Они надеются, что образцы насекомых расскажут историю климатических изменений в мире, перемещающихся животных и меняющейся фауны.Джо МакХью, куратор коллекции членистоногих в музее и профессор энтомологии Колледжа сельскохозяйственных и экологических наук UGA, возглавит усилия, финансируемые Национальным научным фондом.
Когда LepNet — так называется проект — будет завершен, это будет одна из крупнейших на сегодняшний день баз данных о насекомых, открывающая столетия научных исследований в новый мир анализа данных. Этот проект также может заложить основу для других музеев.«Люди на самом деле не хотят тратить пять лет на кругосветное путешествие, посещая коллекции в музеях и расшифровывая данные с крошечных этикеток, просто чтобы понять биологию и распространение вида», — сказал МакХью. «Исследователи хотят иметь возможность ответить на серьезные вопросы, перейдя на какой-нибудь сетевой ресурс и извлекая всю соответствующую информацию в каком-то стандартном формате для анализа».Ученые собирают и систематизируют образцы насекомых еще до эпохи Просвещения, а в музеях по всему миру есть солидные коллекции, возраст которых насчитывает 300 лет.
Только в музеях Северной Америки хранится около 250 миллионов экземпляров насекомых со всего мира.Большинство образцов хранятся с указанием подробностей их поимки: даты и времени дня, когда они были обнаружены, климатических данных, географического положения, растений, которые использовались в качестве пищи, состояния насекомых и наличия других насекомых. Каждая запись представляет собой точку данных, которую теперь можно использовать для более четкого понимания биологии этого вида, а также того, как популяции перемещаются и изменяются и почему.«Вы можете спросить:« Где сейчас встречается этот вид? » «Где это было 10 лет назад?» а затем: «Где это происходило в далеком прошлом?» — сказал МакХью. «Мы можем использовать эту информацию, чтобы ответить на вопросы об изменении климата или воздействии человека на окружающую среду, наблюдая, как со временем изменились ареалы видов насекомых».
По словам МакХью, исследователи могут также создавать модели, чтобы спрогнозировать, когда и где появятся проблемные насекомые, такие как гусеницы, пожирающие урожай, что позволит фермерам подготовиться к появлению вида.«Вы можете накладывать на слои климатическую информацию, информацию о почве и информацию о растениях-хозяевах, и во многих случаях вы можете довольно точно предсказать, где будет встречаться вид, даже если он там еще никогда не собирался», — добавил он. «Все данные из различных источников могут указывать на то, что в этом месте есть подходящие условия для определенного вида».Подобные модели практически невозможно создать сегодня, потому что только очень небольшая часть коллекций в музеях по всему миру была оцифрована, а то, что делалось, шло урывками.
Здесь есть оцифрованная коллекция паразитоидных ос, зародыш огромной базы данных о жуках, но в течение многих лет в научном сообществе не было ничего всеобъемлющего и мало согласия в отношении формата, который должны принимать эти электронные записи. Однако в последние годы был достигнут большой прогресс в разработке универсальных стандартов оцифровки музейных экспонатов, сказал МакХью.
Поскольку LepNet на сегодняшний день является крупнейшим предприятием подобного рода, МакХью и его коллеги надеются усовершенствовать этот процесс.Хотя бабочки и мотыльки не являются основным направлением исследований Макхью — он изучает жуков — его команда выбрала чешуекрылых для начала проекта оцифровки, потому что отряд включает в себя множество основных вредителей и некоторые полезные виды. Также ученые и естествоиспытатели сотни лет собирают образцы. Только в музеях Северной Америки насчитывается более 15 миллионов экземпляров.
«Это группа харизматичных, видимых, часто собираемых и более легко идентифицируемых, чем другие таксоны», — сказал он. «С помощью книжки с картинками вы можете идентифицировать более 50 процентов бабочек и макромиелей просто на глаз».В дополнение к доступным для поиска точкам данных, LepNet будет включать 95 000 высококачественных фотографий образцов, которые будут представлять 60 процентов видов чешуекрылых в Северной Америке. Со временем программное обеспечение для распознавания фотографий может позволить использовать эти изображения в общедоступном приложении для идентификации бабочек и мотыльков под названием «LepSnap».
Команда МакХью, включая армию студентов-исследователей из Северной Америки, этой осенью начнет процесс оцифровки 29 крупных коллекций насекомых. В дополнение к Коллекции членистоногих UGA в Музее естественной истории Джорджии, участвующие музеи и учреждения включают Университет Флориды; Государственный университет Миссисипи; Университет Миссури; Университет Оклахомы; Канзасский государственный университет; Государственный университет Нью-Мексико; Государственный университет Аризоны; Денверский музей природы и науки; Университет Северной Аризоны; Калифорнийский университет в Дэвисе; Университет Невады, Рино; Университет Юты; Государственный университет Орегона; Университет Аляски; Университет Западного Вашингтона; Университет Айдахо; Государственный университет Колорадо; Университет Миннесоты; Университет Висконсина; Общественный музей Милуоки; Университет Пердью; Университет штата Мичиган; Государственный университет Огайо; Гарвардский университет; Йельский университет; Университет Дрекселя; Университет Делавэра; и Университет Клемсона.