За кулисами музеев естествознания скрывается целый мир, который большинство людей никогда не увидят. В музейных коллекциях хранятся миллионы и миллионы костей динозавров, маринованных акул, сушеных листьев и любой другой части мира природы, о которой вы только можете подумать, - больше, чем когда-либо можно было выставить на обозрение. Вместо этого эти образцы используются учеными в исследованиях, пытающихся понять, как развивались разные виды жизни и как мы можем их защитить. И новое исследование в PLOS ONE исследует, как ученые используют цифровые записи всех этих образцов.
При оцифровке информация о том, что представляет собой каждый музейный образец и откуда он, становится частью хранилища, называемого базой данных биоразнообразия. В этих базах данных данные об отдельных организмах, целых популяциях и целых экосистемах теперь бесплатны и доступны. Ученые начинают изучать информацию об организмах и экосистемах за сотни лет, просто выходя в интернет. «Это интересное время для данных о биоразнообразии и научных данных в целом», - говорит Джоан Дамероу, научный сотрудник Полевого музея и первый автор статьи. «Область расширяется, и люди все больше осознают важность предоставления данных бесплатно для всех».
Благодаря десятилетиям данных, доступных для видов животных или растений, ученые могут отслеживать, что изменилось с течением времени, и рассказывать истории о видах. Группа исследователей во главе с учеными Полевого музея и исследователями из Флоридского музея естественной истории и Университета Наварры решила точно определить, как эти обширные библиотеки использовались учеными для рассказов о животных, экосистемах и других темах.«За последние 10 лет глобальные учреждения предприняли огромные усилия по оцифровке данных за десятилетия», - говорит Рюдигер Билер, куратор отдела беспозвоночных в Полевом музее. «Хотя одна раковина или насекомое в коллекции может ничего не рассказать, эти библиотеки данных открывают новые возможности для изучения того, что происходит с популяциями животных с течением времени».
Используя ключевые слова, указывающие на использование базы данных по биоразнообразию, исследователи изучили полные тексты сотен опубликованных статей. «Мы хотели подробно изучить особенности текста, в том числе то, как люди ссылаются на базы данных, как они учитывают ошибки в данных и какие предметы они изучают». говорит Damerow, ведущий автор. «Мы обнаружили, что на данном этапе не существует эффективного или автоматизированного способа сортировки текста сотен статей - нам пришлось делать это вручную».
Исследователи смогли увидеть, какие цифровые записи получили наибольшее распространение. Из всех групп организмов базы данных по биоразнообразию чаще всего используются для изучения растений. Растения представляют собой обширную и разнообразную группу, поэтому для их классификации и изучения их популяций может потребоваться гораздо больше исследований и много статей.
С другой стороны, исследователи обнаружили, что не так много ученых опубликовали статьи с использованием данных о насекомых. Оцифрована гораздо меньшая часть образцов насекомых по сравнению с растениями и позвоночными. Это может быть связано с небольшими размерами жуков и их огромным количеством в музейных коллекциях - их часто прикрепляют или хранят тысячами в банках из-под спирта, что затрудняет преобразование физической этикетки каждого отдельного экземпляра в цифровую запись, которая может искать в базе данных. Здоровье популяции насекомых может быть индикатором здоровья экосистемы, поэтому оцифровка и анализ данных о насекомых важны для экологических и природоохранных исследований. «Мне было интересно подтвердить, что о позвоночных существует больше онлайн-записей, чем о беспозвоночных», - говорит Петра Зирвальд, помощник куратора отдела насекомых, паукообразных и многоножек в Полевом музее и один из авторов статьи.«Поскольку это показало, что нам еще далеко до оцифровки беспозвоночных, это возобновило мой энтузиазм по поводу оцифровки образцов насекомых».
Дамероу и ее коллеги обнаружили, что ученые чаще всего используют базы данных о биоразнообразии, чтобы выяснить, где встречаются различные виды, сколько видов присутствует в регионе и как организмы связаны друг с другом. Такая информация помогает ученым отслеживать популяции видов, модели миграции и распространение болезней, что является важной информацией для исследований в области охраны природы и общественного здравоохранения. Например, ученые могут увидеть, отступают ли животные, которые обычно живут в холодных регионах, дальше на север, чтобы справиться с изменением климата.
По мере того, как механизмы для точной регистрации и изучения информации совершенствуются и становятся стандартизированными, возможность делать гипотезы и прогнозы о том, что произошло или произойдет с популяциями животных и растений, станет еще более действенной.
«В связи с утратой биоразнообразия во многих экосистемах очень важно задокументировать, где и в каком изобилии существуют различные виды в окружающей среде», - говорит Дамероу.«Кризис биоразнообразия делает более актуальным то, что у нас есть место, где легко доступна информация об этих экосистемах. Поскольку популяции видов сокращаются, нам нужны эффективные методы, которые помогут сосредоточить усилия и ресурсы по сохранению».