V Jornadas de la Vicedirección de Colecciones y Documentación (IV)

El Museo Nacional de Ciencias Naturales (MNCN-CSIC) tiene dieciocho colecciones científicas y tres unidades de documentación. Su apuesta por las nuevas tecnologías no solo ha permitido la creación de nuevas colecciones, sino digitalizarlas y hacerla accesibles a distintos portales. En las V Jornadas de la Vicedirección de Colecciones y Documentación, celebradas el 9 y 10 de marzo de 2022, nos han adelantado alguno de estos avances.

En esta entrada comentaremos las tres últimas ponencias. La primera nos habla de un proyecto europeo para la digitalización de fósiles, la segunda nos describe la digitalización de una colección histórica de briozoos y la tercera nos detalla el concepto de Ejemplar Digital Extendido.

El material histórico de Krantz en los museos de ciencias naturales europeos: un proyecto piloto de los Servicios de Acceso Virtual de SYNTHESYS+

Dentro de los servicios de Acceso Virtual del Proyecto SYNTHESYS+, en diez museos europeos se está realizando la digitalización sincronizada de los fósiles procedentes de la casa de minerales y material geológico Krantz Rheinisches Mineralien-Kontor.

La casa comercial existe en la actualidad y fue fundada en 1833 por Adam Krantz en Freiberg (Alemania). Siendo estudiante de las Escuela de Minas, Krantz inició una colección que le llevó a relacionarse con coleccionistas, profesores de universidad e investigadores, para los que las colecciones de Geología eran una herramienta fundamental para el estudio de esta ciencia incipiente. Esto le proporciono la idea de fundar la empresa en Freiberg, que tras dos traslados se instaló definitivamente en Bonn en 1859, porque el Departamento de Ciencias de la Tierra de su Universidad tenía un enorme prestigio a nivel mundial. Cuando falleció, su empresa era conocida en todo el mundo, motivo por el que muchos museos tienen colecciones suyas.

En las colecciones históricas de Krantz conservadas en estos museos se encuentran ejemplares de localidades consideradas clásicas en Paleontología y que, en muchos casos, hoy son inaccesibles lo que las hace muy interesantes. Investigadores portugueses y españoles de las Universidades de Coimbra, Évora, Complutense de Madrid y Alcalá de Henares, detectaron su relevancia científica e histórica y la necesidad de su revisión para que pudieran ser útiles en investigación.

Financiados por este proyecto se están digitalizando 11.140 ejemplares de las colecciones de Paleontología de los museos de Helsinki, Praga, Viena, Madrid, Londres, Stuttgart, Jerusalén, París, Estocolmo y Berlín. Los ejemplares se identifican porque tienen una etiqueta con el nombre de la casa comercial, y un número que lo relaciona con la pieza. El Museo participa con los 22 ejemplares localizados hasta el momento.

Digitalización 3D en Synthesys+: La colección histórica de Briozoos del Museo Nacional de Ciencias Naturales

Otro proyecto concedido para digitalizar las colecciones de historia natural del MNCN dentro del paquete de trabajo de Acceso Virtual de Synthesys+ es el de la colección de Briozoos. Se trata de un grupo de invertebrados acuáticos coloniales, perteneciente al grupo de los Lofoforados, que se caracterizan por poseer una corona de tentáculos evaginable. Se han digitalizado parte de las preparaciones microscópicas que datan de finales del siglo XIX y principios del XX para evitar su posible deterioro debido a que se desconocen las técnicas empleadas para fijar y teñir los ejemplares.

Para realizar la digitalización en 3D se utilizó un dispositivo de digitalización avanzada que permite tomar imágenes en alta resolución de ejemplares de colecciones conservados en preparaciones microscópicas (CELENA® S). De cada ejemplar se realizó una captura general y una serie de imágenes a diferente distancia focal, llamado ‘Z-stack’, que varía entre 20 y 40 tomas según los especímenes. Cada imagen se realizó con una separación de entre 2 y 5 µm de distancia en el eje espacial Z para obtener así un compilado de imágenes que mediante un sistema Merge se superponen en una sola imagen enfocada a través de un sistema de análisis de píxeles. En síntesis, la técnica de digitalización ha permitido observar diferencias morfológicas en las colonias y crear una imagen digital que puede será compartida para su estudio a través de los portales internacionales.

El ejemplar digital extendido. Experiencias con ejemplares de la Colección de Entomología

En la Unidad de Gestión Informática y Digitalización del MNCN se está desarrollando un protocolo de trabajo para localizar, gestionar y documentar los objetos digitales generados a partir del material que conservan las Colecciones de Historia Natural del Museo. Mantener la trazabilidad de diferentes tipos de información, documentación y muestras generados alrededor de los ejemplares de colección, se consigue mediante un identificador único y permanente que es el número de catálogo.

Para ilustrar lo que denominamos como Ejemplar Digital Extendido utilizaremos la libélula Onychogomphus cazuma y la chicharra Ephippigerida laserena. Actualmente, al salir al campo además de fotografiar el ejemplar y su hábitat, se pueden hacer vídeos del comportamiento y grabar el sonido del insecto en su medio natural; estas imágenes, vídeos y grabaciones de sonido se guardan en la Fonoteca Zoológica. Cuando los ejemplares ingresan en la colección de Entomología se catalogan y en el caso de tratarse de una nueva especie, como es el caso de este odonato y este ortóptero, son los holotipos los que ingresan, ilustrados en la descripción original con fotografías en vivo, y en el caso de la chicharra también hay un análisis del canto del holotipo. Asimismo, en la colección de Tejidos y ADN se pueden obtener muestras que permitan distintos tipos de análisis molecular, como guardar el genoma completo, lo que permitirá secuenciar los genes que nos interesen. Estas secuencias de ADN se guardan en repositorios como el Biobanco del MNCN (repositorio local), pero también se pueden subir a repositorios internacionales como el GenBank, guardándose la trazabilidad con los ejemplares y muestras de las colecciones del MNCN mediante los números de catálogo de las colecciones de Entomología y del Biobanco.

Además, el ejemplar objeto de estudio puede ser sometido a distintos tipos de análisis físicos y digitales mediante técnicas no destructivas. En el caso de la chicharra se realizó un estudio completo con los servicios disponibles en el MNCN. Se empezó con un escáner 3D portátil y, aunque la digitalización 3D permite obtener su geometría, colores y textura externa, las imágenes que se obtuvieron no tenían la precisión que se buscaba. Además, se recurrió a la microscopía 3D confocal que proporciona una reconstrucción tridimensional permitiendo medir distancias, ángulos, perímetros, áreas, volúmenes, etc. Después se utilizó la microscopía láser confocal de fluorescencia que ofrece imágenes del interior del ejemplar. También se realizó microtomografía computerizada de rayos-x (CT Scan) que permite una reconstrucción tridimensional del ejemplar, tanto de las estructuras externas como internas, proporcionando un mapa volumétrico 3D. El alfiler que sujetaba el ejemplar representó un problema para la obtención de algunas imágenes, pero al tratarse de un holotipo era preferible no tocarlo. Finalmente, en la imagen obtenida se aprecian todos los detalles perfectamente, por lo que se puede trabajar con el ejemplar sin necesidad de tener que tocar el espécimen preservado en la colección. De este modo, la chicharra se ha podido reproducir en una impresora 3D. El insecto también pasó por el microscopio de difracción de Rayos-X que permite reconocer fácilmente sus distintas fases cristalinas; por el microscopio electrónico de barrido que posibilita examinar la topografía con el máximo detalle; y por la espectroscopía Micro Raman que permite obtener información analítica de alta precisión.

En síntesis, esta chicharra ha servido para ilustrar el concepto de Ejemplar Digital Extendido que integra los distintos tipos de información, análisis y digitalización obtenidos, siendo el número de catálogo el nexo de unión entre todos los tipos de información alrededor del ejemplar físico.

Para finalizar las Jornadas tuvo lugar una conferencia del director de Colecciones del Museo de Zoología de la Universidad de Navarra en la que habló de la estrategia de accesibilidad digital de las colecciones de dicho museo.

Referencias bibliográficas:

Rey, I., Santos, C. 2022. V Jornadas de la Vicedirección de Colecciones y Documentación del Museo Nacional de Ciencias Naturales. Libro de resúmenes.

V Jornadas de Colecciones y Documentación. 250 años del MNCN-CSIC. Sesión 1

V Jornadas de Colecciones y Documentación. 250 años del MNCN-CSIC. Sesión 2