Tại sao các bảo tàng cần phải đi kỹ thuật số để hiểu về quá khứ, nhà cổ sinh vật học nói

Các bảo tàng lớn của thế giới chứa đựng một bí mật: Họ là ngôi nhà của hàng triệu triệu mẫu vật lịch sử tự nhiên mà hầu như không bao giờ nhìn thấy ánh sáng trong ngày. Họ nằm ẩn khỏi tầm nhìn công cộng, thường được đặt phía sau hoặc phía trên các phòng triển lãm công cộng, hoặc trong các tòa nhà bên ngoài.

Những gì trên màn hình công cộng chỉ đại diện cho phần nhỏ nhất của sự giàu có của kiến ​​thức dưới sự quản lý của mỗi bảo tàng. Ngoài hóa thạch, bảo tàng là kho lưu trữ những gì chúng ta biết về các loài sinh vật sống trên thế giới, cũng như phần lớn lịch sử văn hóa của chúng ta.

Bạn cũng có thể thích:

Đối với các nhà cổ sinh vật học, nhà sinh vật học và nhà nhân chủng học, bảo tàng giống như các nhà sử học lưu trữ. Và giống như hầu hết các tài liệu lưu trữ - nghĩ về những người lưu trữ ở Vatican hoặc trong Thư viện Quốc hội - mỗi bảo tàng thường lưu giữ nhiều mẫu vật độc đáo, dữ liệu duy nhất chúng ta có về loài mà họ đại diện.

Sự độc đáo của mỗi bộ sưu tập bảo tàng có nghĩa là các nhà khoa học thường xuyên thực hiện các chuyến hành hương trên toàn thế giới để đến thăm họ. Điều đó cũng có nghĩa là việc mất một bộ sưu tập, như trong vụ hỏa hoạn đau lòng gần đây ở Rio de Janeiro, thể hiện sự mất mát không thể thay thế của kiến ​​thức. Nó giống như sự mất mát của lịch sử gia đình khi một gia đình lớn tuổi qua đời. Ở Rio, những mất mát này bao gồm khủng long có một không hai, có lẽ là hài cốt người già nhất từng được tìm thấy ở Nam Mỹ, và các bản ghi âm và tài liệu duy nhất của các ngôn ngữ bản địa, bao gồm nhiều loài không còn người bản ngữ. Những điều chúng ta từng biết, chúng ta không còn biết nữa; những điều chúng ta có thể đã biết không còn có thể được biết đến.

Nhưng bây giờ các công nghệ kỹ thuật số - bao gồm internet, cơ sở dữ liệu có thể tương tác và kỹ thuật hình ảnh nhanh chóng - làm cho nó có thể tổng hợp dữ liệu bảo tàng điện tử. Các nhà nghiên cứu, bao gồm một nhóm đa tổ chức mà tôi đang lãnh đạo, đang đặt nền tảng cho việc sử dụng mạch lạc của hàng triệu mẫu vật này. Trên toàn cầu, các đội đang làm việc để đưa những dữ liệu tối tăm này - hiện không thể truy cập qua web - vào ánh sáng kỹ thuật số.

Những gì mà Hidden Hidden Away trong Ngăn kéo và Hộp

Các nhà cổ sinh vật học thường mô tả hồ sơ hóa thạch là không đầy đủ. Nhưng đối với một số nhóm, hồ sơ hóa thạch có thể rất tốt. Trong nhiều trường hợp, có rất nhiều mẫu vật được thu thập trước đây trong các bảo tàng để giúp các nhà khoa học trả lời câu hỏi nghiên cứu của họ. Vấn đề là làm thế nào có thể truy cập - hoặc không - chúng là.

Kích thước tuyệt đối của các bộ sưu tập hóa thạch và thực tế là hầu hết các nội dung của chúng được thu thập trước khi phát minh ra máy tính và internet, khiến cho việc tổng hợp dữ liệu liên quan đến mẫu vật của bảo tàng rất khó khăn. Từ quan điểm kỹ thuật số, hầu hết các bộ sưu tập hóa thạch trên thế giới đại diện cho dữ liệu tối tăm trên mạng. Thực tế là một phần lớn các bộ sưu tập bảo tàng hiện tại không được vi tính hóa cũng có nghĩa là kho báu bị mất đang chờ được khám phá lại trong chính các bảo tàng.

Với tầm nhìn và sự đầu tư của các cơ quan tài trợ như Quỹ khoa học quốc gia (NSF) tại Hoa Kỳ, nhiều bảo tàng đang hợp tác để tập hợp dữ liệu của họ từ các phần chính của hồ sơ hóa thạch. Bảo tàng Cổ sinh vật học của Đại học California tại Berkeley, nơi tôi làm việc, là một trong 10 bảo tàng hiện đang tổng hợp một số dữ liệu hóa thạch của họ. Cùng nhau thông qua các bộ sưu tập số hóa của chúng tôi, chúng tôi đang nỗ lực tìm hiểu những thay đổi lớn về môi trường đã ảnh hưởng đến hệ sinh thái biển ở bờ biển phía đông Thái Bình Dương, từ Chile đến Alaska, trong 66 triệu năm qua.

Xem thêm: Sọ người phụ nữ của Lucas Luzia, Lâu đời nhất ở châu Mỹ, có nguy cơ cháy ở bảo tàng Brazil

Bản thân quy trình số hóa bao gồm thêm dữ liệu thu thập mẫu vật vào hệ thống máy tính của bảo tàng nếu chưa được nhập: nhận dạng loài, nơi tìm thấy và tuổi của đá được tìm thấy. Sau đó, chúng tôi số hóa địa lý vị trí nơi mẫu vật được thu thập và chụp ảnh kỹ thuật số có thể được truy cập qua web.

Trang web Biocollections Số hóa tích hợp (iDigBio) lưu trữ tất cả các nỗ lực số hóa bảo tàng lớn ở Hoa Kỳ được tài trợ bởi sáng kiến ​​NSF hiện tại bắt đầu vào năm 2011.

Đáng kể, chi phí tổng hợp kỹ thuật số dữ liệu hóa thạch trực tuyến, bao gồm hàng chục ngàn hình ảnh, là nhỏ đáng kể so với chi phí cần thiết để thu thập hóa thạch ở nơi đầu tiên. Nó cũng ít hơn chi phí duy trì an ninh vật lý và khả năng tiếp cận của các tài nguyên vô giá này - một chi phí mà những người được cho là chịu trách nhiệm cho bảo tàng ở Rio dường như không sẵn sàng chi trả, với những hậu quả tai hại.

Dữ liệu số hóa có thể giúp trả lời các câu hỏi nghiên cứu

Nhóm của chúng tôi, được gọi là EPICC cho các cộng đồng động vật không xương sống Đông Thái Bình Dương của Kainozoi, đã định lượng được bao nhiêu dữ liệu tối của Hồi có mặt trong các bộ sưu tập chung của chúng tôi. Chúng tôi thấy rằng 10 bảo tàng của chúng tôi chứa hóa thạch từ 23 lần số lượng các trang web sưu tập ở California, Oregon và Washington so với hiện đang được ghi nhận trong một cơ sở dữ liệu điện tử trực tuyến hàng đầu của tài liệu khoa học cổ sinh vật học, Cơ sở dữ liệu Cổ sinh vật học.

EPICC đang sử dụng dữ liệu mới được số hóa của chúng tôi để cùng nhau hiểu biết sâu sắc hơn về phản ứng sinh thái trong quá khứ đối với sự thay đổi môi trường. Chúng tôi muốn thử nghiệm các ý tưởng liên quan đến biến đổi khí hậu dài hạn và ngắn hạn. Làm thế nào mà cuộc sống phục hồi sau sự tuyệt chủng hàng loạt đã quét sạch khủng long? Làm thế nào thay đổi nhiệt độ đại dương thúc đẩy thay đổi hệ sinh thái biển, bao gồm cả những thay đổi liên quan đến sự cô lập của Thái Bình Dương lạnh hơn từ biển Caribbean ấm hơn khi cây cầu trên đất liền ở Panama lần đầu tiên hình thành?

Để trả lời những câu hỏi này, tất cả các dữ liệu hóa thạch có liên quan, được rút ra từ nhiều bảo tàng, cần phải dễ dàng truy cập trực tuyến để cho phép tổng hợp quy mô lớn các dữ liệu đó. Số hóa cho phép các nhà cổ sinh vật học nhìn toàn bộ khu rừng, thay vì chỉ là vô số cây riêng lẻ.

Trong một số trường hợp - chẳng hạn như hồ sơ của các ngôn ngữ trong quá khứ hoặc dữ liệu thu thập được liên kết với các mẫu riêng lẻ - hồ sơ kỹ thuật số giúp bảo vệ các tài nguyên vô giá này. Nhưng, thông thường, các mẫu vật thực tế vẫn rất quan trọng để hiểu được sự thay đổi trong quá khứ. Các nhà nghiên cứu thường vẫn cần thực hiện các phép đo quan trọng trực tiếp trên mẫu vật.

Ví dụ, Berkeley Ph.D. sinh viên Emily Or817owski đang sử dụng các mẫu vật được tổng hợp bởi dự án EPICC để kiểm tra ý tưởng rằng đại dương ngoài khơi bờ biển California sẽ trở nên lạnh hơn với biến đổi khí hậu toàn cầu. Các mô hình khí hậu dự đoán sự nóng lên toàn cầu sẽ dẫn đến những cơn gió mạnh hơn dọc theo bờ biển, điều này sẽ làm tăng sự nổi dậy ven biển mang những vùng nước lạnh lẽo từ đại dương sâu xuống bề mặt - nguyên nhân của sương mù mùa hè nổi tiếng ở San Francisco.

Thử nghiệm mà cô ấy sử dụng dựa vào việc lập bản đồ phân bố số lượng lớn hóa thạch. Cô ấy đo lường sự khác biệt tinh tế trong các đồng vị oxy và carbon được tìm thấy trong ngao hóa thạch và vỏ ốc có từ thời kỳ liên kết cuối cùng của lịch sử Trái đất khoảng 120.000 năm trước, khi bờ biển phía tây ấm hơn so với ngày nay. Truy cập vào các hóa thạch trong đời thực là rất quan trọng trong loại nghiên cứu này.

Xem thêm: Mất tính trung lập ròng sẽ giết chết bảo tàng kỹ thuật số?

Hiểu được phản ứng với sự thay đổi trong quá khứ không chỉ giới hạn ở hóa thạch. Ví dụ, gần một thế kỷ trước, giám đốc Bảo tàng Động vật học Động vật có xương sống, Joseph Grinnell tại Đại học California, Berkeley, đã thực hiện các bộ sưu tập động vật có vú và chim có hệ thống trên khắp California. Sau đó, bảo tàng đã khảo sát lại những địa phương chính xác đó, phát hiện ra những thay đổi lớn trong việc phân bố nhiều loài, bao gồm mất nhiều loài chim trên sa mạc Mojave.

Một khía cạnh quan trọng của công việc này là so sánh DNA từ các mẫu vật bảo tàng gần trăm năm tuổi với DNA của động vật còn sống ngày nay. Sự so sánh cho thấy sự phân mảnh nghiêm trọng của quần thể, và dẫn đến việc xác định các thay đổi di truyền để đáp ứng với thay đổi môi trường. Có các mẫu vật là rất quan trọng cho loại dự án này.

Cuộc cách mạng kỹ thuật số này không chỉ giới hạn trong hóa thạch và cổ sinh vật học. Nó liên quan đến tất cả các bộ sưu tập bảo tàng. Các nhà quản lý và các nhà nghiên cứu vô cùng phấn khích trước sức mạnh có được khi các bộ sưu tập của bảo tàng trên thế giới - từ hóa thạch đến mẫu vật từ các sinh vật bị bắt sống - có thể truy cập được thông qua số hóa non trẻ của các bộ sưu tập vô giá của chúng tôi.

Bài viết này ban đầu được xuất bản trên Cuộc trò chuyện của Charles Marshall. Đọc văn bản gôc ở đây.