Ontologías de términos para biología comparada y filogenia

MARTÍN J. RAMÍREZ; JONATHAN CODDINGTON; JONATHAN CODDINGTON

San Isidro, Buenos Aires, Argentina

Congreso; VII Reunión Argentina de Cladística y Biogeografía; 2007

Instituto de Botánica Darwinion

El concepto de homología define al campo de la biología comparada y a la matriz conceptual donde viven las hipótesis filogenéticas.  Una matriz filogenética tradicional, con caracteres y terminales, es una manera simple de representar observaciones de biología comparada.  La atomización, discretización y simplificación de la biología impuesta por el método filogenético ha demostrado ser productiva en la generación metódica de conocimiento, especialmente por el acceso privilegiado de los sistemáticos a la diversidad taxonómica, en comparación con otras especialidades.   Hoy día, sin embargo, la manera clásica de realizar análisis filogenéticos con datos morfológicos está llegando a sus límites: (1) A medida que se acumulan los estudios, se hace cada vez más difícil mantenerse al tanto en la erudición, cobertura y documentación de los sistemas de caracteres. (2) El papel ya no es el mejor soporte para la difusión de conocimiento, y no puede dar cuenta de las cantidades masivas de datos que se producen. (3) El entrenamiento tradicional del sistemático está orientado al trabajo solitario. (4) Los formatos tradicionales no son interpretables por máquinas que puedan aliviar estos problemas.   Los repositorios públicos, accesibles electrónicamente, ofrecen nuevas oportunidades para la documentación, almacenamiento, y distribución del conocimiento, por un lado, y por otro, para la redefinición de la disciplina en un esquema colaborativo.  Las ontologías de términos biológicos proponen un esquema sencillo de representación del conocimiento académicamente aceptable y legible por máquinas.  Las ontologías utilizan vocabularios controlados, permitiendo la interoperabilidad, y aportan un esquema eficiente para la asociación de variabilidad fenotípica, genética y de desarrollo (Smith et al. 2005; Mabee et al. 2007; http://obofoundry.org/).   En este trabajo se presenta una ontología de términos de biología comparada de arañas, destinada a cubrir la variación reportada por caracteres utilizados en análisis filogenéticos (67 matrices, 30 autores, 905 géneros, 3280 caracteres luego de fusiones obvias).  Recientemente hemos presentado el uso de una ontología para manejar imágenes de manera eficiente en análisis filogenéticos (Ramírez et al. 2007).    Al representar conceptos biológicos como homología serial y homologías anidadas, la ontología es una herramienta poderosa para exploración y análisis de datos.  Y sobre todo, abre nuevas posibilidades para la colaboración entre especialistas en diversidad y en organismos modelo, la acumulación sostenible de conocimiento de biología comparada, y el uso de los datos de diversidad por la comunidad científica por fuera de la sistemática.   Referencias   Mabee, P. M., M. Ashburner, Q. Cronk, G. V. Gkoutos, M. Haendel, E. Segerdell, C. Mungall & M. Westerfield. 2007. Phenotype ontologies: the bridge between genomics and evolution. Trends in Ecology & Evolution, 22: 345-350. http://dx.doi.org/10.1016/j.tree.2007.03.013   Ramírez, M. J., J. A. Coddington, W. P. Maddison, P. E. Midford, L. Prendini, J. Miller, C. E. Griswold, G. Hormiga, P. Sierwald, N. Scharff, S. P. Benjamin, W. C. Wheeler. 2007. Linking of digital images to phylogenetic data matrices using a morphological ontology.  Systematic Biology, 56, 283–294.   Smith, B., W. Ceusters, B. Klugges, J. Köhler, A. Kumar, J. Lomax, C. Mungall, F. Neuhaus, A. L. Rector, and C. Rosse. 2005. Relations in biomedical ontologies. Genome Biol. 6:R46.