Nova Linguagem Computacional Phenoscript Revoluciona Modelagem de Características de Organismos

Descrições de espécies computáveis: Cientistas desenvolvem uma nova linguagem computacional para modelar características de organismos. Um dos aspectos mais belos da Natureza é a infinita variedade de formas, cores e comportamentos exibidos pelos organismos. Essas características ajudam os organismos a sobreviver e encontrar parceiros, como a forma como a cauda colorida de um pavão macho atrai fêmeas ou suas asas permitem que ele voe para longe do perigo. Entender as características é crucial para os biólogos, que as estudam para aprender como os organismos evoluem e se adaptam a diferentes ambientes.

Para fazer isso, os cientistas primeiro precisam descrever essas características em palavras, como dizer que a cauda de um pavão é “vibrante, iridescente e ornamentada”. Essa abordagem funciona para pequenos estudos, mas ao olhar para centenas ou até milhões de animais ou plantas diferentes, é impossível para o cérebro humano acompanhar tudo. Os computadores poderiam ajudar, mas nem mesmo a mais recente tecnologia de IA é capaz de compreender a linguagem humana na medida necessária para os biólogos.

Isso dificulta significativamente a pesquisa porque, embora os cientistas possam lidar com grandes volumes de dados de DNA, vincular essas informações a características físicas ainda é muito difícil. Para resolver esse problema, pesquisadores do Museu Finlandês de História Natural, Giulio Montanaro e Sergei Tarasov, juntamente com colaboradores, criaram uma linguagem especial chamada Phenoscript. Essa linguagem é projetada para descrever traços de uma maneira que humanos e computadores possam entender.

Descrever traços com o Phenoscript é como programar um código de computador para a aparência de um organismo. O Phenoscript usa algo chamado tecnologia semântica, que ajuda os computadores a entender o significado por trás das palavras, assim como os mecanismos de busca modernos sabem a diferença entre a fruta “maçã” e a empresa de tecnologia “Apple” com base no contexto de sua pesquisa. “Essa linguagem ainda está sendo testada, mas é muito promissora”. À medida que mais cientistas começarem a usar essa linguagem, ele revolucionará a biologia ao disponibilizar grandes quantidades de dados de características para estudos em larga escala, impulsionando o campo emergente da fenômica”, explica Montanaro.

Em seu artigo de pesquisa, recém-publicado no Biodiversity Data Journal de acesso aberto e revisado por pares, os pesquisadores fazem uso da nova linguagem pela primeira vez, enquanto criam fenótipos semânticos para quatro espécies de besouros de esterco do gênero Grebennikovius. Em seguida, para demonstrar o poder da abordagem semântica, aplicam consultas semânticas simples às descrições fenotípicas geradas. Finalmente, a equipe analisa ainda mais adiante a modernização da maneira como os cientistas trabalham com informações sobre espécies.

Seu próximo objetivo é integrar descrições semânticas de espécies com o conceito de nanopublicações, “que encapsula pedaços discretos de informação em um gráfico de conhecimento abrangente”. Como resultado, os dados que se tornaram parte deste gráfico podem ser consultados diretamente, garantindo assim que permaneçam Encontráveis, Acessíveis, Interoperáveis e Reutilizáveis (FAIR) através de uma variedade de recursos semânticos.