ИСТИНА

Создание пространственно сбалансированного массива электронных данных по сосудистым растениям России на основе привлечения неоцифрованных ранее материалов и решения вопросов систематики ряда групп методами интегративной таксономии.

The digital economy implies the use of digital technologies in all spheres of life, especially in science. The creation of biodiversity databases, including for vascular plants, on the basis of herbarium collections is important for the development of life and Earth sciences. As a follow-up to the previous Project, taking into account the results obtained and the tasks solved, the overall goal of the Project for 2025 is to create a spatially balanced array of electronic data on vascular plants of Russia on the basis of the involvement of previously undigitized materials and resolve the systematics of some groups via methods of integrative taxonomy. Thus, the Project for 2025 is directly aimed at eliminating spatial and taxonomic heterogeneities in the dataset. We have formulated three key new challenges - they can be briefly characterized by the phrase “white spots”, by which we mean several aspects of the incompleteness of our knowledge and available data for the purposes of creating the Atlas... The concept of “white spots” should not be taken literally and exclusively from a geographical point of view, although the spatial aspect is key. Therefore, our new tasks are the following: (1). Increase in geodata coverage (“spatial white spots”): digitization and georeferencing of new data on plant locations on the basis of herbarium and non-herbarium sources with special attention to areas with insufficient density of spatial information (including the Arctic, mountainous areas, taiga areas, and new territories). (2). Integrative systematics of a number of groups (“taxonomic white spots”): in-depth molecular-genetic and anatomo-morphological studies of speciation, relatedness of taxa of different ranks, phylogeography of species of temperate regions of the Northern Hemisphere in general, and the flora of Russia in particular. (3). Development of the MSU Digital Herbarium consortium (“organizational white spots”): inclusion of new collection materials from existing organizations—participants of the consortium—in the scientific circulation of digital biodiversity data; connection of new consortium participants to the platform https://plant.depo.msu.ru/. Novelty. The paradigm of additional research and digitization of data to close “white spots” implies that all data will be new. As the project will be carried out in a relatively young field of science (biodiversity informatics), many of the planned results will have a high degree of scientific novelty. In some cases, we may be surpassed by some foreign competitors already in the course of the project. The application summarizes preliminary results from studies of a number of groups (both our own and as part of large and small collaborations) that we have worked with between 2023 and 2024. They demonstrate the novelty of modern molecular genetic approaches to address questions of speciation, evolutionary relatedness and dispersal in 12 groups of vascular plants. These studies will continue and be brought to final publications during the course of the project. The development of the MSU Digital Herbarium consortium will be accomplished both by way of replenishing old member institutions and by attracting new participants. These institutions independently seek opportunities for digitization (financial, organizational) or already conduct it according to our standards, and we will take over the infrastructural part of processing, publication, storage and data analysis of electronic collections. Several key principles will be actively used in the implementation of the project: openness, volunteerism, publicity, and connectivity.

Ожидаемые научные результаты даны ниже по задачам. Задача 1 (пространственные белые пятна). (А) Будет добавлено в базу данных Цифрового гербария МГУ 90 тыс. новых гербарных образцов с обязательными метаданными. Её общий объем к концу 2027 года составит не менее 1 436 472 образцов. Большинство образцов поступит в результате продолжающегося сканирования фондов Гербария ГБС РАН, второй по размерам источник поступлений новых записей в базе – образцы от новых участников Консорциума. (Б) Будет добавлено в базу данных Цифрового гербария МГУ 75 тыс. новых геопривязок, ее общий объем к концу 2027 года составит не менее 1 065 342 геопривязок. Ожидается поступление новых геоданных, основанных на гербарных источниках, из различных регионов, которые ранее испытывали недостаток в подобных сведениях. В частности, речь идёт об Арктике, горных районах Дальнего Востока и Сибири, а также о труднодоступных таёжных местностях и новых территориях. (В) Будет добавлено в базу данных Цифрового гербария МГУ 45 тыс. новых полнотекстовых расшифровок (транскрипций) этикеток гербарных образцов, её общий объем к концу 2027 года составит не менее 695 978 этикеток. Полнотекстовые расшифровки этикеток коллекционных образцов будут вводиться в соответствии с решением других задач Проекта, в частности, с целью обеспечения геоданными по алгоритмам автоматической геопривязки. (Г) При включении в базу данных «Локальные флоры России» 60 новых источников литературы ее общий объем к концу 2027 года общее число записей в базе (https://doi.org/10.15468/rxtjt2) составит не менее 742 130 записей. База данных «Локальные флоры России» будет и впредь служить ведущим агрегатором сведений, полученных в результате оцифровки флористической литературы, оставаясь ключевым компонентом «Атласа флоры России». (Д) При включении в базу данных чеклистов флоры России (https://www.inaturalist.org/posts/97993) 15 новых источников литературы общее число чеклистов составит к концу 2027 года 99 штук. Для некоторых регионов отсутствуют актуальные перечни сосудистых растений, которые будут составлены на основе данных, почерпнутых из нескольких доступных источников. (Е) При росте базы данных фотонаблюдений проекта «Флора России…» (https://flora.depo.msu.ru/) на 1,5 млн штук общее число наблюдений к концу 2027 года составит 5 585 697 единиц. Этот источник будет оставаться наиболее значимым по объёму новых сведений о флоре России в GBIF и «Атласе…». Задача 2 (таксономические белые пятна). (А) Будет осуществлён предварительный поиск по базе, проверка наличия доступного материала по изображениям, замена на аналоги (в случае необходимости) не менее 900 образцов. Результаты будут оформлены в виде двуязычной табличной выгрузки для дальнейшего включения в публикации и загрузки данных в GenBank/NCBI. Результатом отбора образцов будет физическое размещение в индивидуальных маркированных пакетах фрагментов листьев и/или цветков и/или плодов с 900 образцов. Изъятие для молекулярно-генетических исследований будет производится согласно внутренним протоколам Гербария. Изъятые фрагменты будут направлены в лаборатории для извлечения ДНК, дальнейшей амплификации и секвенирования. (Б) Результаты исследования хлоропластных геномов (пластомов) или их участков будут основаны не менее, чем на 450 образцах не менее, чем в семи группах сосудистых растений. Результаты исследования участков ядерных геномов будут основаны не менее, чем на 300 образцах не менее, чем в семи группах сосудистых растений. (В) Результаты (а) анализа несоответствий ядерной и пластомной филогений и (б) филогеографического анализа полученных молекулярных данных будут получены не менее, чем в семи группах сосудистых растений. Задача 3 (организационные белые пятна). (А) При добавлении в базу данных Цифрового гербария МГУ 78 тыс. новых изображений гербарных образцов имеющихся участников Консорциума и 12 тыс. новых изображений новых участников Консорциума ее общий объем к концу 2027 года составит не менее 1 413 449 изображений. Будет проведена проверка качества формируемой коллекции изображений, в том числе замена изображений низкого качества. (Б) При присоединении к консорциуму Цифрового гербария МГУ 6 новых участников Консорциума их общее число к концу 2027 года составит 15 организаций. Это один из ключевых ожидаемых результатов проекта.

Полностью опубликован в открытом доступе комплект растровых карт «Атласа флоры России» (https://plant.depo.msu.ru/open/public/search?collection=ATLAS ). Размещены карты по 9 885 видам, в т.ч. по 355 чужеродным видам, 441 культурному виду, 148 гибридам и 132 видам с неясным таксономическим статусом. Кроме того, карты для 206 видов отнесены к категории «таксономическая смесь». Для каждого вида размещена предварительная сеточная карта по квадратам 100×100 км на основе датасета FLORUS24. Этот массив данных включает в себя предварительно очищенные данные GBIF (в т.ч. сведения из Цифрового гербария МГУ), полные данные проекта МГУ «Флора России» на iNaturalist, а также ранее не публиковавшиеся базы данных нескольких исследователей. Общий объем исходных данных по флоре России после интенсивной чистки – около 4,9 млн точек (698 426 указаний для отдельных квадратов). Последняя версия каждой карты сгенерирована 14.03.2024 г. Заливка новых данных с апреля 2022 г. не проводилась, мы работаем пока со стабильной выгрузкой. Мы полностью завершили первый цикл чистки карт, однако продолжаем второй этап проверки надёжности отдельных указаний и уточнения границ вторичных ареалов. Таксономия видов дана по Catalogue of Life (она соответствует принятым названиям в Цифровом гербарии МГУ). Подготовка отдельных крупных массивов данных для «Атласа флоры России» нашла отражение в статьях «Contribution to the "Atlas of the Russian Flora": Twelve local floras of European Russia» (Seregin, 2021); «Fleroff goes digital: georeferenced records from "Flora des Gouvernements Wladimir" (Fleroff, 1902)» (Seregin, Basov, 2021); «A grid-based database on vascular plant distribution in the Meshchersky National Park, Ryazan Oblast, Russia» (Shcherbakov et al., 2021); «Flora of Vladimir Oblast, Russia: an updated grid dataset (1867–2020)» (Seregin, 2021); «Geodata of the Moscow University Herbarium…» (Seregin et al., 2023); «“Local Floras of Russia” dataset in open access» (Seregin et al., 2024).