Constituídas por um conjunto de exemplares preservados, inteiros ou apenas parte desses, de espécies fósseis ou viventes e devidamente catalogados, as coleções biológicas científicas têm como principal finalidade estudos didático-científicos. São fundamentais para taxonomistas das áreas da botânica, zoologia e microbiologia, assim como para outros especialistas que estudam as espécies dos seres vivos do planeta.
Tais coleções fornecem informações sobre a diversidade e riqueza de espécies de uma região em períodos de tempo determinados, viabilizando um panorama geográfico e temporal da biodiversidade. Para que as informações sejam analisadas de forma conjunta, é necessário que os dados que constam das etiquetas sejam estruturados no formato de planilhas. Os dados normalmente são compostos de informações sobre procedência, data, coletor, nome do táxon, além de detalhes sobre o exemplar físico e/ou processo de coleta, preservação, entre outras.
Além da pesquisa científica, as informações contidas nas coleções são importantes para a definição de políticas públicas sobre conservação e uso sustentável da biodiversidade, bioeconomia, planejamento territorial, reflorestamento, e uma infinidade de atividades que necessitam dos dados precisos sobre a biodiversidade.
Como infraestruturas fundamentais e essenciais para o desenvolvimento científico e tecnológico, as coleções biológicas científicas precisam ser preservadas e modernizadas.
As coleções biológicas, em geral, são divididas em três grandes categorias, que por sua vez possuem sub-coleções de acordo com as necessidades de pesquisa das organizações que pertencem. Existem também coleções especializadas de referência, com acervos de relevância para um campo de estudo específico, como por exemplo a Coleção de Bactérias da Amazônia (FIOCRUZ).
Acervo formado por exemplares que atestam a riqueza zoológica das diversas regiões. No geral, tanto os espécimes de vertebrados quanto de invertebrados são preservados em meio líquido ou seco. Também existem esqueletos ou outras partes dos organismos preservados.
Muitas vezes denominadas Herbários, apresentam acervos formados por espécies da flora e funga (cogumelos e fungos). Preservam materiais como plantas dessecadas, frutos, sementes, amostras de madeira, dentre outros. O material pode ser mantido na forma de exsicata (prensado, seco e fixado em uma cartolina), em meio líquido, ou mesmo em lâminas com corte histológicos (laminoteca).
Acervo formado por recursos biológicos e material vivo (por exemplo linhagens de bactérias). Essas coleções abordam temas não tratados nas coleções zoológicas ou herbários como biossegurança, controle de qualidade e pureza das linhagens.
Montar uma coleção biológica não é atribuição apenas das grandes instituições de pesquisa e museus de história natural, existem diversas coleções pequenas geridas por organizações menores e até por pesquisadores independentes. Qualquer que seja seu tamanho, a formação de uma coleção biológica passa pelas seguintes etapas:
1 – Coleta intensiva de indivíduos em seus habitats;
2 – Preparação do material coletado;
3 – Triagem, catalogação e identificação do material em laboratórios;
4 – Inclusão dos indivíduos, considerados como material-testemunho, em acervos preservados em condições adequadas;
5 – Digitalização, estruturação, padronização e publicação dos dados.
O rei português Dom João VI foi o responsável pela criação da primeira coleção científica brasileira. Em 1818, quando o Rio de Janeiro era a capital do então Reino Unido de Portugal, Brasil e Algarves, o regente fundou a Casa dos Pássaros, instituição que deu origem ao Museu Nacional do Rio de Janeiro. Foi também Dom João VI o criador do Jardim Botânico do Rio de Janeiro, hoje uma das mais renomadas instituições de pesquisa em flora do Brasil, que surgiu em 1808 como jardim para aclimatação de espécies vegetais originárias de outras partes do mundo.
Inaugurado em 1818 o Museu Nacional do Rio de Janeiro é a primeira coleção científica do Brasil, na gravura ao lado o pintor alemão Rugendas retrata a área de uma plantação de chá onde seria criado o Jardim Botânico do Rio de Janeiro.
Posteriormente, em 1866 e 1886, foram criadas as coleções científicas do Museu Paraense Emílio Goeldi e do Museu de Zoologia da Universidade de São Paulo, respectivamente. A partir daí, começaram a surgir coleções biológicas em diversas outras instituições, como universidades e institutos de pesquisa. Somam-se a essas, atualmente, também as coleções particulares.
O número exato de coleções biológicas existente no Brasil ainda não foi determinado com exatidão. Os resultados de um levantamento recente, coordenado pela Sociedade Brasileira de Zoologia (SBZ), e publicado no livro “Coleções Biológicas Científicas Brasileiras: diagnóstico, prioridades e recomendações” indica a existência de cerca de 1000 coleções científicas, das quais, cerca de 600 coleções de 195 instituições estão no Catálogo de Coleções Biológicas Científicas do Brasil.
O ciclo econômico da borracha contribuiu também para o começo da pesquisa científica na Amazônia. Em 1866, é criado o Museu Paraense Emílio Goeldi. À esquerda, entrada do museu em 1910, ao lado funcionários da instituição em 1907.
Admirável Mundo Novo
Desde a chegada dos portugueses ao Brasil, o país sempre chamou a atenção dos mais diversos estudiosos. A partir do século XVIII, com o avanço das ciências naturais na Europa, diversas missões estrangeiras vieram ao país para tentar desvendar os mistérios da natureza selvagem. É incalculável a quantidade de amostras da biodiversidade brasileira que foram coletadas e levadas para fora do Brasil e hoje pertencem a coleções biológicas em todas as partes do mundo.
1816 - O botânico francês Auguste de Saint-Hilaire inicia uma viagem de cinco anos por diversas regiões do Brasil, na qual coletou cerca de 30 mil exemplares, dos quais seis a sete mil espécimes de plantas. A viagem resultou nos três volumes da Flora brasiliae meridionali (1825, 1829 e 1833) e os exemplares botânicos foram depositados no Herbário de Paris do Muséum National d’Histoire Naturelle e da universidade de Montpellier e de Clermont-Ferrand, França.
1817 - A Missão Austríaca chega ao Brasil junto com a arquiduquesa Leopoldina da Áustria, que se casaria com o futuro Imperador do Brasil Dom Pedro I. Nela vieram Karl Philip von Martius, Johann von Spix e Thomas Ender, que até 1820 percorreram cerca de 10 mil quilômetros no Brasil, recolhendo informações sobre a flora, fauna e sociedade brasileira. De volta a Europa, eles publicaram o Flora Brasiliensis, uma das obras mais completas da botânica nacional, com mais de 22 mil espécies catalogadas.
1832 - Foi a vez do então jovem Charles Darwin desembarcar em Salvador a bordo do veleiro HMS Beagle, a serviço da Marinha Real Britânica. Em seu diário, o naturalista se mostra maravilhado ao vivenciar a exuberância da fauna e flora de uma então quase intacta Mata Atlântica. Em cinco anos, a expedição explorou praticamente toda a costa da América do Sul, da Bahia ao arquipélago de Galápagos, no Equador, com paradas no Uruguai, Argentina, Chile e Peru. A viagem foi fundamental para Darwin desenvolver sua teoria da evolução e publicar o clássico “A Origem das Espécies”, em 1859.
O acesso e o uso dos dados contidos nas coleções têm aumentado a partir da digitalização e publicação dos dados desses acervos. Antes acessíveis somente por meio de publicações científicas ou por meio de visitas restritas, normalmente por pessoas do meio acadêmico para fins de pesquisa, os dados contidos nos acervos são hoje crescentemente disponibilizados em sistemas on-line, reduzindo esforços, custos e tempo necessários para que sejam acessados.
A digitalização consiste na conversão de informações para formato eletrônico, permitindo que sejam disponibilizadas em bancos de dados on-line, sejam de acesso público ou restrito a grupos específicos. Esse processo abrange uma variedade de materiais, como etiquetas de espécimes de fauna e flora, os próprios espécimes, cadernos de campo, livros de tombo e qualquer outra informação originalmente em formato físico.
Os benefícios da digitalização vão além da preservação das coleções biológicas, impactando positivamente o trabalho dos pesquisadores e o fluxo de atividades da instituição. A cartilha “Initiating a Collection Digitisation Project”, do Sistema Global de Informação sobre Biodiversidade (GBIF), destaca diversas razões para a digitalização:
Aumentar o uso dos dados da coleção biológica - Os dados digitalizados podem ser disseminados com muito mais facilidade, aumentando o número de pessoas que os acessam e utilizam suas informações.
Ampliar as formas de estudo dos dados - Com a coleção digitalizada, os dados podem ser consultados de maneiras diversas com ferramentas de busca específicas. É possível, por exemplo, organizar os dados por coletor e data de coleta, pelo táxon, pela posição geográfica ou de qualquer outra forma. Ou seja, a criação de um banco de dados bem estruturado, permite a sua visualização da maneira que o pesquisador necessitar, aumentando assim o uso e a relevância dos dados.
Aprimorar as atividades curatoriais da coleção - Com os dados digitalizados, o curador da coleção ganha em agilidade e facilidade para realizar seu trabalho, aprimorando os processos diários da instituição. Algumas ações como controle de empréstimo de espécimes, identificação de imprecisões de dados, padronização da terminologia usada nas etiquetas de amostras, entre outras, são beneficiadas pela digitalização.
Proteger os espécimes da coleção - Após um primeiro manuseio da amostra para o registro eletrônico da mesma, a digitalização reduz drasticamente a necessidade de manuseio dos objetos físicos, trazendo um ganho de longevidade. Isto é especialmente importante para itens insubstituíveis, como espécimes de tipo. No entanto, a digitalização não deve causar uma restrição do acesso ao modelo, já que muitas formas de pesquisa continuam a exigir o exame físico do item original. A coleção digital também é fundamental para a gestão de desastres. Se algum acidente acontecer que venha a danificar a coleção original, o acervo digital continuará a ser um recurso valioso.
Reduzir o tempo de futuras transcrições - Depois da primeira transcrição dos dados de uma amostra, ela não precisa ser transcrita novamente para novos projetos com o mesmo espécime. Isto traz eficiência a futuros projetos de pesquisa, reduzindo o tempo e os custos.
Aumentar a relevância da coleção - Instituições têm interesse em acessar dados de uma ampla gama de fontes que não meramente suas próprias coleções. Há também um aumento da pressão para permitir maior acesso à coleções de instituições e muitos novos projetos exigem acesso on-line aos dados resultantes, empurrando para a frente a criação de dados digitais. A exigência por parte dos usuários de dados com uma qualidade cada vez melhor também fortalecem as informações da coleção original. Com a digitalização, também é mais fácil monitorar o tamanho, o crescimento e o uso do acervo, gerando dados sobre a relevância da coleção que podem ser úteis na busca por financiamento para novos projetos.
Contribuir em pesquisas além do escopo tradicional da instituição – Ao serem digitalizadas e disponibilizadas em bancos de dados on-line, as coleções podem passar a contribuir com projetos de pesquisa que podem ir além do que é tradicionalmente estudado pela instituição.
Reforçar a legislação - De acordo com uma recomendação da Convenção sobre a Diversidade Biológica (CDB), da qual o Brasil é um dos países signatários, os países devem investir na integração e disponibilização de informações e dados on-line sobre biodiversidade. Assim, a digitalização dos dados é crucial para atender esta recomendação e cada vez mais necessário, até no que tange o financiamento público de coleções biológicas.
Existem diversos sistemas ou ferramentas para a gestão de coleções biológicas científicas, alguns disponíveis para o uso sem custo, outros exigem o pagamento de uma licença. A escolha de determinada ferramenta de gerenciamento da coleção deve considerar a interoperabilidade e facilidade de exportação de dados, preferencialmente para o Integrated Publishing Toolkit (IPT), ferramenta desenvolvida pela rede Global Biodiversity Information Facility (GBIF) e utilizada por plataformas em biodiversidade, como, por exemplo, o Sistema de Informação sobre a Biodiversidade Brasileira (SiBBr) e o Ocean Biodiversity Information System (OBIS). Os sistemas mais utilizados no Brasil e suas propriedades técnicas gerais são apresentados abaixo.
Desenvolvido pelo Department of Plant Science da Universidade de Oxford no Reino Unido, o BRAHMS (Botanical Research and Herbarium Management System), foi um dos sistemas pioneiros em pesquisa e gerenciamento de coleções botânicas e amplamente usado no Brasil. É um software livre até a versão 7.x, que pode ser baixada gratuitamente. Com o lançamento do novo sistema em 2020, a partir da versão 8.0, a licença anual passou a ser paga, o que restringiu seu acesso à comunidade botânica brasileira. O sistema possibilita a utilização por multiusuários e um bom controle do administrador do sistema, com diversos níveis de usuários e histórico de operações do banco. Facilita a exportação em DwC a partir do próprio programa em arquivos DBF, similares a uma tabela excel.
O Sistema JABOT, lançado em 2005 e em contínuo desenvolvimento pela equipe do Instituto de Pesquisas do Jardim Botânico do Rio de Janeiro (JBRJ), visa promover a independência tecnológica bem como assegurar que não haja mudanças compulsórias em face da descontinuidade de versões de software (Silva et al. 2017). Com licença livre, o sistema reflete o conhecimento adquirido por uma equipe multidisciplinar composta por botânicos responsáveis pelo gerenciamento do conteúdo digital e curadoria dos herbários (Silva et al. 2017). É hospedado em nuvem com acesso por login e senha e é composto pelos módulos: inserção, gerenciamento, consulta e exportação. Dentre as funcionalidades de curadoria destacam-se o controle de intercâmbio de exemplares entre os herbários associados, principalmente com relação às guias de remessa de empréstimos e doações. O módulo de busca permite consultas aplicadas às coleções científicas, imagens e exsicatas. Finalmente, o sistema exporta em diferentes formatos e em DwC, facilitando a interoperabilidade e publicação em ferramentas como o IPT que exigem a padronização em DwC e viabilizam a publicação no SiBBr e no GBIF.
O Specify é um sistema que foi criado em 1986 com o objetivo de fornecer condições à gestão das informações associadas ao material biológico das coleções, e também propiciar um ambiente em que os responsáveis pelas coleções possam discutir e solucionar questões relacionadas ao tema. Trata-se de um software de código aberto colaborativo, em evolução contínua (a versão atual é o Specify 7, de 2019) que oferece aos seus membros serviços e treinamentos para digitalização, integração, curadoria e acesso aos dados de coleções de forma online. É amplamente usado por coleções na Europa e Estados Unidos e algumas instituições brasileiras como Museu de Zoologia (MZUSP), Museu Nacional (MN), Museu Paraense Emílio Goeldi (MPEG) e Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (INPA), adotaram esse sistema.
Em 2021, como resultado do projeto CESP/GBIF, “O papel das Redes de Coleções Zoológicas no aprimoramento e preenchimento de lacunas taxonômicas e geográficas em bases de dados de acesso aberto” vários webinários sobre o sistema Specify foram ministrados com o intuito de ensinar como iniciar, instalar, preparar e importar os dados e, finalmente, como exportar os dados para o IPT e posterior publicação no SiBBr e GBIF. Apesar das inúmeras vantagens em se utilizar o Specify, deve-se ter em consideração que é necessário suporte de TI para instalação, implementação e manutenção do sistema, servidores e recurso computacional, o que pode gerar um custo para a coleção, que deve ser previsto antes de sua implementação.
Muitas coleções utilizam planilhas de dados digitais para o gerenciamento dos seus acervos, qualquer que seja o grupo taxonômico considerado. Esse procedimento é possível utilizando--se os programas MS Excel (Licença Microsoft) ou LibreOfficeCalc desde que as planilhas estejam corretamente estruturadas e formatadas, preferencialmente no padrão DwC, facilitando a importação por ferramentas de publicação de dados (IPT – Integrated Publishing Toolkit). Contudo, o uso de planilhas não é recomendado para coleções com um número grande de exemplares, uma vez que se várias pessoas tiverem acesso e forem editar os dados há grande possibilidade de que ocorram erros, já que o controle de diferentes versões não é muito eficiente, mesmo que as planilhas sejam disponibilizadas de forma on-line. Entretanto, na falta de infraestrutura e recursos, planilhas de dados digitais, divididas por subgrupos ou coleções e com cópias de segurança, podem ser um sistema útil até que ferramentas mais robustas de gerenciamento possam ser adquiridas ou estejam disponíveis sem custos.
Cabe destacar que existem aplicativos, como o Google AppSheet, que podem facilitar o gerenciamento destas planilhas. O curador ou responsável define os campos, tanto do aplicativo quanto da planilha e, assim, consegue inserir e/ou editar informações em uma linha (espécime) de forma isolada sem que seja necessário abrir a planilha inteira. São permitidos vários perfis de edição e revisão, além da exportação dos registros para uma planilha no google drive, para que possa então ser exportada para publicação no IPT.
Algumas instituições utilizam softwares para bancos de dados relacionais, tendo desenvolvido seus próprios sistemas mesmo antes da disponibilização de outras alternativas. Vários foram desenvolvidos em componentes de suites Office, como o Microsoft Access, e o LibreOffice Base, que usa a mesma estrutura. Ainda, dentro do sistema da MacOS é comum o uso do FileMaker (Apple) com a mesma finalidade. A complexidade desses sistemas varia. Alguns exemplos divulgados para uso geral há vários anos ainda estão disponíveis, como o Mandala (INHS) e o Mantis (NMNH), ambos baseados em Filemaker. Em geral, essa opção depende originalmente de um desenvolvedor local que prepare as tabelas e os padrões de busca (queries), e frequentemente o suporte pode se tornar limitado ou inexistente quando os projetos a que estão vinculados são concluídos, a não ser que tenham sido adotados de maneira que haja suporte da comunidade. Há que se considerar novamente as duas questões básicas: uma, se os bancos desenvolvidos exportam as tabelas de maneira adequada para backup (de preferência em DarwinCore) e, segundo, se há um plano de backup estruturado, especialmente se esses arquivos forem mantidos em computadores da própria coleção, como é frequentemente o caso.
O Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI) delegou à Sociedade Brasileira de Zoologia (SBZ) a
coordenação do Projeto
“O
papel das Redes de Coleções Zoológicas no aprimoramento e preenchimento de
lacunas taxonômicas e geográficas em bases de dados de acesso aberto” no âmbito do Edital CESP do
Global
Biodiversity Information Facility – GBIF. Esse Projeto fortaleceu as coleções zoológicas, fornecendo
diretrizes e capacitação no tema referente à gestão de coleções. Como complementação a esse Projeto, o
MCTI encomendou à SBZ a realização de um diagnóstico das coleções biológicas científicas do Brasil. Esse
trabalho, realizado em cooperação com a Sociedade Botânica do
Brasil (SBB), a
Sociedade Brasileira de
Microbiologia (SBM), a Sociedade Brasileira de
Virologia (SBV) e as sociedades constituintes do Fórum de
Sociedades da área de Zoologia, resultou na elaboração de um Manual e um livro, com diversos dados e
informações sobre as coleções biológicas científicas brasileiras disponíveis no formato de Power BI.
Plataforma BI com informações referentes ao diagnóstico das coleções biológicas científicas brasileiras.
Disponível em: < https://sibbr.gov.br/page/colecoes-biologicas-cientificas.html > .. Acesso em: .
Luciane Marinoni (SZB) e Isaac Jorge.
Keila Macfadem Juarez e Clara Baringo Fonseca.