Eglė Marija Ramanauskaitė

Jaunojo tyrėjo nuotrauka

Skaitmeninė revoliucija į mokslo pasaulį atnešė daug naujovių. Naujausios technologijos leidžia kurti milžiniškas duomenų bazes, analizuoti didelį duomenų kiekį. O tai sudaro sąlygas modeliuoti ir analizuoti globalias problemas, pavyzdžiui, klimato atšilimą, natūralių išteklių sąnaudas, ligų paplitimą, naujų virusų padermių atsiradimą. Tačiau technologijos ne visada gali pakeisti žmogų. Kartais su milžinišku duomenų kiekiu ar tam tikrais mokslo uždaviniais geriau susidoroja žmogus. Tiesa, ne vienas ir ne keli. Pavyzdžiui, vienos ekologijos laboratorijos mokslininkai nesuskaičiuos visų Europos paukščių [1]. O tam, kad peržiūrėtų visas 1,6 milijono NASA Stardust misijos nuotraukų, vienas žmogus užtruktų ne mažiau kaip 100 metų [2]. Tačiau tokius uždavinius galima įgyvendinti, kai į pagalbą ateina viena ar kita mokslo sritimi besidomintys žmonės – mėgėjai.

Visais laikais visuomenės kauptos žinios apie supančią aplinką, klimatą, gyvūniją ir augaliją buvo naudingos to meto mokslo žmonėms. Daugybė tokių duomenų iki šiol naudojami moksliniams klausimams nagrinėti. Šiais laikais mėgėjų mokslo [3] (angl. citizen science, crowdsourcing) idėja vis labiau populiarėja, o tokių projektų daugėja. Kartu su mėgėjais atliktų tyrimų rezultatai skelbiami prestižiniuose mokslo žurnaluose (Cook ir kt. 1986, Khatib ir kt. 2011). Norintiems prisidėti prie vėžio tyrimų, užterštumo problemų narpliojimo, juodųjų skylių paieškų ir kitų mokslo uždavinių sprendimo pakanka turėti kompiuterį arba išmanųjį telefoną ir internetą. Mėgėjų mokslo projektų dalyviai skatinami surinktus duomenis naudoti savo tyrimams, kurti idėjas moksliniams darbams ir juos patiems daryti. Tam priemonių taip pat per akis – specialiomis programomis galima rinkti ir analizuoti duomenis, šia medžiaga dalytis, spręsti užduotis kartu su kitais dalyviais. Gausu moksliniams tyrimams skirtų įrankių ir priemonių, kuriais galima naudotis mobiliuoju telefonu. Tačiau apie viską iš pradžių!

Mėgėjai moksle

Mokslininko profesija atsirado neseniai – iki XIX a. antrosios pusės mus supančio pasaulio tyrimai buvo tik mėgėjų reikalas (Vetter 2011). Dauguma didžių gamtos ir kosmoso tyrinėtojų buvo kitų sričių profesionalai, į mokslo pasaulį įsitraukę tiesiog iš smalsumo ir didelio susidomėjimo. Štai B. Franklinas (B. Franklin, 1706–1790) buvo rašytojas, leidėjas ir politikas, tačiau domėjosi įvairiomis mokslinėmis problemomis, sukūrė pirmąją elektros teoriją, išrado žaibolaidį, atsakė į daugybę kitų mokslinių klausimų [4]. Č. R. Darvinas (Ch. R. Darwin, 1809–1882) už kelionę Beagle laivu aplink pasaulį susimokėjo pats, o ir ekspedicijoje dalyvavo labiau kaip kapitono kompanionas, o ne mokslininkas [5]. Ekspedicijos metu jis surinko daug medžiagos apie Pietų Amerikos ir kitų kraštų augaliją, gyvūniją, geologijos, paleontologijos, antropologijos duomenų. Be šių ir daugelio kitų mėgėjų atradimų neįsivaizduojamas šių dienų mokslo ir technologijų pasaulis, nors mokslinio išsilavinimo jie neturėjo.

Taip mokslininkais per amžius yra tapę daugybės profesijų atstovai. Žvejų, ūkininkų, kalnakasių, net aukso ieškotojų, pirklių ir misionierių sukauptos žinios suteikia neįkainojamų duomenų apie įvairių regionų biologinę įvairovę, išnykusias, nykstančias ir invazines organizmų rūšis, klimato pokyčius ir kt. (Vetter 2011, Miller‑Rushing ir kt. 2012). Dauguma jų prie mokslo pažangos prisidėjo atsitiktinai – stebėdami supančią aplinką ir kaupdami žinias, nuo kurių priklausė jų pačių gerovė. Pavyzdžiui, Japonijos metraštininkai metų metus kruopščiai aprašinėjo jų kultūroje labai svarbią tradicinę šventę – vyšnių žydėjimo festivalį (1 pav., Primack ir Higuchi 2007, Primack ir kt. 2009). Įvairių dvarų metraštininkai smulkiai aprašydami, kada ir kur dalyvavo festivalyje, suteikė svarbių duomenų šių dienų mokslininkams. Štai 1644 m. metraštyje [6] balandžio 14-ąją rašoma: „...imperatoriaus rūmuose, Kiote, grožėjomės žydinčiomis vyšniomis ir ragavome imperatoriaus sakę“. Seniausi šiuo metu turimi šaltiniai datuojami IX a. (Aono ir Kazui 2008). Pagal metraštininkų užrašus mokslininkai atsekė vyšnių žydėjimo laiką per pastaruosius 1200 metų, o pagal jį įvertino temperatūros kaitą. Globalius klimato pokyčius vertinti sunku, jei nežinoma, kaip klimatas kito per tūkstančius metų. Deja, tiesioginiai klimato duomenys pradėti registruoti tik prieš 150 metų. Vidutinė temperatūra Žemėje per pastarąjį amžių padidėjo daugiau nei 1 laipsniu, o mokslininkai prognozuoja, jog per artimiausius 100 metų pakils dar bent 2 ar net daugiau laipsnių. Dėl šiltos žiemos ir ankstyvo pavasario augalai anksčiau ima skleisti lapus ir krauti žiedus, o dėl ilgo rudens – pailgėja „žaliasis“ vegetacijos laikotarpis. Vyšnios Japonijoje dabar pražysta dviem ar net trimis savaitėmis anksčiau nei prieš 100 metų (Primack ir Higuchi 2007). Manoma, jog tai klimato atšilimo pasekmė.

1 pav. Žydinčios vyšnios, Tokijas, Japonija, apie 1890 m. © Okinawa Soba, Flickr (CC BY NC SA 2.0)

Visuomenės veikėjai, ėmęsi mokslo norėdami geriau pažinti aplinką, ne tik patys darė tyrimus, bet ir skatino paprastus žmones rinkti, stebėti, aprašyti pasaulio stebuklus. Norvegų vyskupas Dž. E. Gunerusas (J. E. Gunnerus, 1718–1773) subūrė gamtos tyrinėtojus (Brenna 2011). Daugybė šventikų, valstybės tarnautojų ir paprastų žmonių siųsdavo vyskupui įvairių retenybių – gėlių, sėklų, medienos, gyvūnų iškamšų ar net gyvų žvėrių ir paukščių, rastus senovinius ginklus ir samių ritualinius reikmenis. Kas yra gamtos stebuklai ir kaip juos rinkti, suprato ne visi, tačiau Dž. E. Gunerusas vertino bet kokį indėlį. O gausi vyskupo kolekcija po jo mirties tapo muziejaus Trondheime, kuris egzistuoja iki šiol, pagrindu. Dž. E. Gunerusas pirmasis apibūdino milžinryklį (Cetorhinus maximus). Be daugybės kitų darbų, vyskupui labai rūpėjo prie Norvegijos krantų atklystanti milžiniška žuvis. Gavęs šios žuvies iškamšą, jis pirmasis ją aprašė ir pavadino – Sqvalus maximus (vėliau šis pavadinimas pakito į dabartinį). Nuodugniai apžiūrėjęs žuvies galvą ir apsvarstęs visus turimus duomenis – žvejų ir prekeivių pasakojimus, žuvies burnos ir dantų sandarą, vyskupas padarė išvadą, jog tai ta pati žuvis, kuri, pasak Biblijos, prarijo pranašą Joną [7] (2 pav.). Nors Dž. E. Gunerusas buvo tik mėgėjas, jis paskelbė daugybę mokslinių straipsnių apie Norvegijos florą ir fauną, kartu su istorikais G. Šėningu (G. Schøning) ir P. F. Sumu (P. F. Suhm) įkūrė Trondheimo draugiją (dabar Karališkoji Norvegijos mokslų draugija), o dėl indėlio į gamtotyrą vadinamas pirmuoju norvegų mokslininku.

2 pav. Paveikslas „Jona ir ryklys“, apie 1400 m., autorius nežinomas. © Metropolitano meno muziejus (Metropolitan Museum of Art), www.metmuseum.org

Mėgėjų mokslas – nauji galimybių horizontai

Šiais laikais riba tarp mokslininko ir mėgėjo gana aiški, tačiau pastarieji ir toliau prisideda prie mokslo pažangos. Mokslu besidomintys žmonės skatinami ne tik dalyvauti kitų sukurtuose projektuose, bet ir kurti savo, į juos įtraukti daugiau žmonių. Ypač sveikintini projektai, susiję su opiomis šių dienų problemomis, pvz., klimato kaita, energetika. Tačiau mėgėjai gali įminti netgi astronomijos, molekulinės biologijos, genetikos ir kitų šiuolaikinio mokslo sričių mįslių.

Nemažai šių dienų mėgėjų mokslo projektų vykdomi kartu su mokslininkais, kurie suteikia mėgėjams svarbios informacijos ir (arba) duomenų, įvertina jų surinktą medžiagą, padarytas išvadas. Daliai tokių projektų, pvz., ekologijos, gamtotyros sričių, mėgėjai padeda surinkti kuo daugiau duomenų ar aprėpti kuo platesnį regioną. Būtent šios sritys yra mėgėjų mokslo pradininkės – gyvąją gamtą visais laikais noriai stebėdavo ir stebi daugybė žmonių.

JAV daugiau nei prieš 100 metų atsiradęs ir visus piliečius kvietęs dalyvauti projektas – „Kalėdinis paukščių skaičiavimas“ (angl. Christmas Bird Count) – yra vienas seniausių mėgėjų mokslo projektų. 1900 m. žmonės buvo kviečiami Kalėdų dieną dalyvauti kiek kitokioje nei buvo įprasta paukščių medžioklėje [8]. Iki tol daugybė žmonių per Kalėdas dalyvaudavo varžybose, kurių tikslas buvo sumedžioti kuo daugiau paukščių ir žvėrių. Sunerimę dėl mąžtančių paukščių populiacijų gamtosaugininkai pakvietė, užuot beatodairiškai medžiojus, juos skaičiuoti. 1900 m. buvo atlikti 25 skaičiavimai, iš viso suskaičiuota 18,5 tūkst. paukščių (89 rūšys). 2013 ir 2014 m. buvo 2 408 skaičiavimai, iš viso pastebėta beveik 66,3 milijono paukščių [9]. Šiemet paukščiai bus skaičiuojami jau 115-ą kartą, o paukščiams atpažinti ir registruoti sukurtos programos „eBird“ ir „BirdsEye Log“. Vienas ar keli mokslininkai tiek duomenų nesurinktų, todėl didelio masto ekologinių tyrimų be mėgėjų vykdyti būtų neįmanoma. 1999 m. išpopuliarėjo projektas „SETI@home“ (Hand 2010). Visi norintys galėjo prisijungti prie projekto ir naudoti savo kompiuterio išteklius nežemiškos gyvybės signalams ieškoti tarp gausybės radioteleskopu surinktų duomenų. Tai klasikinis mėgėjų mokslo projekto pavyzdys – kai kiekvienas dalyvis skiria šiek tiek savo laiko ar išteklių, visi kartu gali labai daug pasiekti, pavyzdžiui, išanalizuoti milžinišką duomenų kiekį.

Nuo 2002 m. atsirado daugiau panašių projektų, kuriuose dalyvauja šimtai tūkstančių mėgėjų. Iš kitų išsiskiria 2005 m. sukurtas „Rosetta@home“ projektas, skirtas baltymų erdvinei struktūrai nustatyti. Jis labai greitai išsirutuliojo iki kolektyvinio mąstymo (angl. distributed thinking arba human computation) projekto „Foldit“ (3 pav.). Jame iki šiol dalyvauja tūkstančiai mėgėjų, kurių dauguma neišmano biochemijos.

3 pav. „Foldit“ projekto dalyvių tikslas – naudojantis programos įrankiais rasti optimalią baltymų erdvinę struktūrą. © Foldit Wiki (CC BY SA 3.0)

Net maži baltymai sudaryti iš šimtų aminorūgščių, todėl kad tiksliai sulankstytų vieną polipeptidinę grandinę, programa turi išbandyti tūkstančius struktūrų, kol galiausiai randa mažiausios energijos būseną. O dėl išvystyto trimačio suvokimo žmogus tai gali padaryti daug greičiau. Be to, dėl algoritmo netobulumo kompiuteris gali praleisti optimalią baltymo struktūrą, todėl jau sunarpliotą polipeptidinę grandinę gali tekti išardyti, kad paaiškėtų, kur turi pasislėpti hidrofobinės aminorūgštys. Taigi, plūstant mėgėjų laiškams su pasiūlymais, kaip geriau sulankstyti baltymus, „Rosetta@home“ kūrėjai baltymų erdvinės struktūros variantų paiešką pavertė žaidimu. Dalyviai savarankiškai arba keliese lankstydami polipeptidinę grandinę turi rasti optimalią baltymo erdvinę struktūrą. Taip mėgėjai prisideda prie mokslo – jų pasiūlytos baltymų struktūros tikrinamos laboratorijoje, o sukauptos žinios svarbios įvairioms ligoms pažinti, pvz., vėžiui, AIDS, vakcinoms ir vaistams kurti.

Žaidėjai gali išsaugoti baltymų lankstymo strategijas (t. y. tam tikrą veiksmų seką), kuriomis galima dalytis su savo grupės nariais arba visais projekto dalyviais. Dalydamiesi idėjomis ir kartu spręsdami užduotis žaidėjai dažnai išnarplioja pačias sudėtingiausias baltymų struktūras. Rinkdami taškus pavieniai dalyviai ar jų grupės varžosi tarpusavyje, o kai kuriems jų mokslininkai net pasiūlo patiems kurti sintetinių baltymų modelius. Vienas tokių mėgėjo sukurtų baltymų 2009 m. buvo susintetintas laboratorijoje. Šis žaidimas taip pat gali būti naudingas kaip mokymo priemonė. Mokytojai gali užregistruoti klasę žaidime, o mokiniai grupėmis spręsti baltymų lankstymo užduotis. Gerai sulankstę baltymus mokiniai gauna vis sudėtingesnes užduotis, o mokytojai gali sekti jų pasiekimus (Hand 2010, Cooper ir kt. 2010). Daugiau kolektyvinio mąstymo projektų pateikta 1 lentelėje (nr. 8–13).

Dauguma mėgėjų mokslo projektų leidžia naudotis visais surinktais duomenimis. Taigi dalyvaudami ne tik prisidėsite prie jau vykdomų mokslo projektų, bet ir galėsite pasinaudoti kitų dalyvių iš viso pasaulio surinkta medžiaga. Pavyzdžiui, daugybė aplinkosaugos projektų, susijusių su invazinių, nykstančių rūšių, klimato įtakos biologinei įvairovei tyrimais, jau vykdomi JAV ir kitose valstybėse, tačiau atlikę tyrimus savo regione, prisidėsite prie pasaulinių duomenų rinkimo ir galėsite savo gautus rezultatus palyginti su kitur atliktų tyrimų rezultatais.

Visuomenė mokslui ar mokslas visuomenei?

Kai kurių projektų dalyviai skatinami siųsti į laboratorijas įvairius pavyzdžius, stebėti ir registruoti regiono florą ir fauną. Galintys skirti daugiau laiko ir pinigų kviečiami dalyvauti specialiose mokymo programose ir dirbti laboratorijose kartu su mokslininkais. Taip pat sukurta projektų, kurių dalyviai už dalyvavimą sumoka simbolinę sumą ir taip padeda finansuoti mokslinius tyrimus (angl. crowdfunding). Pavyzdžiui, norintieji dalyvauti atvirame bendrovės „Exogen Biotechnology“ projekte ir išsitirti savo DNR pažaidas turi įsigyti 99 JAV dolerius kainuojantį tyrimo rinkinį ir išsiųsti jį tyrėjams kartu su savo kraujo mėginiu.

Gali atrodyti, kad taip mokslininkai išnaudoja visuomenę, ypač jei reikia sumokėti už dalyvavimą projekte, nusipirkti ar pasigaminti tam tikros įrangos. Tačiau mokslininkai straipsniuose visada pamini mėgėjų indėlį. O pastarieji gali naudotis bendraminčių bei mokslininkų surinktais duomenis.

Mėgėjų mokslo projektai vis labiau populiarėja, nes pamažu įvertinama abipusė jų nauda – mokslininkams jie padeda surinkti ir (ar) išanalizuoti didžiulį duomenų kiekį, o patys pagilina žinias, susipažįsta su moksliniu darbu, išmoksta kritiškai mąstyti, mažų mažiausiai prasmingai leidžia laisvalaikį. Daug mėgėjų mokslo projektų kuriama ir mokymo tikslais, siekiant skatinti visuomenę pažinti savo aplinką, gilintis į regiono bei viso pasaulio problemas ir ieškoti sprendimų. Tai labai naudinga mokiniams – bendradarbiavimas su mokslininkais pakeičia jų mokslo suvokimą.

Mokslas turi tarnauti visuomenei. Tačiau tokia samprata kartais apvirsta aukštyn kojomis – mėgėjai tampa įvairių tyrimų varomąja jėga. Dauguma mėgėjų mokslo projektų skirti pasaulinėms problemoms spręsti, pvz., klimato kaitos, sveikatos apsaugos, bioįvairovės išsaugojimo. Taigi, mėgėjai ne tik įsitraukia į mokslą, bet ir kuria savo ateitį. Mėgėjų mokslo projektų pavyzdžių pateikta 1 lentelėje.

 1 lentelė. Mėgėjų mokslo projektai, duomenų rinkimo programos, įrankiai

Mėgėjų mokslo projektai
Nr.	Pavadinimas	Aprašas	Nuoroda
1	„The Sun Lab“	Projektas skatina imtis Saulės audrų tyrimų – dalyviams prieinami mokslininkų turimi duomenys, nuotraukos, naudojami įrankiai.	http://www.pbs.org/wgbh/nova/labs/lab/sun
2	„The Great Sunflower Project“	Projektas skirtas stebėti vabzdžius, apdulkinančius augalus. Jo tikslas – surinkti kuo daugiau duomenų iš įvairių regionų. Visais projekto metu surinktais duomenis galima naudotis rengiant mokslinį darbą.	https://www.greatsunflower.org
3	„eBird“	Projektas skirtas duomenims apie paukščius rinkti ir analizuoti. Iš įvairių regionų surinkti duomenys svarbūs bioįvairovės tyrimams ir gali būtų naudojami savo tyrimams atlikti.	http://ebird.org
4	„The SHArK Project“	Projekto tikslas – atrasti pigių ir patvarių puslaidininkinių medžiagų, kurios skaidytų vandenį į deguonį ir vandenilį fotoelektrolizės būdu. Dalyviai kviečiami prisidėti sprendžiant pasaulines energetikos problemas.	http://www.thesharkproject.org
5	„The Energy Lab“	Projektas kviečia projektuoti atsinaujinančių energijos šaltinių sistemas dideliems miestams ir regionams aprūpinti energija. Dalyviams prieinama reikiama mokslinė informacija ir mokslininkų surinkti duomenys.	http://www.pbs.org/wgbh/nova/labs/lab/energy
6	„SavingEnergy@Home“	Dalyviai skatinami sekti savo būsto ir aplinkos temperatūrą ir vertinti įvairias energijos taupymo strategijas. Šie duomenys naudojami temperatūros žemėlapiams sudaryti. Surinktais duomenimis ir sudarytais žemėlapiais galima naudotis atliekant savo tyrimus.	http://savingenergy.socientize.eu/
7	„Evolution MegaLab“	Dalyviai stebi ir registruoja sodo sraigių kriauklių morfologiją, tiria, kaip, kur ir kodėl išsivystė tam tikri kriauklių raštai, ar tam įtakos turėjo klimato atšilimas. Projekto dalyvių surinktus duomenis galima naudoti savo tyrimams.	http://www.evolutionmegalab.org/en_GB
Kolektyvinio mąstymo projektai
Nr.	Pavadinimas	Aprašas	Nuoroda
	„Zooniverse“	Projektas, apimantis keletą astronomijos, aplinkosaugos, biologijos sričių kolektyvinio mąstymo projektų. Toliau pateikta keletas pavyzdžių.	https://www.zooniverse.org/projects
8		„Galaxy Zoo“ – pirmasis „Zooniverse“ projektas. Dalyviai tolimų galaktikų nuotraukose turi apibūdinti galaktikų formas. Nuo projekto sukūrimo (2007 m.) dalyviai jau atpažino ir suklasifikavo milijonus tokių nuotraukų, o šie duomenys naudojami aiškinantis galaktikų evoliuciją.	http://www.galaxyzoo.org
9		„The Milky Way Project“ dalyviai klasifikuoja Paukščių Tako galaktikos nuotraukas, darytas „Spitzer“ kosminiu teleskopu. Dalyviai žymi išskirtinės formos objektus, matomas galaktikas, ieško kitų neįprastų dalykų. Taip kuriamas mūsų Galaktikos žemėlapis ir renkami duomenys apie žvaigždžių formavimąsi.	http://www.milkywayproject.org
10		„Radio Galaxy Zoo“ – dalyviai analizuoja stebėjimų radioteleskopais duomenis ir ieško supermasyvių juodųjų skylių galaktikose. Naudojantis šiais duomenimis tikimasi geriau suprasti, kaip formuojasi supermasyvios juodosios skylės ir kaip tai veikia galaktikas.	http://radio.galaxyzoo.org/
11		„Whale.fm“ – dalyviai klausosi orkų ir grindų skleidžiamų garsų įrašų, juos atpažįsta ir rūšiuoja. Taip tikimasi surinkti daugiau duomenų apie šių žinduolių bendravimą ir įvairių jų garsų reikšmes.	http://whale.fm
12		„Bat Detective“ – panašus į „Whale.fm“ projektas, skirtas rūšiuoti šikšnosparnių garsus.	http://www.batdetective.org
13	„Cell Slider“	Dalyviai turi apibūdinti nuotraukose matomas ląsteles, pvz., spalvą, formą. Šie duomenys renkami norint išskirti savitas vėžinių ląstelių savybes.	http://www.cellslider.net
Duomenų rinkimo įrankiai
Nr.	Pavadinimas	Aprašas	Nuoroda
14	„EpiCollect“	Duomenų rinkimo programos, pritaikomos individualiems projektams. Galima sukurti duomenų rinkimo anketą. Duomenys kaupiami centrinėje duomenų bazėje, juos galima analizuoti įvairiais būdais, pagal surinktos medžiagos koordinates sukurti žemėlapį ir kt. Projektą galima daryti ir keliese.	http://www.epicollect.net
15	„Magpi“		http://www.datadyne.org/magpi-mobile
16	„CyberTracker“		http://cybertracker.org
17	„Movebank“	Internetinė duomenų bazė, leidžianti sekti ir analizuoti įvairių gyvūnų judėjimą (pvz., „Cat Tracker“ projektas sukurtas sekti, kur ir kada keliauja tavo katė). Galima įkelti, analizuoti ir žemėlapyje išvysti savo surinktus duomenis ir (arba) panaudoti kitų dalyvių surinktus duomenis savo tyrimams.	https://www.movebank.org
18	„Project Noah“	Dalyviai dalijasi pastebėtų organizmų nuotraukomis. Jei reikia, kiti dalyviai padeda šiuos organizmus atpažinti, renkami duomenys bendriems projektams. Projekto dalyvių surinktus duomenis galima naudoti savo moksliniams tyrimams.	http://www.projectnoah.org
19	„iNaturalist.org“		http://www.inaturalist.org/
20	„Public Lab“	Pateikiama daugybė idėjų, kaip įgyvendinti tam tikrus projektus, sukonstruoti įrangą, pvz., kaip fotografavimui iš aukštai fotoaparatą iškelti balionu ar aitvaru. Visų dalyvių surinktus duomenis galima naudoti savo moksliniams tyrimams.	http://publiclab.org
Vadovai ir įrankiai (programos)
Nr.	Pavadinimas	Aprašas	Operacinė sistema
21	„Star Walk“	Vadovas, padedantis atpažinti dangaus kūnus, pateikiama informacijos apie žvaigždes, žvaigždynus, planetas ir jų palydovus.	„Android”, „iOS”
22	„Audubon“ vadovai	Skirti paukščiams, žinduoliams, ropliams, vabzdžiams, augalams ir kt. organizmams atpažinti. Vadovai skirti Šiaurės Amerikos gyventojams, bet gali būti naudingi ir kituose regionuose.	„Android“, „iOS“, „Kindle“, „NOOK Colour“
23	„BirdsEye Europe“	Vadovas, padedantis atpažinti paukščių rūšis ir rinkti duomenis apie stebimus paukščius.	„Android”, „iOS”
24	„Twigle Birds“	Skirta atpažinti paukščių balsus, suteikia daug informacijos apie paukščių rūšis.	„Windows Phone“
25	„MyNature Animal Tracks“	Laukinių gyvūnų pėdsakų vadovas.	„Android”, „iOS”
26	„MyNature Tree Guide“	Medžių vadovas.	„Android”, „iOS”
27	„iPest1“	Kenkėjų vadovas.	„iOS”
28	„RockHound“	Uolienų vadovas.	„iOS”
29	„Smart Measure“ ir „EasyMeasure“	Leidžia išmatuoti objekto aukštį, plotį, plotą, atstumą iki jo.	„Android”, „iOS”
30	„Smart Tools“	Žibintuvėlis, kompasas, gulsčiukas, kampainis, liniuotė, triukšmo matuoklis, virpesių matuoklis.	„Android”, „iOS”
31	„Naturewalk Pedometer“	Leidžia matuoti nueitą atstumą.	„Android”, „iOS”
32	„Theodolite“	Suteikia informacijos apie buvimo vietą, pvz., koordinates, aukštį virš jūros lygio ir kt. naudingą informaciją.	„iOS”
33	„Unit Converter“	Matavimo vienetų keitiklis.	„Android”, „iOS”
34	„Geotimescale“	Geologinė laiko skalė.	„iOS”
35	„Molecules“	Įvairių molekulių (DNR, RNR, baltymų ir kt.) erdviniai modeliai.	„iOS”
Žaidimai
Nr.	Pavadinimas	Aprašas	Nuoroda
36	„Foldit“	Dalyvių tikslas – rasti optimalią baltymų erdvinę struktūrą. Šie duomenys svarbūs vėžio, AIDS, neurodegeneracinių ligų tyrimams, sintetiniams baltymams, pvz., imunoglobulinams, kurti.	http://fold.it/portal
37	„NOVA RNA VirtuaLab“ ir „EteRNA“	Panašu į žaidimą „Foldit“, tačiau čia lankstomos RNR molekulės. Žaisdami dalyviai sužino daugiau apie RNR ir kaip šias molekules lankstyti. Geriausi dalyvių pasiūlyti RNR modeliai sintetinami laboratorijoje.	http://www.pbs.org/wgbh/nova/labs/lab/rna http://eterna.cmu.edu/web
38	„Phylo“	Spręsdami rebusus ir rinkdami taškus dalyviai lygina įvairių organizmų genomo sekas. Žaidimo tikslas – sukonstruoti filogenetinį medį. Tai svarbu norint suprasti evoliucinius organizmų ryšius ir daugiau sužinoti apie genų funkcijas ir genetines ligas.	http://phylo.cs.mcgill.ca
39	„Old Weather“	Žaidimas skirtas daugiau sužinoti apie klimato sąlygas nuo 1850 m. iki Antrojo pasaulinio karo iš laivų žurnalų įrašų. Prisijungdami prie istorinių ekspedicijų dalyviai šifruoja pasirinkto laivo žurnalo įrašus ir renka taškus.	http://www.oldweather.org
40	„EyeWire“	Žaidimo tikslas – sudaryti akies tinklainės neuronų ryšių žemėlapį. Tai svarbu norint suprasti, kaip susidaro ir veikia neuronų tinklai. Žaidėjai renka taškus, sprendžia vis sudėtingesnes užduotis.	http://blog.eyewire.org/en

  

Raktas į tyrimų pasaulį

Gamtos mylėtojai visada jungėsi į didžiulius bendraminčių tinklus, tačiau dabar tai padaryti daug lengviau nei bet kada anksčiau. Viena stebėti gamtą apsiginklavus tik pieštuku ir bloknotu (geriausiu atveju dar ir liniuote, kompasu ar kitais įrankiais), surinktus duomenis ir pavyzdžius siųsti paštu, telegrafu ar per pasiuntinį, tačiau visai kas kita į mokslinę misiją išsiruošti tik su išmaniuoju telefonu.

Nors vyskupas Dž. E. Gunerusas mėgdavo pats iš arti apžiūrėti visus gamtos stebuklus, jis, ko gero, nebūtų numojęs ranka į šiuolaikines technologijas. Išmaniojo telefono ar planšetinio kompiuterio specialios programos leidžia fotografuoti ir spustelėjus vos kelis mygtukus apibūdinti gamtoje pastebėtus objektus, organizmus ar reiškinius, globalinės padėties nustatymo sistema (GPS) užregistruoti tikslias jų koordinates (1 lentelė, nr. 17–19). Kitos programos leidžia nustatyti objekto aukštį ir plotį, atpažinti augalus ir gyvūnus (1 lentelė, nr. 21–35). Spustelėjus vieną mygtuką surinkti duomenys siunčiami į centrinę duomenų bazę, prie kurios gali prisijungti nuo kelių iki kelių šimtų tūkstančių mėgėjų.

Kai kurios programos skirtos sukurti savo projektą (1 lentelė, nr. 14–16, 20). Duomenis projektui galima rinkti vienam arba dalytis su kitais dalyviais. Be to, labai daug programų sukurta jau pradėtiems mėgėjų mokslo projektams vykdyti. Aptarsime keletą tokių.

„Naktinė Žemė“ („The Globe at Night“)

Besidomintys urbanizacijos sukeltomis problemomis ar astronomija gali išbandyti programą „The Globe at Night“. Naktinei Žemei stebėti sukurtos dvi mobiliosios programos „Loss of the Night“ ir „Dark Sky Meter“. Pirmoji skirta „Android“ operacinei sistemai ir veikia kaip žaidimas – dalyviai, nukreipę savo telefono fotokamerą į naktinį skliautą, turi rasti kuo daugiau matomų žvaigždžių, kurių ieškoti padeda GPS valdoma rodyklė. Surinkti duomenys kartu su koordinatėmis siunčiami į centrinę duomenų bazę ir naudojami pasauliniam šviesos taršos žemėlapiui sukurti. O jūs drauge daugiau sužinote apie žvaigždes ir žvaigždynus. Programa „Dark Sky Meter“ sukurta „iOS“ operacinės sistemos naudotojams (programa tinka „iPhone 4S“ ir vėlesniems modeliams). Ji automatiškai matuoja fotokameros užfiksuotą dangaus švytėjimą. Šios nuotraukos taip pat prisideda prie pasaulinio šviesos taršos žemėlapio sukūrimo. Programa turi ir papildomų funkcijų: pateikiama orų prognozė, debesuotumas, Mėnulio fazė, laikas, kada leidžiasi Saulė, – visa tai, ko reikia, kad galėtumėte geriau suplanuoti naktinę išvyką.

  „Triukšmo tarša“ („Noise Tube“)

Dar viena programa, skirta urbanizacijos sukeltoms problemoms registruoti – „NoiseTube“ („Android“ ir „iOS“). Programa matuoja aplinkos triukšmo lygį decibelais (dB), o gauti rezultatai pateikiami žemėlapyje, pvz., raudona spalva pažymimos itin triukšmingos vietos, žalia – ramesnės. Išėję pasivaikščioti tiesiog paleiskite programą „NoiseTube“ ir jūsų nueitas kelias atsiras „Google Maps“ triukšmo žemėlapyje, kurį galite analizuoti patys arba pasidalyti surinktais duomenimis su visais projekto dalyviais. Duomenys į centrinę duomenų bazę įkeliami turint interneto prieigą. Pažymėję, pvz., „transporto kamštis“, „automobilis“, „erzinantis garsas“, suteiksite papildomos informacijos apie triukšmo šaltinį.

Tai galimybė ne tik sekti triukšmo lygį, bet ir prisidėti prie triukšmo kontrolės savo mieste – mokslininkai, aplinkosaugininkai, valdžios atstovai ir miestų planuotojai spręsdami triukšmo sukeltas problemas gali pasinaudoti šiais rezultatais.

„Jūrų fitoplanktonas“ („Secchi marine phytoplankton“)

 Maždaug pusė atmosferos deguonies išsiskiria jūros paviršiuje gyvenantiems mikrodumbliams vykdant fotosintezę. Tačiau fitoplanktono jūrose dėl pasaulinio klimato atšilimo sparčiai mažėja. Mokslininkams svarbu žinoti, kaip kinta jūrų fitoplanktono populiacija, nes didesni pokyčiai gali turėti neigiamų pasekmių vietinėms ir viso pasaulio ekosistemoms. Todėl pasaulio vandenynų fitoplanktonui stebėti Jungtinės Karalystės Plimuto universiteto mokslininkai sukūrė mobiliąją programą „Secchi“ („Android“, „iOS“). Programa nemokama, tačiau pačiam reikia pasigaminti specialų įrankį – jūrinį Seki (Secchi) diską. Tai 30 cm skersmens baltos spalvos diskas su svareliu, pakabintas ant matavimo juostos. Jį projekto dalyvis pasirinktoje jūros vietoje turi panardinti į vandenį ir stebėti, kokiame gylyje disko jau nebematyti (4 pav.). Taip nustatomas dumblių kiekis toje vietoje, nes nuo fitoplanktono tankio priklauso paviršinio vandens drumstumas. Programa „Secchi“ nustatomos tikslios dalyvio koordinatės, o jis turi nurodyti, kokiame gylyje disko jau nematyti, gali įvesti vandens temperatūrą, parašyti pastabų ir įkelti nuotrauką. Duomenis rinkti galima kad ir kur būtumėte, o į centrinę duomenų bazę programa juos išsiųs, kai turėsite interneto prieigą.

4 pav. Kaip naudotis Secchi disku? © WWW.SECCHIDISK.ORG

 

   „Pajūrio šiukšlės“ („Marine LitterWatch“) 

Tai Europos aplinkos agentūros (EEA) inicijuota programa, skirta rinkti duomenis apie šiukšles pajūryje. „Marine LitterWatch“ programa („Android“ ir „iOS“) leidžia spustelėjus kelis mygtukus suorganizuoti paplūdimio valymo talką, pateikti duomenis apie surinktas šiukšles (5 pav.), visos talkos registruojamos žemėlapyje. Taip visuomenė skatinama švarinti pajūrį, domėtis užterštumo problemomis ir padėti mokslininkams išsiaiškinti, iš kur, kodėl ir kaip jūrose ir pakrantėse atsiranda šiukšlių.

5 pav. Duomenys apie pajūryje rastas šiukšles pateikiami spustelėjus kelis mygtukus. „Marine LitterWatch“ programos vaizdas (ekrano kopija). © Marine LitterWatch developed by EEA, http://www.eea.europa.eu/themes/coast_sea/marine-litterwatch

 „Europos invazinės rūšys“ („That‘s Invasive“)

Invaziniai organizmai – tai organizmai, gyvenantys už jų natūralaus arealo ribų ir neigiamai veikiantys vietines bendrijas, žmonių sveikatą. Deja, mokslininkai neturi pakankamai duomenų, kad galėtų užkirsti kelią jų keliamoms problemoms. Jiems padėti gali mėgėjai – „RINSE“ (angl. Reducing the Impact of Non‑Native Species in Europe) tyrimo sumanytojai Europos invazinėms rūšims registruoti sukūrė specialią programą „That‘s Invasive“. Programa galima į duomenų bazę įkelti pastebėtų invazinių organizmų nuotraukas. Jų buvimo vieta GPS nustatoma automatiškai. Programoje įdiegtas vadovas padės atpažinti augalus, gyvūnus ir daugiau sužinoti apie jų ekologiją. Į duomenų bazę įkeltas nuotraukas peržiūri mokslininkai. Mėgėjų surinkta informacija naudojama Europos invazinių organizmų žemėlapiui sukurti, kuris būtinas norint suprasti ir spręsti jų sukeltas problemas.

  Jei negali vienas, darykim drauge

Šiuolaikiniai mėgėjų mokslo projektai rodo, kad tai, ko negali padaryti vienas žmogus, padaro būrys bendraminčių. Pasitikėjimas kolektyviniu mąstymu – viena svarbiausių priežasčių, kodėl įvairiuose mokslo projektuose dalyvauja nieko bendro su mokslu neturintys žmonės. Mėgėjai nebijo imtis užduočių, kurias sprendžia mokslininkai, pvz., nuotraukose atrasti kometos dulkelių ar sulankstyti ŽIV baltymą, nes žino, jog daug žmonių spręs tą pačią užduotį, todėl viena klaida nieko nelems. Paradoksalu, tačiau tokių klaidų pasitaiko daug mažiau, nei gali atrodyti. Todėl mėgėjų surinktais duomenimis mokslininkai pasitiki ir naudojasi.

Šiandien prisidėti prie mokslinių tyrimų paprasta. Pasaulinio masto tyrimams, pvz., urbanizacijos sukeltų problemų, energetikos, klimato atšilimo, bioįvairovės temomis, dažnai trūksta duomenų iš Baltijos šalių, Šiaurės Europos, todėl galite ne tik papildyti pasaulinio projekto duomenų bazę, bet ir sukurti savo projektą. Daugeliu atvejų mėgėjų mokslo projektų dalyvių ir mokslininkų surinktą medžiagą galima panaudoti savo tyrimams. Nemažai programų pritaikytos naujiems projektams kurti. Kaip tuo pasinaudoti, sukurti projektą, rinkti duomenis ir juos analizuoti, skaitykite kituose šios serijos straipsniuose.

 Literatūra

Aono Y., Kazui K. 2008, Phenological data series of cherry tree flowering in Kyoto, Japan, and its application to reconstruction of springtime temperatures since the 9th century. International Journal of Climatology, 28, 905–914.

Brenna B. 2011, Clergymen Abiding in the Felds: The Making of the Naturalist Observer in Eighteenth‑Century Norwegian Natural History. Science in Context, 24, 143–166.

Cook L. M., Mani G. S., Varley M. E. 1986, Postindustrial melanism in the peppered moth. Science, 231, 611–613.

Cooper S., Khatib F., Treuille A. ir kt. 2010, Predicting protein structures with a multiplayer online game. Nature, 466, 756–760.

Hand E. 2010, Citizen Science: People Power. Nature, 466, 685–687.

Khatib F. DiMaio F., Foldit Conterders Group ir kt. 2011, Crystal Structure of a Monomeric Retroviral Protease Solved by Protein Folding Game Players. Nature Structural & Molecular Biology, 18, 1175–1177.

Miller‑Rushing A., Primack R., Bonney R. 2012, The history of public participation in ecological research. Frontiers in Ecology and the Environment, 10, 6, 285–290.

Primack R., Higuchi H. 2007, Climate change and cherry tree blossom festivals in Japan. Arnoldia, 65, 14–22.

Primack R. B., Higuchi H., Miller‑Rushing A. J. 2009, The impact of climate change on cherry trees and other species in Japan. Biological Conservation, 142, 9, 1943–1949.

Vetter J. 2011, Introduction: Lay Participation in the History of Scientific Observation. Science in Context, 24, 2, 127–141.

 

[1] http://www.ebcc.info/what.html

[2] http://stardustathome.ssl.berkeley.edu/about/stardusthome

[3] Mokslininkų ir visuomenės bendradarbiavimas, kai mokslinio išsilavinimo neturintys žmonės padeda mokslininkams rinkti ir (arba) analizuoti moksliniam darbui svarbius duomenis.

[4] http://en.wikipedia.org/wiki/Benjamin_Franklin

[5]http://www.britannica.com/EBchecked/topic/151902/Charles-Darwin/225882/The-Beagle-voyage

[6] http://m.kulib.kyoto-u.ac.jp/webopac/bdyview.do?bodyid=RB00005975&elmid=Body&fname=h102l0002.jpg&lnkflg=true&once=true

[7] Jonos knygoje (Senasis Testamentas) rašoma, kad pranašą Joną buvo prarijusi milžiniška žuvis, kurios pilve atgailaudamas Dievui jis praleido tris paras. Dievui pasigailėjus Jonos, žuvis jį išspjovė.

[8] 1900 m. kvietimą skaičiuoti paukščius galite pamatyti čia http://birds.audubon.org/sites/default/files/documents/original_cbc_mention_in_bird_lore_1900.pdf

 [9] http://birds.audubon.org/christmas-bird-count

Straipsnis iš Jaunojo tyrėjo lobyno (paskelbtas 2014 m. spalio 16 d.).