Dlaczego muzea muszą być cyfrowe, aby zrozumieć przeszłość, mówi paleontolog

Wielkie muzea świata ukrywają tajemnicę: są domem dla milionów milionów okazów historii naturalnej, które prawie nigdy nie widzą światła dziennego. Leżą ukryte przed widokiem publicznym, zazwyczaj mieszczą się za lub nad publicznymi halami wystawowymi lub w budynkach poza budynkiem.

To, co jest publicznie prezentowane, stanowi jedynie najdrobniejszy fragment bogactwa wiedzy pod zarządem każdego muzeum. Poza skamielinami, muzea są repozytoriami tego, co wiemy o żywych gatunkach świata, a także o naszej historii kultury.

Może Ci się spodobać:

Dla paleontologów, biologów i antropologów muzea są jak archiwa historyków. I podobnie jak większość archiwów - pomyśl o tych, którzy mieszkają w Watykanie lub w Bibliotece Kongresu - każde muzeum zazwyczaj posiada wiele unikalnych okazów, jedyne dane, jakie mamy na temat gatunków, które reprezentują.

Wyjątkowość każdej kolekcji muzealnej oznacza, że ​​naukowcy rutynowo pielgrzymują na całym świecie, aby je odwiedzić. Oznacza to również, że utrata kolekcji, jak w niedawnym rozpędzonym sercu w Rio de Janeiro, stanowi niezastąpioną utratę wiedzy. Jest to podobne do utraty historii rodzinnej, gdy zmarł starszy członek rodziny. W Rio straty te obejmowały jedyne w swoim rodzaju dinozaury, być może najstarsze szczątki ludzkie, jakie kiedykolwiek znaleziono w Ameryce Południowej, oraz jedyne nagrania audio i dokumenty rdzennych języków, w tym wiele, które nie mają już rodzimych użytkowników języka. Rzeczy, które kiedyś znaliśmy, już nie wiemy; rzeczy, które moglibyśmy wiedzieć, nie mogą być już znane.

Jednak obecnie technologie cyfrowe - w tym internet, interoperacyjne bazy danych i techniki szybkiego obrazowania - umożliwiają elektroniczną agregację danych muzealnych. Naukowcy, w tym wieloinstytucjonalny zespół, który prowadzę, kładą podwaliny pod spójne wykorzystanie tych milionów okazów. Na całym świecie zespoły pracują nad wprowadzeniem tych „ciemnych danych” - obecnie niedostępnych za pośrednictwem Internetu - do cyfrowego światła.

Co jest ukryte w szufladach i pudełkach

Paleontolodzy często opisują zapis skamieniałości jako niekompletny. Ale dla niektórych grup zapis kopalny może być nadzwyczaj dobry. W wielu przypadkach w muzeach znajduje się wiele wcześniej zebranych okazów, aby pomóc naukowcom odpowiedzieć na ich pytania badawcze. Problem polega na tym, jak są dostępne - lub nie - są.

Sama wielkość zbiorów kopalnych oraz fakt, że większość ich zawartości została zebrana przed wynalezieniem komputerów i Internetu, bardzo utrudniają agregację danych związanych z okazami muzealnymi. Z cyfrowego punktu widzenia większość światowych zbiorów kopalnych reprezentuje „ciemne dane”. Fakt, że duże części istniejących kolekcji muzealnych nie są skomputeryzowane, oznacza również, że utracone skarby czekają na ponowne odkrycie w samych muzeach.

Dzięki wizji i inwestycjom agencji finansujących, takich jak National Science Foundation (NSF) w Stanach Zjednoczonych, liczne muzea współpracują ze sobą, aby cyfrowo połączyć swoje dane z kluczowych części zapisu kopalnego. Muzeum Paleontologii Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley, w którym pracuję, jest jednym z 10 muzeów, które gromadzą niektóre ze swoich danych kopalnych. Dzięki naszym zdigitalizowanym kolekcjom staramy się zrozumieć, w jaki sposób główne zmiany środowiskowe wpłynęły na ekosystemy morskie na wschodnim wybrzeżu Oceanu Spokojnego, od Chile po Alaskę, w ciągu ostatnich 66 milionów lat.

Zobacz także: „Luzia”, kobieca czaszka, najstarsza w Ameryce, zagrożona pożarem w Brazylii

Sam proces digitalizacji obejmuje dodanie danych kolekcji próbki do muzealnego systemu komputerowego, jeśli nie został jeszcze wprowadzony: identyfikacja gatunku, miejsce jego znalezienia i wiek skał, w których został znaleziony. Następnie digitalizujemy dane geograficzne miejsce, w którym okaz został zebrany, i pobrać obrazy cyfrowe, do których można uzyskać dostęp przez Internet.

Witryna Integrated Digitized Biocollections (iDigBio) jest gospodarzem wszystkich głównych prac związanych z digitalizacją muzeów w Stanach Zjednoczonych, finansowanych z obecnej inicjatywy NSF, która rozpoczęła się w 2011 roku.

Co istotne, koszt cyfrowej agregacji danych kopalnych w Internecie, w tym dziesiątki tysięcy obrazów, jest niezwykle mały w porównaniu z kosztami, które trzeba było zebrać w pierwszej kolejności. To także mniej niż koszt utrzymania fizycznego bezpieczeństwa i dostępności tych bezcennych zasobów - koszt, który ponoszą odpowiedzialni za muzeum w Rio, najwyraźniej nie byli skłonni pokryć, z katastrofalnymi konsekwencjami.

Cyfrowe dane mogą pomóc w odpowiedzi na pytania badawcze

Nasza grupa, zwana EPICC dla wschodnich społeczności Pacyfiku bezkręgowców kenozoiku, określiła ilościowo, ile „ciemnych danych” jest obecnych w naszych wspólnych zbiorach. Odkryliśmy, że nasze 10 muzeów zawiera skamieniałości z 23 razy większej liczby miejsc zbiórki w Kalifornii, Oregonie i Waszyngtonie niż obecnie udokumentowane w wiodącej elektronicznej bazie danych paleontologicznej literatury naukowej, Paleobiology Database.

EPICC korzysta z naszych nowo zdigitalizowanych danych w celu zebrania bogatszego zrozumienia wcześniejszej ekologicznej reakcji na zmiany środowiskowe. Chcemy przetestować pomysły dotyczące długotrwałej i krótkoterminowej zmiany klimatu. Jak życie odzyskało siły po masowym wymieraniu, które zniszczyło dinozaury? W jaki sposób zmiany temperatury w oceanie napędzają zmiany ekosystemów morskich, w tym zmiany związane z izolacją chłodniejszego Oceanu Spokojnego od cieplejszego Morza Karaibskiego, kiedy po raz pierwszy powstał most lądowy w Panamie?

Aby odpowiedzieć na te pytania, wszystkie istotne dane kopalne, zaczerpnięte z wielu muzeów, muszą być łatwo dostępne online, aby umożliwić syntezę tych danych na dużą skalę. Cyfryzacja pozwala paleontologom widzieć las jako całość, a nie tylko niezliczoną liczbę pojedynczych drzew.

W niektórych przypadkach - takich jak zapisy poprzednich języków lub dane kolekcji związane z poszczególnymi okazami - zapisy cyfrowe pomagają chronić te nieocenione zasoby. Ale zazwyczaj rzeczywiste okazy pozostają kluczowe dla zrozumienia przeszłych zmian. Naukowcy często muszą dokonywać kluczowych pomiarów bezpośrednio na samych próbkach.

Na przykład dr Berkeley studentka Emily Orzechowski wykorzystuje próbki zagregowane w ramach projektu EPICC, aby przetestować ideę, że ocean u wybrzeży Kalifornii stanie się chłodniejszy dzięki globalnym zmianom klimatu. Modele klimatyczne przewidują zwiększone globalne ocieplenie, które doprowadzi do silniejszych wiatrów w dół wybrzeża, co zwiększy rozwój wód przybrzeżnych, które sprowadzają lodowate wody z głębokiego oceanu na powierzchnię - przyczynę słynnych letnich mgieł San Francisco.

Test, którego używa, polega na mapowaniu rozkładów ogromnej liczby skamieniałości. Mierzy subtelne różnice w izotopach tlenu i węgla w małżach kopalnych i muszlach ślimaków, które sięgają ostatniego okresu interglacjalnego historii Ziemi około 120 000 lat temu, kiedy zachodnie wybrzeże było cieplejsze niż obecnie. Dostęp do prawdziwych skamieniałości ma kluczowe znaczenie w tego rodzaju badaniach.

Zobacz także: Czy utrata neutralności sieci zabije muzeum cyfrowe?

Zrozumienie reakcji na przeszłe zmiany nie ogranicza się tylko do skamieniałości. Na przykład prawie sto lat temu dyrektor Muzeum Zoologii Kręgowców, Joseph Grinnell z University of California w Berkeley, przeprowadzał systematyczne zbiory ssaków i ptaków w całej Kalifornii. Następnie muzeum ponownie zbadało te dokładne miejsca, odkrywając poważne zmiany w rozmieszczeniu wielu gatunków, w tym utratę wielu gatunków ptaków na pustyni Mojave.

Kluczowym aspektem tej pracy było porównanie DNA z prawie stuletnich okazów muzealnych z DNA żyjących dzisiaj zwierząt. Porównanie ujawniło poważne rozdrobnienie populacji i doprowadziło do identyfikacji zmian genetycznych w odpowiedzi na zmiany środowiskowe. Posiadanie okazów ma kluczowe znaczenie dla tego rodzaju projektu.

Ta cyfrowa rewolucja nie ogranicza się tylko do skamieniałości i paleontologii. Dotyczy wszystkich kolekcji muzeów. Kuratorzy i naukowcy są ogromnie podekscytowani mocą, jaką można zyskać dzięki kolekcjom muzeów na świecie - od skamieniałości po okazy z żywych organizmów - stają się dostępne dzięki rodzącej się digitalizacji naszych nieocenionych kolekcji.

Ten artykuł został pierwotnie opublikowany w The Conversation przez Charlesa Marshalla. Przeczytaj oryginalny artykuł tutaj.