Исследование биоразнообразия в эпоху 3D

Таксономия — дисциплина, определяющая и называющая группы организмов, — до сих пор использует многие методы, разработанные в XVIII веке. Несмотря на растущее применение молекулярных данных для описания новых видов, изучение морфологии образцов остаётся одной из основных задач таксономистов. Эти исследования часто требуют непосредственного изучения эталонных образцов (так называемого типового материала), хранящихся в музейных коллекциях по всему миру, — это трудоёмкий и длительный процесс.

Чтобы облегчить эту процедуру, группа исследователей из Эллинского центра морских исследований (HCMR) изучает возможности, которые предоставляет 3D-цифровая визуализация. В недавней статье, опубликованной в журнале с открытым доступом ZooKeys, учёные использовали рентгеновскую компьютерную томографию для создания цифровых трёхмерных моделей крошечных животных. Эти модели демонстрируют как внутренние, так и внешние характеристики образцов с детализацией, сравнимой с микроскопической.

Для демонстрации метода исследователи отсканировали ряд видов полихет (морских многощетинковых червей). Выбор этой группы был очевиден для ведущего автора Сары Фаулветтер, поскольку «несмотря на их огромную экологическую важность, эти животные демонстрируют удивительное разнообразие форм и типов тканей, что позволяет протестировать методологию на образцах с разными характеристиками».

Полученные интерактивные 3D-модели позволяют любому исследователю виртуально вращать, увеличивать или даже «препарировать» образец, извлекая новую научную информацию, в то время как структура и генетический материал самого изученного образца остаются нетронутыми для будущих исследований.

Команда подчёркивает важность методов 3D-визуализации для таксономии на её пути в XXI век: «Наше видение будущего — предоставить цифровое представление каждого музейного образца, доступное одновременно через интернет исследователям и любителям природы по всему миру», — говорит руководитель группы доктор Христос Арванитидис из HCMR.

Мгновенная доступность образцов ускорит создание и распространение знаний. Как отмечают авторы, «человеческие усилия в сочетании с новыми технологиями помогут таксономии превратиться в кибернауку, открытия которой могут соперничать с открытиями великой эпохи натуралистов XIX века».