Ботаник, бизнесвумен на пенсии и старшеклассник заходят в бар. Или, может быть, не бар, что со старшеклассником. Музей. У них и их команды есть общая проблема - слишком много фотографий растений для анализа - и они находят решение: создание онлайн-инструмента, который позволяет обычным людям, не являющимся учеными, помогать в этом анализе.
Печеночники, рассматриваемые растения, названные так потому, что их округлые примитивные листья имеют форму печени, обычно остаются незамеченными.«Когда я говорю людям, что изучаю печеночников, моя первая фраза заключается в том, что они не заразны», - говорит Мэтт фон Конрат, менеджер по коллекциям растений Полевого музея и ведущий автор статьи, подробно описывающей проект, в выпуске Applications in Plant Sciences, посвященном оцифровка коллекций ботанической естествознания. Вы, вероятно, видели печеночников раньше, но вы, вероятно, не осознавали этого. Эти древние растения эволюционировали за миллионы лет до динозавров, и они повсюду, от пустынь до Арктики. Но печеночники крошечные - размером с ресницу - и незаметные, они растут, как их собратья, мхи, на камнях и деревьях. Поскольку они такие маленькие, они реагируют на изменение климата и глобальное потепление быстрее, чем более крупные растения и животные, что делает их ценными для ученых. «Они как канарейки в угольной шахте», - говорит фон Конрат.
Но использование печеночников для лучшего понимания изменения климата требует лучшего понимания печеночников. Сложности того или иного вида печеночника часто видны только в микроскоп, а анализ деталей сотен тысяч изображений микроскопических листьев - не совсем простая работа. «Одному человеку утомительно просматривать эти фотографии часами, - говорит фон Конрат. «Но если у вас есть сто человек, чтобы сделать это по пять минут каждый, это намного проще».
Люди, которых фон Конрат организовал, чтобы разделить нагрузку, являются гражданскими учеными - добровольцами из самых разных слоев общества, которые вносят свой вклад в научные исследования. «Гражданская наука - это возможность для отдельного человека, группы или сообщества принять участие и внести свой вклад в активную исследовательскую программу», - объясняет фон Конрат. «Это общественный вклад в науку».
Команда адаптировала онлайн-платформу Zooniverse, используемую в проектах гражданской науки в области астрономии, чтобы позволить добровольцам гражданской науки анализировать фотографии печеночников, измеряя их примитивные листовидные структуры. Эта работа помогает ученым лучше определить различия между разными видами, которые могут по-разному реагировать на изменение климата или иметь другие важные с научной точки зрения различия.
«Проект «Микрорастения» преследует две цели: помочь найти различия между этими видами и посмотреть, действительно ли измерения могут быть выполнены неспециалистами», - говорит соавтор Кальман Штраус, ученик средней школы и гражданский ученый, который работает волонтером с фон Конратом в Полевом музее с 2014 года.
Проект в значительной степени опирался на ученых-граждан, таких как Штраус; другой автор статьи Джоанн Мартинек, бизнес-леди на пенсии и еще один полевой волонтер.
«Меня всегда интересовала природа - в моей семье, когда я росла, как только вы могли ходить и говорить, вы бы перестали определять виды», - говорит Мартинек. «Но я мало что знал о мхах и печеночниках, пока не встретил Мэтта на вечере членов клуба в музее. Я хотел сделать что-то новое». Мартинек продолжал играть важную роль в обучении новых гражданских ученых проекту «Микрорастения».
В ходе проекта более 11 000 пользователей помогали анализировать фотографии печеночников, участвуя удаленно онлайн и через цифровой киоск в одной из выставок Полевого музея. Платформа, соответствующая научным стандартам нового поколения, также использовалась в различных классах, от детских садов до курсов биологии в колледжах. Полученные в результате анализы печеночников, по словам фон Конрата, достаточно точны для использования в исследованиях, которые могут помочь в разработке экологической политики. По словам фон Конрата, помимо вклада в науку, проект известен своими усилиями по привлечению общественности к науке.
«Этот проект выходит за рамки данных, - говорит фон Конрат. «Речь идет о том, чтобы разрушить барьеры и показать, что каждый может внести свой вклад в науку. Одной из ключевых аудиторий являются студенты и молодое поколение - познакомить их с музейными коллекциями и наукой, помочь им увлечься наукой."
Штраус, шестнадцатилетний соавтор фон Конрата, является хорошим примером этого. «Хотя ранние наземные растения могут быть не такими романтичными, как, скажем, динозавры, они столь же интересны и столь же сложны - тот факт, что их так часто упускают из виду, особенно печеночников, является частью того, что делает их такими крутыми», говорит Штраус. «На них все время не обращают внимания. Вы, наверное, тысячу раз ходили по мохообразным, не замечая их. Но, глядя на них внимательно, вы открываете совершенно новый мир красоты и сложности».
Фон Конрат цитирует рисунок, присланный ему четырехлетней девочкой, участвовавшей в проекте «Микрорастения» - она нарисовала листья печеночника в форме сердца, а фон Конрат заявил через речевой пузырь: «Ее [sic] является новым видом». «Это мой источник вдохновения», - говорит не рисующая версия фон Конрата. «Вот почему мы это делаем - это для следующего поколения».