Taksonomų įvairovės praradimas ir galimi taksonominės kompetencijos išsaugojimo būdai

61 views
Skip to first unread message

Andrej Spiridonov

unread,
Apr 29, 2012, 7:22:14 PM4/29/12
to G-mokslai
   Taksonomija - tai biologinių objektų klasifikavimo ir rangų suteikimo mokslas, kuris kartu su filogenetine sistematika aiškinasi biologinės įvairovės struktūrą ir atskirų biologinių objektų giminystes ryšius. Taksonomija daugelyje biologinių tyrimų yra tvirtas teorinis fonas, kuris leidžia prasmingai sulyginti tiriamus reiškinius tarp skirtingų organizmų rūšių. Dėl šių priežasčių, taksonomija, daugeliu atžvilgiu yra fundamentaliausia biologinių tyrimų dalis.
   Tačiau, nepaisant milžiniškos taksonomijos reikšmės gyvybės pažinime - tai šiuo metu yra nepagrįstai sumenkinamas mokslas. Su tuo sutinka daug biologijos specialistų (Reed, 2010; Hart, 2009; Kaesuk, 2009; Pearson et al., 2011). Taksonomija yra labai lokalizuotas mokslas - tiesa sakant, vienas iš pačių specifiškiausių mokslinių užsiėmimų. Daugumai, dėka fizikos pasiekimų, įdiegtas įvaizdis, kad tikras mokslas turi duoti kuo platesnes išvadas, tuo tarpu specifiškų reiškinių tyrimai yra nesvarbūs arba jų išvados yra laikinos ir būs pakeistos plačių teorijų, kai jos bus pakankamai išvystytos.
    Tačiau, ne visi reiškiniai yra efektyviausiai tiriami pasitelkiant vieną plačių dėsningumų paieškos strategiją. Biologija yra archetipinis pavyzdys, kai dėka jos tiriamų objektų didelės įvairovės, heterogeniškumo ir nesugretinamumo, tam tikrose tyrimų stadijose būtinai reikalingi specifines biologinės įvairovės dalis tiriantis mokslininkai - taksonomai (entomologai, paleoherpetologai, mikologai, virusologai ir pan.). Tam tikrų grupių taksonomijos klausimų išsprendimas dažnai užtrunka daugelį metų bei pačią atskirų biologinių grupių taksonominę sandarą gali įvertinti tiktai nedidelis specialistų, kurie juos betarpiškai tiria, ratas. Biurokratijos palengvinimo vardan, norint suobjektyvinti mokslinių rezultatų vertinimą yra sukurtos įvairios "pupų skaičiavimo" metodikos, kaip pvz poveikio faktorius (Impact factor) žurnalams arba h-indeksas mokslininkams, kurie matuoja žurnalų publikacijų cituojamumą arba atskirų mokslininkų publikacijų cituojamumą. Tačiau, tokie matai neatsižvelgia į skirtingų mokslų prigimtį. Dėl šios "objektivizacijos", neproporcingai nukenčia taksonomai. Jei mokslininkas - taksonomas aprašo kažkurią rūšį, jo sukurta sistema gali naudotis daugybė mokslininkų savo tolimesniuose tyrimuose, priimant šias išvadas kaip fonines sąlygas ir tiktai retai kas nors cituoja autorių literatūros sąrašuose, nebent tai būtu taksonominės revizijos straipsnis. Ekologiniuose tyrimuose rūšys yra kaip "elementariosios dalelės" arba "elementai". Juk pvz. retas fizikas savo darbuose minėdamas elektronus mini jų atradėją, kaip ir chemikai nagrinėdami tam tikrų atomų buvimą molekulėse. Fizikoje ir chemijoje tai neturi didelio poveikio nes "elementarių" objektų įvairovė yra maža, tuo tarpu biologijoje jų yra milijonai ir jų aprašytojų neminėjimas turi didelę įtaką tolimesniam biologijos pažinimo nefinansavimui.
    Biologinių grupių taksonomijos supratimas turi milžinišką reikšmę, nes kiekvienas biologinis tyrimas savo prieš-teoriniuose samprotavimuose priima, kad vienas ar kitas organizmas priklauso vienai ar kitai rūšiai bei, kad tos rūšys turi vienokį arba kitokį giminystės laipsnį (tuo grindžiamas jų ekologinis, fiziologinis ir bendrai sandaros panašumas). Taip pat vykstant šiuolaikiniam antropogeniniam biologinės įvairovės nykimui, taksonominės žinios reikalingos bent jau tam, kad suprasti ką ir kokias mastais mes prarandame, nekalbant apie tai kaip mes tas skirtingiausias rūšis galėtumėme apsaugoti nuo žmonių sukeltų poveikių.
    Taigi, kalbant apie dabarties biologinę įvairovę, stebimi du trendai. Nyksta visų gyvybės medžio grupių taksonominė įvairovė, o taip pat nyksta ir tą įvairovę aprašančių taksonomų kiekis bei taipogi įvairovė. Apie pirmojo trendo pristabdymą parašyta labai didelė literatūros masė. Tačiau, kokiu būdu galima išsaugoti ir išplėsti taksonomines žinias?
   Šiai problemai spręsti įmanomi keli būdai. Viena šios problemos sprendimų būdų šeima yra taip vadinamas automatinis taksonų identifikavimas. Klasikinis šios prieigos pavyzdys yra genotipinis trumpų DNR atkarpų identifikavimas, stengiantis nustatyti kokiai rūšiai priklauso mėginiai - tai yra taip vadinamas DNR-barkodavimas. Taip pat organizmus galima automatiškai atpažinti, naudojant ir fenotipinius duomenys. Užpraeitais metais "Science" žurnale išėjo straipsnis apie automatinį vabzdžių taksonų atpažinimą. Savamokslis (bet profesionalus) entomologas bei fizikas ir inžinierius pagal išsilavinimą Mark A. O'Neill iš Anglijos, sukūrė automatinio vabzdžių atpažinimo programą - DAISY (Digital Automated Identification System). Ši programa lygina pateikiamus organizmų paveikslėlius su apmokytu atmintyje žinomu dėsningumu, kuris sudaromas pagal žinomų pavyzdžių paveikslėlius, naudojant dėsningumų paieškos sistema priskiriamą saviorganizuojančių žemėlapių tipui. Pagal autorių atliktus bandymus, ši sistema atpažįsta nuo 90 iki 98 % drugių rūšių iš turimos duomenų bazėje taksonominės grupės. Tačiau, tokios automatinio atpažinimo sistemos, daugiausiai ką gali pasakyti - tai nustatyti kokiai rūšiai priklauso vienas ar kitas individas, priimant esamos taksonomijos tikrumą. Rūšies kintamumas arba taksonomijos revizija ir kiti ribiniai atvejai lieka už borto. Šios priemonė artimoje ateityje veikiausiai leis atlikti apytikslę biologinės įvairovės aproksimaciją, tačiau jos įverčių tikslingumas vis tiek reikalauja taksonomijos ekspertų buvimo.
    Atsižvelgiant į taksonomų įvairovės bei jų kiekio mažėjimo trendus, Amerikos biologijos institute buvo pristatyti  galimi šios problemos sprendimo būdai, kurie vėliau buvo pateikti straipsnyje "BioScience" žurnale (Pearson et al., 2011). Autorių manymu, šiuo metu kai egzistuoja taksonominės ekspertizės trūkumas, taksonomai turi nukreipti savo darbą labiau į kitų para-taksonomų (apmokytų neprofesionalų), žmonių bendruomenių bei mėgėjų apmokymui. Kaip rodo istorija, taksonomija prasidėjo nuo kvalifikuotų mėgėjų atsiradimo iš kurių vėliau išsivystė profesionalių taksonomų klasė. Nors taksonomijos moksle XX a dominavo profesionalai, mėgėjai ir parataksonomai žymiai prisidėdavo pavyzdžių rinkime bei bendradarbiavimo ir tyrimo tinklų kūrime. Tačiau vis specializuojantis mokslui ir sudėtingėjant mokslo žargonui ir metodams, megėjų taksonomų ir mokytų parataksonomų reikšmė stipriai sumenko. Tačiau, šiuo metu, kai taksonomų finansavimas ryškiai mažėja, mėgėjų arba mokytų siaurų parataksonomų reikšmė turėtu išaugti. Nagrinėjamo straipsnio autoriai, teigia, kad rengiant skirtingo tipo (profesionalumo lygio) taksonomus reikia atsižvelgti į nagrinėjamų šalių ekonominio ir demografinio vystymosi tendencijas - Taksonomu _kategoriju _prioritetai.jpg. Jeigu tam tikra šalis yra ganėtinai skurdi (vidutinės pajamos vienam žmogui yra labai mažos), tuomet labiausiai apsimoka investuoti į parataksonomus - neprofesionalus, kuriuos profesionalai taksonomai apmoko dirbti su  tam tikromis siauromis taksonominėmis grupėmis ir vėliau teikti šią informaciją profesionalams. Jei šalys priklauso augančių ekonomikų klasei, labiau apsimoka mokinti jaunimą, nes po kelių ar keliolikos metų iš jų gali išaugti (po aukštojo mokslo baigimo, geresnėmis ekonominėmis sąlygomis) kvalifikuoti taksonomai. Taip pat, augančios ekonomikos atveria naujas nišas moksliniams darbams, todėl šalyse kur vyksta mokslinių institucijų plėtra, susijusi su perėjimu į išsivysčiusią šalies būseną, labiausiai apsimoka investuoti į profesionalių taksonomų ruošimą. Tuo tarpu išsivysčiusiose šalyse, kuriose akademinės pozicijos yra daug maž užpildytos ir tolimesnė etatų plėtra nenusimato, bei žmonės turi pakankamai aukštą pragyvenimo lygi, kad galėtu laisvalaikiu dirbti ties jų pomėgiais, reiktu investuoti į savanorių mėgėjų palaikymą bei jų profesionalumo didinimą, rengiant bendrus seminarus ir simpoziumus.
    Žvelgiant iš perspektyvos, galima teigti, kad neegzistuoja kažkoks vienas būdas, kurio dėka galima išsaugoti ir išplėsti taksonominę ekspertizę. Iš vienos pusės turėtu būti įdėta daugiau darbo aiškinant kitų sričių mokslininkams ir mokslo finansuotojams apie taksonomijos mokslo svarbą bei šio mokslo sryties veikimo ypatumus (pvz. kad publikacijų skaičius ar jų cituojamumas čia ne rodiklis). Iš kitos pusės, skaitmeninės analizės bei dėsningumų atpažinimų sistemų vystymasis padės išplėsti taksonominę ekspertizę į neekspertų pusę, kai naudojantys kompiuteriais ir fotoaparatais galima bus atpažinti nemažai organizmų rūšių. Trečia svarbi vystymo kryptis būtu - taksonominių žinių skleidimas plačiosios publikos ratuose bei mėgėjų ir profesionalų bendradarbiavimo stiprinimas.

Nuorodos susijusiomis temomis G-moksluose:

Filogenetinė sistematika - biologijos pažinimo medis [Darvinas 200]

Prof. Ross D. King seminaras apie robotą mokslininką gegužės 13 d. (ketvirtadienį) 14 val. MIF, 102 aud.

Žmonių makroekologija II - Energetiniai žmonių ekonomikos augimo limitai

Ar mes jau gyvename vykstant 6 masiniam išmirimui?

Kaip ekologiniai požymiai nulemia žinduolių išmirimo riziką?

Nuorodos:

    Pearson David L. , Andrew L. Hamilton, and Terry L. Erwin. 2011. Recovery Plan for the Endangered Taxonomy Profession. BioScience, 61(1), pp. 58-63 - Straipsnis "BioScience" žurnale apie taksonomų profesijos išsaugojimo planus.

    Kaesuk Yoon Carol.2009. Reviving the Lost Art of Naming the World. The New York Times. - Straipsnis "The New York Times" žurnale apie taksonomijos profesional7 stygių bei taksonomijos svarbą.

    Hart Matthew . 2009. The case of the vanishing taxonomists. Globe and Mail. - Straipsnis "Globe and Mail" žurnale apie taksonominės ekspertizės degradaciją ir jos neigiamas pasekmes.

  Reed Sarah. Biodiversity: Pushing DAISY. Science, 25 June 2010: Vol. 328. no. 5986, pp. 1628 - 1629 - Straipsnis "Science" žurnale apie automatinio vabzdžių taksonų atpažinimo programą - DAISY.

   The DAISY Automated Insect Identification Project - Automatinio vabzdžių atpažinimo projekto - DAISY internetinė svetainė (su video, kuriame demonstruojama, kaip programa atpažįsta Kosta Rikos naktinį tropinį drugį).

   O'Neill Mark. 2007. DAISY: A Practical Computer-Based Tool for Semi-Automated Species Identification. 101 - 114 pp. in Norman MacLeod (Editor). Automated Taxon Identification in Systematics: Theory, Approaches and Applications (Systematics Association Special Volumes) 368 p. - Marko Onilo straipsnis automatiniam taksonų identifikavimui skirtoje knygoje, kur jis aprašo DAISY veikimo principus ir taksonominių tyrimų galimybes, pasitelkus šią programą.

   Reyment R.A. 1991. Multidimensional palaeobiology. Pergamon Press. 377 + 39 p. - Traktatas skirtas kiekybinei fenotipinių duomenų analizei, įskaitant geometrinę morfometriją ir taksonų diskriminaciją.

--
AS
Taksonomu_kategoriju_prioritetai.JPG

Norbertas Noreika

unread,
May 2, 2012, 3:36:52 PM5/2/12
to g-mo...@googlegroups.com
Dėkui už labai aktualią ir įdomią apžvalgą, Andrejau :) Taksonomistų reikšmė išties nepelnytai nuvertinama. Manau puikiausiai tai iliustruoja naujas terminas ekologijoje - Centinelinis išnykimas (angl. Centinelan extinction), kuriuo apibūdinamas reiškinys, kai rūšys išnyksta dar prieš tai, kol yra atrandamos. O parataksonomistai puikiai pasitarnauja tose teritorijose kur yra ypač daug rūšių ir ekologam be "ne profesionalų" pagalbos būtų sunku išsiversti: pasitelkiant parataksonomistus neretai darbuojamasi entomologiniuose drėgnųjų tropikų miškų tyrimuose. Čia, žinoma, yra ir viena aktualiausių Centinelinio nykimo problema.
Aš pats vis dėlto manyčiau, kad žurnalų reitingavimas yra gana svarbus, tačiau mokslininkų vertinimas neturėtų būti toks tiesmukas. Reitingavimas svarbus todėl, kad tai yra vienas nedaugelio būdų objektyviai įvertinti kaip gerai mokslininkas dirba. T.y., jei jo straipsnis išsispausdinamas padoriame tarptautiniame žurnale - jis dirba gerai, o jei sugeba straipsnį išsispausdinti tik tokiame, kuriame priimami bet kokie straipsniai be jokios didesnės atrankos (kaip neretai būna lietuviškų mokslinių žurnalų atveju) - jis dirba prastai. Taip yra paprasta objektyviai įvertinti mokslininko darbo rezultatus. Tačiau reikia nepamiršti, jog skirtingų mokslo sričių žurnalai vien dėl savo srities mažesnio ar didesnio populiarumo yra atitinkamai cituojami (ar tiksliau - turi galimybę būti pacituoti) rečiau arba dažniau. O tai ir lemia tą žurnalo citavimo indeksą. Kitaip tariant rimtas ekologinis žurnalas turės žemesnį indeksą nei tarkim bioinformatikos ar ląstelės biologijos srities žurnalai jau vien todėl, kad tose srityse dirba nepalyginamai daugiau žmonių (taigi ir rašo straipsnių bei cituoja) nei ekologijoj. O indeksas juk skaičiuojamas tuo pačiu principu - pagal citavimų kiekį. Taigi, manau į tai reikia nepamiršti atsižvelgti vertinant skirtingų sričių mokslininkų darbą. Objektyviai vertinti mokslininko darbo kokybę yra privalu, kad nebūtų tokios situacijos, kai bet kokios kokybės darbai spausdinami draugų ratelyje leidžiamame žurnale ir tai užskaitoma kaip "geras darbo rezultatas".

2012/4/30 Andrej Spiridonov <s.an...@gmail.com>



--
Norbertas Noreika
PhD student
University of Helsinki
Faculty of Biological and Environmental Sciences
Urban Ecology Research Group
Viikinkaari 2a, P.O. Box 65
FI-00014 Helsinki, Finland
Natura maxime miranda in minimis

Andrej Spiridonov

unread,
May 2, 2012, 4:24:28 PM5/2/12
to g-mo...@googlegroups.com
     Šiaip tai aš nelabai mėgstu apskritai tokio termino kaip "objektyvus", nes jis stipriai kvepia Platonizmu, idealų ieškojimu bei sudaro iliuziją, kad mes iš ties žinome ar galime pažinti kažką objektyviai (atsietai nuo savo (asmens, grupės) subjekto). Taksonomai gali išsispausdinti taksonominius darbus (o ne tuos, kurie domina plačiąją publiką bei savo prigimtimi nėra taksonominiai) aukšto cituojamumo žurnaluose, tuomet jei jie nagrinėja dėl vienokių ar kitokių ypatybių žmonių vaizduotę žadinančius organizmus. Pvz., nelabai įsivaizduočiau, kad į kokį "Science" galėtų pakliūti taksonominis straipsnis apie naujų Europos žiogų, mašalų ar kokių kerpių aprašymą. O va, pvz., naujas tiranozauras būtų visad sveikintinas :) Nors bendroje mokslinėje perspektyvoje, veikiausiai, šie aradimai būtų lygiaverčiai.
    Kalbant apie greito publikavimo ir tam tikrų populiarių tematikų pasirinkimo draivą, dėl to, kad aukštą citavimą (bet kurioje srytyje) turintys žurnalai spausdina "patrauklios" tematikos tyrimus, šis reiškinys sukelia vis didesnį nekokybiškų tyrimų srautą (nekalbant apie tyriamų tematikų susiaurėjimą). Vienu žodžiu, su šitais citavimų matavimais vyksta ta pati nesamonė kaip ir su IQ testais - vienu skaičiumi bandoma atspindėti nesugretinamus dalykus.


--
AS
Reply all
Reply to author
Forward
0 new messages