Науковці Державного природознавчого музею (ДПМ) НАН України (Львів) за фінансової підтримки Національного фонду досліджень України (НФДУ) завершують проєкт «Оцифрування природничих колекцій, що зазнали ушкодження внаслідок бойових дій і супутніх факторів: розробка протоколів і впровадження на базі Державного природознавчого музею НАН України».
Цифрове зображення зразка Любки зеленоквіткової (Platanthera chlorantha (Cust.) Rchb.) 1880 року. Вид занесено до Червоної книги України
Природничі колекції є джерелом наукової інформації для різноманітних досліджень, зокрема еволюційних, філогенетичних, біогеографічних і таксономічних. Саме тому надзвичайно важливо зберігати їх. Оцифрування колекцій і формування відкритих баз даних у мережі Інтернет допомагає не лише зберігати наукову інформацію, яку містять колекції, а й поширювати її та удоступнювати наукове знання.
Завдяки ґранту НФДУ, здобутого в межах конкурсу «Наука для відбудови України у воєнний та повоєнний періоди», науковці Академії у 2023–2024 роках реалізовували проєкт «Оцифрування природничих колекцій, що зазнали ушкодження внаслідок бойових дій і супутніх факторів: розробка протоколів і впровадження на базі Державного природознавчого музею НАН України». Його мета – розроблення протоколів оцифрування різних типів вразливих унаслідок війни природничих музейних колекцій (зоологічних і ботанічних). Для апробації протоколів буде використано колекції ДПМ НАН України: типові, рідкісні й авторські матеріали. Серед головних завдань проєкту – оцифрування й віртуальне удоступнення природничих колекцій, які постраждали від бойових дій і супутніх чинників, а також тих, що можуть бути пошкоджені або втрачені у найближчому майбутньому. Для досягнення цієї мети виконавці проєкту застосували загальноприйняті методи оцифрування природничих колекцій, а також використали технічні можливості вебресурсу «Центр даних «Біорізноманіття України»» і бази даних GBIF (Global Biodiversity Information Facility – Глобальна інформаційна система з біорізноманіття).
Цифрове зображення комахи й етикетки зразка Турун Фабріція (Carabus fabricii Duftschmid, 1812) – українського ендемічного підвиду турунів, поширеного виключно на території Івано-Франківської області (Україна), у гірському масиві Ґорґани (Українські Карпати)
На цей момент науковці вже досягли, зокрема, таких результатів:
- для оцифрування відібрали серед колекцій ДПМ НАН України найцінніші та найвразливіші зразки рослин і безхребетних тварин, на яких апробували розроблені первинні протоколи;
- на основі здійсненого дослідження розробили й опублікували у відкритому доступі первинні протоколи оцифрування для найвразливіших природничих колекцій, які можна ефективно застосовувати в умовах війни (особливу увагу в цих протоколах приділено застосуванню різних методів для екстракції даних з етикеток зразків, а також архівуванню отриманих даних);
- оцифрували 12497 зразків (усю наявну інформацію про зразок), виготовивши цифрові зображення, зокрема 6048 зразків покритонасінних рослин, 3000 зразків несудинних рослин, 2506 зразків комах, 842 зразки орібатид і 101 зразок вільноживучих ґрунтових нематод;
- внесли інформацію про кожен зразок і цифрові зображення зразків до Центру даних «Біорізноманіття України» (а у базі даних GBIF планують опублікувати 10 наборів даних, що містять інформацію про оцифровані зразки з фондів Музею).
Працюючи з первинними протоколами оцифрування природничих колекцій, науковці Музею оцінили різні методи оцифрування природничих колекцій і з’ясували, які саме методики дають змогу отримати найякісніші зображення та здійснити ефективну екстракцію даних. У підсумку розроблено структуру робочих баз даних, яка відповідає стандарту DarwinCore і є оптимальною й водночас мінімально достатньою для оцифрування біологічних зразків. Протоколи є у вільному доступі та можуть стати в пригоді під час оцифрування природничих колекцій наукових установ України.
На додачу до традиційного оцифрування природничих колекцій, науковці використовують і інші методи для отримання цифрової інформації про біологічні зразки. Зокрема, молекулярний аналіз ДНК є, до певної міри, формою оцифрування, оскільки дає змогу отримати інформацію про структуру окремих фрагментів або повного геному конкретного біологічного зразка. У межах проєкту на базі ДПМ НАН України здійснено баркодинг 63 зразків судинних рослин як модельних груп із використанням ядерних (ITS1, ITS2) і пластидних (trnL P6 Loop, trnL-F, trnH-psbA, matK, and rbcLa) маркерів. Здобуту інформацію про нуклеотидні послідовності для опрацьованих зразків судинних рослин депоновано у базах BOLD і GenBank. Крім того, на зразках орібатид і комах апробовано методи генетичного баркодингу.
Важливою частиною проєкту стало опублікування оцифрованих колекцій та інформації про протоколи оцифрування, а також особливості процесів діджиталізації. Загалом виконавці опублікували понад 20 наукових статей за підсумками проєкту в іноземних та українських фахових біологічних виданнях, а також оприлюднили 4 первинні протоколи оцифрування різних груп фондів (гербарних зразків судинних рослин, несудинних рослин, ентомологічних зразків і мікропрепаратів безхребетних тварин). Підготовано два томи каталогу оцифрованих зразків гербарію LWS. За словами керівника проєкту, старшого наукового співробітника відділу біосистематики та еволюції ДПМ НАН України кандидата біологічних наук Андрія Новікова, підготовка наукових публікацій, каталогів і опублікування датасетів у GBIF є важливим кроком з архівування і дисемінації оцифрованих даних, що забезпечує їхнє тривале збереження у різній формі та типах архівувальних закладів.
11 жовтня 2024 року за проєктом, підтриманим ґрантом НФДУ, в ДПМ НАН України відбулася пілотна всеукраїнська наукова конференція «Оцифрування природничих колекцій: виклики й здобутки». Вона працювала за такими основними напрямами:
- підготовка метаданих і стандарти обміну даними для музейних і науково-природничих колекцій;
- особливості мобілізації даних щодо науково-природничих колекцій;
- робота з наборами даних науково-природничого скерування (створення, очистка, консолідація);
- особливості оцифрування науково-природничих колекцій у 2D і 3D форматах;
- постобробка і вибір оптимального формату мастер-файлів;
- опублікування оцифрованих науково-природничих колекцій;
- програмне і технічне забезпечення для оцифрування науково-природничих колекцій.
На конференції обговорювалися результати оцифрування природничих колекцій. А дослідники з провідних наукових установ України ділилися досвідом оцифрування природничих колекцій, зокрема створення наборів даних, управління базами даних, виготовлення цифрових зображень, а також опублікування й опрацювання отриманих даних.
Керівник проєкту, старший науковий співробітник, старший дослідник ДПМ НАН України кандидат біологічних наук Андрій Новіков і наукова співробітниця відділу музейного документування біоресурсів ДПМ НАН України кандидат біологічних наук Катерина Гуштан на всеукраїнській науковій конференції «Оцифрування природничих колекцій: виклики й здобутки»
Команда проєкту вдячна за підтримку й допомогу колегам з Інституту екології Карпат НАН України (Львів), Харківського національного університету імені В.Н. Каразіна, Херсонського державного університету та Львівського національного університету імені Івана Франка.
За інформацією ДПМ НАН України
