倫敦將參與創建全球數字博物館,令數百萬動物化石重見天日

Drawers of fossils in the Smithsonian collection
Image caption 數以千萬計的化石都隱藏在博物館的箱櫃深處。

創建「全球數字博物館」的提議受到了科學家們的歡迎,他們表示,這將令他們得以對目前「埋藏」在博物館箱櫃深處的珍貴樣本進行研究。

包括倫敦自然歷史博物館(Natural History Museum)華盛頓史密森尼學會(Smithsonian Institution)在內的多家博物館機構都將參與其中。

他們定下了宏大的計劃,要將數以百萬計的化石樣本數字化。

單是將史密森尼博物館的4000萬化石樣本紀錄數字化,預計就將需時50年。

不過,這項工作目前已經進行了五年,負責的團隊表示,這一工程是讓「數據重見天日」,為重大研究做凖備。

為什麼要數字化?

圖片版權 Smithsonian Institution
Image caption 經過電腦斷層掃描的三角龍頭骨。

史密森尼自然歷史博物館(Smithsonian Museum of Natural History)的凱茜·霍利斯(Kathy Hollis)正在領導這一項目。她解釋說:「我們正試圖將我們的全部館藏數字化,讓研究者可以在世界任何地方通過互聯網調用數據。」

「而我們也比較肯定,這是世界上最大的化石樣本館藏。」

「我們館藏有超過4000萬件樣本——它記錄了整個生命歷史,所以如果有任何化石樣本是代表了地球上某一個生命的話,它很可能就在這套館藏內。」

在博物館公開陳列的展品,只是館藏當中非常小的一部分。

霍利斯說:「博物館裏有一些箱櫃是有好幾十年沒有打開過的。」

如果科學家想要使用所有這些樣本,通過這些我們星球上千百萬年生命進化的證據,來了解生命演變的過程,這就成了一個問題。

「於是我們就要讓所有這些數據見到天日,為研究工作所用,」她說。

英國皇家學會(Royal Society)刊物《生物學快報》(Biology Letters)最近發表的一份報告當中,科學家形容將博物館館藏數字化的過程就像為「暗數據」搬家。報告的作者們表示,這將令研究者更能夠了解我們的環境在過去發生了怎樣的變化,然後設想出未來環境變化可能帶來的影響。

數字化的化石樣本和真化石一樣有用嗎?

有些時候,它們比真化石有用得多。

Image caption 將史密森尼博物館的4000萬化石樣本紀錄數字化,預計需時50年。

這個數字化項目的絶大部分工作,是獲取高清影像,以及讓所有的核心信息——年代、物種,以及樣子在哪裏發現等——在互聯網上公開。

單是這一點已經非常有價值。例如,通過研究數字化的海洋化石,已經令研究者能夠了解海洋生物在不同的海平面高度和海洋溫度上如何演變。

而最精密的數據,其實可能比真實的化石更有用。

布里斯托大學(University of Bristol)的艾美莉·雷菲爾德教授(Prof Emily Rayfield)通過電腦斷層掃描(CT)將恐龍頭骨和其他骨頭的化石製作成模型,供科學研究用。

她向BBC表示:「我們可以用這些數據來測算,這些動物的生命是如何運轉的。」

圖片版權 Bristol University
Image caption 蜥腳下目恐龍頭骨經過數字化之後,可以用軟件測試,以揭示這種動物的動物和進食方式。

比如,真實的梁龍頭骨化石很脆弱而碎,要將它拿起來都困難,但是雷菲爾德教授卻能夠通過對數字恐龍骨進行扭曲、轉動、擠壓等處理來揭示真實梁龍的運動方式,以及它們吃什麼,如何應對周邊環境等等。

這幫助她和她的同事們解答了有關這種蜥腳下目恐龍的其中一個難題。

「人們總想知道,大自然是如何能夠為如此大量的巨型植食動物提供生存環境和食物的,」雷菲爾德教授解釋說。

「其中一種設想是,它們頸脖的不同長度、頭骨和牙齒的不同形狀令它們分別吃不同的東西。」

「我的其中一個學生就得以通過數據來測試這個設想。」

這主要是指,用數據重建恐龍的每一塊下頜肌肉,測算它如何咬和咀嚼。

「這當中顯示,不同類的蜥腳下目恐龍確實是以不同方式進食的,也很可能吃不同各類的食物,從而使大自然能夠可持續地同時養活這麼多10多噸重的恐龍。」

雷菲爾德教授在布里斯托大學的同僚菲利普·多諾古教授(Prof Philip Donoghue)則通過掃描遠古的微生物化石來製造放大的模式,來揭示更多它們如何生存的細節。

他向BBC新聞部表示,數字化的化石將會令科學家研究地球生命的能力有質的改變。

「不過,我們需要確保一點,」他補充說,「數字博物館要恰當、持續地記錄和編排,以盡可能地保證最高質量的數據。」

圖片版權 Reuters
Image caption 2018年,巴西國家博物館發生的火災提醒世人,將博物館館藏數字化的重要性。

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