Почему музеи должны стать цифровыми, чтобы понять прошлое, говорит палеонтолог

Великие музеи мира хранят секрет: они являются домом для миллионов и миллионов образцов естествознания, которые почти никогда не видят дневного света. Они скрыты от посторонних глаз, как правило, размещаются за публичными выставочными залами или над ними или в зданиях за пределами площадки.

То, что выставлено на всеобщее обозрение, представляет собой лишь крошечную часть богатства знаний под руководством каждого музея. Помимо окаменелостей, музеи являются хранилищами того, что мы знаем о живых видах в мире, а также о нашей собственной культурной истории.

Вам также может понравиться:

Для палеонтологов, биологов и антропологов музеи подобны архивам историков. И, как и большинство архивов - вспомните о тех, которые хранятся в Ватикане или в Библиотеке Конгресса - каждый музей, как правило, содержит много уникальных образцов, единственные данные, которые мы имеем о видах, которые они представляют.

Уникальность каждой музейной коллекции означает, что ученые регулярно совершают паломничества по всему миру, чтобы посетить их. Это также означает, что потеря коллекции, как в недавнем душераздирающем пожаре в Рио-де-Жанейро, представляет собой незаменимую потерю знаний. Это похоже на потерю семейной истории, когда старейшина семьи скончался. В Рио эти потери включали в себя единственных в своем роде динозавров, возможно, самые старые человеческие останки, когда-либо найденные в Южной Америке, и единственные аудиозаписи и документы на языках коренных народов, включая многие, у которых больше нет носителей языка. Вещи, которые мы когда-то знали, мы больше не знаем; вещи, которые мы могли знать, больше не могут быть известны.

Но теперь цифровые технологии - в том числе Интернет, совместимые базы данных и методы быстрой обработки изображений - позволяют электронным способом собирать музейные данные. Исследователи, в том числе многопрофильная команда, которую я возглавляю, закладывают основу для последовательного использования этих миллионов образцов. По всему миру команды работают над тем, чтобы вывести эти «темные данные», которые в настоящее время недоступны через Интернет, в цифровой свет.

Что скрыто в ящиках и коробках

Палеонтологи часто описывают ископаемые записи как неполные. Но для некоторых групп запись окаменелостей может быть замечательно хорошей. Во многих случаях в музеях есть много ранее собранных образцов, чтобы помочь ученым ответить на их вопросы исследования. Вопрос в том, насколько они доступны или нет.

Огромный размер коллекций ископаемых и тот факт, что большая часть их содержимого была собрана до изобретения компьютеров и Интернета, очень затрудняют сбор данных, связанных с музейными образцами. С цифровой точки зрения, большинство мировых ископаемых коллекций представляют собой «темные данные». Тот факт, что большая часть существующих музейных коллекций не компьютеризирована, также означает, что потерянные сокровища ждут своего открытия в самих музеях.

Благодаря видению и инвестициям финансирующих агентств, таких как Национальный научный фонд (NSF) в Соединенных Штатах, многочисленные музеи сотрудничают, чтобы в цифровом виде собрать свои данные из ключевых частей окаменелостей. Музей палеонтологии Калифорнийского университета в Беркли, где я работаю, является одним из 10 музеев, в настоящее время собирающих некоторые из своих ископаемых данных. Вместе с помощью наших цифровых коллекций мы работаем над тем, чтобы понять, как серьезные изменения окружающей среды повлияли на морские экосистемы на восточном побережье Тихого океана, от Чили до Аляски, за последние 66 миллионов лет.

Читайте также: Женский череп «Лузия», самый старый в Америке, находится под угрозой пожара в музее Бразилии

Сам процесс оцифровки включает в себя добавление данных о коллекции образца в компьютерную систему музея, если она еще не была введена: идентификация его вида, где он был найден, и возраст пород, в которых он был обнаружен. Затем мы оцифровываем географические данные. место, где был взят образец, и взять цифровые изображения, которые могут быть доступны через Интернет.

На сайте Integrated Digitized Biocollections (iDigBio) размещены все основные усилия по оцифровке музеев в Соединенных Штатах, финансируемые текущей инициативой NSF, которая началась в 2011 году.

Важно отметить, что стоимость цифровой агрегации ископаемых данных в режиме онлайн, включая десятки тысяч изображений, является удивительно небольшой по сравнению с затратами на сбор ископаемых. Это также меньше, чем расходы на поддержание физической безопасности и доступности этих бесценных ресурсов - стоимость, которую те, кто должен был нести ответственность за музей в Рио-де-Жанейро, очевидно, не были готовы покрыть, что имело катастрофические последствия.

Оцифрованные данные могут помочь ответить на вопросы исследования

Наша группа, названная EPICC для сообществ кайнозойских беспозвоночных в восточной части Тихого океана, количественно определила количество «темных данных» в наших совместных коллекциях. Мы обнаружили, что в 10 наших музеях содержатся окаменелости, количество которых в 23 раза превышает количество мест сбора в Калифорнии, Орегоне и Вашингтоне, чем в настоящее время задокументировано в ведущей онлайновой электронной базе данных палеонтологической научной литературы, базе данных палеобиологии.

EPICC использует наши недавно оцифрованные данные, чтобы собрать воедино более глубокое понимание прошлой экологической реакции на изменение окружающей среды. Мы хотим проверить идеи, имеющие отношение к долгосрочным и краткосрочным изменениям климата. Как жизнь оправилась от массового вымирания, уничтожившего динозавров? Как изменения температуры океана влияют на изменения в морской экосистеме, в том числе связанные с изоляцией более холодного Тихого океана от более теплого Карибского моря, когда впервые сформировался сухопутный мост в Панаме?

Чтобы ответить на эти вопросы, все соответствующие ископаемые данные, полученные из многих музеев, должны быть легко доступны в режиме онлайн, чтобы обеспечить широкомасштабный синтез этих данных. Оцифровка позволяет палеонтологам видеть лес в целом, а не просто множество отдельных деревьев.

В некоторых случаях - например, записи о языках прошлого или данные о коллекции, связанные с отдельными образцами - цифровые записи помогают защитить эти бесценные ресурсы. Но, как правило, фактические образцы остаются решающими для понимания прошлых изменений. Исследователям часто все еще необходимо проводить ключевые измерения непосредственно на самих образцах.

Например, Беркли Ph.D. студентка Эмили Ожеховски использует образцы, которые были объединены в рамках проекта EPICC, чтобы проверить идею о том, что океан у побережья Калифорнии станет холоднее с глобальным изменением климата. Климатические модели предсказывают, что усиление глобального потепления приведет к более сильным ветрам вдоль побережья, что увеличит прибрежный апвеллинг, который выводит холодные воды из глубокого океана на поверхность - причина знаменитых летних туманов в Сан-Франциско.

Тест, который она использует, основан на картировании распределения огромного количества окаменелостей. Она измеряет тонкие различия в изотопах кислорода и углерода, обнаруженных в окаменелых моллюсках и раковинах улитки, которые относятся к последнему межледниковому периоду истории Земли, около 120 000 лет назад, когда западное побережье было теплее, чем сегодня. Доступ к реальным окаменелостям жизненно важен для такого рода исследований.

Читайте также: Убьет ли Нейтральность Сети Музей цифровых технологий?

Понимание реакции на прошлые изменения не ограничивается ископаемыми. Например, почти столетие назад директор Музея зоологии позвоночных Джозеф Гриннелл из Калифорнийского университета в Беркли организовал систематические коллекции млекопитающих и птиц по всей Калифорнии. Впоследствии музей повторно обследовал эти точные места, обнаружив серьезные изменения в распределении многих видов, в том числе гибель многих видов птиц в пустыне Мохаве.

Ключевым аспектом этой работы было сравнение ДНК из почти столетних музейных экспонатов с ДНК животных, живущих сегодня. Сравнение выявило серьезную фрагментацию популяций и привело к выявлению генетических изменений в ответ на изменение окружающей среды. Наличие образцов имеет решающее значение для такого рода проекта.

Эта цифровая революция не ограничивается только окаменелостями и палеонтологией. Это относится ко всем коллекциям музеев. Кураторы и исследователи чрезвычайно взволнованы тем, что можно получить, когда музейные коллекции мира - от окаменелостей до образцов из живых организмов - станут доступны благодаря зарождающейся оцифровке наших бесценных коллекций.

Эта статья была первоначально опубликована на разговор Чарльза Маршалла. Прочитайте оригинальную статью здесь.