Предоставление исторической флоры мировой аудитории
Современные биологические исследователи обладают мощными инструментами, способными измерять ничтожные количества ДНК, белков и малых молекул в живых системах. Картирование сетей этих базовых единиц биологических механизмов лежит в основе таких интенсивных по данным дисциплин, как геномика, протеомика и метаболомика, которые помогают революционизировать биологию и медицину.
Однако, несмотря на поток новых знаний, которые эти методы привносят в современные биологические исследования, Херрик Браун, помощник куратора Гербария A.C. Moore Колледжа искусств и наук, знает, что в исследовательских институтах по всему миру хранятся другие, столь же бесценные хранилища данных.
И он вносит свой вклад, чтобы сделать хранилище данных Университета Южной Каролины (USC) доступным для международного научного сообщества.
Гербарий содержит более 120 000 образцов растений, собранных с начала 1800-х годов по настоящее время. С 2008 года Браун, получивший в USC степень бакалавра и магистра, курирует постоянный перевод данных, связанных с каждым образцом (научное название, дата сбора, географическое местоположение и т.д.), в онлайн-портал Flora Caroliniana. Это естественное продолжение для давнего натуралиста.
Современный секвенатор может создать огромную базу данных, но он никогда не сможет предоставить моментальный снимок во времени, который сохраняют такие ресурсы, как Гербарий. «Это физическая запись конкретного момента времени, — говорит Браун. — Это доказывает, что что-то существовало там в то время — и что, например, цвело в определенном месте в данном месяце».
Эта информация особенно актуальна по мере изменения климата и мест обитания с течением времени. «Поведение растений тесно связано с климатологическими колебаниями, и если у вас есть достаточно большой набор данных, вы можете ответить на очень важные вопросы», — отмечает он.
Гербарии, как правило, в основном представляют местную флору. Вместе взятые, коллекции созвездия гербариев могут быть использованы для решения гораздо более масштабных вопросов биогеографии. Но доступ к ним остается проблемой.
«Традиционно работа исследователя включала кропотливую задачу посещения каждого отдельного гербария, извлечения интересующих групп образцов и их индивидуального изучения один за другим, — говорит Браун. — Но теперь, благодаря усилиям по оцифровке, которые разместили так много информации в сети, вы часто можете получить именно то, что хотите, очень быстро».
Усилия USC по переносу данных в онлайн недавно перешли в ускоренный режим. За последний год команда Гербария внесла в Flora Caroliniana более 11 000 новых записей, доведя общее количество онлайн-записей до более чем 80 000.
Одним из источников возросшей скорости прогресса были технические улучшения — лучшие системы ввода данных являются постоянной целью для Брауна как менеджера данных. Но не менее важным был долгосрочный вклад студентов-бакалавров, работавших в Гербарии.
Кит Мернс и Кендалл Акерман, получившие дипломы в мае, знали, что внесли свой вклад в этот международно используемый ресурс на территории кампуса USC.
В течение двух лет Мернс (специальность «антропология», дополнительная специализация — экологические исследования) и Акерман (бакалавр наук в области общественного здравоохранения, дополнительная специализация — нарушения слуха и речи) вводили данные и работали над оптимизацией процесса переноса рукописных записей о физических образцах в Flora Caroliniana.
«Поскольку они так хорошо ознакомились с программами, они обнаружили способы более быстрого внесения множественных записей, о которых я не знал», — сказал Браун.
Два года работы помогли как Мернсу, так и Акерман понять возникающие особенности и усовершенствовать методы их решения. «Некоторые из наших международных образцов были собраны в странах, которых больше не существует, например, в Чехословакии, — сказала Акерман. — Поэтому нам пришлось научиться решать подобные проблемы».
«Гербарий был очень активен в прошлом году, — сказал куратор Джон Нельсон, — и Кит и Кендалл заслуживают большой похвалы за это».
Гербарий также наладил онлайн-сотрудничество с Университетом Клемсона, чья коллекция растений в штате является второй по величине после USC. Вместе два университета предлагают Flora Caroliniana, к которой обращались из множества стран на всех континентах, кроме Антарктиды.
Для Брауна, который несколько лет проработал в Смитсоновском институте, прежде чем вернуться в USC, такой доступ необходим для эффективного решения фундаментальных научных вопросов. Он также работает помощником ботаника в Департаменте природных ресурсов Южной Каролины, отвечая за поиск, управление и мониторинг популяций редких, находящихся под угрозой и исчезающих видов. Гербарий USC содержит подробные записи о ряде видов растений, которые со временем попали в этот список — и даже исчезли в штате.
«Со 120 000 образцов Гербарий не был построен за один день, — говорит Браун. — Все те люди, которые проделали эту тяжелую работу — выходили в поле и кормили комаров и клещей, собирая образцы, — они сделали возможным ответить сегодня на очень важные вопросы об угрозе исчезновения видов».