Evolução dos herbários: de hortus sicus em livros antigos para coleções virtuais em todo o mundo

O surgimento do herbário (ou seja, coleção de plantas secas classificadas por família, gênero e espécie) remonta ao Renascimento, quando o botânico italiano Luca Ghini criou uma técnica para coletar, preservar e catalogar espécimes vegetais. Precisamente, ele prensou e preservou plantas medicinais em livros, criando assim o primeiro hortus sicus – um jardim seco guardado em estantes. Dois séculos depois, Carl Lineu  – conhecido como o “Pai da Taxonomia” – otimizou esse método fixando um espécime em uma única folha de papel e produziu um repositório de cartões de plantas organizados em grupos de espécies estreitamente relacionadas. Surpreendentemente, esse formato tem sido usado para negociação e troca por séculos e ainda é considerado um padrão!

Seiscentos anos depois, 3000 herbários em todo o mundo estão passando por uma verdadeira revolução: digitalização de antigos cartões de plantas, uso extensivo de aprendizado de máquina para identificação e descrição de espécies e mobilização online de big data estão acelerando a geração do herbário do futuro, um inventário global da biodiversidade vegetal contendo informações abrangentes sobre milhares de espécies (por exemplo, imagens, georreferenciamento, usos e preparações, dados genéticos e fenotípicos). Além de seu uso bem estabelecido na botânica sistemática, novas aplicações de antigos herbários foram propostas por Carlos C. Davis – Professor de Biologia Organísmica e Evolutiva e Curador de Plantas Vasculares no Harvard University Herbaria – em recente rever publicado em Trends in Ecology and Evolution, com foco particular na conservação de plantas.

Figura 1. Exemplos de herbários centenários. À esquerda, retrato do professor Ghini com um “livro de plantas” na mão, exposto no Museu de Jardim Botânico de Pisa (Arquivo:Scuola toscana, ritratto di luca ghini, xix secolo.jpg – Wikimedia Commons). À direita, herbário (capa, catálogo e ficha da planta) do botânico inglês William Ick, conservado nos Museus de Birmingham (Arquivo: Herbário de Ick.jpg – Wikimedia Commons)

Legado colonial de coleções de plantas

Desde as primeiras explorações botânicas nos séculos XVI e XVII, os naturalistas têm sido “plantas de caça” em regiões com alta diversidade biológica – tipicamente áreas tropicais do Sul Global – e preservando espécimes para estudos posteriores em jardins botânicos e coleções particulares – tipicamente em regiões temperadas do Norte Global.

Embora grandes avanços tenham sido feitos na regulamentação do intercâmbio de espécimes e descoberta de plantas, ainda é necessário mais trabalho para reconhecer firmemente a origem da biodiversidade vegetal e reconhecer o valor do conhecimento local transmitido pelas comunidades indígenas.

Valor dos Recursos de Biodiversidade Digital para Conservação de Plantas

Além dos valores históricos e culturais dessas incríveis obras de arte, os herbários oferecem uma oportunidade extraordinária para enfrentar a crise da biodiversidade. De fato, inúmeros registros de espécimes vegetais facilitam o estudo da evolução das plantas no tempo e no espaço, pois fornecem informações valiosas sobre a origem e distribuição geográfica de uma espécie, bem como seu padrão de diversificação e preservação atual. Assim, os herbários podem ajudar muito os programas de conservação de plantas que visam proteger melhor os hotspots de biodiversidade e monitorar o status da perda de biodiversidade. De acordo com lista vermelha da IUCN, algumas espécies de plantas já foram extintas, outras estão em sério risco em seu habitat atual e várias espécies estão se tornando extremamente vulneráveis ​​na época antropogênica devido aos efeitos adversos das mudanças climáticas.

Rumo a um Inventário Global de Plantas: Acesso Aberto e “Herbariômica”

O autor sugeriu que as instituições internacionais devem fortalecer suas colaborações para reunir recursos digitais, rastrear dados com Identificadores de Objetos Digitais (DOIs) e fornecer globalmente Acesso Aberto a informações valiosas não apenas para naturalistas amadores e não especialistas envolvidos em projetos de Ciência Cidadã, mas também à comunidade científica.

Melhorias nos protocolos de extração de DNA antigo, sequenciamento otimizado e barato de genomas degradados e disponibilidade de ferramentas de bioinformática para processar grandes conjuntos de dados estão tornando o código de barras de DNA de coleções de plantas uma realidade. Dados genômicos e dados precisos sobre a caracterização morfológica e fenotípica de espécies de plantas incluídas no banco de dados científico devem ser vinculados a inventários de plantas existentes para criar um metaherbário global.

LEIA O ARTIGO

Davis, CC (2023) “O herbário do futuro,” Tendências em ecologia e evolução, 38(5), pp. 412–423. Disponível em: https://doi.org/10.1016/j.tree.2022.11.015.