GIORNATA DELLA BIODIVERSITA' / DAN BIODIVERZITETE

Perchè le nuove guide sono più facili dei vecchi libri?

Perchè le nuove guide sono più facili dei vecchi libri?

di Pier Luigi Nimis

Molti studenti delle Università - e con loro tanti amatori della Botanica - si sono cimentati nell'arduo compito di dare un nome ad una pianta utilizzando le classiche “Flore” stampate su carta e organizzate sugli schemi della classificazione biologica con chiavi dicotomiche, cioè una serie progressiva di scelte numerate tra due opzioni che portano prima alla famiglia, poi al genere, ed infine - quando tutto va bene - al Nome della specie. E' ancora comune l'espressione "classificare una pianta" al posto di quella - più corretta - "identificare una pianta".
Flora d'Italia di Sandro Pignatti.

Classificazione ed Identificazione sono processi logico-operazionali completamente diversi. Lo scopo della classificazione biologica è di raggruppare gli organismi a seconda delle loro affinità evolutive, quello dell'identificazione è dare un nome corretto ad un organismo. Le classificazioni biologiche sono e devono essere per loro stessa natura mutevoli a seconda dei progressi della ricerca (oggi sono importanti i dati molecolari), mentre le identificazioni possono essere spesso alla portata di tutti. Da Gutenberg sino a pochi decenni fa, le informazioni utili all'identificazione degli organismi sono state stampate su carta ed organizzate in un mondo senza computer.
(Parentesi: da studente vidi nascere a Trieste la Flora d'Italia di Sandro Pignatti, un Monumento ancor oggi indispensabile per identificare le piante d'Italia. Pignatti lo scrisse in un mondo senza computer, su una macchina da scrivere Olivetti, con 4-5 fogli di carta carbone, dettando a Fioretta...Ogni volta che consulto la Flora - quasi ogni giorno - vorrei ringraziarlo per quello che ha creato per noi).
La stampa ed i limiti del cervello umano hanno imposto forti vincoli all'organizzazione dei dati: l'autore di una "Flora" era costretto a creare prima le chiavi agli ordini, alle famiglie, ai generi, e poi quelle delle specie, seguendo lo schema gerarchico della classificazione biologica. A quei tempi, il criterio sistematico era l'unico che potesse garantire coerenza ai percorsi di identificazione, l'unico che potesse generare un tramite tra un cervello umano ed il Mondo attraverso un foglio di carta stampata. Per questo classificazione ed identificazione sono legate a filo doppio nelle flore "classiche". Tuttavia, i caratteri di Ordini, Famiglie e Generi sono spesso "difficili", difficili da comprendere e da osservare, per cui le chiavi classiche sono spesso intrinsecamente "difficili". La stretta connessione tra classificazione ed identificazione appare oggi un retaggio del passato, per due motivi principali: 1) la classificazione dei viventi cambia velocemente grazie ai nuovi dati molecolari, 2) la rivoluzione informatica ci permette di creare chiavi basate su dati organizzati dal computer, che spesso (ma non sempre) è molto più efficiente del cervello umano.

  • Da un lato la moderna sistematica molecolare sta rivoluzionando i vecchi schemi classificatori basati solo su caratteri morfo-anatomici. I nuovi dati rivelano che organismi apparentemente simili non sono "parenti" nei percorsi evolutivi, o - al contrario - che organismi apparentemente molto diversi sono evolutivamente affini. I cambiamenti sono stati così rapidi che molti testi seguono ancora una tradizione ormai fuorviante: a sin troppi studenti sono stati insegnati dei sistemi di classificazione superati, che faranno fatica a disimparare. Questi positivi sviluppi hanno degli svantaggi pratici: spesso comportano cambiamenti nomenclaturali. La nomenclatura biologica dovrebbe essere stabile (l'unico vocabolario in cui i nomi cambiavano continuamente era quello di Babilonia=la Torre di Babele) ed invece putroppo non lo è. L'ostacolo principale è la nomenclatura binomia sviluppata da Linneo che - attraverso il nome generico - lega a filo doppio il nome che diamo ad un organismo alle mutevoli ipotesi sulle sue affinità evolutive. Molti biologi ritengono che i tempi siano maturi per un totale svincolamento della nomenclatura biologica dalla sistematica.
    Carlo Linneo.
    . Lo svincolamento della nomenclatura dalla classificazione biologica è ancor oggi difficile, ma quello dei processi di identificazione dalla classificazione è molto più facile.
  • Dall'altro lato, il computer ci consente oggi di organizzare i dati in maniera più efficiente di quella possibile per un singolo cervello umano aiutato dalla carta stampata. Rende possibile la sperimentazione di un'infinità di percorsi di identificazione, basati sulle più diverse combinazioni di caratteri, tra cui quelli ecologico-distribuzionali raramente utilizzati nelle flore classiche in quanto estranei al loro schema prevalentemente sistematico.

Le chiavi di SiiT possono seguire anche i vecchi schemi, ma questi non sono molto richiesti, e quindi di solito non raggruppano gli organismi a seconda delle loro affinità evolutive: il loro scopo è l'identificazione, non la classificazione.

Un test

Una chiave alle piante - sia in forma stampata che interattiva – è stata sottoposta a test da parte di diversi docenti universitari di Botanica. Le due reazioni più frequenti - che dicono più o meno la stessa cosa - sono state: 1) "Se è così facile, a cosa serve il mio Corso?", 2) "Sono pericolose! Gli studenti non imparano la Sistematica!" E' il solito imbroglio dei vecchi Professori. Ma la Sistematica è qualcosa di più serio delle antiquate e spesso sbagliate litanie di "ovari inferi/ovari superi". Ci confortiamo leggendo, nella presentazione di un moderno testo di Botanica Sistematica (Judd et al. 2002), che "gli studenti apprezzeranno ben presto i vantaggi di aver abbandonato del tutto i ranghi tassonomici". Chi vuole dare un nome ad un organismo può fare a meno della Sistematica. Chi è interessato a conoscerne le affinità evolutive deve invece rivolgersi alla Sistematica, ma deve prima conoscerne il Nome. L'identificazione di un organismo, il processo che permette di attribuirgli un Nome, è fondamentale in entrambi i casi.
Nel 1737 Linneo, nell'introduzione alla Critica Botanica scrisse una frase divenuta celebre: Nomina si nescis perit et cognitio rerum (se non conosci i Nomi non conosci le Cose = non conosci nulla). Il nome di un organismo è oggi la chiave per aprire un tesoro di conoscenze, non solo quelle sulle sue affinità evolutive, ma anche quelle sulla sua forma, distribuzione, ecologia, utilità pratica. Le guide di SiiT aiutano a trovare il Nome, la Chiave della Conoscenza.

 

Il Progetto Dryades.

Il progetto Dryades

Il Progetto Dryades (le Driadi erano Ninfe associate ad una pianta) è la branca italiana di SiiT. Origina da quattro progetti biennali di rilevante interesse nazionale finanziati dal Ministero per l'Università e coordinati dall'Università di Trieste, che hanno coinvolto almeno 15 Università italiane. I primi progetti erano centrati sulla costruzione di complesse banche-dati nomenclaturali, ecologici e distribuzionali, consultabili via internet, su muschi, epatiche, licheni e macrofunghi d'Italia. Il sistema più completo, quello sui licheni d'Italia (ITALIC), è in rete dal 2000.

Le Driadi
Sin dall'inizio ITALIC poteva generare liste di specie potenzialmente presenti in "ambienti virtuali" definiti dall'utente combinando dati distribuzionali ed ecologici (Nimis & Martellos 2001). Il passo logicamente successivo - affrontato negli ultimi due progetti - fu di permettere all'utente di dare un nome agli organismi presenti negli "ambienti virtuali". Vennero create delle banche di dati morfo-anatomici connesse ad un programma capace di generare automaticamente degli strumenti per l'identificazione delle specie. Il programma (FRIDA, acronimo di FRiendly IDentificAtion), creato da Stefano Martellos, fu brevettato dall'Università di Trieste con il contributo di Area Science Park Trieste. FRIDA può creare sia chiavi dicotomiche stampabili su carta che chiavi ad entrata multipla, consultabili soltanto da computer. Può generare sia chiavi "classiche" - che seguono la tradizionale gerarchia della Sistematica - che chiavi svincolate dalla Sistematica, basate sulle più diverse combinazioni di caratteri.

Da qui nacquero prima il progetto europeo KeyToNature (2007-2010)  e poi SiiT (2011-2013).

Identificazione: come si fa? Qualche consiglio (2)

di Bob Press (Natural History Museum, London),
tradotto e modificato da Pier Luigi Nimis (Università di Trieste)
Alla scoperta dei nomi usando un palmare


Anche se la corretta identificazione di un organismo non è sempre facile, il processo di identificazione è in realtà molto semplice. Gli elementi più importanti sono un’osservazione accurata, l'attenzione al dettaglio e - più difficile - la corretta interpretazione di ciò che si vede.
Qui sotto ci sono alcuni semplici suggerimenti per aiutarvi

.Esaminiamo il nostro esemplare con cura
Tutti gli organismi hanno caratteri utili alla loro identificazione. Alcuni sono molto evidenti, altri meno evidenti. Un’attenta osservazione ci aiuterà a evitare gli errori.

Stiamo guardando la cosa giusta?
Si può sbagliare di grosso confondendo una cosa con l’altra, una parte di un organismo con un altra. Ad esempio, nelle piante tanti confondono le foglioline di una foglia composta con foglie indipendenti, il che porta ad un’errata interpretazione. Per evitare questi problemi è bene studiare prima le caratteristiche più importanti degli organismi che vogliamo identificare.

Orrore: manca un carattere!
L'assenza di un carattere (ad es. “fiori disposti in ombrelle”) è spesso importante per l'identificazione. Ma come facciamo a sapere che i fiori sono “disposti in ombrelle”se il nostro campione non ha i fiori? A volte basta una piccola deduzione: se i frutti che vediamo sono disposti in ombrelle, lo saranno anche i fiori. Altre volte non funziona: mancano pure i frutti... Fortunatamente, molte chiavi interattive permettono di ovviare a questo problema semplicemente permettendoci di trascurare i caratteri che non possiamo vedere.

Caratteri variabili e caratteri costanti
Alcuni caratteri variano più di altri. Diversi fattori sono coinvolti, tra cui l'età, le condizioni ecologiche, le condizioni locali, la stagione, ecc. Ad esempio, nelle piante le foglie prodotte in basso sul fusto (all'inizio della stagione), possono essere molto diverse da quelle più in alto. Piante che crescono su un suolo ricco possono essere più grandi e lussureggianti di quelle che crescono su suoli poveri o aridi. Le foglie prodotte in ombra possono essere molto diverse per dimensioni e colore da quelle in pieno sole. Su alberi giovani le foglie possono avere forma e/o dimensioni completamente diverse da quelle degli alberi vecchi della stessa specie.
Le dimensioni sono quindi spesso espresse da un intervallo (ad es.: 5-10 cm). Nel determinare le dimensioni è utile misurare almeno 10 casi e fare la media. Anche così, non è raro trovare un caso che si estende oltre l’intervallo.
Altri caratteri sono invece costanti, mostrano cioè poche variazioni. Nelle piante caratteri costanti sono la forma dei fiori, il tipo di frutto, il tipo di peli (ma non la loro densità), il numero di sepali, petali e stami, etc., con le dovute eccezioni. I caratteri costanti sono quindi più affidabili e gli strumenti per l'identificazione spesso li utilizzano più di quelli variabili.

Attenzione alle parti staccate!
A volte capita di dover esaminare parti staccate, ad esempio parti che non sono più attaccate alla pianta, soprattutto nel caso degli alberi, dove frutti foglie o fiori sono talvolta disponibili solo a terra. Verificate bene che derivino dalla pianta che state esaminando e non da una pianta diversa ma vicina.

Non diamo nulla per scontato
Non fidatevi di una rapida occhiata o di una somiglianza apparente su una foto o un disegno: molte specie sembrano simili ma si differenziano per caratteri più sottili. Controllate ogni volta che il vostro esemplare possieda tutti i caratteri che vengono specificati dalla vostra chiave.

Ho azzecato l’identificazione? ...meglio fare altri controlli...
Controllate la distribuzione ed ecologia dell’organismo che avete identificato, raccolto ad es. nella palude dietro casa in Trentino: era noto per il Trentino? Se era noto solo per la Sicilia, avete probabilmente sbagliato, se era noto solo per le montagne del Veneto forse è una nuova segnalazione per il Trentino, ma allora occorre andare davvero a fondo. Se il nome a cui siete giunti vi porta ad un organismo che cresce solo nei boschi, probabilmente avete sbagliato, ma forse no, perchè magari cresce in boschi umidi e trovarlo in una palude è un dato interessante. Le informazioni distribuzionali ed ecologiche servono per aiutarci a confermare un’identificazione, ma non ne possono essere l'unica base. In certe parti del Nord Europa le piante delle paludi salmastre costiere si stanno diffondendo all’interno lungo le strade, a causa del regolare spargimento di sale in inverno...

Attenzione ad assaggiare e toccare!
Sentire l’odore di un fiore o di una foglia è accettabile, può essere un buon carattere per l’identificazione, ma sentirne il sapore può essere pericoloso: molte piante sono velenose! Attenzione anche a quello che toccate: alcune piante come le Euforbie possono scatenare reazioni fotoallergiche, molti artropodi possono pungervi, dopo aver preso in mano un rospo è meglio lavarsi le mani per evitare irritazioni, non si devono mai toccare lupi e tigri per ovvie ragioni
...beh, basta un po’ di buonsenso. Ma un po’ di prudenza con l’assaggiare ed il toccare non guasta.

Sono bloccato!...
La maggior parte delle chiavi dicotomiche offrono scelte chiare a ogni passo. A volte però siamo incerti sulla scelta. In questo caso proviamo entrambe le opzioni e vediamo dove arriviamo: l’opzione corretta diverrà subito chiara. Se questo non succede, probabilmente abbiamo sbagliato prima: torniamo indietro e riproviamo...Le chiavi non dicotomiche non hanno questo problema.

L'Esperienza
L'Esperienza è forse la cosa più utile di tutte. Alcuni si precipitano su una chiave e poi rimangono delusi perchè non arrivano a nulla o perchè non hanno capito come funziona. Se ne sapppiamo poco sugli organismi che vogliamo identificare (dalle piante ai pipistrelli), evitiamo di usare affrettamente una chiave: studiamo prima qualcosa su di loro. E anche se pensiamo di saperne abbastanza, prendiamo prima confidenza con la nostra chiave e con quello che può offrirci: cerchiamo di capire bene come funziona. La prima volta, una mezz’ora di prova-e-riprova ci aiuterà tantissimo per aumentare l’accuratezza e la velocità delle nostre identificazioni.A volte si vince ... ... ..
Magari non arriviamo alla specie, ma arrivare al genere può essere un bel risultato: abbiamo in mano un Nome!...a volte si perde.
Non aspettiamoci sempre di arrivare a un Nome: a volte non arriviamo a nulla. perchè non possiamo vedere tutti caratteri che la chiave ci chiede, perchè non abbiamo capito come la chiave funziona, o perchè a volte la chiave è sbagliata (succede anche questo: quando perdete fateci sapere il perchè, per noi è importante)...

FINALE
"E' tutto a posto ma ho sbagliato di brutto!"
Non c’è da preccuparsi: capita spesso anche agli Esperti!

Identificazione: perchè è importante?

di Bob Press (Natural History Museum, London) - Tradotto e modificato da Pier Luigi Nimis (università di Trieste)
Alla scoperta dei nomi usando un palmare


I nomi sono importanti. Quando conosciamo il nome di un organismo, abbiamo una chiave per l’accesso ad un’infinità di informazioni su quell’organismo: possiamo scoprire se è commestibile o velenoso, se ha un valore economico, se è stato introdotto da altri paesi o se è spontaneo, etc. I nomi ci servono anche per dedurre altre informazioni. Ad esempio, la presenza di una data specie può indicare la qualità dell 'aria o dell’acqua nel luogo in cui cresce. Un nome sbagliato è fuorviante. Solo con un nome corretto è possibile raggiungere informazioni corrette. Per questo il nome di una specie deve essere identificato con precisione.


Tutti gli organismi hanno caratteristiche che distinguono una specie da un’altra. L’osservazione di queste caratteristiche è il centro di qualsiasi processo di identificazione. L’identificazione prevede il confronto del nostro esemplare con dati che riportano le sue caratteristiche. I dati possono includere descrizioni, illustrazioni, suoni o informazioni molecolari, quali sequenze di DNA. Esemplari che non corrispondono alla descrizione di tutte le specie conosciute spesso si rivelano come specie nuove per la scienza.


Confrontare il nostro esemplare con le descrizioni di tutte le specie conosciute al mondo è un metodo laborioso e molto inefficiente di identificazione. Le chiavi di identificazione permettono di accelerare ed ottimizzate il processo.


Tulle le chiavi contengono una serie di domande-risposte che portano al nome più probabile della specie. Il nosto esemplare può quindi essere confrontato con la descrizione dettagliata della specie cui siamo arrivati usando la chiave, per confermarne l'identificazione. Più grande è il gruppo di organismi, più lunga è la chiave e maggiore è il rischio di commettere un errore. Ci sono chiavi per i più noti gruppi di organismi. Chi vuole tentare un’identificazione ha spesso problemi ad accedervi, e spesso manca di un contatto con una rete di specialisti da consultare. Nei casi più difficili, infatti, l’aiuto dello specialista è indispensabile.


Le chiavi tradizionali sono spesso di tipo dicotomico: ci guidano passo per passo attraverso una serie di scelte tra due opzioni (ad es. “fiori gialli”, “fiori rossi”). Molte chiavi tradizionali usano una terminologia “difficile” e si basano su caratteri “difficili”, per cui sono spesso al di fuori della portata dei non-esperti.


Le chiavi computerizzate possono rendere più facile l'identificazione delle specie, per diversi motivi *. L'ultimo metodo per l'identificazione è il DNA barcoding che si basa su informazioni genetiche. Molte specie hanno un pattern genetico unico (il barcode): confrontando il barcode di un esemplare con un database di tutti gli altri barcode, è possibile avvicinarsi al Nome della specie. Questa tecnologia è molto recente: in certi casi funziona bene, in altri no.


L’identificazione affidabile degli organismi non è importante solo per la scienza, ma anche per la società nel suo complesso: ha un impatto su tutti gli aspetti della nostra vita. Pensate ad esempio agli agenti patogeni nel settore sanitario, ai parassiti in agricoltura, alle muffe che attaccano gli alimenti, al monitoraggio degli ecosistemi, all'individuazione delle specie invasive, etc. In tutti questi casi un’identificazione sbagliata può produrre conseguenze molto spiacevoli.


I nomi sono come etichette, ed il modo in cui li applichiamo agli organismi è fondamentale. Per questo gli scienziati seguono regole severissime. Si usano i nomi latini piuttosto che quelli nelle lingue dei diversi paesi come i “veri” nomi. Ci sono buone ragioni per questo.


I nomi locali o comuni variano da regione a regione. Ad esempio, il nome inglese Cuckoo-flower è ampiamente utilizzato nel Regno Unito, Olanda, Germania per Cardamine pratensis, una pianta della famiglia del cavolo che cresce nei prati umidi. Questa pianta ha almeno altri 50 nomi comuni nel solo Regno Unito. “Cuckoo-flower” è però un nome spesso usato anche per due altre piante completamente diverse: una rara orchidea ed una pianta che produce bacche velenose. Chi usa solo questo nome può giungere a risultati confusi e potenzialmente disastrosi (se mangia le bacche...!).


I nomi scientifici latini sono invece universali, valgono per l'organismo ovunque esso cresca. Essi sono composti da due parti - il nome del genere seguito da quello della specie. Moltissimi organismi non hanno un nome comune: il nome scientifico è l'unico che può essere utilizzato.

Novità

Partner / Projektni partnerji

Università di Trieste, Dip. di Scienze della Vita (Lead Partner), Prirodoslovni Muzej Slovenije, Ljubljana, Univerza na Primorskem -Università del Litorale  Koper/Capodistria, Università di Padova, Dip. di Biologia, Zavod Republike Slovenije za šolstvo Ljubljana, Comune di San Dorligo della Valle - Občina Dolina, Consorzio del Parco Regionale del Delta del Po Emilia Romagna, Agenzia Regionale per la Protezione dell’Ambiente del Friuli Venezia Giulia (ARPA - FVG), Gruppo di Azione Locale Venezia Orientale (GAL Venezia Orientale - VEGAL), Triglavski Narodni Park, Univerza v Novi Gorici

 

Progetto Strumenti interattivi per l’identificazione della biodiversità: un progetto educativo in un’area transfrontaliera (SiiT): finanziato nell’ambito del Programma per la Cooperazione Transfrontaliera Italia-Slovenia 2007-2013, dal Fondo europeo di sviluppo regionale e dai fondi nazionali.

Projekt Interaktivna določevalna orodja za šole (SIIT): spoznavanje biotske pestrosti na čezmejnem območju sofinancirana v okviru Programa čezmejnega sodelovanja Slovenija-Italija 2007-2013 iz sredstev Evropskega sklada za regionalni razvoj in nacionalnih sredstev.



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