Hvorfor museer skal gå digital for at forstå fortiden, siger paleontolog

De store museer i verden har en hemmelighed: De er hjem for millioner på millioner af naturhistoriske prøver, der næsten aldrig ser dagens lys. De ligger skjult fra offentlighedens syn, som typisk ligger bag eller over de offentlige udstillingshaller eller i off-site bygninger.

Hvad der er på den offentlige visning, repræsenterer kun den mindste del af den rigdom af viden under ledelse af hvert museum. Ud over fossiler er museer repositorierne for det, vi kender til verdens levende arter, samt meget af vores egen kulturhistorie.

Du vil måske også syntes om:

For paleontologer, biologer og antropologer er museer ligesom historikernes arkiver. Og ligesom de fleste arkiver - tænk på dem, der er hjemme i Vatikanet eller i kongressbiblioteket - har hvert museum typisk mange unikke eksemplarer, de eneste data, vi har om de arter, de repræsenterer.

Den unikke hver museumssamling betyder, at forskere rutinemæssigt laver pilgrimages over hele verden for at besøge dem. Det betyder også, at tabet af en samling, som i den nylige hjerteskærende ild i Rio de Janeiro, udgør et uerstatteligt tab af viden. Det er beslægtet med tabet af familiens historie, når en familie ældre passerer væk. I Rio omfattede disse tab en-of-a-kind dinosaurer, måske de ældste menneskelige rester nogensinde fundet i Sydamerika, og de eneste lydoptagelser og dokumenter af oprindelige sprog, herunder mange, der ikke længere har indfødte. Ting vi engang vidste, ved vi ikke længere; ting vi måske har kendt kan ikke længere være kendt.

Men nu gør digitale teknologier - herunder internettet, interoperable databaser og hurtige billedteknikker - mulighed for elektronisk at aggregere museumsdata. Forskere, herunder et multinstitutionelt team, som jeg leder, ligger fundamentet for en sammenhængende anvendelse af disse millioner af enheder. Over hele verden arbejder teams med at bringe disse "mørke data" - i øjeblikket utilgængelige via internettet - ind i det digitale lys.

Hvad er skjult væk i skuffer og æsker

Paleontologer beskriver ofte den fossile post som ufuldstændig. Men for nogle grupper kan den fossile rekord være bemærkelsesværdig god. I mange tilfælde er der masser af tidligere indsamlede prøver i museer for at hjælpe forskere med at besvare deres forsknings spørgsmål. Spørgsmålet er hvor tilgængeligt - eller ej - de er.

Den store størrelse af fossile samlinger og det faktum, at de fleste af deres indhold blev samlet inden opfindelsen af ​​computere og internettet gør det meget vanskeligt at samle dataene i forbindelse med museets prøver. Fra et digitalt synspunkt udgør de fleste af verdens fossile samlinger "mørke data". At store dele af eksisterende museumssamlinger ikke er computeriserede betyder også, at tabte skatte venter på genopdagelse inden for museerne selv.

Med vision og investering af finansieringsagenturer som National Science Foundation (NSF) i USA samarbejder mange museer for digitalt at samle deres data fra vigtige dele af fossilpladen. University of California Museum of Paleontology i Berkeley, hvor jeg arbejder, er en af ​​10 museer, der nu samler nogle af deres fossile data. Sammen gennem vores digitaliserede samlinger arbejder vi på at forstå, hvordan store miljømæssige ændringer har påvirket marine økosystemer på Stillehavets østlige kyst, fra Chile til Alaska i løbet af de sidste 66 millioner år.

Se også: "Luzia" Kvinder kraniet, ældste i Amerika, i fare fra Brazil Museum Fire

Digitaliseringsprocessen omfatter selv at tilføje prøveens samlingsdata til museets computersystem, hvis det ikke allerede er indtastet: dets artidentifikation, hvor den blev fundet, og alderen af ​​klipperne blev fundet. Derefter digitaliserer vi den geografiske placering af hvor prøven blev indsamlet, og tage digitale billeder, der kan fås via nettet.

Den Integrated Digitalized Biocollections (iDigBio) site er vært for alle de store museumsdigitaliseringsindsatser i USA, der finansieres af det nuværende NSF-initiativ, der begyndte i 2011.

Betydningen er, at omkostningerne ved digital aggregering af de fossile data online, herunder titusindvis af billeder, er bemærkelsesværdigt små sammenlignet med de omkostninger, det krævede for at samle fossilerne i første omgang. Det er også mindre end bekostning af at opretholde den fysiske sikkerhed og tilgængelighed af disse uvurderlige ressourcer - en pris, som de skulle være ansvarlige for museet i Rio tilsyneladende ikke var villig til at dække med katastrofale konsekvenser.

Digitaliserede data kan hjælpe med at svare på forskningsspørgsmål

Vores gruppe, der hedder EPICC for de østlige Stillehavets hvirvelløse samfund af den cenozoiske, kvantificerede, hvor meget "mørke data" er til stede i vores fælles samlinger. Vi fandt ud af, at vores 10 museer indeholder fossiler fra 23 gange antallet af indsamlingssteder i Californien, Oregon og Washington end i øjeblikket dokumenteret i en førende elektronisk elektronisk database af den paleontologiske videnskabelige litteratur, Paleobiology Database.

EPICC bruger vores nyligt digitaliserede data til at samle en rigere forståelse af tidligere økologiske reaktioner på miljøændringer. Vi ønsker at teste ideer, der er relevante for langsigtede og kortsigtede klimaændringer. Hvordan kom livet tilbage fra den masseudslettelse, der udslettet dinosaurerne? Hvordan skete forandringer i havtemperaturen i havets økosystemændring, herunder dem, der var forbundet med isoleringen af ​​det køligere Stillehav fra det varmere Caribiske Hav, da landbroen i Panama først dannede?

For at besvare disse spørgsmål skal alle relevante fossile data, hentet fra mange museer, være let tilgængelige online for at muliggøre storskala syntese af disse data. Digitalisering gør det muligt for paleontologer at se skoven som helhed, snarere end blot et utal af enkelte træer.

I nogle tilfælde - som optegnelser over tidligere sprog eller samlingsdataene i forbindelse med individuelle prøver - digitale arkiver beskytter disse uvurderlige ressourcer. Men typisk forbliver de faktiske eksemplarer afgørende for at forstå tidligere ændringer. Forskere har ofte stadig brug for at foretage centrale målinger direkte på prøverne selv.

For eksempel har Berkeley Ph.D. studerende Emily Orzechowski bruger prøver, der aggregeres af EPICC-projektet for at teste ideen om, at havet ud for den californiske kyst bliver køligere med globale klimaændringer. Klimamodeller forudser øget global opvarmning vil føre til stærkere vind ned ad kysten, hvilket vil øge kystopbygningen, der bringer fugtigt vand fra det dybe hav til overfladen - årsagen til San Franciscos berømte sommerfog.

Prøven, hun bruger, er afhængig af kortlægning af udbredelsen af ​​et stort antal fossiler. Hun måler subtile forskelle i ilt- og carbonisotoperne, der findes i fossile muslinger og sneglskaller, der daterer til den sidste interglaciale periode af Jordens historie omkring 120.000 år siden, da vestkysten var varmere end den er i dag. Adgang til de virkelige fossiler er afgørende for denne form for forskning.

Se også: Vil du miste net neutralitet Dræbe Digital Museum?

Forståelse af svar på tidligere ændringer er ikke kun begrænset til fossiler. For eksempel gennemførte direktøren for Museum of Vertebrate Zoology, Joseph Grinnell ved University of California, Berkeley for næsten et århundrede siden systematiske samlinger af pattedyr og fugle i hele Californien. Efterfølgende undersøgte museet de præcise lokaliteter og opdagede store ændringer i fordelingen af ​​mange arter, herunder tab af mange fuglearter i Mojave-ørkenen.

Et centralt aspekt af dette arbejde har været en sammenligning af DNA'et fra de næsten hundrede år gamle museumseksempler med DNA fra dyr, der lever i dag. Sammenligningen afslørede alvorlig fragmentering af populationer og førte til identifikation af genetiske ændringer som reaktion på miljøændringer. At have eksemplerne er afgørende for denne type projekt.

Denne digitale revolution er ikke kun begrænset til fossiler og paleontologi. Det vedrører alle museer samlinger. Kuratorer og forskere er enormt begejstrede af den magt, der skal opnås, da verdensmuseets samlinger - fra fossiler til enheder fra levendefangne ​​organismer - bliver tilgængelige gennem den digitalisering af vores uvurderlige samlinger.

Denne artikel blev oprindeligt offentliggjort på The Conversation af Charles Marshall. Læs den oprindelige artikel her.