El presente digital y el futuro de la paleontología.

En el momento de una pérdida parcial de interés en la ciencia fundamental por parte de la sociedad, uno todavía quiere soñar con el futuro de la ciencia, es decir, la paleontología en el futuro, si, por supuesto, nuestra civilización no se quemará en un incendio nuclear en la próxima década.

La paleontología es la ciencia de los organismos fósiles, una disciplina relativamente joven, que se originó como una disciplina independiente, a partir de los trabajos de científicos europeos en la primera mitad del siglo XIX. Como cualquier ciencia, la paleontología se ha desarrollado y se está desarrollando, ha recibido una gran base de evidencia para las enseñanzas evolutivas. Gracias a la paleontología, se creó una escala geocronológica y nos dimos cuenta del desarrollo en etapas de la vida en el planeta.


La historia de la vida. Fuente ru.wikipedia.org

En los últimos 20 años, con el rápido desarrollo de la tecnología digital e Internet, los paleontólogos han recibido oportunidades inimaginables para la investigación y el intercambio de información. Debido a esto, se han esbozado las principales tendencias en el desarrollo de la paleontología y la biología evolutiva, de lo que quiero hablar.

En general, debemos comenzar con el hecho de que el desarrollo de la ciencia sigue el camino de encontrar y resolver problemas. Esto es lógico y, por cierto, es una de las diferencias con la paranociencia y la pseudociencia, donde el problema, por regla general, no existe o la solución contradice absolutamente las leyes de la lógica y la racionalidad.

Hay muchos problemas científicos no resueltos en paleontología. Las principales tareas globales, por así decirlo, se pueden describir en la siguiente lista.

1. El surgimiento de la vida. Este problema, por supuesto, no está completamente resuelto. Hay dos teorías principales: abiogénesis y panspermia.. La primera afirma sobre el origen químico abiótico de la vida a partir de sustancias inanimadas (donde esta línea tampoco está clara), la segunda sobre traer vida a la Tierra desde el espacio. La segunda teoría también tiene una base de evidencia, pero da más preguntas que respuestas. Cientos, si no miles de trabajos científicos se han escrito sobre el origen de la vida, y se puede hablar de esto durante horas, así que detengámonos en el hecho de que esta tarea más importante aún está esperando su solución única.


Reconstrucción artística de la Tierra primaria: meteoritos, el antiguo océano con caldo primario .

2. Extinciones globales. En las últimas dos décadas, el interés en estos fenómenos ha aumentado significativamente en la comunidad científica. Después del trabajo sensacional de Luis y Walter Alvarezsobre la causa del meteorito de la extinción Cretáceo-Paleógeno y publicación de la conocida base de datos de J. SepkoskiEl análisis de los cuales permitió identificar las principales etapas de las extinciones del mundo orgánico en el eón fanerozoico, la comunidad científica se ha embarcado en la búsqueda de las causas de las extinciones en masa. Ahora hay una gran cantidad de hipótesis ambiguas: sobre los ciclos de nuestro sistema que pasan a través de áreas de la Galaxia que están destruyendo todos los seres vivos, sobre la muerte debido a explosiones de supernovas, sobre un volcanismo fuerte (esto se confirma para la extinción de Perm), etc. Existe una teoría bien desarrollada sobre las causas bióticas de las extinciones en masa, desarrollada por paleontólogos nacionales. También hay modelos complejos que incluyen una gran cantidad de factores que están interconectados entre sí y explican estos fenómenos. Pero, no existe una teoría inequívoca con la que la gran mayoría de los investigadores estarían de acuerdo.


Calendario de extinción de la fauna marina durante el fanerozoico. Construido gracias al análisis de la base de datos J. Sepkoski. Fuente ru.wikipedia.org

3. Formas de evolución. Un problema suficientemente importante. Desde la publicación de los trabajos de C. Darwin, la biología evolutiva ha avanzado mucho. Esta es una enseñanza bastante compleja y voluminosa, que tiene una base de evidencia inquebrantable. Pero, por supuesto, no existe un concepto general, simple, una cierta teoría de todo, que explique completa y completamente las leyes y causas. El principal problema es que la evolución del mundo orgánico solo la conocemos en una sola copia en nuestro planeta y simplemente no tenemos nada con lo que compararnos.


El árbol homínido evolutivo. Fuente humanorigins.si.edu

4. Sistemática general del mundo orgánico.En este momento, no existe una sistemática general del mundo orgánico que satisfaga a todos los investigadores y refleje la filogenia de todos los grupos. Comenzando con el hecho de que hay muchos enfoques para la implementación de taxonomías de construcción (morfológicas, moleculares, etc.), terminando con la pregunta principal: ¿cuánto corresponde la existencia de taxones en la naturaleza viva a la realidad? ¿Dónde está la línea exacta entre las especies, qué tan integrales son los taxones de un rango más alto? Estas son preguntas muy complejas que requieren una respuesta coherente y sin ambigüedades.


Uno de los cladogramas modernos (esquemas esencialmente filogenéticos) del mundo orgánico. Fuente ru.wikipedia.org

Hay muchos otros problemas globales importantes, como las causas de la explosión cámbrica, la posición sistemática del mundo orgánico de Vendian, la gran extinción de oxígeno en el Archean, la evolución del hombre y la conciencia, etc., que requieren investigación adicional y respuestas más definitivas.

Soñemos con usted sobre el posible futuro de la paleontología y la biología evolutiva, que ya viene gradualmente, afortunadamente, y qué enfoques se están aplicando a esto.

La primera tarea más importante es el desarrollo de bibliotecas en línea. Toda, absolutamente toda la literatura científica debe ser digitalizada. GOOGLE Corporation está haciendo grandes esfuerzos por esto, por lo que todo el mundo está parcialmente agradecido, pero, por regla general, la existencia de derechos de autor de los editores es un obstáculo para este proceso. En particular, los editores que proporcionan acceso a los recursos solo de forma paga. Toda la literatura científica debe y debe ser libre. Muchos investigadores comparten con otras reimpresiones de artículos por correspondencia electrónica o las publican en sus sitios web, pero en cualquier caso es imposible acceder a todos los artículos y trabajos digitalizados. Además, muchas bibliotecas están en contra de la digitalización de sus libros, debido al hecho de que, de hecho, permanecerán sin trabajo si la literatura está disponible en formato electrónico. Esto, por supuesto, es cierto.pero el progreso y la accesibilidad son aún más importantes que las opiniones de las bibliotecas. Esta es mi opinión personal, con la cual los defensores del copyright ciertamente no estarán de acuerdo. En el sector ruso de Internet, solo hay una docena de sitios donde los autores de los recursos recopilaron y pusieron a disposición del público literatura científica digitalizada sobre paleontología. Quizás valga la pena mencionar los dos recursos principales, a sabersitio del famoso paleontólogo, divulgador de la ciencia A.V. Markov y el sitio del personal del Instituto Geológico de la Academia de Ciencias de Rusia

La segunda tarea más importante es la digitalización completa de series típicas de material paleontológico almacenado en las colecciones de museos e institutos del mundo, así como la creación de museos virtuales con acceso en línea. Este será un hito importante en el desarrollo de la paleontología. Solo piense, cualquier paleontólogo en cualquier parte del mundo podrá acceder a especímenes para investigación, considerar en detalle la estructura, etc. Las tecnologías modernas ya le permiten crear modelos 3D de alta calidad sin recurrir al uso de costosos escáneres 3D, pero utilizando solo una cantidad de fotos superpuestas. El desarrollo y la accesibilidad de la impresión 3D le permitirán imprimir de forma rápida y precisa modelos fósiles para un trabajo posterior. Hasta ahora, estos recursos son muy raros y se pueden enumerar con los dedos. Aquí están los más obvios: 3dmuseum.org, www.3d-fossils.ac.uk , palbio.ru/modeling .

La tercera tarea, que es poco probable que se resuelva en la próxima década, es la creación de una base de datos global de organismos fósiles hasta los taxones del nivel de especies y subespecies. Tanto organizaciones enteras como investigadores individuales están involucrados en resolver esta difícil tarea. Por lo tanto, la creación de la conocida base de datos de J. Sepkoski strata.geology.wisc.edu/jack , que incluye 36,000 géneros de animales fósiles del fanerozoico, fue un gran avance para la investigación. Un análisis de esta base permitió establecer muchas regularidades y etapas en el desarrollo del mundo orgánico en la Tierra. Todavía hay un proyecto muy famoso paleobiodb.org- Una base de datos de especímenes fósiles de colecciones de colecciones científicas. Una base de datos de gran volumen, que es un proyecto colectivo de investigadores, que tiene un gran futuro. Pero, desafortunadamente, el factor de error y subjetividad de la definición del material está trabajando en nuestra contra aquí. Por supuesto, dado el volumen gigantesco, puede descuidarse, pero el resultado del análisis de tales bases de datos es preciso solo en una primera aproximación.

La cuarta tarea, en mi opinión, importante es la creación de software altamente especializado para paleontólogos y biólogos evolutivos, lo que le permite procesar datos rápidamente. Y es muy deficiente. Solo en los últimos años, comenzaron a aparecer proyectos dedicados al desarrollo de aplicaciones para esta disciplina. Por ejemplo, una aplicación científica bien conocida para la correlación y creación de escalas estratigráficas.TimeScale Creator . Se necesitan muchas aplicaciones de desarrollo para modelar procesos evolutivos, analizar la morfología y la distribución geocronológica de grupos.

La quinta tarea es la creación de sistemas expertos, determinantes capaces de autoaprendizaje. De hecho, la introducción de IA en paleontología. Una definición más precisa y una disminución de la subjetividad son los principios principales de este proceso. Desafortunadamente, no puedo dar ejemplos bien conocidos de tales sistemas en paleontología ...

De hecho, todavía hay muchas subtareas de TI que permitirán a los investigadores realizar estudios más exhaustivos y detallados, aumentar el número de descubrimientos y las maravillosas obras del escritor de ciencia ficción y paleontólogo I. A. vienen a la mente. Efremov, en el que soñaba con el futuro de esta interesante ciencia, que revelaba muchos secretos sobre nuestro pasado.


Retrato de Ivan Antonovich Efremov pintado por Boris Olshansky.

Source: https://habr.com/ru/post/es380647/