Hvorfor museer må gå digital for å forstå fortiden, sier paleontolog

De store museene i verden har en hemmelighet: De er hjem for millioner på millioner av naturhistoriske eksemplarer som nesten aldri ser dagens lys. De ligger skjult for offentlig utsikt, typisk plassert bak eller over de offentlige utstillingshallene, eller i off-site bygninger.

Det som er på offentlig visning representerer bare den minste delen av kunnskapens vellom under ledelsen av hvert museum. Utover fossiler er museer repositoriene for det vi kjenner til verdens levende arter, så vel som mye av vår egen kulturhistorie.

Kan hende du også liker:

For paleontologer, biologer og antropologer er museer som historikernes arkiver. Og som de fleste arkiver - tenk på de som er plassert i Vatikanet eller i kongressbiblioteket - inneholder hvert museum mange unike eksemplarer, de eneste dataene vi har om arten de representerer.

Uniktheten i hver museumssamling betyr at forskere rutinemessig gjør pilgrimages over hele verden for å besøke dem. Det betyr også at tapet av en samling, som i den siste hjerteskrekkende brannen i Rio de Janeiro, representerer et uerstattelig tap av kunnskap. Det er lik tap av familiehistorie når en familie eldre går bort. I Rio inkluderte disse tapene enestående karakteristiske dinosaurer, kanskje de eldste menneskelige gjenlevene som er funnet i Sør-Amerika, og de eneste lydopptakene og dokumentene til urfolkspråk, inkludert mange som ikke lenger har morsmål. Ting vi en gang visste, vet vi ikke lenger; ting vi kanskje har kjent, kan ikke lenger være kjent.

Men nå gjør digitale teknologier - inkludert internett, interoperable databaser og hurtige bildebehandlingsteknikker - mulighet til å aggregere museumsdata elektronisk. Forskere, inkludert et flertrinnlig team som jeg leder, legger grunnlaget for en sammenhengende bruk av disse millioner eksemplarene. Over hele verden jobber lag for å bringe disse "mørke dataene" - for øyeblikket utilgjengelige via nettet - inn i det digitale lyset.

Hva er skjult unna i skuffer og bokser

Paleontologer beskriver ofte den fossile posten som ufullstendig. Men for noen grupper kan fossilregistreringen være bemerkelsesverdig bra. I mange tilfeller er det nok av tidligere samleprøver i museer for å hjelpe forskere til å svare på sine forskningsspørsmål. Problemet er hvor tilgjengelig - eller ikke - de er.

Den store størrelsen på fossile samlinger, og det faktum at de fleste av innholdet ble samlet inn før oppfinnelsen av datamaskiner og internett, gjør det svært vanskelig å samle dataene knyttet til museumsmønstre. Fra et digitalt synspunkt representerer de fleste av verdens fossile samlinger "mørke data". Det faktum at store deler av eksisterende museumssamlinger ikke er datastyrt, betyr også at tapte skatter venter på å bli gjenoppdaget innen museene selv.

Med visjonen og investeringen av finansieringsbyråer som National Science Foundation (NSF) i USA, samarbeider mange museer for å digitalisere sine data fra viktige deler av fossilplaten. University of California Museum of Paleontology at Berkeley, hvor jeg jobber, er en av 10 museer som nå samler noen av deres fossile data. Sammen gjennom våre digitaliserte samlinger arbeider vi for å forstå hvordan store miljøforandringer har påvirket marine økosystemer på østkysten av Stillehavet, fra Chile til Alaska, de siste 66 millioner årene.

Se også: "Luzia" Woman Skull, eldste i Amerika, i fare fra Brazil Museum Fire

Digitaliseringsprosessen i seg selv inkluderer å legge prøvens samlingsdata inn i museumsdatasystemet dersom det ikke allerede er angitt: dets artidentifikasjon, hvor den ble funnet, og alderen av bergarter den ble funnet i. Deretter digitaliserer vi den geografiske plassering av hvor prøven ble samlet, og ta digitale bilder som kan nås via nettet.

Den integrerte digitaliserte biocollections-siden (iDigBio) -stedet er vert for alle de store museumsdigitaliseringsinnsatsene i USA finansiert av det nåværende NSF-initiativet som begynte i 2011.

Betydningen er at kostnadene ved digital aggregering av de fossile dataene på nettet, inkludert titusenvis av bilder, er bemerkelsesverdig små sammenlignet med kostnaden det tok å samle fossilene i utgangspunktet. Det er også mindre enn bekostning av å opprettholde den fysiske sikkerheten og tilgjengeligheten til disse uvurderlige ressursene - en kostnad som de skulle være ansvarlige for museet i Rio tilsynelatende ikke var villig til å dekke, med katastrofale konsekvenser.

Digitaliserte data kan bidra til å svare på forskningsspørsmål

Vår gruppe, kalt EPICC for Øst-Stillehavet invertebrate Communities av Cenozoic, kvantifiserte hvor mye "mørke data" er til stede i våre felles samlinger. Vi fant at våre 10 museer inneholder fossiler fra 23 ganger antall samlingssteder i California, Oregon og Washington enn for tiden dokumentert i en ledende elektronisk elektronisk database av den paleontologiske vitenskapelige litteraturen, Paleobiology Database.

EPICC bruker vår nylig digitaliserte data til å samle en rikere forståelse av tidligere økologisk respons på miljøforandringer. Vi ønsker å teste ideer som er relevante for langsiktige og kortsiktige klimaendringer. Hvordan ble livet gjenopprettet fra masseutslettelsen som slettet ut dinosaurene? Hvordan har endringer i havstemperaturen drevet marine økosystemendringer, inkludert de som er forbundet med isolasjonen av det kjøligere Stillehavet fra det varmere karibiske hav da landbrua i Panama først ble dannet?

For å besvare disse spørsmålene må alle relevante fossile data, hentet fra mange museer, være lett tilgjengelige på nettet for å muliggjøre storskala syntese av disse dataene. Digitalisering gjør det mulig for paleontologer å se skogen som helhet, i stedet for bare som en myriad av enkelte trær.

I noen tilfeller - for eksempel registreringer av tidligere språk eller samlingsdataene knyttet til individuelle eksemplarer - digitale arkiver beskytter disse uvurderlige ressursene. Men de faktiske eksemplene forblir vanligvis avgjørende for å forstå tidligere endringer. Forskere trenger ofte fortsatt å lage nøkkelmålinger direkte på prøvene selv.

For eksempel, Berkeley Ph.D. student Emily Orzechowski bruker prøver som blir samlet av EPICC-prosjektet for å teste ideen om at havet utenfor den kaliforniske kysten vil bli kjøligere med globale klimaendringer. Klimamodellene forutsier økt global oppvarming vil føre til sterkere vind langs kysten, noe som vil øke kystoppveksten som bringer fritt vann fra det dype hav til overflaten - årsaken til San Franciscos berømte sommerfog.

Testen hun bruker er avhengig av kartlegging av fordelingen av store mengder fossiler. Hun måler subtile forskjeller i oksygen- og karbonisotoper som finnes i fossile muslinger og sneglskjell som daterer seg til den siste interglaciale perioden av jordens historie for 120.000 år siden, da vestkysten var varmere enn den er i dag. Tilgang til virkelige fossiler er avgjørende for denne typen forskning.

Se også: Vil du miste nettnøytralitet Kill The Digital Museum?

Forståelse av respons på tidligere endringer er ikke bare begrenset til fossiler. For eksempel, for nesten århundre siden regissøren av Museum of Vertebrate Zoology, Joseph Grinnell ved University of California, Berkeley, tok systematiske samlinger av pattedyr og fugler over hele California. Deretter reiste museet de nøyaktige lokaliteter, og oppdaget store endringer i fordelingen av mange arter, inkludert tap av mange fuglearter i Mojave-ørkenen.

Et sentralt aspekt av dette arbeidet har vært en sammenligning av DNA fra de nesten hundre år gamle museumsproduktene med DNA av dyr i live i dag. Sammenligningen viste alvorlig fragmentering av populasjoner, og førte til identifisering av genetiske endringer som følge av miljøforandringer. Å ha prøvene er avgjørende for denne typen prosjekt.

Denne digitale revolusjonen er ikke bare begrenset til fossiler og paleontologi. Det gjelder alle museets samlinger. Kuratorer og forskere er enormt begeistret av kraften til å bli oppnådd som verdensmuseets samlinger - fra fossiler til prøver fra levendefangne ​​organismer - blir tilgjengelige gjennom den naserende digitaliseringen av våre uvurderlige samlinger.

Denne artikkelen ble opprinnelig publisert på The Conversation av Charles Marshall. Les den opprinnelige artikkelen her.