Тема 11 : Представление об информационных системах по биоразнообразию. Ведение в геоинформационные системы по биоразнообразию.
Применение информационных технологий ознаменовало новый качественный уровень развития экологии и изучения биоразнообразия. В настоящее время исследователи как в России, так и в мире в целом располагают огромными массивами данных, описывающими разнообразие многих групп живых существ. Однако эти материалы крайне разнородны, а, кроме того, многие из них в силу разных обстоятельств практически не доступны для других ученых, преподавателей и студентов. Именно поэтому необходимо развитие единой идеологии, основанной на использовании универсальных информационных систем, которые не только позволят на новом технологическом уровне решать задачи инвентаризации биоразнообразия обширных территорий, но и создадут принципиально новые возможности анализа и синтеза данных. Без такой идеологии невозможно выявление закономерностей пространственно-временной организации биологического разнообразия России и сопредельных регионов. Попытки создания подобных информационных систем предпринимались неоднократно, в том числе и в мировом масштабе. Но исходная задача обычно ограничивалась либо созданием списков видов всех групп живых существ [например, World Species List (http://species.enviroweb.org), World Biodiversity Database (http://www.eti.uva.nl)], либо формированием многоуровневой информационной системы для какого-то таксона или же региона. Поставленная недавно задача создания узла индексации списков известных видов живых существ (http://www.sp2000.org) фактически еще далека до решения. Есть примеры вполне работоспособных систем, ориентированных на природоохранные аспекты (http://www.wcmc.org.uk) либо на потенциально вредные группы живых организмов. Есть хорошие примеры серверов, на которых размещены базы данных по коллекционным фондам отдельных учреждений (Зоологический институт РАН — http://www.zin.ru, ВИР, Институт систематики и экологии животных — http://szmn.eco.nsc.ru и др.). Вместе с тем существующий опыт создания аналогичных баз по молекулярной биологии позволяет предполагать, что формирование информационных систем позволит не только накапливать, но и анализировать данные, связанные с биоразнообразием. К сожалению, разнородность и смысловые различия используемых в разных областях биологии понятий и терминов, а также достаточно обычное их несоответствие друг другу создают серьезные трудности для формализованного описания данных, необходимого для построения и эффективного использования подобных систем. Особенно сложны аспекты, связанные с пространственно-временной организацией экосистем разного ранга. Реальная их гетерогенность отражается в неравномерном распределении популяций, видов и их сообществ. В результате даже самая простая попытка описания часто оказывается неадекватной, даже в силу элементарного смешения терминов. Все это означает необходимость формализации ключевых понятий и терминов, используемых для описания биоразнообразия в разных областях биологии, и установления взаимосвязей между ними. В действительности, в большинстве случаев уровень наших знаний таков, что мы не можем дать ответы на поставленные вопросы, когда речь идет о долговременных изменениях в биологическом разнообразии, особенно в пределах все биосферы, т. е. оболочки Земли, заселенной живыми существами. Для решения таких проблем необходимы целенаправленные и координированные усилия больших коллективов исследователей как в области биологии, так и информационных технологий.