Imagina un museo de historia natural. ¿Qué te viene a la mente? ¿Recuerdos de la infancia de esqueletos y dioramas de dinosaurios? ¿O tal vez todavía visita para ver espectáculos en el planetario o una función IMAX? Es posible que se sorprenda al saber que detrás de estas exhibiciones de cara al público se esconde un tesoro de valor incalculable que la mayoría de los visitantes nunca verán:las colecciones de un museo.

Lejos de ser olvidado tumbas polvorientas, como es a veces la percepción, estas colecciones albergan la más vanguardista investigación sobre la vida en este planeta. La magnitud de algunas de las colecciones más grandes puede ser asombrosa. El Museo Nacional Smithsonian de Historia Natural, por ejemplo, alberga más de 150 millones de especímenes. Incluso una institución académica más pequeña, como el Centro de Museos de Investigación de la Universidad de Michigan, alberga un laberinto de bóvedas de muestras, preservando millones de esqueletos, fósiles material vegetal seco y organismos en jarra.

Más importante, que estudian detenidamente esta riqueza de conocimientos en un momento dado, son investigadores activos, trabajando para desentrañar las complejidades de la biodiversidad de la Tierra. En la Universidad de Michigan, donde recibí mi doctorado. en ecología y biología evolutiva, Trabajé acurrucado entre estos esqueletos, fósiles y otros tesoros naturales. Estos especímenes fueron fundamentales para mi investigación, como registros primarios de la historia natural del mundo.

Sin embargo, a pesar del incalculable valor de estas colecciones, A menudo me preguntaba cómo hacerlos más accesibles. Un proyecto para escanear digitalmente cientos de cráneos de murciélagos fue una forma de llevar especímenes que se verían como en casa en una colección victoriana antigua directamente a la vanguardia de las prácticas de los museos del siglo XXI.

Un recurso valioso, en gran parte oculto a la vista

Al investigar la variación entre y dentro de las muestras de colección, Los biólogos han descubierto muchos misterios ecológicos y evolutivos del mundo natural. Por ejemplo, Un estudio reciente sobre especímenes de aves rastreó la creciente concentración de carbono negro atmosférico y su papel en el cambio climático durante más de un siglo. Los científicos pueden recolectar ADN antiguo de especímenes y recopilar información sobre niveles históricos de población y diversidad genética saludable para organismos que ahora están amenazados y en peligro de extinción.

Mi propia investigación sobre la diversidad global de murciélagos utilizó cientos de especímenes de museos para concluir que los murciélagos tropicales coexisten más fácilmente de lo que muchos biólogos esperan. Este hallazgo encaja con un patrón general en gran parte del árbol de la vida donde las especies tropicales superan en número a sus primos templados. También puede ayudar a explicar por qué en muchas partes de América Central y del Sur, los murciélagos se encuentran entre los mamíferos más abundantes y diversos, período.

Sin embargo, la investigación de estos especímenes a menudo requiere acceso directo, que puede tener un precio elevado. Los investigadores deben viajar a museos, o los museos deben enviar sus especímenes en masa a los investigadores, desafíos tanto logísticos como financieros. Es comprensible que los museos desconfíen de enviar muchos especímenes que son verdaderamente irreemplazables, la última evidencia de que algunos organismos existieron en nuestro mundo. El presupuesto y la huella de carbono de un museo pueden aumentar rápidamente con los préstamos. Y como los especímenes físicos no pueden estar en más de un lugar a la vez, los investigadores pueden tener que esperar una cantidad de tiempo indefinida mientras sus materiales se prestan a otra persona.

Tomografía computarizada de cráneos de murciélago

He tratado de abordar estos problemas de acceso con mis colaboradores Daniel Rabosky y Erin Westeen utilizando tecnología micro-CT. Al igual que con la tomografía computarizada médica, micro-CT utiliza rayos X para digitalizar objetos sin dañarlos; en nuestro caso, estos escaneos ocurren en la escala fina de millonésimas de metros (micrómetros). Esto significa que los escaneos micro-CT son increíblemente precisos a altas resoluciones. Incluso los especímenes y partes muy pequeños se conservan con vívidos detalles.

Para mi Ph.D. investigar, Utilizamos un escaneo de micro-TC para digitalizar casi 700 cráneos de murciélagos individuales de la colección de nuestro museo. Con estimaciones de aproximadamente 1, 300 especies descritas, los murciélagos representan alrededor del 25 al 30 por ciento de las especies de mamíferos modernos, solo superado por los roedores. Sin embargo, Una de las razones por las que los murciélagos han fascinado a los investigadores durante mucho tiempo es su inmensa diversidad de comportamientos y funciones en la naturaleza. Gran parte de esta diversidad ecológica está codificada en sus cráneos, que varían ampliamente en forma y tamaño.

En las instalaciones de micro-TC de la Facultad de Odontología de Michigan, Escaneamos cada cráneo de murciélago a alta resolución. Cada escaneo produjo cientos de miles de imágenes por espécimen, cada imagen una pequeña sección transversal de un cráneo original. Con estas "pilas" de secciones transversales, luego reconstruimos superficies y volúmenes tridimensionales. En esencia, recreamos una "muestra digital" en 3-D de cada uno de los aproximadamente 700 originales.

Muestras digitales abren puertas

En asociación con MorphoSource en la Universidad de Duke, desde entonces, hemos publicado nuestras muestras digitales en un repositorio de acceso abierto para investigadores, educadores y estudiantes. Cada espécimen digital está asociado con los mismos datos identificativos que su original, permitiendo la investigación sin viajes ni envíos. Aun mejor, muchas partes delicadas se pueden disecar digitalmente sin temor a daños irreparables. Las muestras digitales pueden incluso imprimirse en 3D a diferentes escalas para su uso en entornos educativos y exhibiciones de museos.

Mis colegas Dan y Erin han continuado expandiendo estos esfuerzos a otros vertebrados en nuestro museo. Nuestra esperanza es que la comunidad científica en general adopte los datos de muestras digitales de acceso abierto de la misma manera que los datos digitales, Se han adoptado datos genéticos disponibles públicamente en toda la biología. La digitalización puede ampliar el alcance de cada museo, especialmente a medida que bajan los precios del escaneo y el software micro-CT de acceso abierto se vuelve más práctico.

Esta revolución digital llega en un momento en que muchos museos de historia natural están en peligro. Al rededor del mundo, los museos están paralizados por recortes presupuestarios y décadas de negligencia, con consecuencias devastadoras.

Una forma de revitalizar los museos es adoptar misiones digitales que preserven datos invaluables y promuevan la colaboración global. Lejos de hacer obsoletas las colecciones físicas, la digitalización puede modernizar los museos de historia natural, como ha sucedido con las bibliotecas y otros museos de arte, historia y cultura. Los originales siempre estarán ahí para aquellos que buscan sumergirse profundamente en la historia natural. En cambio, el ala digital puede invitar a la curiosidad y las preguntas de fuentes que la mayoría de los museos nunca soñarían con alcanzar de otra manera.

En mis primeros días como biólogo, Estaba plagado de preocupaciones comunes de los investigadores. ¿Qué iba a pasar con todos mis datos? ¿Quién más lo vería? Los científicos nunca saben qué nueva vida se puede insuflar a nuestra investigación básica después de años, décadas, siglos. Pienso en los cientos de científicos del pasado que, sin saberlo, contribuyeron con datos a mi propia investigación, que abarca casi 130 años y seis continentes de expediciones.

Al digitalizar sus esfuerzos anteriores, mis colegas y yo nos aseguramos de que puedan llegar a un público amplio, mucho más allá de lo que probablemente imaginaban. El impacto potencial de cualquier espécimen ya no debería estar restringido por las paredes y las limitaciones de un museo. En lugar de, los museos pueden abrir sus puertas a un futuro digital, invitando a cualquiera a las infinitas maravillas del mundo natural.

Este artículo se vuelve a publicar de The Conversation con una licencia de Creative Commons. Lea el artículo original.