporabljajo, ponovno preučiti glede na molekularne dokaze. Posebnosti, kot so enakozvočnice (enaka imena za različne vrste) in sopomenke (več imen za eno vrsto), prispevajo k težavam pri obravnavanju taksonomij. Zaradi zapletenosti ravnanja s takimi dinamičnimi podatki se je razvilo novo področje taksonomskega računalništva.

Tradicionalne taksonomije se pogosto ukvarjajo z določeno skupino organizmov, npr. določeno družino, razredom ali kraljestvom, in se nanašajo na določeno geografsko regijo, v kateri je opisana skupina dobro znana in dokumentirana. Primeri so regionalni taksonomski kontrolni seznami, kot sta Euro + Med PlantBase (žilne rastline Evrope in sredozemske regije) in Fauna Europaea (evropske kopenske in sladkovodne živali), ki so skupna prizadevanja taksonomov iz številnih institucij in se nenehno posodabljajo. Pobude, kot je infrastruktura vseevropskih imenikov vrst (PESI), združujejo taksonomije iz različnih skupnosti v enoten kontrolni seznam za vse takse. Podobne pobude obstajajo na svetovni ravni: Katalog življenja združuje podatke iz 168 taksonomskih podatkovnih zbirk v verodostojen indeks znanih vrst živali, rastlin, gliv in mikroorganizmov, ki trenutno navaja 1,8 milijona od 1,9 milijona imenovanih vrst na svetu. Osnovna taksonomija GBIF temelji na katalogu življenja in se redno samodejno sestavlja iz 56 virov. 

Ni treba posebej poudarjati, da je odločitev o tem, kateri kontrolni seznam je treba uporabiti za zbiranje, odvisna od taksonomske in geografske pokritosti. Taksonomije se stalno posodabljajo, zato je treba redno izvajati usklajevanje predmetov zbiranja s katerim koli od navedenih kontrolnih seznamov. Večina jih je na voljo prek spletnih storitev, ki omogočajo enostavno integracijo v obstoječe infrastrukture in izdelke. Regionalni in globalni sinonimizirani kontrolni seznami, kot sta PESI in Katalog življenja, se lahko uporabljajo za izvajanje mehanizmov za razširitev poizvedb, ki razširijo uporabniške poizvedbe za takson na vse znane sinonime tega taksona. Take funkcije poizvedbe-razširitve so že najsodobnejše na portalih biotske raznovrstnosti.

Identifikatorji povezanih odprtih podatkov za vzorce iz naravne zgodovine so se v nedavni preteklosti pogosto uporabljali, na primer z izvajanjem stabilnih identifikatorjev HTTP Konzorcija evropskih taksonomskih objektov (CETAF). V zvezi s taksonomijami se razpravlja o podobnih pobudah, vendar jih zaradi inherentne negotovosti in stalnega toka taksonomij ni lahko razumeti in ovirati.

Težava, ki je ni mogoče rešiti z uporabo kanonskih taksonomij, je vprašanje napačne identifikacije – osebkov, ki se zamenjajo za določeno vrsto, zaradi česar se za predmete uporabljajo napačna imena. Temu se ni mogoče popolnoma izogniti, saj nekatere zbirke vsebujejo milijone primerkov, ki jih ni mogoče stalno posodabljati. To je treba upoštevati pri uporabi podatkov.

Za OpenUp! se za vzorčne predmete ne uporablja enotna taksonomija. Ker podatke zagotavljajo institucije, ki so strokovnjaki na svojih področjih, se od njih pričakuje, da na svojih podatkih uporabijo ustrezne kontrolne sezname, preden jih vnesejo v OpenUp. Vendar OpenUp! za večjo dostopnost obogati metapodatke predmetov s splošnimi imeni v 300 jezikih in narečjih, tako da je vrsto mogoče najti (z določeno gotovostjo), ne da bi poznali njeno znanstveno ime. Nadaljnja obogatitev vključuje povezave do znanstvene literature, ki je na voljo v knjižnici dediščine biotske raznovrstnosti (BHL), konzorciju, namenjenemu spletni dostopnosti zapuščinske literature o biotski raznovrstnosti.

Zahvale: Rad bi se zahvalil kolegom Walterju Berendsohnu, Petri Böttinger, Gabi Dröge, Antonu Güntschu, Agnes Kirchhoff in Gerdi Koch za njihove dragocene pripombe in predloge.

Dodelitve slik:

1. Ursus thibetanus G.[Baron] Cuvier, 1823, Museumfür Naturkunde Berlin, Nemčija, CC BY-SA
2. Sedem glavnih taksonomskih činov biološke klasifikacije, Peter Halasz, Wikimedia Commons, Public Domain. 
3. Testudo hermanni Gmelin, 1789, Muséum national d'Histoire naturelle, Francija, CC BY-NC-ND