Kod taksonomii, czyli o tym, jak czytać opisy nowych gatunków.

     Każdy opis nowego taksonu jest księgą szyfrów, którą można w pełni zrozumieć znając dogłębnie metodologię nauk przyrodniczych. Patrząc na poziom naszego szkolnictwa, można oczekiwać, że wiedza taka, już zepchnięta na margines, stanie się w niedalekiej przyszłości niedostępna nawet dla absolwentów biologii. Zanim to nastąpi, warto pokusić się o wytłumaczenie sformułowań, skrótów myślowych i meandrów podstawowego "produktu" alfa-taksonomii, czyli opisu gatunku. Nie jest to proste w czasach, kiedy doktoranci rzadko wiedzą, czym różni się teoria od hipotezy, jak w nauce konstruuje się modele i co można udowodnić, a czego nie.

 

     Weźmy prosty, krótki opis gatunku. Niech wygląda tak (pomijam elementy, które nie wymagają interpretacji):

 

Teoreticus belissimus sp. n.

 

Materiał typowy: holotyp, Polska, Nizina Wielkopolsko-Kujawska, Poznań, koordynaty GPS, 2 V 2012, ad lucem (Zbiory Przyrodnicze UAM, Poznań); paratypy (152 ex.: 85 samców, 67 samic), dane jak dla holotypu (Zbiory Przyrodnicze UAM, Poznań).

 

Diagnoza. Ciemię z pojedynczym wciskiem; skronie z pęczkami włosów; przedplecze z dwoma bocznymi kolcami; największa szerokość pokryw w ich przedniej połowie; edeagus z trapezowatym wierzchołkiem i silnie wygiętymi paramerami.

 

Opis. Tu następuje krótszy lub dłuższy opis wszystkiego, co autor potrafił zobaczyć na wszystkich zbadanych okazach.

 

Uwagi. Teoreticus belissimus poza cechami podanymi w diagnozie różni się od pozostałych gatunków rodzaju przeciętnie dłuższym i jaśniej ubarwionym ciałem. Najbardziej podobny jest sympatryczny T. predecessor, który wraz z nowym gatunkiem ma pojedynczy wcisk na ciemieniu (wszystkie inne gatunki Teoreticus mają dwa wyraźne wciski). Teoreticus belissimus można odróżnić od T. predecessor wyłącznie na podstawie budowy aparatu kopulacyjnego samca; nowy gatunek ma ścięty, trapezowaty wierzchołek edeagusa (zaokrąglony u T. predecessor) i wygięte paramery (proste u T. predecessor).

 

     Na pierwszy rzut oka wydaje się, że sprawa jest bardzo prosta. Jakiś specjalista-taksonom odkrył nowy gatunek i opisał go. Co jednak naprawdę znaczy samo opublikowanie formalnego opisu, jak interpretować poszczególne jego części i skąd wiadomo, że taka publikacja jest produktem wysokiej jakości, a nie gniotem, z którym inni specjaliści będą mieli kłopoty? Rozbierzmy tę konstrukcję na czynniki pierwsze i zobaczmy, co kryje się za poszczególnymi fragmentami tekstu.

 

1. Element pierwszy: nazwa Teoreticus belissimus sp. n.

      W tym miejscu autor dokonuje największego skrótu myślowego, sprytnie ukrytego przed okiem laika. Po odszyfrowaniu ta krótka linijka brzmi następująco:

 

"Niniejszym oświadczam, że pewna liczba osobników, które przestudiowałem, posiada zespół cech różniących je od wszystkich innych gatunków opisanych z planety Ziemia. Stawiam więc hipotezę, że osobniki te należą do nieznanego wcześniej gatunku, nadaję mu nazwę, w dalszych częściach tekstu przedstawiam argumenty popierające moje wnioski oraz zapraszam wszystkich do weryfikowania mojej hipotezy."

 

       Rzecz niby prosta i oczywista dla każdego prawidłowo wyedukowanego taksonoma, jednak często niezbyt dobrze rozumiana przez szersze grono czytelników. Postawiona hipoteza jest wynikiem pewnej pracy włożonej w poznanie wycinka rzeczywistości, jaki autor pracy, specjalista, obrał sobie za przedmiot badań. Oczywiście im lepiej autor zna dokonania wcześniejszych badaczy pracujących w tej samej dziedzinie nauki, tym lepszym narzędziem do stawiania hipotez dysponuje.

         Hipotez, zgodnie z przyjętą w naukach przyrodniczych metodologią, nie sposób udowodnić. Z powodu braku odpowiednich narzedzi nie ma takiej możliwości. Innymi słowy, nie można udowodnić, że Teoreticus belissimus, czy jakikolwiek inny gatunek, jest naprawdę odrębnym gatunkiem. Hipotezę można sfalsyfikować, a więc można wykazać, że jest ona fałszywa. Można poddać ponownym badaniom materiał typowy naszego autora, można znaleźć większą liczbę osobników z tej samej i innych populacji, można odkryć nowe cechy, zbadać zakres zmienności. Po dokonaniu tego wszystkiego może się okazać, że nasz autor nie miał racji, że jego hipoteza jest błędna, że Teoreticus belissimus nie jest odrębnym gatunkiem. Dla przykładu, możemy sfalsyfikować tę hipotezę wykazując, że na obecnym etapie zaawansowania metod naukowych, Teoreticus belissimus jest nieodróżnialny od wcześniej opisanego T. turpiculus.

      Żeby hipoteza o odrębności gatunkowej Teoreticus belissimus utrzymała się i umocniła, kolejni badacze, po zbadaniu większej liczby okazów, po uwzględnieniu innych cech, po przeanalizowaniu rozmieszczenia, historii ewolucyjnej itp., muszą dojść do takich samych wniosków. Muszą oni zgodzić się z naszym autorem. Jeśli opisu oryginalnego dokonano dwieście lat temu i od tego czasu jego nazwa cytowana była choćby i setki razy w różnych katalogach, to wcale nie znaczy, że mamy na pewno do czynienia z dobrym (tzn. odrębnym) gatunkiem. To może znaczyć tylko tyle, że nikomu nie chciało się szukać nowych faktów, umożliwiających wsparcie lub odrzucenie hipotezy autora opisu oryginalnego.

        Mamy więc w światowych katalogach setki tysięcy gatunków, które pozornie wyglądają tak samo - ciąg liter na kartce papieru, linia za linią. W rzeczywistości każda taka linia, każda nazwa gatunkowa, to pojedyncza hipoteza, każda w bardzo różnym stopniu poparta naukową argumentacją. Mamy gatunki, które są bardzo silnymi hipotezami, bo były intensywnie badane przez wielu specjalistów i przez wiele dziesięcioleci, i nikt dotychczas nie znalazł argumentów zaprzeczających ich odrębności. Mamy gatunki, będące słabymi hipotezami, opisane na podstawie cech morfologicznych jednego osobnika, bez poparcia danymi dotyczącymi zmienności wewnątrz populacji czy innymi argumentami. Pomiędzy tymi skrajnościami jest oczywiście mrowie hipotez o różnej mocy.

         Słabych hipotez jest w entomologii większość i od nich właśnie zaczynają się dalsze badania i formułowanie kolejnych wniosków. Odkryliśmy, że jakiś osobnik (przeważnie już jako spreparowany okaz) jest inny od wszystkich znanych i opisanych. Stawiamy hipotezę, że należy on do nowego gatunku, nadajemy nazwę, dokonujemy opisu, wyliczamy fakty, na podstawie których doszliśmy do takich, a nie innych wniosków. Publikujemy tę nazwę i opis. W ten sposób dzielimy się naszą hipotezą z innymi naukowcami, poddajemy nasze wnioski publicznej krytyce i sami dalej badamy ten takson, żeby wesprzeć naszą hipotezę nowymi danymi lub (co się zdarza) odrzucić ją. To standard i chleb powszedni w pracy taksonoma.

      Pamiętajmy więc, że mamy do czynienia z hipotezami, i jedyne, co możemy zrobić, to szukać dalszych argumentów je wspierających lub przynajmniej jednego zaprzeczającego. Stopniowo, w miarę wzrastania naszej wiedzy, wzmacniamy hipotezę lub ją odrzucamy.

 

2. Element drugi: materiał typowy.

       Tutaj na laika czeka pułapka, jaką jest przymiotnik "typowy". Typ opisowy to okaz, który został zbadany przez autora opisu nowego gatunku i na jego podstawie podano ten pierwszy opis. Jest to nosiciel nazwy, bo nazwa gatunkowa powinna być przypisana do konkretnego okazu. Pamiętajmy, że "okaz typowy" to fachowy termin, a nie deklaracja, że taki okaz posiada cechy typowe, przeciętne, że jest reprezentatywny dla gatunku. Autor opisu gatunku miał akurat ten okaz w ręku, kiedy wyciągał swoje wnioski i dzięki temu ten okaz nazywa się teraz "okazem typowym". Przy dzisiejszych standardach, jeśli był to jeden okaz, nazywa się go holotypem, jeśli były co najmniej dwa, to jest to seria typowa. W serii typowej musi zostać wyznaczony pojedynczy nosiciel nazwy i to on właśnie staje się holotypem w momencie opublikowania pracy. Pozostałe okazy serii typowej nazywa się paratypami. Może ich być choćby i tysiąc, jeśli tylko autor opisu zbadał je wszystkie i na ich podstawie wyciągał wnioski. Okaz typowy może okazać się np. jedną z wielu form jakiejś bardzo zmiennej w ubarwieniu biedronki, i to akurat formą bardzo rzadko spotykaną. Może wręcz być bardzo nietypowy, choćby pod względem ubarwienia czy innych cech. Nie ma to żadnego znaczenia dla jego formalnego statusu - jest to okaz typowy.

 

3. Element trzeci: diagnoza.

       Te kilka cech podanych we fragmencie tekstu zwanym diagnozą to esencja całej pracy. Powinny być tutaj wyliczone wyłącznie starannie wybrane cechy pozwalające odróżnić nowy gatunek od wszystkich innych wcześniej znanych w tym samym rodzaju. To jest właśnie argumentacja autora opisu, popierająca jego hipotezę. Naszą przykładową diagnozę należy czytać tak: "gatunek Teoreticus belissimus różni się od wszystkich innych w rodzaju Teoreticus następującym zestawem cech: (i tu następuje wyliczanka)". Jeśli brak wydzielonej diagnozy, a jest tylko charakterystyka całego wyglądu jednego czy wielu osobników, to oczywiście będą w niej te same cechy, ale pośród wielu innych. W takim wypadku czytelnik może mieć spore trudności z wyodrębnieniem z opisu argumentów popierających hipotezę autora.

        Autor, który zaniechał podania diagnozy lub sformułował ją w nieprawidłowy sposób (np. wyliczając w niej również cechy wspólne wszystkim gatunkom rodzaju lub cechy w praktyce niemożliwe do jednoznacznej interpretacji lub niejasne) zwykle po prostu nie zna metodologii obowiązującej w taksonomii. Nie wie, że hipoteza nie poparta jasno wyłożoną argumentacją jest słabiutka i stanowi dobitne świadectwo jego marnych kompetencji.

 

4. Element czwarty: opis (czyli charakterystyka gatunku).

       Tutaj rzetelny autor powinien podać tak drobiazgowy opis morfologii zbadanych przez siebie okazów, jak to tylko możliwe. Nie "głowa szeroka, przedplecze zielone, zadek śmierdzący, dziękuję za uwagę", tylko charakterystyka każdej części ciała, jaką tylko da się zbadać. I na dodatek najważniejsze struktury zilustrowane (u wielu owadów często będą to aparaty kopulacyjne, których zawiłe kształty bywają trudne do opisu i łatwiej je pokazać na obrazkach).

        Drobiazgowy opis, poza danymi dotyczącymi samego nowego gatunku, dostarcza czytelnikowi jeszcze innych, równie ważnych informacji. Mówi on mianowicie, co następuje: "zbadałem moje okazy starannie, nie pomijając drobnych szczegółów; jestem rzetelnym naukowcem i poważnie podchodzę do swojej pracy; moim zamiarem było zaprezentowanie innym taksonomom wszelkich możliwych danych pozwalających ocenić im moją fachowość i ułatwić im dalszą pracę nad weryfikacją mojej hipotezy".

        Zawsze pewne cechy, zwane kluczowymi, uważane są za ważniejsze od innych. Bywają to cechy o małej zmienności wewnątrz gatunku, rzucające się w oczy, pozwalające stosunkowo szybko zidentyfikować dany gatunek. Jednak nierzadko zdarza się, że badając nowe okazy i odkrywając kolejne, nowe gatunki w tym samym rodzaju, dochodzimy do wniosku, że jednak jakaś cecha kluczowa nie jest wcale taka niezmienna w populacji, że są inne, lepsze cechy pozwalające na pewniejszą identyfikację. Nie sposób z góry przewidzieć, jakie cechy w przyszłości będą uważane za bardzo ważne dla szybkiego i wiarygodnego oznaczania, dla rekonstrukcji ewolucyjnych itd. Dlatego opis powinien zawierać jak najwięcej szczegółów, dzięki którym następni badacze nie będą zmuszeni do pożyczania okazu typowego z drugiego końca świata tylko po to, żeby sprawdzić czy określenie "przedplecze poprzeczne" oznacza szerokość odrobinę większą czy może dużo większą od długości. A przecież wystarczyło zmierzyć okazy i napisać, że długość przedplecza to 4,6-4,8 mm, a szerokość 5,6-5,8 mm.

 

5. Element piąty: uwagi.

        Jeśli nowy gatunek jest jednym z wielu znanych w tym rodzaju, to dodatkowe informacje podane w tej sekcji mogą znacznie ułatwić oznaczanie. Autor zbadał wszystkie inne gatunki i potrafi dokonać porównań, wyglądających mniej więcej tak: "Teoreticus belissimus różni się od T. turpiculus długością drugiego antennomeru; od T. cadaverinus ubarwieniem ciała; od T. necrophagus liczbą zębów na goleniach; od T. xxx itd.". Można taką wiedzę streścić w formie klucza do oznaczania, a można też pomóc innym badaczom poprzez krótkie i zwięzłe wskazówki. Mogą one zostać sformułowane np. tak: "Teoreticus belissimus należy do grupy gatunków charakteryzujących się silnie wydłużonym jedenastym antennomerem (wszystkie pozostałe gatunki Teoreticus mają antennomer jedenasty o długości równej lub mniejszej od szerokości). W obrębie tej grupy T. belissimus łatwo można odróżnić na podstawie dwóch bocznych kolców na przedpleczu (jeden u pozostałych przedstawicieli)."

         Takie krótkie komentarze, często określane mianem diagnozy różnicującej, świadczą o tym, że autor nie tylko postawił sobie za cel opisanie nowego gatunku, ale też podzielenie się jak największą porcją wiedzy, jaką nabył w trakcie swoich badań, żeby następni naukowcy mieli ułatwione zadanie weryfikowania jego hipotez. Nie ma obowiązku podawania takich dodatkowych wskazówek, nie zawsze też jest to konieczne (np. w grupach, w których o oznaczeniu decyduje aparat kopulacyjny i tak najwyższą instancją jest wierny rysunek tego ostatniego, a opisowe wskazówki mogą być mało przydatne). Jednak w wielu przypadkach tego typu uwagi bardzo pomagają zidentyfikować nowy gatunek osobom, które mają z nim po raz pierwszy do czynienia.

 

 

        Jak łatwo zauważyć, konstrukcja opisu nowego gatunku posiada przejrzystą, wewnętrzną logikę. Na początku autor przedstawia swoją hipotezę, następnie zwięzłe, rzeczowe argumenty ją wspierające, a dalej świadectwo swojego procesu myślowego, a więc opis tego, co zobaczył i udokumentował w trakcie badań, opis wycinka rzeczywistości, który (jego zdaniem) wcześniej nie był znany. Każdy z elementów opisu zawiera informacje pozwalające doświadczonemu czytelnikowi wyciągnąć wnioski na temat umiejętności, wiedzy i rzetelności autora. Można ocenić czy autor naprawdę chciał ułatwić innym badaczom zweryfikowanie swojej hipotezy czy może chodziło tylko o wyprodukowanie kolejnego artykuliku, kolejnej nazwy, od której wara, bo to moje i tylko moje. A może wręcz zabrakło wiedzy, jaką funkcję powinien pełnić opis, czym jest hipoteza, po co się ją stawia i co z nią można (a nawet trzeba) robić. To ostatnie może też niestety sugerować, że autor nie w pełni rozumie opisy innych badaczy, a to już problem poważny i mogący zaważyć na kształcie taksonomii całej grupy, którą się taki ignorant zajmuje.