Varför museer behöver gå digitalt för att förstå det förflutna, säger paleontologen

De stora museerna i världen har en hemlighet: De är hem till miljoner på miljontals naturhistoriska exemplar som nästan aldrig ser dagens ljus. De ligger gömda från allmänhetens syn, som vanligtvis ligger bakom eller över de offentliga utställningshallarna eller i byggnader utanför byggnaden.

Det som finns på den offentliga bilden representerar bara den minsta andelen av kunskapens rikedom under stewardshipen hos varje museum. Utöver fossiler är museer förråd för det vi vet om världens levande arter, liksom mycket av vår egen kulturhistoria.

Du kanske också gillar:

För paleontologer, biologer och antropologer är museer som historikernas arkiv. Och som de flesta arkiv - tänk på de som är inrymda i Vatikanet eller i kongressbiblioteket - innehåller varje museum vanligtvis många unika exemplar, den enda informationen vi har om arten de representerar.

Unikt i varje museinsamling innebär att forskare rutinmässigt gör pilgrimages över hela världen för att besöka dem. Det innebär också att förlusten av en samling, som i den senaste hjärtskärande elden i Rio de Janeiro, utgör en oersättlig förlust av kunskap. Det är relaterat till förlusten av släktforskning när en familj äldre passerar bort. I Rio inkluderade dessa förluster enstaka dinosaurer, kanske de äldsta mänskliga resterna någonsin hittades i Sydamerika, och de enda ljudinspelningarna och dokumenten från inhemska språk, inklusive många som inte längre har modersmål. Saker vi en gång visste, vi vet inte längre; saker vi kanske har känt kan inte längre vara kända.

Men nu möjliggör digital teknik - inklusive internet, driftskompatibla databaser och snabb bildteknik - att elektroniskt sammanställa museumsdata. Forskare, inklusive ett multinationellt team som jag leder, lägger grunden för en konsekvent användning av dessa miljontals prover. Över hela världen arbetar lag för att ta med dessa "mörka data" - för närvarande otillgängliga via webben - i det digitala ljuset.

Vad är borta i lådor och lådor

Paleontologer beskriver ofta den fossila posten som ofullständig. Men för vissa grupper kan den fossila posten vara anmärkningsvärt bra. I många fall finns det gott om tidigare samlade prover i museer för att hjälpa forskare att svara på sina forskningsfrågor. Frågan är hur tillgänglig - eller inte - de är.

Den stora storleken på fossila samlingar och det faktum att de flesta innehållet samlades in före uppfinning av datorer och internet gör det väldigt svårt att samla data som är associerade med museiprover. Från en digital synpunkt utgör de flesta av världens fossila samlingar "mörka data". Att stora delar av befintliga museinsamlingar inte är datoriserade betyder också att förlorade skatter väntar på att återupptäckas inom museerna själva.

Med visionen och investeringen av finansieringsbyråer som National Science Foundation (NSF) i USA samarbetar många museer för att digitalt samla data från viktiga delar av den fossila posten. University of California Museum of Paleontology i Berkeley, där jag jobbar, är en av tio museer som nu sammanställer några av deras fossila data. Tillsammans genom våra digitaliserade samlingar arbetar vi med att förstå hur stora miljöförändringar har påverkat marina ekosystem på Stilla havets östra kust, från Chile till Alaska, under de senaste 66 miljoner åren.

Se även: "Luzia" Kvinna Skull, äldsta i Amerika, i fara från Brasilien Museum Fire

I själva digitaliseringsprocessen ingår att lägga till provets samlingsdata i museets datorsystem om det inte redan har angetts: dess artidentifiering, var den hittades och åldern för de klippor den hittades i. Därefter digitaliserar vi den geografiska plats där provet samlades in och ta digitala bilder som kan nås via webben.

Den integrerade digitaliserade biocollections-platsen (iDigBio) -platsen är värd för alla större museialiseringar i USA som finansieras av det nuvarande NSF-initiativet som inleddes 2011.

Betydligt är kostnaden för att digitalt aggregera de fossila data online, inklusive tiotusentals bilder, anmärkningsvärt liten jämfört med kostnaden för att samla fossilerna i första hand. Det är också mindre än bekostnaden av att upprätthålla den fysiska säkerheten och tillgängligheten av dessa ovärderliga resurser - en kostnad som de som skulle vara ansvariga för museet i Rio tydligen inte var villiga att täcka med katastrofala konsekvenser.

Digitaliserade data kan hjälpa till att svara på forskningsfrågor

Vår grupp, kallad EPICC för Cenozoic, i ostaterliga ryggradslivet, kvantifierade precis hur mycket "mörka data" finns i våra gemensamma samlingar.Vi fann att våra 10 museer innehåller fossiler från 23 gånger antalet samlingsplatser i Kalifornien, Oregon och Washington än vad som för närvarande dokumenteras i en ledande elektronisk elektronisk databas av den paleontologiska vetenskapliga litteraturen, Paleobiology Database.

EPICC använder vår nyligen digitaliserade data för att sammanfatta en rikare förståelse av tidigare ekologiskt svar på miljöförändringar. Vi vill testa idéer som är relevanta för lång- och kortsiktiga klimatförändringar. Hur återhämtade livet sig från massutrotningen som utplånade dinosaurierna? Hur förändrade havstemperaturen förändringen av det marina ekosystemet, inklusive de som var associerade med isoleringen av det svalare Stilla havet från det varmare Karibiska havet när landbruket i Panama först bildades?

För att kunna svara på dessa frågor måste alla relevanta fossila data, från många museer, vara lättillgängliga på nätet för att möjliggöra storskalig syntes av dessa data. Digitalisering gör det möjligt för paleontologer att se skogen som helhet, snarare än bara ett mängder av enskilda träd.

I vissa fall - till exempel register över tidigare språk eller samlingsdata som är kopplade till enskilda exemplar - digitala poster bidrar till att skydda dessa ovärderliga resurser. Men de vanliga exemplen är vanligtvis avgörande för att förstå tidigare förändringar. Forskare behöver ofta göra viktiga mätningar direkt på exemplen själva.

Till exempel, Berkeley Ph.D. student Emily Orzechowski använder prover som aggregeras av EPICC-projektet för att testa idén om att havet utanför den californiska kusten blir kallare med globala klimatförändringar. Klimatmodellerna förutsäger ökad global uppvärmning kommer att leda till starkare vindar längs kusten, vilket kommer att öka kustuppbyggnaden som ger fritt vatten från djuphavet till ytan - orsaken till San Franciscos berömda sommarfogar.

Testet hon använder bygger sig på att kartlägga distributionerna av stora antal fossiler. Hon mäter subtila skillnader i syre- och koldisotoper som finns i fossila musslor och snäckskal som dateras till den sista interglacialperioden av jordens historia för 120.000 år sedan, när västkusten var varmare än idag. Tillgång till de verkliga fossilerna är avgörande för denna typ av forskning.

Se även: Kommer att förlora Net Neutralitet Döda Digital Museum?

Att förstå svaret på tidigare förändringar är inte bara begränsat till fossiler. Till exempel, för nästan hundra år sedan, ledde direktören för Museum of Vertebrate Zoology, Joseph Grinnell vid University of California, Berkeley, systematiska samlingar av däggdjur och fåglar över Kalifornien. Därefter uppmätte museet de exakta lokaliteterna och upptäckte stora förändringar i fördelningen av många arter, inklusive förlust av många fågelarter i Mojave-öknen.

En viktig aspekt av detta arbete har varit en jämförelse av DNA från de nästan hundraåriga museiproverna med DNA från djur som lever idag. Jämförelsen avslöjade allvarlig fragmentering av populationer och ledde till identifiering av genetiska förändringar som svar på miljöförändringar. Att ha exemplar är avgörande för den här typen av projekt.

Denna digitala revolution är inte bara begränsad till fossiler och paleontologi. Det gäller alla museinsamlingar. Kuratorer och forskare är väldigt exalterade av kraften att vinna som världens museinsamlingar - från fossiler till exemplar från levande fångna organismer - blir tillgängliga genom den framväxande digitaliseringen av våra ovärderliga samlingar.

Denna artikel publicerades ursprungligen på The Conversation av Charles Marshall. Läs den ursprungliga artikeln här.